機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)教學(xué)課件

1、1機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)Reliability of Mechanical Design 選用教材：機(jī)械可靠性設(shè)計(jì) 牟致忠 朱文予 主編 機(jī)械工業(yè)出版社參考書 機(jī)械可靠性設(shè)計(jì) 陳健元 編著 機(jī)械工業(yè)出版社 劉惟信 編著 清華大學(xué)出版社叉吐漬劉劊鑿藤髓敞若途映哀莫跌販瞞暢烯頤欄吸關(guān)獵鐳騾矚替言謹(jǐn)怖謂機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件1一、本課程的性質(zhì)、目的和任務(wù) 可靠性設(shè)計(jì)是可靠性工程中的一個(gè)主要內(nèi)容，是近期發(fā)展起來(lái)的一門現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)理論和方法。它是以提高產(chǎn)品質(zhì)量為核心，以概率論、數(shù)理統(tǒng)計(jì)理論為基礎(chǔ)，綜合應(yīng)用工程力學(xué)、機(jī)械工程學(xué)、系統(tǒng)工程學(xué)、人類因數(shù)工程學(xué)、運(yùn)籌學(xué)等多方面知識(shí)來(lái)研究機(jī)械工程最佳設(shè)計(jì)問(wèn)題

2、。 可靠性設(shè)計(jì)是指，一項(xiàng)工程或產(chǎn)品在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)、在規(guī)定的條件下完成規(guī)定功能的能力。 可靠性設(shè)計(jì)是與常規(guī)設(shè)計(jì)不同的設(shè)計(jì)方法，它是將設(shè)計(jì)變量看作隨機(jī)變量，將可靠度作為設(shè)計(jì)目標(biāo)之一，應(yīng)用可靠性理論對(duì)零部件、系統(tǒng)或工程進(jìn)行設(shè)計(jì)。迭騁乳拭焚曬拂不纏狄售務(wù)逛鑒拓忻瑯曙黨巾鋪它侍集蛻解肘誦阜禍洛榮機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件2 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)產(chǎn)品、設(shè)備和系統(tǒng)的可靠性要求越來(lái)越高，因此可靠性設(shè)計(jì)也越來(lái)越引起各國(guó)的重視，并積極開展研究和工程應(yīng)用工作。 在我國(guó)對(duì)工科學(xué)生開設(shè)此門課程，具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。本課程的目的是使學(xué)生了解并掌握可靠性的基本概念，初步掌握產(chǎn)品設(shè)備可靠性的分析，具備產(chǎn)品設(shè)備

3、可靠性設(shè)計(jì)與評(píng)估的基礎(chǔ)知識(shí)。交搶敘魂蕉預(yù)芝蓖祈教機(jī)釀溉玄項(xiàng)辯未槍滋硯彬翹梁牌鬧他旋蹦五磁被紫機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件3 了解可靠性設(shè)計(jì)的概念、重要性及原理。 掌握機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)的基本思想和方法。 有能力解決一般機(jī)械強(qiáng)度可靠性設(shè)計(jì)的問(wèn)題。 為以后進(jìn)一步深造研究可靠性問(wèn)題打基礎(chǔ)。本課程主要任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生：1礬虹嶺貓州郎莖歷尤枚揣貞抖霉舅疏舀杭半珍馳莊曝板及嫩祥凱竿嵌級(jí)萄機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件4 第一章 可靠性概論（3學(xué)時(shí)） 1-1 可靠性發(fā)展概況及內(nèi)容簡(jiǎn)介 1-2 機(jī)械可靠性學(xué)科的必要性 1-3 可靠性的定義和特征量 1-4 產(chǎn)品質(zhì)量與可靠性 1-5 機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)的內(nèi)容

4、、特點(diǎn)和方法 第二章 可靠性理論中常用的幾種概率分布（2學(xué)時(shí)） 2-1 常用概率分布 2-2 概率分布的應(yīng)用 第三章 確定應(yīng)力和強(qiáng)度分布的方法(3學(xué)時(shí)) 3-1 概述 3-2 Pf-S-N 曲線 3-3 用代數(shù)法綜合應(yīng)力分布和強(qiáng)度分布 3-4 用矩法綜合應(yīng)力分布和強(qiáng)度分布二、本課程的教學(xué)內(nèi)容、學(xué)時(shí)分配綜蘋汐詐媽迪碴缸歌粘證知水秤稿鯉暈扶卞沾谷釘弱采湖霸恍迄慫容逼益機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件5 3-5 用蒙特卡羅（Monte Carlo）模擬法確定應(yīng)力分布和強(qiáng)度分布 第四章 應(yīng)力-強(qiáng)度分布干涉理論和機(jī)械零件的可靠度計(jì)算（5學(xué)時(shí)） 4-1 概述 4-2 應(yīng)力-強(qiáng)度分布干涉理論 4-3 蒙

5、特卡羅模擬法 4-4 機(jī)械零件的可靠度計(jì)算 4-5 可靠度與安全系數(shù)的關(guān)系 4-6 機(jī)械零部件可靠性設(shè)計(jì)應(yīng)用舉例 第五章 系統(tǒng)的可靠性（預(yù)測(cè)）（3學(xué)時(shí)） 5-1 系統(tǒng)可靠性的分析方法 5-2 串聯(lián)系統(tǒng)的可靠性澆曝冉盼繡鐘峪瞄侈壞舔湃遠(yuǎn)缸唇額徘司酵漾掠橢牛查誅婆崔蔽委誓雛拘機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件6 5-3 冗余系統(tǒng)的可靠性 5-4 復(fù)雜系統(tǒng) 第六章 故障樹分析方法(FTA)（4學(xué)時(shí)） 6-1 概述 6-2 故障樹的建立 6-3 故障樹的定性分析 6-4 故障樹的定量分析潞尊中奄造與滾孜驗(yàn)寓溝氮梅怔攣帆擋桔姨需召陶符乓池葛眷捶吊厘啟凳機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件7 第一章 可

6、靠性概論 1-1 可靠性發(fā)展概況及內(nèi)容簡(jiǎn)介 1-2 機(jī)械可靠性學(xué)科的必要性 1-3 可靠性的定義和特征量 1-4 產(chǎn)品質(zhì)量與可靠性 1-5 機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)的內(nèi)容、特點(diǎn)和方法礦碗乘遲振芭焚椰涅肝伐歸持盧百錠倆東貴綴瓦街乾卷賄惋燒睦牲萄作搶機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件8 1可靠性發(fā)展概況及內(nèi)容簡(jiǎn)介 1.1概況可靠性是一門新興的工程學(xué)科，是研究產(chǎn)品全壽命過(guò)程中故障的發(fā)生原因、發(fā)展規(guī)律，達(dá)到預(yù)防故障、降低故障率、提高產(chǎn)品質(zhì)量之目的的工程技術(shù)。20世紀(jì)50年代初期，美國(guó)為了發(fā)展軍事的需要 ,先后成立了“電子設(shè)備可靠性專門委員會(huì)”、“電子設(shè)備可靠性顧問(wèn)委會(huì)”(AGREE)等研究可靠性問(wèn)題的專門構(gòu)1

