装载机动臂液压缸可靠性研究

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1、硕士学位论文MASTER’SDISSERTATION论文题目装载机动臂液压缸可靠性研究作者姓名朱宇驰学科专业机械电子工程指导教师赵静一教授2015年5月中图分类号：TH137.51学校代码：10216UDC：621密级：公开工学硕士学位论文装载机动臂液压缸可靠性研究硕士研究生：朱宇驰导师：赵静一教授申请学位：工学硕士学科专业：机械电子工程所在单位：机械工程学院答辩日期：2015年05月授予学位单位：燕山大学ADissertationinMechanicalandElectricalEnginee

2、ringRESEARCHONRELIABILITYOFLOADERBOOMCYLINDERByZhuYuchiSupervisor:ProfessorZhaoJingyiYanshanUniversityMay,2015燕山大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《装载机动臂液压缸可靠性研究》，是本人在导师指导下，在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在

3、文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签字：日期：年月日燕山大学硕士学位论文使用授权书《装载机动臂液压缸可靠性研究》系本人在燕山大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归燕山大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解燕山大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权燕山大学，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。保密□，在年

4、解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□√。(请在以上相应方框内打“√”)作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要通过对国内工程机械液压缸行业现状及国内外可靠性研究现状的分析，针对国产液压缸可靠性远低于国际先进水平的问题，采用可靠性分析、预计及设计等方法，为提高液压缸的可靠性进行可靠性分析与实践。针对收集到的现场数据，采用故障模式影响及危害性分析方法，对液压缸进行可靠性分析，得出15种故障模式，并对每一种故障模式的产生原因、对系统影响、检测方法及改进措施进行初步分析。然后，对各种故障模

5、式进行危害性分析，得出了危害性较高的7种故障模式，通过对这7种关键故障模式进行分类，总结出想要快速提高液压缸产品的可靠性，应该首先对液压缸渗漏和活塞杆强度破坏进行深入分析，并采取相应的预防、改进和控制措施。针对活塞杆断裂这一故障模式严重威胁人身安全的问题，当活塞杆处于全行程位置时，使用ANSYS软件进行静态受力分析，采用应力-强度干涉模型法分别预计活塞杆在正常受力和活塞杆受横向力的情况下的强度可靠度。通过分析对比，得出造成活塞杆断裂的根本原因是液压缸两端安装销孔的平行度超差。并且，通过对生产成本

6、和产品可靠性这一矛盾进行分析，最终确定液压缸两销孔的最优平行度。针对液压缸渗漏的问题，采用故障树分析方法，建立以液压缸渗漏为顶事件的故障树，并求出最小割集。以该故障树为依据，为降低渗漏率从而提高液压缸可靠性，从可靠性设计角度，对液压缸结构、密封圈装配及零部件存放等进行了改进；从提高工序能力角度，进行了工序能力分析并实施了两组试验，最终确定了最佳工序参数并提出相应的改进措施。关键词：液压缸；可靠性预计；可靠性设计；故障模式影响及危害性分析；应力-强度干涉模型；故障树分析IIAbstractBase

7、donanalyzingthecurrentsituationofthedomesticindustryonengineeringmachineryhydrauliccylinderandtheinternalandexternalresearchonreliability,inconnectionwiththefactthatthecylindersmadeinChinaarefarlessreliablethantheonesofinternationaladvancedlevel,inor

8、dertoimprovethereliabilityofthehydrauliccylindertheanalysisandpracticeonreliabilityareconductedbytakingthemethodssuchasanalysis,predictionanddesignonreliability.Bycollectingfielddataandtakingthemethodoffailuremodeeffectsandcriticalityanalysis,thereli