数控折弯机油缸活塞组件可靠性分析与控制

发布时间：2017-05-05 08:15

  本文关键词：数控折弯机油缸活塞组件可靠性分析与控制，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着科技的发展，我国的数控折弯机在高速、高精、高自动化等方面不断得到发展，但在可靠性方面的进展却显得比较落后。可靠性差不仅会影响用户正常的生产秩序和用户满意度，在一定程度上还会影响到产品档次的提升和我国工业技术的进步。作为液压驱动的数控折弯机，液压系统可靠性是整机可靠性的瓶颈，而液压系统中油缸活塞组件的可靠性则是这个瓶颈的关键，降低油缸活塞组件的故障率将会极大的提高数控折弯机整机的可靠性。 论文结合国家重大专项，以国产某系列数控折弯机的油缸活塞组件为研究对象，对其进行了可靠性分析和控制技术的研究。主要内容如下： ①为了对油缸活塞组件进行可靠性分析，首先研究了油缸活塞的结构和功能，接着对其进行了FMECA分析，得到了油缸活塞组件中常见的几种故障模式、故障原因及其影响，并对它们进行了危害性分析，结果表明活塞密封圈的损坏是油缸活塞组件中危害性最大的故障模式，应对其进行进一步的分析和控制研究。 ②为了对活塞密封圈进行进一步的可靠性分析，建立了数控折弯机液压系统中单个污染颗粒的马尔可夫链模型；并在此基础上推导出一定污染颗粒浓度下活塞密封圈期望寿命MTTF的表达式，，并通过对MTTF表达式的分析，得出了影响活塞密封圈寿命的两大主要因素：油缸活塞配合间隙和液压系统的颗粒污染。 ③为了控制油缸活塞配合间隙的一致性，首先利用工序能力分析技术从加工层面保证加工尺寸具有较好的一致性；接着通过引入质量损失函数，建立了油缸活塞选配的优化模型，保证配合间隙尽量集中在理想值周围；然后制定了油缸活塞可靠性驱动的装配工艺，从工艺层面来保证油缸活塞组件具有较高的可靠性；最后利用基于层次分析法和专家判断的评价技术对油缸活塞装配任务的行为形成因子进行了分析和评价，找出了影响油缸活塞装配工人装配出错概率的主要行为形成因子及具体元素，并提出了相应的改进措施，从装配操作层面来保证油缸活塞配合间隙具有良好的一致性，从而保证油缸活塞组件的可靠性。 ④为了控制数控折弯机液压系统的油液污染，首先建立了油液污染颗粒浓度的数学模型，揭示了污染颗粒浓度与污染颗粒侵入率和过滤器过滤比及流量之间的关系；接着利用故障树分析技术找出了造成液压系统油液污染的根本原因，为控制污染颗粒侵入率提供了方向；最后从用户和主机厂两个角度提出了油液污染的控制策略：用户以主动维护为主、结合预防维护和预知维护的油液污染控制策略；主机厂采取类似全面质量管理的全面清洁度控制策略。
【关键词】：数控折弯机 油缸活塞组件 可靠性 配合间隙 油液污染
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TG659;TH137
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 1 绪论10-18
• 1.1 课题背景及研究意义10-11
• 1.1.1 课题背景10
• 1.1.2 研究意义10-11
• 1.1.3 课题来源11
• 1.2 数控折弯机概述及可靠性基本概念11-15
• 1.2.1 数控折弯机概述11-13
• 1.2.2 可靠性基本概念13-15
• 1.3 国内外研究现状15-16
• 1.4 论文研究思路与主要内容16-17
• 1.5 本章小结17-18
• 2 数控折弯机油缸的 FMECA 分析18-34
• 2.1 引言18-19
• 2.2 FMECA 的基本原理与实施步骤19-23
• 2.2.1 FMECA 的基本原理19-20
• 2.2.2 FMECA 的实施步骤20-23
• 2.3 数控折弯机油缸 FMECA 分析23-32
• 2.3.1 数控折弯机油缸结构与功能23-24
• 2.3.2 系统定义24-26
• 2.3.3 油缸 FMECA 分析26-32
• 2.4 本章小结32-34
• 3 油缸活塞密封圈的寿命可靠性模型与分析34-44
• 3.1 引言34
• 3.2 马尔可夫链34-35
• 3.3 基于马尔可夫链的活塞密封圈寿命可靠性模型35-39
• 3.3.1 单污染颗粒的三状态马尔可夫链模型36-37
• 3.3.2 期望停留时间计算37-38
• 3.3.3 活塞密封圈寿命可靠性模型38-39
• 3.4 活塞密封圈可靠性分析39-42
• 3.4.1 活塞密封圈 MTTF 计算与分析39-41
• 3.4.2 活塞密封圈 MTTF 影响因素分析41-42
• 3.5 本章小结42-44
• 4 油缸活塞配合间隙一致性控制44-74
• 4.1 引言44-45
• 4.2 工序能力分析45-52
• 4.2.1 工序能力45-47
• 4.2.2 工序能力指数及其与合格率的关系47-48
• 4.2.3 实例分析48-52
• 4.3 油缸活塞选配技术52-55
• 4.3.1 质量损失函数52-53
• 4.3.2 油缸活塞配合间隙选配模型53-54
• 4.3.3 实例分析54-55
• 4.4 油缸活塞可靠性驱动的装配工艺55-66
• 4.4.1 可靠性驱动装配工艺的概念56
• 4.4.2 可靠性驱动装配工艺的制定步骤56-58
• 4.4.3 实例分析58-66
• 4.5 油缸装配任务行为形成因子分析与评价66-72
• 4.5.1 行为形成因子的概念与分类66-67
• 4.5.2 行为形成因子的评价67-69
• 4.5.3 实例分析69-72
• 4.6 本章小结72-74
• 5 数控折弯机液压系统油液污染控制74-88
• 5.1 引言74
• 5.2 数控折弯机液压系统油液污染颗粒浓度模型74-77
• 5.3 数控折弯机液压系统油液污染来源与故障树分析77-84
• 5.3.1 数控折弯机油液污染来源77-79
• 5.3.2 数控折弯机油液污染故障树分析79-84
• 5.4 数控折弯机液压系统油液污染控制策略84-87
• 5.4.1 用户使用控制策略84-86
• 5.4.2 主机厂控制策略86-87
• 5.5 本章小结87-88
• 6 结论与展望88-92
• 6.1 论文的主要工作总结88-89
• 6.2 后续研究工作的展望89-92
• 致谢92-94
• 参考文献94-98
• 附录98
• A．作者在攻读硕士学位期间发表的论文98
• B．作者在攻读硕士学位期间参与的课题98

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本文编号：346011