7、957年6月日，美國(guó)的“電子設(shè)備可靠性顧問(wèn)委員會(huì)”發(fā)布了軍用電子設(shè)備可靠性報(bào)告，這就是著名的AGREE報(bào)告。 匣異旱凋強(qiáng)撞噪烽堪附韓楞坍腎隕絹雪菲妊有紀(jì)竄濤喬慘募木踞耶船塹織機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件9 20世紀(jì)50年代，蘇聯(lián)為了保證人造地球衛(wèi)星發(fā)射與飛行的可靠性，開始了可靠性的研究工作。同一時(shí)期，日本企業(yè)家也認(rèn)識(shí)到，產(chǎn)品要在國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)中取勝，必須進(jìn)行可靠性的研究。 1961年，蘇聯(lián)發(fā)射第一艘有人駕駛的宇宙飛船時(shí)，對(duì)宇宙飛船安全飛行和安全返回地面的可靠性提出了0.999的概率要求，可靠性研究人員把宇宙飛船系統(tǒng)的可靠性轉(zhuǎn)化為各元器件的可靠性進(jìn)行研究取得了成功，滿足了對(duì)宇宙飛船系統(tǒng)提

8、出的可靠性要求。從此，蘇聯(lián)對(duì)可靠性問(wèn)題展開了全面深入的研究。“AGREE”報(bào)告是可靠性工程學(xué)發(fā)展的奠基性文件?？椌锶甓髤R族伴壯頻頤鴛佳拖盤黎淵您手電瀉據(jù)絆甲拴遏頗矩輥揚(yáng)倡衡亂機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件10 20世紀(jì)70年代，各種各樣的電子設(shè)備或系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于各科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域、工業(yè)生產(chǎn)部門以及人們的日常生活中，電子設(shè)備的可靠性直接影響著生產(chǎn)效率和設(shè)備壽命以及人員的生命安全，對(duì)可靠性問(wèn)題的研究顯得日益重要。 我國(guó)的可靠性工作起步并不晚，20世紀(jì)50年代就建立了溫?zé)釒Лh(huán)境暴露試驗(yàn)機(jī)構(gòu)，1972年在此基礎(chǔ)上建立了我國(guó)的電子產(chǎn)品可靠性與環(huán)境試驗(yàn)研究所。20世紀(jì)70年代，由于我國(guó)重點(diǎn)工程的需要，以

9、及消費(fèi)者對(duì)提高家用電器等產(chǎn)品質(zhì)量的強(qiáng)烈需求，對(duì)各行各業(yè)的可靠性研究工作起到了巨大的推動(dòng)作用。 1978年提出電子產(chǎn)品可靠性“七?！辟|(zhì)量控制與反饋科學(xué)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，并組織實(shí)施 。1984年組建了全國(guó)統(tǒng)一的電子產(chǎn)品可靠性信息交換網(wǎng)，并頒布了GJB29987電子設(shè)備可靠性預(yù)計(jì)冊(cè)，有力地推動(dòng)了我國(guó)電子產(chǎn)品可靠性工作。 削亥橙稠雷墜蠶赴猩謊芬跳剃圖梳班廢捌架足墟株屈崖慎活巋焦咐嬌穗朵機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件11 20世紀(jì)80年代，可靠性研究繼續(xù)朝廣度和深度發(fā)展，中心內(nèi)容是實(shí)現(xiàn)可靠性保證。1985年，美國(guó)軍方提出在2000年實(shí)現(xiàn)“可靠性加倍，維修時(shí)間減半”的新目標(biāo)，并付諸實(shí)施。 20世紀(jì)90年代初

10、，原機(jī)械電子工業(yè)部提出了“以科技為先導(dǎo)，以質(zhì)量為主線”的思路，沿著管起來(lái)控制好上水平的發(fā)展模式開展可靠性工作，興起了我國(guó)第二次可靠性工作的高潮，取得了較大的成績(jī)。 1991年海灣戰(zhàn)爭(zhēng)的“沙漠風(fēng)暴”行動(dòng)和科索沃戰(zhàn)爭(zhēng)表明，未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)是高技術(shù)的較量。 憑癡螞也獵趟氣芥漳舒坎環(huán)惰庚穢并歉富踴語(yǔ)搏筐貴坦擺烤等僥別夸球予機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件12可靠性工程發(fā)展及其重要性例如，美國(guó)的宇宙飛船阿波羅工程有700萬(wàn)只元器件和零件，參加人數(shù)達(dá)42萬(wàn)人，參予制造的廠家達(dá)1萬(wàn)5千多家，生產(chǎn)周期達(dá)數(shù)年之久。象這樣龐大的復(fù)雜系統(tǒng)，一旦某一個(gè)元件或某一個(gè)部件出現(xiàn)故障，就會(huì)造成整個(gè)工程失敗，造成巨大損失。所以可靠

11、性問(wèn)題特別突出，不專門進(jìn)行可靠性研究是難于保證系統(tǒng)可靠性的。 汝勝悄贍之草淖砸飼因煥屠博名波伐潞掌夾咒疹擁屯駝罪悲憊痘本滋俞儉機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件13可靠性工程的重要性主要表現(xiàn)在三個(gè)方面： 1. 高科技的需要 2. 經(jīng)濟(jì)效益的需要 3. 政治聲譽(yù)的需要 總之，無(wú)論是人民群眾的生活，國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要出發(fā)，還是從國(guó)防、科研的需要出發(fā)， 研究可靠性問(wèn)題是具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義。 癥范梢賦顱運(yùn)亂茸訣裝菠按崔君乃壓摹轟恍運(yùn)曙縮戒蜒膛迭水仰包逮斗省機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件14 現(xiàn)代科技迅速發(fā)展導(dǎo)致各個(gè)領(lǐng)域里的各種設(shè)備和產(chǎn)品不斷朝著高性能、高可靠性方向發(fā)展，各種先進(jìn)的設(shè)備和產(chǎn)品廣泛

12、應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸、科研、文教衛(wèi)生等各個(gè)行業(yè)，設(shè)備的可靠性直接關(guān)系到人民群眾的生活和國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)，所以，深入研究產(chǎn)品可靠性的意義是非常重大的。 產(chǎn)品或設(shè)備的故障都會(huì)影響生產(chǎn)和造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。特別是大型流程企業(yè)，有時(shí)因一臺(tái)關(guān)鍵設(shè)備的故障導(dǎo)致工廠停產(chǎn)，其損失都是每天幾十萬(wàn)元甚至幾百萬(wàn)元。因此，從經(jīng)濟(jì)效益的來(lái)看，研究可靠性是很有意義的。 研究與提高產(chǎn)品的可靠性是要付出一定代價(jià)的。從生產(chǎn)角度看，要增加產(chǎn)品的研制和生產(chǎn)的成本。但是，從使用角度看，由于產(chǎn)品可靠性提高了，就大大減少了使用費(fèi)和維修費(fèi)，同時(shí)還減少了產(chǎn)品壽命周期的成本。 所以，從總體上看，研究可靠性是有經(jīng)濟(jì)效益的。 殲帳呼火壩牡將遺敘涵撿潑

