王 禹 王 玲 吕东晓 温昌凯 王书茂

(中国农业大学工学院，北京 100083)

0 引言

拖拉机作业环境复杂、载荷多变，这对其整机及零部件的疲劳寿命和可靠性造成较大影响。载荷谱作为研究作业载荷与疲劳寿命及可靠性关系的主要手段，能够反映整机或零部件所承受的载荷时间历程，是拖拉机进行疲劳及可靠性试验的基础。拖拉机动力输出轴(Power take-off, PTO)是进行旋耕、耙地等作业时的主要动力输出部件，其疲劳寿命及可靠性直接影响作业效率[1]。因此，编制适用于拖拉机PTO部件的动态载荷谱具有实际应用价值。

由于受时间和测试成本的限制，一般多采用载荷谱外推方法来获取全生命周期内的载荷谱。常用载荷谱外推方法主要分为频域外推和时域外推[2]。频域外推出现时间较早，方法较为成熟[3]。如葛宜元等[4]、张英爽等[5]、李雯等[6]分别对整株秸秆还田机刀轴、工程车辆、汽车电机驱动系统的载荷谱编制方法进行了研究。频域外推法需要将时域内的载荷信号转换到频域，只能保留载荷循环的均幅值信息，会打破原有载荷的加载时序，对后续时域载荷谱应用带来不便。时域外推方法可以通过筛选对载荷信号拟合、直接外推，保留了载荷时间历程，降低了转换带来的误差。目前，常用时域外推方法主要基于极值理论，通过拟合超越阈值部分的数据来加以实现。JOHANNESSON[7]率先提出了基于极值理论的时域外推方法，并与雨流域外推的结果进行对比分析，验证了其适用性与准确性。……