在核能发电、大型火力发电设备中,通风机起到了不可替代的作用。随着科技的日新月异,风机向大型化、高功率及转速、低噪音方向发展,人们对其安全、效率方面有了更高的要求,但是风机的快速发展也使得其设计制造、工作可靠性和寿命等方面出现了大量的问题,特别是离心通风机在强度方面的故障经常出现,因此有必要对其进行工作强度的可靠性分析,以保证风机高性能地工作。本文以HD 4-73-11 D型离心通风机为具体研究对象,对该风机进行FMEA和CA分析,确定其关键失效部件并进行相关的应力分析计算,进一步建立叶轮和滚动轴承的动态可靠性模型,实现对该离心通风机服役期内工作可靠度的预测。主要工作如下:(1)对离心通风机的结构组成、功能和可能发生的故障进行分析,再采用风险优先数法确定该风机的关键失效部件以及失效模式。(2)建立离心通风机以及机壳内流场的三维几何模型,进一步完成叶轮和流场的网格划分以及边界条件的确定。(3)根据实际情况对机壳内的气流进行研究,讨论其速度矢量与压力分布情况,并获得风机工作过程中叶轮表面的气动压力;对叶轮进行不同受力情况下的静应力研究,根据所得的最大静应力计算该叶轮的安全系数与静强度可靠度。(4)研究该叶轮的振动情况,获得它的最大动应力,并对其进行安全系数校核以及疲劳可靠度计算;进一步在考虑叶轮固有频率和外激振力等的不确定性的基础上,研究叶轮最危险振型的振动可靠性。(5)在恒扭矩下求得的叶轮和轴承的最大应力的基础上,基于准静态方法,得到随机扭矩下叶轮和轴承的应力分布形式;根据应力-强度干涉理论,建立该风机的疲劳动态可靠性模型,在这个可靠性模型中,将强度看作随机变量,载荷作用过程看作随机过程,然后考虑载荷作用次数与强度退化的影响,预测该风机在服役期内的可靠度,这对保障风机的正常运行、降低设备的维修费用等具有十分重要的意义。