13、仿炭虧蝗垛輕夏侯唇職哨囚存犢鐘頌匙乎爾簍機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件15從政治方面考慮，無(wú)論哪個(gè)國(guó)家，產(chǎn)品的先進(jìn)性和可靠性對(duì)提高這個(gè)國(guó)家的國(guó)際地位、國(guó)際聲譽(yù)及促進(jìn)國(guó)際貿(mào)易發(fā)展都起很大的作用。 綜上所述，可靠性工程的誕生、發(fā)展是社會(huì)的需要，與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，尤其與電子技術(shù)的發(fā)展是分不開的。雖然工程可靠性起源于軍事領(lǐng)域，但從它的推廣應(yīng)用和給企業(yè)與社會(huì)帶來(lái)的巨大經(jīng)濟(jì)效益的事實(shí)中，人們更加認(rèn)識(shí)到提高產(chǎn)品可靠性的重要性。世界各國(guó)紛紛投入大量人力、物力進(jìn)行研究，并在更廣泛的領(lǐng)域里推廣應(yīng)用。龔草瘧仁撬阿憂討巷篙嘻論礙淺綽僧陽(yáng)哉氣絕村鴕泥漆意戳霧交繕善喬擠機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件16 三個(gè)

14、主要分支： 可靠性工程或工程可靠性。它包括系統(tǒng)可靠性分析、設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)和使用，貫穿于從產(chǎn)品設(shè)計(jì)直到產(chǎn)品退役的整個(gè)壽命周期。 可靠性物理學(xué)或故障物理學(xué)。它是新發(fā)展起來(lái)的元器件失效分析技術(shù)，著重于從微觀角度出發(fā)，研究元器件的失效發(fā)展過(guò)程和失效機(jī)理，以采取糾正措施，提高可靠性。 可靠性數(shù)學(xué)。主要研究解決可靠性問(wèn)題的數(shù)學(xué)方法和數(shù)學(xué)模型以及可靠性的定量規(guī)律。涉及概率論、隨機(jī)過(guò)程、運(yùn)籌學(xué)、拓?fù)鋵W(xué)等數(shù)學(xué)分支。1.2 可靠性內(nèi)容免揖挺艷廟駛猩凹兵縱葷穎灶攻影勾港居捌批五芯亭琴勛蔬擁面嗅曠徐慰機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件17可靠性活動(dòng)存在于產(chǎn)品的整個(gè)壽命期內(nèi)，大體分為以下幾個(gè)階段:可靠性設(shè)計(jì)階段工程開發(fā)階

15、段批生產(chǎn)階段使用階段在產(chǎn)品整個(gè)壽命期內(nèi)可靠性工程的活動(dòng)有兩個(gè)并行的過(guò)程：一是工程技術(shù)過(guò)程二是可靠性管理總之，可靠性活動(dòng)貫穿于產(chǎn)品的全壽命過(guò)程中， 設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理三者不可偏廢。翹膊餐恨郡哉照荔管戈淖件帝涂拜蝶窒突制怕癬吼擊懈盒殺渠選膽彼旺社機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件182機(jī)械可靠性學(xué)科的必要性 可靠性學(xué)科的推行，不應(yīng)僅僅將其作為提高某種產(chǎn)品質(zhì)量的措施，而應(yīng)將它看成是提高整個(gè)工業(yè)體系，某一行業(yè)的管理水平，將我國(guó)的產(chǎn)品質(zhì)量全面引上一個(gè)新臺(tái)階的戰(zhàn)略措施。 飄姿貢鄰鋅偽迭郁端然碗挑境票纖蟻斗澳敝?jǐn)f窺齊域娟宏篙鯨伍倆觸群心機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件19在電子產(chǎn)品的可靠性不斷提高以及機(jī)

16、械設(shè)備越來(lái)越復(fù)雜的今天，機(jī)械可靠性的問(wèn)題已突出地?cái)[在人們的面前。由于以下原因使人們對(duì)可靠性工作的必要性逐步提高了認(rèn)識(shí)： (1)機(jī)械設(shè)備的龐大、復(fù)雜與密集程度的提高，反過(guò)來(lái)要求設(shè)備本身的安全性相應(yīng)地提高。(2)產(chǎn)品責(zé)任法使企業(yè)必須考慮產(chǎn)品故障所造成的損失，以及由此而引起的法律責(zé)任。(3)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的壓力。產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然趨勢(shì)，可靠性被當(dāng)作競(jìng)爭(zhēng)的武器：誰(shuí)的產(chǎn)品可靠性高，誰(shuí)就能立足于市場(chǎng)。喳鞘挾擇瞅瘴紀(jì)潭形殘做軍舒掉鯨若墾湛寄垃請(qǐng)沖繃訴卷曬迎矽芹熄祝蘑機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件20(4)人工費(fèi)用日益提高。由于人工修理費(fèi)用不斷增高，反過(guò)來(lái)要求設(shè)備(產(chǎn)品)應(yīng)在投入運(yùn)行之后盡量少修或不修。

17、(5)國(guó)際市場(chǎng)迫使人們必須重視機(jī)電產(chǎn)品的可靠性工作。當(dāng)前由于部分機(jī)電產(chǎn)品的可靠性差，嚴(yán)重影響我國(guó)機(jī)電產(chǎn)品的聲譽(yù)。恩熊原你骯問(wèn)困艾析劈參你躇醛援襪盼釁飄翠津養(yǎng)怔銑頻要妨樞開劈納象機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件211 3機(jī)械可靠性的定義和特征量所謂可靠性特征量，是用來(lái)描述產(chǎn)品總體可靠性高低的各種可靠性數(shù)量指標(biāo)的總稱，其理論值，即期望值是惟一的。在針對(duì)具體對(duì)象進(jìn)行具體估算時(shí)，其觀測(cè)值與產(chǎn)品數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)的處理方法等有關(guān)。末峪黑欺許殺韶襲登賠惠么挾八拳個(gè)滁里柴怔篩幻掏膘記歇螢球氫傳全斑機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件22 不同特征量的用途各有所不同，在不同的情況下，產(chǎn)品的可靠性可以用不同的特征量

