1、機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)可靠性設(shè)計(jì)第一章第一章 緒緒 論論工程設(shè)計(jì)中事物的不確定性工程設(shè)計(jì)中事物的不確定性 工程設(shè)計(jì)是一個(gè)探索性的工程設(shè)計(jì)是一個(gè)探索性的創(chuàng)造過(guò)程創(chuàng)造過(guò)程，即按照一定的目標(biāo)進(jìn)，即按照一定的目標(biāo)進(jìn)行分析、決策、評(píng)價(jià)、優(yōu)化的過(guò)程。行分析、決策、評(píng)價(jià)、優(yōu)化的過(guò)程。定義設(shè)計(jì)變量和參數(shù)定義設(shè)計(jì)變量和參數(shù)載荷、應(yīng)力、強(qiáng)度、變載荷、應(yīng)力、強(qiáng)度、變形、剛度、壽命形、剛度、壽命工程事物描述工程事物描述擬定設(shè)計(jì)方案擬定設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、造型設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、造型 選擇材料、參數(shù)、系數(shù)選擇材料、參數(shù)、系數(shù)規(guī)劃工藝流程規(guī)劃工藝流程自然因素自然因素技術(shù)因素：載荷、環(huán)境、工藝、維護(hù)技術(shù)因素：載荷、環(huán)境、工藝、維護(hù)人文因素：經(jīng)

2、濟(jì)效益、社會(huì)效益、環(huán)保、人文因素：經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、環(huán)保、 資源資源設(shè)計(jì)者的經(jīng)設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)、智能進(jìn)驗(yàn)、智能進(jìn)行判斷、推行判斷、推理與決策理與決策不確定性不確定性不不確確定定性性因因素素類類型型事物的隨機(jī)性事物的隨機(jī)性在相同的條件下，事物呈現(xiàn)不同的結(jié)果在相同的條件下，事物呈現(xiàn)不同的結(jié)果汽車、拖拉機(jī)承受的載荷，所處的工作狀態(tài)汽車、拖拉機(jī)承受的載荷，所處的工作狀態(tài)零件材料的性能零件材料的性能機(jī)器或零件的壽命機(jī)器或零件的壽命事物的模糊性事物的模糊性事物本身概念不清楚，在質(zhì)上沒(méi)有確切定義，事物本身概念不清楚，在質(zhì)上沒(méi)有確切定義，在量上沒(méi)有確定界限在量上沒(méi)有確定界限性能好壞性能好壞效率高低效率高低造型美

3、觀不美觀造型美觀不美觀事物信息的未確知性事物信息的未確知性受客觀條件限制而造成的信息不完善受客觀條件限制而造成的信息不完善零件在運(yùn)行中的磨損、膠合和疲勞點(diǎn)蝕零件在運(yùn)行中的磨損、膠合和疲勞點(diǎn)蝕概率概率論與論與數(shù)理數(shù)理統(tǒng)計(jì)統(tǒng)計(jì)模糊模糊數(shù)學(xué)數(shù)學(xué)專家經(jīng)驗(yàn)專家經(jīng)驗(yàn)主觀概率、主觀概率、主觀隸屬主觀隸屬度度可靠性、可靠度（可靠性、可靠度（ReliabilityReliability） 定量（精確）定量（精確）可靠（可靠（ReliableReliable）定性（模糊）定性（模糊） 可靠性的概念是人們?cè)趯?duì)一些付出慘痛代價(jià)的事可靠性的概念是人們?cè)趯?duì)一些付出慘痛代價(jià)的事故的研究中提出的。例如，二戰(zhàn)中美國(guó)故的研究中提

4、出的。例如，二戰(zhàn)中美國(guó) 空軍因飛行故障損失飛機(jī)空軍因飛行故障損失飛機(jī)21000架，比實(shí)戰(zhàn)中被擊落的多架，比實(shí)戰(zhàn)中被擊落的多1.5倍；倍； 運(yùn)往遠(yuǎn)東的飛機(jī)電子設(shè)備，運(yùn)往遠(yuǎn)東的飛機(jī)電子設(shè)備，60%在運(yùn)輸中失效，在運(yùn)輸中失效，50%在存儲(chǔ)期在存儲(chǔ)期間失效；間失效； 海軍艦艇的電子設(shè)備，海軍艦艇的電子設(shè)備，70%因意外事故失效。因意外事故失效。一、可靠性的提出1.1 1.1 可靠性技術(shù)的發(fā)展簡(jiǎn)介可靠性技術(shù)的發(fā)展簡(jiǎn)介有關(guān)可靠性的早期工作有關(guān)可靠性的早期工作n1939年，英國(guó)航空委員會(huì)出版年，英國(guó)航空委員會(huì)出版適航性統(tǒng)計(jì)學(xué)注適航性統(tǒng)計(jì)學(xué)注釋釋，首次提出飛機(jī)，首次提出飛機(jī)故障率故障率不應(yīng)超過(guò)不應(yīng)超過(guò)0.00

