自动打孔装订机的可靠性设计
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摘要
随着金融业的不断发展和办公自动化要求的不断提高以及人们健康环保意识的不断增强，人们对环保型的自动打孔装订设备的需求不断增大，正是基于这种需求，自动打孔装订机被设计出来，并已开始生产和应用，但是它存在一系列的缺陷，经分析其根源在于可靠性偏低，所以改善该设备性能的关键是对其进行更加科学的可靠性设计。
本文的可靠性研究主要分为两大部分：第一部分是对自动打孔装订机进行模糊故障树分析，通过对模糊数学理论和故障树方法的交叉研究，推导出模糊故障树方法和相应的数学模型；运用模糊距离重要度的概念，导出了相应的计算方法；并运用这种方法对自动打孔装订机进行了深入地分析。
第二部分是对自动打孔装订机进行可靠性设计，首先进行可靠性的分配，将模块化思想应用于可靠性分配，用工艺模块的概念，推导出计算系统和零件复杂度的方法，作为可靠性分配的参考条件。应用上述方法对自动打孔装订机进行可靠性分配，再以分配结果为基础，进行零件的可靠性设计，得到了关键零件的基本尺寸，最后生产加工出样机，经检验各项指标均符合设计要求。
在本课题的研究和论文的撰写过程中，参考了大量文献，对于十分有价值的观点和知识点也在文中给予了简要的归纳，使文章表意更加具体和明确。值得一提的是本文是针对存在的问题而进行的研究，属于面向应用的理论研究，具有理论和实践的双重意义。
With the development of the finance trade, the OA (the Office Automation) and the environment protection consciousness of the people, more and more people want an auto stiletto and binding equipment without air pollution. Just based on that demand, the auto stiletto and binding machine was designed and produced , but it shows a lot of defects. And the analysis indicated that the essential cause is the low reliability, so the key to improve the performance of the equipment is to improve its reliability.
The research of the reliability is devicded into two parts. The first one is the Fuzzy Fault Tree analysis to the auto stiletto and binding machine. In this part the Fuzzy Mathematics theory and Fault Tree method are studied and the method of the Fuzzy Fault Tree and its math expressions are deduced. The conception of Fuzzy Distance Essentiality is defined and its calculational method is deduced, too. And this method is used to analyze the auto stiletto and binding machine.
The second part is about the reliability design of the auto stiletto and binding machine. The first step is the reliability distribution. In this step, the blocking idea is applied to reliability distribution, a new conception --Technics Block-- is defined and a method that can calculate the complexity of systems and parts is deduced and used to distribute the reliability of the auto stiletto and binding machine. The second step is designing the dimensions and configurations according to the results above. And the last step is machining the parts and assembling the sample machine. And the test for the sample machine showed all the performances are up to the requirements.
During the process of researching and compossing the paper, I consulted a great deal of literatures and briefly sum up some valuable knowledge. This paper is about some research aiming at the problem from practice, so it has the double values of theory and practice.
本文的可靠性研究主要分为两大部分：第一部分是对自动打孔装订机进行模糊故障树分析，通过对模糊数学理论和故障树方法的交叉研究，推导出模糊故障树方法和相应的数学模型；运用模糊距离重要度的概念，导出了相应的计算方法；并运用这种方法对自动打孔装订机进行了深入地分析。
第二部分是对自动打孔装订机进行可靠性设计，首先进行可靠性的分配，将模块化思想应用于可靠性分配，用工艺模块的概念，推导出计算系统和零件复杂度的方法，作为可靠性分配的参考条件。应用上述方法对自动打孔装订机进行可靠性分配，再以分配结果为基础，进行零件的可靠性设计，得到了关键零件的基本尺寸，最后生产加工出样机，经检验各项指标均符合设计要求。
在本课题的研究和论文的撰写过程中，参考了大量文献，对于十分有价值的观点和知识点也在文中给予了简要的归纳，使文章表意更加具体和明确。值得一提的是本文是针对存在的问题而进行的研究，属于面向应用的理论研究，具有理论和实践的双重意义。
With the development of the finance trade, the OA (the Office Automation) and the environment protection consciousness of the people, more and more people want an auto stiletto and binding equipment without air pollution. Just based on that demand, the auto stiletto and binding machine was designed and produced , but it shows a lot of defects. And the analysis indicated that the essential cause is the low reliability, so the key to improve the performance of the equipment is to improve its reliability.
