本文關(guān)鍵詞：機電系統(tǒng)可靠性分析與壽命評估

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【摘要】：數(shù)控機床是一種典型的機電綜合系統(tǒng),已成為裝備制造業(yè)和國民經(jīng)濟建設(shè)的基礎(chǔ)裝備,其可靠性技術(shù)目前已成為制約行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵共性技術(shù)。由于過去長期以來沒有準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)資料作為壽命評估的依據(jù),因此,需要通過試驗來獲得數(shù)據(jù)。因此,進(jìn)行數(shù)控機床這類復(fù)雜機電系統(tǒng)的可靠性分析和壽命評估技術(shù)的研究對于快速、準(zhǔn)確確定數(shù)控機床可靠性薄弱環(huán)節(jié)、評定其可靠性水平及選擇合理措施實施可靠性增長具有重要的理論意義和實際意義。本文首先對數(shù)控技術(shù)、數(shù)控機床可靠性技術(shù)等相關(guān)概念進(jìn)行了闡述,概述了可靠性指標(biāo);在現(xiàn)有可靠性試驗研究的基礎(chǔ)上,結(jié)合數(shù)控機床的特點,在理解故障樹的內(nèi)容、原理及其技術(shù)本質(zhì)的基礎(chǔ)上,首先通過運用故障樹分析技術(shù)(FTA)建立了數(shù)控機床的故障樹模型,在對數(shù)控機床系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的分析的基礎(chǔ)上,對系統(tǒng)進(jìn)行了定性分析,劃分出了故障樹的最小割集,并對系統(tǒng)故障樹做進(jìn)一步的定量分析,最終確定了各個最小割集的重要度,給出了數(shù)控機床系統(tǒng)整體可靠性評估結(jié)果;其次,考慮到現(xiàn)代復(fù)雜機械系統(tǒng)的失效過程通常伴隨著與失效時間和失效順序相關(guān)的復(fù)雜動態(tài)特征,將模糊集引入到數(shù)控機床子系統(tǒng)的故障樹分析當(dāng)中,提出基于模式重要度的模糊故障樹分析的系統(tǒng)定量可靠性評估模型。通過對數(shù)控車床電子設(shè)備的某直流電源系統(tǒng)的典型故障模式、故障原因及影響等進(jìn)行深入分析,研究了在缺乏足夠可靠性數(shù)據(jù)的情況下如何融合專家的知識、經(jīng)驗及各種相關(guān)因素進(jìn)行數(shù)控車床雜系統(tǒng)的可靠性定量評估;最后針對數(shù)控機床服從威布爾分布的特點,通過對某機床廠某型號機床絲杠螺母支撐裝置的加速退化數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。利用威布爾模型對其壽命分布建模,將其性能退化數(shù)據(jù)外推獲取偽壽命數(shù)據(jù),再應(yīng)用絲杠螺母支撐裝置失效機理求出相關(guān)的加速因子,將偽壽命數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為等效壽命數(shù)據(jù)。基于Minitab軟件對等效壽命數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,驗證絲杠螺母壽命分布類型。根據(jù)數(shù)控機床故障率的先驗信息,將貝葉斯理論引入到可靠性試驗研究中,用貝葉斯法求出其壽命分布函數(shù)的形狀參數(shù)β和尺度參數(shù)η估計值,得出該型號機床絲杠螺母支撐裝置的失效概率函數(shù)F(t)和平均無故障工作時間(MTBF),最終對絲杠螺母支撐裝置的可靠性進(jìn)行評估。本文在數(shù)控機床可靠性試驗數(shù)據(jù)普遍缺乏的條件下,分別對整系統(tǒng)、子系統(tǒng)部件、關(guān)鍵零部件部分進(jìn)行了可靠性分析及壽命定量評估方法的研究,研究結(jié)果能夠?qū)?shù)控機床可靠性分析及壽命評估提供一定價值。由于復(fù)雜機電系統(tǒng)可靠性理論領(lǐng)域涉及內(nèi)容很多,難度較大,還有一些問題需要在今后進(jìn)一步開展研究。
【關(guān)鍵詞】：機電系統(tǒng) 可靠性分析 模糊故障樹 壽命評估
【學(xué)位授予單位】：遼寧科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG659
【目錄】：

• 中文摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 1. 緒論10-18
• 1.1 研究背景及意義10-12
• 1.1.1 研究背景10-11
• 1.1.2 研究意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀綜述12-15
• 1.2.1 可靠性建模與分析12-14
• 1.2.2 壽命評估14-15
• 1.3 主要研究內(nèi)容15-16
• 1.4 論文章節(jié)16-18
• 2. 機電系統(tǒng)可靠性基本概念18-26
• 2.1 機電系統(tǒng)與可靠性關(guān)系18-19
• 2.2 機電系統(tǒng)可靠性分析19-21
• 2.2.1 可靠性分析特點19-20
• 2.2.2 可靠性分析與評估20-21
• 2.3 系統(tǒng)可靠性數(shù)據(jù)分析理論21-25
• 2.3.1 可靠性特征量21-23
• 2.3.2 可靠性數(shù)據(jù)及其分布23-25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 3. 基于故障樹的可靠性定量分析26-43
• 3.1 基本名詞術(shù)語和符號26-28
• 3.2 故障樹建造方法28-29
• 3.3 故障樹各級事件的選擇29-32
• 3.4 定性與定量分析32-41
• 3.4.1 系統(tǒng)故障樹的建立32-37
• 3.4.2 定性分析37-39
• 3.4.3 系統(tǒng)定量分析39-41
• 3.5 本章小結(jié)41-43
• 4. 數(shù)控機床直流電源子系統(tǒng)可靠性分析43-58
• 4.1 數(shù)控機床對電源的要求43-44
• 4.2 數(shù)控車床電源系統(tǒng)故障樹建立44-48
• 4.2.1 可靠性分析中的模糊性44-46
• 4.2.2 數(shù)控機床直流電源故障樹46-48
• 4.3 模糊失效率48-50
• 4.4 故障模式重要度50-53
• 4.4.1 層次分析法原理50-52
• 4.4.2 故障模式權(quán)重確定52-53
• 4.5 權(quán)重故障樹評估模型53-55
• 4.6 實例分析55-57
• 4.7 本章小結(jié)57-58
• 5. 基于加速退化試驗的壽命評估58-73
• 5.1 可靠性試驗?zāi)康募胺桨?/span>58-62
• 5.1.1 可靠性試驗?zāi)康?/span>58
• 5.1.2 試驗方案58-62
• 5.2 故障機理及加速因子62-63
• 5.3 性能退化數(shù)據(jù)分析63-67
• 5.4 壽命及可靠性評估67-72
• 5.5 本章小結(jié)72-73
• 6. 總結(jié)與展望73-76
• 6.1 總結(jié)73-74
• 6.2 展望74-76
• 參考文獻(xiàn)76-78
• 致謝78-79
• 作者簡介79-80

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本文編號：732967