應(yīng)用層次分析法研究磨損對(duì)軸類件疲勞壽命的影響
發(fā)布時(shí)間:2022-01-05 18:37
在甘肅省自然科學(xué)基金資助下,針對(duì)軸在整個(gè)生命周期中經(jīng)常出現(xiàn)的疲勞問(wèn)題,開(kāi)展疲勞影響因素的研究,著重研究了疲勞磨損對(duì)軸壽命影響。軸是機(jī)械中最常見(jiàn)的零件,作為關(guān)鍵主承力的構(gòu)件,現(xiàn)代工程對(duì)其提出了高承載、長(zhǎng)壽命、高可靠使用、抗惡劣環(huán)境等要求,而軸的疲勞是最主要的破壞形式之一,同時(shí)影響軸疲勞壽命的因素也很多,因此抗疲勞研究具有重要的理論意義。基于此,本文首先對(duì)機(jī)械構(gòu)件的失效進(jìn)行了認(rèn)識(shí),然后在此基礎(chǔ)上分析了軸的疲勞可靠性,對(duì)軸疲勞的各個(gè)影響因素進(jìn)行了全面的歸類分析,根據(jù)影響軸疲勞壽命因素多,且復(fù)雜的情況,提出了應(yīng)用AHP(層次分析法)來(lái)分析這些因素。在傳統(tǒng)軸的各種強(qiáng)度和振動(dòng)計(jì)算設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)上,利用AHP(層次分析法)將軸疲勞因素視為復(fù)雜遞階層次結(jié)構(gòu)的多因素多指標(biāo)決策問(wèn)題,建立階梯軸疲勞壽命影響因素分級(jí)標(biāo)準(zhǔn);然后對(duì)于影響軸壽命,常引起疲勞的重點(diǎn)因素——疲勞磨損進(jìn)行了研究,最后得到:1、影響軸的壽命的因素很多,而且總是多因素影響,相互影響。根據(jù)它們的不同特點(diǎn),將這些因素進(jìn)行歸類分析,劃分為五大類,可以利用AHP計(jì)算各自的權(quán)重。2、對(duì)于某階梯軸,利用AHP計(jì)算,得到影響軸壽命五大類23種因素的影響權(quán)重...
【文章來(lái)源】:蘭州理工大學(xué)甘肅省
【文章頁(yè)數(shù)】:68 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
軸的斷裂
當(dāng)甚至更大時(shí)(大范圍屈服),就必須采用彈塑性力學(xué)的分析方法進(jìn)行研究。斷裂力學(xué)的任務(wù)是:研究裂紋尖端附近的應(yīng)力變化情況,掌握裂紋在載荷作用下的擴(kuò)張規(guī)律;了解帶裂紋構(gòu)件的承載能力,確定物體在給定外力作用下是否發(fā)生斷裂,即建立斷裂準(zhǔn)則,從而提出抗斷裂的設(shè)計(jì)方法,以保證構(gòu)件完全工作。.2課題的研究背景及意義在實(shí)際工程應(yīng)用中,軸是各種機(jī)械產(chǎn)品中使用最多且最重要的零件之一,它用作支持傳動(dòng)零件和傳遞運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力。隨著生產(chǎn)的發(fā)展,機(jī)械工程中不斷大量采用新工藝、新材料,機(jī)器的工作條件向高溫、高壓、高速發(fā)展,其結(jié)構(gòu)也日趨大型化、復(fù)雜化。這樣使得軸的工作條件更為復(fù)雜,造成失效事故時(shí)有發(fā)生,這其中尤其是以軸的斷裂最為常見(jiàn)。例如圖1.1軸和圖1.2轉(zhuǎn)子軸就是實(shí)際生產(chǎn)中軸疲勞斷裂的典型事例。
4.2階梯軸的層次分析4.2.1階梯軸的特點(diǎn)假設(shè)階梯軸的結(jié)構(gòu)如圖4.2所示,動(dòng)力通過(guò)鏈輪傳遞到主軸,然后再通過(guò)主軸帶動(dòng)齒輪等零件工作。根據(jù)這個(gè)系統(tǒng)的特點(diǎn),在整個(gè)工作過(guò)程中,軸的材料因素、結(jié)構(gòu)因素、載荷因素、加工因素和環(huán)境因素等因素組成準(zhǔn)則層B,而它們包含的尺寸大小、軸上凸臺(tái)、單一載荷等多個(gè)因素組成方案層C。建立層次模型如圖4.1所示。圖4.2階梯軸的結(jié)構(gòu)示意圖4.2.2構(gòu)建判斷矩陣并計(jì)算權(quán)重(1)準(zhǔn)則層相對(duì)于目標(biāo)層的判斷矩陣 1/31/3751/5335111/51/7 511/3731/51/7l/31/5百萬(wàn)尸||l11ll|||!to|一一凡一!IL一一A對(duì)于給出的A,先計(jì)算單一準(zhǔn)則下的相對(duì)權(quán)向量,即準(zhǔn)則層B相對(duì)于目標(biāo)層A。