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高速列车运行的轮轨力学与磨损分析随着科技的不断发展，高速列车已经成为现代交通运输的主要选择之一。
高速列车的快速行驶离不开良好的轮轨力学性能和磨损控制。
本文将对高速列车运行的轮轨力学和磨损进行深入分析，以便更好地理解其运行机理和优化性能。
一、轮轨接触力分析高速列车的运行离不开轮轨之间的接触力。
接触力是由于轮子对铁轨的压力产生的，它直接影响着列车的运行稳定性和能耗。
接触力的大小与列车的重量、列车速度、曲线半径、轮轨几何结构等因素密切相关。
通过合理调整这些参数，可以优化接触力分布，减少不必要的能耗，并提高列车的运行效率。
二、轮轨磨损分析随着高速列车的长时间运行，轮轨之间的磨损不可避免。
轮轨磨损会导致铁路线路的不平整以及轮轨几何结构的变化，进而影响列车的安全性和舒适性。
因此，对轮轨的磨损进行分析和控制是非常重要的。
（一）轮轨磨损机理分析轮轨之间的磨损可以归结为两种主要机理：疲劳磨损和磨粒磨损。
疲劳磨损是由于重复受力引起的金属疲劳，而磨粒磨损是由于轮轨接触面的摩擦和磨粒的作用引起的。
（二）轮轨磨损影响因素分析轮轨磨损受多种因素的影响，其中包括轮轨材料的性能、车轮与轨道之间的压力分布、列车的运行速度、弯道半径和列车的车型等。
不同的因素对轮轨磨损的影响程度不同，因此需要综合考虑这些因素，制定合理的轮轨维护和磨损控制策略。
三、轮轨力学分析模型建立为了更好地研究轮轨力学性能和磨损特性，需要建立相应的力学分析模型。
常见的轮轨力学分析模型有弹性模型、弹塑性模型和非线性摩擦模型等。
通过建立适合实际情况的模型，可以预测轮轨之间的接触力分布以及磨损情况，为轮轨维护提供科学依据。
四、轮轨磨损控制策略探讨基于轮轨力学和磨损分析结果，可以制定一系列的轮轨磨损控制策略，以延长轮轨的使用寿命、提高列车的运行效率和保证乘客的出行安全。
例如，定期轮轨维护、优化列车运行参数、采用新型材料等措施都可以有效控制轮轨磨损，并减少对环境的影响。
结论高速列车的运行是一个复杂的机理过程，轮轨力学和磨损是其中重要的因素。
直线轨道滚动轴承的润滑与摩擦磨损分析直线轨道滚动轴承是一种常见的机械传动装置，广泛应用于工业领域。
在其工作过程中，润滑与摩擦磨损是一个重要的问题，直接影响轴承的性能和寿命。
润滑是直线轨道滚动轴承工作正常运转的基础。
润滑方式主要有两种，一种是干摩擦，一种是润滑脂润滑。
干摩擦是指轴承在工作过程中无外部润滑，直接依靠轴承材料的自润滑性能进行摩擦减少。
干摩擦适用于低负荷、低转速的工作场合，但对于长时间高速工作的轴承来说，干摩擦往往会导致摩擦热的积聚，从而引发磨损和故障。
润滑脂润滑是指轴承利用外部注入的润滑脂进行润滑。
润滑脂具有减少摩擦、冷却、密封等功能，能够有效降低轴承的磨损和摩擦。
润滑脂的选择应根据轴承的工作环境来确定，一般来说，高速轴承适宜选择高温、高速度的润滑脂，低速轴承则选择黏度较高的润滑脂。
在润滑的同时，轴承的摩擦磨损是一个需要关注的问题。
摩擦磨损主要表现为轴承的摩擦损失和磨粒的生成。
摩擦损失是指轴承在工作过程中因摩擦而损失的能量，这部分能量主要转化为热能和噪音。
为了减少摩擦损失，一方面可以采用适当的润滑方式，另一方面可以对轴承材料和表面进行处理，提高轴承的摩擦性能。
磨粒的生成是由于轴承工作环境中的污染物、颗粒物等杂质进入轴承内部，与轴承材料发生摩擦而产生的。
这些磨粒会加速轴承的磨损，并可能引发其他故障。
为了减少磨粒的生成，需要注意保持轴承的工作环境清洁，定期更换和检查润滑脂。
除了润滑和摩擦磨损，轴承的结构和材料也对其性能有着重要影响。
轴承的内圈和外圈采用优质的合金钢材料制造，经过热处理后具有较高的硬度和耐磨性。
滚子和保持架则采用高强度、低摩擦系数的材料，以提高轴承的负荷能力和运行稳定性。
综上所述，直线轨道滚动轴承的润滑与摩擦磨损是一个相互关联的问题。
通过选择适当的润滑方式和润滑脂，合理设计轴承结构和材料，以及保持工作环境清洁，能够有效降低轴承的摩擦磨损，提高轴承的性能和寿命。
在实际应用中，需要根据具体情况进行综合考虑和合理选择，以确保轴承的正常工作。
