第一章汽車可靠性理論基礎(chǔ)

1、汽車維修工程汽車維修工程第第1 1章章 汽車可靠性理論基礎(chǔ)汽車可靠性理論基礎(chǔ)汽車維修工程汽車維修工程教學(xué)內(nèi)容：教學(xué)內(nèi)容：1.1.汽車可靠性理論基礎(chǔ)汽車可靠性理論基礎(chǔ)2.2.汽車零部件失效理論汽車零部件失效理論3.3.汽車維護(hù)工藝汽車維護(hù)工藝4.4.汽車修理工藝汽車修理工藝5.5.汽車零件修復(fù)方法汽車零件修復(fù)方法6.6.汽車修理質(zhì)量管理汽車修理質(zhì)量管理7.7.汽車發(fā)動機(jī)機(jī)械系統(tǒng)維修汽車發(fā)動機(jī)機(jī)械系統(tǒng)維修8.8.汽車底盤機(jī)械系統(tǒng)維修汽車底盤機(jī)械系統(tǒng)維修9.9.汽車車身維修汽車車身維修汽車維修工程汽車維修工程第第1 1章章 汽車可靠性理論基礎(chǔ)汽車可靠性理論基礎(chǔ)第一章第一章 汽車可靠性理論基礎(chǔ)汽車可靠

2、性理論基礎(chǔ)1.1.汽車可靠性概述汽車可靠性概述2.2.汽車故障的類型及其分布汽車故障的類型及其分布3.3.汽車可靠性分析汽車可靠性分析4.4.汽車可靠性綜合評定汽車可靠性綜合評定教學(xué)內(nèi)容：教學(xué)內(nèi)容：汽車維修工程汽車維修工程第第1 1章章 汽車可靠性理論基礎(chǔ)汽車可靠性理論基礎(chǔ)教學(xué)目標(biāo)：教學(xué)目標(biāo)： 1.1.了解汽車可靠性綜合評定方法了解汽車可靠性綜合評定方法2.2.熟悉可靠性基本理論、汽車可靠性的數(shù)據(jù)采集及熟悉可靠性基本理論、汽車可靠性的數(shù)據(jù)采集及可靠性數(shù)據(jù)分析可靠性數(shù)據(jù)分析3.3.掌握汽車可靠性的基本定義及評價指標(biāo)掌握汽車可靠性的基本定義及評價指標(biāo)4.4.掌握汽車故障的類型及分布規(guī)律掌握汽車故障

3、的類型及分布規(guī)律第一章第一章 汽車可靠性理論基礎(chǔ)汽車可靠性理論基礎(chǔ)汽車維修工程汽車維修工程第第1 1章章 汽車可靠性理論基礎(chǔ)汽車可靠性理論基礎(chǔ)1.1 1.1 汽車可靠性概述汽車可靠性概述一、可靠性簡介一、可靠性簡介（一）汽車可靠性的定義（一）汽車可靠性的定義1 1、可靠性可靠性: :指指產(chǎn)品產(chǎn)品在規(guī)定的在規(guī)定的使用條件使用條件下和下和規(guī)定的時間規(guī)定的時間內(nèi)完成內(nèi)完成規(guī)定功規(guī)定功能能的能力。的能力?？煽啃缘乃囊兀嚎煽啃缘乃囊兀篴.a.產(chǎn)品：整車、部件、零件產(chǎn)品：整車、部件、零件b.b.規(guī)定條件：環(huán)境條件（氣候、道路）；規(guī)定條件：環(huán)境條件（氣候、道路）； 運(yùn)行條件（載荷性質(zhì)、種類、行駛速度）；

4、運(yùn)行條件（載荷性質(zhì)、種類、行駛速度）； 維修條件（維修方式、水平、制度）維修條件（維修方式、水平、制度）c.c.規(guī)定時間：保用期、第一次大修里程、報廢期規(guī)定時間：保用期、第一次大修里程、報廢期d.d.規(guī)定功能：設(shè)計任務(wù)書、使用說明書、訂貨合同規(guī)定功能：設(shè)計任務(wù)書、使用說明書、訂貨合同汽車維修工程汽車維修工程第第1 1章章 汽車可靠性理論基礎(chǔ)汽車可靠性理論基礎(chǔ)（二）汽車可靠性發(fā)展的歷史（二）汽車可靠性發(fā)展的歷史搖籃期搖籃期 二戰(zhàn)期間，美軍的飛機(jī)因飛行故障損失的數(shù)量是被地二戰(zhàn)期間，美軍的飛機(jī)因飛行故障損失的數(shù)量是被地方擊落數(shù)量的方擊落數(shù)量的1.51.5倍；飛機(jī)上電子設(shè)備有倍；飛機(jī)上電子設(shè)備有60%

5、60%不能正常使用。不能正常使用。奠基期奠基期 2020世紀(jì)世紀(jì)5050年代，美國軍用雷達(dá)因故障不能工作的時間年代，美國軍用雷達(dá)因故障不能工作的時間占全年的占全年的84%84%，也就是說一年當(dāng)中僅有，也就是說一年當(dāng)中僅有1.81.8個月是正常工作，個月是正常工作，因此，美國成立了可靠性管理機(jī)構(gòu)，制定了可靠性工程大綱因此，美國成立了可靠性管理機(jī)構(gòu)，制定了可靠性工程大綱和標(biāo)準(zhǔn)。和標(biāo)準(zhǔn)。普及期普及期 2020世紀(jì)世紀(jì)6060年代，可靠性的研究從電子產(chǎn)品向其他工業(yè)年代，可靠性的研究從電子產(chǎn)品向其他工業(yè)產(chǎn)品迅速推廣。產(chǎn)品迅速推廣。成熟期成熟期 2020世紀(jì)世紀(jì)7070年代，人們在以消費(fèi)者為中心的理念指導(dǎo)

