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龙图腾网获悉南京理工大学申请的专利基于应力-强度模型及干涉理论的滚珠丝杆副可靠性分析方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN118940478B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-03发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202410941727.3，技术领域涉及：G06F30/20；该发明授权基于应力-强度模型及干涉理论的滚珠丝杆副可靠性分析方法是由欧屹;董明奎;庄皓然设计研发完成，并于2024-07-15向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于应力-强度模型及干涉理论的滚珠丝杆副可靠性分析方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于应力‑强度模型及干涉理论的滚珠丝杠副可靠性分析方法，包括：根据设计要求及加工技术条件统计出滚珠丝杠副的各关键工艺参数的均值和标准差；依据泰勒级数展开式分别求解额定动载荷、当量动载荷的均值、标准差；计算可靠性指数，设置计算步长和计算精度，计算随机变量落在总失效区的概率，当满足精度要求时，即求解出应力‑强度干涉模型的失效概率。本发明计算的滚珠丝杠副可靠性，考虑了滚珠丝杠副工艺参数设计和加工的不确定性及载荷的随机不确定性，计算出滚珠丝杠副的额定动载荷和当量动载荷的分布范围，进而计算出干涉区的失效概率，基于额定动载荷和当量动载荷的干涉区域，提供了新的滚珠丝杠副可靠性计算方法，对于滚珠丝杠副性能提升和可靠性增长具有重要意义。

本发明授权基于应力-强度模型及干涉理论的滚珠丝杆副可靠性分析方法在权利要求书中公布了：1.一种基于应力‑强度模型及干涉理论的滚珠丝杠副可靠性分析方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤： 步骤1，根据设计要求及加工技术条件统计出滚珠丝杠副的各关键工艺参数的均值μx和标准差σx； 步骤2，根据泰勒级数展开式求解额定动载荷的均值μs和标准差σs； 步骤3，求解当量动载荷的均值μr和标准差σr； 步骤4，求解应力‑强度干涉模型可靠性指数，并设置计算步长和计算精度要求； 步骤5，计算随机变量X落在任意圆环内的概率； 步骤6，计算随机变量X落在总失效区的概率即为应力‑强度干涉模型的失效概率； 步骤7，判断计算精度是否满足设置的计算精度要求，若满足则执行步骤8，否则返回步骤5； 步骤8，输出应力‑强度干涉模型的失效概率； 步骤1中将滚珠丝杠副各关键工艺参数值都处理为随机过程，对应分布为正态分布，其均值μx和标准差σx具体为： μx＝μDw,μDpw,μrs,μrn,μβ,μασx＝σDw,σDpw,σrs,σrn,σβ,σα其中，μDw,μDpw,μrs,μrn,μβ,μα，σDw,σDpw,σrs,σrn,σβ,σα分别为参数滚珠直径Dw、节圆直径Dpw、丝杠滚道半径rs、螺母滚道半径rn、螺旋升角β、滚珠与滚道之间的接触角α的均值和标准差； 步骤2所述根据泰勒级数展开式求解额定动载荷的均值μs和标准差σs，具体为： 额定动载荷的模型为： Ca＝fDw,Dpw,rs,rn,β,α…＝Ci·i0.85其中，其中，式中，Ca为额定动载荷；i为承载滚珠的圈数；f表示几何系数；α为滚珠和滚道的接触角； z1为每一滚珠圈中有效承载滚珠数；Dw滚珠直径；Dpw为节圆直径；β为螺旋升角；f1、f2、f3为几何形状系数；γ为结构系数；rs为丝杠滚道半径；rn为螺母滚道半径；frs、frn分别为丝杠滚道、螺母滚道的适应度；zu为每一滚珠圈中不承载的滚珠数； 将各工艺参数均值代入额定动载荷模型中对应的工艺参数变量中，即可得额定动载荷的均值μs为： μs＝fμx＝fμDw,μDpw,μrs,μrn,μβ,μα额定动载荷的标准差σs按泰勒级数展开式、略去高次项，由下式求得近似值： 式中，xi取Dw、Dpw、rs、rn、β和α，σxi表示xi对应的标准差，n表示xi的取值个数； 步骤3所述求解当量动载荷的均值μr和标准差σr，具体包括： 当量动载荷的模型为： 其中，式中，Fm为当量动载荷；nm为当量转速；Fj为一个工作周期内的载荷值，nj为一个工作周期内的第j个工作单元的转速值；qj为载荷或转速在一个工作周期内的占比；n'为一个工作周期内工作单元的个数； 则当量动载荷的均值μr为： μr＝Fm当量动载荷的标准差σr为：

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