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电主轴是高可靠性、长寿命产品,其价格往往也很昂贵。对这类产品,在试验室里只能获得小样本甚至是极小样本下的试验数据。因此,本文针对电主轴的退化失效机理,围绕如何根据小样本试验数据进行可靠性评估展开了研究。 首先,介绍了利用小样本试验数据进行可靠性分析的过程中所涉及的基本概念和理论。同时,分析了电主轴产品的退化失效机理,选择了电主轴的性能退化特征参数及对应失效阈值,制定了电主轴的可靠性试验方案,对电主轴进行了可靠性试验。 其次,根据传统的数据采集方法(在固定时间点测量退化量)对电主轴的试验数据进行了采集,并利用采集的数据识别了Wiener过程,说明了电主轴的两个性能退化参数的退化过程是符合Wiener过程的。在此基础上,利用将漂移参数随机化的一元Wiener过程对电主轴进行了可靠性建模。 然后,利用以上电主轴的退化试验数据分析出电主轴的两个性能退化特征参数是近似不相关的。在此基础上提出了一种退化特征参数不相关的二元Wiener过程下的极小样本可靠性评估方法,并利用该方法对电主轴的两个性能退化特征参数进行了联合建模。 接着,针对电主轴产品的退化过程非常缓慢,利用一种新的采样策略(在一系列伪失效阈值点记录伪失效数据)对电主轴进行再一次的数据采集。并在此基础上提出了一种基于伪失效阈值的可靠性评估方法,对电主轴进行了可靠性评估。 最后,通过计算比较电主轴各个性能退化特征参数对应的电主轴可靠性指标,得出决定电主轴可靠性指标的性能退化特征参数为其前后支撑轴承温度。并通过分析影响电主轴前后支撑轴承温度的因素,得到电主轴的薄弱环节,提出了一些改进措施。