汽車機械零件可靠性設計探討

1、汽車機械零件可靠性設計探討bstrct:speoplelivingstndrduncesingenhncement,theownershipofprivtecrsisrisingyerbyyer,thequlityndrelibilityoftheutomobileisoneoftheproblemspeoplehvebeenconcernedbout.Withthecontinuousdevelopmentofworldsciencendtechnology,therelibilityoftheutomobilemechniclprtstodyhsrechedfirlyperfectdegr

2、ee,itsusersdonthvetoworryboutcrccidentcusedbecuseofitsmechniclprtsfilurendstoptheuse,itislsopromotingthepopulriztionoftheutomobileproducts,lrgenumberofoneoftheimportntresons.Becusethecrisdomintedbymchinery,engine,chssis,bodyndelectriclequipmentndotherprtstogether,so,inordertoimprovetherelibilityofth

3、ecr,youmustimprovetherelibilityofmechniclprts.Putnendtopperforcriticlmchineprtsrelibilityisnotgoodndleddirectlytothecrinshorttimeintheopertionoftheproblems,ndevenledtovehiclefilurendccidents,bringthrettothepersonlsfetyofthedriver.Crsrepresentedinthispperdiscussestherelibilitydesignofmechniclprts,for

4、thecolleguereference.Keywords:utoprts;Mechniclprts;Relibilitydesign;TodiscussXX：2095-2104(20XX)隨著我國科學技術(shù)的不斷進展，我國的汽車制造行業(yè)也有了飛速進展。但是與其他先進GJ相比，我國汽車產(chǎn)品的可靠性還存在著較多的問題，汽車的故障給汽車用戶帶來的是不可估量的損失。造成這種現(xiàn)狀的主要原因之一，是我國的可靠性工程設計技術(shù)的應用和推廣起步較晚，雖然近些年來進展勢頭迅猛，但是仍擺脫不了“先天不足”的缺陷，由此提高和改善我國汽車機械零件的可靠性以及保證相關技術(shù)快速穩(wěn)健的進展已經(jīng)成為當務之急。機械可靠性設計的任

5、務就是提供實際計算的數(shù)學模型和方法，在機械產(chǎn)品的研發(fā)階段預測其在規(guī)定工作條件下的工作能力或者壽命。結(jié)合可靠性理論研究的歷史及現(xiàn)狀對機械可靠性設計理論進行深入分析，闡明了可靠性優(yōu)化設計、可靠性靈敏度設計、可靠性穩(wěn)健設計、可靠性試驗、傳統(tǒng)設計方法與可靠性設計相結(jié)合等機械零件可靠性設計理論與方法的內(nèi)涵，為機械零件可靠性設計提供系統(tǒng)的理論和方法。一、汽車機械零件傳統(tǒng)的設計方法和可靠性設計對比分析(一)傳統(tǒng)汽車機械零件設計方法安全系數(shù)法為了提高汽車機械零件的可靠性，傳統(tǒng)的機械零件工程設計采納的是安全系數(shù)法。傳統(tǒng)的安全系數(shù)法借助的是經(jīng)典材料力學公式來對汽車機械零件的應力值進行計算，但是由于截面上應力分布的

6、不均勻性，或截面變化處的應力集中，或截面表面粗糙度的影響，或殘余的應力以及零件尺寸的大小等因素在公式中均未得到反映，因此，設計者只能憑借以往的設計經(jīng)驗，選擇一個加大的安全系數(shù)來保證汽車機械零件設計的可靠性。由此，安全系數(shù)也被定義為強度均值與應力均值之比，公式如下：（式中：應力均值；強度均值；安全系數(shù)。）其主要特點是將所承受的荷載、應力和尺寸等因素視為常量，安全系數(shù)的大小是根據(jù)以往的設計經(jīng)驗來進行確定的。該方法具有直觀、簡單、有一定設計實踐依據(jù)的優(yōu)點。目前這種方法仍廣泛的應用于機械零件產(chǎn)品設計中應用，但是因為其是根據(jù)以往的設計經(jīng)驗進行設計，導致在進行設計時，所考慮到的實際因素與實際工況有著很大的

7、差異，主要表現(xiàn)在：機械構(gòu)件所承受的外荷載有一定的隨機性，各種零部件、構(gòu)件的制造尺寸也會有些微的差別，這就不可幸免的導致機械零件出現(xiàn)較為單薄或者粗笨的現(xiàn)象，導致機械零件的可靠性也隨之出現(xiàn)過高或者過低。一般來說，采納較大的安全系數(shù)是正確的，能夠減少產(chǎn)品的失效機會。然而并不能據(jù)對的防止產(chǎn)品失效的發(fā)生，相反的還會造成產(chǎn)品重量的增加，材料的浪費和產(chǎn)品的性能降低等等。由此可見，安全系數(shù)法這種設計方法，如果用于高精（二）汽車機械零件可靠性設計方法概率設計法汽車機械零件可靠性設計質(zhì)量是保證汽車可靠性的重要環(huán)節(jié)。汽車機械零件可靠性設計階段所給予的產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性水平，對汽車產(chǎn)品的壽命和可靠性具有根本性的影響。所

