矿用自卸车轮边减速器：体积与可靠性的模糊优化设计

矿用自卸车轮边减速器模糊可靠性优化设计是一篇针对大型矿用自卸车性能提升的研究论文，作者李晓豁和王岩来自辽宁工程技术大学机械工程学院。研究的目标是通过优化轮边行星减速器的设计参数，即太阳轮和齿圈的齿数、模数、齿宽，以实现减小减速器体积，从而减轻车辆自重，提高其承载效率。优化过程中，他们采用了模糊可靠性理论，这种理论不仅考虑了齿轮强度的随机性，还考虑了其模糊特性，因为可靠度本身是一个在许用和不许用状态之间的模糊概念。 传统可靠性设计方法通常基于随机变量的应力和强度，但这种方法忽视了变量和事件的模糊性。模糊可靠性理论则引入模糊集合和隶属函数来表达极限应力的模糊性，使得设计更为全面。作者利用MATLAB优化工具箱，结合模糊理论，设定接触强度和弯曲强度的可靠度，以体积最小化为目标进行优化。通过优化，他们成功地在保持原有材料和传动比要求的同时，降低了减速器体积约16%，重量减少了16公斤，甚至减少了驱动桥末端内径的11%。这些改进对于提升矿用自卸车的行驶稳定性、灵活性和装载能力有着显著的意义，体现了模糊可靠性优化设计在实际工程中的重要价值。 该研究对于现有设计理论和方法的改进具有深远影响，因为它强调了在可靠性设计中考虑模糊性的必要性，能够开发出更具经济性和可靠性的产品。整体来看，这篇论文不仅提供了新的设计理念，也为其他领域的机械设备优化设计提供了借鉴，特别是在对性能与成本双重考量下的复杂系统设计。