中介軸承壽命預(yù)測方法與壽命試驗(yàn)研究.pdf

1、中介軸承作為航空發(fā)動機(jī)的關(guān)鍵零部件，工作在高溫、高速、重載、強(qiáng)振動的惡劣環(huán)境下，其性能的可靠性直接制約著飛行安全與飛機(jī)性能。因此深入研究中介軸承的運(yùn)行規(guī)律，對其進(jìn)行實(shí)時(shí)的狀態(tài)監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)對中介軸承的故障診斷和壽命預(yù)測，對于視情維修，降低維修成本，提高航空發(fā)動機(jī)健康管理水平有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文以中介軸承為主要研究對象，研究基于Cox比例故障模型的壽命預(yù)測理論，并設(shè)計(jì)中介軸承試驗(yàn)臺，進(jìn)行壽命試驗(yàn)，開發(fā)了相應(yīng)的中介軸承狀態(tài)監(jiān)測和壽命預(yù)測系統(tǒng)

2、，論文主要研究內(nèi)容如下:
　　首先，本文論述了選題背景以及壽命預(yù)測理論和軸承試驗(yàn)臺的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀;介紹了中介軸承的概況;剖析了中介軸承的常見失效形式;研究了軸承的振動機(jī)理及時(shí)域、頻域、時(shí)頻域內(nèi)的振動信號特征提取分析方法。
　　其次，介紹了可靠性與壽命等相關(guān)指標(biāo);研究了基于威布爾分布的比例故障率模型的壽命預(yù)測方法，選擇了最佳的壽命基準(zhǔn)函數(shù);研究了基于極大似然估計(jì)模型的參數(shù)估計(jì)方法，基于相關(guān)性分析的協(xié)變量選取方法以及基于AR模

3、型的協(xié)變量趨勢預(yù)測方法;根據(jù)FEMTO-ST研究所提供軸承全壽命周期的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，選取了三個協(xié)變量，建立了基于威布爾分布的比例故障率模型，并做出了可靠性函數(shù)圖，得到了可靠性壽命，驗(yàn)證了模型的有效性和可靠性。
　　然后，以中介軸承為主要研究對象，模擬航空發(fā)動機(jī)的實(shí)際支撐結(jié)構(gòu)和工作環(huán)境，設(shè)計(jì)了中介軸承雙轉(zhuǎn)子試驗(yàn)臺;進(jìn)行了中介軸承加速度壽命試驗(yàn)，分析并選擇了合適的加速應(yīng)力，對停機(jī)閾值的選擇做了深入研究;設(shè)計(jì)了中介軸承加速壽命試驗(yàn)的監(jiān)測方案