6、下，年代，人們在以消費(fèi)者為中心的理念指導(dǎo)下，在強(qiáng)烈的市場競爭條件下，在消費(fèi)主義思想的支持下，提出在強(qiáng)烈的市場競爭條件下，在消費(fèi)主義思想的支持下，提出了大量產(chǎn)品的責(zé)任問題，可靠性研究工作在世界范圍內(nèi)達(dá)到了大量產(chǎn)品的責(zé)任問題，可靠性研究工作在世界范圍內(nèi)達(dá)到成熟階段。成熟階段。汽車維修工程汽車維修工程第第1 1章章 汽車可靠性理論基礎(chǔ)汽車可靠性理論基礎(chǔ)二、可靠性的評價指標(biāo)二、可靠性的評價指標(biāo)（一）可靠度（有效度）（一）可靠度（有效度）可靠度：可靠度：汽車在規(guī)定的使用條件下和規(guī)定的時汽車在規(guī)定的使用條件下和規(guī)定的時 間內(nèi)完成規(guī)定功能的概率。記作間內(nèi)完成規(guī)定功能的概率。記作R R（t t）。）。汽車維修

7、工程汽車維修工程第第1 1章章 汽車可靠性理論基礎(chǔ)汽車可靠性理論基礎(chǔ)（二）失效度（不可靠度、累計故障概率）（二）失效度（不可靠度、累計故障概率）失效度：失效度：汽車在規(guī)定的使用條件下和規(guī)定的時間內(nèi)喪失規(guī)汽車在規(guī)定的使用條件下和規(guī)定的時間內(nèi)喪失規(guī)定功能（發(fā)生故障）的概率。記作定功能（發(fā)生故障）的概率。記作F F（t t）。）。 汽車維修工程汽車維修工程第第1 1章章 汽車可靠性理論基礎(chǔ)汽車可靠性理論基礎(chǔ) （三）（三）故障概率密度：故障概率密度：汽車出現(xiàn)故障的概率隨時間變汽車出現(xiàn)故障的概率隨時間變化的規(guī)律。失效度對時間的分布函數(shù)。用化的規(guī)律。失效度對時間的分布函數(shù)。用 f f（t t）表）表示。示

8、。 產(chǎn)品出現(xiàn)故障的概率隨時間的變化的規(guī)律，反映了產(chǎn)品出現(xiàn)故障的概率隨時間的變化的規(guī)律，反映了單位時間的的失效概率。單位時間的的失效概率。汽車維修工程汽車維修工程第第1 1章章 汽車可靠性理論基礎(chǔ)汽車可靠性理論基礎(chǔ)（四）（四）故障率：故障率：故障率函數(shù)也稱失效率函數(shù)，是指產(chǎn)品到故障率函數(shù)也稱失效率函數(shù)，是指產(chǎn)品到t t時刻為時刻為止未發(fā)生故障，在該時刻后發(fā)生故障的概率，用止未發(fā)生故障，在該時刻后發(fā)生故障的概率，用(t(t) )表示，可表示，可以表述產(chǎn)品在整個壽命期內(nèi)出現(xiàn)故障的可能性。以表述產(chǎn)品在整個壽命期內(nèi)出現(xiàn)故障的可能性。計算故障率時，常用當(dāng)量故障率計算故障率時，常用當(dāng)量故障率D D表示：表示

9、：式中：式中：nn樣車數(shù)樣車數(shù) tt時間時間 r rj j第第j j類故障數(shù)，類故障數(shù)， j j第第j j類故障的當(dāng)量系數(shù)。類故障的當(dāng)量系數(shù)。汽車故障一般分成汽車故障一般分成4 4類類: :致命故障致命故障1 1=100 =100 嚴(yán)重故障嚴(yán)重故障2 2=10 =10 一般故障一般故障3 3=1 =1 輕微故障輕微故障4 4=0.2=0.2汽車維修工程汽車維修工程第第1 1章章 汽車可靠性理論基礎(chǔ)汽車可靠性理論基礎(chǔ)（五）（五）平均無故障工作時間平均無故障工作時間：汽車故障的平均間隔時間，記為：汽車故障的平均間隔時間，記為MTBFMTBF（六）（六）平均首次故障時間平均首次故障時間：汽車產(chǎn)品首次

10、故障時間的平均值。記：汽車產(chǎn)品首次故障時間的平均值。記為為MTTFMTTF（七）（七）平均維修時間平均維修時間：修復(fù)時間的平均值：修復(fù)時間的平均值, ,記為記為MTTR.MTTR.汽車維修工程汽車維修工程第第1 1章章 汽車可靠性理論基礎(chǔ)汽車可靠性理論基礎(chǔ)（八）（八）可靠壽命：可靠壽命：產(chǎn)品可靠度是工作壽命產(chǎn)品可靠度是工作壽命t t的函數(shù)，是用可靠度函的函數(shù)，是用可靠度函數(shù)數(shù)R R（t t）表示的，故對于一批產(chǎn)品而言，當(dāng)給定時間）表示的，故對于一批產(chǎn)品而言，當(dāng)給定時間t t，就確定，就確定了相應(yīng)的可靠度，反之，若確定了可靠度，即可求出相應(yīng)的壽了相應(yīng)的可靠度，反之，若確定了可靠度，即可求出相應(yīng)的

