【正文】 間也比較長，所以也稱為產品的使用壽命期 . 產品在這一階段的失效是隨機的，是由各種偶然因素引起的。例如失效原因可能是長時間工作的元器件老化，也可能是錯誤的操作，因此，失效是偶然的不可預測的，既不能夠通過延長”磨合”期來消除，也不能由定期更換元器件來預防。一般地說，再好的維護工作也不能消除偶然性失效。 降低偶然失效期失效率的主要方法是改善產品的設計、選用更好的材料等。 57 耗損失效期出現(xiàn)在設備投入使用的后期。其特點剛好與早期失效期相反，失效率隨時間的增長而上升，呈遞增型。 這個時期的失效是由于設備內部物理的或化學的變化，引起設備的某些元器件老化、耗損、疲勞，機件的磨損、腐蝕等使產品壽命衰竭而造成的。如陶瓷電容器介質的不可逆變化引起介電常數(shù)降低，絕緣電阻下降等等。 3．耗損失效期 防止耗損失效的辦法是進行預防性檢修 ，當我們知道耗損期開始的時刻后， 就可以在這一時刻之前更換接近耗損失效期的元器件，不讓它工作到耗損失效期，失效率就不會急劇增加。但是 最積極的辦法則是努力發(fā)展長壽命的元器件 ，以延長產品的使用壽命期。 58 掌握設備的失效規(guī)律是非常重要的。只有對失效規(guī)律有了全面地了解，才可以采取有效措施來提高設備的可靠性。 ? 浴盆曲線的失效率在早期失效期 A、偶然失效期 B和耗損失效期 C內對應的失效率、失效密度 f(t)和可靠度 R (t)的 圖形如圖所示。 59 167。 14產品質量與可靠性 產品的可靠性是產品質量的一個重要組成部分 產品質量 功 能 有效性 可靠性 維修性 固有可靠性 使用可靠性 環(huán)境適應性 產品質量與可靠性的關系可用圖表示： 60 這些指標是產品的基本指標。 如果沒有或達不到這些技術性能指標，產品質量也就無從談起。但是只有這些技術性能指標，沒有可靠性指標，產品質量也是不能保證的。 一臺機械設備或一部電子設備，盡管各項技術性能指標都是很先進的，如果不可靠，那也沒有或很少有實際使用價值。 例如，一臺技術性能指標即使較先進的起重機，若可靠性不高，經(jīng)常發(fā)生故障，輕則停機修理，影響生產：和增加費用，重則造成人身事故。這樣的產品只能說是低質量的。 產品的 功能 是指產品所具有的 技術指標 。 如機械的各個工作機構的工作力、工作尺寸、 工作速度，功率，效率等；電子計算機的周期、 字長、容量、指令數(shù)、速度等。 由此可見，產品的功能能否發(fā)揮，很大程度上取決于 產品的可靠程度。 61 所謂 固有可靠性 ，是指產品在設計、制造時內在的可靠性。 影響產品固有可靠性的因素很多，主要有：產品設計方案的選擇；零部件的材料、結構和性能；制造工藝等。 固有可靠性 使用可靠性 環(huán)境適應性 從上圖知 :產品的可靠性 所謂 使用可靠性 ，是指產品在使用時操作及維護人員 對產品可靠性的影響。 包括使用與維護的程序及設備； 人為因素等。 所謂 環(huán)境適應性 ，是指產品所處的環(huán)境條件對產品可 靠性的影響。 如環(huán)境溫度、相對濕度、大氣壓力、振 動、沖擊、輻射、鹽霧、貯存、運輸?shù)葪l件。 62 對于 可修復的產品 ，除了要滿足上述三類可靠性要求外，還要求具有好的維修性。 維修性 是表示對可以維修的產品進行維修的難易程度或性質。 一個好的產品，不但要求在單位時間內出現(xiàn)故障的次數(shù)要少，即平均無故障工作時間要長，而且要求在出現(xiàn)故障后，能迅速發(fā)現(xiàn)故障出現(xiàn)在哪一部位并加以修復，即平均修復時間要短。 可靠性理論及可靠性技術已發(fā)展成為一門現(xiàn)代工程學科 ——“可靠性工程”。 產品的可靠性對人身安全和設備安全都具有重要意義。 