基于點(diǎn)估計的電主軸可靠性靈敏度分析和可靠性穩(wěn)健設(shè)計.pdf

1、高速加工能顯著地提高生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本，是一項(xiàng)非常有前景的先進(jìn)制造技術(shù)。隨著數(shù)控技術(shù)及切削刀具的飛躍發(fā)展，越來越多的機(jī)械裝備都在不斷地向高速、高精、高效、高智能化發(fā)展，內(nèi)裝式電主軸單元已成為最適宜上述高性能工況的數(shù)控機(jī)床核心功能之一。這些性能也使得對主軸系統(tǒng)的可靠性要求也越來越高。
　　本課題是以高速、大功率的銑削加工中心的電主軸為研究對象，以提高主軸系統(tǒng)的重切削的加工性能為目標(biāo)，對電主軸的靜態(tài)特性和可靠性進(jìn)行了研究;在分析國內(nèi)

2、外關(guān)于可靠性理論的基礎(chǔ)上，將點(diǎn)估計引入可靠度計算和可靠性靈敏度分析中。為了計算實(shí)際的工程問題，將這種計算方法與有限元結(jié)合。本文的研究工作主要集中在以下兩個方面:
　　基于Zhao和Ono提出的功能函數(shù)的前四階矩的點(diǎn)估計法，將可靠性靈敏度公式中的功能函數(shù)的矩對基本變量的分布參數(shù)的偏導(dǎo)轉(zhuǎn)化為求特征函數(shù)的期望，從而利用點(diǎn)估計法計算特征函數(shù)的期望。而這種方法需要特征函數(shù)和極限狀態(tài)函數(shù)在估計點(diǎn)處的函數(shù)值。在實(shí)際工程問題中，可以通過有限元來實(shí)

3、現(xiàn)。而用有限元軟件計算則需要事先建立估計點(diǎn)組，本文中給出了這種估計點(diǎn)組的建立方法。所提的近似方法不用求極限狀態(tài)函數(shù)方程的設(shè)計點(diǎn)，而且它不依賴于極限狀態(tài)函數(shù)的顯式表達(dá)式，適用于非正態(tài)變量以及系統(tǒng)多模式情況的可靠性靈敏度分析，具有廣泛的適用性。另外，對樣本影響可靠性靈敏度計算的穩(wěn)定性進(jìn)行了討論，通過了對比計算的結(jié)果反映出誤差的來源和這些誤差如何影響計算結(jié)果的。
　　分析了國內(nèi)外電主軸的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，對電主軸的重切削性能進(jìn)行了研究。首