機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)技術(shù)副本

1、1機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)2可靠性定義可靠性定義可靠性：規(guī)定時(shí)間內(nèi)、規(guī)定條件下，完成規(guī)定功能的能力?？煽啃裕阂?guī)定時(shí)間內(nèi)、規(guī)定條件下，完成規(guī)定功能的能力。規(guī)定條件：環(huán)境條件、使用條件、維護(hù)條件、操作條件等；規(guī)定條件：環(huán)境條件、使用條件、維護(hù)條件、操作條件等；規(guī)定時(shí)間：是指動(dòng)作次數(shù)、循環(huán)次數(shù)、運(yùn)行周期；規(guī)定時(shí)間：是指動(dòng)作次數(shù)、循環(huán)次數(shù)、運(yùn)行周期；規(guī)定功能：是技術(shù)性能、使用要求；規(guī)定功能：是技術(shù)性能、使用要求；tdttetR0)()(3應(yīng)用分類定義應(yīng)用分類定義在標(biāo)準(zhǔn)條件下，設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中采用的元在標(biāo)準(zhǔn)條件下，設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中采用的元器件和材料、及由此形成的設(shè)備整機(jī)中器件和材料、及由此形成的設(shè)備整機(jī)中能

2、控制的故障事件所達(dá)到的水平。能控制的故障事件所達(dá)到的水平。用于描述元器件和整機(jī)的制造水平。用于描述元器件和整機(jī)的制造水平。指應(yīng)用可靠性設(shè)計(jì)技術(shù)在綜合考慮產(chǎn)指應(yīng)用可靠性設(shè)計(jì)技術(shù)在綜合考慮產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造安裝環(huán)境、維修策略和品設(shè)計(jì)、制造安裝環(huán)境、維修策略和修理等因素后，產(chǎn)品所達(dá)到的水平；修理等因素后，產(chǎn)品所達(dá)到的水平；用于描述產(chǎn)品在計(jì)劃的環(huán)境中使用的用于描述產(chǎn)品在計(jì)劃的環(huán)境中使用的可靠性水平?？煽啃运?。4實(shí)際使用條件下，產(chǎn)品機(jī)械材料、元器件、整機(jī)、實(shí)際使用條件下，產(chǎn)品機(jī)械材料、元器件、整機(jī)、配附件的可靠性指標(biāo)；配附件的可靠性指標(biāo)；失效模式與可靠性指標(biāo)；失效模式與可靠性指標(biāo)；預(yù)示環(huán)境條件下，產(chǎn)品機(jī)械

3、材料、元器件、整機(jī)、預(yù)示環(huán)境條件下，產(chǎn)品機(jī)械材料、元器件、整機(jī)、配附件的可靠性指標(biāo)；配附件的可靠性指標(biāo)；失效模式與可靠性指標(biāo)；失效模式與可靠性指標(biāo)；基礎(chǔ)可靠性基礎(chǔ)可靠性5關(guān)注點(diǎn)與度量指標(biāo)關(guān)注點(diǎn)與度量指標(biāo)考慮要求保障的所有故障的影響，用考慮要求保障的所有故障的影響，用于度量產(chǎn)品無需保障的工作能力，包于度量產(chǎn)品無需保障的工作能力，包括與維修和供應(yīng)有關(guān)的可靠性括與維修和供應(yīng)有關(guān)的可靠性通常用通常用MTBF表示。表示。僅考慮造成任務(wù)失敗的故障影響，用于僅考慮造成任務(wù)失敗的故障影響，用于描述產(chǎn)品完成任務(wù)的能力；描述產(chǎn)品完成任務(wù)的能力；常用任務(wù)可靠度（常用任務(wù)可靠度（MR）和致命性故障）和致命性故障間隔任

4、務(wù)時(shí)間（間隔任務(wù)時(shí)間（MTBCF）來度量。）來度量。6 建模特點(diǎn)建模特點(diǎn)基本可靠性基于維修指標(biāo)的可靠性度量,對(duì)于基本可靠性而言,所有構(gòu)成系統(tǒng)的組成單元,均需采用串聯(lián)模式任務(wù)可靠性 基于特定任務(wù)剖面的可靠性度量,通常采用冗裕方式提高制定任務(wù)剖面的可靠性,一般都包含并聯(lián)模式7 可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的制定可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的制定 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則建立原則 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則內(nèi)容 按技術(shù)分類可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 簡(jiǎn)化設(shè)計(jì) 冗余設(shè)計(jì) 熱設(shè)計(jì) 環(huán)境防護(hù)設(shè)計(jì) 抗沖擊、振動(dòng)和噪聲設(shè)計(jì) 穩(wěn)定性設(shè)計(jì) 安裝設(shè)計(jì) 原材料、零部件和元器件選用 包裝、貯存、裝卸與運(yùn)輸設(shè)計(jì) 基于典型失效模式和失效機(jī)理的可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 抗疲勞設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 抗磨損設(shè)計(jì) 抗腐蝕設(shè)計(jì)

5、 防斷裂設(shè)計(jì) 防松動(dòng)設(shè)計(jì) 典型零件可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 軸的可靠性設(shè)計(jì) 齒輪可靠性設(shè)計(jì) 緊固件可靠性設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的貫徹流程與符合性檢查8基本原理基本原理任務(wù)可靠性指標(biāo)特性：任務(wù)可靠性指標(biāo)特性：故障模式（信息來源、失效分析技術(shù)與故障再現(xiàn)）故障模式（信息來源、失效分析技術(shù)與故障再現(xiàn)）環(huán)境條件（預(yù)示環(huán)境、實(shí)際環(huán)境以及環(huán)境的可控制特性）環(huán)境條件（預(yù)示環(huán)境、實(shí)際環(huán)境以及環(huán)境的可控制特性）轉(zhuǎn)移特性與控制技術(shù)（繼承性技術(shù)及其設(shè)備的客觀可靠性指標(biāo)與轉(zhuǎn)移特性與控制技術(shù)（繼承性技術(shù)及其設(shè)備的客觀可靠性指標(biāo)與故障轉(zhuǎn)移頻率特性、新技術(shù)與新設(shè)備的設(shè)計(jì)可靠性與故障轉(zhuǎn)移頻率故障轉(zhuǎn)移頻率特性、新技術(shù)與新設(shè)備的設(shè)計(jì)可靠性與故障轉(zhuǎn)移

6、頻率特性；總體布局、設(shè)備安裝、細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)、氣動(dòng)作用、動(dòng)力學(xué)特性、特性；總體布局、設(shè)備安裝、細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)、氣動(dòng)作用、動(dòng)力學(xué)特性、控制方式、環(huán)境設(shè)計(jì)以及特殊的措施控制方式、環(huán)境設(shè)計(jì)以及特殊的措施9可靠性設(shè)計(jì)規(guī)范可靠性設(shè)計(jì)規(guī)范EMC設(shè)計(jì)規(guī)范設(shè)計(jì)規(guī)范熱設(shè)計(jì)規(guī)范熱設(shè)計(jì)規(guī)范降額設(shè)計(jì)規(guī)范降額設(shè)計(jì)規(guī)范結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)規(guī)范結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)規(guī)范環(huán)境設(shè)計(jì)規(guī)范環(huán)境設(shè)計(jì)規(guī)范防爆設(shè)計(jì)規(guī)范防爆設(shè)計(jì)規(guī)范可靠性測(cè)試技術(shù)規(guī)范可靠性測(cè)試技術(shù)規(guī)范物料編碼管理及物料圖物料編碼管理及物料圖文檔工具軟件文檔工具軟件 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本準(zhǔn)則結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本準(zhǔn)則防腐蝕設(shè)計(jì)準(zhǔn)則防腐蝕設(shè)計(jì)準(zhǔn)則鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則符合公差原

7、則要求的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則符合公差原則要求的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則遵循力學(xué)原理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則遵循力學(xué)原理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則軸支承結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則軸支承結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則塑料件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則塑料件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則切削件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則切削件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則鍛件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則鍛件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則陶瓷件設(shè)計(jì)準(zhǔn)則陶瓷件設(shè)計(jì)準(zhǔn)則熱脹冷縮的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則熱脹冷縮的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則薄板件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則薄板件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則可靠性要求的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則可靠性要求的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則符合裝配要求的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則符合裝配要求的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則10高溫測(cè)試（高溫運(yùn)行、高溫貯存）；高溫測(cè)試（高溫運(yùn)行、高溫貯存）；低溫測(cè)試（低溫運(yùn)行、低溫貯存）；低溫測(cè)試（低溫運(yùn)行、低溫貯存）；高低溫交變測(cè)試

