车辆后桥的可靠性设计

!""# 年 $%月 ! 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 与研究 " 农业装备与车辆工程 &’()*+,-+(&, ./+)01.2- 3 4.5)*,. .2’)2..()2’ !""#年第 $% 期 !总第 #67 期" $%&$% !’"# !(%)*++, #67" 车辆后桥的可靠性设计 娄云 $ !朱命怡 $ !刘庆庭 ! !$8河南机电高等专科学校# 河南 新乡 9:7%%!$ !8华南农业大学# 广东 广州 :;%#9!" 摘要!探讨了车辆后桥的可靠性设计 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 "可以定量地给出车辆后桥的可靠度和根据可靠度对车辆后桥进行可靠性 设计"是对车辆后桥可靠性问题研究的一次重要的探索"通过对实例的设计计算"表明其结果与实际运行的情况较 为吻合# 说明该计算方法是一种行之有效的方法# 关键词!车辆后桥$可靠性$设计$计算 中图分类号! !"#$%&’( 文献标识码! & 文章编号#;#<7=7;9!!!%%#";%=%%%>=%! !"# $%&’()’&’*+ ,%-’./ 01 *"% 2%"’3&% 4%56 78&% ,?+ @AB ; C D5+ 1EBF=GE ; H ,)+ /EBF=IEBF ! !$85JBKB 1JLMKBELKN KBO .NJLIPELKN .BFEBJJPEBF *QNNJFJH REBSEKBF 9:7%%!H *MEBK" T!8 UQAIM *MEBK &FPELANIAPKN +BEVJPWEIGH ’AKBFXMQA :;%#9!H *MEBK Y 79-*653*: -MEW IJSI ZPQ[JO EBIQ IMJ OJZJBOK[ENEIG OJWEFB \JIMQO Q] IMJ VJMELNJ PJKP KSNJ8 )I \KG ZPQVEOJ ^AKBIEIKIEVJNG IMJ PJNEK[ENEIG Q] IMJ VJMELNJ PJKP KSNJ KBO LKPPG QB IMJ OJZJBOK[ENEIG OJWEFB IQ IMJ VJMELNJ PJKP KSNJ KLLQPOEBF IQ IMJ PJNEK[ENEIG8 &BO EI _KW KB E\ZQPIKBI JSZNQPKIEQB K[QAI IMJ WIAOG Q] VJMELNJ PJKP KSNJ OJZJBOK[ENEIG ZPQ[NJ\8 ‘G OJWEFBEBF KBO LQABIEBF ]QP IMJ EBWIKBLJH EI EBOELKIJO EIW PJWANI KBO KLIAKN QZJPKIEQB WEIAKIEQB _JPJ LQ\ZKPKIEVJNG EOJBIELKN8 &BO EI ZPQVJO IMEW LQ\ZAIEBF \JIMQO _KW J]]JLIAKN8 ;%+ <06=-: IMJ VJMELNJ PJKP KSNJa OJZJBOK[ENEIGa OJWEFBa LQABI 收稿日期%!%%#=%9=%; 作者简介%娄云T;>##=Y!男!河南原阳县人!硕士!副教授!主要从事 汽车检测技术的教学与研究" ! 引言 由于车辆后桥是结构复杂的零件#它既是承载 件#又是受力件#影响车辆后桥可靠性的因素很多# 且工况多变#受载和工艺水平各异#因而增加了车辆 后桥可靠性设计的难度& 尽管车辆后桥的可靠性问 题一般可以通过可靠性试验来完成#然而#常常由于 试验条件’人力’物力’时间的限制#使得可靠性试验 难以实现& 本文提出了对车辆后桥进行可靠性设计 的一种计算方法#本方法简单明确#易于应用#是一 种实用有效的车辆后桥可靠性设计方法& " 后桥的可靠度计算 一般的后桥是承受弯矩和扭矩联合作用的构件# 通常后桥的危险截面在钢板弹簧座的两侧和法兰盘 圆角处#而这部分截面多为管形截面#一些车辆此截 面为内圆外方截面#因此#我们就用管状截面和内圆 外方截面来推导后桥壳的可靠性设计公式& 对于管状截面来说#后桥上所受的弯曲应力和 扭转应力分别为 Wb 7!!" !T! 9 =# 9 Y !;" "b ;#!$ !T! 9 =# 9 Y !!" 式中#"和 $分别为弯矩和扭矩#!和 # 分别为危险 截面处管状截面的外径和内径&根据第四强度理论# 后桥的危险截面处的合成应力为 !b % ! c7" !! b 7!!" !T! 9 =# 9 Y " ! c%8<:$ !! !7" 对于内圆外方截面来说# 后桥主要承受弯矩作 用#其弯曲应力为 !b"&’( !9" 式中#"为弯矩#’(为抗弯截面系数#由下式确定 ’(b )* ! # ;=%8:> # 9 )* 7" # !:" 式中## 为危险截面处管状截面的内径#) 和 * 分别 为外方截面的边长& 根据应力=强度干涉理论# 以应力极限状态表 示的状态方程为 +T,Yb-.! !#" 式中#- 为后桥的材料强度#对于管状截面基本随机 参数向量为 ,b!-#"#$#!##" $ #对于内圆外方截面 基本随机参数向量为 ,b!