轴多失效模式相关可靠性研究.pdfVIP

第 18 卷第 4 期 机械设计与研究 Vol . 18 No . 4 　 2002 年 8 月 Machine Design and Research Aug. ,2002 文章编号 (2002) 轴的多失效模式相关的可靠性研究 喻天翔 , 张选生 , 张祖明 (北京印刷学院　机电工程系 ,北京 　102600) 　　摘 　要 :介绍了三种类型的轴的四种基本的失效模式 ,给出了多失效模式相关时的机械可靠性分析方法 。利 用功能函数方程 ,根据 O . Ditlevsen 理论给出了在失效模式相关时的相关系数和可靠度的计算公式 ,最后以一实例 说明其计算方法 。 关键词 :可靠性设计 ;失效模式相关 ;功能函数 ;相关系数 ;轴 中图分类号 : TH13 ; TH133 . 2 　　　文献标识码 :A 　　轴类零件广泛应用于各种机器中,是机器产品的一个重要的 设计存在以下问题 : 组成部分。例如:在单色印刷机中就有 100 多根轴。轴的好坏直 ( 1) 大多数的研究都仅仅停留于单一失效模式轴的可 接关系到机械产品的使用性能,因此 ,轴的设计是非常重要的。 靠性设计 ; ( (2) 文献[ 5 ] 虽然考虑了四种失效模式问题 ,但是存在 轴按其所受的载荷情况 ,可以分为三种类型: ①转轴 同时受有弯 ) ( ) ( ) [1 ,2 ] 以下不足 :一是转轴的强度理论不能分为扭转 、弯曲等四种 矩和扭矩 , ②传动轴 只受有扭矩 , ③芯轴 只受弯矩 。 ( ) ( ) 对于三种类型的轴类零件 ,在工作中均会出现多种失效 分解式的失效强度理论 ,应当采用第三 疲劳 或者第四 静 模式 ,通常这些失效模式是相关的。在国内外文献和国内一 强度理论 ;二是疲劳寿命不统一 ,正应力疲劳和剪切疲劳在 般的可靠性教材[2～4 ] 都有轴的可靠性设计内容 ,只有论文[5 ] 同一根轴上采用了有限疲劳和无限的疲劳寿命两种 ;三是多 考虑的是多种失效模式的可靠性问题 。但对于轴的可靠性 模相关的可靠性理论的应用错误 ,作者所用的算式是在当模 式和模式之间的相关系数相同的情况下 ,才能应用 , 同时文 收稿 日期 :200 1 - 11 - 26 中没有考虑刚度失效和振动失效的两个问题 。 基金项 目:北京市教委科技发展专题项 目 建设的发展规划 ,并首先建立机床行业公共数据中心。机床行 Server ,Oracle 等 。 业是制造业的极为重要的组成部分 ,是制造业设备的母机 。我 　　机床行业公共数据中心采用 BS 结构的三层模型 ,可以 国由于长期受计划经济的影响 ,造成目前机床行业的普遍不景 方便系统的扩展和维护 。其资源共享不仅体现在数据层次 , 气 ,技术落后、管理水平低、信息不畅等 ,对信息的获取以及加工 而且体现在工具和应用系统层次 。随着系统的进一步扩展 , 处理能力较低 ,机床制造业信息化和信息共享工作迫在眉睫。 公共数据中心可提供网上的协同设计 、敏捷供应链和电子商 上海机床行业的骨干企业隶属于上海电气集团 ,机床行 务等平台