滑动螺旋传动螺纹耐磨性模糊可靠性分析

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1、2010年第1期总第37卷设计与研究·7·滑动螺旋传动螺纹耐磨性模糊可靠性分析孟德彪，汪忠来，许焕卫，朱顺鹏，MXie(1．电子科技大学机械电子工程学院，四川成都611731；2．DepartmentofIndustrialandSystemsEngineering．NationalUniversityofSingapore)摘要：为提高滑动螺旋传动机构的耐磨性，在阐述螺纹耐磨性分析与磨损可靠性数学模型的基础上，结合螺纹副实际磨损过程的模糊性特点，应用模糊理论中的隶属函数推导出螺纹耐磨性模糊可靠度计算的数学表达式。通过算例计算，对常规可靠度与模糊可靠度的两种计算方法进行了对比分析。结

2、果表明，在螺旋传动设计中引入隶属函数能更合理地描述螺纹耐磨性可靠度在实际传动过程中的变化。该计算方法为螺旋传动机构零部件的可靠性设计提供了理论依据。关键词：滑动螺旋传动；磨损；隶属函数；模糊可靠度中图分类号：TH113文献标识码：A文章编号：1006—03l6(2010)01—0007—05FuzzyreliabilityanalysisofthewearofscrewthreadoftheslidingspiraltransmissionequipmentMENGDe—Biao，WANGZhong—Lai，XUHuan．Wei，ZHUShun．Peng，MXie(1．Schoolo

3、fMechatronicsEngineering，UniversityofElectronicScienceandTechnologyofChina，Chengdu611731，China；2．DepartmentofIndustrialandSystemsEngineering，NationalUniversityofSingapore)Abstract：Inordertoimprovethereliability，byanalyzingthewearreliabilityoftheslidingspiraltransmissionequipmentandthefuzzyanaly

4、sisofthewearprocess，theformulaoffuzzywearreliabilityofscrewthreadisgiven．Andtheproposedmethodhasbeenprovedeffectivebyreliabilityanalyseswithexperimentaldatareportedintheliterature．Bycalculatingthereliability,thewearreliabilityiscomparedwiththefuzzywearreliability．Itprovedthatthecalculatedreliab

5、ilitybytheproposedmethodismoreaccuratethantraditionalway．Themethodpresentedprovidesthetheoreticalbasisforreliabilitydesignofthewearofscrewthread．Keywords：spiraltransmissionequipment；wear；membershipfunction；fuzzyreliability螺旋传动是最重要的机械传动方式之一，利用磨损失效是滑动螺旋传动的主要失效形式之螺杆和螺母组成的螺旋副来实现传动要求，它主要一。磨损主要源于力学作用

6、下的材料强度劣化，发用于将旋转运动变为直线运动，同时传递运动和力。生在摩擦表面间接触微区内的动态过程，产生剧烈在螺旋传动中有滑动螺旋传动、滚动螺旋传动和精的力学作用，即磨损是特殊的力学问题。其特殊性密螺旋传动三种类型I】1。其中，滑动螺旋传动具有表现为：外部施加给材料的力学作用是变化的，而结构简单、加工方便、价格低廉等优点，因而得到且材料承受力学作用的体积和性能也是变化的。因了广泛应用。但由于其滑动摩擦系数大，导致传动此，磨损过程是时变性很强的随机过程，该过程同效率低，仅为30％～40％左右。同时静摩擦系数大时又与环境因素密切相关l3]。为保汪螺旋传动能正大超过动摩擦系数，致使传动不

7、够平稳，尤其是低常可靠地工作，应对投入使用的螺旋传动装置进行速时爬行和颤动，限制了其在精密、高速传动中的预测。本文基于机械磨损理论提出滑动螺旋传动螺应用[。纹磨损的模糊可靠度计算方法，以保证其传动的可收稿日期：2009—09—28基金项目：国家自然科学基金资助项H(70828001)作者简介：孟德彪(1985一)，男，天津人，硕士研究生，主要研究方向为系统可靠性设汁。·8·设计与研究芴2010年第1期总第37卷靠性和安全性。结合算例来验证该螺纹耐磨性模糊强