18、來(lái)表示。 這些特征量具有如下特點(diǎn)：能用數(shù)值簡(jiǎn)單而明確地表達(dá)和判定產(chǎn)品的可靠性、維修性和有效性。能用數(shù)學(xué)方法表達(dá)特征量之間的關(guān)系，方便地獲取所需要的結(jié)果。能充分利用產(chǎn)品的各種數(shù)據(jù)。能夠揭示影響產(chǎn)品可靠性的各種因素和描述它們的影響程度。害挫拍隕鏟猿虞站餐腦晾錐汀豌橇抵戶慢劊疊遠(yuǎn)跟怪產(chǎn)頌幣檸趨豺慚沙唁機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件231系統(tǒng)可分為可修系統(tǒng)與不可修系統(tǒng)兩大類。 所謂不可修系統(tǒng)，是指系統(tǒng)或其組成單元一旦發(fā)生失效，不再修復(fù)，系統(tǒng)處于報(bào)廢狀態(tài)，這樣的系統(tǒng)稱為不可修系統(tǒng)。 可修系統(tǒng)是指系統(tǒng)的組成單元發(fā)生故障后，經(jīng)過(guò)維修能夠使系統(tǒng)恢復(fù)到正常工作狀態(tài)。維修的含義是廣泛的，可以是更換，也可以是

19、修理等等。 定義：產(chǎn)品在規(guī)定條件下，規(guī)定時(shí)間內(nèi)不能完成規(guī)定的功能，則稱為該產(chǎn)品失效。 甭肘耪敏次冊(cè)坍蝎蓋蠱頗終淆滌勸案如墊在醬釜詢瘍蓋催硯砰惠榔災(zāi)礫葫機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件241 產(chǎn)品在工作中常常由于偶然因素而發(fā)生失效，對(duì)一件產(chǎn)品而言，在哪一時(shí)刻失效，是無(wú)法事先預(yù)知的，因此失效是一個(gè)隨機(jī)事件。但是大量隨機(jī)事件中包含著一定的規(guī)律，偶然事件中包含著必然性。雖不能確知某一個(gè)產(chǎn)品發(fā)生失效的時(shí)刻，但是可以估計(jì)產(chǎn)品在某一時(shí)刻發(fā)生失效的概率。對(duì)于一個(gè)產(chǎn)品而言，只能是處于工作狀態(tài) 或處于失效狀態(tài)，二者必居其一， 兩者為互逆事件。 產(chǎn)品喪失規(guī)定的功能，對(duì)不可修復(fù)產(chǎn)品一般稱為失效。對(duì)可修產(chǎn)品一般稱為

20、故障。在英語(yǔ)中故障和失效都用一個(gè)詞“Failure”表示習(xí)慣上，對(duì)二者沒(méi)有嚴(yán)格的區(qū)分。螞闡哀綱菠誹澎往五歷嬌甜攣叫涕蝦氧刷戲昆路上窮促庶鑲木犬車靡外蛹機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件251 如果用A表示產(chǎn)品處于工作狀態(tài)，用A表示產(chǎn)品處于失效狀態(tài)，則該產(chǎn)品的兩種狀態(tài)關(guān)系可以表示為： 假設(shè)產(chǎn)品發(fā)生失效的概率為P(A)，則不發(fā)生失效的概率為1P(A)，即：(1-1)(1-2)欣皂幅嘲窖紗單安貞愛(ài)假怖迷漳眼俱肯掉史午框服濟(jì)息羊乞豐看褐杰般箋機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件26在前面討論中我們知道，產(chǎn)品有兩類，一類是不可修產(chǎn)品，一類是可修產(chǎn)品，對(duì)兩類不同的產(chǎn)品，壽命有不同的定義：對(duì)不可修產(chǎn)品是指

21、發(fā)生失效前的工作時(shí)間；對(duì)可修產(chǎn)品是指相鄰兩次故障之間的工作時(shí)間，這時(shí)也稱故障間隔工作時(shí)間。任何產(chǎn)品，即使是同類產(chǎn)品也都有各自不同的壽命，它們壽命的長(zhǎng)短只有經(jīng)過(guò)一定的試驗(yàn)或者使用以后方可知道，所以壽命是一個(gè)隨機(jī)變量，一般用時(shí)間T來(lái)表示。厚需喬魏濫制八葫渙顴每減仔弧癡截量遭縷弓半勸瞅剪吳做嬸砒器夕磋惡機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件2713.1.1 定義 按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，對(duì)于不可修系統(tǒng)，可靠性的基本定義是：產(chǎn)品在在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力。 “產(chǎn)品”是指作為單獨(dú)研究和實(shí)驗(yàn)的對(duì)象，它可以是某一個(gè)系統(tǒng)、設(shè)備、元件等等?！耙?guī)定條件”是指產(chǎn)品的工作條件、環(huán)境條件等。如發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)的

22、振動(dòng)應(yīng)力條件、電子設(shè)備工作時(shí)的電應(yīng)力條件等；產(chǎn)品外部的氣候條件、力學(xué)條件等就是環(huán)境條件。“規(guī)定時(shí)間”是指產(chǎn)品執(zhí)行任務(wù)的時(shí)間。“規(guī)定功能”是指產(chǎn)品的用途，也就是產(chǎn)品規(guī)定了的、必須具備的功能及其技術(shù)指標(biāo)。3.1 可靠度蠕脆兒臣倫保粳昧闖黨吉褒駒姑惋接觀犧棵擅家刪敝耐擱捌組拘太價(jià)啼欺機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件281產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間區(qū)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的概率稱為可靠度，記為R(t), 根據(jù)可靠度和壽命的定義，有下式3.1.2可靠度性質(zhì)由可靠度的定義，R(t)具有下面三條性質(zhì)：(1)R(t)為時(shí)間的遞減函數(shù)。(2)0R(t)1。(3)R(0)=1,R()=0。(1-3)寡繡疚宙崎

23、譯騾偵遍餌漾魄焊還病壽幀秤侮翠蝦汛照雹斷區(qū)譜匣張?zhí)J搞收機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件291 在實(shí)際使用中，有時(shí)需要確定某一使用時(shí)期的可靠度，在這一使用期間之前,產(chǎn)品已工作了一段時(shí)間。例如，設(shè)一產(chǎn)品已經(jīng)工作了時(shí)間t0，考察其在繼續(xù)工作期中t時(shí)刻的可靠度。根據(jù)條件概率公式得:即:(1-4)澈興惹憊適噸綽裸負(fù)持伶迸胳悄肌末嗆脆拓黎驢含賴敦早憎全得股軌艷轍機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件301含義是，產(chǎn)品已正常工作了時(shí)間t0，,以后再繼續(xù)工作t時(shí)間的可靠度等于產(chǎn)品在t十t0時(shí)刻的可靠度與產(chǎn)品在t0，時(shí)刻的可靠度之比。 定量研究可靠性，要充分認(rèn)識(shí)到可靠性具有的時(shí)間性、統(tǒng)計(jì)性和綜合性的特點(diǎn)。首先

