装载机动臂液压缸可靠性研究

发布时间：2017-06-03 17:05

  本文关键词：装载机动臂液压缸可靠性研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：通过对国内工程机械液压缸行业现状及国内外可靠性研究现状的分析,针对国产液压缸可靠性远低于国际先进水平的问题,采用可靠性分析、预计及设计等方法,为提高液压缸的可靠性进行可靠性分析与实践。针对收集到的现场数据,采用故障模式影响及危害性分析方法,对液压缸进行可靠性分析,得出15种故障模式,并对每一种故障模式的产生原因、对系统影响、检测方法及改进措施进行初步分析。然后,对各种故障模式进行危害性分析,得出了危害性较高的7种故障模式,通过对这7种关键故障模式进行分类,总结出想要快速提高液压缸产品的可靠性,应该首先对液压缸渗漏和活塞杆强度破坏进行深入分析,并采取相应的预防、改进和控制措施。针对活塞杆断裂这一故障模式严重威胁人身安全的问题,当活塞杆处于全行程位置时,使用ANSYS软件进行静态受力分析,采用应力-强度干涉模型法分别预计活塞杆在正常受力和活塞杆受横向力的情况下的强度可靠度。通过分析对比,得出造成活塞杆断裂的根本原因是液压缸两端安装销孔的平行度超差。并且,通过对生产成本和产品可靠性这一矛盾进行分析,最终确定液压缸两销孔的最优平行度。针对液压缸渗漏的问题,采用故障树分析方法,建立以液压缸渗漏为顶事件的故障树,并求出最小割集。以该故障树为依据,为降低渗漏率从而提高液压缸可靠性,从可靠性设计角度,对液压缸结构、密封圈装配及零部件存放等进行了改进;从提高工序能力角度,进行了工序能力分析并实施了两组试验,最终确定了最佳工序参数并提出相应的改进措施。
【关键词】：液压缸 可靠性预计 可靠性设计 故障模式影响及危害性分析 应力-强度干涉模型 故障树分析
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH137.51;TH243
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 绪论11-18
• 1.1 引言11
• 1.2 我国工程机械液压缸行业现状与发展趋势11-14
• 1.2.1 国内工程机械液压缸行业现状11-12
• 1.2.2 液压缸行业宏观发展形势12-13
• 1.2.3 液压缸行业未来技术发展趋势13-14
• 1.3 液压可靠性研究现状14-17
• 1.3.1 国内外可靠性研究现状14-16
• 1.3.2 液压元件可靠性研究现状16-17
• 1.4 课题来源、论文主要研究内容及意义17-18
• 第2章 液压缸故障模式影响及危害性分析18-31
• 2.1 引言18-19
• 2.2 FMECA概述19-23
• 2.2.1 FMECA原理19
• 2.2.2 故障模式的危害性估计方法19-22
• 2.2.3 FMECA的实施过程22-23
• 2.3 液压缸的FMECA23-30
• 2.3.1 液压缸结构与功能介绍23-25
• 2.3.2 液压缸故障模式影响分析25-28
• 2.3.3 液压缸各种故障模式的危害性分析28-30
• 2.4 本章小结30-31
• 第3章 基于应力—强度干涉模型的液压缸关键结构优化设计31-50
• 3.1 引言31
• 3.2 应力-强度干涉模型法31-35
• 3.2.1 元件可靠性预计方法31-32
• 3.2.2 传统机械设计理论的不足32-33
• 3.2.3 应力-强度干涉模型33-35
• 3.3 正常情况下活塞杆的可靠度预计35-43
• 3.3.1 活塞杆可靠度模型35-36
• 3.3.2 活塞杆的强度可靠度预计36-41
• 3.3.3 活塞杆的稳定可靠度预计41-43
• 3.4 横向力作用下活塞杆的可靠度预计43-49
• 3.4.1 横向力的定义43-44
• 3.4.2 a='45时活塞杆强度可靠度预计44-46
• 3.4.3 当a取不同数值时时活塞杆强度可靠度预计46-48
• 3.4.4 针对活塞杆强度破坏进行的结构优化48-49
• 3.5 本章小结49-50
• 第4章 针对液压缸渗漏的故障树分析及工程实践50-74
• 4.1 引言50
• 4.2 故障树概述50-53
• 4.2.1 常用事件及其符号51
• 4.2.2 故障树逻辑门及其符号51-52
• 4.2.3 如何构建故障树52-53
• 4.3 以液压缸渗漏为顶事件的故障树分析53-55
• 4.3.1 构建以液压缸渗漏为顶事件的故障树53-55
• 4.3.2 确定故障树的最小割集55
• 4.4 从设计角度提高液压缸的可靠性的工程实践55-61
• 4.4.1 可靠性设计概述55-56
• 4.4.2 针对缸体焊缝漏油的可靠性设计56-57
• 4.4.3 导向套静密封结构的可靠性设计57-58
• 4.4.4 活塞动密封结构的可靠性设计58-59
• 4.4.5 针对油封保护的可靠性设计59
• 4.4.6 针对主要零部件存放保护的可靠性设计59-61
• 4.5 从工序能力角度提高液压缸可靠性的工程实践61-72
• 4.5.1 工序能力概述61-65
• 4.5.2 油封槽粗糙度的工序能力分析65-69
• 4.5.3 提高工序能力的工程试验69-72
• 4.6 本章小结72-74
• 结论74-75
• 参考文献75-78
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果78-79
• 致谢79-80
• 作者简介80

【参考文献】

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本文编号：418706