計(jì)算完成以后要進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。(2)方案層相對(duì)于準(zhǔn)則層的判斷矩陣方案層C相對(duì)于準(zhǔn)則層B的判斷矩陣按照同樣原則建立。共建立5個(gè)矩陣,計(jì)算完成以后要進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。表4.1為各層次之間相對(duì)權(quán)向量計(jì)算結(jié)果。完成各層相對(duì)權(quán)重計(jì)算后,根據(jù)式 (3.18)計(jì)算23個(gè)基本評(píng)定指標(biāo)的組合權(quán)向量!瑯有柽M(jìn)行一致性檢驗(yàn),?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于層次分析法多標(biāo)準(zhǔn)決策分析的產(chǎn)品全生命周期方案選擇[J]. 于隨然,陶璟,王佳偉. 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(04)
[2]轉(zhuǎn)軸疲勞強(qiáng)度的可靠性設(shè)計(jì)[J]. 孫玉秋. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2006(08)
[3]轉(zhuǎn)軸疲勞強(qiáng)度的可靠性設(shè)計(jì)[J]. 陳文宏,童朋戰(zhàn). 新疆鋼鐵. 2006(02)
[4]殲擊機(jī)座艙工效學(xué)評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重系數(shù)的確定[J]. 李銀霞,袁修干,楊春信,王黎靜,杜俊敏. 航空學(xué)報(bào). 2006(03)
[5]機(jī)械制造企業(yè)客戶滿意度分析[J]. 劉方,蔡志強(qiáng),孫樹(shù)棟. 中國(guó)機(jī)械工程. 2006(03)
[6]提高傳動(dòng)軸疲勞強(qiáng)度的實(shí)證與分析[J]. 劉宏社. 蘭州工業(yè)高等專科學(xué)校學(xué)報(bào). 2005(04)
[7]飛機(jī)座艙工效學(xué)綜合評(píng)價(jià)研究及其應(yīng)用[J]. 李銀霞,楊鋒,王黎靜,袁修干. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2005(06)
[8]殲擊機(jī)座艙工效學(xué)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立[J]. 李銀霞,袁修干,楊春信,王黎靜,杜俊敏. 航空學(xué)報(bào). 2005(02)
[9]基于有限元的爪式聯(lián)軸器失效分析與優(yōu)化[J]. 王猛,劉吉普,楊湘洪. 機(jī)械研究與應(yīng)用. 2005(01)
[10]多軸低周壽命預(yù)測(cè)方法研究[J]. 劉紅順,何慶復(fù),郝海龍. 鐵道機(jī)車車輛. 2004(03)
本文編號(hào):3570867
【文章來(lái)源】:蘭州理工大學(xué)甘肅省
【文章頁(yè)數(shù)】:68 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
軸的斷裂
當(dāng)甚至更大時(shí)(大范圍屈服),就必須采用彈塑性力學(xué)的分析方法進(jìn)行研究。斷裂力學(xué)的任務(wù)是:研究裂紋尖端附近的應(yīng)力變化情況,掌握裂紋在載荷作用下的擴(kuò)張規(guī)律;了解帶裂紋構(gòu)件的承載能力,確定物體在給定外力作用下是否發(fā)生斷裂,即建立斷裂準(zhǔn)則,從而提出抗斷裂的設(shè)計(jì)方法,以保證構(gòu)件完全工作。.2課題的研究背景及意義在實(shí)際工程應(yīng)用中,軸是各種機(jī)械產(chǎn)品中使用最多且最重要的零件之一,它用作支持傳動(dòng)零件和傳遞運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力。隨著生產(chǎn)的發(fā)展,機(jī)械工程中不斷大量采用新工藝、新材料,機(jī)器的工作條件向高溫、高壓、高速發(fā)展,其結(jié)構(gòu)也日趨大型化、復(fù)雜化。這樣使得軸的工作條件更為復(fù)雜,造成失效事故時(shí)有發(fā)生,這其中尤其是以軸的斷裂最為常見(jiàn)。例如圖1.1軸和圖1.2轉(zhuǎn)子軸就是實(shí)際生產(chǎn)中軸疲勞斷裂的典型事例。
