【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及滚动轴承可靠性评估领域，尤其涉及一种具有动态协变量的滚动轴承可靠性评估方法。
技术介绍
1、滚动轴承是重要的机械基础件，广泛应用于国民经济和国防事业的各个领域。滚动轴承的运行状态直接影响机械设备的整机性能及寿命，是决定机械设备安全可靠运行的关键部件之一。对滚动轴承进行寿命评估，对于保证机械设备安全可靠运行、提高设备的生产效率具有重要的意义。
2、目前滚动轴承的寿命评估方法主要分为基于模型的寿命评估方法和基于数据的寿命评估方法。基于模型的方法通过分析轴承的失效机理或总结经验利用paris裂纹扩展模型、forman裂纹扩展定律、指数模型、随机模型等描述轴承的退化过程，继而进行轴承的寿命评估。但滚动轴承的退化机理很难准确得到并且模型的选择对评估结果也有很大的影响。基于数据的方法不需要建立物理模型或统计模型，而是从现有的监测数据中通过神经网络、svm和rvm等模型得到轴承退化状态与剩余寿命之间的关系，从而对滚动轴承进行寿命评估。但基于数据的方法需要大量高质量的数据才能准确建立轴承退化与寿命之间的关系。
3、因此，传统寿命评估方法大多忽略了轴承服役过程中实际所受载荷的动态时变特性，导致寿命评估结果误差较大，尽管有少部分文献通过构建动力学模型进行研究，但又无法给出轴承可靠度与寿命的解析式，不便于工程应用。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种具有动态协变量的滚动轴承可靠性评估方法，利用灰色模型处理轴承的载荷历史数据，滚动预测出轴承可靠性寿命周期下的
2、本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种具有动态协变量的滚动轴承可靠性评估方法，包括以下步骤：
3、步骤一、根据滚动轴承实际工况的运行参数，通过式（1）计算滚动轴承的目标寿命 l10：
4、 （1）；
5、式（1）中， n为轴承转速， f t为温度系数， c r为额定动载荷， p为当量动载荷， ε为寿命指数；
6、步骤二、对滚动轴承进行持续监测，获取滚动轴承的多个载荷检测数据，并汇总得到载荷原始数据列 x={ x(1)， x(2)，... x( n)}，然后对载荷原始数据 x数据列进行一次累加处理，得到载荷输入数据列 y n={ x1(1)， x1(2)，... x1( n)}，其中；
7、然后利用载荷输入数据列 y n建立灰色预测模型gm(1,1)微分方程：
8、 （2）；
9、式（2）中， a为发展系数， u为灰色作用量；
10、以发展系数 a、灰色作用量 u构成的矩阵作为灰色参数：
11、 （3）；
12、然后通过式（4）、式（5）、式（6）、式（7）求得gm(1,1)微分方程的离散解；
13、 （4）；
14、 （5）；
15、 y n=[ x(2)， x(3)，... x( n)] （6）；
16、 （7）；
17、然后对离散解进行累减还原，建立灰色预测模型：
18、 （8）；
19、步骤三、利用灰色预测模型进行滚动预测得到预测值，通过滚动预测载荷输入数据列 y n的时间区间为【0， l10】，得到滚动轴承可靠性寿命周期的动态协变量数据；
20、然后采用python程序对灰色模型预测的可靠性寿命周期的动态协变量数据进行分布拟合，计算得出均值和标准差 σ，根据3 σ原则进行数据筛选，得到应力-强度干涉模型的载荷范围数据；
21、步骤四、将步骤三的载荷范围数据输入到应力-强度干涉模型中，按照滚动轴承能够满足目标寿命 l10的可靠性条件计算滚动轴承的当量动载荷上限 μ y1，按照滚动轴承无法满足目标寿命 l10的可靠性条件计算滚动轴承的当量动载荷下限 μ y2；
22、当量动载荷上限 μ y1的计算方法为，假设实际工况的外加动态协变量所合成的当量动载荷 x服从正态分布 n( μ x1， σ x12)，目标寿命 l10对应的当量动载荷 y服从正态分布 n( μ y1， σ y12)，然后根据滚动轴承实际工况的运行参数得到 μ x1， σ x12和能够满足目标寿命 l10的可靠度 r f，最后通过式（9）计算 μ y1：
23、 （9）；...
【技术保护点】
1.一种具有动态协变量的滚动轴承可靠性评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种具有动态协变量的滚动轴承可靠性...
【专利技术属性】
技术研发人员：李军星，高锐，邱明，李燕科，董艳方，杨传猛，庞晓旭，
申请(专利权)人：河南科技大学，
类型：发明
国别省市：
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