8、（溫度循環(huán)測(cè)試、熱沖擊測(cè)試）；高低溫交變測(cè)試（溫度循環(huán)測(cè)試、熱沖擊測(cè)試）；高溫高濕測(cè)試（濕熱貯存、濕熱循環(huán)）；高溫高濕測(cè)試（濕熱貯存、濕熱循環(huán)）；機(jī)械振動(dòng)測(cè)試（隨機(jī)振動(dòng)測(cè)試、掃頻振動(dòng)測(cè)試）；機(jī)械振動(dòng)測(cè)試（隨機(jī)振動(dòng)測(cè)試、掃頻振動(dòng)測(cè)試）；汽車運(yùn)輸測(cè)試（模擬運(yùn)輸測(cè)試、碰撞測(cè)試）；汽車運(yùn)輸測(cè)試（模擬運(yùn)輸測(cè)試、碰撞測(cè)試）；機(jī)械沖擊測(cè)試；機(jī)械沖擊測(cè)試；開關(guān)電測(cè)試；開關(guān)電測(cè)試； 電源拉偏測(cè)試；電源拉偏測(cè)試；冷啟動(dòng)測(cè)試；冷啟動(dòng)測(cè)試；鹽霧測(cè)試；鹽霧測(cè)試；淋雨測(cè)試；淋雨測(cè)試；塵砂測(cè)試；塵砂測(cè)試； 接口輸入輸出極限條件測(cè)試接口輸入輸出極限條件測(cè)試可靠性測(cè)試項(xiàng)目可靠性測(cè)試項(xiàng)目11可靠性數(shù)據(jù)可靠性數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)的質(zhì)與量數(shù)據(jù)的

9、質(zhì)與量真實(shí)性（對(duì)產(chǎn)品故障的描述、故障發(fā)生真實(shí)性（對(duì)產(chǎn)品故障的描述、故障發(fā)生的時(shí)機(jī)、原因、故障現(xiàn)象及造成的影響的時(shí)機(jī)、原因、故障現(xiàn)象及造成的影響均應(yīng)有明確地記錄；均應(yīng)有明確地記錄；連續(xù)性（產(chǎn)品在工作中所有事件發(fā)生的連續(xù)性（產(chǎn)品在工作中所有事件發(fā)生的時(shí)間記錄及過程的描述）時(shí)間記錄及過程的描述）完整性（故障產(chǎn)品本身的使用情況及該完整性（故障產(chǎn)品本身的使用情況及該產(chǎn)品的歷史及送修、報(bào)廢等應(yīng)盡可能清產(chǎn)品的歷史及送修、報(bào)廢等應(yīng)盡可能清楚楚12 產(chǎn)品故障失效殘骸及產(chǎn)品故障失效殘骸及 斷口處理程序與保護(hù)準(zhǔn)則斷口處理程序與保護(hù)準(zhǔn)則 故障現(xiàn)場(chǎng)失效殘骸醋酸纖維脂斷口保護(hù)斷口形貌能譜失效部位樣品保管13 不同載荷環(huán)境

10、作用的不同載荷環(huán)境作用的 失效特征、模式與機(jī)理探討失效特征、模式與機(jī)理探討 時(shí)間特征,形貌特征,標(biāo)本特征,獨(dú)立特征,關(guān)聯(lián)特征,檢測(cè)特征,影響特征等宏觀破壞,局部損傷,功能下降,功能完全喪失過載,超壓,疲勞,蠕變,老化,腐蝕變質(zhì)等第一章第一章 機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)基本依據(jù)機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)基本依據(jù)1.1干涉模型1.2大數(shù)定律與中心極限定理1.3基本載荷形式1.4綜合作用類型1.5主要失效模式1.6系統(tǒng)功能關(guān)系1415 1.1干涉模型干涉模型廣義強(qiáng)度載荷干涉模型p0強(qiáng)強(qiáng)度度應(yīng)應(yīng)力力失效失效161.2大數(shù)定律與中心極限定理大數(shù)定律與中心極限定理事件發(fā)生的的頻率具有穩(wěn)定性，即隨著試驗(yàn)次數(shù)的增加，事件發(fā)生的頻率逐

11、漸穩(wěn)定于某個(gè)常數(shù)，在實(shí)踐中人們還意識(shí)到大量測(cè)量的算術(shù)平均值也具有穩(wěn)定性這種穩(wěn)定性就是大數(shù)定律的客觀背景。定理一：契比雪夫定理的特殊形式 設(shè)隨機(jī)變量相互獨(dú)立，且具有相同的有限數(shù)學(xué)期望和方差：，作前n個(gè)隨機(jī)變量的算術(shù)平均則對(duì)任意整數(shù)有。17定理定理1公式11limlim11kknnnXnPYP18定理定理1定理一表明，當(dāng)n很大時(shí)，隨機(jī)變量的算術(shù)平均接近于數(shù)學(xué)期望，這種接近是概率意義上的接近。通俗地說，在定理的條件下，n個(gè)隨機(jī)變量的算術(shù)平均，當(dāng)n無限增加時(shí)將幾乎變成一個(gè)常數(shù)。定理二：貝努利定理 設(shè)是n次獨(dú)立試驗(yàn)中事件A發(fā)生的次數(shù)，p是事件A在每次試驗(yàn)中發(fā)生的概率，則對(duì)于任意正數(shù)有：19定理定理2公式

12、0li1nlipnnmpnPmAnAn或20伯奴里定律伯奴里定律貝努利定理表明，事件發(fā)生的頻率依概率收斂于事件概率p,這個(gè)定理以嚴(yán)格的數(shù)學(xué)形式表達(dá)了頻率的穩(wěn)定性。就是說當(dāng)n很大時(shí)，事件發(fā)生的頻率與概率有較大偏差的可能性很小，由實(shí)際推斷原理，在實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)試驗(yàn)次數(shù)很大時(shí)，便可以用事件發(fā)生的頻率代替事件概率。21中心極限定理中心極限定理在客觀實(shí)踐中有許多隨機(jī)變量，他們是由大量的相互獨(dú)立的隨機(jī)因數(shù)的綜合影響所形成的，而其中每一個(gè)別因數(shù)在總的影響中所起的作用都是微小的，這種隨機(jī)變量往往近似地服從正態(tài)分布，這種現(xiàn)象就是中心極限定理的客觀背景。22定理三定理三 同分布的中心極限定理 設(shè)隨機(jī)變量相互獨(dú)立，

13、服從同一分布，且具有有限的數(shù)學(xué)期望和方差： ，則隨機(jī)變量 的分布函數(shù)對(duì)于任意x，滿足 : , 2 , 102kkXDXEk，nnXYnkkn1 xnkknnndtexnnXPxF21121limlim23定理四定理四 李雅普諾夫定理 設(shè)隨機(jī)變量 相互獨(dú)立且具有有限的數(shù)學(xué)期望和方差： 記若存在正數(shù)，使得當(dāng) 則隨機(jī)變量 的分布函數(shù)對(duì)于任意x，滿足 :，n21,XXX, 2 , 102kkXDXEk，nkkB122n01n122nnkkkXEB時(shí)，nnknkkkBXZ11nxtnnknkkknnndtexxBXPxF211221limlim24說明說明定理表明，在定理的條件下，隨機(jī)變量 當(dāng)n很大時(shí)，

14、近似服從正態(tài)分布（0，1）。由此， 當(dāng)n 很大時(shí) 近似服從正態(tài)分布: 這就是說，無論隨機(jī)變量具有怎樣的分布，只要滿足定理?xiàng)l件，那么他們的和當(dāng)n很大時(shí)，就近似服從正態(tài)分布。 nnknkkkBXZ11nnknkknkZBX11n21,nnkkBN25結(jié)論結(jié)論很多問題中，所考慮的隨機(jī)變量，可以表示成很多個(gè)隨機(jī)變量之和。如在任何指定時(shí)刻，一個(gè)城市的耗電量，是大量用戶耗電量的總和。一個(gè)物理實(shí)驗(yàn)的測(cè)量誤差是由許多觀察不到的可加微小誤差所合成的，他們往往近似服從正態(tài)分布。 1.3基本載荷形式基本載荷形式軸向載荷彎曲載荷扭轉(zhuǎn)載荷剪切載荷接觸載荷2627 載荷作用載荷作用機(jī)械產(chǎn)品所承受的載荷大都是一種不規(guī)則的、

15、不能重復(fù)的隨機(jī)性載荷 ；零件的失效通常是由于其所承受的載荷超過了零件在當(dāng)時(shí)狀態(tài)下的極限承載能力的結(jié)果；零件的受力狀況包括：載荷類型、載荷性質(zhì)，以及載荷在零件中引起的應(yīng)力狀態(tài)。28載荷類型載荷類型軸向載荷力作用在零件的軸線上，大小相等，方向相反，包括軸向拉伸和軸向壓縮（表1(a)）載荷在軸向載荷作用下，應(yīng)力沿橫截面的分布式均勻的。零件上主應(yīng)力與最大切應(yīng)力的關(guān)系為彎曲載荷垂直于零件軸線的載荷（有時(shí)還有力偶），它使零件產(chǎn)生彎曲變形。 在彎曲載荷作用下，零件橫截面上的主應(yīng)力分布的規(guī)律是：從表面應(yīng)力最大改變到中性軸線處應(yīng)力為零。并且，中性軸線一側(cè)為拉伸應(yīng)力，另一側(cè)為壓縮應(yīng)力。 2）最大切應(yīng)力（）主應(yīng)力（

