發(fā)布時(shí)間：2017-04-16 18:08

  本文關(guān)鍵詞：基于故障相關(guān)性分析的雙動(dòng)力刀架可靠性設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：數(shù)控機(jī)床是制造業(yè)全面實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的基礎(chǔ)性裝備,而數(shù)控車床及車削中心又在數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用中處于絕對(duì)數(shù)量的領(lǐng)先。目前,國(guó)產(chǎn)數(shù)控車床及車削中心在精度、速度、多軸聯(lián)動(dòng)等方面已經(jīng)有了較為顯著的提高,但是和國(guó)外產(chǎn)品相比還是存在較大的差距,究其根本原因就是國(guó)產(chǎn)數(shù)控車床及車削中心可靠性水平較低。研究發(fā)現(xiàn),國(guó)產(chǎn)數(shù)控車床及車削中心可靠性水平不高主要受其關(guān)鍵功能部件的制約。因此,要想提高國(guó)產(chǎn)數(shù)控車床及車削中心的可靠性,就必須對(duì)其關(guān)鍵功能部件進(jìn)行可靠性研究。對(duì)于數(shù)控車床及車削中心來(lái)說(shuō),動(dòng)力刀架是其關(guān)鍵功能部件。工作中,動(dòng)力刀架是整機(jī)的故障多發(fā)部位,因此動(dòng)力刀架就是提高數(shù)控車床及車削中心可靠性的關(guān)鍵所在。國(guó)內(nèi)外對(duì)于可靠性的研究表明:可靠性設(shè)計(jì)可以提高產(chǎn)品的可靠性水平,而可靠性設(shè)計(jì)則是由可靠性建模與分析、可靠性分配等一系列工作組成。本文結(jié)合國(guó)家科技重大專項(xiàng)課題“千臺(tái)國(guó)產(chǎn)數(shù)控車床可靠性提升工程”,選取國(guó)內(nèi)典型動(dòng)力刀架—雙動(dòng)力刀架進(jìn)行可靠性設(shè)計(jì),進(jìn)而從根本上改進(jìn)國(guó)產(chǎn)雙動(dòng)力刀架的性能指標(biāo)。論文對(duì)雙動(dòng)力刀架的研究?jī)?nèi)容如下:1)結(jié)合可靠性工作的特點(diǎn)、參考AK33100D型雙動(dòng)力刀架結(jié)構(gòu)對(duì)雙動(dòng)力刀架進(jìn)行子系統(tǒng)劃分;然后對(duì)雙動(dòng)力刀架進(jìn)行FMECA,計(jì)算出其各個(gè)子系統(tǒng)危害度,得到危害度較高的兩個(gè)子系統(tǒng)是刀盤信號(hào)裝置和密封緊固裝置,所以在新產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)重點(diǎn)分析如何降低這兩個(gè)子系統(tǒng)的危害度。同時(shí),FMECA結(jié)果還為后續(xù)雙動(dòng)力刀架可靠性建模和分配打下基礎(chǔ)。2)在詳細(xì)分析可靠性試驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,運(yùn)用DEMATEL方法,判斷出雙動(dòng)力刀架的各個(gè)子系統(tǒng)之間故障相關(guān)性及其相關(guān)程度;同時(shí),分別建立雙動(dòng)力刀架的各個(gè)子系統(tǒng)的兩參數(shù)威布爾分布模型;然后,應(yīng)用Copula函數(shù)作為連接函數(shù)建立考慮故障相關(guān)性的雙動(dòng)力刀架的可靠度數(shù)學(xué)模型;最終得到雙動(dòng)力刀架整體及其子系統(tǒng)的MTBF值,其中雙動(dòng)力刀架整體的MTBF=4293.9h,這種方法做出的可靠性評(píng)估結(jié)果更加準(zhǔn)確。3)針對(duì)傳統(tǒng)的產(chǎn)品可靠性分配時(shí)忽略子系統(tǒng)故障相關(guān)性而導(dǎo)致分配指標(biāo)不合理的情況,論文提出了一種基于故障相關(guān)性分析的雙動(dòng)力刀架可靠性分配方法。該方法把可靠性屋作為基礎(chǔ)工具,把DEMETEL方法分析出的矩陣作為可靠性屋的“屋頂”,對(duì)雙動(dòng)力刀架的各個(gè)子系統(tǒng)之間的相關(guān)程度進(jìn)行定量的描述;把子系統(tǒng)嚴(yán)酷度評(píng)價(jià)指標(biāo)取值作為可靠性屋的“房間”,這個(gè)環(huán)節(jié)創(chuàng)新性的把風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先數(shù)方法直接用于分析雙動(dòng)力刀架的子系統(tǒng);經(jīng)過(guò)可靠性屋的矩陣運(yùn)算求出各子系統(tǒng)的綜合危害度,經(jīng)歸一化轉(zhuǎn)化為各子系統(tǒng)重要度,重要度則增加到評(píng)分分配法考慮因素中,得到雙動(dòng)力刀架各個(gè)子系統(tǒng)可靠性分配指標(biāo);分配結(jié)果與前面第四章中的評(píng)估結(jié)果對(duì)比得出:刀盤信號(hào)裝置和密封緊固裝置是雙動(dòng)力刀架改進(jìn)設(shè)計(jì)的重點(diǎn),這點(diǎn)與第三章的FMECA結(jié)果吻合。
