[发明专利]滚动直线导轨副可靠性加速试验方法

说明书

技术领域

本发明属于可靠性设计试验领域，特别是一种滚动直线导轨副可靠性加速试验方法。

背景技术

滚动直线导轨副是数控机床的核心功能部件，滚动直线导轨副的可靠性将直接影响整个数控系统的可靠性。高档数控机床的可靠性指标平均故障间隔时间(MTBF)已达数千小时，按照传统的试验技术对滚动直线导轨副进行试验，在投入一根试验样件时就需要数月甚至几年的时间才能完成试验，而在投入多根试验样件时，高昂的样件费用同样难以承受。因此，传统的可靠性试验方法已经不能满足滚动直线导轨副的要求，采用加大应力、缩短试验时间的可靠性加速试验技术已成为可靠性试验验证技术发展的必然趋势。

国内目前关于滚动直线导轨副可靠性试验方法的研究处于空白状态，缺乏相应的滚动直线导轨副可靠性指标体系，各厂家产品出厂前不能完整准确地回答相关滚动直线导轨副的可靠性问题，突出表现在没有确切给出针对产品可靠性定义的五要素，指标笼统，缺乏针对性，无法进行量化考核。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种滚动直线导轨副可靠性加速试验方法，从而提高试验效率。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种滚动直线导轨副可靠性加速试验方法，包括以下步骤：

步骤1、利用平均故障间隔里程评价方法对滚动直线导轨副的可靠性进行评价，确定该类导轨的平均故障间隔里程；

步骤2、构建滚动直线导轨副可靠性加速模型；

步骤3、利用小子样定时截尾双应力可靠性试验方法选取可靠性加速试验的里程、载荷、速度以及样本量；

步骤4、确定试验的应力加速因子和当量加速试验速度，检验步骤3中里程、载荷、速度的合理性；如果合理，则执行步骤5，否则返回步骤3重新选取可靠性加速试验的里程、载荷、速度以及样本量；

步骤5、利用上述确定的试验条件对滚动直线导轨副进行可靠性加速试验。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：1)本发明提供的一种滚动直线导轨副双应力可靠性加速试验方法，可有效解决当前滚动直线导轨副可靠性试验时间过长、费用过高的问题；2)本发明的方法解决了试验样本量不足等问题，进而提高试验效率；3)本发明方法的可行性高、测量结果真实有效。

附图说明

图1为本发明的滚动直线导轨副可靠性加速试验方法流程图。

具体实施方式

结合附图，本发明的一种滚动直线导轨副可靠性加速试验方法，包括以下步骤：

步骤1、利用平均故障间隔里程评价方法对滚动直线导轨副的可靠性进行评价，确定该类导轨的平均故障间隔里程；

所述利用平均故障间隔里程评价方法对滚动直线导轨副可靠性进行评价所用公式为：

式中，MMBF为平均故障间隔里程，MTBF为数控机床平均故障间隔时间，T为数控机床加工某一零件的总时间，V_i为数控机床平均故障间隔时间MTBF下滚动直线导轨副的第i种速度，t_i为V_i速度下运行的时间，k为速度的个数。

步骤2、构建滚动直线导轨副可靠性加速模型；所述模型为：

式中，L为滚动直线导轨副的里程寿命，单位为km；f_h，f_t，f_c，f_a，f_w分别为硬度系数，温度系数，接触系数，精度系数，载荷系数；C为滚动直线导轨副的额定动载荷，单位为N；Pc为滚动直线导轨副承受的当量载荷；L_h为滚动直线导轨副的时间寿命，单位为h；l为滚动直线导轨副的行程长度，单位为m；n为滚动直线导轨副每分钟往复次数；V为滚动直线导轨副试验速度，单位为m/min；P_c1和L_h1为恒定应力加速寿命试验条件下的轴向载荷和寿命时间；P_c2和L_h2为实际工况下的轴向载荷和寿命时间。

步骤3、利用小子样定时截尾双应力可靠性试验方法选取可靠性加速试验的里程、载荷、速度以及样本量；具体为：

两种实验应力下，滚动直线导轨副的试验时间均为X天，速度为滚动直线导轨副的正常速度，载荷在轻载、中载和重载下分别取5％×C、10％×C和15％×C，样本容量≥3副，X的取值范围为5～15。