机械零件磨损寿命计算方法的比较与探讨

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1、学术交流ACADEMICCOMMUNICATION理论/研发/设计/制造机械零件磨损寿命计算方法的比较与探讨刘晓叙，陈敏（四川理工学院机械工程学院，四川自贡643000）摘要：介绍了计算机械零件磨损寿命的常用方法，以内燃机气缸套为例对几种方法进行了比较，并对不同方法计算的结果进行了分析和讨论，对机械零件磨损或腐蚀寿命的计算有参考作用。关键词：机械零件；气缸套；磨损寿命；计算中图分类号：TH114.3文献标识码：A文章编号：1002－2333（2010）04－0038－03TheComparisonandApproachoftheWearLifeCalculationMethodsfor

2、MechanicalPartLIUXiao-xu,CHENMin（SchoolofMechanicalEngineering,SichuanUniversityofScienceandEngineering，Zigong643000,China）Abstract：Thecommoncalculationmethodsforthewearlifeofmechanicalpartareintroduced，andthesemethodsarecomparedbyanexampleofcylinderliner.Someanalysisanddiscussionaregivenbasedon

3、thecalculationresults.Itcanbeusedasthereferenceforcalculatingthewearlifeofmechanicalpartorcorrosionlife.Keywords：mechanicalpart;cylinderliner;wearlife;calculation在机械产品正常的使用中，很多机械零件的失效是均的磨损量；T：零件的寿命或更换期限。由于磨损使运动副间隙过大造成的，而一台机械的寿命平均值法是建立在假定零件在整个寿命周期内、磨通常是根据主要运动件的磨损情况来决定的。机械零件损速度恒定的基础之上，特别适合测量数据很少的场

4、合。在正常使用过程中的磨损是不可避免的，其磨损量的大1.2可靠性计算方法小与配合的间隙和机械的载荷、速度、润滑等因素有关。可靠性计算方法是W从机械设计的角度来讲，机械零件的磨损是一个很复杂基于在相同使用条件下，的过程，影响的因素很多，实际的磨损量是一个随机变零件的磨损量是服从一f（tw）xam量，在大多数的情况下，一般是服从正态分布。一个运动定分布的随机变量为基W量损副的正常与失效，主要是根据其配合间隙是否达到允许础的。通过对实际的试验磨许的最大间隙来判断的，通常认为只要运动副的配合间隙和使用的很多零件磨损允达到或超过规定的最大配合间隙，运动副就失效了。但从量测量值的统计分析，零运行时

5、间t图1规定磨损量的可靠性模糊理论来看，机械零件的磨损失效，是一种渐进型的耗件的磨损量基本服从正计算模型损失效，是一个由零件磨损量的量变到运动副功能质变态分布。在规定零件最大的过程。在这个过程中，不存在非常清晰的界限将零件或允许磨损量的情况下，计算模型见图1，其可靠度R的计运动副划分为正常和失效两种状态，在接近最大磨损量wp算为：R（Wp/t）=乙f（tw）dw（2）的一个范围内，处于正常与失效的模糊状态。-∞所以，从机械设计的角度讲，机械零件耐磨损可靠性其中，Wp：规定的允许最大磨损量；t：工作到某一时间；ft：存在两种不确定性：一是磨损量参数的随机性；二是磨损11w-w軍2磨损量的

6、概率密度函数，f（tw）＝exp［－（）］；失效的边界存在一定的模糊性。由于计算方法的不同，其σw姨2π2σw结果自然也存在一定的差异。本文以内燃机气缸套的磨w軍：磨损量的均值；σw：磨损量的标准差。损为例，对常用的机械零件耐磨损寿命的计算方法作一1．3模糊可靠性计算方法简要介绍，并对其结果进行讨论。根据模糊可靠性理论，机械零件由于磨损而失效1磨损寿命计算的几种常用方法的问题，是一个渐进的过程，不存在一个明确的边界。1.1平均值法所以在通常的可靠性计算中，将磨损量一旦达到允许该方法是一种简单的算法，对参加试验的产品主要的最大磨损量时，零件或运动副就会因为磨损过大而运动零件试验前后对特征

7、尺寸的精密测量结果，算出平失效是不符合实际情况的。而较为接近实际情况的处均的磨损量，与允许的最大磨损量进行比较，得出零件的理应该是：在零件的磨损量接近最大允许磨损量的一μ个合适的范围内，零件就处于失效和可靠的模糊状态，使用寿命或更换期限。用公式表示为：T＝max（1）△μ这种模糊状态可以用一个隶属函数来表示。其模糊可式中，μmax：零件允许的最大磨损量；△μ：经过试验后，平靠性的计算为：38机械工程师2010年第4期学术交流理论/研发/设计/制