液压锁紧系统的模糊可靠性设计林国湘陈从桂（中南工学院，湖南衡阳421001）确可靠，并给出了设计实例。

　　61，则此时控制腔活塞面积应大S弹簧力于活塞面积的2. 61倍，才能使液压锁紧系统正常工在起重运输机械和矿山机械的液压系统中，为了使工作机构在任意位置停止后，不会受外力的作用任意移动，常采用液控单向阀组成的锁紧系统。

　　液压锁紧系统的工作原理如所示。当压力油从换向阀1的A口进入，即换向阀处于左位时，油分两路：一路经左边的液控单向阀进到液压缸3的小腔，另一路进入右边的液控单向阀的控制腔，打开该液控单向阀使液压缸大腔的压力油通过该单向阀和换向阀流回油箱4活塞向上运动。当换向阀处于中间位置，油泵不再向液压锁紧系统供油时，液控单向阀的控制腔无压力油，液压单向阀处于关阀状态，油缸两腔油液均被封住，运动部件就不会因自重下移。

　　1设计计算液压锁紧系统的设计应在满足5种工况的情况下，根据给定压力、流量和通径，计算液动比N=AP /儿。现以第W工况（换向阀处于右位）为例进行设计计算。如所示，当压力油从x口进入后，滑芯2在进口压力和弹簧力作用下被压紧，这时，在控制口z施加压力油，活塞杆3将推动滑芯2打开液压锁。阀芯的力平衡方程为=K则上式为Ap、Ac控制腔活塞面积和滑芯面积。

　　1弹簧2滑芯3活塞杆液动比N是液压锁紧系统设计中的关键参数。

　　当控制腔压力为系统压力时，N值对液压锁紧系统起决定性作用，在一定工况下，如N值选择不当，反向流动时液压锁紧系统打不开，使系统失效。下面计算系统工作时所需要的N值。

　　第W工况的简化系统如所示，为油泵输出压力（即系统压力P外为大腔压力（即工作压力P外为小腔压力。大腔活塞面积A1腔活塞面积A2=7T（D2?d2）/4.活塞杆在外力F及外、的作用下运动，力平衡方程为当Pa为系统压力时，比较、得=A==v联立解式（1）、式（2）可得液动比的计算值2模糊可靠性设计由式（3）计算的液动比的计算值N是实际系统工作时所需要的液动比N值，而构件本身实际应具有的液动比NP值（即设计的NP值）应>见但不易确定应大到什么程度。下面我们应用模糊概率理论计算具有一定模糊可靠性的NP值。

　　*后系统的模糊可靠度R= 3计算实例YZ?35牙轮钻机支腿油缸液压锁紧系统的油缸大腔直径D=101.6mm小腔直径d=50.8mm ps=7MPapt=0.7MPaF=45360N，N的误差为0.26?般计算中，以式（3）计算的值为均值Hv，（1）模糊子集及模糊事件的概率现式（3）算得V= 2.61，而标准差v模糊子集A是指：在论域U中，对任意的u6根据正态分布的规律：标准差=参数误差3得4按式（6）得实际工u对A的隶属度。它说明了u属于这个子集A的程度，称H），H-※Ha为A的隶属函数。

　　在论域U上，如果模糊子集A是一个随机变量，则称A为一模糊事件，模糊事件的概率定义为（2）V的随机性及其概率分布因为实际系统工作的V值受到压力波动、元件制造误差及外载F会出现峰值等因素的影响，是一个随机变量，且可视为服从正态分布，其概率密度函数为（3）Vp的模糊性及其隶属函数实际值V因为受到设计和制造误差及其外界因素的影响，在实际工况中不可能是一个精确的值，而只能是与设计的Vp值大约相等。根据模糊数学原理，我们可用模糊变量来表示，而模糊变量用模糊集合与隶属函数来表示。

　　隶属函数表征了模糊变量的完整信息，它的确定可用模糊统计的方法，也可凭经验选取。例如，当设计值Vp=2. 8，而实际工况的V大约是2 8时，我们可用下式所表述的正态型隶属函数来表示况VP的隶属函数为系统失效的模糊概率P（VP）该液压锁紧系统的V，原来只有2. 64收支腿时不能经常把液压锁紧系统打开。通过模糊可靠性计算可知，此时系统不失效的模糊概率仅稍大于0.5.在模糊可靠性设计基础上，将V，提高到270，现在基本上不出现液压锁紧系统打不开的现象。从表1还可看出，当V，=2.79时，再大V，是不必要的，因为这时模糊失效概率为0. 001，一般当R= 0.99，即V，=276时，就能满足使用要求。

　　4结语（1）液压锁紧系统的模糊可靠性设计的优点在于它考虑了常规设计，没有考虑的各种偶然因素带来的随机和模糊问题，而各种偶然因素往往是产品发生故障的主要原因。

　　（2）液压锁紧系统目前主要用于起重运输机械和矿山机械，由于露天作业，环境恶劣，维护条件差，且存在强烈的振动，所以对其进行模糊可靠性设计研究，提高其可靠性是非常必要的。