11、壽命，以命，以T TR R表示。表示。在可靠壽命中有以下特殊情況：在可靠壽命中有以下特殊情況：特征壽命：特征壽命：可靠度可靠度R R（t t）=exp=exp（-1-1）=36.8%=36.8%的可靠壽命稱為特的可靠壽命稱為特征壽命。征壽命。中位壽命：中位壽命：可靠度可靠度R R（t t）=50%=50%的可靠壽命稱為中位壽命，記為的可靠壽命稱為中位壽命，記為T T0.5 0.5 額定壽命：額定壽命：可靠度可靠度R R（t t）=90%=90%的可靠壽命稱為的額定壽命，記的可靠壽命稱為的額定壽命，記為為T T0.90.9 汽車維修工程汽車維修工程第第1 1章章 汽車可靠性理論基礎(chǔ)汽車可靠性理論

12、基礎(chǔ)（九）（九）維修度維修度M M(t(t) )：系統(tǒng)在規(guī)定的條件下進(jìn)行維修時，在規(guī)定的時：系統(tǒng)在規(guī)定的條件下進(jìn)行維修時，在規(guī)定的時間內(nèi)，保持或恢復(fù)到規(guī)定狀態(tài)的概率。間內(nèi)，保持或恢復(fù)到規(guī)定狀態(tài)的概率。（十）（十）有效度：有效度：把系統(tǒng)可靠性和維修性特性轉(zhuǎn)換為效能的一個指標(biāo)把系統(tǒng)可靠性和維修性特性轉(zhuǎn)換為效能的一個指標(biāo)的參數(shù)。的參數(shù)。汽車維修工程汽車維修工程第第1 1章章 汽車可靠性理論基礎(chǔ)汽車可靠性理論基礎(chǔ)三、系統(tǒng)可靠性三、系統(tǒng)可靠性（一）系統(tǒng)可靠性的定義（一）系統(tǒng)可靠性的定義 系統(tǒng)可靠性是指工作系統(tǒng)在一定的使用條件下，在要求的工系統(tǒng)可靠性是指工作系統(tǒng)在一定的使用條件下，在要求的工作時間內(nèi)，完成

13、規(guī)定功能的能力。作時間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力。（二）簡單系統(tǒng)可靠性（二）簡單系統(tǒng)可靠性1 1、串聯(lián)系統(tǒng)、串聯(lián)系統(tǒng) 若組成系統(tǒng)的各零部件，只要有一個零件發(fā)生故障，若組成系統(tǒng)的各零部件，只要有一個零件發(fā)生故障，系統(tǒng)便發(fā)生故障。系統(tǒng)便發(fā)生故障。 發(fā)動機(jī)油路故障發(fā)動機(jī)油路故障汽車維修工程汽車維修工程第第1 1章章 汽車可靠性理論基礎(chǔ)汽車可靠性理論基礎(chǔ)（二）簡單系統(tǒng)可靠性（二）簡單系統(tǒng)可靠性1 1、串聯(lián)系統(tǒng)、串聯(lián)系統(tǒng)其系統(tǒng)可靠度為其系統(tǒng)可靠度為若各單元的壽命分布均為指數(shù)分布，即若各單元的壽命分布均為指數(shù)分布，即式中，為系統(tǒng)的故障率；為第個單元的故障率。式中，為系統(tǒng)的故障率；為第個單元的故障率。s汽車維修

14、工程汽車維修工程第第1 1章章 汽車可靠性理論基礎(chǔ)汽車可靠性理論基礎(chǔ)說明：說明：a.a.串聯(lián)系統(tǒng)的工作壽命總是等于系統(tǒng)中最短的一個零件的壽命，串聯(lián)系統(tǒng)的工作壽命總是等于系統(tǒng)中最短的一個零件的壽命，即即并且，系統(tǒng)的平均故障間隔時間為并且，系統(tǒng)的平均故障間隔時間為b.b.串聯(lián)系統(tǒng)的系統(tǒng)可靠性總是小于系統(tǒng)中任何一個零件的可靠度。串聯(lián)系統(tǒng)的系統(tǒng)可靠性總是小于系統(tǒng)中任何一個零件的可靠度。汽車維修工程汽車維修工程第第1 1章章 汽車可靠性理論基礎(chǔ)汽車可靠性理論基礎(chǔ)（二）簡單系統(tǒng)可靠性（二）簡單系統(tǒng)可靠性2 2、并聯(lián)系統(tǒng)、并聯(lián)系統(tǒng) 若組成系統(tǒng)的各個總成或零件中，只要其中還有一若組成系統(tǒng)的各個總成或零件中，只

