任冯斌，曹 爽，卢 昊，2

（1.中国矿业大学机电工程学院，江苏 徐州 221116；2.中国矿业大学江苏省矿山机电装备高校重点实验室，江苏 徐州 221116）

1 引言

提升机主轴装置是提升机中重要的机械装备，其安全可靠是保证矿井高效稳定提升的重要保证，是提高煤炭产量与经济效益的重要前提。由于结构参数和载荷参数等具有不确定性，为保证提升机主轴装置满足预期的可靠性指标，就必须充分考虑不确定性的影响，在设计阶段进行准确的概率分析，从而满足提升机主轴装置初始可靠度的要求[1]。现阶段，可靠性理论已有了一定的发展，如在可靠性算法和可靠性优化理论等方面获得了较为广泛的研究[2—9]。

针对提升机主轴装置开展基于可靠性的结构优化设计，可以在获得各参数最优组合的条件下，满足该类装备零部件的可靠度要求，从而使得整体装备具备抵抗不确定性的能力。在保证结构可靠度求解精度的前提下，通过将结构的可靠性指标作为优化设计模型的约束之一，即可在保证结构得到最优参数的同时，保证结构满足期望的可靠度要求[10-11]。依据提升机主轴装置的实际工况，建立了其强度失效的极限状态函数，并将其通过Taylor 级数展开到二阶，基于固定方差展开方法获得了极限状态函数的前三阶矩。根据可靠性理论和基于矩的鞍点逼近方法计算得到了提升机主轴装置的失效概率。将所求得的结构可靠度作为约束，建立了提升机主轴装置的可靠性优化设计模型。……