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作为一种高效的锻压设备,高速冲床在航空航天、汽车制造、交通运输、冶金化工等重要工业领域得到了广泛的应用。尤其是近年来,以汽车为龙头的制造业的飞速发展,大大推动了我国冲压产业的进步。随着市场全球化步伐的加快,竞争越来越激烈;与此同时,用户对锻压设备的可靠性提出了更高的要求。为解决高速冲床故障较多、可靠性较低的问题,本文从可靠性分析入手,全面的剖析了现有高速冲床存在的可靠性问题,在此基础上对可靠性试验与评估技术进行了深入的研究,为高速冲床可靠性的增长提供了技术支持。 本文主要完成了以下几方面的工作: 根据高速冲床的结构和功能特点对其进行了子系统划分,通过现场跟踪和售后服务收集得到了高速冲床的故障数据,对其进行统计分析获取了故障部位分布、故障模式、故障来源等故障信息;提出了基于熵权法的故障危害性分析方法,对高速冲床各故障模式进行了危害性分析,得到了各故障模式和子系统的危害度,从而确定了高危害度的故障模式与子系统,并针对危害度较高的故障提出了改进设计措施。所提出的故障危害性分析方法解决了危害度计算时各评价因素的权重分配问题,完善了高速冲床可靠性分析技术。 在分析现有加速试验模型的基础上,建立了基于结构疲劳、磨损和工作频率的高速冲床可靠性加速模型,并基于矩估计法给出了加速模型未知参数的估计方法;以高速冲床的离合制动器为研究对象,进行了离合、制动工况分析,在此基础上设计了离合制动器的可靠性试验平台,并进行了加速试验研究,最后基于试验数据完成了离合制动器的可靠性评估;试验与评估结果验证了离合制动器可靠性试验平台和加速模型的有效性与可行性。 根据高速冲床性能退化特点,建立了基于维纳过程的高速冲床性能退化可靠性评估模型,将初始状态差异性与性能退化过程差异性以随机变量的形式引入该可靠性评估模型中,并给出了基于贝叶斯理论的参数估计方法;最后,分析了高速冲床下死点动态精度退化机理,在此基础上进行了高速冲床性能退化试验研究,采用所建立的模型对下死点动态精度退化数据进行了分析,完成了基于性能退化试验的高速冲床可靠性评估。试验与评估结果表明所建立的评估模型能够反映个体差异性对可靠性评估的影响,符合高速冲床性能退化的实际情况。 最后,在上述可靠性建模与评估方法的基础上,以系统的层次结构为导向,以可靠性模型与可靠性数据中的时间变量为联系,由底层逐步向高层建立了层次系统可靠性模型;在此基础上,进行了元件与系统的多源信息融合,建立了基于多源信息融合的可靠性评估模型;并以高速冲床主传动系统为例进行了算例分析,评估结果表明所提出的模型能够融合多源信息,实现高速冲床的可靠性评估。