基于齿轮箱维修数据的失效模式及维修策略研究

摘要

本文首先对韶山3B机车齿轮箱的维修数据进行处理，得到了机车走行部A节、D6右位置齿轮箱的失效间隔时间。利用机车齿轮箱第一次失效前的工作时间，分别与可靠性中常见的三个典型分布——对数正态分布、威布尔分布和伽马分布进行拟合，发现拟合效果很好，并估计出了三个典型分布的参数。
　　接着，仍然利用这组数据计算出相应时间点齿轮箱的失效频率，将此失效频率与上述三个典型分布的失效率函数进行拟合，发现拟合效果很不好。基于同一组数据，分布函数的拟合效果和失效频率与失效率函数的拟合效果相差很大，这为证明失效率函数相比分布函数在刻画部件失效规律方面更敏感、更直观提供了依据。在观测了多个机车的维修数据后，发现齿轮箱总在运行的前段时间出现短时间内多次失效、多次维修的现象，本文基于齿轮箱的现场维修数据提出了齿轮箱的两种失效模式，并从失效率出发分别得到了相应的分布参数。
　　最后，综合考虑齿轮箱的两类失效模式，对齿轮箱提出了维修策略。假设对齿轮箱的预防性维修是非完美维修，在每个预防性维修周期的前T0时间内加入周期性的检测性维修。以齿轮箱的维修费用率最小为目标函数，考虑两类失效的齿轮箱可靠度为约束条件，建立了结合预防性维修、周期性检测维修和更换维修的齿轮箱维修优化模型，得到了齿轮箱最佳预防性维修周期、检测性维修次数和替换周期。在实际的机车维修工作中，为提高齿轮箱的维修效率、减少维修成本提供了参考和借鉴。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．3 论文内容及框架

第2章 基本理论介绍

2．1 评定部件可靠性的指标

2．1．1 可靠度函数

2．1．2 失效率函数

2．1．3 平均失效时间

2．2 几个重要的连续型寿命分布

2．2．1 对数正态分布

2．2．2 伽马分布

2．2．3 威布尔分布

第3章 寿命分布类型的确定

3．1 数据处理

3．2 分布拟合及参数估计

3．2．1 对数正态分布

3．2．2 伽马分布

3．2．3 威布尔分布

第4章 失效模式的识别

4．1 失效频率的计算

4．2 失效率函数的拟合

4．3 齿轮箱失效模式的识别

4．5 小结

第5章 维修策略研究

5．1 维修模型的建立

5．1．1 符号及基本假设

5．1．2 模型的建立

5．2 齿轮箱维修策略的制定

结论及展望

主要结论

展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文