可靠性试验与耐久性试验的区别

1、舍肥理用机械研究所口陈伯维I0W!OWttWOO0CeecXewettCX&e5teO0aO00Cad0O0Dao03O3X7aflC7eBOC70：OC?eM产品耐久性试验一般易被误认为就是可 靠性试验。在美国军用标准中，有些标准只规 定耐久性试验有些标准只规定可靠性试 验，另有一些标准既规定了耐久性试验又 规定了可靠性试验。因此，研究产品耐久性 试验与可靠性试验之间的关系与区别是很重 要的，不论对研究引用国外标准还是对产品 的设计、制造和使用来说，都是有必要的。1定义上的差别为了搞清楚它们之间的差别，首先从定 义上研究。耐久性系产品性能方面的一种属 性。美国军用标准中将它列入性能标题之下，

2、 隶属于产品性能特性，如空压机的排气压力 和排气量一样。在GJB 451-90可靠性维修 术语中，对耐久性被定义为“产品在规定 的使用和维修条件下，其使用寿命的一 种度 量 也就是说,产品使用性能在规定的使用 维修保障条件下能够维持多久，即产品的寿 命单位。而可靠性是指产品在规定的条件下 和规定的时间内，完成规定功能的能力。机械 产品标准常用平均故障间隔时间（MTBF）, 即产品的寿命单位总数与故障总次数之比。 由此可见它们之间的差别，耐久性是指产品 的寿命，而可靠性是指产品的寿命与故障次 数之比。对于不可修复的产品来说，产品的可 靠性和耐久性是等价的；对于可修复的产品 而言，耐久性是指产品的

3、大修期（或退役或报 废），可靠性是指产品的故障间隔时间。因此， 可以理解为产品的耐久性是可靠性的一种特 殊情况。2故障的修复保障条件的差别产品的耐久性是渐变性失效（如疲劳应 力），如果产品发展到某一特定阶段,要继续 使用在经济上或技术上已不合适，此时产品 应进行大修或退役或报废。换句话说,在正常 使用维修保障条件下已不能对产品修复完 好。美国军用标准对往复、回转运动机械产 品，其故障定义规定为:“机组出现失灵，操作 者持配用工具，通过调整、修理、更换等措施 在30 min内仍不能排除者，计故障一次”。很 显然,故障的修夏保障条件.除随机配用工具 外，还限定排除故障的人员和时间。3试验时间上的差

4、别产品的可靠性和耐久性都是在标准中规 定的，并且通过使用来达到标准的规定，如达 不到规定要求，则产品不合格。对通用机械产 品的可靠性和耐久性，一般用时间指标进行 试验和验收。（1）耐久性试验时间产品耐久性试验时间应从以下两个方面 考虑：从材料疲劳强度考虑往复、回转运动机械，其承力件受交变负 荷作用，应力为循环应力。因循环应力引起的 失效现象称为疲劳。其疲劳曲线如图1所示， 横坐标表示应力（幅）也，纵坐标表示失效循 环数N。图中I段在低频（V10,次）时出现. 可从1/4循环开始，此时失效强度近似于静 载极限强度，曲线斜率不大，I段斜率较大， 呈疲劳过程特征；口段是水平线，相应的应力 （幅）为疲

5、劳极限。材料在疲劳极限以下的应 力工作时,将不发生疲劳断裂。一般低碳钢、低碳合金钢及少数铝合金在中性介质中的 S-N（或-N）曲线属于此类。其他大多数金 属材料或在腐蚀介质中的钢，则不出现“水平 线”的疲劳极限，此时一般采用10次不破坏 的最大应力作为材料的“条件疲劳极限或称 “疲劳强度”（见图2）。HCF-高循环疲劳强度LCF低循环疲劳强度SF亚疲劳极限图1图2由图2知,材料的强度随应力循环次数 达到10次时，即使循环次数再增加也不再 变化，因此，设备试验时间以不大于应力循环 次数为10,次为宜。若时间再延长，将造成浪 费。试验时间H可用式（1）表示：/X60Xn107（1）如空压机的转速一

