PAGE-10-试验设计与分析结课论文论文名称：磁鼓电机正交优化试验姓名：学号：2009092567院系:机电学院09机制2012/6/23磁鼓电机正交优化试验磁鼓电机是彩色录像机的磁鼓组件的关键部件之一，按质量要求其输出力矩应大于0.0210N·m。某生产厂过去这项指标的合格率较低，从而希望通过试验找出好的条件，以提高磁鼓电机的输力矩。1.试验原理、目的及条件正交试验设计是研究多因素多水平的一种高效率、快速、经济的试验设计方法。它用正交表来安排试验，能以较少的试验次数、较短的试验周期，用极差分析方法、方差分析方法、回归分析方法等对试验结果进行分析，迅速找出影响指标的主要因素，进而找到较优的工艺参数。正交试验包括制定正交因素表、安排试验、计算和结果分析等几个部分。在安排试验时，一般应考虑如下几步：(1)明确试验目的：在本例中试验的目的是提高磁鼓电机的输出力矩。(2)明确试验指标：试验指标用来判断试验条件的好坏，在本例中直接用输出力矩作为考察指标，该指标越大表明试验条件越好。(3)确定因子与水平：在试验前首先要分析影响指标的因子是什么，每个因子在试验中取哪些水平。在本例中，经分析影响输出力矩的可能因子有三个，它们是：A：充磁量B：定位角度C：定子线圈匝数2.正交试验方案设计与因素选择在磁鼓电机的生产过程中，影响加工质量的工艺参数主要包括：充磁量、定位角度、定子线圈匝数，故选用这3个因素作为研究对象。每个试验因素取3个水平，即该试验是3因素3水平的正交试验设计，选用正交表设计试验方案，共需要9次数值模拟试验(而全面试验需要27次)。正交试验设计因素水平如表1所示。表1因素水平表因子水平一二三A：充磁量90011001300B：定位角度101112C：定子线圈匝数7080903.正交试验分析选择统计>DOE>田口>创建田口设计：在田口设计中选择3水平设计，因子数为3：输入因子：点击确定后：输入输出转矩：分析田口设计：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：分析田口试验结果：因素水平对输出力矩的影响如图所示：输出力矩随因素B：定位角度的变换而变换的幅度最大，其次是因素A：充磁量，因素C：定子线圈匝数对输出力矩的影响最小，所以应首先考虑因素定位角度、充磁量，才能求得最优解，所以最优解应为A2B2C3。方差分析(1)选择统计>方差分析>一般线性模型，如下图所示：方差分析结果在上表中，通过比较各因素的均方和与误差的均方和的比值F的大小，可知FB>FA>FC。表明因素B(定位角度)影响显著。因素A(充磁量)对输出力矩影响较显著。由于FC与FA、FB相比很小，所以定子线圈匝数的影响最小。与极差法相比，方差分析方法可以多引出一个结论：各列对试验指标的影响是否显著，在什么水平上显著。在数理统计上，这是一个很重要的问题。显著性检验强调试验在分析每列对指标影响中所起的作用。如果某列对指标影响不显著，那么，讨论试验指标随它的变化趋势是毫无意义的。因为在某列对指标的影响不显著时，即使从表中的数据可以看出该列水平变化时，对应的试验指标的数值与在以某种“规律”发生变化，但那很可能是由于实验误差所致，将它作为客观规律是不可靠的。有了各列的显著性检验之后，最后应将影响不显著的交互作用列与原来的“误差列”合并起来。组成新的“误差列”，重新检验各列的显著性。最佳工艺参数的确定各因素的好水平加在一起，是否就是较优试验条件呢？理论上，如果各因素都不受其它因素的水平变动影响的，那么，把各因素的优水平简单地组合起来就是较好试验条件。但是，实际上选取较好生产条件时，还要考虑因素的主次，以便在同样满足指标要求的情况下，此实验的因素重要性顺序为BAC。最优方案为A2B2C3，此方案为正交试验表中的五号试验。