轮轨滚动接触弹塑性分析及疲劳损伤研究一、本文概述《轮轨滚动接触弹塑性分析及疲劳损伤研究》是一篇针对轮轨系统滚动接触行为及其引发的弹塑性变形和疲劳损伤问题的综合性研究文章。
本文旨在通过理论分析和实验研究，深入探索轮轨滚动接触过程中的弹塑性力学特性，以及由此产生的疲劳损伤机制和预防措施。
文章将系统介绍轮轨滚动接触的基本理论，分析弹塑性变形对轮轨接触性能的影响，探讨疲劳损伤的产生机理和影响因素，并在此基础上提出优化轮轨设计和维护策略的建议。
本文的研究成果将为提高轮轨系统的运行安全性、稳定性和寿命提供理论支持和实际指导。
二、轮轨滚动接触弹塑性分析轮轨滚动接触弹塑性分析是理解轮轨系统动力学行为以及预测轮轨疲劳损伤的关键。
本章节将深入探讨轮轨滚动接触的弹塑性分析理论和方法。
在轮轨滚动接触过程中，由于轮轨材料的弹塑性特性，接触区域内的应力分布和变形情况十分复杂。
为了准确描述这一现象，我们需要引入弹塑性力学理论，该理论能够综合考虑材料的弹性变形和塑性变形。
在弹塑性分析中，材料的应力-应变关系不再是线性的，而是呈现出非线性特性。
当应力低于材料的弹性极限时，材料发生弹性变形，应力与应变之间遵循胡克定律；当应力超过弹性极限后，材料发生塑性变形，应力与应变之间的关系变得复杂，需要考虑材料的塑性流动和硬化行为。
对于轮轨滚动接触问题，通常采用有限元法或边界元法等数值方法进行求解。
这些方法能够考虑轮轨的几何形状、材料属性、接触条件等多种因素，从而得到接触区域内的应力分布、变形情况以及轮轨之间的接触力等关键信息。
在弹塑性分析中，还需要考虑材料的疲劳特性。
疲劳是指材料在循环应力或应变作用下，逐渐产生损伤并最终导致破坏的过程。
对于轮轨材料，疲劳损伤是一个重要的失效模式，因此，在弹塑性分析中，我们需要结合材料的疲劳特性，预测轮轨的疲劳寿命和疲劳损伤分布。
轮轨滚动接触弹塑性分析是一个复杂而重要的问题。
通过引入弹塑性力学理论和数值方法，我们能够更准确地描述轮轨滚动接触过程中的应力分布、变形情况以及疲劳损伤等问题，为轮轨系统的设计和优化提供有力支持。
![[滑轨,滚轮,可靠性]一种缝翼滚轮滑轨机构的可靠性分析方法分析](https://img.taocdn.com/s1/m/709595fb453610661fd9f488.png)
一种缝翼滚轮滑轨机构的可靠性分析方法分析1 引言对民用飞机来说，操纵系统的可靠性问题非常复杂，其设计领域包括了结构、机构、液压、电气。
其失效模式多种多样：结构开裂、破坏、操纵力矩不足（由于卡滞及其他原因）、磨损造成的功能失效、由于电气问题造成的控制失效等。
这些机构的安全与否，直接影响到飞机正常功能的完成，甚至会造成灾难性事故，所以对其进行可靠性验证非常重要。
对于滚轮滑轨机构而言，磨损是主要的失效模式之一，磨损会导致滚轮滑轨机构卡阻、运动精度降低、强度减小和工作能力丧失。
近些年，在磨损方面，针对相关的磨损理论和具体的磨损试验有许多研究，磨损可靠性得到一定的发展，主要表现在对磨损失效的判定原则、实际磨损量的分布形式及模糊理论的引入等方面，众多学者对此进行了较为深入地研究，并将相应理论分析方法应用到飞机货舱锁系统、航空关节轴承、连杆机构、凸轮机构及铰链等具体的结构、机构磨损可靠性的计算。
滚轮滑轨在飞机襟、缝翼运动机构中应用较多，且由于磨损所产生的事故和事故症候较多，因此，本文以民机缝翼操纵系统滚轮滑轨为试验对象，在试验过程中全程监控滚轮滑轨磨损量，结合具体并提出滚轮滑轨运动机构磨损可靠性分析模型和具体的计算方法，给出了一种滚轮滑轨磨损量的工程可靠性评估方法，同时给出了整个操纵系统的可靠度下限。
2 滚轮滑轨运动机构可靠性试验简介在滚轮滑轨运动机构中，滑轨通过接头与缝翼相连，通过驱动装置驱动缝翼收放。
滑轨上下面为同轴圆柱面；滚轮安装在滑轮架上，滑轮架固定不动，滚轮相对滑轨滚动。
滑轮架上下滚轮的转动轴线位于同心圆柱面上，前后两组滚轮分别位于同心圆柱的同一径向上。
依据可靠性试验尽量真实模拟使用情况的原则，该滚轮滑轨运动机构选用该飞机缝翼功能可靠性试验的全套试验件，安装与真实飞机基本相同，整个操纵系统安装在静力盒段模拟件上，试验时，先对试验台架进行加载，用于模拟机翼本体结构变形，再通过操纵系统实现缝翼收放动作，完成滚轮滑轨运动机构的摩擦副运动过程，缝翼舵面施加相应的载荷谱，对缝翼施加随动载荷，重复此过程直到达到目标次数。
