液压可靠性设计基础与设计准则PDF电子书下载

1 液压可靠性设计概述 1

1.1 可靠性设计与设计可靠性 1

1.2 可靠性工作的基本内容 2

1.3 可靠性的基本定义 3

1.3.1 可靠性 3

1.3.2 可靠度 4

1.3.3 失效率 4

1.3.4 失效密度函数与失效率和可靠度的关系 5

1.3.5 失效曲线与失效类型 6

1.3.6 可靠性寿命尺度 7

1.3.7 维修度与有效度 10

1.4 液压产品寿命周期的五个阶段 12

1.5 液压传动系统工作原理、组成和特点 12

1.5.1 液压传动系统的工作原理 12

1.5.2 液压传动系统的组成 13

1.5.3 液压传动系统的特点 14

1.6 本书的主要内容 15

2 液压元件工作原理 17

2.1 液压泵 17

2.2 液压马达 17

2.3 液压缸 18

2.4 液压控制阀 18

2.4.1 方向控制阀 19

2.4.2 压力控制阀 22

2.4.3 流量控制阀 23

2.4.4 电液比例阀 24

2.4.5 先导式伺服阀 25

3 液压基本回路与典型液压系统 26

3.1 压力控制基本回路 26

3.1.1 调压回路 26

3.1.2 保压回路 27

3.1.3 减压回路 29

3.1.4 增压回路 29

3.1.5 卸荷回路 30

3.1.6 平衡回路 31

3.1.7 泄压回路 32

3.1.8 缓冲回路 33

3.2 液压油源控制基本回路 33

3.2.1 开式油源回路 33

3.2.2 闭式油源回路 34

3.2.3 补油泵回路 34

3.2.4 节能液压源回路 34

3.3 方向控制基本回路 38

3.3.1 常用换向回路 38

3.3.2 锁紧回路 40

3.4 速度控制基本回路 41

3.4.1 节流阀调速回路 41

3.4.2 调速阀节流调速回路 45

3.5 多缸动作回路 46

3.5.1 顺序动作回路 46

3.5.2 同步动作回路 48

3.6 液压马达基本回路 50

3.6.1 调速回路 50

3.6.2 限速控制回路 54

3.6.3 制动控制回路 56

3.6.4 补油控制回路 61

3.6.5 多马达回路 63

3.6.6 单马达工作回路 66

3.7 伺服比例控制基本回路 69

3.7.1 电液比例压力控制回路 69

3.7.2 电液比例速度控制回路 71

3.8 典型液压系统 84

3.8.1 YT4543液压滑台液压系统 84

3.8.2 XS-ZY-250A型注塑机比例液压系统 86

4 液压元件常见故障原因分析 91

4.1 液压泵故障原因分析 91

4.2 液压缸故障原因分析 96

4.3 液压阀故障原因分析 99

4.3.1 压力控制阀故障原因分析 99

4.3.2 方向控制阀故障原因分析 104

4.3.3 流量控制阀故障原因分析 107

4.3.4 压力继电器故障原因分析 108

5 液压系统常见故障及排除方法 110

5.1 噪声和振动 110

5.1.1 概述 110

5.1.2 液压泵的噪声与控制 113

5.1.3 排油管路和机械系统的振动 116

5.1.4 液压系统噪声的衰减、阻尼和隔离 117

5.2 液压冲击 121

5.2.1 液流换向时产生的冲击 121

5.2.2 节流缓冲装置失灵引起的液压冲击 121

5.2.3 液压冲击的原因分析及其影响 124

5.2.4 减小液压冲击的基本原则 125

5.3 气穴与气蚀 125

5.3.1 产生原因 125

5.3.2 判断和排除方法 126

5.4 爬行 127

5.4.1 驱动刚性差引起的“爬行” 127

5.4.2 液压元件内零件磨损、间隙大引起的“爬行” 129

5.4.3 摩擦阻力变化引起的“爬行” 129

5.5 液压卡紧 131

5.6 温度过高 133

5.6.1 液压系统温升过高的危害 134

5.6.2 液压系统油温过高的原因分析及排除 134