24、，要認(rèn)識(shí)到可靠性所具有的時(shí)間特性。產(chǎn)品的可靠性與時(shí)間有密切關(guān)系，使用時(shí)間越長(zhǎng)，就越不可靠。所以，在評(píng)價(jià)一種產(chǎn)品的可靠性時(shí)，必須指明是產(chǎn)品在某一時(shí)刻的可靠性，離開了時(shí)間談可靠性是無(wú)意義的。其次，要認(rèn)識(shí)到可靠性所具有的統(tǒng)計(jì)特性，樹立起概率統(tǒng)計(jì)的觀點(diǎn)，可靠性指標(biāo)是根據(jù)批量產(chǎn)品的整體參數(shù)計(jì)算獲得的，是針對(duì)批量產(chǎn)品而言的，將可靠性指標(biāo)應(yīng)用到某一臺(tái)設(shè)備上是不恰當(dāng)?shù)?。最后，要認(rèn)識(shí)到可靠性具有綜合性的特點(diǎn)。產(chǎn)品的可靠性不是從一個(gè)側(cè)面來(lái)衡量產(chǎn)品的優(yōu)劣的，而是從整體上看產(chǎn)品能否完成預(yù)期的功能，因此，產(chǎn)品可靠性受多種因素的影響。淵竹閨舟銥椽瞞座繩掄簇?cái)侂娸v舉偵口縛菇經(jīng)匣布埃泳練訛改瓶任滔睫汗機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件機(jī)械可

25、靠性設(shè)計(jì)課件3113.2失效特征量 3.2.1壽命分布函數(shù) 產(chǎn)品喪失規(guī)定的功能稱為失效。產(chǎn)品從開始工作到失效前的一段時(shí)間于是產(chǎn)品能夠正常工作的時(shí)間，稱為產(chǎn)品壽命。由于產(chǎn)品發(fā)生失效的時(shí)間是隨機(jī)的，所以壽命T是一個(gè)隨機(jī)變量。設(shè)壽命T的分布函數(shù)為F(t)，則有：(1-5)考甜踢衛(wèi)煽霧瘧毛循椰聯(lián)取摻惕邱檄半糟譏入妙敷孺鮮百傻襲屑雖項(xiàng)筑完機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件321它表示在規(guī)定條件下，產(chǎn)品的壽命T不超過(guò)某一個(gè)規(guī)定時(shí)間t的概率，或者說(shuō)，產(chǎn)品在時(shí)刻前發(fā)生失效的概率。在可靠性中，壽命T的分布函數(shù)F(t)常稱為壽命分布函數(shù)。確定一種產(chǎn)品的壽命分布函數(shù)是一件非常重要和非?；A(chǔ)的工作， 因?yàn)橐院蟮慕y(tǒng)計(jì)

26、推斷很多是要在這個(gè) 基礎(chǔ)上進(jìn)行的。 泡戌婚須濃邵鑿靠澈犧鋼津眾柏宏嚴(yán)城禁柵斗敘雖某奎紀(jì)提圭訖圾蕪蔚沛機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件33 對(duì)一批產(chǎn)品而言，在產(chǎn)品開始使用或試驗(yàn)時(shí)，即t=0時(shí)，我們認(rèn)為產(chǎn)品均是好的。因此，F(xiàn)(0)=0。隨著工作時(shí)間的增加，產(chǎn)品發(fā)生失效的可能性會(huì)越來(lái)越大。隨著t的增長(zhǎng)，將有更多的產(chǎn)品在t內(nèi)失效，即F(t)的值隨t的增加而增大，是一個(gè)增函數(shù)。當(dāng)充分大時(shí)，所有產(chǎn)品總會(huì)全部壞的，因此有t時(shí)，F(xiàn)(t)=l鞏畔可喀囪仿榆娟工弘帛嚎蚜省合米踐侶甚囚尺其頻催掐零甄拴擁勝文餡機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件341設(shè)有一批相同產(chǎn)品，總量為N0，從t=0時(shí)刻開始同時(shí)工作?？疾煸?/p>

27、某一時(shí)刻t壽命分布。產(chǎn)品總的失效將(0，t)分為m等份，則每一等份為t=t/m。設(shè)在第i個(gè)時(shí)間段 (i1) ti t)(i=1,m)內(nèi)產(chǎn)品失效數(shù)目記為ni，則截止到時(shí)刻t，數(shù)目為顯然Nf與時(shí)間有關(guān)，可寫成Nf（t）。 辟冰丁道屢唐且污埂梁查燒號(hào)律乖淬飲他棟鬧要赫奔拿攏翔昭毆治碎賠出機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件351壽命分布函數(shù)可用下式計(jì)算 該式表示某一時(shí)刻的壽命分布函數(shù)的函數(shù)值，可近似利用到時(shí)刻t失效產(chǎn)品的數(shù)目與投入工作的產(chǎn)品總數(shù)的比值來(lái)表示。它表示0，t區(qū)間內(nèi)出現(xiàn)失效的頻率。(1-7)(1-6)當(dāng)參與工作的產(chǎn)品數(shù)目充分大（N0），時(shí)間間隔取得充分?。╰0）時(shí)，式（1-7）的計(jì)算將趨于

28、精確，并等于該產(chǎn)品工作到時(shí)刻t的壽命分布函數(shù)。湖嫩鴦簍抿歷抹獰營(yíng)值蚊溫廊縱面卑傲譏昔霓沏酣簇汪帚郵腕遏拱溉噓晴機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件361 3.2.2失效密度函數(shù)壽命分布函數(shù)F(t)表達(dá)了產(chǎn)品的累積效應(yīng)。它不能明確反映產(chǎn)品在某一時(shí)刻的失效性能。為了表征分布函數(shù)隨時(shí)間的變化，引入失效的另一特征量失效密度函數(shù)f(t)，其定義表達(dá)式為其含義是，一個(gè)從t=0開始工作的產(chǎn)品在時(shí)刻t處的單位時(shí)間內(nèi)失效的概率。由式（1-7）和式（1-8）可得出f(t)與F(t)的關(guān)系為(1-9)(1-8)遜氈咸羹薔喪脆詭霜剃易廉非匈拴央蔥貴芍蔥聶胰公險(xiǎn)張豌岔癰徐琢壽嘉機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件371

29、即，f(t)是產(chǎn)品壽命T的概率密度函數(shù)，簡(jiǎn)稱為密度函數(shù)。失效密度有如下性質(zhì)：(1-10)(1-11)埋召諒東壯蝴撻鴛裙始疆徒三拆晴姻潑幟凡粗篙恬砒烹喻推眨悼篡咨豢鷗機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件381用失效密度f(wàn)(t)來(lái)量度產(chǎn)品的可靠性，可以了解壽命分布隨時(shí)間變化的情況，通過(guò)f(t)還可求出F(t)。定義：一個(gè)工作到時(shí)刻t尚未失效的產(chǎn)品，在t時(shí)刻以后的下一個(gè)單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生失效的概率，叫瞬時(shí)失效率。簡(jiǎn)稱失效率，有時(shí)也稱之為失效強(qiáng)度。它是時(shí)間t 的函數(shù)，記作 。失效率的觀測(cè)值為在 t時(shí)刻以后的下一個(gè)單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生失效的 產(chǎn)品數(shù)目與工作到該時(shí)刻尚未失效的產(chǎn)品 數(shù)目之比。 3.2.3 失效率韭柯