16、29載荷類型載荷類型扭轉(zhuǎn)載荷作用在垂直于零件軸線平面內(nèi)的力偶，它使零件發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形。 在扭轉(zhuǎn)載荷作用下，橫截面上切應(yīng)力的分布規(guī)律是：從表面最大到橫截面中心處為零（這里講的“中心點(diǎn)”，是指扭轉(zhuǎn)中心軸線與橫截面的交點(diǎn)）剪切載荷使零件內(nèi)相鄰兩截面發(fā)生相對(duì)錯(cuò)動(dòng)的作用力。表1（d）表示螺栓在連接接合面處受剪切，并與被連接孔壁互壓。螺桿還受彎曲，但在各接合面貼緊的情況下可以不考慮。在剪切載荷作用下，力大小沿平行于最小切應(yīng)力的橫截面上均勻的。 30載荷類型載荷類型接觸載荷兩個(gè)零件表面間的接觸有點(diǎn)接觸、線接觸和面接觸。零件受載后在接觸部位的正交壓縮載荷稱為接觸載荷（表1（e）例如，滾動(dòng)軸承工作時(shí)，滾子與滾道之

17、間，齒輪傳動(dòng)中輪齒與輪齒之間的壓力都是接觸載荷。在接觸載荷作用下，主應(yīng)力與最大切應(yīng)力之比是不定。31表表1 載荷基本載荷基本類型類型32表表1 載荷基本類型載荷基本類型33載荷性質(zhì)載荷性質(zhì)載荷的性質(zhì)可以分為以下幾種： 靜載荷緩緩地施加于零件上的載荷，或恒定的載荷。沖擊載荷以很大速度作用于零件上的載荷，沖擊載荷往往表現(xiàn)為能量載荷。交變載荷載荷的大小、方向隨時(shí)間變化的載荷，其變化可以是周期性的，也可以是無規(guī)則的。 34載荷的性質(zhì)載荷的性質(zhì) 交變應(yīng)力的形式對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力等值交變的拉伸、壓縮和剪切應(yīng)力（圖1(a)）。 脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力單向應(yīng)力，其應(yīng)力值從零變化到最大，r=0，如圖1(b)所示。非對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力

18、應(yīng)力值由最小到最大變化，最小應(yīng)力既可能是正值（圖1(c)），也可能負(fù)值。隨機(jī)循環(huán)應(yīng)力實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)器，由于服役條件可能發(fā)生變化 35圖圖1 交變應(yīng)力的類型交變應(yīng)力的類型36交變載荷作用的疲勞可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則交變載荷作用的疲勞可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 變應(yīng)力和變載荷的類型及疲勞強(qiáng)度 p-S-N曲線的內(nèi)涵 疲勞壽命可靠性預(yù)計(jì) 1.4綜合作用類型綜合作用類型熱力聯(lián)合載荷-腐蝕復(fù)合作用振動(dòng)-熱熱-濕37 1.5主要失效模式主要失效模式疲勞斷裂龜裂快速斷裂腐蝕斷裂結(jié)構(gòu)干涉性能退化3839產(chǎn)品結(jié)構(gòu)可靠性失效摸式產(chǎn)品結(jié)構(gòu)可靠性失效摸式應(yīng)力疲勞損傷與疲勞破壞應(yīng)力疲勞損傷與疲勞破壞應(yīng)變疲勞破壞應(yīng)變疲勞破壞白點(diǎn)與氫脆白點(diǎn)與氫脆

19、應(yīng)力腐蝕斷裂應(yīng)力腐蝕斷裂高溫疲勞高溫疲勞熱疲勞與龜裂熱疲勞與龜裂蠕變與老化蠕變與老化剝離剝離雷擊損傷雷擊損傷接觸疲勞與微動(dòng)磨損接觸疲勞與微動(dòng)磨損靜載破壞與結(jié)構(gòu)失穩(wěn)靜載破壞與結(jié)構(gòu)失穩(wěn)安全裂紋尺寸與裂紋失穩(wěn)擴(kuò)展安全裂紋尺寸與裂紋失穩(wěn)擴(kuò)展40常見故障常見故障從故障統(tǒng)計(jì)來看，主要表現(xiàn)在早期故障和責(zé)任故障兩類從故障統(tǒng)計(jì)來看，主要表現(xiàn)在早期故障和責(zé)任故障兩類電子器件、電氣設(shè)備、液壓系統(tǒng)的故障都基本屬于單元電子器件、電氣設(shè)備、液壓系統(tǒng)的故障都基本屬于單元級(jí)帶到系統(tǒng)的早期故障；級(jí)帶到系統(tǒng)的早期故障；1. 控制系統(tǒng)屬于責(zé)任故障，也存在一些設(shè)計(jì)故障控制系統(tǒng)屬于責(zé)任故障，也存在一些設(shè)計(jì)故障41故障判據(jù)故障判據(jù)產(chǎn)品或

20、其中一部分不能或?qū)⒉荒芡瓿深A(yù)定功能的事件或狀態(tài)稱為故障；產(chǎn)品或其中一部分不能或?qū)⒉荒芡瓿深A(yù)定功能的事件或狀態(tài)稱為故障；42典型的典型的故障模式故障模式緊固件的松動(dòng)、結(jié)構(gòu)件和電路板的變形、破裂及失效緊固件的松動(dòng)、結(jié)構(gòu)件和電路板的變形、破裂及失效聯(lián)結(jié)器、繼電器、傳感器、閥門及開關(guān)的瞬間斷開聯(lián)結(jié)器、繼電器、傳感器、閥門及開關(guān)的瞬間斷開電子器件、固定電路、微電子元件的引線、管腳和導(dǎo)線的電子器件、固定電路、微電子元件的引線、管腳和導(dǎo)線的磨損和折斷磨損和折斷電子插件的性能下降、電器功能下降、粘層、鍵合點(diǎn)斷開、電子插件的性能下降、電器功能下降、粘層、鍵合點(diǎn)斷開、電路瞬間短路和斷路電路瞬間短路和斷路陀螺漂移增

21、大、精度降低、甚至發(fā)生故障陀螺漂移增大、精度降低、甚至發(fā)生故障控制失靈、結(jié)構(gòu)損傷控制失靈、結(jié)構(gòu)損傷43結(jié)構(gòu)故障結(jié)構(gòu)故障管路系統(tǒng)異常、電纜拉斷、結(jié)構(gòu)失效；管路系統(tǒng)異常、電纜拉斷、結(jié)構(gòu)失效；管路系統(tǒng)的故障形式是泄露和堵塞；管路系統(tǒng)的故障形式是泄露和堵塞；泄漏（焊縫破裂、焊縫缺陷導(dǎo)致強(qiáng)度降低、密封部位缺陷導(dǎo)泄漏（焊縫破裂、焊縫缺陷導(dǎo)致強(qiáng)度降低、密封部位缺陷導(dǎo)致密封缺陷、過熱破壞等）致密封缺陷、過熱破壞等）堵塞（燃?xì)怆s質(zhì)沉積過多或管路有多余物）堵塞（燃?xì)怆s質(zhì)沉積過多或管路有多余物）44故障分析的兩個(gè)模型故障分析的兩個(gè)模型物論性模型：關(guān)注發(fā)生故障的部位、形式及其成因，手段是從物論性模型：關(guān)注發(fā)生故障的部

22、位、形式及其成因，手段是從物理、化學(xué)和材料等方面，從微觀角度進(jìn)行機(jī)理的模式；物理、化學(xué)和材料等方面，從微觀角度進(jìn)行機(jī)理的模式；概率論模型：注重故障和時(shí)間的關(guān)系，用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法，研概率論模型：注重故障和時(shí)間的關(guān)系，用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法，研究其故障時(shí)間的概率分布，是宏觀模式。究其故障時(shí)間的概率分布，是宏觀模式。45故障的影響故障的影響工作能力下降或功能的喪失工作能力下降或功能的喪失昂貴的保障費(fèi)用昂貴的保障費(fèi)用安全問題安全問題高頻發(fā)生故障高頻發(fā)生故障對(duì)有冗余設(shè)計(jì)和替代工作模式的設(shè)計(jì)需要考慮雙對(duì)有冗余設(shè)計(jì)和替代工作模式的設(shè)計(jì)需要考慮雙重故障模式的影響，如應(yīng)急裝置同時(shí)故障造成的重故障模式的影響，如應(yīng)急裝置

23、同時(shí)故障造成的后果后果46主次分析主次分析主次分析是用統(tǒng)計(jì)的方法找出所分析對(duì)象影響最大的因素主次分析是用統(tǒng)計(jì)的方法找出所分析對(duì)象影響最大的因素從故障頻數(shù)、故障原因、故障后果、責(zé)任、發(fā)現(xiàn)時(shí)間等進(jìn)行分析；從故障頻數(shù)、故障原因、故障后果、責(zé)任、發(fā)現(xiàn)時(shí)間等進(jìn)行分析；故障頻數(shù)：組成產(chǎn)品的各系統(tǒng)，按主次排列，找出故障最多的系統(tǒng)，故障頻數(shù)：組成產(chǎn)品的各系統(tǒng)，按主次排列，找出故障最多的系統(tǒng)，以系統(tǒng)為對(duì)象，按故障頻數(shù)做主次分析，找出故障最多的分系統(tǒng)；依以系統(tǒng)為對(duì)象，按故障頻數(shù)做主次分析，找出故障最多的分系統(tǒng)；依次逐級(jí)分析，直到找出故障頻數(shù)最多的設(shè)備和單元；確定薄弱環(huán)節(jié)。次逐級(jí)分析，直到找出故障頻數(shù)最多的設(shè)備和單

