基于正交设计试验的试验机转轴静态灵敏度分析.pdf

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1、第4期组合机床与自动化加工技术NO．42015年4月ModularMachineTool＆AutomaticManufacturingTechniqueApr．2015文章编号：1001—2265(2015)04—0052—03DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2015．04．013基于正交设计试验的试验机转轴静态灵敏度分析水文广，周桂源，何成刚，王文健，刘启跃(西南交通大学牵引动力国家重点实验室摩擦学研究所，成都610031)摘要：影响试验机转轴最大静态应力的结构参数比较多，如果以降低最大静态应力为目标对转轴

2、进行设计时考虑所有的参数，则会大大增加设计的时间和成本。以最大静态应力为指标，利用正交设计试验法，对主要结构参数进行灵敏度分析，筛选出灵敏度较高的设计变量，可以在一定程度上简化设计模型，提高设计速度，计算结果为此类轴类零件的设计提供了参考。根据分析文中得出如下结论：转轴所受的最大静态应力小于其材料的屈服极限；以转轴最大静态应力为指标，各结构参数按灵敏度绝对值从大到小依次为：R3，R1，R2，L8，L2，R4，L9，L3，L1，L4，L6，L7，L5。关键词：试验机转轴；静态灵敏度分析；正交设计试验中图分类号：TH165；TG659

3、文献标识码：AStaticSensitivityAnalysisofTestMachineShaftBasedonOrthogonalDesignExperimentWENGuang，ZHOUGui—yuan，HECheng—gang，WANGWen~ian，LIUQi-yue(TribologyResearchInstitute，StateKeyLaboratoryofTractionPower，SouthwestJiaotongUniversity，Cheng—du610031，China)Abstract：ItiSwell—

4、knownthatthereiSalargemountofsizeparametersimpacttl1estaticstressoftheshaftoftestmachine．Itisgreatlyincreasingthatthecostandtimeofthedesigntoreducethestaticstressoftheshaftconsideringallstructuralparameters．Tl1ispaperpresentsthestaticsensitivityanalysisforal1structura

5、lparametersemployingorthogon~designmethodtodecidethedesignvariables．Bythisthedesignmodelcanbesimplifiedandthedesignspeedcanbeimprovedtocertainextent，andtheresultsputthebasisforthefu-turedesignofshaftparts．Inthispaper，itcanbeconcludedthatthesmticstressoftheshaftintheop

6、erationislessthantheyieldstressofthemateria1．What’Smore，takingthestaticstressasanindicator，accordingtotheabsolutesizeofthesensitivitystructuralparametersindecreasingorderofsizeareR3，1，R2，L8，1，，，，．，，，，Keywords：theshaftoftestmachine；staticsensitivityanalysis；orthogonald

7、esign灵敏度分析方法和局部灵敏度分析方法。在实际应用0引言中，这两种方法都具有各自的分析特点和应用范同。转轴作为机械结构或设备的重要传动部件，在机全局灵敏度分析方法是基于变量的实际概率分布，同器运行过程中承受着大量的扭矩和弯矩。转轴的结构时考虑变量与梯度的概率分布，所有变量可以同时变设计是否合理直接影响了其自身甚至整个结构或设备动，因素的变化区间可以扩展到整个定义域，它既能够的工作性能和寿命，因此，选择合理的尺寸参数来设计反映系统的局部情况，又能反映整个变量空间对系统转轴结构至关重要。但是在转轴结构设计过程中需要的影响，目前全

8、局灵敏度分析方法主要有Sobol法、考虑的尺寸参数往往较多，直接进行设计会极大地增傅里叶灵敏度检验法、Morris法和FAST法等。局部灵加设计人员的工作量，若在进行结构设计之前对其进敏度分析方法则是用来研究各参数变化对系统内某一行灵敏度分析，筛选