柱塞泵作为液压系统的关键部件,因其具有高负载、高功率,被称为液压系统的“心脏”。由其流量脉动小、容积效率高、寿命长和经济性的特点,广泛的应用在航空航天、军工、重载机械等领域。柱塞泵的吸排油过程是依靠各部件之间的相对运动来完成,此过程中部件存在的不可忽略的摩擦。其摩擦的产生最主要是柱塞泵的三对摩擦:副滑靴部件和斜盘构成的滑靴副、柱塞泵的配流盘与缸体构成的配流副、柱塞泵柱塞与柱塞孔所构成的柱塞副。由于摩擦副工作时处于高压和高速的环境中,摩擦副为柱塞泵易出现故障点之一,但其性能好与坏会直接影响柱塞泵的寿命。如果采用合适的维修策略就能有效地提高柱塞泵的安全性、经济性与可靠性。预测性更换决策,因具有较好的前瞻性和更能适应生产而受到学者关注。为此本文以轴向柱塞泵为研究对象,采用能表征柱塞泵退化过程的泄漏回油流量作为指标进行预测性更换研究,为轴向柱塞泵后续的健康管理提供前提基础。论文的主要内容包括:首先,将后文要使用的理论方法作为知识背景进行了介绍,主要包括Wiener过程的建立,参数估计方法的详细介绍,模型优良性选择的优良性检验方法的介绍以及更新过程和更新报酬过程的介绍。其次,介绍轴向柱塞泵的结构、工作原理及失效机理,并确定了以泄漏回油量作为柱塞泵性能退化的外特征量。根据背景知识中的Wiener过程内容,利用柱塞泵的外特征量建立柱塞泵的退化模型,并通过优良性检验得到最优的退化模型。同时在最优退化模型的基础上构建轴向柱塞泵剩余使用寿命预测模型,并将建立的剩余使用寿命预测模型进行了实例验证,得出具有随机效应幂函数结构的非线性Wiener过程模型预测剩余寿命的结果优于线性以及其它两种非线性Wiener过程模型,更接近轴向柱塞泵退化过程中的实际寿命。最后,在具有随机效应幂函数结构的非线性Wiener过程的柱塞泵寿命预测模型的基础上,进行了预测性更换研究。预测性更换计划是基于更新报酬模型最大化。其过程是利用当前轴向柱塞泵观测数据预测轴向柱塞泵剩余使用寿命的时间,将剩余使用寿命代入预测性更换的模型中,通过轴向柱塞泵的单位平均收益率去寻找在剩余使用寿命下收益的最大值点,得到轴向柱塞泵长期的运行下轴向柱塞泵最优的预测性更换点。最后通过实例来证明预测性更换模型的可行性,并对所采用模型的关键参数进行了敏感性分析,得出参数对单位平均收益率影响。