可靠性设计new

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1、现代机械设计方法第4篇可靠性设计116.产品可靠性及其性能指标看到可靠性设计，你想到了什么？设计必须可靠在没有引入可靠性设计思想的时候，如何使产品安全、可靠？安全系数能够度量产品的安全性吗？安全系数怎样计算？——产品材料的极限应力——确定值——？——产品材料的工作应力——确定值——？——产品的安全系数，总是大于1思考：设计时都有大于1的安全系数，为什么还是有事故发生？216.1可靠性与可靠度宽泛定义：可靠性是一种与时间有关的质量指标。严格定义：产品在规定条件下、在规定时间内保持其规定功能的能力。可靠性的五个要素：对象、规定条件、规定时间、规定功能，能力3可靠度的计算可靠度用R表示，是一个概率

2、可靠度估计值与时间有关，可靠度函数记为R(t)如N台机器，在规定的条件下工作到某一给定的时间有n台失效，则R的估计值为：4可靠度的计算（2）例：某型号轴承100个，在恒定负荷下运转100h后失效16个，工作400小时后失效28个。求：工作100小时和400小时的可靠度。可靠度函数R（t）是在［0，］区间内的非增函数516.2可靠性的度量指标可靠度、失效概率、失效率3种可靠度:系统或产品在规定条件和规定时间内完成规定功能的概率。可靠度是时间的函数，常用R(t)表示，称为可靠度函数(0

3、位时间内发生失效的条件概率。616.2可靠性的度量指标失效率的观测值，为在时刻t以后的单位时间内发生失效的产品数与与工作到该时刻尚未失效的产品数之比——产品总数——到t时刻失效的产品数——到t+Δt时刻失效的产品数7相关计算816.2可靠性的度量指标平均失效率是指在某一规定时期内失效率的平均值。平均失效率的观测值，对于不可修复的产品是指在一个规定的时期内失效数与累积工作时间之比。对于可修复的产品是指它的使用寿命期内的某个观测期间一个或多个产品的故障发生次数与累积工作时间之比。916.2可靠性的度量指标失效率的量纲为h-1，一般用单位时间的百分数表示。如用1000小时失效的百分数来度量。101

4、6.2可靠性的度量指标（2）1116.2可靠性的度量指标（3）12相关计算（2）13相关计算（3）A、B、C三个厂家生产同一类型产品。A厂家称他们的产品取100个样本做寿命试验，工作到1000h时，只有5个失效；B厂家称他们的产品的中位寿命为5000h;C厂家称他们的产品的平均寿命为10000h;设此产品的失效率为常数从可靠性指标判断，哪个厂家的产品质量最好。解：用失效率作比较，越低则产品越好。1416.3产品设计中的可靠性问题机械设计产品种类繁多，从可靠性的角度，可分为：1）本质可靠的零件——在使用周期不损耗——不运动的机械零件——机架、箱体2）本质不可靠的零件——动载荷作用下的零部件3）

5、多个零件组成的界面系统——焊接点、电磁触点1516.4产品可靠度与成本图16-1产品全寿命周期费用与可靠度之间的关系曲线产品的寿命周期成本：由生产成本与维护费用构成。产品可靠度高?可靠度？对象规定条件规定时间规定功能能力生产成本会随之增高维修费用会随之降低有最优点结论：不能一味追求高可靠度1616.5可靠性设计概述定义：保证机械及其零部件满足给定的可靠性指标的一种机械设计方法。内容：包括对产品的可靠性进行预计、分配、技术设计、评定等工作。实质：不把设计参数当常数，而是看作为随机变量1718机械零件可靠性设计实质：把设计指标及有关参数当作随机变量处理与传统设计的不同之处1）设计变量的属性不同：

6、随机变量——确定值2）安全指标不同：可靠度——与时间有关3）安全理念不同：整体考虑4）提高安全程度的措施不同：减少数据的分散性1818.1应力-强度干涉模型应力：凡是引起机械零部件失效的因素——载荷load强度：机械零部件能够承受应力的程度——强度strength应力-强度干涉关系：机械零部件因受到载荷作用产生的应力和材料强度之间的对比关系，是可靠性设计的基本理论。1918.1应力-强度干涉模型或可靠度：强度一直大于应力的概率阴影部分不可靠！怎么求？概率计算？太难了？能学会吗？2018.2可靠性计算方法（耦合方程）——这个看起来没有那么难啊！——不过，还是做个例题或者作业才有把握！当应力和强

7、度均为正态分布时：可靠度的计算可以转换为简单的方程21标准正态分布表2218.3作业问题：作业中的计算倒是很简单可实际设计中，设计参数的均值和方差怎么确定？非常好的问题！2318.3分布参数确定2418.3分布参数确定(2)2518.3分布参数确定（3）2618.4典型机械零件的可靠性设计例18-2计算出的正态偏量ZR=1.789难点：表格中的数值需要插值2718.4典型机械零件的可靠性设计例18-3难点：确