【正文】 的建立12 ——接觸疲勞極限標(biāo)準(zhǔn)差；HS? ——接觸應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)差。 HKC?(2) 接觸疲勞極限的均值及標(biāo)準(zhǔn)差根據(jù) GB348083，齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度為： ()limHSNLVRWXZ??根據(jù)上式，運用變異系數(shù)法，可求得接觸疲勞極限的均值、變異系數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差分別為 ()limHSNLVRWXZ?? ()li12222( )S LVRWXHZZZCCC??? ()HSS式中， ， ，……為相應(yīng)參數(shù)的均值； ， ……為相應(yīng)參數(shù)的變異NZHS?Z系數(shù)。式中：——彎曲疲勞極限均值FS?——彎曲應(yīng)力均值——彎曲疲勞極限標(biāo)準(zhǔn)差FS——彎曲應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)差?（1）彎曲應(yīng)力的均值及標(biāo)準(zhǔn)差根據(jù)國標(biāo) GB348083，齒輪的彎曲應(yīng)力均值為： AVFtFFSnKYbm?????（） 變異系數(shù)為： ()1222222( )FAVFFtFSKKKYYCCCC??????????標(biāo)準(zhǔn)差為： ()FFS??式中， , ,……為相應(yīng)系數(shù)的均值； , ,……為相應(yīng)系數(shù)的變異A KA系數(shù)。? ?（2）彎曲疲勞極限的均值和標(biāo)準(zhǔn)差 limFSSTNXY??式中： ——試驗齒輪的齒根彎曲疲勞極限應(yīng)力值，薦用常規(guī)值（即已考慮失limF?西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）17效概率為 ）的 倍，變異系數(shù) =～；limFC?——試驗齒輪的應(yīng)力修正系數(shù)，取值為 =2，變異系數(shù)為STY STY=；STC——試驗齒輪的壽命系數(shù)，均值按國標(biāo)規(guī)定求得，變異系數(shù)為N=；TY——彎曲計算的尺寸系數(shù)，均值按國標(biāo)規(guī)定求得，當(dāng)模數(shù)小于 5mm 時，X=1，變異系數(shù) =。則有約束函數(shù)： 52()170GXx???（） ()64 齒寬系數(shù)約束增加齒寬系數(shù)，可以使中心距減小，但齒寬系數(shù)增大后會加劇齒輪受載沿齒寬方向分布不均，因此齒寬系數(shù)一般在 到 之間。本文以模數(shù)、齒寬系數(shù)、分度圓直徑和齒數(shù)為 （齒數(shù) ，齒輪的寬度系數(shù) 和齒輪的螺旋升1Zd?西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）19角 ）設(shè)計變量（與 描述的不一樣） ，以中心距和可靠度達(dá)到限定值構(gòu)造目?標(biāo)函數(shù)，建立齒輪傳動的數(shù)學(xué)模型。 確定目標(biāo)函數(shù) 12121244()()min()coscosnZuxFX???? 確定設(shè)計變量 ????11234TTndXmZxx????， ， ， ， ， ， 確定約束條件 齒面接觸疲勞強(qiáng)度的可靠性約束（1）確定接觸應(yīng)力的均值及標(biāo)準(zhǔn)差節(jié)點區(qū)域系數(shù) =；HZ彈性系數(shù) = ，變異系數(shù)為 =；EMPaEZC重合度系數(shù) =，變異系數(shù)為 =0；? ?螺旋角系數(shù) = ，變異系數(shù)為 =0；Z?cosZ?西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）21計算系數(shù) =1，變異系數(shù)為 =。tFC根據(jù)公式（）可求出接觸應(yīng)力均值： 11AVHtHEKFuZdb???????? = 3db???? = ?根據(jù)式（）得變異系數(shù)為： 1222222( )4HE AVHtZZKKKFCCCC?? ???? ?????? ?? ? =(0..)=根據(jù)式（）得接觸應(yīng)力的標(biāo)準(zhǔn)差為：=HHSC???2 21 ?????（2）確定接觸疲勞極限的均值及標(biāo)準(zhǔn)差1）試驗齒輪的疲勞極限根據(jù)齒輪材料查得，試驗齒輪的接觸疲勞極限 ，試驗齒輪lim650HMPa??西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）22接觸疲勞極限的對數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差均值為 ，??值為： ???????試驗齒輪疲勞極限均值及標(biāo)準(zhǔn)差為： 2limlim1(.)2linn1exp()?????2lnilim 84.().6HSS??????變異系數(shù)為: limli .??2）壽命系數(shù)根據(jù)設(shè)計要求得工作循環(huán)次數(shù)為 ，????壽命系數(shù) ；變異系數(shù) =。.R ?6）工作硬化系數(shù)工作硬化系數(shù)為 ，變異系數(shù)為 。56S173SY?4S重合度系數(shù) ，變異系數(shù)為 ；0.? 0Y?螺旋角系數(shù) ，變異系數(shù)為 。??（2）確定齒面接觸強(qiáng)度計算公式，即 ??2131tHEtdKTu????????????中的各參數(shù)數(shù)值：1）試選 =， 。lim25HMPa??6）計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) ????7）根據(jù)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)查圖得接觸疲勞壽命系數(shù) , 。09Y6）計算當(dāng)量齒數(shù) ?????7)查得齒形系數(shù)為： ， 。?勞強(qiáng)度，需按照接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑 數(shù)。290Bm?195西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）31 設(shè)計結(jié)果分析本文根據(jù)設(shè)計要求，分別采用了可靠性優(yōu)化設(shè)計和常規(guī)設(shè)計兩種方法進(jìn)行設(shè)計，詳細(xì)設(shè)計結(jié)果如下表 所示。