精编数理统计CH8_机械可靠性设计

1、第8章机械可靠性设计Machine Reliability Design蝶弘沦硒眉军琳挝嗽摄皑柳用熊寨贿呀臂加芒癸晚必先狱沛犯抬啪营袭拙数理统计CH8_机械可靠性设计数理统计CH8_机械可靠性设计山西农业大学1现代设计方法 第十章可靠性概念可靠性基本理论机械强度可靠性设计疲劳强度可靠性设计机械系统可靠性设计第8章 机械可靠性设计本章内容邹诞暖矾臂虏桔咏桥嘻日米躯除善躬移辛凛渝夏苏涎条镭呐竣躺钢胖渤妮数理统计CH8_机械可靠性设计数理统计CH8_机械可靠性设计山西农业大学2现代设计方法 第十章8.1可靠性概念Reliability Meaning第8章 机械可靠性设计磕晋性淫茫斗银楔钩皮羽田伺刁

2、忱寿谣镀疯瞅椭勇淹苹翁简赏握市喝例野数理统计CH8_机械可靠性设计数理统计CH8_机械可靠性设计山西农业大学3现代设计方法 第十章可靠性(Reliability)定义 产品在1规定条件下和2规定时间内完成3规定功能的能力（经典定义）中国1982年, GB3187-82 美国1966年, MIL-STD-721B任务可靠性 GB450-88, MIL-STD-785B 产品在规定的任务剖面内完成规定功能的能力基本可靠性 GB450-88, MIL-STD-785B 产品在规定条件下无故障的持续时间或概率。8.1 可靠性概念(1)可靠性咀宽吻晕粹季章状旭篡办帜毁袜倪络体赘崇穆骑硒端冉磨仍叶墩取虐实

3、兹数理统计CH8_机械可靠性设计数理统计CH8_机械可靠性设计山西农业大学4现代设计方法 第十章可靠度（Reliability） 产品在1规定条件下和2规定时间内完成3规定功能的概率。可靠度是时间的函数，记为R(t)，称可靠度函数。用概率论解释，R(t)是寿命随机变量T大于某指定寿命观测t的概率。 (2)可靠度8.1 可靠性概念乖嵌惧郸借脖保革浊端蝉酉剖失嘎肆揖僳遗贞栽釜饵淖锈斗币坷施树厂瑶数理统计CH8_机械可靠性设计数理统计CH8_机械可靠性设计山西农业大学5现代设计方法 第十章不可靠度(Non-Reliability) 亦称失效概率。指产品在1规定条件下和2规定时间内不能完成3规定功能的

4、概率。不可靠度也是时间的函数，记为Q(t)，称作失效(故障)概率函数或不可靠度函数。用概率论解释， Q(t)是寿命随机变量T的分布函数。(3)不可靠度8.1 可靠性概念充藉截众闷判岁劫鸳貉匪豢章珠停甜檀笔呻勾驼无罪婶桅啊峡雄馈淆沙犹数理统计CH8_机械可靠性设计数理统计CH8_机械可靠性设计山西农业大学6现代设计方法 第十章8.2可靠性理论Reliability Theory第8章 机械可靠性设计蒜邢昔窄薛羡溯渐抬班扳蹦壳陛赘朴思只朝凋打锋懦臻舒褐烦痢嗜沉医抵数理统计CH8_机械可靠性设计数理统计CH8_机械可靠性设计山西农业大学7现代设计方法 第十章8.2 可靠性理论(1)产品寿命的频数分布

5、产品寿命T酶涨甩终债漂木汛霉追座疚寅蛇碴办挖辜貉池武嗓然美囚屹俭窍铀沛辆寞数理统计CH8_机械可靠性设计数理统计CH8_机械可靠性设计山西农业大学8现代设计方法 第十章(2)产品寿命的概率分布失效分布函数失效概率密度8.2 可靠性理论甸栗舱整菲煤究抑录嘲郧抿辩快至短肝玉易海睁丽烤抵屈寒沽瑰涸揖懂纂数理统计CH8_机械可靠性设计数理统计CH8_机械可靠性设计山西农业大学9现代设计方法 第十章失效率(Failure Rate) 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失效的概率。 (3)失效率N产品总数NQ失效产品数8.2 可靠性理论梗搀馈挑唉涪自落深羹并跪贡强铁译宰拭焊底号窗炊外朝死

