基于两层参数不确定的丝杠刚度可靠性分析*

朱云开

(江苏城市职业学院机电工程学院，南通 226006)

0 引言

滚珠丝杠副作为一种常用的滚动功能部件，因其具有高精度、高可靠性、高效率，而被广泛应用于精密数控机床、核工业、航空航天等领域。刚性作为一项重要的性能指标，对丝杠的精度、寿命、承载能力具有决定性作用。因此，提高滚珠丝杠副的刚度及其可靠性，进而提高国产装备的寿命和可靠性，对于振兴我国制造业，实现制造强国，具有至关重要的意义和价值[1-3]。

滚珠丝杠副刚性一直以来都是研究的重点。如张义民等[4]针对单螺母滚珠丝杠副轴向静刚度进行了分析；刘涛[5]通过建立自适应预紧滚珠丝杠副刚度模型，分析了预紧力与变形之间的关系；VILLEGAS等[6]建立了一种考虑接触应力的新型的滚珠丝杠副优化模型；黄金宝[7]分析了滚珠丝杠副在受轴向载荷时接触角的变化对其影响，建立了双螺母垫片预紧滚珠丝杠副的刚度模型； DADALAU等[8]提出了一种有效的计算滚珠丝杠副刚度的方法。

现阶段，针对滚珠丝杠副的可靠度计算只考虑了参数固有不确定性对丝杠可靠性的影响而未考虑认知不确定性的影响[9]。魏宗平[10]采用区间理论的方法对丝杠的轴向接触静刚度进行了可靠度分析计算，该方法所求的可靠度与我们常规上定义的可靠度不同，其并未建立在概率论公理基础上，因此结果的正确性难以保障。贾大卫等[11]提出了一种基于凸集-概率混合模型的结构可靠性分析法，其本质也是一种区间理论方法。……