地铁齿轮的C-P-S-N曲线研究及其可靠性分析

作者：裴帮,李志远,赵家栋,等 日期：2023-06-25/span> 浏览：1266 查看PDF文档

摘要:在对齿轮进行寿命设计与可靠性分析时,了解齿轮的强度和寿命分布极为重要。为此,以弯曲疲劳、接触疲劳实验数据为基础,对某地铁齿轮的C-P-S-N曲线进行了研究,对其可靠性进行了分析。首先,针对P-S-N曲线的失真,提出了一种利用拟合材料参数的修正方法,分别计算了齿轮不同置信度下的接触和弯曲C-P-S-N曲线;然后,以置信度为95%的C-P-S-N曲线为基准,得出了郑州某地铁齿轮箱在不同工况下的疲劳寿命分布参数,并分析了其寿命离散度规律;最后,运用顺序可靠度理论,对齿轮多工况下的综合可靠度进行了评判。研究结果表明:与其他方法相比,采用拟合材料参数的方法得到的疲劳强度差异最大为0.48%,与采用其他方法所得结果具有相同的参考性;随着置信度的增加,齿轮疲劳强度的离散度也随之增加;弯曲疲劳强度的变异系数约为0.096,接触疲劳强度的变异系数约为0.062,且接触疲劳寿命的可靠度小于弯曲疲劳寿命,即小齿轮更容易发生接触疲劳破坏;当地铁运行里程达到1.36×107km时,不发生接触疲劳破坏的概率约为0.989。

关键词:存活率-应力-循环次数(P-S-N)曲线;疲劳强度;置信度;寿命分布;顺序可靠度理论;拟合材料参数方法;综合可靠度

中图分类号:TH114;TH132.41文献标识码:A文章编号:1001-4551(2023)04-0542-10


本文引用格式:

裴帮,李志远,赵家栋,等.地铁齿轮的C-P-S-N曲线研究及其可靠性分析［J］.机电工程,2023,40(4):542-551.

PEI Bang, LI Zhi-yuan, ZHAO Jia-dong, et al. C-P-S-N curve of metro gear and its reliability analysis［J］.Journal of Mechanical & Electrical Engineering, 2023,40(4):542-551.