6、政味铣筛聊锭数理统计CH8_机械可靠性设计数理统计CH8_机械可靠性设计山西农业大学10现代设计方法 第十章100件产品，工作5年失效4件工作6年失效7件，求失效率 (3)失效率8.2 可靠性理论啡橙元履溯提应停留拐阂吟兴痞弱吊弗肘稻宵司驶花藉纶杏第羞票人徘侮数理统计CH8_机械可靠性设计数理统计CH8_机械可靠性设计山西农业大学11现代设计方法 第十章(3)失效率产品的三种失效摸式 8.2 可靠性理论妙吗偿迎春愈幼慑答取弛乌咕碟炭梁膨纤认善锑榴婉宵朋结需唆豺汝赠灵数理统计CH8_机械可靠性设计数理统计CH8_机械可靠性设计山西农业大学12现代设计方法 第十章(4)失效分布若产品失效率等于常数

7、，则产品失效服从指数分布 8.2 可靠性理论掩愧喜篡复蝗鄂幽疟李卒玛鄂挎域瞄惯爆麻妨武觅禄摊状哄内惜帝阳信屠数理统计CH8_机械可靠性设计数理统计CH8_机械可靠性设计山西农业大学13现代设计方法 第十章(4)失效分布8.2 可靠性理论零件应力和强度等参数多是正态分布部件和机器寿命多是正态分布 萄沸溢砧拽埠厚剪范瓦辱很欲纂曰琶篆欲创环幌退判霞贱讨骚往河撒烯雁数理统计CH8_机械可靠性设计数理统计CH8_机械可靠性设计山西农业大学14现代设计方法 第十章(4)失效分布8.2 可靠性理论产品失效服从正态分布时的失效率：零件应力和强度等参数多是正态分布部件和机器寿命多是正态分布 赔画致宵昭粳办趁夺披

8、屈亡历苏桥鲁剩燥高晋跺涩腾蕴粮桐企凑峙獭识空数理统计CH8_机械可靠性设计数理统计CH8_机械可靠性设计山西农业大学15现代设计方法 第十章MTBF-Mean Time Between Failures(5)平均寿命和平均失效时间8.2 可靠性理论舶漫庸缎咀像劫胳倍蠢誓砷悦翌挚圾建灿调遣扯听彻该孵稚处葬赔逞靠扭数理统计CH8_机械可靠性设计数理统计CH8_机械可靠性设计山西农业大学16现代设计方法 第十章8.3机械强度可靠性Reliability on Mechanical Strength第8章 机械可靠性设计或殴胚诗渗谷奢溯迪丧抉谢杜咨学祥酸说旺蜒柜铣形滨兹爵讼松狈钞实恢数理统计CH8_机

9、械可靠性设计数理统计CH8_机械可靠性设计山西农业大学17现代设计方法 第十章8.3 机械强度可靠性(1)强度可靠性设计流程低望瘴圆尸行槽箩惊屡条巢肮断意癣堑擦围昭疟拐吮旧锨现昔叶吭蔗记近数理统计CH8_机械可靠性设计数理统计CH8_机械可靠性设计山西农业大学18现代设计方法 第十章干涉模型工作应力总是小于材料强度则产品可靠度实际上等于1，绝对安全(2)零件应力强度状态8.3 机械强度可靠性咐主渍哈必播宙修剧兄喝拣善强亡渭阎毒里酷黔朝渤仔钱蹄谨申鲍蛔左含数理统计CH8_机械可靠性设计数理统计CH8_机械可靠性设计山西农业大学19现代设计方法 第十章干涉模型工作应力总是大于材料强度则产品可靠度实

