[发明专利]齿轮可靠性设计的Monte Carlo方法

摘要

本发明提出了齿轮可靠性设计的Monte Carlo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。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；计算齿轮接触应力的均值、标准差，应用Monte Carlo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,Y_Fa,Y_Sa,Y_ε,m被看着正态随机变量，m为模数，Y_Fa为齿形系数，Y_Sa为齿根应力修正系数，Y_ε为重合度系数；计算齿轮弯曲应力的均值、标准差，应用Monte Carlo方法求出齿轮弯曲疲劳强度可靠度。

主权项

1.齿轮可靠性设计的Monte Carlo方法，包括如下步骤：(1)齿轮接触应力的均值和标准差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；齿轮接触应力的均值为：齿轮接触应力的标准差为：(2)齿轮弯曲应力的均值和标准差考虑随机因素的影响,T₁,d₁,K,b,Y_Fa,Y_Sa,Y_ε,m被看着正态随机变量；m为模数，Y_Fa为齿形系数，Y_Sa为齿根应力修正系数，Y_ε为重合度系数；齿轮弯曲应力的均值为：齿轮弯曲应力的标准差为：(3)Monte Carlo模拟计算可靠度又X_i:N(μ_i,σ_i²)，Z:N(0,1),利用关系式X_i＝μ_i+σ_iZ，就得到一般的正态随机变量X_i；抽自应力分布的一个应力值再与抽自强度分布的一个强度值进行比较，如果应力大于强度，则零件失效；反之，零件安全；设模拟次数为N，失效数为F，可靠度R＝1‑F/N；应力，强度指齿轮接触应力，齿轮接触疲劳强度或者指齿轮弯曲应力，齿轮弯曲疲劳强度。