某重型数控镗铣床主轴进给传动子系统小样本故障数据下的可靠性评估

来源：机床与液压杂志2025年第13期北京时间：

作者：陈红霞，王凡，王纪华，任杰，谢遂心

单位：内蒙古工业大学机械工程学院；内蒙古自治区先进制造技术重点实验室；内蒙古工业大学机械工程学院；内蒙古自治区先进制造技术重点实验室；内蒙古工业大学机械工程学院；内蒙古自治区先进制造技术重点实验室；内蒙古工业大学机械工程学院；内蒙古自治区先进制造技术重点实验室；内蒙古工业大学机械工程学院；内蒙古自治区先进制造技术重点实验室

摘要：针对某重型数控镗铣床主轴进给传动子系统小样本故障数据下的可靠性评估问题，采用同类型机床故障数据，作为贝叶斯分析中的先验数据，结合实际收集到的进给传动子系统小样本故障数据，应用 Bootstrap-Bayes方法，进行Bootstrap再抽样，得到分布函数参数的置信区间，以此作为贝叶斯方法的先验信息。在此基础上，利用k-means聚类分析方法对Bootstrap法扩充后的数据进行聚合筛选，改进后尺度参数置信区间和形状参数置信区间的长度大幅缩短。之后利用WINBUGS软件进行后验求解，得出进给传动子系统的平均故障间隔时间(MTBF)，其结果更加接近实际MTBF，有效提高了可靠性评估结果的精度。

关键词：进给传动子系统;小样本故障数据;可靠性评估;Bootstrap-Bayes;k-means聚类分析

基金资助：国家自然科学基金地区科学基金项目（51965051）