15、要其中還有一個總成或零件在起作用，就能維持整個系統(tǒng)繼續(xù)工作。設(shè)各單元的個總成或零件在起作用，就能維持整個系統(tǒng)繼續(xù)工作。設(shè)各單元的可靠性相互獨(dú)立，則系統(tǒng)失效概率為：可靠性相互獨(dú)立，則系統(tǒng)失效概率為：其其系統(tǒng)可靠度為系統(tǒng)可靠度為：說明：說明：a.a.并聯(lián)系統(tǒng)的工作壽命總是等于系統(tǒng)中最長的一個零件的壽命。并聯(lián)系統(tǒng)的工作壽命總是等于系統(tǒng)中最長的一個零件的壽命。 b.b.并聯(lián)系統(tǒng)的系統(tǒng)可靠度總是大于系統(tǒng)中任何一個零件的可靠度。并聯(lián)系統(tǒng)的系統(tǒng)可靠度總是大于系統(tǒng)中任何一個零件的可靠度。蓄電池與蓄電池與發(fā)電機(jī)如發(fā)電機(jī)如何連接？何連接？汽車維修工程汽車維修工程第第1 1章章 汽車可靠性理論基礎(chǔ)汽車可靠性理論基礎(chǔ)

16、（二）簡單系統(tǒng)可靠性（二）簡單系統(tǒng)可靠性3 3、串并聯(lián)組合系統(tǒng)、串并聯(lián)組合系統(tǒng) 串、并聯(lián)組合系統(tǒng)是由串聯(lián)子系統(tǒng)和并聯(lián)子系統(tǒng)組合而成如串、并聯(lián)組合系統(tǒng)是由串聯(lián)子系統(tǒng)和并聯(lián)子系統(tǒng)組合而成如圖圖1-51-5所示。為了提高系統(tǒng)可靠度，將和兩零件相連，構(gòu)成所示。為了提高系統(tǒng)可靠度，將和兩零件相連，構(gòu)成并聯(lián)子系統(tǒng)，然后再與零件串聯(lián)組成等效串聯(lián)系統(tǒng)，如圖并聯(lián)子系統(tǒng)，然后再與零件串聯(lián)組成等效串聯(lián)系統(tǒng)，如圖1-61-6所示。所示。圖串、并聯(lián)組合系統(tǒng)圖等效串聯(lián)系統(tǒng)其系統(tǒng)可靠度為：其系統(tǒng)可靠度為： RS=RARB+RARC-RARBRC汽車維修工程汽車維修工程第第1 1章章 汽車可靠性理論基礎(chǔ)汽車可靠性理論基礎(chǔ)（三

17、）汽車可靠性分配（三）汽車可靠性分配1 1、汽車可靠性分配的定義、汽車可靠性分配的定義 根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計所確定的汽車可靠性指標(biāo)值，合理地將指標(biāo)分根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計所確定的汽車可靠性指標(biāo)值，合理地將指標(biāo)分配于系統(tǒng)各單元的設(shè)計過程。配于系統(tǒng)各單元的設(shè)計過程。2 2、汽車可靠性分配的目的和作用、汽車可靠性分配的目的和作用（1 1）通過可靠性分配，確定汽車系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)。）通過可靠性分配，確定汽車系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)。（2 2）通過可靠性分配，確定各子系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)。）通過可靠性分配，確定各子系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)。（3 3）通過可靠性分配，有利于加強(qiáng)設(shè)計部門間的聯(lián)絡(luò)和配合。）通過可靠性分配，有利于加強(qiáng)設(shè)計部門間的聯(lián)

18、絡(luò)和配合。（4 4）通過可靠性分配，有利于增強(qiáng)設(shè)計者的全局觀念。）通過可靠性分配，有利于增強(qiáng)設(shè)計者的全局觀念。汽車維修工程汽車維修工程第第1 1章章 汽車可靠性理論基礎(chǔ)汽車可靠性理論基礎(chǔ)1-2 1-2 汽車故障類型及故障分布規(guī)律汽車故障類型及故障分布規(guī)律一、汽車故障的概念及類型一、汽車故障的概念及類型（一）故障（一）故障1.1.故障的定義：產(chǎn)品在規(guī)定的條件下，在規(guī)定時間內(nèi)，不故障的定義：產(chǎn)品在規(guī)定的條件下，在規(guī)定時間內(nèi)，不能完成規(guī)定功能的現(xiàn)象。故障的表現(xiàn)形式稱為故障的模能完成規(guī)定功能的現(xiàn)象。故障的表現(xiàn)形式稱為故障的模式。式。 本質(zhì)故障：由汽車本身的原因而引起的故障。本質(zhì)故障：由汽車本身的原因而

19、引起的故障。 誤用故障：由操作者失誤而引起的故障。誤用故障：由操作者失誤而引起的故障。 一次故障：最初發(fā)生的故障。一次故障：最初發(fā)生的故障。 二次故障：由一次故障導(dǎo)致發(fā)生的相關(guān)故障或上一級系統(tǒng)二次故障：由一次故障導(dǎo)致發(fā)生的相關(guān)故障或上一級系統(tǒng) 的故障。的故障。按使用過程分按使用過程分按原因后果分按原因后果分汽車維修工程汽車維修工程第第1 1章章 汽車可靠性理論基礎(chǔ)汽車可靠性理論基礎(chǔ)2.2.故障的分類故障的分類 （1 1）按故障模式分：）按故障模式分：1)1)損壞型故障模式損壞型故障模式 如斷裂、碎裂、開裂、點(diǎn)蝕、燒蝕、變形、拉傷、龜裂以受壓痕等。如斷裂、碎裂、開裂、點(diǎn)蝕、燒蝕、變形、拉傷、龜裂

