柱塞泵缸体疲劳强度的模糊概率设计

　　柱塞泵缸体疲劳强度的模糊概率设计陈从桂中南工学院机械系，衡阳401步探讨，并给出了设计实例。

　　1引言柱塞泵缸体是个形状特殊。受力复杂的零件，既要求高强度又要求高耐磨性。随着轴向泵压力和转速的提高。提高缸体的强度防止出现疲劳损坏，是轴向柱塞泵设计中的重要内容。而在通常的缸体疲劳强度设计计算中。材料强度。载荷和零部件尺寸等数据般是取个定值即平均值。实际上这些数据都不是个确定值。其不确定性主要现在离散性和模糊性两个方面。

　　在保证疲劳强度的前提下，为了减轻缸体的重量减少柱塞泵体积。我们应充分地考虑材料强度载荷缸体尺寸的离散性和模糊性，因此。我们运用现代设计方法模糊可靠性设计来研宄缸体的疲劳强度设计，2柱塞泉缸体疲劳强度的模糊可靠性设计模糊子集4是论域上的个函数Ps缸体内液体压力；在机械的可靠性设计中，般假设应力为正态分布，其概率密度函数为在按式2求得缸体大应力1后。我们可按3原则计算其标准差，而标准差根据正态分布的规律姐的误差0.1柱塞泵缸体所受应力为脉动循环应力，故〃=所以其平均应力值及应力幅的均值和标准差为根据可靠性设计用疲劳极限2可求得工作应力均值及标准差即3式中的7和对于61称为爿对于的隶属度。

　　在论域上。如果模糊子集是个随机变量，则称为模长沐恸仰的概率定义2.1缸体应力分布参数的确定在缸体应力进行计算时。可把缸体看作个假想的厚壁圆筒。圆筒内壁半径为1=办2为柱塞直径。圆筒外壁半径为〃2=88为缸孔间小壁厚。将相邻缸孔分布圆展开后按两厚壁筒计算应力分布再根据维应力大强度理论，计算得缸体大应力为村料的泊松比；耍2.2隶属函数的选择隶属函数了模糊集合的完整信息它的确定通常带有观性，般可根据经验或统计而定，也可由专家。权威给出。

　　由于它带有约定的性质，所以往往被大家所接受。

　　例如。我们考虑疲劳强度大约是71.2厘1左右这个模糊问。凭经验判断。为71.2的可能性大，因此。我们可采用由下式所达的正态型隶属函数来它，这时=71.2而的选取主要是依据设计者的主观判断。总的原则是信息愈模糊问愈吃不准，分布就越应取大值。

　　我们将这类具有正态型隶属函数的模糊数简称为乃模糊数，并简写为心形式，它的综合运算由以下公式准确或近似算出。

　　设则叱=.撕因此。只要知道材料的抗拉强度极限办和零件的对称恒幅疲劳极限13=.0以及零件的工作应力。即可求得零件的非对称的疲劳极限，但是。

　　材料的机械性能指标办是复杂的力学量影响它们的因素很多般说来。它们可从设计手册中查得。但这个信息带有定程度的模糊性。因为这些强度值如何得到，即试样材料是如何生产的质量情况加工方法等都不尽知道。还有零件本身的加工过程。载荷方程应力状态温度等因素，也会引起机械性能指标叫。的变动。所以，使用材料真正的机械性能指标力，1不可能设册中的完全相。而4能认为两者近似相等。这样如上节所述，假定它们是具有正态型隶属函数的模糊数是恰当的，作为办1的函数从式1516.17可知的疲劳极限也应作为具有正态型隶属函数的模糊数来处理。的正态型隶属函数的求法。根据式总之，用模糊数来疲劳的极限是比较恰当的，因为它反映了这样个客观情况用方程所描述的与零件真实的不可能完全相等，而只能认为两者近似相等。此外，还有个突出的优点。融合了设计者对零件非对称疲劳极限的主观信息，突出了它的复杂性和信息的模糊性。

　　将3.8两式代入1式中，得零件发生疲劳强度失效的模糊概率为3举例某柱塞泵缸体材料为2私矽4求其模糊可靠度，通过实例计算，可该柱塞泵缸体的疲劳强度的模糊可靠度达0.99945，即发生疲劳强度失效的模糊概率仅为万分之点，可以满足设计和工作的要求，1徐强武。柱塞式液压泵。机械工业出版社，1985.

　　2刘惟信。机械可靠性设计。清华大学出版社，1986.

　　3林国湘。疲劳强度的模糊可靠性设计。机械设计，19964.

　　科彩板型材生产线上的可改参数控制器项目简介该控制器适用于轧制线速度101如1定尺长度13999，定尺长度为61时，误差小于10.本控制器为彩板型材生产线提供了追踪加速度及返回速度等多个参数可连续键入设置，适应性强，具有时间控制及位置控制时间保护两种控制时间功能；无阶跃给定，实现无冲击运行。具有自动精度补偿短尺切割。锯切精度高端面平整，使后续的平端面工序工作效率提高23倍。使用本控制器每台机械连续生产半年，使用厂家可节约材料费30万元，收回全部投资。其还可与多种拖动系统配置，适用于各种型材轧制线作定尺切割控制，也可用于焊管冷弯生产线上，作为高速跟踪自动切割钢管型材等性能指标1.定尺精度小于±5；2脉冲当量0.1每脉冲当量；测速信号数字式，采样周期21运算方式逐点运算。