论文摘要
关节轴承是一种特殊结构的滑动轴承,具有结构简单、承载大和自调心的特点,在航空航天、工程机械等领域应用广泛。关节轴承在使用过程中由于磨损使得径向间隙增大而失效,导致操纵部件精度降低、控制失效,甚至给整个装备带来灾难性后果。可靠性验证能够通过试验检验关节轴承的可靠性是否达到要求水平,确保设计生产出来的成品满足既定的可靠性要求,对装备的可靠安全运行具有非常重要的意义。造成关节轴承失效的主要原因为磨损,在正常工况下轴承磨损失效的时间很长,若采用传统可靠性验证方法验证关节轴承可靠性指标,工程中难以实施,因而需要引入加速退化试验技术开展可靠性验证方法研究,以解决传统验证试验效率不高的问题。本文通过引入加速退化试验提高试验效率,并利用Gamma过程描述关节轴承的退化过程,建立了基于Gamma过程的加速可靠性验证方法,为关节轴承的可靠性验证提供技术支撑。本文主要研究内容如下:（1）分析了关节轴承的退化失效过程,重点讨论了关节轴承的失效机理。在此基础上,建立了关节轴承加速可靠性试验的退化模型、加速模型等主要模型,提出了Gamma过程的K-S检验方法。（2）提出了基于Gamma过程的加速可靠性试验方案的设计方法,通过预试验获取先验信息及对可靠性指标进行转化,实现可靠性验证试验方案的设计。仿真结果表明,利用本文方法对具有单调退化过程的退化型产品进行可靠性验证,在较短的时间内能够给出可信度较高的验证结果。（3）引入BS分布描述产品的累计失效分布,对可靠性验证试验方案优化问题进行描述并建立了优化模型。提出了验证试验方案的优化方法,为关节轴承加速可靠性试验的顺利实施奠定基础。Monte Carlo仿真评价表明优化试验方案可以有效提高验证结果精度。（4）针对某型关节轴承实施了加速可靠性验证试验,对所提出的可靠性指标进行了有效验证。结果表明,采用Gamma过程描述关节轴承磨损退化过程是准确、合理的。通过考虑先验信息偏差对基本验证试验方案进行优化,更符合实际情况,所得验证结果更准确,从而验证了本文方法的可行性和有效性。综上所述,论文从理论分析、仿真验证和工程应用等方面系统研究了关节轴承加速可靠性验证中的建模与方案设计问题,并在此基础上提出了基于Gamma过程的关节轴承加速可靠性验证方法。本文研究成果对加速试验技术在关节轴承可靠性验证中的研究应用具有重要的借鉴意义。