设备可靠性、维修性与经济性

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1、设备的可靠性、维修性与经济性主讲：***1设备可靠性2设备维修性3设备经济性第二章设备的可靠性、维修性与经济性在设备设计阶段应从成本、性能、效率等方面综合考虑确定可靠性目标。设计方案完成后要进行可靠性预测，将预测结果与原定的可靠性目标进行比较，作为进一步修改方案的依据。1设备可靠性第二章设备的可靠性、维修性与经济性定义：指系统、设备或零部件在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力。特点：①设备的可靠性与规定条件是分不开的。②设备的可靠性与规定时间密切相关。③设备的可靠性与规定功能有关。一、定义1设备可靠性第二章设备的可靠性、维修性与经济性二、特征

2、量定义：能够对设备可靠性的相应能力作出数量表示的量。①可靠度②失效率③平均故障工作时间④有效度1设备可靠性第二章设备的可靠性、维修性与经济性（1）可靠度与不可靠度可靠度R（t）：是指零部件、每台设备或一套装置在规定条件下和规定时间t内完成规定功能的概率。不可靠度F（t）：设备在规定时间t内发生故障的概率或累积故障率称为设备的不可靠度。R（t）+F（t）=1其中：二、特征量1设备可靠性第二章设备的可靠性、维修性与经济性（2）固有可靠度R1指设备在设计、制造时内在的可靠度（狭义的可靠度）。设备按一定的设计图纸和工艺方法制造完成后，其可靠度即成为设备的固

3、有属性，即固有可靠度。二、特征量1设备可靠性第二章设备的可靠性、维修性与经济性（3）使用可靠度R2指设备在使用过程中，受环境条件、操作、维修、储运等种种因素影响，对降低固有可靠度R1的概率。二、特征量1设备可靠性第二章设备的可靠性、维修性与经济性（4）工作可靠度R0指设备在规定的功能和条件下使用时，在规定时间内，发挥规定功能的概率，即二、特征量1设备可靠性第二章设备的可靠性、维修性与经济性（5）平均寿命θ对于可修复设备、装置、零部件来说，平均无故障工作时间MTBF是它的平均寿命；对于不可修复装置、设备零部件来说，失效前平均时间MTTF是它的平均寿命

4、，或平均失效时间。二、特征量1设备可靠性第二章设备的可靠性、维修性与经济性（6）平均无故障工作时间MTBF指相邻两故障间正常工作的平均值。平均无故障时间越长，设备可靠度越高。系统的MTBF的计算，如果是对可修复系统（一个系统或多个相同系统）只要有足够的累积工作时间与故障发生次数的原始数据，就可求出它们的比值；如果已知系统的可靠度函数或者故障分布密度函数，可以通过积分处理求得系统的MTBF。二、特征量1设备可靠性第二章设备的可靠性、维修性与经济性（7）失效前平均时间MTTF对于不可修复系统，可用失效前平均时间作为其可靠性的数量度量。MTTF是系统从开

5、始工作到失效这一段时间的平均值。二、特征量1设备可靠性第二章设备的可靠性、维修性与经济性（8）失效（故障）率失效率是指工作到某时刻尚未失效的系统在该时刻以后单位时间内发生失效的概率。对可修复的系统通常也称为故障率。二、特征量1设备可靠性第二章设备的可靠性、维修性与经济性三、常用的故障分布函数可靠度是设备使用到某时间时无故障的概率，故可靠度也可以用以时间t为随机变量的分布函数R（t）来表示：可靠度函数故障分布密度函数故障分布函数1设备可靠性第二章设备的可靠性、维修性与经济性三、常用的故障分布函数1设备可靠性第二章设备的可靠性、维修性与经济性三、常用的

6、故障分布函数故障函数为：或：积分：平均寿命：1设备可靠性第二章设备的可靠性、维修性与经济性三、常用的故障分布函数分布密度函数：故障密度函数：平均寿命：1设备可靠性第二章设备的可靠性、维修性与经济性三、常用的故障分布函数（1）指数分布可靠度函数为：1设备可靠性第二章设备的可靠性、维修性与经济性三、常用的故障分布函数（1）指数分布1设备可靠性第二章设备的可靠性、维修性与经济性三、常用的故障分布函数例：某设备经7000h的观察，发生了10次故障，故障发生的时间是随机的。假设故障的分布服从指数分布，试求该设备的平均寿命以及从开机到工作1000h后的可靠度。

7、解：按照指数分布的特点，平均寿命为工作1000h后的可靠度为（1）指数分布1设备可靠性第二章设备的可靠性、维修性与经济性三、常用的故障分布函数例：某系统由三个分系统串联组成，系统和分系统故障分布均为指数分布时，若各系统的MTBF分别为200h、80h、300h，则整个系统的MTBF是多少？解：故：（1）指数分布1设备可靠性第二章设备的可靠性、维修性与经济性三、常用的故障分布函数（2）正态分布故障分布密度：故障分布函数：可靠度函数：令：1设备可靠性第二章设备的可靠性、维修性与经济性三、常用的故障分布函数（2）正态分布故障分布密度：故障分布函数：可靠度

8、函数：其中：标准正态分布N（0，1）1设备可靠性第二章设备的可靠性、维修性与经济性三、常用的故障分布函数（2）正态分布例：