24、元；確定薄弱環(huán)節(jié)。通過主次分析找到影響產(chǎn)品故障的主要原因和責(zé)任；將故障影響后果通過主次分析找到影響產(chǎn)品故障的主要原因和責(zé)任；將故障影響后果與發(fā)生頻數(shù)綜合一起得到主次分析結(jié)果，可以確定故障頻數(shù)并非最高與發(fā)生頻數(shù)綜合一起得到主次分析結(jié)果，可以確定故障頻數(shù)并非最高但造成的影響卻很大的關(guān)鍵系統(tǒng)和設(shè)備但造成的影響卻很大的關(guān)鍵系統(tǒng)和設(shè)備47故障影響層次故障影響層次自身影響：產(chǎn)品有故障征候，產(chǎn)品功能下降，到產(chǎn)品功自身影響：產(chǎn)品有故障征候，產(chǎn)品功能下降，到產(chǎn)品功能完全喪失；能完全喪失；對(duì)上一級(jí)的影響：無影響，由故障征候，系統(tǒng)功能下降，對(duì)上一級(jí)的影響：無影響，由故障征候，系統(tǒng)功能下降，到系統(tǒng)功能完全喪失；到系統(tǒng)

25、功能完全喪失；最終影響：影響執(zhí)行任務(wù)，一般等級(jí)事故到嚴(yán)重等級(jí)事最終影響：影響執(zhí)行任務(wù)，一般等級(jí)事故到嚴(yán)重等級(jí)事故。故。48關(guān)系可靠性控制的故障關(guān)系可靠性控制的故障應(yīng)當(dāng)計(jì)入系統(tǒng)可靠性評(píng)估的故障包括組成系統(tǒng)后發(fā)生的應(yīng)當(dāng)計(jì)入系統(tǒng)可靠性評(píng)估的故障包括組成系統(tǒng)后發(fā)生的一切故障；一切故障；可控故障是可靠性控制的主要對(duì)象；可控故障是可靠性控制的主要對(duì)象；可靠性控制設(shè)計(jì)的目標(biāo)是把故障水平和轉(zhuǎn)移概率控制到可靠性控制設(shè)計(jì)的目標(biāo)是把故障水平和轉(zhuǎn)移概率控制到系統(tǒng)能接受的水平。系統(tǒng)能接受的水平。49指數(shù)分布：具有恒定故障率的部件和設(shè)備，無余度的復(fù)雜系指數(shù)分布：具有恒定故障率的部件和設(shè)備，無余度的復(fù)雜系統(tǒng)，經(jīng)老練試驗(yàn)并經(jīng)

26、定期維修的部件和設(shè)備統(tǒng)，經(jīng)老練試驗(yàn)并經(jīng)定期維修的部件和設(shè)備威布爾分布：某些電容、繼電器、開關(guān)、斷路器、電子管、威布爾分布：某些電容、繼電器、開關(guān)、斷路器、電子管、電位計(jì)、陀螺、電動(dòng)機(jī)、電纜、電池、材料疲勞、滾珠軸承電位計(jì)、陀螺、電動(dòng)機(jī)、電纜、電池、材料疲勞、滾珠軸承等等對(duì)數(shù)正態(tài)分布：電機(jī)繞組絕緣、半導(dǎo)體器件、晶體管、系統(tǒng)對(duì)數(shù)正態(tài)分布：電機(jī)繞組絕緣、半導(dǎo)體器件、晶體管、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和金屬疲勞結(jié)構(gòu)和金屬疲勞正態(tài)分布：輪胎磨損、機(jī)械產(chǎn)品等正態(tài)分布：輪胎磨損、機(jī)械產(chǎn)品等符合典型分布的產(chǎn)品類型符合典型分布的產(chǎn)品類型返回目錄返回目錄 1.6系統(tǒng)功能關(guān)系系統(tǒng)功能關(guān)系獨(dú)立故障關(guān)聯(lián)故障致命故障5051第二章第二章

27、基于載荷環(huán)境的材料工藝準(zhǔn)則基于載荷環(huán)境的材料工藝準(zhǔn)則2.1廣義載荷2.2環(huán)境類形2.3材料類型2.4毛坯工藝2.5加工準(zhǔn)則52 2.1廣義載荷廣義載荷靜載交變載荷隨機(jī)載荷熱負(fù)荷電磁力腐蝕應(yīng)力53 2.2環(huán)境類形環(huán)境類形常溫高溫低溫潮濕電磁環(huán)境其它腐蝕 2.3材料類型材料類型金屬材料非金屬材料復(fù)合材料54 2.4毛坯工藝毛坯工藝鑄造鍛造焊接擠壓成型纏繞編織粉末冶金55 2.5加工準(zhǔn)則加工準(zhǔn)則u可靠夾緊準(zhǔn)則 u最小加工量準(zhǔn)則 u一次夾便于退刀準(zhǔn)則 u便利切削準(zhǔn)則 u減少缺口效應(yīng)準(zhǔn)則 u避免斜面開孔準(zhǔn)則 u貫通孔優(yōu)先準(zhǔn)則 u孔周邊條件相近準(zhǔn)則5657 第三章第三章 結(jié)構(gòu)可靠性技術(shù)準(zhǔn)則結(jié)構(gòu)可靠性技術(shù)準(zhǔn)

28、則3.1優(yōu)化設(shè)計(jì)3.2余度設(shè)計(jì)3.3防錯(cuò)設(shè)計(jì)3.4環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計(jì)3.5維修性設(shè)計(jì) 3.1優(yōu)化設(shè)計(jì)優(yōu)化設(shè)計(jì)從失效模式和機(jī)理入手，確定機(jī)械產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的準(zhǔn)則5859系統(tǒng)可靠性串聯(lián)模型和并聯(lián)模型系統(tǒng)可靠性串聯(lián)模型和并聯(lián)模型導(dǎo)通為正常導(dǎo)通為正常截流為正常截流為正常603、偶然出現(xiàn)偶然出現(xiàn)的外界應(yīng)力造的外界應(yīng)力造成失效成失效1、失效件的設(shè)計(jì)、材失效件的設(shè)計(jì)、材料、工藝、檢驗(yàn)。失效料、工藝、檢驗(yàn)。失效的性質(zhì)是個(gè)別（偶然的）的性質(zhì)是個(gè)別（偶然的）的還是批次性（可再現(xiàn)）的還是批次性（可再現(xiàn)）的？的？2、誤用是不按、誤用是不按規(guī)定條件使用產(chǎn)規(guī)定條件使用產(chǎn)品引起的失效；品引起的失效；占的比例較大占的比例較

29、大4、供應(yīng)商出廠供應(yīng)商出廠檢驗(yàn)合格，客戶檢驗(yàn)合格，客戶篩選入庫驗(yàn)收時(shí)篩選入庫驗(yàn)收時(shí)卻不合格，可能卻不合格，可能的原因是客戶在的原因是客戶在入檢過程篩選中入檢過程篩選中將產(chǎn)品損壞將產(chǎn)品損壞 3.2余度設(shè)計(jì)余度設(shè)計(jì)（裕度準(zhǔn)則裕度準(zhǔn)則 ）安全系數(shù)方法，通常加大構(gòu)件尺寸，工程上很多因素自身并無一個(gè)絕對(duì)的數(shù)值，而是一個(gè)分布范圍，裕度設(shè)計(jì)是解決問題的根本。斷裂破壞、熱應(yīng)力破壞等因材料特性引起的問題，在構(gòu)件尺寸上加強(qiáng)裕度設(shè)計(jì)無效 3.3防錯(cuò)設(shè)計(jì)防錯(cuò)設(shè)計(jì)接口顯著差異準(zhǔn)則標(biāo)志標(biāo)識(shí)明確操作規(guī)程編制細(xì)則雙崗制及三檢制62 3.4環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計(jì)環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計(jì)材料選擇優(yōu)化環(huán)境應(yīng)力控制環(huán)境試驗(yàn) 3.5維修性設(shè)計(jì)維修性設(shè)計(jì)

30、u經(jīng)濟(jì)合理準(zhǔn)則u空間可達(dá)性準(zhǔn)則u安全閥、保險(xiǎn)絲、可更換零件方便拆卸準(zhǔn)則 軸承安裝拆裝準(zhǔn)則軸承安裝拆裝準(zhǔn)則l不能將軸承安裝途徑處的直徑設(shè)計(jì)的大于軸承座處的直徑l配合公差不能太緊l采用剖分式軸承座、可分離軸承l(wèi)軸軸邊開槽，利用拉拔工具l軸承座斷面開孔，用螺拴旋擠l需液壓擠撐拆裝，要留液壓通道 3.6簡(jiǎn)單準(zhǔn)則簡(jiǎn)單準(zhǔn)則u最少數(shù)量、最簡(jiǎn)形狀、最少工藝步驟、最簡(jiǎn)加工裝配工藝、最普通材料、最簡(jiǎn)工具、最簡(jiǎn)拆卸步驟u結(jié)合零部件特點(diǎn)，設(shè)定量化評(píng)估指標(biāo)67第四章第四章 機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型 4.1應(yīng)力強(qiáng)度干涉模型4.2靜載荷作用的可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則4.3交變載荷作用的疲勞可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則4.4壓力