主要有：1．在考慮齒輪傳動系統(tǒng)特點的基礎(chǔ)上，考慮了影響齒輪傳動的種種因素，利用現(xiàn)有的可靠性計算模型建立了可靠性優(yōu)化設(shè)計模型，使設(shè)計更符合工程實際且得到了齒輪傳動可靠性優(yōu)化設(shè)計的最優(yōu)值。西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）33致謝 本論文的研究工作是在導(dǎo)師張培培的精心指導(dǎo)和悉心關(guān)懷下完成的，從該課題的開題工作到論文的最終定稿，張老師都給予了細(xì)心的指導(dǎo)。每每遇到問題，老師都會不辭辛勞的趕來為我耐心的講解，直到為我講解明白，還給我提出了很多寶貴的意見，使我在課題研究過程中獲益良多。最后，向參加我的論文評審和答辯的老師表示我最衷心的感謝！向所有給予我?guī)椭呐笥驯硎靖兄x！求學(xué)生涯即將結(jié)束，但新的征程才剛剛開始，未來的日子我會更加堅定、執(zhí)著、拼搏、進(jìn)取，不辜負(fù)大家對我的期望。（保密的畢業(yè)設(shè)計（論文）在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定）畢業(yè)設(shè)計（論文）作者簽名：指導(dǎo)教師簽名：日期：西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）37畢業(yè)設(shè)計（論文）獨創(chuàng)性聲明秉承學(xué)校嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)與優(yōu)良的科學(xué)道德，本人聲明所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文）是我個人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。畢業(yè)設(shè)計（論文）作者簽名：指導(dǎo)教師簽名：日期：西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）38附錄 程序語言clear all。max_x1=8。max_x3=。 min_x2。 max_x2。LargeScale39。Display39。[X,fval] = fmincon(objective_fun,X0,[],[],[],[],lb,ub,constraints,options)。 display(fval)。m2=*sqrt(cos(X(4)))/(sqrt(X(1)^3*X(2)^3*X(3)))。h=h1/h2。 X(2)40。西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）39 X(4)15*pi/180。%可靠度約束 ]。 X(3)。 %普通約束 X(1)8。h1=(pi*X(1)^3*X(2)^2*X(3))。function fval = objective_fun( X )fval=2*X(1)*X(2)/cos(X(4))。[c,ceq] = constraints(X)。iter39。off39。max_x4]。min_x4]。max_x4=15*pi/180。max_x2=40。X0 = [3,20,1,10]。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了致謝。本人保證畢業(yè)離校后，使用畢業(yè)設(shè)計（論文）工作成果或用畢業(yè)設(shè)計（論文）工作成果發(fā)表論文時署名單位仍然為西安工業(yè)大學(xué)。我還要感謝與我同在一個小組，共同學(xué)習(xí)，共同幫助的同學(xué)們。在此，我衷心的感謝所有給予我?guī)椭睦蠋熀屯瑢W(xué)們！首先，我要感謝的是我的導(dǎo)師張老師。，以中心距最小為目標(biāo)函數(shù)，以模數(shù)、齒數(shù)、齒寬系數(shù)、分度圓直徑（齒數(shù) ，齒輪的寬度系數(shù) 和齒輪的螺旋升角1Zd?）為設(shè)計變量，建立約束條件，并且考慮齒輪傳動系統(tǒng)強(qiáng)度的可靠性，基于?matlab編寫優(yōu)化程序，進(jìn)行優(yōu)化運算。 本章小結(jié)本章分別應(yīng)用可靠性設(shè)計優(yōu)化方法和常規(guī)方法進(jìn)行齒輪傳動的設(shè)計，通過比較分析突出了可靠性設(shè)計優(yōu)化方法的優(yōu)越性。129Z?287 幾何尺寸計算（1）計算中心距 12()(987)????????（2）按圓整后的中心距修正螺旋角 12()(2)? ??因 值沒有改變，故參數(shù) 、 、 等不必修正。5S174SY9)分別計算大、小齒輪的 ??aF?西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）30?????大齒輪的數(shù)值大。2380FEMPa??2）查得彎曲疲勞壽命系數(shù)為： , 。??4）查圖得 ， ，則 。則對數(shù)均值為：???????li2?試驗齒輪彎曲疲勞極限均值及變異系數(shù)為： 211(.)?????221(.)??2li2.?2）應(yīng)力修正系數(shù)應(yīng)力修正系數(shù) ，變異系數(shù)為STY??3）壽命系數(shù)壽命系數(shù) ，變異系數(shù)為1NT .4NTY4）尺寸系數(shù)尺寸系數(shù) ，變異系數(shù)為XY?0XYC?齒根彎曲疲勞極限的均值為： ??西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）26?????變異系數(shù)為： 12222li()(.).043FSSTNTXYYC??????標(biāo)準(zhǔn)差為： ???22 7850SS?（3）計算齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的可靠度 2 ()FS nR ndbmu??????????????根據(jù)設(shè)計要求得 ，所以有約束條件： 22 121().06nndbmGX???????????即， ()32123212 78().??????????? 模數(shù)約束 ()31()20GXx??? 48（） 齒數(shù)約束 ()52()170GXx??? ()64西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）27 齒寬系數(shù)約束 ()73()??? ()814 螺旋角約束 ()94()80GXx????