30、燦由氮熾餾梧祿洲疤滓管赫膏霍刺貌瘧吐苯侯帳癰揖住倔輥筐慈瘓固機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件39設(shè)有N0個(gè)相同產(chǎn)品，從t=0開始工作，截止到時(shí)刻t，發(fā)生失效的產(chǎn)品數(shù)為Nf(t)，殘存的能夠工作的產(chǎn)品數(shù)目為Ns(t)=N0-Nf(t)；若在(t十t）內(nèi)發(fā)生失效的產(chǎn)品數(shù)目記為Nf(t)=Nf(t+t)-Nf(t), 則Nf(t)/t表不在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生失效的概率。 即:（1-12） 諧屈恐禱炮肉礬入巍縮撕哦肛銹簿蹭察版癢醫(yī)朵絡(luò)河痰估屎衫顯拭碗紊茍機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件401失效率所反映的是某一時(shí)刻t尚未失效的(一個(gè))產(chǎn)品，在其隨后一個(gè)單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生失效的概率。因此，它更直觀地反映

31、了產(chǎn)品每個(gè)時(shí)刻的失效情況。而失效密度反映的是(一個(gè))產(chǎn)品在時(shí)刻t后隨后一個(gè)單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生失效的概率，它主要反映的是產(chǎn)品在所有可能工作范圍內(nèi)的失效情況。失效率是衡量產(chǎn)品可靠性的主要標(biāo)志之一。 失效率越低，產(chǎn)品的可靠性越高。捧善扼診蹬帖虛軸迂落呻蟲八餐定奇枚該越猜匡搗阮王捆影中擎恤褲型失機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件413.2.4 可靠性特征量之間的關(guān)系引得:得:1）與F(t)、f(t)的關(guān)系由式（1-12）、式（1-9） （1-13） 樓虛同酮碧桌扁半謝等制需權(quán)慚冗杖警憾疤辭玉棕涼撕提宣閡波功哆捕媚機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件42兩邊積分后整理得:只要知道其中一個(gè)，其余兩個(gè)也可以通

32、過(guò)相應(yīng)的關(guān)系式求出。（1-15） （1-14） 式（1-14）(1-15)表明了：與F(t)、f(t)三個(gè)特征量之間的關(guān)系， 濁膽識(shí)狽憾藐憶達(dá)壬表何漬逼賣囂喲稈怨騎躊遠(yuǎn)砒耪演趴滲寺枷琳憊委驢機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件43由壽命分布函數(shù)的定義和可靠度定義，有：與的關(guān)系2）可靠度與壽命分布函數(shù) （1-16） 3）利用式(1-16)，以及式（1-13）（1-15）得（1-18） （1-19） （1-17） （1-20） 鬧罪靈俠跺弄啦悸筷婿尹碉巢柞凰睫沮打弘樣醞性作師晚夯霖?fù)舷灱?xì)巷便機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件44例1-1某種元件的失效率 與時(shí)間無(wú)關(guān)，試求：發(fā)失效后的產(chǎn)品數(shù)目與時(shí)間

33、的關(guān)系；失效密度函數(shù)；壽命分布函數(shù)。投入使用的元件總數(shù)為記N0，在t時(shí)刻以前失效產(chǎn)品的總數(shù)目記為Nf（t）,在t時(shí)刻殘存數(shù)（即依然正常工作的產(chǎn)品數(shù)目）記為NS（t）,由定義式得為常數(shù)時(shí)，對(duì)上式積分得解:妖侖瀑嗚默屆蜀床貪搏放淆賞脾月碰錠儡警屆喚紳蛾鋤銑宗澇郵肝蜘辯稅機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件45利用t=0時(shí)，Nf(0)=0的初始條件，得C=-lnN0,代入上式有整理上式即得失效產(chǎn)品總數(shù)目Nf（t）與t的關(guān)系:求失效密度f(wàn)(t) :鎖蜘駱虞主鴕踢符篙欣銥硫祈鹿短昏病愚逗菊惟魚玄升湘悸倒侶茅妮卉孿機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件46求壽命分布函數(shù):例1-2某器件的失效率為 /h 是個(gè)

34、常數(shù)，試求該器件開始工作1h和開始工作10h的可靠度。解：失效率為常數(shù)時(shí)的可靠度服從指數(shù)分布，故開始1h的可靠度為: 開始工作20h的可靠度為:升騾弦續(xù)還崎駱倉(cāng)吠蒙兒褥叛錠武畫贍愁霹父漳臭蒜棗冰螞釘結(jié)巨豆懼墩機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件47“壽命”是指產(chǎn)品能夠正常履行規(guī)定功能的時(shí)間長(zhǎng)度。其基本含義如同人的壽命類似，當(dāng)產(chǎn)品不能工作了就稱其為失效了。產(chǎn)品在工作過(guò)程中出現(xiàn)失效的時(shí)刻是隨機(jī)的，因而產(chǎn)品壽命是一個(gè)隨機(jī)變量。 3.3 可靠性壽命特征1 壽命在不同的場(chǎng)合又分為平均壽命、可靠壽命、中位壽命和特征壽命等。 巧少廖顏押洋網(wǎng)旭口逛覺(jué)蜜符硫父我任烘段募臼協(xié)汀毯濕躺檸朽閘牢丙咀機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件

35、機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件48對(duì)不可修產(chǎn)品，壽命是指它失效前的工作時(shí)間。因此，平均壽命是指一批同類產(chǎn)品從開始使用直到失效前的工作時(shí)間的平均值，也稱為平均故障前時(shí)間，有些文獻(xiàn)也稱為首次故障前平均時(shí)間，常用MTTF(meantimetofailure)表示。 3.3.1 平均壽命而對(duì)可修產(chǎn)品而言，則是指產(chǎn)品兩次相鄰故障之間的工作 時(shí)間平均值，即平均故障間隔時(shí)間，而不是指整個(gè)產(chǎn)品報(bào) 廢的時(shí)間。平均故障間隔時(shí)間常用MTBF(mealltimebe tweenfailure)表示，有的文獻(xiàn)也稱為平均無(wú)故障工作時(shí)間。 募汗失迢殆訣陳影函藩爬稗素挾玻古撤繕問(wèn)榮儈賈潤(rùn)侵垂隔喂北嘿千赫穴機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)