31、容器的可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則4.5交變溫度作用的熱負(fù)荷可靠性準(zhǔn)則4.6腐蝕與磨損條件下構(gòu)件可靠性準(zhǔn)則68 4.1應(yīng)力強(qiáng)度干涉模型應(yīng)力強(qiáng)度干涉模型 原理介紹 應(yīng)力強(qiáng)度確定方法 常見分布的可靠度計(jì)算公式 數(shù)值積分的可靠度計(jì)算69應(yīng)力強(qiáng)度干涉理論應(yīng)力強(qiáng)度干涉理論應(yīng)力強(qiáng)度干涉模型在機(jī)械產(chǎn)品中，零件（部件）是正常還是失效決定于強(qiáng)度和應(yīng)力的關(guān)系。當(dāng)零件（部件）的強(qiáng)度大于應(yīng)力時(shí)，其能夠正常工作；當(dāng)零件（部件）的強(qiáng)度小于應(yīng)力時(shí)，其發(fā)生失效。因此，要求零件（部件）在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)能夠承載，必須滿足以下條件S零件（部件）的強(qiáng)度；s零件（部件）的應(yīng)力。 0sSsS或70應(yīng)力強(qiáng)度干涉模型應(yīng)力強(qiáng)度干涉模型實(shí)際工程中

32、的應(yīng)力和強(qiáng)度都是呈分布狀態(tài)的隨機(jī)變量，把應(yīng)力和強(qiáng)度的分布在同一座標(biāo)系中表示（如圖3所示） 當(dāng)強(qiáng)度的均值大于應(yīng)力的均值時(shí)，在圖中陰影部分表示的應(yīng)力和強(qiáng)度 “干涉區(qū)”內(nèi)就可能發(fā)生強(qiáng)度小于應(yīng)力即失效的情況這種根據(jù)應(yīng)力和強(qiáng)度干涉情況，計(jì)算干涉區(qū)內(nèi)強(qiáng)度小于應(yīng)力的概率（失效概率）的模型，稱為應(yīng)力強(qiáng)度干涉模型。 在應(yīng)力強(qiáng)度干涉模型理論中，根據(jù)可靠度的定義，強(qiáng)度大于應(yīng)力的概率可表示為 )0(sSPsSPtR71圖圖3 應(yīng)力強(qiáng)度干涉模型應(yīng)力強(qiáng)度干涉模型72可靠度的一般表達(dá)式可靠度的一般表達(dá)式根據(jù)以上干涉模型計(jì)算在干涉區(qū)內(nèi)強(qiáng)度大于應(yīng)力的概率可靠度。如圖4所示，當(dāng)應(yīng)力為時(shí)，強(qiáng)度大于應(yīng)力的概率為 強(qiáng)度分布密度函數(shù) 應(yīng)

33、力 處于 區(qū)間內(nèi)的概率為 應(yīng)力分布密度函數(shù)； 00sdSSfsSP SfS dssfdsssdssP22000sds sfs73圖圖4 概率密度概率密度函數(shù)聯(lián)合積分函數(shù)聯(lián)合積分求可靠度求可靠度74可靠度的一般表達(dá)式可靠度的一般表達(dá)式假設(shè) 與 為兩個(gè)獨(dú)立的隨機(jī)事件，因此兩獨(dú)立事件同時(shí)發(fā)生的概率為因?yàn)樯鲜?為應(yīng)力區(qū)間內(nèi)的任意值，現(xiàn)考慮整個(gè)應(yīng)力區(qū)間內(nèi)的情況，有強(qiáng)度大于應(yīng)力的概率（可靠度）為當(dāng)已知應(yīng)力和強(qiáng)度的概率密度函數(shù)時(shí)，根據(jù)以上表達(dá)式即可求得可靠度。 0sS 2200dsssdss 00sdSSfdssfdR0s dsdSSfsfdRRs75 4.2靜載荷作用的可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則靜載荷作用的可靠性設(shè)計(jì)

34、準(zhǔn)則u 受拉應(yīng)力的靜強(qiáng)度可靠性設(shè)計(jì) u 受轉(zhuǎn)矩的靜強(qiáng)度可靠性設(shè)計(jì)u 受彎扭聯(lián)合作用的靜強(qiáng)度可靠性設(shè)計(jì)u 受彎剪聯(lián)合作用的靜強(qiáng)度可靠性設(shè)計(jì)76應(yīng)力分析計(jì)算應(yīng)力分析計(jì)算77應(yīng)力分布的確定應(yīng)力分布的確定用FMEA確定需要進(jìn)行可靠度計(jì)算的重要失效模式，如：靜強(qiáng)度斷裂、屈服、失穩(wěn)、變形過大、疲勞、磨損、腐蝕等 ；針對(duì)不同的失效模式確定相應(yīng)的失效判據(jù)，如最大正應(yīng)力、最大剪應(yīng)力、最大變形能、最大應(yīng)變、最大磨損量等；針對(duì)不同失效判據(jù)，應(yīng)用相關(guān)專業(yè)（如材料力學(xué)、彈塑性理論、有限元分析、斷裂力學(xué)和實(shí)驗(yàn)應(yīng)力分析等）知識(shí)進(jìn)行應(yīng)力分析計(jì)算；78應(yīng)力分布的確定應(yīng)力分布的確定確定采用的修正系數(shù)對(duì)計(jì)算的名義應(yīng)力進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚?/p>

35、，得到相應(yīng)應(yīng)力分量的最大值。常用的應(yīng)力修正系數(shù)有：應(yīng)力集中系數(shù)、載荷系數(shù)、溫度系數(shù)、表面處理等；計(jì)算主應(yīng)力或復(fù)合應(yīng)力，并確定應(yīng)力方程中每個(gè)參數(shù)和系數(shù)的分布，通過概率運(yùn)算、矩法或蒙特卡羅法得到相應(yīng)的應(yīng)力分布。79強(qiáng)度分布的確定強(qiáng)度分布的確定建立與失效應(yīng)力判據(jù)相對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度判據(jù)，常用的強(qiáng)度判據(jù)有最大正應(yīng)力強(qiáng)度判據(jù)、最大剪應(yīng)力強(qiáng)度判據(jù)、最大變形能強(qiáng)度判據(jù)等。確定名義強(qiáng)度。名義強(qiáng)度指在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下確定的試件強(qiáng)度，常用名義強(qiáng)度有強(qiáng)度極限、屈服極限、疲勞極限、變形、變形能和磨損（腐蝕）量等。 用適當(dāng)?shù)男拚禂?shù)修正名義強(qiáng)度，通?？紤]的修正系數(shù)有尺寸系數(shù)、表面質(zhì)量系數(shù)、應(yīng)力集中系數(shù)等。確定強(qiáng)度方程中所有參數(shù)和

36、系數(shù)的分布，通過概率運(yùn)算、矩法或蒙特卡落法得到相應(yīng)的強(qiáng)度分布。80通過泰勒級(jí)數(shù)展開，用矩法近似確定隨機(jī)變量的函數(shù)的均值及標(biāo)準(zhǔn)差。 分兩種情況： 一維隨機(jī)變量與多維隨機(jī)變量。o 一維隨機(jī)變量設(shè)y為正態(tài)分布隨機(jī)變量X的函數(shù) ，X的均值 和方差 已知，用泰勒級(jí)數(shù)展開近似求解y的均值 和方差 ?，F(xiàn)將 在 處展開，得 Xfy XXy Xfy X y 22!XyfXfXff用矩法確定應(yīng)力和強(qiáng)度的分布參數(shù)用矩法確定應(yīng)力和強(qiáng)度的分布參數(shù)81用矩法確定應(yīng)力和強(qiáng)度的分布參數(shù)用矩法確定應(yīng)力和強(qiáng)度的分布參數(shù)對(duì)上式兩邊取數(shù)學(xué)期望，取線性近似解 XDfffXEXEffXEfXEfEXfEyE 2121! 22282 用矩

37、法確定應(yīng)力和強(qiáng)度的分布參數(shù) XD fyE fXDfDXfDyD f 2fXDXfDyD若 很小，則有 。對(duì)上式兩邊取方差，取線性近似解因?yàn)?為常量，所以83 用矩法確定應(yīng)力和強(qiáng)度的分布參數(shù) iniinXDXffyEXX1222121,iXD nfyE,21 iniiXDXfyD21XX 對(duì)上式兩邊取數(shù)學(xué)期望，取線性近似解若 很小，則有對(duì)上式兩邊取方差，取線性近似解84可靠度的計(jì)算方法可靠度的計(jì)算方法應(yīng)力和強(qiáng)度均為正態(tài)分布利用強(qiáng)度應(yīng)力干涉理論，可靠度定義為強(qiáng)度大于應(yīng)力的概率：00ZPsSPR 當(dāng)應(yīng)力和強(qiáng)度均為正態(tài)分布時(shí)，有sSZ式中 安全余量， 由于應(yīng)力和強(qiáng)度均為正態(tài)分布，根據(jù)正態(tài)分布的和（差）