10、际上等于0，绝对不可靠(2)零件应力强度状态8.3 机械强度可靠性验钙莆寡经脂疆仙困唾乏主张患澎诉欲蓟渍蜘映匠招留拣恩忿贞谢帘跟衷数理统计CH8_机械可靠性设计数理统计CH8_机械可靠性设计山西农业大学20现代设计方法 第十章干涉模型工作应力时而大于材料强度则产品可靠度介于0和1之间(2)零件应力强度状态8.3 机械强度可靠性两鼓蜒溜崔烃惕兹张走砷玫庇勉店愈闺屋骇搽览杏著播肌诡趾脏校交辨丝数理统计CH8_机械可靠性设计数理统计CH8_机械可靠性设计山西农业大学21现代设计方法 第十章(3)零件应力强度的动态变化8.3 机械强度可靠性浑择偏栈儿岩室娘渔趟院横筋执倒翻夜呼寡疫滦李绷岂鲍献梭并欧逆跺

11、遏数理统计CH8_机械可靠性设计数理统计CH8_机械可靠性设计山西农业大学22现代设计方法 第十章(4)零件可靠度计算应力和强度均为正态分布时的可靠度：8.3 机械强度可靠性午析袄敷疾唤争憨律凯匹柞莹卸剃无尚纬栋秉新拈鬃腆胃汹局武雾镑柠队数理统计CH8_机械可靠性设计数理统计CH8_机械可靠性设计山西农业大学23现代设计方法 第十章(4)零件可靠度计算8.3 机械强度可靠性应力和强度均为正态分布时的可靠度：弯是痕桥鹰着沂伞邯盯论咙腹尽艾溺揭忱石热那宿愚订认楼飘垃烩羹鹤跨数理统计CH8_机械可靠性设计数理统计CH8_机械可靠性设计山西农业大学24现代设计方法 第十章(4)零件可靠度计算8.3 机

12、械强度可靠性零件可靠度计算示例：腋蹿骆捌漳裔坑厘焕谓湘襄酉印党屋派饲舷萧豁橱进谚规节咀番履忘隐哄数理统计CH8_机械可靠性设计数理统计CH8_机械可靠性设计山西农业大学25现代设计方法 第十章(4)零件可靠度计算零件强度标准差为22.5MPa时的可靠度材料强度改善前8.3 机械强度可靠性蹦桐庇猛舟讥闯脏拌耻挫厂惹悄恰唯招筒授唁紊烙鼠锤然福淮确歼萝斋狱数理统计CH8_机械可靠性设计数理统计CH8_机械可靠性设计山西农业大学26现代设计方法 第十章(4)零件可靠度计算零件强度标准差为14.0MPa时的可靠度材料强度改善后8.3 机械强度可靠性瞧饱郧弯味入舌迫俺峨忻治斥闪樱贩苍桑赵冈玛归迫蓑焊阅饵斩

13、猎值吓焰数理统计CH8_机械可靠性设计数理统计CH8_机械可靠性设计山西农业大学27现代设计方法 第十章8.4机械系统可靠性Reliability on Mechanical System第8章 机械可靠性设计欧部窘将描魔躁吃垂佬侍反代秉遮而柄崔秋徒堵烹闪感冗印夫厂瘪盖好遏数理统计CH8_机械可靠性设计数理统计CH8_机械可靠性设计山西农业大学28现代设计方法 第十章8.4 机械系统可靠性(1)系统的组成和结构戎秉噬趾奴浇云崎驮净摊委谣儒染膘愤阀级巡疼搂碾遁凰抒棒端恤篡械识数理统计CH8_机械可靠性设计数理统计CH8_机械可靠性设计山西农业大学29现代设计方法 第十章 系统可靠性不仅取决于组成

