车辆可靠性-第1章课件.ppt

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1、车辆可靠性第1章概论一、可靠性工程的发展1、起步阶段，1939～1949年，40年代2、发展阶段，上世纪50年代3、普及阶段，上世纪60年代4、成熟阶段，上世纪70年代二、提高产品可靠性的意义：是用户的需要、企业生存的需要、产品发展的需要。1、可靠性研究的内容可靠性理论在其发展过程中形成了3个主要领域（或称3个独立学科）：可靠性数学：研究与解决各种可靠性问题的数学方法和数学模型，属应用数学范畴，涉及概率论、数理统计、随机过程、运筹学及拓扑科学等，应用于可靠性的数据收集、分析、系统设计及寿命试验等方

2、面。可靠性物理：又称失效物理，研究失效的物理原因与数学物理模型、检测方法、纠正措施的一门可靠性理论。它使可靠性工程从数理统计方法发展到以理化分析方法为基础的失效分析方法，它是从本质上，机理上探究产品不可靠因素，从而为研究高可靠性的产品提供科学依据。可靠性工程：是对产品的失效及其发生概率进行统计分析，对产品进行R设计、R预计、R试验、R评估、R检验、R控制、R维修、R管理等的一门包含了许多工程技术的边缘性的工程学科。本课程主要研究的是可靠性工程的相关问题。三、可靠性的基本概念2、可靠性定义可靠性：产

3、品在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。产品：可以是系统、子系统、设备、元件、部件等规定的条件：使用条件，运输、储存、使用时的环境条件（温度、压力、湿度、载荷、振动、腐蚀、磨损等等），使用方法、维修水平等规定的时间：R是t的函数，t可以是时间、起落次数、里程等规定的功能：是否有故障、工作性能、参数漂移，要有故障判据可靠性分为：固有R：在生产工程中已经确立了的可靠性使用R：使用环境、操作水平、保养与维修等因素基本R：产品在规定条件下，无故障的持续时间或概率。反映维修人力和后勤保障等要求任务

4、R：产品在规定的任务剖面内完成规定功能的能力目录四、可靠性的度量1、可靠度、不可靠度可靠度是产品在规定条件下和规定时间内，完成规定功能的概率，一般记为R。它是时间的函数，故也记为R(t),称为可靠度函数。R=R(t)=P(E)=P(T≥t)t≥0E：“产品在规定条件下和规定时间内完成规定功能”这一事件T：“产品正常工作时间”这一随机变量，即产品从开始工作到发生失效或故障的时间t：指定某一时间对于不可修复的产品，可靠度的观测值是指直到规定的时间区间终了为止，能完成规定功能的产品数与在该区间开始时投入

5、工作产品数之比，即式中:N——开始投入工作产品数，（R是当N趋于无穷大时的值）Ns（t）——到t时刻完成规定功能产品数，即残存数Nf（t）——到t时刻未完成规定功能产品数，即失效数。目录不可靠度：是产品在规定条件下和规定时间内，不能完成规定功能的概率，用F表示，也是随机变量T的分布函数，(不可靠度函数或失效概率函数)目录其密度函数为（此处也叫失效密度函数或故障密度函数）时序年年失效数△NF累积失效数NF未失效数NS年失效频率累积失效频率成活频率年失效率111990.010.010.990.01

6、223970.020.030.970.0202336940.030.060.940.0314511890.050.110.890.0535718820.070.180.820.0796927730.090.270.730.1100712……………………1439910.030.990.01/15110000.011.00100某产品的失效数据统计与分析（N=100）2、失效率（t）工作到某时刻t时尚未失效或故障的产品，在t时刻以后的下一个单位时间内发生失效或故障的概率。当F(t)很小时，对指数分布

7、有：3、产品的三个失效期：早期失效、偶然失效、损耗失效规定失效率“浴盆曲线”。(a)早期故障期：产品早期故障反映了设计、制造、加工、装配等质量薄弱环节。早期故障期又称调整期或锻炼期，此种故障可用厂内试验的办法来消除。(b)正常工作期：在此期间产品故障率低而且稳定，是设备工作的最好时期。在这期间内产品发生故障大多出于偶然因素，如突然过载、碰撞等，因此这个时期又叫偶然失效期。可靠性研究的重点，在于延长正常工作期的长度。(c)损耗时期：零件磨损、陈旧，引起设备故障率升高。如能预知耗损开始的时间，通

8、过加强维修，在此时间开始之前就及时将陈旧损坏的零件更换下来，可使故障率下降，也就是说可延长可维修的设备与系统的有效寿命。故障率的单位一般采用％/105小时或%/109小时(称10-9小时为1fit)。故障率也可用工作次数、转速、距离等。4、可靠度寿命指标平均寿命MTTF（MeanTimeToFailures）（失效前平均工作时间）式中N——产品总数MTBF（MeanTimeBetweenFailures）（平均故障间隔时间）式中ni：第i个测试产品的故障次数tij：第i个产品的第