进动离心机是利用进动原理设计的自动、连续、过滤式离心机。其生产能力大，结构简单，动力消耗少。在工业生产中广泛用于分离硫钱、氯化钾等无机盐以及粒状树脂、矿砂等固体颗粒物料。高速立式进动离心机主轴的可靠性十分重要，越来越引起人们的重视。但在实际应用中，由于转鼓作规则运动，如果设计安装不当，就会产生相当大的惯性力和陀螺力矩，使机器发生强迫振动，造成主轴的疲劳损坏。加大主轴直径，虽能提高可靠性，但会导致制造成本和功耗增加。常规可靠性设计方法将主轴的应力、强度都视作常量，但由于各种因素的影响，主轴的应力及强度是随机变量或者模糊变量。本文从机械模糊可靠性出发，分析研究高速立式进动离心机主轴，建立其动力学模型，并通过实例进一步研究了模糊可靠性设计方法。
1 模糊可靠性设计的概念
零件在不发生失效的条件下所能安全工作的限度，称为工作能力。对机械零件不同的失效形式，用相应的工作能力判定条件。如当强度为主要问题时，按强度条件:应力应小于等于许用应力来判定。
这是传统对失效的判定准则。对于一个零部件的完好状态事件，设零件可能所处状态记为n，则传统的设计准则可以用特征函数CA(几)表示为:
这种传统的对失效的判定准则有时会显得不科学。实际工程系统中，系统从完好状态到故障状态是由一系列中间状态相互联系，相互渗透，相互转化的，这种中间过渡状态既不是完全“完好”，也不是完全“故障”，而是呈现“亦此亦彼”的模糊状态。模糊理论的提出在很大程度上克服了常规可靠性设计的这种局限性。
设在论域U上定义了从U到「0,1」的一个映射FIA:U-‘[0,11,uv‘ FIA(u)。[0,1〕，则RA(u)称为u关于模糊F事件的隶属度，表示u属于入的程度。若RA(u)和f(x)是实数域上R的可积函数，则F事件概率的计算公式可表示为：
式中:f(x)一概率密度函数。
考虑了零件从安全状态到失效状态的中间过渡过程，则零件所处的安全状态就是一个模糊事件入，零件的可靠度指的是模糊事件入的概率。
2 立式进动离心机主轴模糊可靠性研究
立式进动离心机转鼓进动运动是由一台电动机通过两组三角皮带来带动。通过皮带轮、实心轴、万向联轴器和安装在进动头里的轴，使转鼓以转速n,自转;同时，通过皮带轮、空心轴使转鼓以稍慢的转速n,公转，从而构成转鼓的复合运动进动运动。由空心轴传动所需的能量，仅占实心轴传动能量的0.2一1.5%，转鼓的重量通过进动头作用在空心轴上，实心轴主要受扭矩。因此，本文仅对实心轴进行研究。
2. 1 主 轴应力
为了其安全性，按传统的设计方法往往把主轴直径加粗，以致增加功耗和用材。对其进行模糊可靠性设计是一种很好的优化方法。主轴材料的各极限状态具有一定模糊性。因而材料的极限应力也有一定的模糊性，一般情况下可以认为服从正态分布。
在计算轴的可靠性时必须考虑轴在制造过程中产生的误差△d。轴的标准差Sd为：
4 结 论
模糊可靠性设计能在充分满足可靠性要求的前提下，显著减小了进动离心机主轴的直径。运用模糊可靠性理论建立的进动离心机主轴的可靠性模型，考虑到了应力的随机性和强度的模糊性，可使计算结果更接近实际，并为其实际应用提供了必要的依据。
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