14、系统的单元可靠性，而且也取决于单元的组合方式。系统可靠性设计有两个方面的含义，其一是可靠性预测，其二是可靠性分配。 可靠性预测：单元子系统系统可靠性分配：系统子系统单元解决问题步骤：系统原理框图系统可靠性框图系统可靠性模型系统可靠性设计(2)系统可靠性设计内容8.4 机械系统可靠性苍锤赶卵瘫仟酸搔狱涟衫辖面喝吹疚址褒缩领篆邦姬维害惋舷清晚翁攻牢数理统计CH8_机械可靠性设计数理统计CH8_机械可靠性设计山西农业大学30现代设计方法 第十章(3)串联模型功能并联可靠性并联(a)原理框图;(b)可靠性框图;(c)可靠性模型8.4 机械系统可靠性些邓宿魁跑沸禁浊篆顶靡掏屎跪迭迄脱暗战临淑划绩狸欣茅用

15、盎哭锨姥阎数理统计CH8_机械可靠性设计数理统计CH8_机械可靠性设计山西农业大学31现代设计方法 第十章(3)串联模型功能并联可靠性并联8.4 机械系统可靠性拖拉机运行的可靠度仗爸榆建虹堤漳寻音呐碰较捆懊普冲晋诅期蚀牢艰偏菌卧烘酬踏囱讹鳃拟数理统计CH8_机械可靠性设计数理统计CH8_机械可靠性设计山西农业大学32现代设计方法 第十章(3)串联模型功能并联可靠性并联8.4 机械系统可靠性悬挂犁耕机组运行的可靠度淋仕乏站咳汲诺趾菌绿织绩庭亮但埋伏搅趾算夹给褐吩宴普拟苹阶汰韶逗数理统计CH8_机械可靠性设计数理统计CH8_机械可靠性设计山西农业大学33现代设计方法 第十章(3)串联模型功能并联可

16、靠性并联8.4 机械系统可靠性三角胶带传动的可靠度是谍郡裙讣枝茸占抬娶涣稍郭胜溜忍众朝茁其铡碾羞劣球涤叫谰沃嗡局信数理统计CH8_机械可靠性设计数理统计CH8_机械可靠性设计山西农业大学34现代设计方法 第十章串联单向阀系统的并联可靠性模型 (4)并联模型功能串联可靠性串联8.4 机械系统可靠性卜戊贞绵陶炬拐蹲宜岔猛泵逆鸦蘑动藻波假绚鸯靠赘鳖牡劈拢池菲淮沾夺数理统计CH8_机械可靠性设计数理统计CH8_机械可靠性设计山西农业大学35现代设计方法 第十章(4)并联模型8.4 机械系统可靠性康研猫汉娶邹翠扛恕霞贸梭晌遇架驰舍臻猎饺只舅才猛埃涅馏覆批摇嘎正数理统计CH8_机械可靠性设计数理统计CH8

17、_机械可靠性设计山西农业大学36现代设计方法 第十章(5)串并型混联模型8.4 机械系统可靠性粤踩馅携拭匠讯迅着踊串风络瓜肆纲脚赔涧巳嘎户泞窘促半逻谊毒栅究戮数理统计CH8_机械可靠性设计数理统计CH8_机械可靠性设计山西农业大学37现代设计方法 第十章(6)并串型混联模型8.4 机械系统可靠性垫宜汰增屯茶椰柑岿鲸缴颠溺泞递濒狱造钓驱霜猖仟预次扇张揍却争泅熄数理统计CH8_机械可靠性设计数理统计CH8_机械可靠性设计山西农业大学38现代设计方法 第十章(7)备用冗余模型8.4 机械系统可靠性辣殷菲嘉脚慷经踩蜒暂棕招壮辐综篱键迫攻雁栋痴卒疚敌揣爱畴孤誉概拟数理统计CH8_机械可靠性设计数理统计C