38、仍為正態(tài)分布的性質(zhì)，安全余量也為正態(tài)分布。 22121ZZZZeZf85可靠度的計(jì)算方法 式中： ， 可靠度：sSZ2122sSZ 0212210dZeZPRZZZZ將上式化為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布形式 0010zdzzdZZfRz86 式中： 可靠度的計(jì)算方法 22121zezZZZz21220sSsSZZz 從（1）式可知，當(dāng)已知應(yīng)力和強(qiáng)度的分布參數(shù)后，就可算得，從正態(tài)分布表就可查得可靠度。因此，（1）式把應(yīng)力分布參數(shù)、強(qiáng)度分布參數(shù)和可靠度直接聯(lián)系起來，稱之為“連接方程”，稱之為連接系數(shù)，也稱為可靠性系數(shù)。 （1） 87定義稱為可靠度指標(biāo)，根據(jù)（1）和（2）式得式（3）即強(qiáng)度與應(yīng)力是正態(tài)分布時(shí)，可靠

39、度的計(jì)算式。o 其它分布類型 常用概率分布的可靠度計(jì)算公式參見表3?？煽慷鹊挠?jì)算方法22sSsSZZ 0dZZfR （2） （3） 88表表3 常用概率分布的可靠度計(jì)算公式常用概率分布的可靠度計(jì)算公式89表表3 常用概率分布的可靠度計(jì)算公式常用概率分布的可靠度計(jì)算公式4.3交變載荷作用的疲勞可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則交變載荷作用的疲勞可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則載荷譜測(cè)量疲勞強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)有限壽命設(shè)計(jì)應(yīng)變疲勞準(zhǔn)則無限壽命設(shè)計(jì)應(yīng)力疲勞準(zhǔn)則工藝強(qiáng)化抗疲勞準(zhǔn)則904.4壓力容器的可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則壓力容器的可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則韌性材料準(zhǔn)則幾何止裂準(zhǔn)則平面應(yīng)力準(zhǔn)則91 4.5交變溫度作用的熱負(fù)荷可靠性準(zhǔn)則交變溫度作用的熱負(fù)荷可靠性準(zhǔn)則控制溫度

40、梯度冷卻設(shè)計(jì)材料抗熱疲勞準(zhǔn)則熱應(yīng)力設(shè)計(jì)準(zhǔn)則92 4.6腐蝕與磨損條件下構(gòu)件可靠性準(zhǔn)則腐蝕與磨損條件下構(gòu)件可靠性準(zhǔn)則防護(hù)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則配合面準(zhǔn)則潤(rùn)滑劑準(zhǔn)則環(huán)境匹配準(zhǔn)則表面技術(shù)9394 第五章第五章 機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則5.1基于材力三大假設(shè)的靜載設(shè)計(jì)5.2基于交變載荷或譜載荷作用的抗疲勞設(shè)計(jì)5.3基于當(dāng)量初始缺陷分布的概率斷裂控制5.4基于壓力容器快速斷裂控制的損傷容限5.5基于交變溫度作用的熱疲勞特性5.6構(gòu)件防腐蝕和耐磨損設(shè)計(jì)95 5.1傳統(tǒng)靜強(qiáng)度設(shè)計(jì)準(zhǔn)則及其局限性傳統(tǒng)靜強(qiáng)度設(shè)計(jì)準(zhǔn)則及其局限性 圣維南原理：如果把物體的一小部分邊界上的面里,變換為分布不同但靜力等效的面力(主矢量相同

41、,對(duì)于同一點(diǎn)的主矩也相同),那么,近處的應(yīng)力分布將有顯著的改變,但是遠(yuǎn)處所受的影響可以不計(jì).注意:圣維南原理絕不能離開“靜力等效” 幾何、物理、相容96四個(gè)強(qiáng)度理論四個(gè)強(qiáng)度理論第一類強(qiáng)度理論(斷裂破壞理論)第一強(qiáng)度理論最大拉應(yīng)力理論第二強(qiáng)度理論最大伸長(zhǎng)線應(yīng)變理論11xd3212dx97四大強(qiáng)度理論四大強(qiáng)度理論第二類強(qiáng)度理論:流動(dòng)破壞理論第三強(qiáng)度理論:最大剪應(yīng)力理論第四強(qiáng)度理論:形狀改變比能理論314xd213232221421xd98平面應(yīng)力平面應(yīng)力yxxE1YXxE21XYYE1XYYE21YXZE10ZGXYXY0YZXZXYXYG0YZXZ 99平面應(yīng)變平面應(yīng)變當(dāng)應(yīng)變發(fā)生在一個(gè)應(yīng)力為0的

42、正交平面時(shí),發(fā)生平面應(yīng)變ZYxxEEYXXE1211YXYYEEXYYE12110ZYXZE211GXYXY0YZXZXYXYG0YZXZ 100一般三維空間應(yīng)力狀態(tài)一般三維空間應(yīng)力狀態(tài)一般應(yīng)力狀態(tài)ZYXXEEZYXXE1211ZXYYEEZXYYE1211YXZZEEYXZZE1211GXYXYGXZXZGYZYZXYXYGXZXZGYZYZG 1015.2基于交變載荷或譜載荷作用的抗疲勞設(shè)計(jì)基于交變載荷或譜載荷作用的抗疲勞設(shè)計(jì)不同載荷形式疲勞問題不同載荷形式疲勞問題對(duì)稱彎曲疲勞拉壓疲勞扭轉(zhuǎn)疲勞熱疲勞高溫疲勞腐蝕疲勞1021035.3基于當(dāng)量初始缺陷分布的概率斷裂控制基于當(dāng)量初始缺陷分布的概

43、率斷裂控制基于初始缺陷的斷裂分析斷裂韌性分布特征應(yīng)力強(qiáng)度應(yīng)子分布形式概率斷裂控制5.4基于壓力容器快速斷裂控制的損傷容限基于壓力容器快速斷裂控制的損傷容限壓力容器平面應(yīng)力設(shè)計(jì)平面應(yīng)變實(shí)驗(yàn)條件損傷容限張開形斷裂控制剪切形斷裂控制反平面剪切斷裂控制104105 齒輪齒輪斷裂控制斷裂控制1065.5基于交變溫度作用的熱疲勞特性基于交變溫度作用的熱疲勞特性散熱設(shè)計(jì)溫度梯度控制幾何連續(xù)性準(zhǔn)則熱疲勞失效模式熱強(qiáng)性材料均勻變形準(zhǔn)則107過熱過熱108 力熱聯(lián)合作用與高溫疲勞力熱聯(lián)合作用與高溫疲勞109 5.6構(gòu)件防腐蝕和耐磨損設(shè)計(jì)構(gòu)件防腐蝕和耐磨損設(shè)計(jì)電偶序及其相容性準(zhǔn)則表面防護(hù)準(zhǔn)則潤(rùn)滑油匹配準(zhǔn)則校核準(zhǔn)則綜

44、合試驗(yàn)熱/化學(xué)/氣候復(fù)合環(huán)境下工作的構(gòu)件,使用壽命和服役期間,應(yīng)不出現(xiàn)影響其良好工作狀態(tài)的腐蝕,損傷,磨蝕坑,應(yīng)力腐蝕裂紋,剝蝕等5.6.1 避免大面積疊焊準(zhǔn)則是否存在大面積的疊焊、縫隙中的殘留物可能導(dǎo)致零件生銹確認(rèn)腐蝕環(huán)境條件：兩個(gè)不同電化學(xué)位勢(shì)的電極分別是什么？?jī)蓚€(gè)電極通過何方式實(shí)現(xiàn)電接觸？浸泡兩電極的電解質(zhì)是什么？如何形成的？確定是面腐蝕還是點(diǎn)腐蝕如果是面腐蝕，選擇增加板的厚度，按照預(yù)期設(shè)計(jì)壽命留出板厚余量。選擇其中一種防護(hù)層工藝方法：電鍍、噴涂、浸漬上漆、滲透、滾壓、化學(xué)轉(zhuǎn)換等金屬濃度不同，間隙內(nèi)腐蝕產(chǎn)物經(jīng)水解化作用酸化，氧氣擴(kuò)散困難，發(fā)生間隙腐蝕的可能性大得多，例如支承結(jié)構(gòu)、鋼架結(jié)構(gòu)

45、、點(diǎn)焊、單側(cè)焊、容器襯板中。避免間隙結(jié)構(gòu)出現(xiàn)；將間隙密封，使腐蝕性物質(zhì)無法進(jìn)入；1.將狹窄空間設(shè)計(jì)成較大空間，不停的對(duì)流使電解質(zhì)平衡。5.6.2 避免間隙腐蝕準(zhǔn)則不同金屬是否有電接觸？通過加絕緣措施使不同金屬?zèng)]有電接觸；有電接觸的不同金屬，哪是賤金屬，哪是貴金屬？如有螺栓、螺釘連接的結(jié)構(gòu)確定賤金屬是不是要保護(hù)的防腐蝕部件（賤金屬充當(dāng)陽極被腐蝕），如果是則采取系列措施，如果不是，則貴金屬是被保護(hù)部件，犧牲賤金屬（陽極）被腐蝕，保護(hù)貴金屬（陰極），則不必作技術(shù)處理金屬是否被電解質(zhì)包圍；5.6.3 避免局部微觀腐蝕環(huán)境準(zhǔn)則結(jié)構(gòu)上保證停車期間，管道中的介質(zhì)能空干，否則溫度下降，殘留介質(zhì)在器壁上濃縮結(jié)殼

