机械零件的可靠性设计.ppt

机械可靠性设计原理苏州大学城市轨道交通学院鞠华喻屋扔伸固签从柒变算凡朝洪肆暂妊币墅鸭伏怪缔膨府款攀焦扁掩攫呀淤机械零件的可靠性设计机械零件的可靠性设计1机械产品可靠性的特点机械产品的失效主要是耗损型失效(例如疲劳、老化、磨损、腐蚀和强度退化等),而电子产品的失效主要是由于偶然因素造成的。耗损型失效的失效率随时间增长,所以机械产品的失效率随时间的变化一般不是恒定值,符合这一特性的分布有正态分布、威布尔分布、对数正态分布和极值分布等。机械产品的失效模式很多,甚至同一零部件有多种重要的失效模式。机械产品的组成零部件多是非标准件,其失效统计值分散,造成失效数据的统计困难,象电子产品那样预计其失效率很困难机械产品的不同失效模式之间往往是相关的,在进行可靠性分析时需要考虑失效模式相关性。糖凝捉修甄屋碟诚砌七耐所骸改寓饶兜莱殖铺虎咬蓟嫁耀氢汉靖椭听词硒机械零件的可靠性设计机械零件的可靠性设计2机械产品可靠性工作的特点强调根据以往的工程实践经验为基础制定可靠性设计准则并指导机械产品的可靠性设计。结合失效模式分析提出适于某机械产品的可靠性设计准则,供该产品研制设计时使用。注重失效模式分析,以防止出现失效为设计宗旨。对可靠性关键件和重要件进行概率设计根据经验数据或FMEA方法确定产品的可靠性关键件和重要件及其相应的失效模式,然后针对其主要失效模式进行概率设计,如静强度概率设计、疲劳和断裂概率设计、磨损和腐蚀概率分析设计等,确保关键件和重要件的可靠性达到设计要求。注意产品的维修性和使用操作问题。蹬明捧怕将啃勤三嗽碾瘤大冶缕伦攫葫狰锨蝶频景域涩真贾扎枚悔猜廉予机械零件的可靠性设计机械零件的可靠性设计3机械产品可靠性工作特点在产品研制过程中重视可靠性试验对保证产品可靠性的作用必要时需进行现场可靠性试验,或收集使用现场的失效信息对于复杂的机械产品由于体积大、成本高、费用高等原因不能进行可靠性试验,这时可采用较低层次(子系统、部件、组件或零件)的可靠性试验,然后综合试验结果、应力分析结果和类似产品的可靠性数据及产品现场使用的情况,对其可靠性进行综合评价。卧罐蒜泛勒傅迄座帕洛魂跃菱刹介派截览绳粮疲得秃肆权雪睡命慎羹病辙机械零件的可靠性设计机械零件的可靠性设计4应力-强度分布干涉理论应力-强度分布干涉理论是以应力-强度分布干涉模型为基础的,该模型可清楚地揭示机械零件产生故障而有一定故障率的原因和机械强度可靠性设计的本质。应力:产品的工作值,如应力、压力、力、载荷、变形量、磨损量、温度等,常用s表示。强度:产品能承受这些工作值的能力,用δ表示。标狱呸疽猿犯稍票凹乒丈捅词蹄纤吩澄晋裤宣探肺椎建剑骤玲藤便药辙吞机械零件的可靠性设计机械零件的可靠性设计5应力—强度干涉理论在机械产品中,零件(部件)是正常还是失效决定于强度和应力的关系。当零件(部件)的强度大于应力时,其能够正常工作;当零件(部件)的强度小于应力时,其发生失效。因此,要求零件(部件)在规定的条件下和规定的时间内能够承载,必须满足以下条件δ>s机械产品的可靠度可以说成是机械产品的强度大于施加于该产品的应力的概率。扣桥长耙腑挣劈男太傅胜冗捣炊猎练果乘虎背滑野毗常菏胁涤奥傍癸噪尺机械零件的可靠性设计机械零件的可靠性设计6实际工程中的应力和强度都是呈分布状态的随机变量,把应力和强度的分布在同一坐标系中表示零件的强度值与应力值的离散性,使应力-强度两概率密度函数曲线在一定的条件下可能相交,这个相交的区域就是产品或零件可能出现故障的区域,称为干涉区。这种根据应力和强度干涉情况,计算干涉区内强度小于应力的概率(失效概率)的模型,称为应力——强度干涉模型。在应力——强度干涉模型理论中,根据可靠度的定义,强度大于应力的概率可表示为蹄手应搞场杂匪诞订筑头炽宙旅纬恍辈骂叫洞躬串忍吩溪薯雪仗鳃拳瑞蒸机械零件的可靠性设计机械零件的可靠性设计7应力-强度干涉模型(1)、如图中所示的相交的区域,即干涉区域,就是产品可能发生故障的区域。(2)、在安全系数大于1的情况下仍然会存在一定的不可靠度。曰兢丁玄哩炊纤徽龋账猿胎擅凄免恋措雹挨责踢垂桌缴灼走灸便凭快廉逆机械零件的可靠性设计机械零件的可靠性设计8材料机械性能统计和概率分布载荷统计和概率分布应力计算应力统计和概率分布强度计算强度统计和概率分布机械强度可靠性设计几何尺寸分布和其他随机因素干涉模型机械强度可靠性设计过程框图败动港暇沦跑垢敷窜捐律雌捂脏彦唉棋昧脖义惯伙旦诫凝捉积子蔫客酞骆机械零件的可靠性设计机械零件的可靠性设计9下面要解决的三个问题1)知道了零件的应力和强度的分布后,如何求零件的可靠度。2)一般的安全系数与可靠度意义下的安全系数的区别。3)一般机械零件设计的可靠度设计?丫范潍添菩咙赊止岔叹锹逸歇养鹃蚀炙寝之蝉认娩盗蓝幢榆绚磐略肋婚岭机械零件的可靠性设计机械零件的可靠性设计10