一、背景导轨是机械系统中重要的组成部分，其作用是引导和支撑运动部件，保证运动部件在预定轨道上平稳、准确运动。
随着现代工业技术的不断发展，导轨在各类机械设备中的应用越来越广泛。
然而，在实际应用过程中，导轨问题也日益凸显，给生产和使用带来诸多困扰。
为了提高导轨的使用性能和可靠性，本文对导轨问题进行了总结和分析。
二、导轨问题类型及原因1. 摩擦磨损摩擦磨损是导轨常见的故障之一，其主要原因如下：（1）导轨表面粗糙度大，接触面积小，导致摩擦系数增大。
（2）润滑不良，使导轨表面磨损加剧。
（3）运动部件在导轨上运动时，受到冲击载荷，导致导轨表面磨损。
2. 腐蚀腐蚀是导轨的另一种常见故障，其主要原因如下：（1）导轨材料不耐腐蚀，容易受到酸、碱、盐等化学物质的侵蚀。
（2）润滑油脂被污染，导致导轨表面腐蚀。
（3）导轨安装不当，使导轨表面与运动部件接触不良，导致腐蚀。
3. 磨损变形磨损变形是导轨的又一常见故障，其主要原因如下：（1）导轨材料硬度不足，导致导轨表面易磨损变形。
（2）导轨安装精度低，使导轨在运动过程中受到不均匀的载荷，导致变形。
（3）导轨表面存在裂纹，导致导轨在运动过程中产生变形。
4. 热变形热变形是导轨在高温环境下发生的故障，其主要原因如下：（1）导轨材料导热性能差，导致导轨表面温度过高。
（2）导轨安装不牢固，使导轨在高温环境下产生热变形。
三、导轨问题解决措施1. 提高导轨表面粗糙度选用优质导轨材料，降低表面粗糙度，提高接触面积，从而降低摩擦系数。
2. 优化润滑系统定期更换润滑油脂，确保润滑效果，减少摩擦磨损。
3. 防腐蚀处理选用耐腐蚀的导轨材料，对导轨表面进行防腐处理，如涂覆防腐涂层。
4. 提高安装精度严格控制导轨安装精度，确保导轨与运动部件接触良好，减少磨损变形。
5. 加强热处理对导轨材料进行适当的热处理，提高导轨的硬度，减少热变形。
四、结论导轨问题对机械设备的正常运行产生严重影响。
通过对导轨问题类型及原因的分析，本文提出了相应的解决措施。
数控机床滑动导轨的磨损及维修滑动导轨作为数控机床的重要组成部分，承担着传动和支撑工作，对于整个机床的运行和精度有着至关重要的影响。
然而，长时间的使用和磨损不可避免地会导致导轨的损坏和性能下降。
本文将探讨数控机床滑动导轨的磨损情况及维修方法。
1. 磨损的原因数控机床滑动导轨的磨损原因有很多，主要包括以下几个方面：（1）腐蚀磨损：由于工作环境恶劣或机床长时间未使用导致表面生锈，进而导致导轨的腐蚀和磨损。
（2）疲劳磨损：长时间的工作载荷会导致导轨的疲劳磨损，表现为表面的龟裂和剥落。
（3）热磨损：在高速运动和高温环境下，滑动导轨易受热磨损影响，表面出现烧伤和变形现象。
（4）磨粒磨损：金属颗粒、灰尘和油脂等杂质会附着在导轨表面并与滑动件摩擦产生磨损。
2. 磨损的表现滑动导轨的磨损主要表现为以下几个方面：（1）表面磨损：导轨表面出现划痕、磨痕和疲劳纹等现象，严重时可能影响导轨的平整度和垂直度。
（2）尺寸变化：由于长期的磨损，导轨的尺寸会发生变化，导致滑动件无法正常运动或间隙过大。
（3）精度降低：导轨的磨损会导致机床的定位精度和运动平稳性下降，影响加工质量和精度。
3. 维修方法针对滑动导轨的磨损问题，可以采取以下几种维修方法：（1）清洗与润滑：定期清洗导轨表面的杂质，使用适量的润滑剂保持导轨的润滑状态，减少磨损。
（2）修复磨损：对于表面磨损较轻的导轨，可以采用打磨或研磨等方法进行修复，恢复导轨的光洁度和平整度。
（3）更换滑动件：当导轨的磨损严重影响机床运行时，需要更换滑动件，重新恢复机床的运动精度和平稳性。
（4）热处理：对于高温环境下容易磨损的导轨，可以采用热处理方法来提高导轨的耐磨性和热稳定性。
4. 预防措施除了维修方法外，预防导轨磨损也是很重要的。
可以采取以下措施来延长导轨的使用寿命：（1）改善工作环境：保持机床工作环境的清洁和干燥，防止杂质对导轨的侵蚀和磨损。
（2）定期保养：定期对导轨进行清洁、润滑和检查，发现问题及时修复，避免进一步损坏。