20、以受壓痕等。2)2)退化型故障模式退化型故障模式 如老化、變質(zhì)、剝落以及異常磨損等。如老化、變質(zhì)、剝落以及異常磨損等。 3)3)松脫型故障模式松脫型故障模式 如松動、脫落等，特別是螺紋鏈接件。如松動、脫落等，特別是螺紋鏈接件。 4)4)失調(diào)型故障模式失調(diào)型故障模式 如壓力過高或過低、行程失調(diào)、間隙過大或過小、干涉如壓力過高或過低、行程失調(diào)、間隙過大或過小、干涉 以及卡滯等以及卡滯等 。5)5)堵塞與滲漏型故障模式堵塞與滲漏型故障模式 如堵塞、氣阻、漏油、漏水以及漏氣等如堵塞、氣阻、漏油、漏水以及漏氣等 。6)6)性能衰退或功能失效型故障模式性能衰退或功能失效型故障模式 如功能失效、性能衰退、公

21、害超標(biāo)、異響以及過熱等如功能失效、性能衰退、公害超標(biāo)、異響以及過熱等 。汽車維修工程汽車維修工程第第1 1章章 汽車可靠性理論基礎(chǔ)汽車可靠性理論基礎(chǔ)2.2.故障的分類故障的分類按照故障性質(zhì)分類：按照故障性質(zhì)分類：1 1）致命故障：危及人身安全，引起主要總成件報廢，造成重大經(jīng)）致命故障：危及人身安全，引起主要總成件報廢，造成重大經(jīng)濟(jì)損失，對周圍環(huán)境造成嚴(yán)重?fù)p害。濟(jì)損失，對周圍環(huán)境造成嚴(yán)重?fù)p害。2 2）嚴(yán)重故障：引起主要零部件、總成嚴(yán)重?fù)p壞或影響行車安全，）嚴(yán)重故障：引起主要零部件、總成嚴(yán)重?fù)p壞或影響行車安全，不能用易損件和隨車工具在較短時間內(nèi)排除。不能用易損件和隨車工具在較短時間內(nèi)排除。3 3）

22、一般故障：不影響行車安全的非主要零部件故障，可用易損件）一般故障：不影響行車安全的非主要零部件故障，可用易損件和隨車工具在較短時間內(nèi)排除。和隨車工具在較短時間內(nèi)排除。4 4）輕微故障：對汽車正常運(yùn)行基本影響，不需要更換零件，可用）輕微故障：對汽車正常運(yùn)行基本影響，不需要更換零件，可用隨車工具比較容易地排除。隨車工具比較容易地排除。汽車維修工程汽車維修工程第第1 1章章 汽車可靠性理論基礎(chǔ)汽車可靠性理論基礎(chǔ)（二）典型的壽命曲線（二）典型的壽命曲線早期故障期（段）早期故障期（段） 產(chǎn)品在工作之初，由于設(shè)計、制造、裝配等方面的缺陷，而發(fā)產(chǎn)品在工作之初，由于設(shè)計、制造、裝配等方面的缺陷，而發(fā)生早期故障

23、的一段時間。在此期間，汽車發(fā)生故障的可能性很大，生早期故障的一段時間。在此期間，汽車發(fā)生故障的可能性很大，但故障率隨著時間的增加而迅速下降。但故障率隨著時間的增加而迅速下降。偶然故障期（偶然故障期（B B段）段） 在此期間，在此期間， （t t）的變化趨于穩(wěn)定，接近常數(shù)，屬故障率恒）的變化趨于穩(wěn)定，接近常數(shù)，屬故障率恒定型，相當(dāng)與正常使用期。定型，相當(dāng)與正常使用期。1-2 1-2 汽車故障類型及故障分布規(guī)律汽車故障類型及故障分布規(guī)律耗損故障期（耗損故障期（C C段）段） 由于老化、疲勞、磨損等原因引起的故障。由于老化、疲勞、磨損等原因引起的故障。汽車維修工程汽車維修工程第第1 1章章 汽車可靠

24、性理論基礎(chǔ)汽車可靠性理論基礎(chǔ)二、汽車可靠性常用的故障分布二、汽車可靠性常用的故障分布 汽車可靠性研究中應(yīng)用的理論分布類型很多，常用的有正態(tài)汽車可靠性研究中應(yīng)用的理論分布類型很多，常用的有正態(tài)分布、對數(shù)正態(tài)分布、指數(shù)分布和威布爾分布等。分布、對數(shù)正態(tài)分布、指數(shù)分布和威布爾分布等。（一）指數(shù)分布（一）指數(shù)分布指數(shù)分布是隨機(jī)變量分布形式中最基本的一種。指數(shù)分布是隨機(jī)變量分布形式中最基本的一種。 產(chǎn)品處于偶然故障期內(nèi)所發(fā)生的故障服從指數(shù)分布，在此期間產(chǎn)品處于偶然故障期內(nèi)所發(fā)生的故障服從指數(shù)分布，在此期間（t t）= =常數(shù)。偶然故障、突變失效，如電器元件、氣缸墊等，一常數(shù)。偶然故障、突變失效，如電器元

