重型數(shù)控銑鏜床鏜軸進(jìn)給機(jī)構(gòu)的可靠性研究.pdf

1、重型數(shù)控機(jī)床是大型基礎(chǔ)零部件的關(guān)鍵加工設(shè)備，其核心傳動(dòng)系統(tǒng)從根本上制約著機(jī)床的功能輸出和加工質(zhì)量，其核心傳動(dòng)系統(tǒng)的可靠性問(wèn)題直接影響著整機(jī)技術(shù)性能的體現(xiàn)，并已成為其進(jìn)入世界領(lǐng)先水平的難題之一。重型數(shù)控銑鏜床作為重型數(shù)控機(jī)床的主要成員之一，其核心傳動(dòng)子系統(tǒng)鏜軸進(jìn)給機(jī)構(gòu)的可靠性分析實(shí)際工程意義顯著。重型數(shù)控機(jī)床在現(xiàn)場(chǎng)服役期間，機(jī)械零部件的性能往往會(huì)逐漸降低直至失效，進(jìn)而影響整機(jī)的性能，于是零部件與系統(tǒng)均會(huì)呈現(xiàn)出多態(tài)性。而傳統(tǒng)的故障樹分析是建

2、立在二態(tài)假設(shè)的基礎(chǔ)上的，無(wú)法對(duì)重型數(shù)控機(jī)床整機(jī)及零部件的多態(tài)性進(jìn)行有效地描述和分析。因此，本文運(yùn)用多狀態(tài)故障樹理論技術(shù)，從以下幾個(gè)方面對(duì)鏜軸進(jìn)給機(jī)構(gòu)的可靠性分析技術(shù)展開研究。
　　首先，對(duì)鏜軸進(jìn)給機(jī)構(gòu)的基本功能、結(jié)構(gòu)組成以及工作環(huán)境的特殊性進(jìn)行深入分析。在此基礎(chǔ)上，對(duì)系統(tǒng)及其零部件進(jìn)行狀態(tài)定義。為突破傳統(tǒng)分析中將系統(tǒng)分解成若干個(gè)二態(tài)子系統(tǒng)或部件來(lái)進(jìn)行分析的假設(shè)缺陷，本文運(yùn)用由多狀態(tài)可靠性框圖生成多狀態(tài)故障樹的建模方法，采用由各子系

3、統(tǒng)到系統(tǒng)整機(jī)逐層向上的方式，建立鏜軸進(jìn)給機(jī)構(gòu)的多狀態(tài)可靠性框圖及其多狀態(tài)故障樹。
　　然后，對(duì)鏜軸進(jìn)給機(jī)構(gòu)的多狀態(tài)故障樹進(jìn)行定量分析。本文分別運(yùn)用多值決策圖與貝葉斯網(wǎng)絡(luò)方法，采用逐層向上的分析求解方法，依次求得各子系統(tǒng)頂事件各狀態(tài)的發(fā)生概率，直至鏜軸進(jìn)給機(jī)構(gòu)各狀態(tài)的發(fā)生概率；在此基礎(chǔ)上，對(duì)多值決策圖與貝葉斯網(wǎng)絡(luò)分析方法的優(yōu)劣進(jìn)行比較分析。進(jìn)一步地，本文提出基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的重要度分析方法，來(lái)對(duì)鏜軸進(jìn)給機(jī)構(gòu)及其各子系統(tǒng)多狀態(tài)故障樹底事

4、件的概率重要度以及關(guān)鍵重要度進(jìn)行計(jì)算；并通過(guò)對(duì)重要度計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析，尋找系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)，為系統(tǒng)的改進(jìn)提供依據(jù)。
　　最后，考慮到多狀態(tài)系統(tǒng)中共因失效的影響以及可靠性信息的不確定性，本文將模糊概率與共因失效引入貝葉斯網(wǎng)絡(luò)來(lái)開展多狀態(tài)故障樹分析方法的研究。采用基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的共因失效建模方法，建立鏜軸進(jìn)給機(jī)構(gòu)的共因失效-貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型。為了突破該模型的求解，首先通過(guò)引入模糊集理論，運(yùn)用三角模糊數(shù)來(lái)描述根節(jié)點(diǎn)各狀態(tài)的發(fā)生概率，并提出運(yùn)