4.2階梯軸的層次分析4.2.1階梯軸的特點(diǎn)假設(shè)階梯軸的結(jié)構(gòu)如圖4.2所示,動(dòng)力通過(guò)鏈輪傳遞到主軸,然后再通過(guò)主軸帶動(dòng)齒輪等零件工作。根據(jù)這個(gè)系統(tǒng)的特點(diǎn),在整個(gè)工作過(guò)程中,軸的材料因素、結(jié)構(gòu)因素、載荷因素、加工因素和環(huán)境因素等因素組成準(zhǔn)則層B,而它們包含的尺寸大小、軸上凸臺(tái)、單一載荷等多個(gè)因素組成方案層C。建立層次模型如圖4.1所示。圖4.2階梯軸的結(jié)構(gòu)示意圖4.2.2構(gòu)建判斷矩陣并計(jì)算權(quán)重(1)準(zhǔn)則層相對(duì)于目標(biāo)層的判斷矩陣 1/31/3751/5335111/51/7 511/3731/51/7l/31/5百萬(wàn)尸||l11ll|||!to|一一凡一!IL一一A對(duì)于給出的A,先計(jì)算單一準(zhǔn)則下的相對(duì)權(quán)向量,即準(zhǔn)則層B相對(duì)于目標(biāo)層A。計(jì)算完成以后要進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。(2)方案層相對(duì)于準(zhǔn)則層的判斷矩陣方案層C相對(duì)于準(zhǔn)則層B的判斷矩陣按照同樣原則建立。共建立5個(gè)矩陣,計(jì)算完成以后要進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。表4.1為各層次之間相對(duì)權(quán)向量計(jì)算結(jié)果。完成各層相對(duì)權(quán)重計(jì)算后,根據(jù)式 (3.18)計(jì)算23個(gè)基本評(píng)定指標(biāo)的組合權(quán)向量!瑯有柽M(jìn)行一致性檢驗(yàn),?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于層次分析法多標(biāo)準(zhǔn)決策分析的產(chǎn)品全生命周期方案選擇[J]. 于隨然,陶璟,王佳偉. 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(04)
[2]轉(zhuǎn)軸疲勞強(qiáng)度的可靠性設(shè)計(jì)[J]. 孫玉秋. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2006(08)
[3]轉(zhuǎn)軸疲勞強(qiáng)度的可靠性設(shè)計(jì)[J]. 陳文宏,童朋戰(zhàn). 新疆鋼鐵. 2006(02)
[4]殲擊機(jī)座艙工效學(xué)評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重系數(shù)的確定[J]. 李銀霞,袁修干,楊春信,王黎靜,杜俊敏. 航空學(xué)報(bào). 2006(03)
[5]機(jī)械制造企業(yè)客戶滿意度分析[J]. 劉方,蔡志強(qiáng),孫樹(shù)棟. 中國(guó)機(jī)械工程. 2006(03)
[6]提高傳動(dòng)軸疲勞強(qiáng)度的實(shí)證與分析[J]. 劉宏社. 蘭州工業(yè)高等專科學(xué)校學(xué)報(bào). 2005(04)
[7]飛機(jī)座艙工效學(xué)綜合評(píng)價(jià)研究及其應(yīng)用[J]. 李銀霞,楊鋒,王黎靜,袁修干. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2005(06)
[8]殲擊機(jī)座艙工效學(xué)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立[J]. 李銀霞,袁修干,楊春信,王黎靜,杜俊敏. 航空學(xué)報(bào). 2005(02)
[9]基于有限元的爪式聯(lián)軸器失效分析與優(yōu)化[J]. 王猛,劉吉普,楊湘洪. 機(jī)械研究與應(yīng)用. 2005(01)
[10]多軸低周壽命預(yù)測(cè)方法研究[J]. 劉紅順,何慶復(fù),郝海龍. 鐵道機(jī)車車輛. 2004(03)
本文編號(hào):3570867
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