09機(jī)械產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)分析方法(已修改)
2025-03-01 23:27 本頁面
【正文】 機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)分析 MECHANICAL RELIABILITY DESIGN ＆ ANALYSIS 內(nèi)容提要 ? 基本隨機(jī)變量 ? 應(yīng)力－強(qiáng)度干涉理論 ? 應(yīng)力－強(qiáng)度干涉模型 ? 可靠度的一般表達(dá)式 ? 應(yīng)力分布的確定 ? 強(qiáng)度分布的確定 ? 用矩法確定應(yīng)力和強(qiáng)度的分布 ? 一維隨機(jī)變量 ? 多維隨機(jī)變量 ? 可靠度的計(jì)算方法 ? 應(yīng)力和強(qiáng)度均為正態(tài)分布 ? 其它分布類型 機(jī)械可靠性的特點(diǎn) ? 機(jī)械產(chǎn)品的失效主要是耗損型失效，而電子產(chǎn)品的失效主要是由于偶然因素造成的。 ? 耗損型失效的失效率隨時(shí)間增長(zhǎng)。 ? 機(jī)械產(chǎn)品的失效模式很多，甚至同一零部件有多種重要的失效模式。 ? 機(jī)械產(chǎn)品的組成零部件多是非標(biāo)準(zhǔn)件，其失效統(tǒng)計(jì)值很分散。 ? 機(jī)械產(chǎn)品不同失效模式之間往往是相關(guān)的，在可靠性分析是需要考慮其相關(guān)性。 由于機(jī)械零件的復(fù)雜性需要從機(jī)理分析機(jī)械產(chǎn)品的可靠性 和可靠性相關(guān)的基本隨機(jī)變量 ? 載荷 ? 設(shè)計(jì)與幾何形狀及尺寸 ? 工作環(huán)境 ? 材料性能與生產(chǎn)情況 ? 使用維護(hù)情況 應(yīng)力和強(qiáng)度 ? 應(yīng)力、強(qiáng)度定義： ? 在機(jī)械產(chǎn)品中，廣義的應(yīng)力是引起失效的負(fù)荷 ? 強(qiáng)度是抵抗失效的能力 ? 由于影響應(yīng)力和強(qiáng)度的因素具有隨機(jī)性，所以應(yīng)力和強(qiáng)度具有分散特性 ? 影響應(yīng)力的因素 ? 影響應(yīng)力的主要因素有所承受的外載荷、結(jié)構(gòu)的幾何形狀和尺寸，材料的物理特性等 ? 影響強(qiáng)度的因素 ? 影響強(qiáng)度的主要因素有材料的機(jī)械性能、工藝方法和使用環(huán)境等 基本隨機(jī)變量 ? 載荷 ? 機(jī)械產(chǎn)品所承受的載荷大都是一種不規(guī)則的、不能重復(fù)的隨機(jī)性載荷 ，例如 ? 自行車因人的體重和道路的情況差別等原因，其載荷就是隨機(jī)變量。 ? 飛機(jī)的載荷不僅與載重量有關(guān)，而且飛機(jī)重量、飛行速度、飛行狀態(tài)、氣象及駕駛員操作有關(guān)。 ? 零件的失效通常是由于其所承受的載荷超過了零件在當(dāng)時(shí)狀態(tài)下的極限承載能力的結(jié)果。 ? 零件的受力狀況包括：載荷類型、載荷性質(zhì)，以及載荷在零件中引起的應(yīng)力狀態(tài)。 載荷 ? 載荷類型 ? 軸向載荷 —— 力在作用在零件的軸線上，大小相等，方向相反，包括軸向拉伸和軸向壓縮載荷 ? 在軸向載荷作用下，應(yīng)力沿橫截面的分布式均勻的。 ? 彎曲載荷 —— 垂直于零件軸線的載荷（有時(shí)還有力偶），它使零件產(chǎn)生彎曲變形 ? 在彎曲載荷作用下，零件橫截面上的主應(yīng)力分布的規(guī)律是：從表面應(yīng)力最大改變到中性軸線處應(yīng)力為零。并且，中性軸線一側(cè)為拉伸應(yīng)力，另一側(cè)為壓縮應(yīng)力。 載荷 ? 載荷類型 ? 扭轉(zhuǎn)載荷 —— 作用在垂直于零件軸線平面內(nèi)的力偶，它使零件發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形。 ? 在扭轉(zhuǎn)載荷作用下，橫截面上切應(yīng)力的分布規(guī)律是：從表面最大到橫截面中心處為零（這里講的 “ 中心點(diǎn) ” ，是指扭轉(zhuǎn)中心軸線與橫截面的交點(diǎn)） ? 剪切載荷 —— 使零件內(nèi)相鄰兩截面發(fā)生相對(duì)錯(cuò)動(dòng)的作用力。 ? 在剪切載荷作用下，力大小沿平行于最小切應(yīng)力的橫截面上均勻的。 載荷 ? 載荷類型 ? 接觸載荷 —— 兩個(gè)零件表面間的接觸有點(diǎn)接觸、線接觸和面接觸。零件受載后在接觸部位的正交壓縮載荷稱為接觸載荷 ? 例如，滾動(dòng)軸承工作時(shí)，滾子與滾道之間，齒輪傳動(dòng)中輪齒與輪齒之間的壓力都是接觸載荷。 ? 在接觸載荷作用下，主應(yīng)力與最大切應(yīng)力之比是不定。 載荷 ? 載荷性質(zhì) ? 載荷的性質(zhì)可以分為以下幾種： ? 靜載荷 —— 緩緩地施加
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