5.7 能源装置故障的诊断与排除 138

5.7.1 无压力油输出 138

5.7.2 初始启动不吸油 138

5.7.3 能源液压回路设计不周导致温度过高 139

5.7.4 双泵合流激发流体噪声 140

5.7.5 油箱振动 141

5.8 压力控制回路故障的诊断与排除 142

5.8.1 概述 142

5.8.2 系统调压与溢流不正常 143

5.8.3 减压阀阀后压力不稳定 147

5.8.4 顺序动作回路工作不正常 149

5.9 方向控制回路故障的诊断与排除 154

5.9.1 滑阀没完全回位 154

5.9.2 控制油路无压力 155

5.9.3 换向阀选用不当引起的故障 156

5.9.4 换向阀换向滞后引起的故障 157

5.10 速度控制回路故障的诊断与排除 158

5.10.1 节流阀前后压差小致使速度不稳定 159

5.10.2 调速阀前后压差过小 160

6 液压系统的设计方法 162

6.1 液压系统的设计步骤 162

6.2 明确液压系统的设计要求 162

6.3 分析液压系统工况编制负载图 162

6.3.1 工作负载Fw 163

6.3.2 导轨摩擦负载Ff 163

6.3.3 惯性负载Fi 164

6.3.4 重力负载Fg 164

6.3.5 密封负载Fs 164

6.3.6 背压负载Fb 164

6.4 确定液压系统的主要参数 165

6.5 拟定液压系统原理图 166

6.5.1 确定执行元件的形式 166

6.5.2 确定回路类型 166

6.5.3 选择合适回路 167

6.6 选取液压元件 169

6.6.1 液压能源装置设计 169

6.6.2 选取液压元件 170

6.7 系统性能的验算 174

6.7.1 系统压力损失验算 174

6.7.2 系统总效率估算 175

6.7.3 系统发热温升估算 175

6.7.4 液压冲击验算 177

7 液压系统可靠性 178

7.1 系统可靠性概述 178

7.1.1 系统与单元 178

7.1.2 系统可靠性的数量指标 179

7.1.3 可靠性逻辑框图 181

7.2 不可修复系统分析 182

7.2.1 串联系统 182

7.2.2 并联系统 184

7.2.3 混联系统 186

7.2.4 n中取k的表决系统 187

7.2.5 贮备系统 190

7.2.6 单元的失效率依赖于系统工作单元数 195

7.2.7 桥式系统 196

7.3 可修复系统 200

7.3.1 马尔可夫过程的基本概念 201

7.3.2 一个单元的可修复系统 203

7.3.3 可修复的串联系统 206

7.3.4 可修复的并联系统 210

7.3.5 k/n［G］系统，一个修理工的情况 216

8 系统可靠性设计 218

8.1 可靠性模型 218

8.1.1 概述 218

8.1.2 串联系统模型 218

8.1.3 并联系统模型 222

8.1.4 n中取k系统模型 223

8.1.5 m×n并串联和n×m串并联系统 224

8.1.6 待命冗余系统模型 226

8.1.7 待命冗余系统概述 227

8.1.8 双部件待命冗余系统 230

8.1.9 简单模型一览表 236

8.1.10 系统可靠度的一般算法 238

8.2 可靠性分配与预测 249

8.2.1 可靠性指标分配原则 249

8.2.2 可靠性预测的目的与作用 249

8.2.3 可靠性分配 250

8.2.4 可靠性预测 261

8.3 液压系统可靠度特征值的近似计算 266

8.3.1 概述 266

8.3.2 串联和并联系统的组合系统 267

8.3.3 k/n:G系统，串联系统和并联系统 268

8.3.4 指数函数的近似 271

8.4 液压产品可靠性设计流程 272

9 可靠性设计评审 274

9.1 概述 274

9.2 可靠性数据的收集 275

9.2.1 可靠性数据的重要性 275