【關(guān)鍵詞】：雙動(dòng)力刀架 故障相關(guān) FMECA 可靠性建模 Copula 可靠性分配
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG519.1
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-22
• 1.1 課題背景與研究意義10-12
• 1.2 動(dòng)力刀架的分類及典型結(jié)構(gòu)12-16
• 1.2.1 動(dòng)力刀架的分類12-14
• 1.2.2 雙動(dòng)力刀架的典型結(jié)構(gòu)14-16
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-20
• 1.3.1 動(dòng)力刀架國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-18
• 1.3.2 數(shù)控機(jī)床可靠性設(shè)計(jì)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀18-20
• 1.4 論文的課題來(lái)源及主要研究?jī)?nèi)容20-22
• 第2章 雙動(dòng)力刀架FMECA22-36
• 2.1 雙動(dòng)力刀架子系統(tǒng)劃分22-23
• 2.2 FMECA概述23-24
• 2.3 雙動(dòng)力刀架FMECA24-34
• 2.3.1 系統(tǒng)定義24-26
• 2.3.2 雙動(dòng)力刀架FMEA26-30
• 2.3.3 雙動(dòng)力刀架CA30-34
• 2.4 本章小結(jié)34-36
• 第3章 雙動(dòng)力刀架子系統(tǒng)故障相關(guān)性分析36-44
• 3.1 引言36-37
• 3.2 基于DEMATEL方法的雙動(dòng)力刀架故障相關(guān)性分析37-43
• 3.2.1 DEMATEL方法及其分析流程37-39
• 3.2.2 雙動(dòng)力刀架子系統(tǒng)故障相關(guān)性分析39-43
• 3.3 本章小結(jié)43-44
• 第4章 基于故障相關(guān)性分析的雙動(dòng)力刀架可靠性建模44-58
• 4.1 雙動(dòng)力刀架子系統(tǒng)建模45-50
• 4.1.1 引入兩參數(shù)威布爾分布45-46
• 4.1.2 雙動(dòng)力刀架子系統(tǒng)威布爾分布參數(shù)估計(jì)46-47
• 4.1.3 雙動(dòng)力刀架子系統(tǒng)威布爾分布假設(shè)檢驗(yàn)47-48
• 4.1.4 雙動(dòng)力刀架子系統(tǒng)可靠度函數(shù)確定48-50
• 4.2 雙動(dòng)力刀架小樣本子系統(tǒng)建模50-52
• 4.2.1 相關(guān)理論的引入50-51
• 4.2.2 小樣本子系統(tǒng)威布爾分布的參數(shù)偏差修正51-52
• 4.3 基于故障相關(guān)性分析的雙動(dòng)力刀架可靠性建模52-56
• 4.3.1 Copula函數(shù)及其性質(zhì)52
• 4.3.2 基于Copula理論的雙動(dòng)力刀架系統(tǒng)可靠度函數(shù)52-54
• 4.3.3 模型對(duì)比54-56
• 4.4 本章小結(jié)56-58
• 第5章 基于故障相關(guān)性分析的雙動(dòng)力刀架可靠性分配58-72
• 5.1 常用的可靠性分配方法58-61
• 5.1.1 可靠性平均分配方法58-59
• 5.1.2 考慮產(chǎn)品子系統(tǒng)重要度及復(fù)雜度的可靠性分配方法59-60
• 5.1.3 可靠性評(píng)分分配方法60-61
• 5.2 基于故障相關(guān)性分析的可靠性分配體系結(jié)構(gòu)61-66
• 5.2.1 可靠性屋61-63
• 5.2.2 基于故障相關(guān)性分析的可靠性分配流程63-64
• 5.2.3 基于故障相關(guān)性分析的可靠性分配數(shù)學(xué)模型64-66
• 5.3 基于故障相關(guān)性分析的雙動(dòng)力刀架可靠性分配66-70
• 5.4 本章小結(jié)70-72
• 第6章 總結(jié)與展望72-76
• 參考文獻(xiàn)76-82
• 附錄82-84
• 攻讀碩士期間的研究成果84-86
• 致謝86

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：311366