车辆可靠性要点

车辆可靠性设计1可靠性定义可靠性概率指标及函数可靠性寿命指标维修性及评价指标第二章汽车可靠性基本概念重点：可靠性概率指标及函数：可靠度、不可靠度失效密度、失效率可靠性寿命指标：平均寿命、可靠寿命、特征寿命车辆可靠性设计2第二章汽车可靠性基本概念2.1可靠性的定义产品质量=技术性能+经济指标+可靠性技术性能：指产品的功能、制造和运行状况的一切性能。经济指标：指机械产品在科研、设计、制造及运行中的费用，如研制投资费用、使用维修费用。可靠性：指产品在规定的使用条件下、规定的时间内完成规定功能的能力。车辆可靠性设计31、可靠度定义：产品在规定条件下和规定时间内，完成规定功能的概率。产品可靠性分析目的：就是将产品可靠性或失效可能性的大小，用概率定量地表示出来，以保证产品具有足够的安全水平。规定的条件：是指产品所处的外部环境条件，诸如运输条件、储存条件和使用时的环境条件等。规定的时间：机械产品可靠性明显地与时间有关，可靠度是时间性的质量指标规定的功能：在设计和制造任何一种产品时，都赋予它一定的功能概率：是故障和失效可能性的定量度量，0值1.()()RtPXt()1/Rtrn第二章汽车可靠性基本概念2.2可靠性概率指标及函数车辆可靠性设计4例1（教材例2-1）：有90个相同的汽车零件进行疲劳试验。从开始到试验400h内有80个失效，求该批零件工作到400h的可靠度。第二章汽车可靠性基本概念车辆可靠性设计52、不可靠度（失效概率）定义：产品在规定条件下和规定时间内不能完成规定功能的概率。可靠度与不可靠度构成一个完备事件组，根据概率互补定律，有：tFtR11tFtR()()FtPXt()/Ftrn第二章汽车可靠性基本概念车辆可靠性设计6可靠度与不可靠度曲线F（t）大小直接反映故障的概率，反映了在t时刻以前累积故障的情况，也反映故障与时间t的函数关系。可靠性研究中，通常以F（t）为主要研究对象。第二章汽车可靠性基本概念车辆可靠性设计73、失效概率密度函数表示产品出现故障的概率随时间变化的规律，即反映了单位时间的失效概率。()()dFtftdt()1()rtftnttRtPTtftdt第二章汽车可靠性基本概念0tFtPTtftdt车辆可靠性设计84、失效率（故障率）定义：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故障的概率。0000'|()lim=lim()()=lim=lim()()()=()()ttttPtTttTtPtTttTtttPTttPtTttFttFtPTttRttFtftRtRt第二章汽车可靠性基本概念车辆可靠性设计9失效率的观测值为：在某时刻后单位时间内失效的产品数与工作到该时刻尚未失效的产品数之比()()()()rtfttRtnrtt第二章汽车可靠性基本概念车辆可靠性设计10例2（教材例2-3）：当t=0时，有N=100个产品开始工作。当t=100h时已有2个产品失效，而在100-105h内又失效1个；待到t=1000时已有51个失效，而在1000-1005h内失效1个。求t=100h,t=1000h的失效率和失效概率密度函数。第二章汽车可靠性基本概念失效率表示在某时刻以后，单位时间内产品失效数与该时刻残存产品数之比。失效密度表示在某时刻后，单位时间内产品的失效数与总产品数之比。车辆可靠性设计11可靠性函数关系式连续型0()()()()()/ln()()()()ttFtPTtftdtRtPTtftdtdFtdRtftdtdtftdRtdtdRttRtRtdt第二章汽车可靠性基本概念车辆可靠性设计12之间的关系ttftFtR、、、第二章汽车可靠性基本概念车辆可靠性设计13可靠性函数关系式离散型1111()()1()()iiiiiiiiiiinFtnnRtnrftntftrtRtnt第二章汽车可靠性基本概念车辆可靠性设计14例3：在同一批汽车零件中，随机抽样试验，其抽样数为n=70，使其在规定的条件下工作，记录的抽样零件数的失效时间分布如下，试求可靠性函数。第二章汽车可靠性基本概念车辆可靠性设计15第二章汽车可靠性基本概念车辆可靠性设计16失效率随时间的变化反映了产品的寿命变化规律递减型失效（早期失效期）递增型失效（耗损失效期）恒定型失效（偶然失效期）第三章可靠性常用分布函数5、产品的失效规律车辆可靠性设计17不可修复产品：寿命指故障前的平均工作时间。可修复产品：寿命指两故障间的平均工作时间。表征寿命的指标：平均寿命可靠寿命中位寿命特征寿命第二章汽车可靠性基本概念2.3可靠性寿命指标车辆可靠性设计181、平均寿命TniitN11MTTF是指一批类型、规格相同的产品从投入运行到发生失效（或故障）的平均工作时间。平均寿命的观测值：不可修复的产品：为产品失效前的平均工作时间（MTTF）。可修复的产品：为产品相邻两次故障间的平均工作时间（MTBF）。1111MTBFinNijNijiitn第二章汽车可靠性基本概念车辆可靠性设计190TETtftdttftdt由于产品投入运行后出现失效的时间（或寿命）是个随机变量，具有确定的统计规律，因此，平均寿命实际上是这个随机变量T的数学期望E（T）。000dRtTtdttdRtRtdtdt上式表明：平均寿命的几何意义为可靠度R（t）曲线与时间轴所夹的面积。第二章汽车可靠性基本概念车辆可靠性设计202、可靠寿命TR产品可靠度到达定值R0时所用的时间，称为产品的可靠寿命TR。10RRoRTRTRR中位寿命：T0.5特征寿命：1eT第二章汽车可靠性基本概念车辆可靠性设计21例4（教材例2-4）：某产品的失效率为常数，λ=0.2×10-4h。若要求可靠度R=99%，试求相应的可靠寿命，中位寿命和特征寿命。第二章汽车可靠性基本概念车辆可靠性设计222.4维修性及评价指标第二章汽车可靠性基本概念汽车系统的可靠性：固有可靠性和使用可靠性固有可靠性——指产品从设计到制造整个过程所确定的内在可靠性。取决于设计技术、制造技术、材料和结构等。使用可靠性——指使用、维修对产品可靠性的影响。包括使用维修方法、操作人员技术水平等的影响。维修性——在规定条件下使用的产品，在规定时间内，按规定的程序和方法进行维修时，保持或恢复到完成功能的能力，即为了保持产品的可靠性而采取的措施。可靠性维修是以可靠性为中心、以控制系统的使用可靠性为目的的维修。它以可靠性理论为基础，通过对影响可靠性的因素进行分析和试验，科学地制定维修内容，优先维修制度或方式，以保证系统的使用可靠性。车辆可靠性设计23第二章汽车可靠性基本概念维修性评价指标：维修度——在规定条件下使用的产品，在规定的时间内，按照规定的程序和方法进行维修时，保持或恢复完成规定功能状态的概率。维修度影响因素：故障是否易发现且易修理、维修人员技术水平、维修设备状况平均维修时间——修复时间的平均值。有效度——产品在某时刻具有或维持其规定功能的概率。车辆可靠性设计24某元件工作50h时，有100个在工作，工作到51h时，有98个在工作，工作到52h时，只有95个在工作，分别求元件在50h和51h时的故障率。习题一第二章汽车可靠性基本概念车辆可靠性设计25本章小结第二章汽车可靠性理论基础可靠性的定义可靠性概率指标及函数：可靠度、不可靠度失效密度、失效率可靠性寿命指标：平均寿命、可靠寿命、特征寿命