25、件、氣缸墊等，一般服從指數(shù)分布。般服從指數(shù)分布。 一般復(fù)雜機(jī)器的故障率分布常以指數(shù)分布為主。一般復(fù)雜機(jī)器的故障率分布常以指數(shù)分布為主。1-2 1-2 汽車故障類型及故障分布規(guī)律汽車故障類型及故障分布規(guī)律指數(shù)分布密度函數(shù)指數(shù)分布密度函數(shù)汽車維修工程汽車維修工程第第1 1章章 汽車可靠性理論基礎(chǔ)汽車可靠性理論基礎(chǔ)指數(shù)分布密度函數(shù)：指數(shù)分布密度函數(shù)：二、汽車可靠性常用的故障分布二、汽車可靠性常用的故障分布（一）指數(shù)分布（一）指數(shù)分布汽車維修工程汽車維修工程第第1 1章章 汽車可靠性理論基礎(chǔ)汽車可靠性理論基礎(chǔ)二、汽車可靠性常用的故障分布二、汽車可靠性常用的故障分布（一）指數(shù)分布（一）指數(shù)分布汽車維修工

26、程汽車維修工程第第1 1章章 汽車可靠性理論基礎(chǔ)汽車可靠性理論基礎(chǔ)1.1.正態(tài)分布特征正態(tài)分布特征 正態(tài)分布的故障密度函數(shù)為：正態(tài)分布的故障密度函數(shù)為：二、汽車可靠性常用的故障分布二、汽車可靠性常用的故障分布（二）正態(tài)分布（二）正態(tài)分布汽車維修工程汽車維修工程第第1 1章章 汽車可靠性理論基礎(chǔ)汽車可靠性理論基礎(chǔ)二、汽車可靠性常用的故障分布二、汽車可靠性常用的故障分布（二）正態(tài)分布（二）正態(tài)分布汽車維修工程汽車維修工程第第1 1章章 汽車可靠性理論基礎(chǔ)汽車可靠性理論基礎(chǔ)二、汽車可靠性常用的故障分布二、汽車可靠性常用的故障分布（二）正態(tài)分布（二）正態(tài)分布汽車維修工程汽車維修工程第第1 1章章 汽車

27、可靠性理論基礎(chǔ)汽車可靠性理論基礎(chǔ)分布函數(shù)：分布函數(shù)：密度函數(shù)：密度函數(shù)：二、汽車可靠性常用的故障分布二、汽車可靠性常用的故障分布（三）對數(shù)正態(tài)分布（三）對數(shù)正態(tài)分布汽車維修工程汽車維修工程第第1 1章章 汽車可靠性理論基礎(chǔ)汽車可靠性理論基礎(chǔ)威布爾分布的定義與特征威布爾分布的定義與特征威布爾分布的基本形式為一種三參數(shù)分布，其威布爾分布的基本形式為一種三參數(shù)分布，其表達(dá)式為：表達(dá)式為： 故障概率密度函數(shù)：故障概率密度函數(shù)：二、汽車可靠性常用的故障分布二、汽車可靠性常用的故障分布（四）威布爾分布（四）威布爾分布汽車維修工程汽車維修工程第第1 1章章 汽車可靠性理論基礎(chǔ)汽車可靠性理論基礎(chǔ)1-3 1-3

28、 汽車可靠性分析汽車可靠性分析一、汽車可靠性數(shù)據(jù)的采集一、汽車可靠性數(shù)據(jù)的采集（一）可靠性試驗的目的（一）可靠性試驗的目的 1)1)為研制新產(chǎn)品、發(fā)現(xiàn)其弱點(diǎn)以改進(jìn)設(shè)計；為研制新產(chǎn)品、發(fā)現(xiàn)其弱點(diǎn)以改進(jìn)設(shè)計； 2)2)為確認(rèn)零件的設(shè)計任務(wù)書；為確認(rèn)零件的設(shè)計任務(wù)書； 3)3)為接受產(chǎn)品和保證產(chǎn)品質(zhì)量；為接受產(chǎn)品和保證產(chǎn)品質(zhì)量； 4)4)為審查制造工藝的好壞等。為審查制造工藝的好壞等。汽車維修工程汽車維修工程第第1 1章章 汽車可靠性理論基礎(chǔ)汽車可靠性理論基礎(chǔ)（二）可靠性試驗分類（二）可靠性試驗分類 可靠性試驗不僅費(fèi)時、費(fèi)力，而且還要消耗相當(dāng)?shù)馁Y金。按試可靠性試驗不僅費(fèi)時、費(fèi)力，而且還要消耗相當(dāng)?shù)馁Y

29、金。按試驗性質(zhì)可靠性試驗分為壽命試驗、臨界試驗、環(huán)境試驗和使用試驗驗性質(zhì)可靠性試驗分為壽命試驗、臨界試驗、環(huán)境試驗和使用試驗等。等。壽命試驗壽命試驗 壽命試驗是為確定產(chǎn)品壽命分布及特征而進(jìn)行的試驗。一般壽命試驗是為確定產(chǎn)品壽命分布及特征而進(jìn)行的試驗。一般采用臺架試驗和現(xiàn)場試驗兩種方法，同時，為了縮短試驗周期，采用臺架試驗和現(xiàn)場試驗兩種方法，同時，為了縮短試驗周期，一般都采用加速壽命試驗。一般都采用加速壽命試驗。1-3 1-3 汽車可靠性分析汽車可靠性分析汽車維修工程汽車維修工程第第1 1章章 汽車可靠性理論基礎(chǔ)汽車可靠性理論基礎(chǔ)1 1）壽命試驗按試驗條件分為：）壽命試驗按試驗條件分為：臺架加速