一、起重机滑轮系统的概述起重机滑轮系统通常是由数个定滑轮与动滑轮组成，作用是省力与改变力的运动方向。
滑轮是用来提升重物的简单机械，安装于起重设备处的滑轮可提升综合作业效益。
在具体运行过程中，滑轮组应用情况对装置的省力能力与绳子环绕方式产生明显影响，滑轮有定滑轮与动滑轮之分，两者构建联动效应后便组成了滑轮组。
虽然整个机构看起来较为单一，但是内部结构十分复杂，滑轮周边有槽，能够绕轴转动，在长期运行当中滑轮轮槽会产生一定的磨损问题，严重影响整个起重机的运行质量，严重会造成承重绳断裂。
二、起重机滑轮轮槽磨损的主要原因分析1.老化磨损。
老化磨损是起重机滑轮轮槽磨损的主要原因，是指起重机在长期的作业过程中，受到起吊物重力影响，其绳索与轮槽表面持续相互摩擦、摇动，造成轮槽表面出现毛刺、凹凸不平等情况。
老化磨损是导致起重机滑轮轮槽磨损的最主要因素，且基本不可避免。
此外，长期作业的滑轮轮槽，在滑轮压痕作用下会出现裂纹，缝隙则会逐渐拓展。
滑轮轮槽在拉力的往复作用下也可能发生塑性形变，以上均属于老化磨损。
2.瞬时磨损。
瞬时模式是指在起重机横向运动、受力情况突然发生改变时，绳索与滑轮轮槽出现的快速、高强度、非规律性的摩擦。
如在起重机力臂改变方向时，绳索与滑轮轮槽受力点情况实际上已经改变，受到静摩擦力的约束，不会出现绳索等结构明显位移的情况，但小范围的摩擦加剧依然会增加滑轮轮槽和绳索接触位置的破坏，力的改变情况越明显、起吊的重物重量越大，这种破坏越严重，二者呈现为典型的正态相关性。
以绳索的静摩擦力和力臂方向改善产生的作用力之差为约束边界，当后者作用力超过静摩擦力时，可能导致瞬时磨损的范围大大增加。
3.综合磨损。
综合磨损是指老化磨损、瞬时磨损以及其他因素共同作用下，起重机滑轮轮槽出现物理性、化学性损坏的情况。
如轮槽投入使用的时间较长，且缺乏有效检修，必然出现老化磨损，在不理想的环境下进行重物起吊作业，如酸性环境、高湿度环境等，其轮槽受到多个因素的影响，磨损速度大大加快，甚至可能导致严重损坏、带来安全问题。
滚轮滑轨运动机构磨损可靠性分析XSTUDY ON WEAR RELIABILITY OF ROLLER WHEEL AND ITS TRACK季佳佳X X冯蕴雯冯元生(西北工业大学航空学院,西安710072)JI JiaJia FEN G Yun Wen FENG YuanSheng(Department o f Aeronautics,Northwestern Polytechnical University,Xi c an710072,China)摘要探讨滚轮滑轨运动机构中滚轮在滑轨上滚动时滑轨的磨损情况;以Archard模型为基础,建立滑轨磨损深度的计算模型;将载荷、容许磨损量、材料属性和磨损因数均视为随机变量,提出滑轨磨损的可靠性计算模型和分析方法,并以某飞机襟翼滚轮滑轨运动机构为例,给出不同飞行架次下滑轨磨损失效概率,可为飞机襟翼滚轮滑轨设计提供有益参考。
关键词滚轮滑轨磨损可靠性飞行架次Archard模型中图分类号TH117.1TB114.3Abstract It is well known,the roller wheel rolls on i ts track can cause wear-out failure.However,the wear reliability of roller wheel and i ts track subjected to contact loading are less studied.Aimin g at the kinesio-machanism consis ting of a roller wheel and a roller track,the wear status of the roller track is discussesd here.A calculation method model for the roller track wear is estabilished accordin g to Archard model.Considering wear allowance,material