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山西农业大学 现代设计方法 第十章 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 (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 机械系统可靠性 (7)备用冗余模型 8.4 机械系统可靠性 * * 第8章 机械可靠性设计 Machine Reliability Design 第8章 机械可靠性设计 本章内容 8.1 可靠性概念 Reliability Meaning 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, MIL-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)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 Reliability Theory 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(Failure Rate) 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，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--Mean Time Between Failures (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 Reliability on Mechanical Strength 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2