發(fā)布時間：2017-11-06 22:37

  本文關(guān)鍵詞：多失效模式下的濾波減速器時變可靠性分析與設(shè)計研究

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【摘要】：隨著工程上對減速器的精度、可靠性、壽命、體積等要求越來越高,在國家自然科學(xué)基金的資助下,本文以重慶大學(xué)王家序教授等提出的一種新型減速器—濾波減速器為研究對象,開展基于齒面接觸和齒根彎曲疲勞強度的時變可靠性分析、可靠性設(shè)計優(yōu)化、磨損可靠性以及疲勞可靠性分析研究,以期在濾波減速器的高可靠性、長壽命以及輕量化方面有所改進(jìn)。針對濾波減速器,其主要的失效部件為齒輪,因此本文將以其齒輪為研究對象。本文首先建立考慮齒面接觸疲勞和齒根彎曲疲勞兩種失效模式下的濾波減速器時變可靠性模型,然后,將此可靠性模型作為優(yōu)化設(shè)計的可靠性約束條件,對其齒輪相關(guān)參數(shù)進(jìn)行可靠性設(shè)計優(yōu)化。由于磨損可靠性和疲勞可靠性的模型復(fù)雜,如若作為優(yōu)化設(shè)計的約束條件,將會大大降低可靠性設(shè)計優(yōu)化的計算效率。因此,本文將對優(yōu)化設(shè)計后的濾波減速器進(jìn)行磨損可靠性和疲勞可靠性分析,以檢驗其磨損可靠性和疲勞可靠性是否滿足工程需求。本文的具體研究工作主要包括:(1)分析濾波減速器結(jié)構(gòu)及其運動原理,建立濾波減速器齒輪在隨機載荷作用下的時變可靠性模型,并構(gòu)建共因失效下考慮齒面接觸疲勞和齒根彎曲疲勞兩種失效模式下的時變可靠性模型。(2)以濾波減速器體積最小為目標(biāo),對齒面接觸疲勞和齒根彎曲疲勞共因失效模式建立的可靠性模型進(jìn)行分析,并作為可靠性約束條件,優(yōu)化濾波減速器齒輪參數(shù),得到保證輕量化且可靠的濾波減速器的最優(yōu)設(shè)計參數(shù)。(3)基于雨流計數(shù)法,對隨機載荷作用下的齒輪應(yīng)力進(jìn)行統(tǒng)計分析,利用Miner線性累積損傷法則和S-N曲線對濾波減速器齒輪進(jìn)行疲勞壽命估算,綜合考慮載荷和齒輪結(jié)構(gòu)參數(shù)的隨機性,獲取齒輪疲勞壽命的概率分布。(4)基于摩擦功齒輪副運動原理,建立數(shù)值仿真模型,模擬濾波減速器齒輪的動態(tài)磨損過程,研究齒輪磨損失效時磨損量隨時間變化的規(guī)律,并建立基于磨損退化量的時變可靠性模型,開展了可靠性分析方法研究,驗證優(yōu)化參數(shù)的可行性。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH132.46

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本文編號：1149708