現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法論文齒圓柱齒輪傳動(dòng)的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧資料
2025-06-14 23:29本頁(yè)面
【正文】 = ] x, x,x [ 321 T= ],[ 1?dZm T 建立目標(biāo)函數(shù) 直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)可選多種。根據(jù)上式用變異系數(shù)法求彎曲應(yīng)力的均值，變異系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差分別為： 彎曲應(yīng)均值mb YYYYFK SaFatF ??? ? (4) 標(biāo)準(zhǔn)差 22222 21 tFt b F Fa SabFb K Y Y Y Ybm b?????? ???? (5) 確定齒面接觸應(yīng)力的分布 : 對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的齒面接觸應(yīng)力的計(jì)算公式為： u ubdKFZZZZ tHEH ??? 1??? (6) 式中 EZ —— 彈性影響系數(shù)； HZ —— 區(qū)域系數(shù)； u —— 傳動(dòng)比； 式中 ttFFNN????? 確定齒面接觸應(yīng)力均值及標(biāo)準(zhǔn)差 : 假設(shè)齒面接觸應(yīng)力服從正態(tài)分布，用變異系數(shù)法求得接觸應(yīng)力的均值，變異系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差分別為： 接觸應(yīng)力均值 KuudZZZW HH ??? 11??? (7) 式中bFZW tE ?? (8) )(4)(4 22222222222btFEbbEZtwbFbZbZbF tE???????????? (9) 式中 Eze ZC???, 取ZEC= 標(biāo)準(zhǔn)差W WHH ???? ?? (10) 模糊可靠度的計(jì)算 將 ? ?A x? 和 ? ?if ? 代入式，即可求得在隸屬函數(shù)下不發(fā)生彎 曲疲勞失效的模糊可靠度 FR 和不發(fā)生接觸疲勞失效的模糊可靠度 HR 。 bm YYYYKF SaFatF ??? ? (3) 式中 K 載荷系數(shù)； FaY —— 齒形系數(shù)； SaY —— 應(yīng)力修正系數(shù)； Y? —— 重合度系數(shù)； tF —— 圓周力； m —— 模數(shù)； Y? —— 齒向載荷分配系數(shù)； b—— 齒寬。在本設(shè)計(jì)中采用偏小型降半梯形分布的隸屬函描述比較合適。 在論域 U上，如果模糊子集 A 是一個(gè)隨機(jī)變量，則稱 A 為一模糊事件。所以許用應(yīng)力取值應(yīng)靈活些，給予一個(gè)小范圍的過(guò)度，以保證所設(shè)計(jì)的齒輪較易滿足強(qiáng)度要求。 隸屬函數(shù)的選取 在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，考慮到失效事件的性質(zhì)，用分段函數(shù)描述模糊集的隸屬函數(shù)較為恰當(dāng)。由上可知，齒輪強(qiáng)度的模糊可靠性設(shè)計(jì)克服了常規(guī)設(shè)計(jì)中將設(shè)計(jì)變量、應(yīng)力、強(qiáng)度看成常量。實(shí)際上由于各種因素 的影響，應(yīng)力中各變量及應(yīng)力、強(qiáng)度都不是確定量，而是隨機(jī)變量或者是模糊變量，前者是一種概率意義上的非確定性設(shè)計(jì)變量，其不確定性表現(xiàn)在它取值的隨機(jī)性， 我們用統(tǒng)計(jì)的方法來(lái)把握這種不確定性，并把這種設(shè)計(jì)變量簡(jiǎn)稱為隨機(jī)變量，后者是因?yàn)檫吔绮磺宄茨：运斐傻囊环N非確定性設(shè)計(jì)變量，它是事物發(fā)展過(guò)程中存在著中介過(guò)渡壯態(tài)的結(jié)果?？煽啃灾府a(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力。但是如果我們規(guī)定材料為 40Gr 的齒輪齒面淬火后其 ? ?HP? =1400MPa，按此規(guī)定，當(dāng)在應(yīng)用時(shí)的應(yīng)力為 1400..5MPa 時(shí)，在理論上為強(qiáng)度不足而不可以應(yīng)用的，但是在 實(shí)際上卻沒(méi)有很大的差別，事實(shí)上從完全許用到完全不許用之間，有一個(gè)中間過(guò)渡過(guò)程，當(dāng)考慮這一中間過(guò)程時(shí) ? ?HP? 就成了一個(gè)模糊概念，其邊界就是一個(gè)模糊邊界，它很難用一個(gè)確定的值給出，我們把這種變量稱為模糊變量，它可用模糊集合與隸屬函數(shù)來(lái)表示。所謂模糊性，則是邊界不清楚，是事物發(fā)展過(guò)程中存在著中間過(guò)渡狀態(tài)的結(jié)果。根據(jù)已知條件對(duì)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)進(jìn)行模糊可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)和常規(guī)設(shè)計(jì)方法的設(shè)計(jì)計(jì)算，結(jié)果可以達(dá)到設(shè)計(jì)要求，而且對(duì)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的模糊可靠性優(yōu)化能較好地考慮直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的實(shí)際工況，設(shè)計(jì)出的方案經(jīng)濟(jì)、合理、適用。 齒圓柱齒輪傳動(dòng)的可 靠性優(yōu)化設(shè)計(jì) 課程名稱： 現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法 姓 名： 學(xué) 號(hào)：
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