30、壽命試驗臺架加速壽命試驗試驗場加速壽命試驗試驗場加速壽命試驗2 2）壽命試驗按試驗性質(zhì)分為：）壽命試驗按試驗性質(zhì)分為：儲存壽命試驗儲存壽命試驗工作壽命試驗工作壽命試驗加速壽命試驗加速壽命試驗3 3）壽命試驗按失效情況分為：）壽命試驗按失效情況分為：完全壽命試驗完全壽命試驗 截尾壽命試驗（不完全壽命試驗）截尾壽命試驗（不完全壽命試驗）汽車維修工程汽車維修工程第第1 1章章 汽車可靠性理論基礎(chǔ)汽車可靠性理論基礎(chǔ)（二）可靠性試驗分類（二）可靠性試驗分類臨界試驗臨界試驗 臨界試驗是為了進(jìn)一步找出作為安全零件的弱點(diǎn)，進(jìn)行強(qiáng)制性破壞臨界試驗是為了進(jìn)一步找出作為安全零件的弱點(diǎn)，進(jìn)行強(qiáng)制性破壞試驗，施以破壞性

31、應(yīng)力，以證實實際使用中若發(fā)生最大應(yīng)力時，零件是試驗，施以破壞性應(yīng)力，以證實實際使用中若發(fā)生最大應(yīng)力時，零件是否具有充分的強(qiáng)度。如急轉(zhuǎn)彎、緊急制動、快速起步等。否具有充分的強(qiáng)度。如急轉(zhuǎn)彎、緊急制動、快速起步等。 在通常使用狀態(tài)下似乎是非常苛刻的，而一般認(rèn)為是實際使用中可在通常使用狀態(tài)下似乎是非常苛刻的，而一般認(rèn)為是實際使用中可能發(fā)生的，因而用它來確認(rèn)可靠性試驗。能發(fā)生的，因而用它來確認(rèn)可靠性試驗。使用試驗使用試驗 使用試驗是在汽車研制出來后抽樣送到使用現(xiàn)場進(jìn)行實際運(yùn)行考驗，使用試驗是在汽車研制出來后抽樣送到使用現(xiàn)場進(jìn)行實際運(yùn)行考驗，只有當(dāng)它基本滿足使用要求之后，才能正式定型成批生產(chǎn)。現(xiàn)場試驗是只

32、有當(dāng)它基本滿足使用要求之后，才能正式定型成批生產(chǎn)。現(xiàn)場試驗是可靠性試驗數(shù)據(jù)收集的主要渠道?？煽啃栽囼灁?shù)據(jù)收集的主要渠道。環(huán)境試驗環(huán)境試驗 環(huán)境試驗是產(chǎn)品在特定使用環(huán)境條件下進(jìn)行的使用試驗環(huán)境試驗是產(chǎn)品在特定使用環(huán)境條件下進(jìn)行的使用試驗, ,例如高、低例如高、低溫試驗、降雨、降雪等試驗。溫試驗、降雨、降雪等試驗。1-3 1-3 汽車可靠性分析汽車可靠性分析汽車維修工程汽車維修工程第第1 1章章 汽車可靠性理論基礎(chǔ)汽車可靠性理論基礎(chǔ)（三）可靠性數(shù)據(jù)的采集方法和注意事項（三）可靠性數(shù)據(jù)的采集方法和注意事項（1 1）使用可靠性數(shù)據(jù)的采集方法）使用可靠性數(shù)據(jù)的采集方法 大眾分析法大眾分析法對現(xiàn)場人員分發(fā)

33、報表，定期返回，其特點(diǎn)是對現(xiàn)場人員分發(fā)報表，定期返回，其特點(diǎn)是費(fèi)用低廉，不需專門人員，但易出現(xiàn)數(shù)據(jù)不完整和不準(zhǔn)確的費(fèi)用低廉，不需專門人員，但易出現(xiàn)數(shù)據(jù)不完整和不準(zhǔn)確的情況；情況； 專家分析法專家分析法組織專門測定可靠性的人員進(jìn)行可靠性試驗，組織專門測定可靠性的人員進(jìn)行可靠性試驗，其特點(diǎn)是費(fèi)用高，但由于采集者對數(shù)據(jù)分析過程有充分的理其特點(diǎn)是費(fèi)用高，但由于采集者對數(shù)據(jù)分析過程有充分的理解，選擇的數(shù)據(jù)適當(dāng)，能掌握重點(diǎn)，易發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)的謬誤，因解，選擇的數(shù)據(jù)適當(dāng)，能掌握重點(diǎn)，易發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)的謬誤，因而可保證數(shù)據(jù)的完整和準(zhǔn)確。而可保證數(shù)據(jù)的完整和準(zhǔn)確。1-3 1-3 汽車可靠性分析汽車可靠性分析汽車維修工程汽車