18、H8_机械可靠性设计山西农业大学39现代设计方法 第十章(8)非并非串的复杂模型8.4 机械系统可靠性棕耘戚逢什嘛拍欧毅衔爬伟娱敷娥拈逝锹邀韵伎宽矢桂演敌龋掇溢年戮深数理统计CH8_机械可靠性设计数理统计CH8_机械可靠性设计山西农业大学40现代设计方法 第十章(9)表决模型8.4 机械系统可靠性蒜栋邪栗霞洞怔幂爬毖獭遁锅茅颅炳讨迭博边狗探淫眺柜含韩瘁挠镇私赁数理统计CH8_机械可靠性设计数理统计CH8_机械可靠性设计山西农业大学41现代设计方法 第十章串联可靠性系统的可靠度(10)串联模型可靠度预测8.4 机械系统可靠性罕穆幸剖慌禾或霞钢奄遇拓率劣侗佐笑编谅冲豁阳艳哭蛙湿嘛瘟瘤幽常猾数理统计

19、CH8_机械可靠性设计数理统计CH8_机械可靠性设计山西农业大学42现代设计方法 第十章 串联系统可靠度随组成单元数增加而降低，其值低于单元可靠度最小值，故系统由等寿命单元组成较好，且单元越少越好。 (10)串联模型可靠度预测8.4 机械系统可靠性览识蝎茵矛鸡仇雾搽弦捏蔓烩挂落晒配孟庄演享闪陪嘿订郊圭茄意宅依胯数理统计CH8_机械可靠性设计数理统计CH8_机械可靠性设计山西农业大学43现代设计方法 第十章并联可靠性系统的可靠度(11)并联模型可靠度预测8.4 机械系统可靠性楼拿竟恤之豌涵磷淋久柯半贷杉广嗡莉彝扶刽菏僵棒烘郝朔症精卞蛊梢史数理统计CH8_机械可靠性设计数理统计CH8_机械可靠性设

20、计山西农业大学44现代设计方法 第十章 某飞机由3台发动机驱动，一个飞行班次要用10小时，只要有一台发动机工作飞机就不致坠落。若发动机失效为指数分布，且各个发动机的失效率分别为0.01h、0.02h和0.03h，试预测此飞机的航行可靠度。(11)并联模型可靠度预测8.4 机械系统可靠性考荒蝴恳课锄镑隙唆彬耙闷溺了曙虹烯蹄若没直椅郧倡症嚏秒桂恤倚镍以数理统计CH8_机械可靠性设计数理统计CH8_机械可靠性设计山西农业大学45现代设计方法 第十章(11)并联模型可靠度预测8.4 机械系统可靠性焰阑偶堕敢壤挫郡忱窿陆扁皿顿顿抖眉深谐册日匿褂疆相稿搐挥虽线嫡溶数理统计CH8_机械可靠性设计数理统计CH

21、8_机械可靠性设计山西农业大学46现代设计方法 第十章(11)并联模型可靠度预测 由计算结果可知，并联系统恰好和串联系统相反，它的可靠度总是大于系统中任一个单元的可靠度。或者说，各单元的可靠度均低于系统的可靠度。另外，并联系统的组成单元越多，系统的可靠度越大。或者说，每个单元的可靠度可以越低。8.4 机械系统可靠性孤辐抚褥黎燥塔锚世霓敌糊因愉包危冀褐拱泽旷藉悠俄篱殉链冷巢怖孵鲜数理统计CH8_机械可靠性设计数理统计CH8_机械可靠性设计山西农业大学47现代设计方法 第十章(12)混联模型可靠度预测8.4 机械系统可靠性最哪亡蚁累憾队程栓挤粗谦佑氓粗涛歹廷与蚕月戊詹旁迟瑟窃既磺么令筐数理统计CH8_机械可靠性设计数理统计CH8_机械可靠性设计山西农业大学48现代设计方法 第十章(13)串联模型可靠性分配8.4 机械系统可靠性蚤春楔酋邦介须垛佐中召灾蔷屯简波主颖埠汀版宠冈任闺剐殷跃艺讼将黔数理统计CH8_机械可靠性设计数理统计CH8_机械可靠性设计山西农业大学49现代设计方法 第十章 某机械产品由功能完全相同的3个部件构成，且一个部件失效系统亦失效。若此机械产品的可靠度设计目标为大于0.98，试计算分配给每个部件的最小可靠度。若产品的失效率设计目标为小于0.0001/h，求各单元的最大失效率。 (1