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汽车维修工程 张金柱 教 授 黑龙江工程学院 第一章 汽车可靠性理论基础 第一节 汽车可靠性概述 一、可靠性历史 摇篮期 奠基期 普及期 成熟期 二、可靠性定义 产品在规定条件下，在规定时间内，完成规定功能的 能力（四要素：产品、条件、时间、功能）。 规定条件是指：汽车产品的工作条件，包括气候、道 路等的环境条件；载荷性质、种类、行驶速度等的运 行条件；维修方式、水平、制度等的维修条件。 规定的时间是指：汽车行驶的保用期、第一期大修里 程、报废期等，可以用时间单位来表示，也可用行驶 里程数表示。 规定的功能是指：设计任务书、使用说明书、定货合 同以及国家标准规定的各种功能和要求，不能完成规 定功能的就是不可靠，称之为发生了故障或失效。 三 、可靠性的衡量指标 1．可靠度：是指产品（此处指汽车，以下同）在规定条件下和规定时间内完成规定功能的概率，称为产品的可靠度。 2．失效度（又称累积故障概率）：产品在规定条件下，在规定时间内丧失规定的功能的概率，记为 。 3．故障概率密度函数：是指失效率对时间的分布函数，即 ，称为故障概率密度函数，记做。 汽车可靠性理论基础 4．故障率函数（失效率函数） （1）概念：是指产品到t时刻为止未发生故障，在该时刻后发生故障的概率，用λ（t）表示，可以表述产品在整个寿命期内出现故障的可能性。 （2）故障率函数和其他函数的关系 与失效分布密度函数f（t）的关系 （1-7） 与可靠度函数R（t）的关系 （1-8） 与失效概率分布函数F（t）的关系 （1-9） 汽车可靠性理论基础 4．故障率函数（失效率函数） （1）概念：是指产品到t时刻为止未发生故障，在该时刻后发生故障的概率，用λ（t）表示，可以表述产品在整个寿命期内出现故障的可能性。 汽车可靠性理论基础 3）故障率函数曲线（见图1-1-3） 汽车可靠性理论基础 故障率函数曲线也称寿命曲线或浴盆曲线，寿命曲线描述了失效率随时间而变化的规律，由于其曲线如同浴盆故称为浴盆曲线，从该曲线的变化趋势来看，可将失效曲线划分为三个阶段，即失效的三个时期。 1）早期失效期（DFR：Decreasing Failure Rate） 基本特征：开始失效率较高，随时间推移，失效率逐渐降低。产生DFR型失效的原因：产品本身存在着某种缺陷，如各摩擦副间的配合间隙是否得当；加工精度是否符合要求；材料是否存在内部缺陷；设计不够完善；加工工艺不当；检验差错致使次品混于合格品中等等。 2）偶然失效期（CFR： Constant Failure Rate） 基本特征：失效率λ（t）近似等于常数，失效率低且性能稳定，在这期间失效是偶然发生的，何时发生无法预测。 原因：由于各种失效因素或承受应力的随机性，致使故障的发生完全是偶然的，但用户通过对汽车维护和修养，可以使这一时期延长。（日常维护，一级维护 二级维护） 3）耗损失效期（IFR： Increasing Failure Rate） 基本特征：随着时间的增长，失效率急剧加大。 汽车可靠性理论基础 5.平均寿命与可靠寿命 （1）平均寿命 是一个标志产品平均能工作多长时间的量，它是对整批产品而言的一个指标。 （2）可靠寿命 由可靠度函数R（t）知，若给定时间t就确定了可靠度，若确定了可靠度，即可求出相应的寿命，即为可靠寿命，用tR表示。 汽车可靠性理论基础 如t0.99表示可靠度R（t）=99%时产品的寿命，在可靠度寿命中有如下三种特殊情况： 1）特征寿命：可靠度R=EXP（-1）=36.8%的可靠寿命，称为特征寿命。 2）中位寿命：可靠度R=50%的可靠寿命称为中位寿命 记为t0.5 3）额定寿命：可靠度R（t）=90%的可靠寿命称为额定寿命 记为t0.9 汽车可靠性理论基础 第二节 汽车故障类型及故障分布规律 一、汽车故障概念及类型 １．概念：是指汽车在规定的条件下，规定时间内，不能完成规定功能的现象。 ２．模式：即故障的表现形式，由如下几种： （1）损坏型故障模式：如断裂、碎裂、开裂、点蚀、烧蚀、变形、拉伤、龟裂、压痕等。 （2）退化型故障模式：如老化、变质、剥落、异常磨损。 （3）松脱性故障模式：如松动、脱落。 （4）失调型故障模式：如压力过高或过低，行程失调，间隙过大或过小，干涉，卡滞。 （5）堵塞与渗漏型故障模式：如堵塞、气阻、漏油、漏水、漏气。 （6）性能衰退型或功能失效型故障模式：如功能失效、性能衰退、公害超标、异响、过热。 汽车可靠性理论基础 ３．故障分类 （1）按照故障率函数特点可把故障分三种类型。