数理统计CH8_机械可靠性设计课件.ppt

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1、第8章机械可靠性设计MachineReliabilityDesign可靠性概念可靠性基本理论机械强度可靠性设计疲劳强度可靠性设计机械系统可靠性设计第8章机械可靠性设计本章内容8.1可靠性概念ReliabilityMeaning第8章机械可靠性设计可靠性(Reliability)定义产品在[1]规定条件下和[2]规定时间内完成[3]规定功能的能力（经典定义）中国1982年,GB3187-82美国1966年,MIL-STD-721B任务可靠性GB450-88,MIL-STD-785B产品在规定的任务剖面内完成规定功能的能力基本可靠性GB450-88,M

2、IL-STD-785B产品在规定条件下无故障的持续时间或概率。8.1可靠性概念(1)可靠性可靠度（Reliability）产品在[1]规定条件下和[2]规定时间内完成[3]规定功能的概率。可靠度是时间的函数，记为R(t)，称可靠度函数。用概率论解释，R(t)是寿命随机变量T大于某指定寿命观测t的概率。(2)可靠度8.1可靠性概念不可靠度(Non-Reliability)亦称失效概率。指产品在[1]规定条件下和[2]规定时间内不能完成[3]规定功能的概率。不可靠度也是时间的函数，记为Q(t)，称作失效(故障)概率函数或不可靠度函数。用概率论解释，Q(t)

3、是寿命随机变量T的分布函数。(3)不可靠度8.1可靠性概念8.2可靠性理论ReliabilityTheory第8章机械可靠性设计8.2可靠性理论(1)产品寿命的频数分布产品寿命T(2)产品寿命的概率分布失效分布函数失效概率密度8.2可靠性理论失效率(FailureRate)工作到某时刻尚未失效的产品，在该时刻后单位时间内发生失效的概率。(3)失效率N—产品总数NQ—失效产品数8.2可靠性理论100件产品，工作5年失效4件工作6年失效7件，求失效率(3)失效率8.2可靠性理论(3)失效率产品的三种失效摸式8.2可靠性理论(4)失效分布若产品失效率等于常数

4、，则产品失效服从指数分布8.2可靠性理论(4)失效分布8.2可靠性理论零件应力和强度等参数多是正态分布部件和机器寿命多是正态分布(4)失效分布8.2可靠性理论产品失效服从正态分布时的失效率：零件应力和强度等参数多是正态分布部件和机器寿命多是正态分布MTBF--MeanTimeBetweenFailures(5)平均寿命和平均失效时间8.2可靠性理论8.3机械强度可靠性ReliabilityonMechanicalStrength第8章机械可靠性设计8.3机械强度可靠性(1)强度可靠性设计流程干涉模型工作应力总是小于材料强度则产品可靠度实际上等于1，绝对

5、安全(2)零件应力强度状态8.3机械强度可靠性干涉模型工作应力总是大于材料强度则产品可靠度实际上等于0，绝对不可靠(2)零件应力强度状态8.3机械强度可靠性干涉模型工作应力时而大于材料强度则产品可靠度介于0和1之间(2)零件应力强度状态8.3机械强度可靠性(3)零件应力强度的动态变化8.3机械强度可靠性(4)零件可靠度计算应力和强度均为正态分布时的可靠度：8.3机械强度可靠性(4)零件可靠度计算8.3机械强度可靠性应力和强度均为正态分布时的可靠度：(4)零件可靠度计算8.3机械强度可靠性零件可靠度计算示例：(4)零件可靠度计算零件强度标准差为22.5M

6、Pa时的可靠度材料强度改善前8.3机械强度可靠性(4)零件可靠度计算零件强度标准差为14.0MPa时的可靠度材料强度改善后8.3机械强度可靠性8.4机械系统可靠性ReliabilityonMechanicalSystem第8章机械可靠性设计8.4机械系统可靠性(1)系统的组成和结构系统可靠性不仅取决于组成系统的单元可靠性，而且也取决于单元的组合方式。系统可靠性设计有两个方面的含义，其一是可靠性预测，其二是可靠性分配。可靠性预测：单元→子系统→系统可靠性分配：系统→子系统→单元解决问题步骤：系统原理框图—系统可靠性框图—系统可靠性模型—系统可靠性设计(2

7、)系统可靠性设计内容8.4机械系统可靠性(3)串联模型功能并联≠可靠性并联(a)原理框图;(b)可靠性框图;(c)可靠性模型8.4机械系统可靠性(3)串联模型功能并联≠可靠性并联8.4机械系统可靠性拖拉机运行的可靠度(3)串联模型功能并联≠可靠性并联8.4机械系统可靠性悬挂犁耕机组运行的可靠度(3)串联模型功能并联≠可靠性并联8.4机械系统可靠性三角胶带传动的可靠度串联单向阀系统的并联可靠性模型(4)并联模型功能串联≠可靠性串联8.4机械系统可靠性(4)并联模型8.4机械系统可靠性(5)串并型混联模型8.4机械系统可靠性(6)并串型混联模型8.4机械系

8、统可靠性(7)备用冗余模型8.4机械系统可靠性(8)非并非串的复杂模型8.4机械系统可靠性(9