-#"#)#*##" $ &这些基本随 机参数的均值 /T0Y和方差 12-T0Y是已知的#并且可 以认为这些随机参数是服从正态分布的相互独立的 随机变量& 把状态函数 +T0Y对基本随机参数向量 , 求偏导 数#分别有 $+T,%Y $, $ b $+ $- $+ $" $+ $$ $+ $! $+ $+#& ’ !<" !#! 万方数据 !""#年第 $% 期 农业装备与车辆工程 !!!!!! !!&" "’ !" # ( !! !$ !! !% !! !& !! !’ !! !)(# $ !*" 把以上各式和已知条件代入状态函数 !+",的均 值表达式和方差表达式#可解出 !!和 "! #然后代入 可靠性指标公式和可靠度公式可求出后桥的可靠性 指标 #和可靠度 )$ 当状态函数 !&",为随机参数量 "的线性函数# 而随机参数之间相互独立且均服从 正态分布时#由概率统计理论可知#状态函数也服从 正态分布#且根据状态函数的均值和方差可以求出 可靠性指标 # 和可靠度 *$ 当状态函数 !&",不是线 性函数时# 则需要用 -./012展开式将状态函数 !+"’ 在验算点处展开成近似的线性函数%当部分或全部 基本随机参数不服从正态分布时#则需要将非正态 分布的基本随机参数在验算点处&当量’成正态分 布#以便于确定可靠性指标 #和可靠度 *$ ! 后桥的内径设计 给定后桥的可靠度 *#可查得可靠性指标 ##由 #(!! +"!经推导整理可分别得到管状截面和内圆外 方截面可靠性设计的代数方程 ,3!( 3# -,!!( 3! 4,5! * (4,6!( 6 4,7.% !8" 管状截面( ,3 (!$ ! 9# ! " ! $ !3"" ,! (96!/ 6 ,3 4!0!$ 1 !33" ,5 (#! * / ,32#0!$ 1!/ 6 -34# ! 05 !/% &"/ ! 4# ! 6":"!057 ! !3!" ,6 (96! 3! / ,38#0!$ 1!/ * 4!!/ 6 34#!/ 6 # ! 01 !/% & ! " ! /# ’! !35" ,7 (! 3# / ,34!0!$ 1!/ 3! 8!/ * 348!/ * # ! 01 !/% & ! " ! /# ’!!!! !36" 式中#1( ! ! 94":;7! ! #( #0( 5!!/$ # 3.!01" ! 4# ! 0!9 1% & ! " ! 94 ":;70!# 1% & ! " ! ## ’# 内圆外方截面( ,3 (":3!33;5#3&!$ ! 9# ! " ! $ , !37" ,! (9":*!373#!&! 5 ’ &!$ ! 9# ! " ! $ ,4!:6#676*!$!9!’ !3#" ,5 (!:"**#!& ! !$ # &!$ ! 9# ! " ! $ ,93!:753 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 差$ 根据加工公差和 5"法则#取后桥的内径的标 准差为 "((%:%%7!( !!%" 求解方程 ;>8#舍去 !":!$所对应的虚根#可得 后桥的最大内径的均值#然后代入 ;>!%式#可得后 桥的最大内径的标准差$ " 计算举例 5!3 某农用车后桥的管状危险截面内径的均值和标 准差为 ((+*%#%:6,??#外径 @(!87#%:6;7"??#后桥 承受的弯矩和扭矩的均值和标准差分别为 9( !#65!#7*#7*6;!8"A)??#-(+66;!6;7#5#!!;%,A*??# 材料强度的均值和标准差为 2(+665#!;:7,BC.#试确 定该后桥的可靠度和给定可靠度设计该后桥的内径+ 根据给出的数据#求得 #(*:6;# *($:%%%% 如果给定可靠度 *(%:8888#查得可靠性指标 #( 5:;!#求得 ((+*#:##%:655,??$ 5!! 某种 7%D公路运输车后桥壳的内圆外方危险截面 内径的均值和标准差为 ((+$#%#%:*,??#外方尺寸分 别为 &(+$#%#%:*,??#’(+$#6#%:*!,??#后桥承受弯矩 的均值和标准差为9(+755;$%#$:$5#$56*7$6!8:67#,A* ??#材料强度标准差为 $(+665#!;:7,BC.#试确定该后 桥壳的可靠度和给定可靠度设计该后桥壳的内径$ 根据给出的数据#求得 #($$:86# *($:%%%% 如果给定可靠度 *(%:8888#查得可靠性指标 #( 5:;!#求得 ((+$6*:8$5#%:;66#,??$ # 结论 本文较好地解决了后桥的可靠性设计问题#并 分别对两种常用的后桥的截面形状进行了研究#且 获得了理想的数值结果$ 参考文献 !"#刘巧伶!林逸!张仪民$机械零件可靠性设计的一种有效方法$吉林 工业大学学报$"%%&"&&#’$%()*(%$ !&#王启!王文博$常用机械零件可靠性设计$北京%机械工业出版社 $ "%%)$ !+#朱文予$机械可靠性设计$上海%上海交通大学出版社$"%%&$ !’#刘巧伶!张仪民!闻邦春$整体驱动桥的可靠性设计$工程机械$ "%%,"&%&)$%"(*"-$ !(#./ 0$123456785 89 64:85; <8<453 /5/=>676 38 ?/=@4; /5;