無失效數據條件下滾動軸承的壽命與可靠性評價.pdf

1、隨著滾動軸承生產制造水平的提高,其壽命也有了很大的提高,在可靠性試驗過程中,會出現大量的無失效數據。特別在一些高成本、高可靠性的滾動軸承如風電軸承、高速列車軸承等的可靠性試驗中,一般會選擇小樣本、無失效截尾試驗。在此情況下,由于缺少失效信息,傳統(tǒng)的評價方法,如GB24607-2009規(guī)定的最佳線性無偏估計等不能對滾動軸承的可靠性進行適當的評價。針對以上問題,必須研究新的評價方法。本文在前人研究的基礎上,應用Bayes方法,對上述問題進行

2、深入的理論和仿真研究,提出了兩種適合于無失效數據情況下的滾動軸承可靠性評價方法及其模型。
　　第一章,闡述了滾動軸承壽命試驗及可靠性評價的重要意義,討論了滾動軸承壽命分布--Weibull分布相關參數和可靠性指標,介紹了課題來源,在此基礎上提出了論文的研究內容與研究重點。
　　第二章,闡述了滾動軸承壽命的定義、試驗原理、壽命與計算模型,論述了滾動軸承可靠性評價的基本理論與方法,討論了Weibull分布模型的可靠度、失效概率、

3、失效率、可靠壽命等指標間的關系。最后討論了Weibull分布形狀參數的幾何意義和物理意義以及Bayes理論和Bayes統(tǒng)計模型。
　　第三章,提出了基于虛擬信息構建的評價方法及模型。在Weibull分布無失效數據下,在每個截尾時間點的可靠度估計過程中引入前一個截尾時間點無失效樣本的虛擬失效信息,使得對該截尾時間點的可靠度估計具有更高的可信度與更好的穩(wěn)健性。在得出每個截尾時間點可靠度的估計值后通過加權最小二乘法得出 Weibull分

4、布的兩個參數。實例計算表明,當可靠度先驗分布中的超參數在一定的區(qū)間變化時,本文提出的方法比其它方法具有更好的穩(wěn)健性。
　　第四章,提出了基于擬合Weibull分布形狀參數歷史數據作為先驗信息的評價方法與模型。根據形狀參數的歷史試驗數據,擬合出形狀參數的概率分布作為先驗信息。將Weibull分布轉化為指數分布,根據共軛先驗分布構造原則構造出指數分布中失效率的先驗信息。然后,以失效率和形狀參數為切入點,結合無失效試驗數據,得出失效率和

5、形狀參數的Bayes估計,進而計算出Weibull分布的特征壽命的估計。最后通過一組實例來驗證估計結果的準確性,并討論估計的穩(wěn)健性。
　　第五章,基于Matlab GUI,編制了滾動軸承可靠性評價軟件。本軟件利用本文的方法對滾動軸承的可靠性作出評價,該評價系統(tǒng)主要由3個功能模塊組成:Bayes估計模塊,其中包括本文第三章提出的基于虛擬信息的Bayes估計方法、第四章提出的形狀參數先驗分布分別為均勻分布和Weibull分布的兩種估計