[工學(xué)]20xx-第5章可靠性(編輯修改稿)
2024-11-14 23:31 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 RcsZ ?????? ?( , )cc??22csRcsnZ ???????再由 式（ 353） 便可求出 零件強(qiáng)度的可靠度 R 值 。 式中， n —— 強(qiáng)度儲(chǔ)備系數(shù) ，具體數(shù)值按 各類專業(yè)機(jī)械的要求 選取， 一般 可取 n = ～ 。 ( , )ss?? 考慮到確定載荷和應(yīng)力等現(xiàn)行計(jì)算方法的一定誤差，并計(jì)及計(jì)算零件的重要性，故應(yīng)使 ZR 具有一定的 強(qiáng)度儲(chǔ)備 ，這樣 下午 6時(shí) 26分 15 將上 式 （ 367） 求得的 ZR 值 代入 式 （ 353） ，可求出零件強(qiáng)度可靠度 R 值，且是已考慮了 強(qiáng)度儲(chǔ)備 的 強(qiáng)度可靠度 。 該 可靠度 R 值 應(yīng)滿足下列 強(qiáng)度可靠性計(jì)算條件式 ： R ≥[ R ] （ 368） 許用可靠度 [R]值 的確定是一項(xiàng)直接影響 產(chǎn)品質(zhì)量 和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的重要工作。確定 [R]值 應(yīng)考慮如下 主要原則 ： （ 1） 零件的重要性 （ 2） 計(jì)算載荷的類別 （ 3） 各項(xiàng)費(fèi)用的經(jīng)濟(jì)分析 16 （ 3） 各項(xiàng)費(fèi)用的經(jīng)濟(jì)分析 在確定 許用可靠度 [R]值 時(shí)還應(yīng)考慮產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性并進(jìn)行優(yōu)化綜合分析，應(yīng)使所取的 [R]值 使總費(fèi)用最小為原則。 產(chǎn)品的可靠性與費(fèi)用間的關(guān)系如下 圖 3a 所示。 費(fèi)用 0 產(chǎn)品可靠性 生產(chǎn)費(fèi)用 維修費(fèi)用 總費(fèi)用 圖 3a 可靠性與費(fèi)用的關(guān)系曲線 下午 6時(shí) 26分 17 機(jī)械零部件強(qiáng)度可靠性設(shè)計(jì)的應(yīng)用 機(jī)械強(qiáng)度可靠性設(shè)計(jì) 是以 應(yīng)力 強(qiáng)度分布干涉理論 與 可靠度計(jì)算 為基礎(chǔ)。 ? 機(jī)械靜強(qiáng)度可靠性設(shè)計(jì) ? 機(jī)械疲勞強(qiáng)度可靠性設(shè)計(jì) 機(jī)械強(qiáng)度可靠性設(shè)計(jì) 可分為如下 兩部分 ： 下午 6時(shí) 26分 18 由于 零部件的疲勞強(qiáng)度 與很多因素有關(guān)，計(jì)算比較麻煩，因此 疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 常以 驗(yàn)算為主 。 進(jìn)行 機(jī)械靜強(qiáng)度的可靠性設(shè)計(jì) ： 首先 ，應(yīng)根據(jù)零部件的受載情況，確定其最危險(xiǎn)部位的工作應(yīng) 力 (μs， σs)； 然后 ，根據(jù)零部件的材料及熱處理情況，由手冊(cè)查出其強(qiáng)度的 分布參數(shù) (μc， σc)； 最后 ，根據(jù)應(yīng)力和強(qiáng)度的 分布類型 ，代入 相應(yīng)的公式 計(jì)算可靠 度或確定結(jié)構(gòu)參數(shù)等未知量，以保證和滿足可靠性設(shè)計(jì)要求。 下面通過(guò)一個(gè) 計(jì)算實(shí)例 ，來(lái)說(shuō)明 機(jī)械強(qiáng)度可靠性設(shè)計(jì) 的方法和 步驟。 下午 6時(shí) 26分 19 例 37 某專業(yè)機(jī)械中的 傳動(dòng)齒輪軸 ，材料為 40Cr鋼，鍛制，調(diào)質(zhì)熱 處理。經(jīng)載荷計(jì)算已求得危險(xiǎn)截面上的最大彎矩 ；最 大扭矩 ；等效彎矩 ；等效扭 矩 。試按 強(qiáng)度可靠性設(shè)計(jì)理論 確定 該軸的直徑 。 1 5 k N c mM ??彎 (II)1 3 5 0 k N c mM ??扭 (II) ) 8 0 0 k N c mM ? ??彎 (7 0 0 k N c mM ??扭 (I)1 1 0 . 9 9 0 . 0 1FR? ? ? ? ? ? 解 ： 1. 按靜強(qiáng)度設(shè)計(jì) （ 1）選定許用可靠度 [R]值及強(qiáng)度儲(chǔ)備系數(shù) n 值 按該專業(yè)機(jī)械的要求，選 R = [R] = ， n = 。 （ 2） 計(jì)算零件發(fā)生強(qiáng)度失效的概率 F （ 3） 由 F 值查表 31，求 值 當(dāng) F = ，由 表 31可查得： 。 RZ,cc??12, 0 . 1c s c c?? ? ? ????（ 4）計(jì)算材料承載能力的分布參數(shù) 下午 6時(shí) 26分 20 = 5 3 9 .5 M P as? 1? ?2 ? ?1 . 0 5 3 9 . 5 4 9 0 ( M P a ) , 0 . 1 4 9 0 4 9 ( M P a )1 . 1cc??? ? ? ? ? ? 軸材料為 40Cr鋼，調(diào)質(zhì)熱處理，由材料手冊(cè)查得相應(yīng)尺寸的 拉伸屈服極限 ，對(duì)合金鋼零件的 ，軸是鍛件，所以 。因此得 RZ s?2 2 2 2 2 . 3 2()c s c sRc s c snnZk? ? ? ?? ? ? ???? ? ???2 9 1 .3 M P as? ?s?2 2 222II()( ) 4 ( )spMMMMW W W?? ? ? ?? ? ? ? 彎 (II) 扭 (II)彎 (II) 扭 (II)（ 5）按已求得的 值，計(jì)算 解上式得：
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