混合不確定性下機床主軸可靠性建模與分析(下）
2018-10-16 來源：轉(zhuǎn)載 作者：黃洪鐘，劉征，米金華 李彥鋒
４、重型數(shù)控機床銑軸不精確可靠性建模與分析
４．１銑軸的靜強度不精確可靠性建模與分析
精確結(jié)構(gòu)可靠性模型的工程應用展開研究，該研究可為機床其他零部件的可靠性建模與分析提供方法參考.
某重型數(shù)控落地銑鎖床銑軸的三維實體模型如圖4所示.機床工作時，電機通過齒輪傳動機構(gòu)傳遞力或力矩來驅(qū)動銑軸轉(zhuǎn)動氣則銑軸在外齒輪處受到嚙合力作用;同時，銑軸承受的切削力或力矩由銑刀傳遞給銑軸.銑軸最大外徑與最小外徑相差很少，因此可將該銑軸簡化成空心軸，其外內(nèi)徑比=0..5893在彎扭組合作用下銑軸的受力簡圖如圖5所示.
圖4 某重型數(shù)控落地銑鎮(zhèn)床銑軸
圖5銑軸受力分析圖
表1 靜強度變量的相關(guān)信息
表2 不同方法計算得到的靜強度失效概率
法，且區(qū)間變量和P-Box變量區(qū)間劃分越是精細，計算精度越高.
4.2 銑軸的疲勞強度不精確可靠性建模與分析
根據(jù)第三強度理論，銑軸的疲勞強度失效概率計算公式為
表3 疲勞強度變量的相關(guān)信息
圖6隨機變量z的PDF
表4 不同方法計算得到的疲勞強度失效概率
5、結(jié)論
本文研究了影響重型數(shù)控機床可靠性的混合不確定性因素，分析了現(xiàn)有不確定性量化方法在解決重型數(shù)控機床不確定性問題時的局限性及不精確概率理論的適用性，進而構(gòu)建了基于不精確概率理論的混合不確定性統(tǒng)一量化框架;基于應力一強度干涉理論，建立了以不精確概率理論為量化工具的不精確結(jié)構(gòu)可靠性模型;以銑軸為例，分別建立了銑軸的靜強度和疲勞強度不精確可靠性模型;通過與MC方法的對比驗證了本文所提方法的有效性.
來源： 電子科技大學系統(tǒng)可靠性與安全性研究中心．廣州大學機械與電氣工程學院
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