[发明专利]齿轮可靠性设计的重要性抽样方法

说明书

本发明提出了齿轮可靠性设计的重要性抽样方法，对齿轮进行可靠性设计，使齿轮的重量减轻，更加安全可靠，提高了产品质量。本发明考虑随机因素的影响,Tsubgt;1/subgt;,dsubgt;1/subgt;,K,b,Zsubgt;E/subgt;,Zsubgt;H/subgt;,Zsubgt;ε/subgt;被看着正态随机变量，其，中Tsubgt;1/subgt;为小齿轮传递的转矩，dsubgt;1/subgt;为小齿轮分度圆直径，u是齿数比，b是齿宽，Zsubgt;E/subgt;是弹性系数，Zsubgt;H/subgt;是节点区域系数，Zsubgt;ε/subgt;是重合度系数，K是载荷系数；应用可靠性计算的重要性抽样方法求出齿轮接触疲劳强度可靠度；考虑随机因素的影响,Tsubgt;1/subgt;,dsubgt;1/subgt;,K,b,Ysubgt;Fa/subgt;,Ysubgt;Sa/subgt;,Ysubgt;ε/subgt;,m被看着正态随机变量，其中m为模数，Ysubgt;Fa/subgt;为齿形系数，Ysubgt;Sa/subgt;为齿根应力修正系数，Ysubgt;ε/subgt;为重合度系数，确定概率密度函数，重要性抽样概率密度函数，应用可靠性计算的重要性抽样方法求出齿轮弯曲疲劳强度可靠度。

技术领域

本发明涉及齿轮可靠性设计的重要性抽样方法，属于机械设计、机械可靠性设计、机械现代设计方法领域。

背景技术

齿轮是常用的、重要的机械零件。齿轮失效导致机床，工程机械，冶金机械，矿山机械，石油机械，农业机械，车辆等发生故障，甚至发生重大故障。齿轮的制造复杂，工作情况复杂，对齿轮正常工作的影响因素多。机械可靠性设计把常规设计中的一些变量，如载荷、材料的强度、零部件的几何尺寸等，都作为随机变量处理，考虑了工况变化及各种随机因素的影响。国内学者提出了齿轮可靠性设计的应力-强度干涉模型方法、齿轮可靠性设计的HL-RF方法、齿轮可靠性设计的Monte Carlo方法等。

目前，还没有出现齿轮可靠性设计的重要性抽样方法。

发明内容

本发明提出齿轮可靠性设计的重要性抽样方法，对齿轮进行可靠性设计，使齿轮的重量减轻，更加安全可靠，提高了产品质量。

为此，本发明的技术方案如下：齿轮可靠性设计的重要性抽样方法，包括如下步骤：

(1)应用可靠性计算的重要性抽样方法求出齿轮接触疲劳强度可靠度

考虑随机因素的影响，T₁，d₁，K，b，Z_E，Z_H，Z_ε被看着正态随机变量T₁为小齿轮传递的转矩，d₁为小齿轮分度圆直径，u是齿数比，b是齿宽，Z_E是弹性系数，Z_H是节点区域系数，Z_ε是重合度系数，K是载荷系数；

极限状态方程为：

式中：x_A代表多个正态随机变量，[σ_H]代表许用接触应力；

概率密度函数为：

其中，E()是求均值的符号，C是协方差矩阵；

失效概率为：.

其中I(g(x_i)≤0)＝1是指示函数，如果x_i在失效领域为0；ψ(x_i)是重要性抽样概率密度函数；

重要性抽样概率密度函数为：