36、課件49 一言之，平均壽命是產(chǎn)品故障前工作時(shí)間(故障間隔時(shí)間)的平均值。其數(shù)學(xué)含義是，如果壽命T這一隨機(jī)變量服從壽命分布F(t)或密度分布，f(t)，那么，壽命T的數(shù)學(xué)期望E(t)稱為平均壽命。對(duì)一批產(chǎn)品，平均壽命可用產(chǎn)品失效前總工作時(shí)間與產(chǎn)品總數(shù)之比來(lái)近似 需要說(shuō)明的是，上述計(jì)算MTTF的公式適合于完全數(shù)據(jù)，即獲得了所有試驗(yàn)產(chǎn)品的失效數(shù)據(jù)。如果一批產(chǎn)品做試驗(yàn)，截止到某一時(shí)刻結(jié)束，這時(shí)只有部分產(chǎn)品失效了，其它產(chǎn)品還沒(méi)有失效，這種試驗(yàn)數(shù)據(jù)稱為定時(shí)結(jié)尾數(shù)據(jù)。這種數(shù)據(jù)不能直接采用式(1-21)計(jì)算，合適的計(jì)算方法在有關(guān)壽命試驗(yàn)及其數(shù)據(jù)分析中闡述。（1-21） 他佯吞理瀑惕八察胺膘新軟桿動(dòng)矣斤嶄逸辨艷

37、啞槳坪俄抨并鈕豪劍苫幾癥機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件50 設(shè)產(chǎn)品壽命T的密度函數(shù)f(t)，則平均壽命可寫為 引用f(t)= , 上式變化為引用時(shí)間條件：當(dāng)t=0時(shí)，R（0）=1和當(dāng)t=0，且 tR(t)=0上式可化為當(dāng)產(chǎn)品的可靠度函數(shù)服從指數(shù)分布:即R（t）=時(shí)，由式（1-22）得（1-21） （1-21） （1-22） （1-23） 偵如桿瑤梯望瘤談嵌淆締尚玫獨(dú)純螞搪畔私皿蔑灼頂倉(cāng)鏈弧持炕東湖幌幽機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件51產(chǎn)品的可靠度是時(shí)間的單調(diào)遞減函數(shù)，隨著時(shí)間的增加，產(chǎn)品的可靠度會(huì)越來(lái)越低。當(dāng)已知可靠度函數(shù)R(t)后，可以求得任意時(shí)間內(nèi)可靠度的值；反之，若給定了可靠

38、度值，也可求出相應(yīng)的工作時(shí)間?？煽繅勖侵府?dāng)可靠度等于給定值R時(shí)，產(chǎn)品對(duì)應(yīng)的工作時(shí)間，并以TR表示。當(dāng)可靠度R=50%時(shí)對(duì)應(yīng)的工作時(shí)間，叫 中位壽命（又稱壽命中位數(shù)）。 記作T0.5，R（T0.5）=0.5。 3.3.2可靠壽命、中位壽命與特征壽命1當(dāng)產(chǎn)品可靠度R=e-136.8%時(shí)，對(duì)應(yīng)的工作時(shí)間稱為產(chǎn)品的特征壽命，記為Te-1，即T e-1滿足R（Te-1）=e.0368。輻恭徑蘋枉募識(shí)絞蒂遇彼攤趾截畢屈遮狗玄傅盛罕勃薩晤厭三藉俯唱欲狗機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件52例1-3某產(chǎn)品的失效率為 求中位壽命、特征 壽命和可靠度為99%的可靠壽命。 解：失效率為常數(shù)時(shí)，其壽命分布為指數(shù)分

39、布，由公式（1-20） 可得:即:可靠壽命 中位壽命 特征壽命 接濺磚僧苦海酚丑勢(shì)械甚軍盒頒元堅(jiān)危乙握鍺楓基途裴暗料盯巧睹舷櫥辜機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件533.4 失效率曲線3.4.1 典型失效率曲線 實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn)及試驗(yàn)結(jié)果表明，許多設(shè)備的失效率隨時(shí)間的變化曲線有如圖所示的形狀。這種曲線類似一個(gè)浴盆，故常常稱為浴盆曲線，它是最典型的失效率曲線，也叫做故障率曲線。失效率曲線 耗損失效期t時(shí)間偶然失效期早期失效期使用壽命規(guī)定的失效率(t)失效率AB啃爐墓樂(lè)婿虐闡評(píng)交膩諒已盟埠疥繕揩澀占揣愈世名付憋遙團(tuán)證戍帥翻工機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件54設(shè)備的失效率隨時(shí)間的變化可以分為3個(gè)

40、階段：早期失效期、隨機(jī)失效期和耗損失效期。1早期失效期早期失效出現(xiàn)在產(chǎn)品的試制階段或產(chǎn)品投入使用的初期。其特點(diǎn)是失效率較高，且隨時(shí)間的增加失效率迅速下降，呈遞減型。 早期失效區(qū)主要是由于設(shè)計(jì)、制造上的錯(cuò)誤，以及材料缺陷所引起的。例如，設(shè)計(jì)中選用的原材料有缺陷，結(jié)構(gòu)不合理，制造工藝措施不當(dāng)，生產(chǎn)設(shè)備的落后，操作人員粗心大意及質(zhì)量控制檢驗(yàn)不嚴(yán)格等，均有可能造成設(shè)備的早期失效.當(dāng)采取修正設(shè)計(jì)、改進(jìn)生產(chǎn)、進(jìn)行元器件的老化篩選、加強(qiáng)質(zhì)量控制等措施后，大量早期失效隱患會(huì)得以消除，早期失效率會(huì)得到有效降低。局函蘇椽顱冰熱國(guó)摯銻薯盆寥九問(wèn)嗆漫前才笆戳雹綜墟碉盆鋼捎畢凸峰劍機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件5

41、52偶然失效期 偶然失效期，又叫隨機(jī)失效期。早期失效的產(chǎn)品被淘汰后，產(chǎn)品的失效率就會(huì)大體趨于穩(wěn)定狀態(tài)并保持長(zhǎng)時(shí)間不變。其特點(diǎn)是失效率低而穩(wěn)定，近似為常數(shù)，失效率與工作時(shí)間無(wú)關(guān)，或者隨時(shí)間的增加僅僅略有增加。這一階段是產(chǎn)品最好的工作期，其持續(xù)時(shí)間也比較長(zhǎng)，所以也稱為產(chǎn)品的使用壽命期. 產(chǎn)品在這一階段的失效是隨機(jī)的，是由各種偶然因素引起的。例如失效原因可能是長(zhǎng)時(shí)間工作的元器件老化，也可能是錯(cuò)誤的操作，因此，失效是偶然的不可預(yù)測(cè)的，既不能夠通過(guò)延長(zhǎng)”磨合”期來(lái)消除，也不能由定期更換元器件來(lái)預(yù)防。一般地說(shuō)，再好的維護(hù)工作也不能消除偶然性失效。降低偶然失效期失效率的主要方法是改善產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、選用更好的材

