貼標機可靠性優(yōu)化設計的概念
發(fā)布日期:[2022/10/20 14:30:06] 共閱[363]次
貼標機可靠性優(yōu)化設計的概念:
解決貼標機設計和可靠性問題,往往要求兼顧多個目標,如尺寸、重量、可靠度、費用等;優(yōu)化設計的結果取決于定值和可調的設計參數(shù);優(yōu)化設計和可靠性設計,都是在常規(guī)設計的基礎上發(fā)展和延伸的一種新的設計方法,在工程中應用這兩種設計已產生了較好的技術經濟效果。
常規(guī)的優(yōu)化設計把設計變量處理成確定的變量,建立常規(guī)的數(shù)學模型,這種不夠完善的數(shù)學處理與先進的優(yōu)化方法相結合,并未考慮可靠性指標,因此難以反映產品的現(xiàn)實工況。而可靠性設計,把有關的設計變量處理成隨機變量,按照可靠性設計準則,建立概率數(shù)學模型,這是符合實際工況的。但是,對于某些設計問題,如果不采用優(yōu)化方法,也難得到滿意的設計結果。通過控制某些參數(shù)的值,如選取不同的材料、不同的熱處理工藝,可以調整強度均值和強度標準差;選取不同的尺寸、公差或改變零件的結構(減少應力集中)等,可以調整應力均值和應力標準差;同時也耗費一定的資源,如費用、原材料、工藝設備、時間等。因此,提出了可靠性的優(yōu)化設計問題,將優(yōu)化設計與可靠性設計理論相結合,達到相互取長補短的作用。按照這種方法設計的產品,既能定量地回答產品運行中的可靠性問題,又能使產品的功能、安全性、重量、體積以及成本等參數(shù)獲得優(yōu)化解,顯示出明顯的技術經濟效益。因此,可靠性優(yōu)化設計是一種更具有工程實用價值、先進的綜合設計方法。
不干膠貼標機機械可靠性優(yōu)化設計是指在可靠度滿足規(guī)定要求的前提下,使貼標機設計總費用為最小;或是在滿足成本、尺寸、重量等指標的規(guī)定之下,使可靠度為最高。因此,貼標機械可靠性優(yōu)化設計可歸納為如下兩種類型:
(1)以體積、重量或成本等界限值為約束條件,以使可靠度R盡可能高作為目標函數(shù)。
(2)以給定的可靠度指標為約束條件,以使重量、成本等參數(shù)盡可能小作為目標
貼標機齒輪傳動的可靠性優(yōu)化設計
l)建立齒輪目標函數(shù),確定設計變量
一般來說,齒輪傳動失效形式主要有輪齒折斷和齒面的點蝕、膠合、磨損及塑性變形等,每種失效都應有相應的準則,但通常按齒面接觸疲勞強度和輪齒齒根彎曲疲勞強度計算,因此,齒輪的可靠度由齒面接觸疲勞強度和齒根彎曲疲勞強度決定。即R=RH·Rr式中,R為齒輪總的可靠度;R。為齒面接觸疲勞強度;RF為齒根彎曲疲勞強度。
通常要根據(jù)齒輪實際失效的危害程度來決定哪種強度占到主要位置,大多數(shù)情況下齒面接觸疲勞強度的可靠度要取得稍大些。
l)齒輪齒面的接觸應力分布參數(shù)的確定:
2)齒輪傳動的可靠性優(yōu)化設計
在進行可靠性優(yōu)化設計時,應首先確定設計變量,并建立優(yōu)化設計目標及對應的各個設計變量的約束條件??紤]可靠性的要求,將提高貼標機可靠度作為追求的目標,使它作為設計變量并建立相應的數(shù)學模型。