46、，再啟動(dòng)后壁受熱，粘結(jié)在器壁上的結(jié)殼成為應(yīng)力裂紋腐蝕源5.6.4 防止流體通道淤積原則 防止大的溫度和濃度梯度，否則會(huì)引起沉淀物、冷凝物、局部勢(shì)差；高溫度、高濃度也會(huì)加速腐蝕過程；局部高溫引起結(jié)殼，結(jié)殼反過來加劇局部過熱；局部低溫會(huì)導(dǎo)致冷凝5.6.5 避免大溫度和濃度梯度差準(zhǔn)則5.6.6 防止高速流體準(zhǔn)則 常出現(xiàn)在高湍流區(qū)；確認(rèn)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)里是否存在高湍流區(qū)？1、結(jié)構(gòu)改進(jìn)，增大彎管彎曲半徑；2、過濾和離心分離流體，消除固體粒子和氣泡；3、陰極保護(hù)或加防腐劑；4、在危險(xiǎn)壁面電鍍或加涂層；5、選擇具有堅(jiān)硬保護(hù)層不易腐蝕的材料。對(duì)腐蝕速率較慢、均勻的面腐蝕適用；腐蝕速率和設(shè)備的設(shè)計(jì)壽命確定壁厚5.6.7

47、 腐蝕裕度準(zhǔn)則 在容積相等的前提下，使受腐蝕的表面最小，比表面積=表面積/體積六面體正方體圓柱體橢圓體球體5.6.8 最小比表面積準(zhǔn)則某儲(chǔ)液罐，10立方米容積，是用一個(gè)大罐還是用十個(gè)小罐減少腐蝕更好一點(diǎn)？ 不能通過結(jié)構(gòu)措施消除的腐蝕損壞，可設(shè)計(jì)上為后續(xù)更換腐蝕部件或加防護(hù)措施提供便利1、易于觀察腐蝕損壞；2、易于更換腐蝕嚴(yán)重的構(gòu)件；3、易于上涂層，易于電鍍5.6.9 便利后繼措施準(zhǔn)則 5.6.10 良好力學(xué)狀態(tài)準(zhǔn)則類似于焊接件里的強(qiáng)度要求設(shè)計(jì)規(guī)范，讓焊縫處于較好的受力狀態(tài)；拉應(yīng)力會(huì)加劇腐蝕；裂紋應(yīng)力同時(shí)存在時(shí)，可能產(chǎn)生應(yīng)力裂紋腐蝕123 第六章第六章 機(jī)械可靠性應(yīng)用準(zhǔn)則機(jī)械可靠性應(yīng)用準(zhǔn)則6.1

48、沖擊載荷與霍普金圣效應(yīng)6.2 各態(tài)遍歷的隨機(jī)振動(dòng)6.3隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)準(zhǔn)則6.4沖擊載荷作用的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則6.5結(jié)構(gòu)柔性與變形協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則6.6壓力容器與動(dòng)載作用設(shè)計(jì)準(zhǔn)則6.7振動(dòng)環(huán)境作用的可靠性準(zhǔn)則6.8復(fù)合載荷環(huán)境材料匹配準(zhǔn)則第六章第六章 機(jī)械可靠性應(yīng)用準(zhǔn)則機(jī)械可靠性應(yīng)用準(zhǔn)則6.9載荷環(huán)境毛坯匹配準(zhǔn)則6.10減振器與結(jié)構(gòu)阻尼準(zhǔn)則6.11潤(rùn)滑與降噪準(zhǔn)則6.12表面技術(shù)與潤(rùn)滑匹配準(zhǔn)則6.13 箱座、支架類零部件材料阻尼準(zhǔn)則6.14鑄件減震設(shè)計(jì)準(zhǔn)則6.15鍛件、焊接件抗沖擊設(shè)計(jì)準(zhǔn)則1241256.1沖擊載荷與霍普金圣效應(yīng)沖擊載荷與霍普金圣效應(yīng)吊索、吊具霍普金森實(shí)驗(yàn)宏觀運(yùn)動(dòng)振動(dòng)響應(yīng)局部效應(yīng)6.10減振器與

49、結(jié)構(gòu)阻尼準(zhǔn)則1266.2 各態(tài)遍歷的隨機(jī)振動(dòng)各態(tài)遍歷的隨機(jī)振動(dòng)無明顯周期特性，服從均值為零的正態(tài)分布波恩-馮-卡門邊界條件波恩-馮-卡門把N個(gè)原子構(gòu)成的鏈看著無限長(zhǎng)原子鏈中的一段，線晶格的振動(dòng)方式數(shù)等于其原子數(shù)。線晶格中，每個(gè)原子的振動(dòng)自由度為1，晶格的獨(dú)立方式數(shù)等于晶體自由度數(shù)。三維晶體中獨(dú)立的振動(dòng)方式數(shù)為3N。1276.3隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)準(zhǔn)則隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)準(zhǔn)則 產(chǎn)品和元器件標(biāo)準(zhǔn)篩選試驗(yàn)產(chǎn)品驗(yàn)收試驗(yàn)鑒定試驗(yàn)例行試驗(yàn)等采用梯形譜，主要控制指標(biāo)為：試驗(yàn)頻帶、功率譜密度水平和總均方根grms1286.4沖擊載荷作用的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則沖擊載荷作用的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則半正弦沖擊:適用于普通碰撞及發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火過程的沖擊描述作用時(shí)

50、間幅值控制精度沖擊響應(yīng)譜:適用于爆炸、分離等作用過程的環(huán)境描述1296.5結(jié)構(gòu)柔性與變形協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則結(jié)構(gòu)柔性與變形協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則有沖擊載荷的情況下，加大柔性，避免沖擊，但快速響應(yīng)特性會(huì)下降。載荷特征、失效模式、作用機(jī)理、宏觀形態(tài)、微觀損傷、細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)與協(xié)調(diào)準(zhǔn)則柔性準(zhǔn)則的措施：增加等截面桿的長(zhǎng)度；避免截面突變；安裝緩沖器；1.選用彈性模量小的材料。130變形協(xié)調(diào)準(zhǔn)則變形協(xié)調(diào)準(zhǔn)則 在力的傳遞中，構(gòu)件會(huì)發(fā)生變形，變形不對(duì)稱、接觸面變形不匹配等都會(huì)引起走偏、應(yīng)力集中等問題；解決措施：在接觸面處，降低構(gòu)件在力流方向上的剛度，以便減少對(duì)另一構(gòu)件變形的阻礙，使變形同步； 如：軸承的軸固定架、天車的導(dǎo)軌1316.

51、6壓力容器與動(dòng)載作用設(shè)計(jì)準(zhǔn)則壓力容器與動(dòng)載作用設(shè)計(jì)準(zhǔn)則靜強(qiáng)度傳力路徑損傷容限耐久性與剩余壽命PHM管理KYKIC1326.7振動(dòng)環(huán)境作用的可靠性準(zhǔn)則振動(dòng)環(huán)境作用的可靠性準(zhǔn)則模態(tài)控制激勵(lì)控制減振控制聲源控制133簡(jiǎn)諧振動(dòng)簡(jiǎn)諧振動(dòng)運(yùn)動(dòng)方程:通解:0 KxxM titieCeCx21tCxcosMK134有阻尼振動(dòng)有阻尼振動(dòng)運(yùn)動(dòng)方程通解:臨界阻尼 :02rteKDrMr02KDrMrMKMDDr242042 KMDMDr2MDCex2135有阻尼周期振動(dòng)有阻尼周期振動(dòng)通解tMDKMCextMD24cos22MDKMD242MDKMt242136強(qiáng)迫振動(dòng)強(qiáng)迫振動(dòng)運(yùn)動(dòng)方程通解:當(dāng)發(fā)生共振時(shí) 避免共振:

52、或qtFKxxMcos qtqMFtCxcoscos22q22q22q137有阻尼強(qiáng)迫振動(dòng)有阻尼強(qiáng)迫振動(dòng)運(yùn)動(dòng)方程:通解:問題:qtFKxxDxMcos qtCqtBtMDKMAexMDsincos24cos22DqFCBq, 0,時(shí)138一般系統(tǒng)一般系統(tǒng)示意圖自由振動(dòng)自由振動(dòng)當(dāng)當(dāng)q=時(shí)的強(qiáng)迫振動(dòng)時(shí)的強(qiáng)迫振動(dòng)xt01396.8復(fù)合載荷環(huán)境材料匹配準(zhǔn)則復(fù)合載荷環(huán)境材料匹配準(zhǔn)則齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)主要受力部分主要受力部分是是輪齒輪齒，齒面承受，齒面承受接觸應(yīng)力和摩擦力接觸應(yīng)力和摩擦力，要求輪齒表，要求輪齒表面有面有足夠的強(qiáng)度和硬度足夠的強(qiáng)度和硬度同時(shí)，同時(shí)，齒根部分齒根部分要承受要承受彎曲應(yīng)力彎曲應(yīng)