properties and wear coeffien t are assu med as random variables,a reliability analysis model for the wear is put forward.Taking the kinesio-machanism of the roller wheel P roller track as an example,the failure pro-bility due to wear i n different fligh ts number is illustrated.The calculation resul ts indicate that the dispersibility of wear coeffien t marked-ly affects the failure p robability of roller track.The evaluti on results can provide a governi ng reference for the roller track design.Key words Roller w heel;Roller track;Mechanism wear reliability;Flights;Archard modelCorrespon ding author:JI JiaJia,E-ma il:eliotjia jia@,Tel:+86-29-88460383The project supported by the National Natural Science Foundation of China(No.10577015),and the Aeronautics Foundation of China(No.2006ZD53050,2008ZA53006).Manuscript received20080905,in revi sed form20081027.引言对于滚轮滑轨机构而言,磨损是主要的失效模式之一,磨损会导致滚轮滑轨机构卡阻、运动精度损失、强度减小和工作能力丧失。
近些年,在磨损方面,针对相关的磨损理论和具体的磨损试验有许多研究[1-3],同时,磨损可靠性得到一定的发展,主要表现在对磨损失效的判定原则、实际磨损量的分布形式及模糊理论的引入等方面,众多学者进行了较为深入地研究[4-7],并将相应理论分析方法应用到飞机货舱锁系统、航空关节轴承、连杆机构、凸轮机构及铰链等具体的结构、机构磨损可靠性计算[8-10]。
滚轮滑轨机构在飞机襟、缝翼运动机构中应用较多,且由于磨损所产生的事故和事故症候较多,因此,本文以Archard模型为基础,在考虑载荷、容许磨损量为随机变量的同时,考虑磨损因数为随机变量,提出滚轮滑轨运动机构磨损可靠性分析模型和具体的计算方法,并结合具体实例进行算例验证。
1磨损量计算的基本数学模型1.1数学模型的建立由于滑轨耐磨性能比滚轮差,滚轮和滑轨的接触应力较大,且滚轮在滑轨表面往复运动,导致滑轨表面拉出的金属屑粘附到滚轮的表面,较易发生粘着磨损。
滑轨表面实际磨损量在无具体试验数据的情况下可以采用手册加修正方法。
目前,阿查德(Archard)模型在实际磨损量的计算中被广泛采用[11-12],Archard模型提出磨损体积的计算公式,而对于工程应用人员而言,磨损深度更具有实际意义,且材料屈服强度R s较材料布氏硬度H更易获得,一般情况下H U3.0R s[13]354,因此用磨损深度表示的磨损量公式为Journal of Mechanical Strength2010,32(4):591-595XX X季佳佳,男,1986年3月生,安徽泗县人,汉族。
西北工业大学硕士研究生,主要从事结构、机构可靠性分析研究20080905收到初稿,20081027收到修改稿。
国家自然科学基金(10577015)、航空基金(2006ZD53050、2008ZA53006)资助。
W =K WpL 3R s(1)式中,W 为磨损深度,p 为接触应力,K W 为磨损因数,L 为磨损距离,R s 为屈服强度。