The research of the reliability is devicded into two parts. The first one is the Fuzzy Fault Tree analysis to the auto stiletto and binding machine. In this part the Fuzzy Mathematics theory and Fault Tree method are studied and the method of the Fuzzy Fault Tree and its math expressions are deduced. The conception of Fuzzy Distance Essentiality is defined and its calculational method is deduced, too. And this method is used to analyze the auto stiletto and binding machine.
The second part is about the reliability design of the auto stiletto and binding machine. The first step is the reliability distribution. In this step, the blocking idea is applied to reliability distribution, a new conception --Technics Block-- is defined and a method that can calculate the complexity of systems and parts is deduced and used to distribute the reliability of the auto stiletto and binding machine. The second step is designing the dimensions and configurations according to the results above. And the last step is machining the parts and assembling the sample machine. And the test for the sample machine showed all the performances are up to the requirements.
During the process of researching and compossing the paper, I consulted a great deal of literatures and briefly sum up some valuable knowledge. This paper is about some research aiming at the problem from practice, so it has the double values of theory and practice.
引文
孙有朝，施军，相同成败型单元组成系统可靠性信息熵法评定，机械工程学报，1999，12：25～28
高成德，如何利用一般打孔机打台历孔，今日印刷，1994，2：94
刘昌华，蓄电池打孔机设计，工程塑料应用，1997，25：19～20
黄瑞祥，可靠性工程，北京：清华大学出版社，1990
John Yuan,A Bayes Approach to Reliability Assessment for System with Dependent Components, Reliability Engineering, 1987, 17: 1～8
霍长征，中国科学院安徽光机所，激光打孔技术发展前景广阔，中外技术情报，1992，8：3～4
[美] W.E.Vesely等著，疏松桂等译，故障树手册，北京：原子能出版社，1987
章国栋，陆廷孝，屠庆慈，吴真真，系统可靠性与维修性分析与设计，北京：北京航空航天大学出版社，1990
王少萍，工程可靠性，北京：北京航空航天大学出版社，2000
张清，上海YP4787C型报纸转轮胶印打孔机的改进，广东印刷，2000，2：23～24
Sherif Mohammed,Modelling project investment decision under uncertainty using possibility theory, International Journal of Project Management,Vol19,2001:231～241
张学文，刘文彦，郭齐，普通车床溜板箱典型故障树建模及模式分析，山西机械，2002，1：8～11
杨承先，故障树分析法与质量体系评价，建筑机械，2002，3：34～38
韩冰，童节娟，薛大知，故障树辅助建树专家系统，核动力工程，2003，2：77～80
平志鸿，可靠性分配的因素综合法及其特性，北京航空航天大学学报，1997，6：395～399
Tatsuya Taminami,Kazumi Furuhashi,Yoshihiro Ooyama, Development of PSA support Tool “FT-TREE” at Nuclear Power Plants—Automatic FT Generation Function[C], Proceedings of International Conference on
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Choobineh.F,Behrens.A,Use of intervals and possibility distribution in economic analysis,Journal of operation research society,Vol43,No9：907～918
傅晓林，基于FTA的电喷汽油机燃烧故障分析，重庆交通学院学报，2003，9：108～120
刘惟信，机械可靠性工程，北京：清华大学出版社，1996
孙振营，彭峥嵘，模糊数学在可靠性分配中的应用，郑州航空工业管理学院学报，1998，2：56～59
董玉革，机械模糊可靠性设计，北京：机械工业出版社，2000
Singer D.A fuzzy set approach to fault tree and reliability analysis. Fuzzy Set and Systems, 1990, 34：145～155
Shyi-Ming Chen, Fuzzy system reliability analysis using fuzzy number arithmetic operations. Fuzzy Set and Systems, 1994,64：31～38
苏为华，模糊综合评价合成过程中“取小取大”算子的不合理性及改进，商业经济与管理，2003，4：32～36
李香娥，张义，机械零件配合的计算机辅助模糊设计，现代制造工程，2003，4：38～39
汪培庄，模糊集合及其应用，上海：上海科学技术出版社，1988
王永传，庄钊文，郁文贤，基于遗传算法的模糊可靠性分配加权模型及其实现，机械科学与技术，2001，3：185～186
邱利琼，舒俊辉，串联系统可靠性模糊优化，重庆大学学报，2002，7：20～22
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黄洪钟，串联系统可靠性分配的模糊优化方法，四川工业学院学报，1997，Vol16：24～27
姜悦岭，一种改进的AGREE可靠性分配算法，锦州示范学院学报（自然科学版），2001，3：17～21
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白广忱，张春宜，机械系统整体可靠性优化时间的分解协调法，机械工程学报，1999，4：53-56