复杂构型凸轮机构磨损可靠性分析.pdf

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1、机械设计与制造第8期132MachineryDesign&Manufacture20l2年8月文章编号：1001—3997(2012)08—0132—03复杂构型凸轮机构磨损可靠性分析水孙雨辰冯蕴雯薛小锋冯元生(西北工业大学航空学院，西安710072)WearReliabilityAnalysisonCamMechanismwithIntricateConfigurationSUNYu—chen，FENGYun-wen，XUEXiao-feng，FENGYuan-sheng(SchoolofAeronaut

2、ics，NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi’an710072，China)+J一．，d__+p^●_uH、‘十●—4+■’’d_、

3、1pH、‘十●^1、l—■1qqH●—’■q_q、．1pH+■qp卜1●-_qpH州【摘要】凸轮机构在机械传动系统中具有广泛的应用性，而磨损是导致凸轮传动失效的主要原因之一。针对这一现象，针对复杂轮廓外形的分时凸轮机构，在系统可靠性的理论基础上提出了相应的磨损可靠性分析方法。以某型飞机手柄机构的分时传动凸轮为例，考虑到其运动规律根据凸轮

4、轮廓变化的分段相异性，分另q计算了其三运动阶段下的磨损失效概率，根据系统可靠性理论得到凸轮整体的磨损失效概率。在此基础上分析凸轮尺寸变量对磨损失效概率的影响，其分析结果可为工程设计提供有益参考。关键词：分时凸轮；磨损；失效；系统可靠性【Abstract]Cammechanismsplaysi~ificantroleinmotiontransmissionmechanismswhilewearisoneofthelnainreasonsthatcoxt$efailureofcn，瑚．Aimingattheph

5、enomenon．wepresentadiscussiononweal"reliabilityofCOlnmechanismwhoseconfigurationisintricatewiththecapabilityoftimesharing0er—ation,Thenthereliabilityanalysismethodisraisedbasedonthetheoryofsystemreliability．Citingthetimesharingcoinappliedinhandlemechanismo

6、facertainkindofplaneasallexample，wearfailurepossibilityinthreemovementstagesiscalculatedconsideringthatmotionpatternvarieswithC021"tconfigurationindif-ferentstages．Thenthefailurepossibilityofwholeprocessisobtainedinthetheoryofsystemreliability．Furthermore，

7、weanalyzedthec如COlnsizeonfailurepossibility，ofwhichresultscouldprovidehelpfulreferenceinengineeringdesignofCO／／1$．KeyWords：TimeSharingCam；Wear；Failure；SystemReliability中图分类号：TH16；TH117．1文献标识码：A1引言2凸轮磨损的可靠性模型凸轮机构以其结构简单紧凑、可设计性强，并能使从动件获得在建立凸轮机构的磨损可靠性模型时，以’表示容

8、许磨损任意周期的运动规律而在机械传动系统中有着广泛的应用。凸轮机量，表示实际磨损量，肘表示磨损可靠性的安全裕量，则有：构主从动件间接触属于高副点接触或线接触，磨损可能导致机械设Jlf=．-(1)当实际磨损量大于容许磨损量时，零件会发生磨损失效。备的故障、可靠性及使用寿命降低，因此对凸轮机构磨损可靠性的在工程应用中认为容许磨损量服从正态分布。研究显得尤为重要。针对凸轮磨损理论、仿真及寿命预测，已有学者根据Amha~l黏着磨损定律，实际磨损量可表示为：做了深入的研究旧，相关学者也在试验的基础匕建立了符合工程实际

9、的磨损可靠性模型。但是，先前学者对凸轮机构的磨损可靠性W=K等(2)问题的研究仅限于不考虑分时运动的简单凸轮机构目，鲜有涉及多式中：L--凸轮主从动件之间接触应力；K—磨损系数；L—磨损段分时凸轮。而工程中，为了实现某些特殊的运动要求，往往会采用距离；料硬度；—材料屈服强度0构型复杂、运动规律分段相异的凸轮机构。1。比如，飞机的向外打开通常，上述各随机变量可视作服从正态分布，其变量参数的式舱门在关闭的过程中为了保