基于疲劳失效的行星齿轮减速器时变可靠性分析

骆训雕; 刘赣华

doi:10.16578/j.issn.1004.2539.2024.01.015

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基于疲劳失效的行星齿轮减速器时变可靠性分析

试验分析 | 更新时间：2024-12-13

- 基于疲劳失效的行星齿轮减速器时变可靠性分析
- Time-varying Reliability Analysis of Planetary Gear Reducers Based on Fatigue Failure
- 机械传动 2024年48卷第1期页码：99-104
- 作者机构：
  
  江西理工大学机电工程学院，江西赣州 341000
- 作者简介：
  
  骆训雕（1999— ），男，江西九江人，硕士研究生；主要研究方向为机械可靠性分析；2306528685@qq.com。
  刘赣华（1973— ），女，江西赣州人，硕士，副教授；主要研究方向为机器人传动系统优化设计；liuganhua1973@163.com。
- 基金信息：
  
  江西省教育厅科学研究项目(GJJ180454)
- DOI：10.16578/j.issn.1004.2539.2024.01.015
  中图分类号：
- 纸质出版日期：2024-01-15，
  
  收稿日期：2022-10-20，
  
  修回日期：2023-01-02，
- 稿件说明：
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骆训雕,刘赣华.基于疲劳失效的行星齿轮减速器时变可靠性分析[J].机械传动,2024,48(01):99-104.

Luo Xundiao,Liu Ganhua.Time-varying Reliability Analysis of Planetary Gear Reducers Based on Fatigue Failure[J].Journal of Mechanical Transmission,2024,48(01):99-104.
骆训雕,刘赣华.基于疲劳失效的行星齿轮减速器时变可靠性分析[J].机械传动,2024,48(01):99-104. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2024.01.015.

Luo Xundiao,Liu Ganhua.Time-varying Reliability Analysis of Planetary Gear Reducers Based on Fatigue Failure[J].Journal of Mechanical Transmission,2024,48(01):99-104. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2024.01.015.

摘要

随着科技革新与社会发展，对行星齿轮减速器的可靠性要求越来越高。行星齿轮减速器运行过程中存在疲劳因素，会导致可靠度发生变化。针对这一问题，首先，根据应力-强度干涉理论，构建行星齿轮减速器在疲劳失效（主要是齿面接触疲劳失效和齿根弯曲疲劳失效）下的时变可靠性模型；其次，结合单调性定理，将时变可靠性模型简化，利用Matlab编程，求解了行星齿轮减速器的可靠度；对时变可靠性模型的各变量进行了灵敏度分析；最后，以PM90精密行星齿轮减速器为例，分别得到基于疲劳失效下的可靠度和各变量的灵敏度，阐述了在接触疲劳失效和弯曲疲劳失效下的可靠性时变规律，为行星齿轮减速器的时变可靠性分析奠定了基础。

Abstract

With technological innovation and social development

the reliability of planetary gear reducers is required to be higher and higher. However

the reliability of planetary gear reducers changes due to fatigue factors in its operation. To solve this problem

firstly

according to the stress-strength interference theory

the time-varying reliability model of planetary gear reducers under fatigue failure (mainly tooth surface contact fatigue failure and tooth root bending fatigue failure) is constructed. Secondly

combined with the monotone theorem

the time-varying reliability model is simplified

and the reliability of planetary gear reducers is solved by Matlab programming. The sensitivity of each variable of the time-varying reliability model is analyzed. Finally

taking PM90 precision planetary gear reducer as an example

the reliability and sensitivity of each variable based on fatigue failure are obtained respectively

and the time-varying law of reliability under contact fatigue failure and bending fatigue failure is expounded

which lays the foundation for the time-varying reliability analysis of planetary gear reducers.

关键词

行星齿轮减速器疲劳失效时变可靠性灵敏度分析

Keywords

Planetary gear reducerFatigue failureTime-varying reliabilitySensitivity analysis

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