系统可靠性技术在铸造生产中的应用 第二讲 铸造机械的可靠度计算

铸造设备或机械系统由零部件组成。铸造设备或机械系统的可靠性取决于零部件的组合方式和零部件的可靠性。本讲讨论零部件的可靠度计算方法。 1 应力——强度分布干涉理论在传统的机械零件设计中,采用安全系数设计法将零件的强度r和应力s均视为单值,并用零件的主强度r与主应力s的比值表征安全系数n,即     

系统可靠性技术在铸造生产中的应用 第五讲 系统可靠性预测

铸造系统或铸造设备是由零部件组成的,因此,零部件的可靠性是系统可靠性的基础。人们在实践中认识到,选用最可靠的零部件不一定能组装出最可靠的系统。相反,只要设计、组装、使用得当,选用低可靠性的零部件也可能组成可靠性较高且成本低的系统。这是因为系统的可靠性不仅与零部件的可靠性有关,还取决于构成系统的零部件组合方式。本讲讨论已知零部件可靠度求系统可靠度。机械系统,按其组合方式的不同,可以划分为:串联系统、并联系统、由串联和并联混合组成的串并联系统、复杂系统等。     

机电设备系统可靠度和维护成本建模与仿真

为确保机电设备运行的可靠性,需要对设备进行及时维护。对机电设备的可靠度和维护成本进行研究,能提高设备的工作效率,并对降低设备生产总成本具有重要意义。基于零件失效概率密度函数,建立机电设备的系统可靠度模型和维护成本模型。并以正态分布为例,仿真分析了零件失效概率密度函数的参数、维护周期对系统可靠度和维护成本的影响。     

基于ANSYS的高速冲床连杆疲劳可靠性分析

根据疲劳失效准则建立了高速冲床连杆疲劳可靠性分析的极限状态函数;考虑连杆的材料强度、疲劳系数及载荷等参数的随机性,利用ANSYS的概率设计功能,采用蒙特卡洛法对其进行疲劳可靠度计算、灵敏度求解,验证了连杆的疲劳可靠性,得出了影响连杆疲劳可靠性的主要因素,并据此对现有设计提出了改进建议。结果表明:采用ANSYS的概率设计功能对高速冲床连杆进行疲劳可靠性分析是可行的,为连杆的结构可靠性设计提供了新思路。     

电火花线切割机床可靠性精确分配方法研究

针对电火花线切割机床可靠性分配中的关键问题和难点,提出了一种基于神经网络、采用逆向思维进行可靠性精确分配的新方法.根据可靠性预计和可靠性分配为互逆过程的思想,利用误差反向传播的改进算法,以电火花线切割机床平均无故障间隔时间和对应的系统可靠度为神经网络输入,以各子系统可靠度相互比值为网络输出,应用实验数据对神经网络进行训练.借用神经网络中权值和阈值的含义反映了各个子系统可靠度变化对系统可靠度的影响,从而确定子系统可靠性分配权重,实现对电火花线切割机床可靠性进行精确分配.     

铸造机械设备密封结构的改进

随着铸造车间机械化水平的提高,对铸造机械设备的可靠度提出了较高的要求。因此,改造现有铸造设备。提高其运转可靠性是当今有关工厂的重要课题之一,由于铸造设备大多工作在多尘环境中,甚至是带砂工作。因此,在设备故障中,因密封结构失效而造成故障占的比率很高。据我厂1978年1～6月份对铸造设备运转过程中发生故障原因分类进行分析,因密封结构失效而引起的故障占全部故障的23％ ,可见铸造设备的密封结构必须应予以认真地考虑。     

基于声发射技术的接触疲劳失效检测应用与研究

接触疲劳是齿轮、轴承等长期承受交变载荷的重要旋转零部件的主要失效形式。采用声发射技术对接触疲劳失效过程进行监测,对损伤程度进行检测以及揭示接触疲劳失效机理具有重要的意义。随着声发射技术不断发展及先进声发射信号处理技术的出现,其在接触疲劳失效检测中的研究也越来越深入。文章回顾了声发射技术的发展现状,综述了声发射技术应用于块体零件和涂层零件的接触疲劳失效检测的研究进展与存在的问题,探讨了进一步研究的方向和解决问题的思路。     

