一种减速器齿轮轴疲劳可靠性设计方法与流程

文档序号:12063952阅读:224来源:国知局

本发明涉及一种减速器设计方法,具体涉及一种减速器齿轮轴疲劳可靠性设计方法,属于减速产品技术领域。



背景技术:

减速器齿轮轴既承受弯矩又承受扭矩,在工作中受交变应力作用,失效模式为疲劳断裂;传统设计方法以计算安全系数为主要内容,以计算安全系数时用到的应力、强度等参数单值为前提;可靠性设计是将载荷、材料的强度及零件的实际尺寸都看成是属于某种概率分布的统计量,应用概率及数理统计的理论,来建立材料应力、材料强度和可靠度三者之间的关系,从而可进行截面设计、计算可靠度或选择适合的材料等;常规的疲劳强度设计中,所用的S-N曲线相当于可靠度R=50%的应力-寿命曲线,即工作应力、强度分布的均值曲线,没有考虑疲劳强度和工作应力的离散性,而疲劳强度可靠性设计将零件疲劳失效看成是一个随机事件,考虑了载荷、结构尺寸及形状、加工方法、材料疲劳强度和工作应力等设计变量是具有一定的离散性,即他们均呈一定的概率分布状态,这样的设计结果比传统的以安全系数为评判标准的设计方法更安全可靠。



技术实现要素:

(一)要解决的技术问题

为解决上述问题,本发明提出了一种减速器齿轮轴疲劳可靠性设计方法,通过考虑零件的几何形状产生的应力集中、零件尺寸、表面加工方法、零件平均应力等因素的离散性,计算各系数的均值及标准离差等数值,绘制出轴的疲劳极限线图,验证设计结论的有效性。

(二)技术方案

本发明的减速器齿轮轴疲劳可靠性设计方法,包括以下步骤:

第一步:将减速器齿轮轴的疲劳失效看成是一个随机事件,根据应力-强度干涉理论,确定工作应力;

第二步:考虑零件的几何形状产生的应力集中、尺寸系数、表面加工方法等因素的概率分布状态,绘制轴的疲劳极限线图;

第三步:通过计算疲劳可靠性,验证设计结论的有效性。

进一步地,所述第一步的具体方法为:减速器齿轮轴属于转轴,该转轴承受扭转和弯曲应力复合应力,根据应力-强度干涉理论,通过确定应力和疲劳强度的分布类型,对减速器转轴进行疲劳强度可靠性设计。

(三)有益效果

与现有技术相比,本发明的减速器齿轮轴疲劳可靠性设计方法,内齿板的拉压变形与弯曲变形均对环式减速器的动力学性能具有重要影响,内齿板的弹性变形将导致行星轴承的实际使用寿命低于预期的设计寿命。

具体实施方式

一种减速器齿轮轴疲劳可靠性设计方法,包括以下步骤:

第一步:将减速器齿轮轴的疲劳失效看成是一个随机事件,根据应力-强度干涉理论,确定工作应力;

第二步:考虑零件的几何形状产生的应力集中、尺寸系数、表面加工方法等因素的概率分布状态,绘制轴的疲劳极限线图;

第三步:通过计算疲劳可靠性,验证设计结论的有效性。

其中,所述第一步的具体方法为:减速器齿轮轴属于转轴,该转轴承受扭转和弯曲应力复合应力,根据应力-强度干涉理论,通过确定应力和疲劳强度的分布类型,对减速器转轴进行疲劳强度可靠性设计。

本发明的减速器齿轮轴疲劳可靠性设计方法,通过考虑零件的几何形状产生的应力集中、零件尺寸、表面加工方法、零件平均应力等因素的离散性,计算各系数的均值及标准离差等数值,绘制出轴的疲劳极限线图,验证设计结论的有效性。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下,本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进,均应落入到本发明的保护范围,本发明请求保护的技术内容,已经全部记载在权利要求书中。

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