随机截尾数据下的液压泵故障分布的两参数威布尔分布模型

液压泵在使用阶段的可靠性能最真实地反映产品的实际可靠性水平和薄弱环节,其可靠性数据具有随机截尾特性,因此其可靠性数据分析面临着诸多困难。首先提出了一种基于随机截尾数据的两参数威布尔分布的建模方法,并将其应用于某型液压泵的可靠性数据分析,最后进行了仿真试验研究。仿真试验结果表明,基于平均秩次法的液压泵两参数威布尔分布模型比基于残存比率法的两参数威布尔分布模型更为精确,同时验证了威布尔分布的优越性。研究成果为基于随机截尾数据的液压泵提供了一种更为精确的可靠性分析方法。     

热冲击条件下1.27mm引脚间距塑封球栅阵列器件焊点可靠性测试与分析

通过热冲击试验1.27mm引脚间距塑封球栅阵列（PBGA）器件焊点可靠性进行了测试与分析，选取钢网厚度、芯片配重、焊盘直径三个影响焊点可靠性的关键因素设计了多种不同工艺参数组合的PBGA测试样件，对样件进行了可靠性热冲击试验。对试验结果数据所进行的极差分析和方差分析以及对焊点寿命威布尔分布的计算表明，钢网厚度对PBGA焊点可靠性有显著的影响；最优工艺参数组合为钢网厚度0.15mm、焊盘直径0.73mm、芯片配重18.0547g；PBGA测试样件寿命服从形状参数为0.85，尺度参数为6254.88的威布尔分布。     

液压油箱卸压活门三参数威布尔寿命分布灰色建模

针对三参数威布尔分布参数估计的难题,提出一种三参数威布尔分布参数的灰色估计方法。基于某型液压油箱卸压活门使用阶段的随机截尾型可靠性数据,采用 GM(1,1) 估计三参数威布尔分布模型的参数。结果表明：应用灰色模型 GM(1,1) 能够估计出三参数威布尔分布的3个参数,避免了迭代过程,具有求解速度快、所需子样少、精度高、计算机编程方便等优点,同时也验证了三参数威布尔分布模型比两参数威布尔分布模型更为精确,可为武器装备在使用阶段提供一种更为精确的可靠性分析方法。     

基于混合威布尔分布的数控折弯机可靠性评估

在收集国产WEHK 110/3100型数控折弯机故障数据的基础上,选用两参数混合威布尔模型进行数据建模,采用最大期望值(EM)算法进行参数估计,通过拟合优度检验确定,机床故障过程服从混合威布尔分布,最后通过计算获得该型机床的可靠性指标。结果表明,机床可靠性指标与企业实际运行非常契合,可作为该型机床可靠性水平的参考,为国内关于数控折弯机的可靠性评估提供了一种新方法。     

基于粒子群优化算法的数控机床可靠性建模研究

对某型号数控机床进行可靠性试验,采集故障数据。在此基础上,建立可靠性模型,推断属于威布尔分布,并进行可靠性模型分析;采用粒子群优化算法对威布尔分布的尺度参数α和形状参数β进行估计。研究结果表明,采用此方法建立的可靠性模型较传统的更加准确。     

高档数控装备多层贝叶斯可靠性评估模型研究

为实现少量故障数据样本下五轴联动数控机床精确的可靠性评估,通过对贝叶斯估计方法进行研究,设计实现数控机床可靠性建模。该方法首先设定威布尔模型参数服从伽玛分布,为解决无先验信息问题,引入两层贝叶斯方法。为解决积分求解后验分布计算困难问题,使用MCMC方法计算模型参数估计值,最终建立起威布尔模型。引用某机床一年的历史故障数据,使用所设计方法与最小二乘法实现建模,用拟合优度检验将两个方法结果进行比较判断出所设计方法具有可行性。最后依据建立的可靠性模型对机床进行可靠性评估。     

