基于平均安全系数的可靠性设计方法研究

在机械零件设计中,安全系数法因为概念清晰、直观、易懂、使用方便,被广泛采用,然而安全系数的取值因人而异,有一定盲目性。机械可靠性设计是将可靠性理论引入到机械设计当中,可以根据零件的重要程度选取合适的可靠度设计零件。将传统机械设计中的安全系数引入到可靠性设计中,可以避免传统机械设计法的盲目性和保守性。以应力-强度干涉模型为基础,分析了当应力和强度服从不同分布时,机械零件的可靠度与平均安全系数的关系,提出了一种基于平均安全系数的可靠性设计方法。设计实例验证了该方法的优越性,为提高零件设计水平和节省制造成本提供了理论基础。     

机械零件的概率设计概要

一、基本原理“概率设计”是可靠性概率设计的简称。在常规设计中,是把零件强度S和应力s看作定值,引入安全系数n,并以强度条件S≥n·s作为零件设计可靠性的保证。该法缺陷在干掩盖了工程设计变量是随机变量这一事实,故使设计者无法对所     

应力-强度相关性干涉下的随机安全系数与零件可靠性设计

为解决机械零件可靠度计算中的应力-强度相关性干涉问题,根据两者负相关结构,运用Copula函数的相关性理论,基于零件可靠性计算的相关性干涉模型,建立了应力-强度相关性干涉下的随机安全系数—可靠度计算模型,并给出机械零件的平均安全系数可靠度计算方法.以受拉零件为代表,借助于相关性干涉的联结方程,给出了应力-强度相关性干涉下静强度可靠性设计的通用型求解方法和步骤,通过算例,说明了该模型的有效性、准确性.     

浅议机械零件强度的可靠性设计

<正> 机械产品的可靠性能主要取决于机械零件的可靠性,而机械零件强度的可靠性则是零件可靠性能中最重要的指标之一。随着新技术、新工艺、新材料和新结构的出现,机械零件强度可靠性设计问题已普遍地引起人们的重视并被视作为机械零件设计领域内的一场新的飞跃。1 机械零件强度可靠性设计与传统设计方法的区别传统的机械零件强度的设计方法(安全系数法)是通过零件危险截面上的工作应力σ和零件材料本身的许用应力[σ]及安全系数n,按强度的判别式σ≤[σ]/n来明确零件     

用可靠性设计理论分析与确定安全系数

本文分析了机械工程习用强度计算法中所用安全系数存在的问题,考虑了零件承载能力及强度计算载荷的随机性,应用概率论与机械强度计算的统计方法,论述了如何用可靠性设计理论分析与确定安全系数。文中介绍了强度-应力模型及强度概率计算方法的基本理论;分析并建立了安全系数与可靠度的函数关系;对强度及应力的变差系数进行了分析与计算;归纳了按可靠度准则确定安全系数的方法及步骤,并通过系列计算,列出了按可靠度确定安全系数的数值表及曲线,可供设计时选用。应用本文所介绍的,用可靠性设计理论分析与确定安全系数,可以比习用的安全系数确定法较精确、更接近实际地解决有关机械设计强度计算中安全系数的合理选用问题。本文可供机械零件或构件的设计计算,也可用来对已有机械零件或构件进行强度可靠性验算。     

机械零件的可靠性优化设计

目前的机械优化设计均以保证零件安全系数大于许用值作为设计依据,未考虑零件的失效概率。本文提出了基于可靠性分析的零件优化设设计的一般方法,以保证零件可靠度不低于给定水平作为设计依据。文中论述了计算零件强度与应力的统计量的实用方法,详细介绍了对螺旋弹簧的设计分析。     

齿轮的可靠性设计

<正> 一、序言可靠性设计是现代设计方法中的一种。随着科学技术的发展,近年来“可靠性”已从定性要求成为可以用数值量度的定量指标。常规的设计方法,即安全系数法、强度条件通常表达为:这种计算存在的问题之一是把材料的极限应力σ_(lim),作用于零件上的载荷P以及零件     

论可靠度与安全系数的关系

简要地介绍了可靠度与安全系数的定义,在此基础上扼要地说明了两者之间存在的联系与区别,重点分析并讨论了均值与标准差在零件可靠性设计中的作用,说明了即使用安全系数法设计制造出的零件在工程实际应用上也不能确保其达到规定使用的寿命要求。     

机械零件的可靠性设计

机械零件的可靠性设计周振宝（南京农大农业工程学院,南京２１００３２）传统的机械零件设计方法是将零件的应力和材料的强度都作为定值,使用应力小于强度的条件来设计零件尺寸,为使零件可靠,则增大安全系数。这种方法存在一定不足：其一是实际情况不符,因为零件的应...     