1.2 接触应力的计算滚轮与滑轨接触时,可看成两个轴线相互平行而直径不同的圆柱体在沿滚轮轴向为均布载荷p 的作用下的接触,如图1所示。
摩擦轮传动、齿轮传动、凸轮传动、滚动轴承等,在理论上载荷是通过点或线传递的,考虑到受载后接触处的变形,实际接触为一很小的面积,最大接触应力在接触面的中央,表面最大接触压应力可用赫兹(Hertz)公式求得[14]。
根据上述说明,有限长圆柱体接触利用Hertz 理论计算是满足工程需要的。
图1 滚轮滑轨接触示意图Fi g.1 Roller wheel and roller track .s contact model如图1所示,对于长度为l ,半径分别为r 1和r 2的两个圆柱体,下标/10表示滚轮,/20表示凸面,在轴线相互平行,在压力作用下相接触的情况下,由于接触表面局部弹性变形,形成宽为2a 的长方形接触面积,按照赫兹公式有接触面尺寸a 为a =4p P1-L 21E 1+1-L22E 2r 1r 2r 1+r 2(2)最大压应力R max 为 R max =p P (r 1+r 2)r 1r 21-L 21E 1+1-L 22E 2(3)式(2)、式(3)中,p 为单位长度载荷,r 1和r 2分别为滚轮和滑轨的半径,E 1和L 1为滚轮所用材料的弹性模量和泊松比,E 2和L 2为滑轨所用材料的弹性模量和泊松比。
1.3 磨损距离的计算滚轮滑轨常用在飞机襟、缝翼运动机构中。
飞机襟翼收放时,操纵器通过滑轨操纵襟翼收放至一定角度,滑轨在滚轮表面转动,从而带动滚轮滚动。
一个起降架次滚轮滚动距离l 可通过下式计算。
l =l T +l L =2@2P r 2H T P 360+2@2P r 2H L P 360=[P R u (H T +H L )]P 90(4)式中,H T 、l T 为起飞时收放角度、滚动弧长,H L 、l L 为降落时收放角度、滚动弧长,下标/T 0表示起飞,/L 0表示降落,r 2为滑轨端面半径。
1.4 磨损因数的确定磨损因数取决于磨损条件、磨损副的形式和材料等因素,其值能否合理地给出,是计算实际磨损量的关键。
目前,常采用的方法有经验法、试验法和查磨损因数表法。
经验法适用于对原设计进行改进的情况,可根据现有设计及其原型的性能取得磨损数据,并利用这些已有的数据计算出磨损系数值。
该方法在工程实际中得到广泛应用,并取得很好的效果。
当采用新的设计、新的材料时,需要在试验台上进行材料组合的试验,且在试验模拟中至少要保证材料、润滑条件、界面温度与实际工况相同。
在实际情况不允许做试验或无法做试验时,可以从现有的磨损因数表上查取需要的磨损因数。
但表上所列出的磨损因数值都是别人试验的结果,所选值的测量工况往往与实际应用的工况有差异,因此,在选取磨损因数时要综合考虑相关因素,以获得适合所需工况的最佳磨损因数值。
2 可靠性分析及计算2.1 磨损可靠性数学模型根据磨损失效准则,当实际磨损量大于容许磨损量时,即认为磨损失效。
结合式(1)实际磨损量W 的计算公式,磨损的安全裕量方程可用下述式子表达,即M W =W *-K WpL 3R s(5)式中,M W 为磨损裕度(wear margin),下标/W 0表示磨损;W *为容许磨损量,上标/*0表示容许。
因此,失效概率的计算公式为P f =P W *-K WpL 3R s<0(6)由机构运动分析可知,上式中的接触应力p 、磨损距离L 、屈服强度R s 通常是机构尺寸、外载、材料属性等参数的函数,工程应用中一般将尺寸、外载、材料属性、许用磨损量等参数取作正态分布;可通过哈林法、重要抽样法等解析和数值计算方法计算出机构磨损失效概率P f ,下面结合式(6)绘出利用重要抽样法计算磨损失效概率的流程图(见图2),其中f X (#)为样本的概率密度函数。
2.2 容许磨损量的确定容许磨损量原则上可以从下述三个方面确定,即使用经验、试验结果与计算分析,将这几个方面结合起592机 械 强 度2010年图2 重要抽样法计算磨损失效概率流程图Fig.2 Flow process fi gure of importance sampling for calculatingwear failure probability来更好。