34、維修工程第第1 1章章 汽車可靠性理論基礎(chǔ)汽車可靠性理論基礎(chǔ)（三）可靠性數(shù)據(jù)的采集方法和注意事項（三）可靠性數(shù)據(jù)的采集方法和注意事項（2 2）數(shù)據(jù)采集時應(yīng)注意的事項）數(shù)據(jù)采集時應(yīng)注意的事項 1 1）采集范圍：在每一份數(shù)據(jù)的收集報告中，產(chǎn)品對象范圍要明確統(tǒng)一。）采集范圍：在每一份數(shù)據(jù)的收集報告中，產(chǎn)品對象范圍要明確統(tǒng)一。 2 2）制定異常工作的標(biāo)準(zhǔn)（即故障的含義）：異常工作的含義一般以原訂）制定異常工作的標(biāo)準(zhǔn)（即故障的含義）：異常工作的含義一般以原訂產(chǎn)品性能指標(biāo)為準(zhǔn)，但在實際執(zhí)行中往往存在困難，因為生產(chǎn)者與使用者產(chǎn)品性能指標(biāo)為準(zhǔn)，但在實際執(zhí)行中往往存在困難，因為生產(chǎn)者與使用者以及操作人員之間的看

35、法往往不一致，因此在調(diào)查開始前，要盡可能制訂以及操作人員之間的看法往往不一致，因此在調(diào)查開始前，要盡可能制訂出明確的故障判別標(biāo)準(zhǔn)。出明確的故障判別標(biāo)準(zhǔn)。 3 3）時間的記錄：可靠性中所說的時間是廣義的，是一個重要因素，其含）時間的記錄：可靠性中所說的時間是廣義的，是一個重要因素，其含義需要明確。一般來說，時間主要指工作時間。有的還要考慮運(yùn)輸、儲存、義需要明確。一般來說，時間主要指工作時間。有的還要考慮運(yùn)輸、儲存、停機(jī)時間等。停機(jī)時間等。 4 4）使用條件：主要包括使用場合、氣候、使用工況（載荷、車速）及運(yùn)）使用條件：主要包括使用場合、氣候、使用工況（載荷、車速）及運(yùn)轉(zhuǎn)形式等。轉(zhuǎn)形式等。 5 5

36、）維修條件：使用條件相同而維修條件不同，產(chǎn)品的故障率可相差兩倍）維修條件：使用條件相同而維修條件不同，產(chǎn)品的故障率可相差兩倍之多。應(yīng)包括維修人員的水平、維修制度、設(shè)備條件以及修理水平等。之多。應(yīng)包括維修人員的水平、維修制度、設(shè)備條件以及修理水平等。 6 6）取樣方法：可靠性數(shù)據(jù)應(yīng)在母體中隨機(jī)取樣進(jìn)行調(diào)查，既不要僅調(diào)查）取樣方法：可靠性數(shù)據(jù)應(yīng)在母體中隨機(jī)取樣進(jìn)行調(diào)查，既不要僅調(diào)查發(fā)生事故的產(chǎn)品，也不要把毛病特大特多的除外。發(fā)生事故的產(chǎn)品，也不要把毛病特大特多的除外。1-3 1-3 汽車可靠性分析汽車可靠性分析汽車維修工程汽車維修工程第第1 1章章 汽車可靠性理論基礎(chǔ)汽車可靠性理論基礎(chǔ)二、汽車可靠

37、性數(shù)據(jù)的分析二、汽車可靠性數(shù)據(jù)的分析目的：目的：判斷產(chǎn)品的失效類型、故障分布類型，估計其分判斷產(chǎn)品的失效類型、故障分布類型，估計其分 布參數(shù)等，是可靠性研究中的基本問題。布參數(shù)等，是可靠性研究中的基本問題。方法：方法：圖分析法（圖估計法）和數(shù)值分析法。在實踐中，圖分析法（圖估計法）和數(shù)值分析法。在實踐中，最簡單可行的方法便是圖分析法。最簡單可行的方法便是圖分析法。下面以威布爾分布為例進(jìn)行分析。下面以威布爾分布為例進(jìn)行分析。1.1.概率紙原理概率紙原理對于威布爾分布，其分布函數(shù)為：對于威布爾分布，其分布函數(shù)為：1-3 1-3 汽車可靠性分析汽車可靠性分析汽車維修工程汽車維修工程第第1 1章章 汽

38、車可靠性理論基礎(chǔ)汽車可靠性理論基礎(chǔ)2.2.圖分析法（圖估計法）圖分析法（圖估計法） 由于威布爾概率紙上坐標(biāo)由于威布爾概率紙上坐標(biāo)XY, YFXY, YF（t t）的對應(yīng)關(guān)系，）的對應(yīng)關(guān)系，假如能夠根據(jù)樣本假如能夠根據(jù)樣本( (或是截尾樣本或是截尾樣本) )確定或基本上確定確定或基本上確定XYXY坐標(biāo)下的一條直線，那就可以斷定這個樣本坐標(biāo)下的一條直線，那就可以斷定這個樣本( (或截尾樣本或截尾樣本) )是來自某個威布爾母體，并且可以從這條直線上確定其分是來自某個威布爾母體，并且可以從這條直線上確定其分布參數(shù)。倘若在布參數(shù)。倘若在xYxY坐標(biāo)下明顯地不是一條直線，那就可坐標(biāo)下明顯地不是一條直線，那就可以