毛天雨 刘怀举 王宝宾 侯圣文 陈地发

1.重庆大学机械传动国家重点实验室，重庆，4000442.陕西法士特齿轮有限责任公司，西安，710077

0 引言

齿轮广泛应用于航空、航天、舰船、高铁、海洋装备等领域，其服役性能直接决定了整机装备的可靠性[1]，而且齿轮弯曲疲劳失效导致的装备事故和人机安全问题日益突出[2]，因此开展齿轮弯曲疲劳试验非常必要。以试验基础数据为主要支撑是进行高可靠齿轮设计的必要前提，同时也是对齿轮疲劳寿命等服役性能最为直接和有效的评估手段。

齿轮弯曲疲劳试验基础数据一般指可靠度-应力-寿命(P-S-N)曲线，它也是齿轮疲劳强度设计的基本参数。获取P-S-N曲线通常采用成组法，在4～5个应力级下进行试验，每个应力级下不少于5个试验点[3]。但由于齿轮弯曲疲劳试验结果受齿轮材料微结构特征、加工工艺、表面质量等多种不确定性因素的影响，试验寿命数据分散明显，一般情况下难以获得满足传统统计方法所需要的大样本数据。目前小样本疲劳试验数据的分析方法，一类是通过改进大样本统计方法，如傅慧民等[4]在假设疲劳寿命服从对数正态分布的前提下，采用异方差回归分析的方法对疲劳试验数据进行整体分析；XIE等[5]提出了一种基于样本信息聚集原理的P-S-N曲线数据处理方法，通过将在不同应力水平下测试的疲劳寿命转换成在任意应力水平下的等效寿命，将小样本数据转换为大规模样本；GAO等[6]基于P-S-N曲线在高应力区某一点相交的假设，实现了P-S-N曲线的快速获取。……