小样本下基于GM-SVR方法的航空保障特种装置可靠性评估

航空保障特种装置的可靠性评估面临失效样本数据偏少的问题。为更加准确评估小样本情况下的可靠性,采用改进的平均秩次法计算样本的经验分布函数,在此基础上提出一种基于GM-SVR的三参数威布尔分布估计方法。该方法利用灰色模型(GM)在位置参数上的优势和支持向量回归(SVR)在小样本下的良好效果,对威布尔分布的3个参量进行精确估计。采用MATLAB工具箱对模型进行仿真实验,结果表明：GM-SVR方法在故障数据样本较少情况下,参数估计精度高于传统的概率统计方法。以喷气偏流板为例,计算了威布尔分布的形状参数、尺度参数和位置参数,得到相关系数为0.995 3,均方根误差为0.038,证明了在小样本情况下GM-SVR方法的拟合精度良好,可对航空保障特种装置的可靠性进行准确评估。     

基于威布尔分布模型及小子样增广的滚动直线导轨副可靠性试验研究

针对我国滚动直线导轨副可靠性试验存在的问题,结合机械产品本身的试验特性和失效特性,提出了基于威布尔分布模型和小子样数据样本增广及分析方法。选取一家导轨产品开展了加速寿命试验,得到该款导轨产品的威布尔分布函数和概率密度函数,方便分析研究,为以后进行导轨可靠性试验分析样本提供了一种思路。     

二级斜齿圆柱齿轮减速器模糊可靠性优化设计与研究

结合模糊可靠性设计理论和优化设计技术，提出了二级斜齿圆柱齿轮减速器的模糊可靠性优化设计方法，并给出设计实例。其结果表明了模糊可靠性优化是一种更科学、更符合客观实际的设计方法。     

25Cr2MoV离子渗氮齿轮轮齿弯曲疲劳强度的试验研究

作者对25Cr2MoV辉光离子渗氮齿轮轮齿在四个应力水平上进行了脉动加载试验,共获得30个弯曲应力一寿命样本。经过统计处理,得到轮齿弯曲疲劳寿命遵从对数正态分布、定寿命下不同可靠度的齿根疲劳强度遵从威布尔分布的结论;并在此基础上,首次拟合出这种齿轮的R-S-N曲线方程和各种可靠度下的轮齿弯曲疲劳极限,填补了国际标准ISO/DP6336/2-80和我国标准GB3480-83的空白,为这种材料齿轮的可靠性设计和寿命预测提供了必要的依据。     

弧齿圆柱齿轮铣齿机的研制

在研究弧齿圆柱齿轮展成基本齿条及切齿方法的基础上,提出了弧齿圆柱齿轮切齿加工的双工位单面双铣加工方法。基于旋转刀盘加工原理,建立了弧齿圆柱齿轮齿面方程。基于双工位单面加工思想,设计了专用弧齿圆柱齿轮铣齿机,经过切齿加工验证,该机床具有加工效率高、可靠性高等优点。     

大重合度负传动弧齿锥齿轮的设计及承载性能分析

当前对于弧齿锥齿轮传动的振动、噪声的要求越来越高,迫切需要一种适宜于大重合度、平稳传动的弧齿锥齿轮设计方法。采用非零负变位设计可以提高弧齿锥齿轮的设计重合度,基于局部综合法进行大重合度加工参数设计,从几何设计与加工参数设计两个方面来提高弧齿锥齿轮的实际重合度,重合度的增加可以提高齿轮副的运转平稳性和承载能力。通过设计举例,将大重合度负变位设计与常规设计的结果进行对比:在相同的载荷下,新设计与常规设计的最大齿根弯曲应力相比,小轮减小40.5%,大轮减小27.5%,齿轮副的最大齿面接触应力减小3.2%。结果表明,采用所提出的设计方法使得小轮的齿根弯曲强度有了大幅度提高,齿轮副具有更高的寿命和可靠性。     

内啮合轮齿传动强度分析

利用有限元方法对轮齿齿面接触强度应力和齿根弯曲强度应力进行计算分析,与渐开线圆柱齿轮应力理论计算方法相比较结果相似。但有限元分析方法的应用提高了设计效率,保证了设计的可靠性。     

