杨周,朱云鹏,张义民,任泓睿

(东北大学机械工程与自动化学院,辽宁沈阳110819)

基于Copula函数的数控车床可靠性综合分配方法

杨周,朱云鹏,张义民,任泓睿

(东北大学机械工程与自动化学院,辽宁沈阳110819)

针对串联系统可靠性分配问题,以基于潜在失效模式与后果分析(FMEA)评价指标非线性修正函数的综合分配方法为基础,提出一种考虑故障相关性的综合分配方法。考虑可靠性分配问题中的多因素影响,建立一种考虑因素重要程度的可靠性分配矩阵。针对FMEA评价指标的局限性,分别建立了严重度和失效频率的非线性转换关系,即FMEA修正函数。基于Gumbel Copula函数及Kendall相关系数,建立失效相关系数矩阵,并计算各子系统的相关失效严重度。推导基于Copula函数的串联系统可靠性计算公式,并以此为依据对各子系统的可靠性进行分配。以数控车床主轴系统为例,利用该方法对其进行子系统可靠性分配,阐述了该方法的特点及适用性。对是否考虑故障相关性的分配结果进行比较,认为考虑故障相关性能够为各子系统分配更低的可靠度,从而减小加工及维护成本。

机床技术;串联系统;可靠性;失效模式与后果分析;综合分配;故障相关性

DOI:10.3969/j.issn.1000-1093.2016.01.020

0 引言

机械可靠性分配是根据一定的原则和方法,将整机系统可靠性指标自上而下逐级分配到下属各级产品,最终达到整机系统可靠性指标的过程[1]。机械系统的可靠性在一定程度上取决于设计初期可靠性指标分配过程的合理性。……