《表3 性能退化模式的RPN值》

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《基于性能数据的产品退化风险评估》

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以某企业提供的A型谐波齿轮作为研究对象验证所提方法的有效性和可行性。A型号谐波齿轮是该企业面向航天产品、机器人等产品生产的高可靠性产品。由于市场对该型号谐波齿轮的可靠性要求不断提高，企业需要进行设计提升，而分析其退化风险是其进行设计提升的基础。该型号谐波齿轮的性能参数有：传动效率（FP1）、传动精度（FP1），分别通过测量其输入输出扭矩、输入输出角来获取其退化数据；其主要的退化失效模式有：柔轮疲劳（DM1）、齿面磨损（DM2）、润滑脂变质（DM3），分别用径向形变量、磨损量、羟基指数作为性能指标，记录退化数据。数据来源为可靠性加速试验，试验中，每48小时采集一组数据，共采集了五十组数据，则有效试验时长为2400h。以柔轮疲劳为例，柔轮疲劳累计退化量随时间变化的情况，如图3所示。则，基于Gamma模型的发生频度评估结果，如表1所示。严重度评估结果，如表2所示。RPN评估结果，如表3所示。从表3的结果可知，谐波齿轮的退化风险主要体现在柔轮疲劳和齿面磨损这两种退化失效模式上。同时，根据表2，可知柔轮疲劳会对传动效率和传动精度产生较大的影响，齿面磨损造成的影响相对较小。而润滑脂变质的RPN值较小，说明润滑脂变质的退化风险小，根据表1，可知，主要原因为润滑脂变质的发生概率极低，因此，润滑脂变质这一退化失效模式可以忽略不计。该结果与实际使用过程相符，验证了其有效性和可行性。