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1、基于失效物理的直齒圓柱齒輪可靠性建模摘要當代社會，汽車已經(jīng)逐漸步入人們的生活，汽車已經(jīng)成為人們出行交通工具的重要方式。并且隨著社會的發(fā)展，幾乎平均家庭都會有汽車，使得社會運行更加方便。但是交通秩序變得復雜，交通事故逐年增加，提高汽車可靠性迫在眉睫。變速箱作為汽車的重要核心部件之一，變速箱內(nèi)的齒輪系統(tǒng)的可靠性分析對汽車的可靠性分析具有重大的意義。本文以某品牌的簡易變速箱為研究對象，對其壽命可靠性進行了深入地研究，具體工作如下：首先，分析了齒輪變速箱系統(tǒng)，構(gòu)造了其功能框圖，建立了可靠性串聯(lián)模型；進而根據(jù)相
2、關(guān)標準，制定了變速箱齒輪系統(tǒng)的故障模式失效表（FMECA），且對獲得的FMECA報告進行了深入地分析，指出了變速箱齒輪系統(tǒng)的存在問題，并提出了改進措施。然后，分析齒輪的主要失效模式及失效機理，根據(jù)應力-強度干涉理論推導每種失效模式的結(jié)構(gòu)功能函數(shù)，在僅考慮彎曲疲勞失效和接觸疲勞失效的情況下，以漸開線直齒圓柱齒輪為例，建立該齒輪的結(jié)構(gòu)可靠性模型，計算其可靠度和失效概率，并與未考慮失效相關(guān)的情形進行對比分析。緊接著，基于FMECA的分析，找出了變速箱齒輪系統(tǒng)的最主要失效部件，基于應力-強度干涉理論創(chuàng)新性地分
3、析了其失效方式；然后運用蒙特卡羅抽樣模擬法計算了齒輪的可靠度，并繪制了其可靠性曲線。最后，對文章作出相關(guān)總結(jié)并提出不足之處。關(guān)鍵詞漸開線直齒輪可靠性建模失效機理應力-強度干涉理論ABSTRACTIncontemporarysociety,theautomobilehasgraduallyenteredthepeople'slives,thecarhasbecomeanimportantmeansofpeopletravel.Andwiththedevelopmentofsociety,almostev
4、eryfamilywillhaveacar,makingsocialoperationmoreconvenient.Butthetrafficorderbecomescomplex,trafficaccidentsincreaseyearbyyear,improvethereliabilityofthecarisimminent.Gearboxisoneofthemostimportantpartsoftheautomobile,andthereliabilityanalysisofthegearsy
5、stemisveryimportanttothereliabilityanalysis.Inthispaper,asimpletransmissioncaseofabrandistakenastheresearchobject,andthelifereliabilityofthetransmissionisstudiedindetail:First,analysisofthegeartransmissionsystem,constructedthefunctionblockdiagram,establ
6、ishesreliabilityseriesmodel;andthenaccordingtotherelevantstandards,makingthefaultmodeofgearboxsystemfailuretable(FMECA),andtoobtaintheFMECAreportofanin-depthanalysis,pointedouttheexistingproblemsofgearboxsystem.Andputforwardtheimprovementmeasures.Then,a
7、nalyzingthemainfailuremodeandfailuremechanism,basedonthestressstrengthinterferencetheoryofstructureandfunctionofeachfailuremodefunction,whenonlyconsideringthebendingfatiguefailureandcontactfatiguefailureundertheconditionoftheinvolutespurgearasanexample,
8、thestructureofthereliabilitymodelofthegear,calculatethereliabilityandtheprobabilityoffailure,anddidnotconsiderthecomparativeanalysisofrelatedcasesoffailure.Afterthat,basedontheanalysisofFMECA,findoutthemainfailurepartsofgearboxsy