机械设计中的安全系数与可靠性设计

本文通过对常规机械设计与可靠性设计安全系数确定方法的分析对比,指出了常规设计中安全系数确定方法之不足;对可靠性设计中安全系数各参数的确定进行了具体分析和数字推理,阐明了可靠性设计的优越性,从而使材料的机械性能更能得到充分利用。     

基于容许安全系数的飞机结构静强度可靠性设计

在分析安全系数法设计思想和介绍常用安全系数的基础上,给出飞机结构静强度设计的容许安全系数定义和表达式,并建立容许安全系数与结构可靠度的关系.借助该关系实现给定容许安全系数下设计结构的静强度可靠性评定和给定静强度可靠性设计要求下对应容许安全系数的计算.使结构静强度设计实现从常规的确定性安全系数法设计向可靠性设计的过渡要求,又能保持传统的安全系数法的简单易用性.最后给出设计示例验证.     

基于可靠性安全系数下的轴的设计

从比较传统机械设计与可靠性安全系数下的设计入手，指出了传统机械设计方法的缺陷；介绍了基于可靠性安全系数下的设计原理，并通过带式输送机减速器的主动轴的设计实例，阐述其设计步骤，这对于其它机械零件可靠性设计具有一定的启发性和指导性。     

基于安全系数法的封隔器胶筒可靠性研究

针对目前胶筒的结构易失效和可靠性低等问题,以胶筒的抗剪失效为目标,基于安全系数法,引入设计变量的随机性,建立正态分布下胶筒的可靠性模型。对胶筒工作应力和强度的影响因素进行分析,基于相邻目标优属度的AHP方法,综合获得可靠性模型的相关参数值;对密封胶筒静强度可靠性要求下的可靠性安全系数进行计算,并给出不同层次下密封胶筒可靠性安全系数的参考值。建立胶筒的有限元分析模型,根据剪切应力评价准则计算了胶筒可靠性安全系数的取值范围,并通过实例验证理论计算结果的合理性。     

基于COSMOSXpress的码垛机器人小臂有限元分析与初步优化

通过在SolidWorks中建立的零件三维模型,运用COSMOSXpress对零件进行了有限元分析,得到零件在一定约束和载荷作用下的应力和应变分布情况,并根据分析获得的安全系数找出设计中存在的缺陷。再利用系列化零件设计表修改模型参数,完成对零件的初步优化,从而提高了零件的设计水平和生产效率。     

基于ANSYS的起重机关键件强度及模态分析

在分析起重机整体结构受力状况的基础上,选择工字梁为关键件,基于ANSYS软件,对悬臂进行静力学和可靠性分析。结果表明,危险部位安全系数分布不均匀,整体可靠性低。指出了起重机的易损部位,这对提高构件的可靠度及新零件的设计有一定的参考意义。     

钢丝绳安全系数可靠性评估

对钢丝绳安全系数进行了探讨，以煤矿安全规程为依据，建立了安全系数可靠性的数学模型，并分析与讨论了安全系数定义的几种形式，通过环境因子，引入了可靠性安全系数，为钢丝绳由传统设计到可靠性设计提供了方法。     

减速器齿轮轴疲劳可靠性设计

减速器齿轮轴既承受弯矩又承受扭矩,在工作中受交变应力作用,失效模式为疲劳断裂。传统设计方法以计算安全系数为主要内容,以计算安全系数时用到的应力、强度等参数单值为前提。将减速器齿轮轴的疲劳失效看成是一个随机事件。根据应力-强度干涉理论,通过确定工作应力,考虑了零件的几何形状产生的应力集中、尺寸系数、表面加工方法等因素的概率分布状态,绘制轴的疲劳极限线图。并通过计算疲劳可靠性,验证设计结论的有效性。该设计范例对其它轴的疲劳可靠性设计具有一定的借鉴作用。     

某增压汽油发动机气门弹簧疲劳分析及改进

基于气门弹簧断裂的机理,使用公式计算和三维校核相结合的方式,得到零件的疲劳安全系数及薄弱部位。为降低设计中存在的疲劳安全系数过低的风险,通过改进热处理和表面处理工艺,提高零件的疲劳安全系数。最终成功地对零件进行了改进。     

基于ANSYS的汽车横向稳定杆疲劳分析

基于疲劳寿命预测的相关理论,利用ANSYS有限元分析软件,针对汽车横向稳定杆建立有限元模型,并将模型在ANSYS中作虚拟疲劳仿真分析,在较短的时间内获得了该零件的预测疲劳寿命、寿命安全系数及危险部位等信息.从而可以快速判断该零件的受力、可靠性、疲劳寿命等情况;缩短了产品的设计周期,并可以对材料的选取、结构的优化设计作出快速响应.     

基于Ansys的桥梁检测车关键件可靠性分析

分析了桥梁检测车上部结构受力状况,选择平行板作为关键件,对其受力状态进行等效平移及简化处理,并基于Ansys软件,对平行板进行静力学和疲劳可靠性分析。结果表明,平行板不同部位安全系数分布不均,整体可靠性低。指出了构件的易损部位,并提出改进措施,对提高构件的可靠度及新零件的设计有一定的参考意义。