6、般均在500 r/min以 上此时耐久性试验时间10760X506=333（h）取H = 500 h。在美国军用空压机、泵标 准中,耐久性试验时间均取500 h.此值没有 更高的规定。从产品的重要程度考虑对于高转速的机器来说，耐久性试验时 间可以减少。例如离心泵，一般转速为1800 r/min 和 3000 r/min。按 n= 1800 r/min 代入 式：H = 60X180o5（h）也就是说，耐久性试验时间只需100 h 就够了。在美国军用标准中，对一些高转速的机 器且用于重要场合的产品，其耐久性试验时 间未按式（1）计算取值，而是可00 h取值。 例如，M1L-P- 17639E美国

7、海军各种用途的 离心泵，耐久性试验时间规定：“对于舰船主 推进装置系统用泵为500 h,对非主推进装置 为 100 h”。综上所述，产品的最终耐久性试验时间. 由用户与承制方协商，但最高值不超过500 h（2）可靠性试验时间产品的可靠性验收试验，是采用统计试 验方案（指数分布），并于GJB 899 90可靠 性鉴定与验收试验中予以规定:若合同或设备规范要求进行可靠性鉴 定试验，提供MTBF的验证值，并且有固定 的截止试验时间时，必须选用定时截尾试验 方案；若事先未规定可靠性验证时间，并希 望尽早对MTBF做出接收或拒收判决时，可 选用序贯试验方案；若要求在可靠性验收试验中对每台设 备都进行试验

8、时，应选用全数试验方案。一般往夏、回转运动机械产品按美国军 用标准规定都是采用序贯试验方案，其试验 时间在试验前是不可预计的，只有待试验结 束后才知道。4试验方法上的区别根据美国军用标准和GJB 899规定的 久性试验和可靠性试验有如下区别。(1)试验工况区别可靠性试验工况,要求尽量接近使用工 况,包括使用时应力条件(机械载荷、电压、电 I流等)、环境条件(温度、湿度、冲击、振动等)、 存贮条件、运输条件、人员条件，并按设备使 用时机器停、开时间间隔进行*而耐久性试验工况，要求按标准中规定 工况以额定工作状态和满负荷-卸荷交替循 环状态进行试验，并按标准中规定的停、开次 数限值进行.(2)检测

9、内容区别耐久性试验除检测产品的各项性能并监 视它在整个试验过程中的变化外，还对各机 构工作情况和磨损量进行检查和测定。而可靠性试验是检验产品的功能特性在 时间上的稳定程度。所谓功能特性，即表征产 品能完成任务的各参数，亦即产品的性能参 数。一般将产品说明书上列出的全部性能参 数的指标作为规定功能的度量，亦即应测参 数。合提判据区别可靠性试验合格判据，接序贯试验方案 以承制方和订购方璃认或标准中规定的风险 值对MTBF作出接收的结果的，便认为是合 格的.耐久性试验合格判据任何器件的失灵，同时不能按承制方 推荐的维修计划表进行修复，即需要大修或 报废或退役者，判为不合格，如果出现严重的磨损和缺陷,致使设 备在不到大修期前就必须更换零件或提前大 修,判为不合格；在试验期内性能参数低于标准规定 值，按维修计划表又不排除者，判为不合格。总之，产品的耐久性和可靠性是两个不 同概念，是从两个不同方面衡量产品的质量, 并通过规定的试验方法来检验产品达到某种 技术指标或经济指标限值时所必须完成规定 功能的能力。它是衡量产品质量的重要指标, 是保证产品在整个使用阶段中其主要性能能 可靠地工作，并集中反映了用户利益。产品若 无足够的可靠性和耐久性，也就丧失了使用 的价值，卷考文献MIL-C-18419B海军舰船高