自适应鸭式波能装置浮态的转角测量装置的设计

鸭式波能装置在波浪力作用下转动角度的大小是判断可俘获波浪能大小的重要尺度参数,该转角的测量是否准确决定了鸭式装置俘获波浪能效率的高低。设计一种自适应鸭式装置浮态的角度测量装置。该测量装置由阻尼器、大小齿轮、逆止器、感应探头等组成。通过巧妙的设计实现转角测量自动适应鸭式波浪能发电装置浮态的变化,实现其测量角度的功能。试验结果证明:该装置的精确度、可靠性和稳定性都满足实际需求。     

基于MASTERCAM的渐开线圆柱齿轮数控加工仿真

在齿轮加工中渐开线轮廓加工精度将直接影响到齿轮的性能,论文提出了用AutoLISP语言绘制渐开线齿廓的方法,实现了渐开线轮廓的参数化设计,可以依据齿轮的精度要求来绘制相应的渐开线齿廓。然后在MasterCAM环境下进行了渐开线圆柱齿轮的数控加工仿真并生成了数控加工代码。实验结果证明,该方法提高了齿轮轮廓绘制以及数控加工的精度。使用该方法进应用于生产加工,可以改善齿轮的性能,同时也提高了生产效率。     

椭圆齿轮插齿机的工作原理及齿形方程

在椭圆齿轮标准化设计方法的基础上研制的椭圆齿轮插齿机，从根本上解决了国内、外在椭圆齿轮加工中存在的一系列问题。该插齿机在插齿加工时，使椭圆齿轮上每个齿形都与以为节圈半径的当量齿轮的齿形相同，因而可以用研究圆柱齿轮的方法来研究椭圆齿轮的齿形方程和加工方法。与传统的研究方法相比，无疑是最为简便的方法。     

齿轮疲劳失效分析与工艺参数优化

齿轮传动在航空、机械、冶金、交通运输等领域中得到了广泛的应用,齿轮构件的疲劳失效会导致整个传动系统的失效。为了确保齿轮运行的平稳性和可靠性,对20CrMnTi渗碳齿轮的工艺参数进行优化。先对齿轮常见的齿根弯曲疲劳和齿面接触疲劳进行详细的失效机理分析,并基于此利用田口方法设计齿轮疲劳正交试验,然后根据设计参数进行齿轮疲劳试验,利用Minitab软件对试验数据进行分析。结果表明：影响齿轮疲劳性能的因素等级排序分别是渗碳层深度、心部硬度和表面粗糙度,且渗碳层深度的影响程度远大于后两者。     

基于振动信号的齿轮可靠性评估

为了保障产品设备能够安全可靠地运行,提出了基于设备振动信号的运行可靠性评估方法。该方法可以把反映设备运行状态的特征指标与可靠性指标之间建立联系,将提取并优选出的敏感特征指标与比例故障率模型相结合,建立适用于齿轮箱设备的可靠性评估模型,从而实现设备运行可靠性的有效评估。将该方法应用于减速齿轮箱的可靠性分析中,并在试验中随机抽取60个数据文件进行识别验证,对齿轮性能退化状态识别率达86.67%,表明此方法的合理性和有效性。     

随机载荷下风机齿轮动态可靠性评估

以2 MW水平轴变速风力发电机齿轮传动系统为研究对象,对已产生裂纹的风机齿轮进行可靠性评估。以随机风速作为风机齿轮箱外部载荷,通过齿轮的转矩、切向载荷,计算齿轮齿根所受应力,并采用Weibull分布进行拟合;根据断裂概率与齿轮所受最大应力之间的关系和Griffith理论,建立断裂概率与裂纹之间的模型;基于Paris公式建立裂纹与载荷加载次数模型;最后,将上述2种模型结合,利用可靠度与失效率之间的关系,建立考虑随机载荷条件下,风机齿轮的动态可靠性模型。以风机齿轮箱中太阳轮为例,结果表明：相对于初始可靠度大于0.99的太阳轮,所验证的太阳轮初始可靠度在低至0.5的情况下,经过高载荷的作用,其可靠度会急剧下降,直至失效。在确定的材料下,所提模型可以较好地反映不同应力水平下裂纹扩展以及裂纹对可靠度的影响,可较好地应用于工程实践中。