MATLAB在激光涂层零件可靠性建模中的应用

制备了自熔合金粉末激光熔覆涂层试件,在多次撞击疲劳试验机上进行了可靠性试验。借助MATLAB对样本数据进行分析,建立了激光涂层零件的多冲可靠性模型。分析得出激光涂层零件在多冲载荷下疲劳寿命服从对数正态分布,并拟合P-S—N曲线,建立了多冲应力与疲劳寿命以及可靠度之间的关系。在理论分析的基础上设计了可靠性建模界面,为进一步的可靠性分析提供基础。     

随机载荷下滚动轴承系统疲劳可靠性分析

传统的轴承疲劳寿命可靠性研究主要是在稳定载荷条件下对单个轴承寿命可靠度的研究。基于概率Miner累积损伤理论,推导随机载荷下滚动轴承的疲劳寿命及可靠性计算公式,并针对滚动轴承系统阐述随机载荷下各轴承的失效相关机理。根据载荷离散化思想,运用随机事件的全概率公式,推导随机载荷下滚动轴承系统的疲劳可靠度计算公式。该公式考虑了系统各轴承的失效相关性,可更客观地描述系统寿命与各设计参数的内在关系。算例以并联行星齿轮轴承系统为分析对象,运用随机载荷下滚动轴承系统的疲劳可靠度公式得到合理结果。新模型与方法可为滚动轴承系统寿命评估与可靠性分析提供理论依据。     

浅论国内航空轴承的失效问题

对航空轴承失效案例进行统计和归纳总结,对比分析国内外航空轴承的现状。结果表明:滚动接触疲劳为航空轴承最常见的失效模式;国内航空轴承寿命低、可靠性差的根源在于轴承设计、制造(包括原材料质量)、装配、润滑、使用维护等方面均存在一些问题,其中以设计、制造方面尤为突出;国内轴承在设计经验、原材料纯净度、成分与组织均匀性以及零件表面质量尤其是磨削表面质量等方面与国外相比仍有较大差距。     

基于遗传算法的数控磨床可靠性优化分配技术研究

可靠性设计是保证产品质量的重要环节,可靠性分配是可靠性设计的主要内容,可靠性指标分配受到成本的制约。数控磨床是精密制造系统中最后一个加工设备,其可靠性的高低对加工质量和生产效率有重要影响。为了确保数控磨床在一定的系统可靠性水平下成本最低,提出了可靠性优化分配技术。建立了数控磨床的可靠性优化分配模型,利用遗传算法对数控磨床的各个子系统进行可可靠性指标分配,并将分配后的成本与现有数控磨床的成本进行了比较,结果表明:总成本可以降低3.7%,优化效果明显;该方法可以应用在数控磨床的可靠性设计中,也可以为其他类似机电产品的可靠性设计提供参考。     

大型行星轮系功率分流分析与疲劳可靠性研究

行星轮间的功率分流行为使得行星机构具有较高的能量传输密度，但偏载会导致行星机构的功率无法按照理想状态分配，增大齿轮间的啮合力，影响整个系统的使用寿命和可靠性。基于某型号重型直升机行星减速器的结构特征，构建大型行星轮系的有限元仿真模型，对行星传动系统进行准静态力学和运动学分析，获得系统中各类齿轮的危险应力历程，为可靠性分析模型提供载荷输入变量，以弯曲疲劳试验获得的齿轮强度数据作为可靠性分析模型的强度输入变量。使用统计学最小样本量的概念进行齿轮和轮齿寿命转换，建立行星齿轮系统可靠性分析模型，完成行星系统不同状态下疲劳可靠度的数学映射。偏载状态下，行星齿轮系统可靠度为92.32%,证明偏载会影响系统疲劳可靠性，降低齿轮的有效使用寿命。     

