可靠性理论－第5章机械零件的可靠性设计

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1、可靠性理论第5章可靠性设计15.1汽车可靠性设计规范5.1.1可靠性设计的含义及重要地位汽车设计质量是保证汽车可靠性的重要环节。汽车设计阶段所赋予的产品质量和可靠性水平，对汽车产品的寿命和可靠性具有根本性的影响。所谓汽车可靠性设计，就是在汽车产品性能设计的同时，运用可靠性理论和分析方法，明确汽车系统可靠性的指标，进行汽车系统设计的一种方法。所以，汽车可靠性设计决不是掘弃以往的汽车常规设计方法，而是在常规设计基础上，使汽车设计更趋完善、更加精确、更为科学的系统设计方法。25.1.2汽车设计阶段可靠性工作的主要环节在可靠性设计阶段，应着重抓好五个环节。(1)系统设

2、计进行科学的、合理的系统设计，选定目标样车，掌握同类车型的各种试验参数和可靠性水平，明确开发新车型的系统、分系统的可靠度要求和目标（即可靠度的预测和分配），赋予各子系统的容差和空间位置。(2)详细设计严格按照系统要求，进行各子系统、零部件的详细设计。重点把握结构、材料的选择，应力、强度的精确计算，注意部件与整车的协调、配合。3汽车设计阶段可靠性工作的5个主要环节(3)考核评审通过可靠性试验、分析、研究、阶段性的设计评审，考核设计方案是否合适;并及时反馈设计部门予以修订设计。(4)工艺设计在设计文件中，明确零部件的质量要求和工艺规范，建立、健全质量验收的标准，从

3、生产角度(或外加工进货角度)保证零部件的可靠性。(5)试验反馈运用可靠性试验数据和可靠性分析、研究的成果，及时反馈到有关设计、生产中去。45.1.3汽车可靠性设计的基本要求5.1.3.1可靠性设计的辩证思维(1)可靠性与成本的辩证关系汽车是一个复杂的系统，汽车设计的方法实属系统工程学的方法，对于系统而言，就是在有限的资源(人力、物力、时间)条件制约下，尽可能地获得最大的系统有效性。还应考虑到质量指标、经济指标、外观形貌、生产和开发能力，诸如性能、成本、安全、时间、尺寸、重量以及使用、维修等方面的限制产品的寿命不一定是越长越好。5可靠度与费用的关系65.1.3.

4、1可靠性设计的辩证思维(2)可靠性与简单化、标准化、冗余性的辩证关系在通常情况下，系统愈简单，零部件愈少，则可靠性就愈高;愈是简单化、标准化，也就愈能增加互换性、更换性和易检性，从而提高了产品的可维修性。对某些关键性部件采用冗余系统设计(贮备设计)，虽然增加了系统的复杂性，但它是提高系统可靠性的有效办法。所以，简单化、标准化与冗余系统的采用，要辩证地分析。(3)可靠性与可维修性的辩证关系汽车是可维修产品，不应单纯追求产品的固有可靠性，必须重视可维修性设计，着眼于汽车的有效度。75.1.3.1可靠性设计的辩证思维(4)可靠性与设计程序的辩证关系如可靠性数据的调查

5、、收集、预测、分配等。可靠性预测、分配的工作质量如何，主要取决于数据本身的可靠性水平。为保证产品设计可靠性，可靠性设计必须依赖于完备的设计数据。设计数据包括:准备优选的原材料、部件的规格参数和试验数据;重要部件和低可靠度部件的一览表;规格说明书;故障、应力等完备的技术资料;同时还包括收集、分析现场试验数据和确定反馈路线。虽然严格的设计程序有时显得繁琐，会牵制精力甚至影响开发周期，然而科学规范的设计程序是整车质量和可靠性的必要保证。85.1.3.1可靠性设计的辩证思维(5)设计审查与可靠性的关系将可能发现的问题解决在产品开发阶段，必须在设计工作的各个阶段，组织设

6、计评审工作。故障模式及危害度分析和审定是设计开发工作计划的重要组成部分，是形成自主开发能力的一个重要环节。主要有以下几种评审:①市场调研、项目确立的可行性评审。②图样设计完成后的评审。③样机试制后的评审。④性能、可靠性试验结束后的评审。⑤产品鉴定。评审的主要目的:审查可靠性、可维修性与质量是否取得了均衡，审查费用、功能、加工性、生产效率、使用性等与设计有关的各个要素是否有不完备的地方;审查系统、分系统与零部件的匹配与协调。评审应当是有组织的、客观的、公正的、有理论或试验依据的。95.1.3.2设计的基本要求(1)设计之初应力求避免已考虑到的缺陷，即使由于某种原

7、因一时难于避免，也应从设计角度考虑容易诊断和修理。从根本上提高汽车的有效度和可靠性。(2)设计应包括:汽车系统设计、可靠性分配、详细设计以及与其相应的预测、分析、试验和设计审查等。(3)设计要在过去的技术积累的基础上，提高效率。为了做好设计工作，要有计划、有组织地积累必要的数据资料(建立数据库)。(4)必须综合平衡可靠性、维修性、整车系统协调性、产品质量要求、成本费用等技术经济要素。这些因素概括起来有:时限性、功能性、商业性、生产性、物理性、艺术性、舒适性。105.1.3.3汽车可靠性设计的基本内容(1)从系统方面考虑★确定整车的可靠性数据指标根据市场、用户要

8、求和使用环境，明确汽车系统的可靠性要求