基于故障形成过程的机构可靠性分析.pdf

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1、·杌械研究与应用·2012年第4期(总第120期)研究与分析基于故障形成过程的机构可靠性分析梁清华，何成铭(装甲兵工程学院，北京100072)摘要：从机构输出参数入手，论述机构功能输出参数的变化规律，重点研究机构故障的形成过程，建立了机构渐发性故障模型和突发性故障模型。以此模型为基础，对机构可靠性进行分析，得出计算机构可靠性的方法。关键词：输出参数；故障；机构可靠性中图分类号：TH123文献标识码：A文章编号：1007-4414(2012)04-0079-03Analysisofmechanismrel

2、iabilitybasedonarisesprocessoffailuresLiangQing-hua，HeCheng—ming(Academyofarmoredforcesengineering，Belting100072，China)Abstract：Changeregularityofmechanismsfunctionoutputparametersarediscussedfrommechanismsoutputparameter．Thearisesprocessoffailuresaremai

3、nlystudiedinthispaper．Gradualfailuremodelandrandomfailurearebuilt．Mechanismreliabilityisanalyzedbasedonthemodels，andarithmeticmethodsarebuilt．Keywords：outputparameter；failure；mechanismreliability1引言数逼近极限值的过程不同，大致有三种情况。随着机械设备朝大型化、高速化、精密化方向发(1)渐发性在考察时间t=T内

4、，输出参数展，设备结构越来越复杂，机构的可靠性问题13益突X(t)的变化是逐步发展的，到某一时刻，输出参数值出。关于机构可靠性的研究，目前的理论方法还没有局部达到了极限状态。此时存在发生故障的概率，可电子产品可靠性那样成熟。笔者深入研究了机构的用分布律，(t=T)来表示，可估计出故障发生的时故障形成过程，在此基础上进行了可靠性计算。机。机构使用时间越长，发生故障的概率就越大，故2机构功能输出参数变化规律障发生的概率与机械运转的时间有关，多数机械故障2．1机构输出参数与机构损伤程度的关系可据此来预防。机构

5、在运行过程中，受到诸多因素的影响有可能(2)高可靠性机构工作一段时间后，其输出参导致零部件的损伤，损伤会进一步影响机构输出参数数变化趋向某一稳定值。(‘)不再随时间变化或变的变化。但机构输出参数随时间的变化规律X(t)与化的速度不大，使得条件≤始终满足，表明机损伤程度随时问的变化规律(t)之间的关系可能构有足够的可靠性储备，不会发生故障。是一致的，也可能有很大区别。这种关系就是反映机(3)突发性随着使用时间增加，输出参数已趋构结构、用途、作用原理的X=U)函数关系。此于稳定，但有的局部值可能超过极限值，

6、继续工作又外，损伤同产品材料中发生的物理现象有关，而输出能回到许可值。这种情况，在局部超过极限值时可能参数的变化仅反映了产品自身的宏观变化过程。引起故障，故障的发生不可预料具备偶然性。许多情况下，机构的输出参数与若干种损伤有渐发性故障和突发性故障是可靠性研究的重点，关，这些损伤随时间的变化规律各不相同，可表示为：下面介绍这两种故障模型的建立及可靠性分析。X=U。，，⋯，)(1)3渐发性故障模型及可靠性分析2．2机构输出参数接近极限状态的过程3．1渐发性故障形成的一般过程在输出参数变化过程中，发生故障的可

7、能性与实图1是由损伤引起的输出参数随时间变化的际参数接近极限状态的程度有关。机构输出参数极机构故障形成的一般过程。机构经过某一随机的工限值，一般根据使用需要进行人为规定，机构故障形作时间后，其参数达到极限值一，发生故障，它表成过程就是机构运动特性输出参数偏离规定值的过示分布规律．厂(t)形成的主要阶段。开始时，机构参程。偏离规定值愈远，故障愈严重，一旦运动无输出，数a相对数学期望a。有一个离散宽度，分布为表示完全丧失规定功能。当事件(X>X)发生a)，它与机构初始状态性能指标、工作条件等有时，即认为机构

8、出现故障。机构在运行过程中输出参关；接着是机构参数保持稳定的阶段，在经过时间问收稿日期：2012—06—29作者简介：梁清华(1987一)，河南郑州人，在读硕士，研究方向：机械可靠性。·79·研究与分析2012年第4期(总第120期)·机械研究与应用·隔隔后，参数开始变化，隔是与损伤累积或外因)=e一(3)作用有关的随机变量，其分布为厂(隔)；第三阶段o‘是参数以速度变化至。，导致出现故障的过程。式中：’，)为概率密度函数；y平均为输出参数