不同载荷不同零件组成系统的可靠性模型

目前,多数系统可靠型模型的建立,皆假设系统由相同的零件组成或者认为系统的所有零件承受相同的载荷。但多数情况下,系统由不同零件组成,每个零件承受不同的载荷。假设每个零件承受的载荷、强度均服从三参数威布尔分布。考虑系统中零件失效的相关性,在不作失效独立假设的前提下,对不同载荷进行归一化处理,基于可靠性干涉模型建立相应的串、并联系统静态可靠性模型。应用顺序统计量理论建立载荷多次作用时等效载荷的累积分布函数和概率密度函数,通过对不同等效载荷的归一化处理建立载荷多次作用下系统可靠性模型。运用蒙特卡罗方法对系统静态可靠性评价模型和载荷多次作用下系统可靠性模型进行了仿真实验,验证了该模型的正确性。     

考虑参数不确定性的疲劳断轴可靠性分析方法

主轴是综合传动装置中的核心元件，其可靠性直接影响综合传动装置的正常运行。针对综合传动装置主轴的疲劳失效模式，在有限元仿真的基础上考虑参数不确定性进行可靠性分析。针对疲劳断裂的主轴建立模型进行瞬态动力学仿真，获取承载工况下最大剪切应力。在此基础上考虑参数分散性对主轴强度与所受应力的影响，进行不确定性分析，并基于广义应力-强度干涉理论，运用蒙特卡洛抽样方法进行可靠度计算。在实际使用中，特殊任务下多次发生未预料的断轴故障，主轴的实际使用寿命远低于设计寿命，以该特殊任务为例进行主轴的可靠性分析。研究结果表明：针对疲劳断轴故障，采用考虑不确定性的可靠性分析方法可行。通过案例分析得到了主轴特殊工况下的疲劳寿命。     

卫星太阳翼展开机构可靠性分析

分析了太阳翼展开机构可靠性方面的若干问题.首先,建立了太阳翼展开机构在随机载荷和极端载荷条件下的系统可靠性模型,以及太阳翼可靠性随时间变化的模型.其次,对太阳翼可靠性分配方法进行了讨论,并针对太阳翼的结构特点,采用综合评分分配方法与等分配方法相结合的方法,对太阳翼展开机构各单元的可靠度进行分配.其有关方法可供卫星太阳翼...     

大系统故障模式探讨

本文针对各类机械成套设备,讨论了大系统的故障模式和失效规律,引出了广义结构零件的概念并揭示了大多数电气、液压、润滑产品的失效寿命分布为指数分布,对产品的可靠性设计、可靠性分析、可靠性试验有一定的指导意义。     

逆变焊机工作可靠性分析

在系统可靠性分析的基础上,讨论了逆变焊机系统可靠性与部件可靠性之间的关系。结果表明,系统可靠度小于系统中可靠性最差部件的可靠度。     

船用调距桨液压系统可靠性预计和分析

调距桨作为广泛使用的舰船主推进装置,其动力源液压系统结构复杂且所处环境恶劣,为了更好地实现调距桨全寿命周期可靠运行,对该液压系统进行了可靠性研究。在详细描述主控制液压系统功能原理的基础上,建立了复杂串并联可靠性模型,结合故障率预计法、评分预计法及元器件计数法进行了从单元到系统的可靠性预计,并采用定量危害性矩阵分析方法对代表性单元实施了着重于危害度分析的FMECA,得出了系统及各单元的故障率和可靠度的时间曲线,以及主要单元及其故障模式的危害度值。结果表明:这种综合的预计方法较适用于部分非电子零部件数据难以收集的系统,而顺序阀、梭阀、溢流阀等单元故障对系统可靠度影响较大,为系统可靠性设计提供了理论参考及改进方向。     

9MN提梁机液压卷扬系统的可靠性分配

9MN提梁机是铁路建设的重要设备,而液压卷扬系统又是整个提梁机的最关键部分,提高该系统的可靠性具有重要意义.根据设计可靠度对该部分进行可靠性分配.实际运行情况表明,对液压卷扬系统进行可靠性分配后,系统的故障明显减少,整机性能得到很大的改善,整个系统的可靠性大大提高.     

蠕墨铸铁热疲劳抗力的实验研究

一、前言高温工作零件的失效约有80％起因于各种疲劳,而热疲劳是一种最普遍的失效形式。如大功率内燃机气缸头这类带有水冷系统的零件的失效主要起源于热疲劳裂纹。裂纹往往发生在工作