目的解决真空法兰密封中的金属密封圈寿命难以预测的问题。方法基于金属密封圈的失效机理,提出一种疲劳仿真方法,对金属密封圈的使用寿命进行有效预测。通过有限元仿真方法对金属密封圈安装过程及其使用过程进行仿真模拟,得到金属密封圈使用过程的应力分布,然后结合Conffin-Manson疲劳模型,对金属密封圈的使用寿命进行疲劳仿真,最后设计加速寿命试验,对其仿真结果进行验证。结果疲劳仿真所得的金属密封圈使用疲劳寿命为26915次温度循环,加速寿命试验结果为28401次温度循环,仿真误差为5.23%。结论构建的安装过程和疲劳仿真模型与实际相符。

针对液压柱塞泵加速寿命试验中出现回油压力突然增大的现象,完成了对故障现象的初步判定、分解检查、微分计量和理化分析,通过对历年轴承滚子的凸度值复测,发现滚子凸度设计值不合理是导致产品失效的主要原因,通过统计分析和试验验证,确定了轴承滚子合理凸度值。

对低速小角度摆动的固体润滑球轴承运转寿命进行了理论分析与试验研究。基于滚动球轴承的弹性力学与运动学,对滚动体与套圈之间的相对滑移速度进行了分析,并在外滚道控制理论边界条件下对分析结果进行了简化。结合固体界面Archard磨损模型,给出了小角度摆动MoS 2固体润滑轴承寿命的估算公式。针对公式中涉及的小角度摆动运转工况,开展了固体润滑轴承机构的真空加速寿命试验,试验结果表明轴承在小角度摆动的典型工况下寿命超过2.3×10 6次,符合寿命估算公式的理论计算结果,验证了理论分析的正确性。低速小角度摆动工况下的固体润滑轴承寿命估算公式表明其寿命与速度无关、与载荷成非线性相关以及与材料强度成正比。

针对回转马达减速机在没有全工况载荷谱的情况下产品可靠性台架试验困难的问题,基于材料有限寿命S-N疲劳曲线和Miner疲劳损伤理论对5t挖掘机回转马达减速机的等效加速寿命试验（ALT）进行了研究。通过推导等效转矩与应力关系、等效加速系数K以及试验载荷与循环次数关系,得到了加速寿命试验的分段试验载荷和考核时间,从而确定了产品台架考核的等效加速寿命试验方法。试验结果表明,所阐述的等效加速寿命试验方法是可行的,这种方法为工程机械回转马达减速机的疲劳寿命设计和试验大纲的制定提供了参考依据。

对气动电磁换向阀的使用寿命进行研究有着极其重要的意义。传统的寿命试验方法需耗费大量的时间与成本，而加速寿命试验则通过提高应力水平来加速产品性能衰退，在可以接受的时间内得到有效的试验数据，并预测出产品在正常应力下的寿命。在分析S系列直动式电磁换向阀结构特性的基础上，建立其故障树；分析磨损、疲劳、老化3种故障机理下的敏感应力，据此选定加速模型，并确定加速应力后进行加速寿命试验，最后对目前所得的试验数据进行分析。分析结果表明电磁阀的机械性能比电气特性更稳定。