8、謂汽車機械零件可靠性設計又被稱為概率設計，就是在對汽車產(chǎn)品性能設計的同時，運用可靠性理論和分析方法，明確汽車系統(tǒng)可靠性的指標，進行汽車系統(tǒng)設計的一種方法。所以，汽車機械零件可靠性設計決不是掘棄以往的機械常規(guī)設計方法，而是在常規(guī)設計基礎上，使汽車產(chǎn)品更趨完善、更加精確、更為科學的系統(tǒng)設計方法。概率設計能夠很好的解決兩個方面的問題：根據(jù)設計，進行分析計算以確定產(chǎn)品的可靠度；根據(jù)任務提出的可靠性指標，確定機械零部件的參數(shù)。由上可知，從可靠性的概率設計的角度出發(fā)，只有在強度高于應力的情況下，且強度分布與應力分布有一段距離時，結(jié)構(gòu)才是可靠安全的。這與可靠性的安全系數(shù)法有著本質(zhì)的區(qū)別。安全系數(shù)法的理想使用

9、條件是：材料失效應力與零件工作應力是在完全相同的應力狀態(tài)、尺寸、加工條件下取得的，而這種理想化的模型在實際工程中是很難具備的。但是，當汽車零件或構(gòu)件在外載荷（熱疲勞、應力疲勞、腐蝕）的作用下，材料內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)或晶體缺陷將會發(fā)生相應變化，強度將逐漸衰減，強度分布與應力分布將會發(fā)生干涉，就有可能發(fā)生失效。失效的概率就取決于強度與應力的干涉情況，為了保證所設計的構(gòu)件工作的可靠性，必須對零部件或構(gòu)件提出可靠度要求。二、汽車機械零件設計階段可靠性工作的主要環(huán)節(jié)在可靠性設計階段，應著重抓好五個環(huán)節(jié)。1、系統(tǒng)設計，進行科學的、合理的系統(tǒng)設計，選定目標樣車，掌握同類車型的各種試驗參數(shù)和可靠性水平，明確開發(fā)新

10、型汽車機械的系統(tǒng)、分系統(tǒng)的可靠度要求和目標（即可靠度的預測和分配），給予各子系統(tǒng)的容差和空間位置。2、詳細設計，嚴格按照系統(tǒng)要求，進行各子系統(tǒng)、零部件的詳細設計。重點把握結(jié)構(gòu)、材料的選擇，應力、強度的精確計算，注意部件與整車的協(xié)調(diào)、配合。3、考核評審，通過可靠性試驗、分析、研究、階段性的設計評審，考核設計方案是否合適；并及時反饋設計部門予以修訂設計。4、工藝設計，在設計文件中，明確零部件的質(zhì)量要求和工藝規(guī)范，建立、健全質(zhì)量驗收的標準，從生產(chǎn)角度（或外加工進貨角度）保證零部件的可靠性。5、試驗反饋，運用可靠性試驗數(shù)據(jù)和可靠性分析、研究的成果，及時反饋到有關設計、生產(chǎn)中去。三、汽車機械零件可靠性設

11、計的基本內(nèi)容（一）從系統(tǒng)方面考慮1、確定汽車機械零件可靠性數(shù)據(jù)指標，主要是根據(jù)市場、用戶要求以及使用環(huán)境，進而明確汽車系統(tǒng)的可靠性要求；2、確定汽車機械零件的工作環(huán)境以及汽車的工作環(huán)境，例如氣候條件、道路條件、載運條件等等；3、決定易操作性基本要求（人機可靠性），如自動變速器、自動搖窗機、轉(zhuǎn)向器變位能力、制動助力裝置等等。4、決定維修性基本要求，在維修性設計時，應采納修復容易的結(jié)構(gòu)、維修方式及診斷方式。5、各項指標的綜合平衡不僅要考慮可靠性和維修性，同時要考慮其它質(zhì)量要素，如重量、尺寸。外觀等，并把功能，成本費用包括在內(nèi)，都應取得平衡，當某些方面矛盾突出時，應當以求得安全性、可靠性、耐久性為優(yōu)先。某些方面也可采納折中處理。（二）從零部件方面考慮首先應該確定總成或零件的可靠性要求，然后制定出零件可靠性一覽表和高可靠性零件一覽表，并在其中指出可靠性不佳的零件，確定零件的使用壽命。計算去頂零件的失效率，并對重要的零件采納概率設計方法，同時對關鍵零件制定可靠性試驗計劃。在對汽車機械零件進行設計是采納標準間和質(zhì)量穩(wěn)定、設計成熟、制造水平高的零部件對其進行組裝安裝。在重要零件及部件上裝設自動監(jiān)視、故障顯示、自動校正裝置。結(jié)束語綜上所述，汽車機械零件可靠性設計方