9.2.2 可靠性数据的收集 275

9.2.3 收集有关数据的注意事项 276

9.2.4 同型号或相近型号 277

9.2.5 数据分析及处理 278

9.3 设计评审的具体要求 278

9.4 设计评审组织及程序 279

10 模糊可靠性设计 282

10.1 模糊可靠性的基本概念 282

10.2 模糊可靠性的主要指标 284

10.2.1 模糊可靠度 284

10.2.2 模糊故障率 285

10.2.3 模糊平均寿命 286

10.3 液压机械零件模糊可靠度计算 287

10.3.1 模糊干涉概率的确定方法 287

10.3.2 零件强度均为正态分布的模糊可靠性设计 289

10.4 液压机械静强度的可靠性设计 290

10.4.1 随机变量函数的均值和标准差的近似计算 290

10.4.2 随机变量函数的变差因素 291

10.4.3 设计参数数据的统计处理与计算 292

10.4.4 液压机械静强度可靠性设计 294

10.5 液压机械疲劳强度可靠性设计 297

10.5.1 疲劳的基本概念 297

10.5.2 疲劳极限图 298

10.6 液压机械零件磨损可靠性设计 301

10.6.1 磨损的基本概念 301

10.6.2 给定工作寿命时液压零件耐磨性可靠度计算 303

10.6.3 给定可靠度时液压零件耐磨寿命的计算 304

10.7 液压机械腐蚀零件可靠性设计 305

10.7.1 腐蚀的基本概念 305

10.7.2 均匀腐蚀的计算 306

10.8 液压机械结构稳健可靠性设计 306

10.8.1 稳健可靠性设计的基本概念 306

10.8.2 基于敏感度分析的稳健可靠性设计 307

11 液压系统储存可靠性 310

11.1 概述 310

11.1.1 储存可靠性概念 310

11.1.2 储存可靠性研究的目的及意义 311

11.2 储存环境因素 311

11.2.1 液压产品储存寿命的退化模型 311

11.2.2 储存环境因子对储存寿命的加速方程 312

11.2.3 储存环境温度和湿度的模糊性确定方法 313

11.3 系统储存可靠性评定方法 314

11.3.1 系统失效判据的模糊处理方法 315

11.3.2 寿命分布中参数的估计 317

11.3.3 混合分布系统寿命分布类型的推断 323

11.3.4 基于模糊方法确定系统的储存可靠性 325

12 液压可靠性设计准则 329

12.1 概述 329

12.1.1 可靠性设计准则的定义 329

12.1.2 可靠性设计准则的作用 329

12.2 总则 331

12.3 液压元件 333

12.4 液压系统 336

12.5 电器组件与电路 341

12.6 安装与调试 349

12.7 使用与维修 352

12.8 可靠性设计优化 353

13 液压元件可靠性评估方法简述 354

13.1 引言 354

13.2 术语和定义 354

13.3 失效判据 355

13.4 可靠性特征量 355

13.5 试验装置 356

13.6 试验条件 357

13.6.1 通用试验条件 357

13.6.2 试验流量 357

13.6.3 换向要求 357

13.6.4 原始性能记录 358

13.7 可靠性试验 358

13.7.1 概述 358

13.7.2 可靠性寿命目标 358

13.7.3 可靠性测试流程 358

13.7.4 可靠性验证流程 359

13.8 性能检测 360

13.9 试验报告 361

13.9.1 可靠性测定试验报告 361

13.9.2 可靠性验证试验报告 361

13.10 附录 362

13.10.1 附录A试验回路 362

13.10.2 附录B可靠性试验记录试验样表 362

13.10.3 附录C可靠性度量指标 363

13.10.4 附录D安全性能指标 364

13.10.5 附录E可靠性试验验证案例 365

参考文献 367