產品可靠性低，故障多，不僅維修費用會成倍增長， 而且會因設備停工而造成的經(jīng)濟損失更嚴重。因此， 從減少總費用，提高經(jīng)濟效益來看，高可靠性也是 必要的。 可靠性與維修性相結合構成了產品的有效性 (即廣義 可靠性 )，它是衡量產品質量的一個重要方面。 63 167。 15 機械可靠性設計的內容、特點和方法 一、可靠性設計在整個可靠性計劃中的地位 (一 )可靠性技術要求 可靠性指標 失效定義 維修性指標 工作剖面 環(huán)境設計 可靠性保證 主要包括 (二 )冗余分析 并聯(lián)冗余 表決冗余 旁聯(lián) (待機 )冗余 均分載荷并聯(lián)冗余 冗余是提高系統(tǒng)或設備可靠度的主要手段之一 冗余設計的內容是：確定冗余方式和預測冗余系統(tǒng)的可靠性。 熱貯備 冷貯備 常用方式 冗余系統(tǒng)中 64 1)簡化設計； 2)提高零部件的可靠度； 3)降額使用。 在采用上述方法后仍不能滿足要求時， 采用冗余是提高系統(tǒng)可靠度最有效的辦法。 為了提高系統(tǒng)的可靠性， 應首先考慮采用下列方法： (三 )維修性分析 確定修復時間分布 預測維修度 備件數(shù) 維修方針 最佳維修周期 維修人員的規(guī)模和技術水平等 65 1) 與傳統(tǒng)的設計方法中將安全系數(shù)作為唯一的評價項目和度量完全不同，可靠性設計要求根據(jù)不同的產品、場合而采取不同的可靠性指標，如可靠度、失效率、 MTBF、維修度、有效度等。 二、可靠性設計的特點 2) 可靠性設計強調在設計階段要把可靠度直接設計到零件中去。 即由設計決定固有可靠度，由制造保證固有可靠度 。 3)可靠性設計必須考慮環(huán)境的影響。 4)對維修性的考慮。 5)可靠性設計承認在設計階段及其以后的階段都需要可靠性增長。即隨著產品設計、研制，生產各階段工作的逐步進行，產品的可靠性特征量值也逐步提高。 66 1)確定可靠性指標及其量值 三、機械可靠性設計的內容 4)把規(guī)定的可靠度直接設計到零件中去 3)對可靠性指標進行合理的分配 2)可靠性預測 67 1)確定設計的問題及任務輪廓 。對于復雜系統(tǒng)，必須確定完整的 任務輪廓，以及相應的環(huán)境輪廓。環(huán)境因素包括載荷、溫度、噪聲、速度等。在此基礎上，確定各子系統(tǒng)的目標可靠度。 2)確定有關的設計變量和參數(shù) 。它們應當是： 對設計任務是有意義的，唯一的和不重復的，在試驗前后和 進行期間都能量度的。 3)進行失效模式、影響及致命度分析 (FMECA)。 4)確定零件的失效模式是獨立的還是相關的 。 如一種失效模式的性質受到另一種可能發(fā)生的失效模式的影響， 則受到影響的應力和強度應加以修正。 四、機械可靠性設計的方法 機械可靠性設計方法包括下述步驟 ： 68 11)對于系統(tǒng)中所有的關鍵零部件重復上述步驟，求出各自 的可靠度。 5)確定涉及到的每種失效模式的判據(jù)。 6)確定應力函數(shù)及每個失效模式下的應力分布。 7)確定強度函數(shù)及每個失效模式下的強度分布。 8)對于每一種致命的失效模式，確定其與應力分布和強度分布相關的可靠度。 9)確定同時考慮到所有致命失效模式的零件的整個可靠度。 10)確定零件可靠度的臵信度。 臵信度的概念是對于試驗本身而言的。 69 13)在已知每個零部件可靠度的基礎上，計算子系統(tǒng)的 以及整個系統(tǒng)的可靠度，然后對設計進行迭代，直到系統(tǒng)的可靠度等于或大于事先規(guī)定的系統(tǒng)可靠度目標值為止。 12)對系統(tǒng)進行失效樹分析 (FTA)。 14)必要時對整個設計的諸方面內容進行優(yōu)化。 本章結束 謝謝大家！ 演講完畢，謝謝觀看！