混合不确定性下机床主轴可靠性建模与分析(下）
４、重型数控机床铣轴不精确可靠性建模与分析
４．１铣轴的静强度不精确可靠性建模与分析
精确结构可靠性模型的工程应用展开研究，该研究可为机床其他零部件的可靠性建模与分析提供方法参考.
某重型数控落地铣锁床铣轴的三维实体模型如图4所示.机床工作时，电机通过齿轮传动机构传递力或力矩来驱动铣轴转动气则铣轴在外齿轮处受到啮合力作用;同时，铣轴承受的切削力或力矩由铣刀传递给铣轴.铣轴最大外径与最小外径相差很少，因此可将该铣轴简化成空心轴，其外内径比=0..5893在弯扭组合作用下铣轴的受力简图如图5所示.
图4 某重型数控落地铣镇床铣轴
图5铣轴受力分析图
表1 静强度变量的相关信息
表2 不同方法计算得到的静强度失效概率
法，且区间变量和P-Box变量区间划分越是精细，计算精度越高.
4.2 铣轴的疲劳强度不精确可靠性建模与分析
根据第三强度理论，铣轴的疲劳强度失效概率计算公式为
表3 疲劳强度变量的相关信息
图6随机变量z的PDF
表4 不同方法计算得到的疲劳强度失效概率
5、结论
本文研究了影响重型数控机床可靠性的混合不确定性因素，分析了现有不确定性量化方法在解决重型数控机床不确定性问题时的局限性及不精确概率理论的适用性，进而构建了基于不精确概率理论的混合不确定性统一量化框架;基于应力一强度干涉理论，建立了以不精确概率理论为量化工具的不精确结构可靠性模型;以铣轴为例，分别建立了铣轴的静强度和疲劳强度不精确可靠性模型;通过与MC方法的对比验证了本文所提方法的有效性.
来源： 电子科技大学系统可靠性与安全性研究中心．广州大学机械与电气工程学院
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