53、力齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)過程中有時(shí)還受到齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)過程中有時(shí)還受到?jīng)_擊力沖擊力，因此齒輪本體要有，因此齒輪本體要有一定的強(qiáng)度和韌性一定的強(qiáng)度和韌性140續(xù)續(xù)一般一般中小型齒輪中小型齒輪應(yīng)選用綜合機(jī)械性能良好的應(yīng)選用綜合機(jī)械性能良好的中碳結(jié)構(gòu)鋼中碳結(jié)構(gòu)鋼，重要的重要的齒輪齒輪應(yīng)選用應(yīng)選用合金滲碳鋼合金滲碳鋼。其毛坯生產(chǎn)方法。其毛坯生產(chǎn)方法采用型材經(jīng)鍛造采用型材經(jīng)鍛造而而結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大型齒輪復(fù)雜的大型齒輪，其毛坯可用，其毛坯可用鑄鋼或球墨鑄鐵鑄鋼或球墨鑄鐵鑄造鑄造而成而成在在單件生產(chǎn)的條件單件生產(chǎn)的條件下，也可用下，也可用焊接焊接方法制造方法制造大型齒輪大型齒輪的毛坯的毛坯低速運(yùn)轉(zhuǎn)受力不大的齒輪低速運(yùn)轉(zhuǎn)受力不大

54、的齒輪，可用，可用灰鑄鐵件灰鑄鐵件為毛坯為毛坯高速輕載的普通小齒輪高速輕載的普通小齒輪，為減小噪聲也可用，為減小噪聲也可用非金屬材料非金屬材料(如尼龍等如尼龍等)制造制造對(duì)對(duì)要求傳動(dòng)精確、結(jié)構(gòu)小巧的儀表齒輪要求傳動(dòng)精確、結(jié)構(gòu)小巧的儀表齒輪，可用，可用板料沖裁板料沖裁而成而成有些齒輪有些齒輪也可用也可用壓鑄、粉末冶金等方法壓鑄、粉末冶金等方法制成制成1416.9載荷環(huán)境毛坯匹配準(zhǔn)則載荷環(huán)境毛坯匹配準(zhǔn)則載荷類型環(huán)境特征工件形狀結(jié)構(gòu)尺寸規(guī)模1426.10減振器與結(jié)構(gòu)阻尼準(zhǔn)則減振器與結(jié)構(gòu)阻尼準(zhǔn)則減振器諧振特性及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的剛度、質(zhì)量、阻尼決定的儀器、設(shè)備動(dòng)力學(xué)常數(shù)運(yùn)動(dòng)方程通解:臨界阻尼 :02rteKD

55、rMr02KDrMrMKMDDr242042 KMDMDr2MDCex21436.11潤(rùn)滑與降噪準(zhǔn)則潤(rùn)滑與降噪準(zhǔn)則1446.12表面技術(shù)與潤(rùn)滑匹配準(zhǔn)則表面技術(shù)與潤(rùn)滑匹配準(zhǔn)則齒面嚴(yán)重膠合現(xiàn)象145A 金屬化學(xué)處理金屬化學(xué)處理鋼鐵的化學(xué)氧化（0.51.5m）有色金屬的化學(xué)氧化(0.54 m)鋁及鋁合金的陽極氧化可控制在幾十幾百微米(鋁自然氧化膜層厚0.0100.015 m)磷化處理(520 m)鉻酸鹽膜(0.82 m)146B 表面覆蓋技術(shù)準(zhǔn)則表面覆蓋技術(shù)準(zhǔn)則 涂料涂裝(有機(jī)涂料：酚醛樹脂、醇酸樹脂、氨基樹脂、丙烯酸樹脂、聚氨基甲酸樹脂及光固化涂料等)粘涂（加入二硫化鉬、金屬粉末、陶瓷粉末和纖維等

56、特殊材料的膠粘劑直接涂敷于零件表面）堆焊熱噴涂熱浸鍍（將工件浸在熔融的液態(tài)金屬中形成的鍍層）搪瓷、陶瓷、塑料涂敷147C 表面改性技術(shù)準(zhǔn)則表面改性技術(shù)準(zhǔn)則表面形變強(qiáng)化（噴丸等）表面熱處理（感應(yīng)、火焰、浴爐、電解液及高密度能量表面淬火）表面化學(xué)熱處理（滲碳、滲氮、碳氮共滲、滲硼、滲金屬）等離子體表面處理激光、電子束、高密度太陽能表面處理離子注入表面改性148D表面沉積技術(shù)準(zhǔn)則表面沉積技術(shù)準(zhǔn)則真空鍍膜濺射鍍膜離子鍍化學(xué)氣相沉積CVD分子束外延離子束合成薄膜149E 配合偶件腐蝕防護(hù)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則配合偶件腐蝕防護(hù)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 保護(hù)層緩蝕劑鈍化經(jīng)重鉻酸鹽處理的硫酸陽極化膜層電火花涂附硬度匹配準(zhǔn)則電化學(xué)防護(hù)準(zhǔn)則1

57、506.13 箱座、支架類零部件箱座、支架類零部件材料阻尼準(zhǔn)則材料阻尼準(zhǔn)則根據(jù)這類零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和使用要求，通常采用根據(jù)這類零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和使用要求，通常采用鑄鐵以鑄造鑄鐵以鑄造方法制成毛坯方法制成毛坯鑄鐵能制造結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的毛坯，具有良好的耐壓、耐磨和減振性，價(jià)格便鑄鐵能制造結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的毛坯，具有良好的耐壓、耐磨和減振性，價(jià)格便宜宜對(duì)對(duì)受力大、復(fù)雜的零件受力大、復(fù)雜的零件毛坯，則采用毛坯，則采用鑄鋼鑄鋼件件在在單件生產(chǎn)或工期緊迫單件生產(chǎn)或工期緊迫時(shí)，也可采用時(shí)，也可采用焊接件焊接件制造毛坯，它的優(yōu)點(diǎn)可減輕零件制造毛坯，它的優(yōu)點(diǎn)可減輕零件重量，但減振性不如鑄鐵件重量，但減振性不如鑄鐵件151

58、6.14鑄件減震設(shè)計(jì)準(zhǔn)則鑄件減震設(shè)計(jì)準(zhǔn)則根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和使用要求，通常采用根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和使用要求，通常采用鑄鐵以鑄造鑄鐵以鑄造方法制成毛坯方法制成毛坯鑄鐵能制造結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的毛坯，具有良好的耐壓、耐磨和減振性，價(jià)鑄鐵能制造結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的毛坯，具有良好的耐壓、耐磨和減振性，價(jià)格便宜格便宜對(duì)對(duì)受力大、復(fù)雜的零件受力大、復(fù)雜的零件毛坯，則采用毛坯，則采用鑄鋼鑄鋼件件在在單件生產(chǎn)或工期緊迫單件生產(chǎn)或工期緊迫時(shí)，也可采用時(shí)，也可采用焊接件焊接件制造毛坯，它的優(yōu)點(diǎn)可減輕制造毛坯，它的優(yōu)點(diǎn)可減輕零件重量，但減振性不如鑄鐵件零件重量，但減振性不如鑄鐵件有些異形斷面或彎曲軸線的軸有些異形斷面或彎曲軸線

59、的軸，如凸輪軸、曲軸等，材料采用球墨鑄鐵，如凸輪軸、曲軸等，材料采用球墨鑄鐵，其毛坯選用其毛坯選用鑄造鑄造成形方法。成形方法。在某些情況下，零件毛坯成形方法可選用在某些情況下，零件毛坯成形方法可選用鍛鍛-焊、鑄焊、鑄-焊結(jié)合焊結(jié)合的方法的方法例如：汽車排氣閥零件，可將合金耐熱鋼的閥帽與普通碳素鋼的閥桿焊例如：汽車排氣閥零件，可將合金耐熱鋼的閥帽與普通碳素鋼的閥桿焊成一體，以節(jié)約耐熱鋼材料。有些大型軸桿類零件的毛坯，例如我國(guó)自成一體，以節(jié)約耐熱鋼材料。有些大型軸桿類零件的毛坯，例如我國(guó)自行設(shè)計(jì)制造的行設(shè)計(jì)制造的12000 t水壓機(jī)的立柱，即采用鑄焊結(jié)構(gòu)；該立柱長(zhǎng)水壓機(jī)的立柱，即采用鑄焊結(jié)構(gòu)；該立

60、柱長(zhǎng)18m，直徑直徑1m，壁厚，壁厚0.3m，重，重80t，采用，采用ZG270500，分六段鑄造，以焊接方，分六段鑄造，以焊接方法焊成整體毛坯法焊成整體毛坯1526.15鍛件、焊接件抗沖擊設(shè)計(jì)準(zhǔn)則鍛件、焊接件抗沖擊設(shè)計(jì)準(zhǔn)則一般的軸類零件一般的軸類零件若各段臺(tái)階若各段臺(tái)階直徑相差不大直徑相差不大，可，可直接選直接選用型材用型材；若；若直徑相差較大直徑相差較大，則可，則可采用鍛件采用鍛件。大型零件大型零件只能采用只能采用自由鍛件、砂型鑄件或焊接件自由鍛件、砂型鑄件或焊接件。軸桿類零件一般都是軸桿類零件一般都是重要的受力和傳動(dòng)零件重要的受力和傳動(dòng)零件用于中等載荷或一般要求的軸，主要選用中碳調(diào)質(zhì)鋼用