随着科学技术的不断发展，对机械系统的可靠性要求日益增加，达到高可靠性的难度也越来越大。为了定量评价球磨机传动系统的可靠性，确保球磨机的安全、稳定运行，本文以在矿山机械、煤矿机械中广泛应用的球磨机（型号为DTM320/580）为研究对象，根据传动系统各部件的失效情况，建立了传动系统的故障树；并应用面向对象的计算机语言编制程序，求出系统的可靠性指标，据此对球磨机传动系统的可靠性薄弱环节进行了分析，提出了改进的措施。

　　球磨机传动系统故障树的建造bookmark2对于球磨机传动系统，通过进行失效分析、采用人工建造，并用计算机辅助绘制故障树。从功能球磨机传动系统各部件之间是“或”的关系，根据分析结果建造故障树如所示。

　　完整的故障树实质上是用图形表示的系统故障（顶事件）和导致故障的诸因素（中间事件、底事件）之间的逻辑关系，因此可以用结构函数作为数学工具，来描述故障树，以便对故障树进行定性分析和定量计算。

　　可由上行法根据得结构函数为开始2故障树的仿真计算bookmark3的任务是计算系统顶事件的寿命分布函数、底事件的重要度。

　　速发展，用数字仿真方法解决这类复杂系统的可靠性问题，已经成为一个重要的发展趋势。

　　法框图的系统可靠性模型，知各基本部件的失效分布函数情况下，运用蒙特卡罗方法进行系统仿真运行，*后对可靠性各种估计值进行统计。

　　故障树可靠性仿真的算法见2.2故障树可靠性仿真结果在故障树仿真的程序中，采用模拟除法的便携式随机抽样丨=（1，2，…，n）种子xr=123457，它适应于字长为16位以上的计算机。由此产生的随机数具有足够长的周期与较好的随机性，其独立性与均匀性皆符合要求。

　　随机变量的抽样是指由已知分布的总体中产生简单字样。设随机变量Z具有分布函数F（x）（或已知分布密度函数/（X）），则Z=F（Z）是上均匀分布的随机变量，其反函数ZzF+kZ）是以F（x）为分布函数的随机变量，因此可用随机函数来产生随机变量Z的抽样值。

　　用同样的方法，可求得寿命分布函数为威布尔分布的随机变量的抽样公式。

　　则球磨机传动系统故障树中各底事件寿命的抽样公式分别为大牙轮失效传动轴轴承座失效减速箱主动轴轴承失效减速箱从动轴轴承失效减速箱从动轴失效（2）球磨机传动系统故障树仿真结果用面向对象的VC++编制计算机程序，经过1000次仿真运行，得出球磨机传动系统可靠度Rx（r）曲线的直方图、系统失效概率分布Ps（（r）的直方图和基本部件重要度、系统寿命分布函数。

　　故障树仿真结果（3）可靠性仿真的误差估计可靠性仿真误差可用下式估计其中N为仿真次数当给定置信度1一a后，就可查标准正态分布表来得到x的值，取1―a=0. 1.96则当在仿真的计算机程序中，对各个区间的只进行比较，求出*大值作为仿真的误差估计值，如所示。

　　4仿真结果分析笔者利用关联维数对吉林省某轴承厂提供的50个外环故障轴承、40个正常轴承、55个内环故障轴承、45个滚动体故障轴承进行了实测检验。正常轴承被误判为滚动体故障的1个（被判为外环故障轴承0个，被判为内环故障轴承0个）故障检测合格率达97.5%；外环故障轴承被判为内环故障轴承的2个，被判为滚动体故障轴承的1个（判为正常轴承0个），误判率达6%，故障检测合格率达100%；内环故障轴承被判为正常轴承1个，故障检测合格率达98%被判为外环故障轴承的3个，被判为滚动体故障轴承的2个，误判率达9%；滚动体故障轴承被判为正常故障轴承的3个，故障检测合格率达94%，被判为内环故障轴承的2个（被判为外环故障轴承0个）误判率达4%.企业要求达到故障检测合格率90%以上。可见，关联维数方法可以满足要求。

　　3结语在机械故障诊断中，不同振动的状态源于不同的动力学机理。对于滚动轴承系统产生的非线性、非平稳信号来说，传统的傅里叶变换方法难以获得这方面的信息，而分形理论充分考虑了系统的非线性影响。

　　本课题的实验研究工作表明，滚动轴承在相同工作状态下振动信号具有相近的关联维数，不同工作状态下振动信号的关联维数具有明显的可分性。通过比较滚动轴承不同运行状态的关联维数的变化，可以有效地监测滚动轴承故障的类型、发生和发展，关联维数使得识别滚动轴承故障模式简单明了。因此可以利用关联维数来有效地监测滚动轴承的工作状态，从而为滚动轴承的故障监测、诊断和分类提供一种新的准确可靠的定量方法。

　　仿真观察窗jiooo仿真效果（2）故障树进行仿真，在*大仿真时间Tmax =27000h，仿真运行1000次时，得出球磨机传动系统的寿命服从威布尔分布，即，t、3，系统的平均寿命为3081.86h，相关系数为0.9852节，并确定系统出现故障时的检修顺序。可以看出，传动轴轴承座的模式重要度*大，为0.428，其次是减速箱从动轴0. 223，这说明传动系统的大部分故障是有这两个部件的失效引起的。

　　（3）仿真结果为改进球磨机的设计提供了理论依据，为提高球磨机的安全、经济运行提供了理论指导。