高速加工技术作为本世纪最有使用价值的先进制造技术，正逐步地得到普及与推广。液压膨胀夹头以其优异的阻尼性能和独特的夹紧特征，广泛的应用于高速数控加工中心和自动生产线中。夹头与刀具夹紧性能的可靠性决定了高速切削加工的加工精度和表面质量、使用寿命、经济成本和加工安全性。如何科学地评价液压膨胀夹头的夹紧可靠度和疲劳可靠度，对提高夹头与刀具联结的可靠性水平和突破液压膨胀夹头的可靠性关键技术是具有重要的理论意义和应用价值。　　本论文运用理论分析和有限元分析等研究方法，对液压膨胀夹头夹紧性能的可靠性技术进行了系统地研究。本论文全文共有六章，第一章绪论，第二章可靠性理论与分析计算方法，第三章液压膨胀夹头的可靠性模型，第四章液压膨胀夹头的可靠性分析，第五章液压膨胀夹头的疲劳可靠性分析，第六章研究结论与展望。本研究的主要内容和成果为:　　(1)建立液压膨胀夹头的可靠性模型，应用可靠性理论中的应力-强度干涉理论，在液压膨胀夹头实体模型的基础上，分析其在设计、制造和使用过程中可能发生的失效形式和存在的随机性因素，建立夹头的可靠性模型并确定其广义应力与广义强度的分布。　　(2)计算出液压膨胀夹头的可靠度，采用蒙特卡洛法和积分法计算液压膨胀夹头的可靠度，对比两种方法计算的结果相近，验证了建立的可靠性数学模型的正确性，确定了液压膨胀夹头最主要的失效形式。　　(3)对液压膨胀夹头可靠性的影响因素进行全面细致分析，揭示出液压膨胀夹头可靠性随转速、间隙量、油压、凸起长度、凸起高度的变化规律，并分析找出液压膨胀夹头最优的参数组，保证夹头安全与可靠的使用要求。　　(4)计算液压膨胀夹头的疲劳寿命和疲劳损伤，针对夹头在装卸刀具过程中薄壁容易发生疲劳破坏的现象，分析薄壁的载荷谱，建立夹头的疲劳寿命模型，通过计算得出夹头的疲劳寿命与疲劳损伤，揭示出夹头发生疲劳破坏的变化规律，得出夹头不发生疲劳破坏的换刀次数。　　(5)分析油压对液压膨胀夹头疲劳可靠性的影响，揭示出夹头的疲劳寿命随可靠度和油压的变化趋势，确定了液压膨胀夹头疲劳可靠度设定的安全范围，找出既能有效地进行高速切削加工，又能保证夹头安全可靠使用的油压值。　　本研究是国家自然科学基金项目“高档数控机床主轴/刀柄接口设计方法与检测技术的研究”（项目号:51275217）和国家科技重大专项“高性能数控刀具性能测试与检测技术平台的研究”（项目号:2013ZX04009031）的一部分，研究的成果丰富了数控机床工具系统夹头夹紧可靠性的评价体系，对于提高液压膨胀夹头与刀具联结的可靠性水平和突破夹头的可靠性关键技术具有重要的理论意义和较大的应用价值。