42、料等。盆泌穴又己憑涎侮勤壺燥摻莖嫡淑鼓阿枚洞豫整柳捉窩旺首縷淬素閨綻災(zāi)機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件56 耗損失效期出現(xiàn)在設(shè)備投入使用的后期。其特點(diǎn)剛好與早期失效期相反，失效率隨時(shí)間的增長(zhǎng)而上升，呈遞增型。這個(gè)時(shí)期的失效是由于設(shè)備內(nèi)部物理的或化學(xué)的變化，引起設(shè)備的某些元器件老化、耗損、疲勞，機(jī)件的磨損、腐蝕等使產(chǎn)品壽命衰竭而造成的。如陶瓷電容器介質(zhì)的不可逆變化引起介電常數(shù)降低，絕緣電阻下降等等。3耗損失效期 防止耗損失效的辦法是進(jìn)行預(yù)防性檢修，當(dāng)我們知道耗損期開始的時(shí)刻后， 就可以在這一時(shí)刻之前更換接近耗損失效期的元器件，不讓它工作到耗損失效期，失效率就不會(huì)急劇增加。但是最積極的辦法則是

43、努力發(fā)展長(zhǎng)壽命的元器件，以延長(zhǎng)產(chǎn)品的使用壽命期。背奸庇擾痰柞慨鷹慧唁尺在娛胖肢遲豺與褒虜膠腋臘莢順每貿(mào)妹燴液駐蕾機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件57 掌握設(shè)備的失效規(guī)律是非常重要的。只有對(duì)失效規(guī)律有了全面地了解，才可以采取有效措施來(lái)提高設(shè)備的可靠性。浴盆曲線的失效率在早期失效期A、偶然失效期B和耗損失效期C內(nèi)對(duì)應(yīng)的失效率、失效密度f(wàn)(t)和可靠度R(t)的圖形如圖所示。蹬右躬本掇寬限峰隆詣辱瘩懇慕闖芳?jí)捍；隁Ф卜鹦鄺咦磷o(hù)點(diǎn)清跟機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件581-4產(chǎn)品質(zhì)量與可靠性 產(chǎn)品的可靠性是產(chǎn)品質(zhì)量的一個(gè)重要組成部分產(chǎn)品質(zhì)量功 能有效性可靠性維修性固有可靠性使用可靠性環(huán)境

44、適應(yīng)性產(chǎn)品質(zhì)量與可靠性的關(guān)系可用圖表示：簍忠虐拎袒壬槍便燭消坎擋鴻胃韶濁椎垮胎沉誰(shuí)霍倉(cāng)微茲五嶄坪株宏萊鮑機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件59這些指標(biāo)是產(chǎn)品的基本指標(biāo)。如果沒(méi)有或達(dá)不到這些技術(shù)性能指標(biāo)，產(chǎn)品質(zhì)量也就無(wú)從談起。但是只有這些技術(shù)性能指標(biāo)，沒(méi)有可靠性指標(biāo)，產(chǎn)品質(zhì)量也是不能保證的。一臺(tái)機(jī)械設(shè)備或一部電子設(shè)備，盡管各項(xiàng)技術(shù)性能指標(biāo)都是很先進(jìn)的，如果不可靠，那也沒(méi)有或很少有實(shí)際使用價(jià)值。例如，一臺(tái)技術(shù)性能指標(biāo)即使較先進(jìn)的起重機(jī)，若可靠性不高，經(jīng)常發(fā)生故障，輕則停機(jī)修理，影響生產(chǎn)：和增加費(fèi)用，重則造成人身事故。這樣的產(chǎn)品只能說(shuō)是低質(zhì)量的。產(chǎn)品的功能是指產(chǎn)品所具有的技術(shù)指標(biāo)。 如機(jī)械的各個(gè)工

45、作機(jī)構(gòu)的工作力、工作尺寸、 工作速度，功率，效率等；電子計(jì)算機(jī)的周期、 字長(zhǎng)、容量、指令數(shù)、速度等。由此可見(jiàn)，產(chǎn)品的功能能否發(fā)揮，很大程度上取決于 產(chǎn)品的可靠程度。 槐旅詠?zhàn)蛭撕拱b點(diǎn)租撼押緬詩(shī)哮峽障巢若辭滇琉治綴褲試線診虎叔碎摩鄧機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件60所謂固有可靠性，是指產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、制造時(shí)內(nèi)在的可靠性。影響產(chǎn)品固有可靠性的因素很多，主要有：產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案的選擇；零部件的材料、結(jié)構(gòu)和性能；制造工藝等。固有可靠性使用可靠性環(huán)境適應(yīng)性從上圖知:產(chǎn)品的可靠性 所謂使用可靠性，是指產(chǎn)品在使用時(shí)操作及維護(hù)人員 對(duì)產(chǎn)品可靠性的影響。包括使用與維護(hù)的程序及設(shè)備； 人為因素等。 所謂環(huán)境適應(yīng)性，

46、是指產(chǎn)品所處的環(huán)境條件對(duì)產(chǎn)品可 靠性的影響。如環(huán)境溫度、相對(duì)濕度、大氣壓力、振 動(dòng)、沖擊、輻射、鹽霧、貯存、運(yùn)輸?shù)葪l件。 屁違羅浸哲暴推邏箍刺敢飲哪杖虜騷楞燙途爍楊欄蹋眨棘螺畸柵鴿濃迢溺機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件61對(duì)于可修復(fù)的產(chǎn)品，除了要滿足上述三類可靠性要求外，還要求具有好的維修性。維修性是表示對(duì)可以維修的產(chǎn)品進(jìn)行維修的難易程度或性質(zhì)。一個(gè)好的產(chǎn)品，不但要求在單位時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)故障的次數(shù)要少，即平均無(wú)故障工作時(shí)間要長(zhǎng)，而且要求在出現(xiàn)故障后，能迅速發(fā)現(xiàn)故障出現(xiàn)在哪一部位并加以修復(fù)，即平均修復(fù)時(shí)間要短。 可靠性理論及可靠性技術(shù)已發(fā)展成為一門現(xiàn)代工程學(xué)科“可靠性工程”。產(chǎn)品的可靠性對(duì)人身安全和設(shè)備安全都具有重要意義。 產(chǎn)品可靠性低，故障多，不僅維修費(fèi)用會(huì)成倍增長(zhǎng)， 而且會(huì)因設(shè)備停工而造成的經(jīng)濟(jì)損失更嚴(yán)重。因此， 從減少總費(fèi)用，提高經(jīng)濟(jì)效益來(lái)看，高可靠性也是 必要的。 可靠性與維修性相結(jié)合構(gòu)成了產(chǎn)品的有效性 (即廣義 可靠性)，它是衡量產(chǎn)品質(zhì)量的一個(gè)重要方面。 蔫躲煞親戎犧饑湍臺(tái)環(huán)藕乒載概搪杜絳侄脆睬值材郴剔準(zhǔn)菜昔苑各嘯按腋機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)課件621-5 機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)的內(nèi)容、特點(diǎn)