5、001次次/h，這可以認(rèn)為是最早的飛機(jī)安全性和可靠性定量指標(biāo)。這可以認(rèn)為是最早的飛機(jī)安全性和可靠性定量指標(biāo)。n二戰(zhàn)末期，德國(guó)火箭專家二戰(zhàn)末期，德國(guó)火箭專家R盧瑟盧瑟(Lusser)首先提出概首先提出概率乘積法則（將系統(tǒng)的可靠度看成其各子系統(tǒng)可靠率乘積法則（將系統(tǒng)的可靠度看成其各子系統(tǒng)可靠度的乘積），用于度的乘積），用于V-火箭誘導(dǎo)裝置的可靠度計(jì)算，火箭誘導(dǎo)裝置的可靠度計(jì)算，得到其可靠度為得到其可靠度為75，這是第一次定量地計(jì)算一個(gè)，這是第一次定量地計(jì)算一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)的可靠度問(wèn)題。復(fù)雜系統(tǒng)的可靠度問(wèn)題。n1952年，美國(guó)成立了年，美國(guó)成立了“電子設(shè)備可靠性顧問(wèn)團(tuán)電子設(shè)備可靠性顧問(wèn)團(tuán)” ( Advi

6、sory Group on Reliability of Electronic Equipment，即，即 AGREE) 。AGREE對(duì)電子產(chǎn)品的對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸及使用等各個(gè)方面設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸及使用等各個(gè)方面作了全面的可靠性調(diào)查研究，于作了全面的可靠性調(diào)查研究，于1957年發(fā)表了著名年發(fā)表了著名的的軍用電子設(shè)備可靠性報(bào)告軍用電子設(shè)備可靠性報(bào)告。 該報(bào)告首次比較完整的闡述了可靠性的理論和研究該報(bào)告首次比較完整的闡述了可靠性的理論和研究方法，該報(bào)告被公認(rèn)為可靠性工程的奠基性文件。方法，該報(bào)告被公認(rèn)為可靠性工程的奠基性文件。n從此，對(duì)可靠性問(wèn)題的研究逐漸發(fā)展成為

7、一門新興從此，對(duì)可靠性問(wèn)題的研究逐漸發(fā)展成為一門新興的獨(dú)立學(xué)科的獨(dú)立學(xué)科有關(guān)可靠性的早期工作有關(guān)可靠性的早期工作n在新一代裝備的研制中，都不同程度地制訂了較完在新一代裝備的研制中，都不同程度地制訂了較完善的可靠性大綱，規(guī)定定量的可靠性要求，進(jìn)行：善的可靠性大綱，規(guī)定定量的可靠性要求，進(jìn)行：n可靠性分配及預(yù)計(jì)；可靠性分配及預(yù)計(jì)；n故障模式及影響分析（故障模式及影響分析（FMEA）；）；n故障樹(shù)分析（故障樹(shù)分析（FTA）；）；n余度設(shè)計(jì)；余度設(shè)計(jì)；n可靠性鑒定試驗(yàn)，驗(yàn)收試驗(yàn)和老煉試驗(yàn)；可靠性鑒定試驗(yàn)，驗(yàn)收試驗(yàn)和老煉試驗(yàn)；n可靠性評(píng)審等?？煽啃栽u(píng)審等。二、可靠性工程的發(fā)展與應(yīng)用二、可靠性工程的發(fā)展與

8、應(yīng)用電子設(shè)備電子設(shè)備空間科學(xué)空間科學(xué)宇航技術(shù)宇航技術(shù)一般工業(yè)部門一般工業(yè)部門民用民用五十年代五十年代六十年代六十年代七十年代以后七十年代以后可靠性工程的應(yīng)用實(shí)例（可靠性工程的應(yīng)用實(shí)例（1） Apollo計(jì)劃計(jì)劃n例如：例如：50年代的年代的“先驅(qū)者號(hào)先驅(qū)者號(hào)”衛(wèi)星發(fā)射衛(wèi)星發(fā)射11次只有次只有3次成功，而次成功，而60年代發(fā)展的阿波羅登月船，年代發(fā)展的阿波羅登月船，除阿波除阿波羅羅13以外以外，每次發(fā)射都成功著陸在月球并安全返，每次發(fā)射都成功著陸在月球并安全返回?；?。n在這在這10年中，美、法、日及前蘇聯(lián)等工業(yè)發(fā)達(dá)的年中，美、法、日及前蘇聯(lián)等工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家也相繼開(kāi)展可靠性研究。國(guó)家也相繼開(kāi)展可靠

9、性研究。先驅(qū)者計(jì)劃先驅(qū)者計(jì)劃n先驅(qū)者計(jì)劃是先驅(qū)者計(jì)劃是美國(guó)美國(guó)的一系列無(wú)人行星探測(cè)任務(wù)。整個(gè)計(jì)劃的一系列無(wú)人行星探測(cè)任務(wù)。整個(gè)計(jì)劃分為數(shù)個(gè)任務(wù)，而最著名的是先驅(qū)者分為數(shù)個(gè)任務(wù)，而最著名的是先驅(qū)者10號(hào)和號(hào)和11號(hào)，它們探號(hào)，它們探測(cè)外層行星并飛出了測(cè)外層行星并飛出了太陽(yáng)系太陽(yáng)系。兩個(gè)探測(cè)器都攜帶了刻畫(huà)著。兩個(gè)探測(cè)器都攜帶了刻畫(huà)著男女和地球位置的男女和地球位置的金版金版，期待，期待地外生命地外生命有朝一日發(fā)現(xiàn)并解有朝一日發(fā)現(xiàn)并解讀它。讀它。n先驅(qū)者先驅(qū)者0號(hào)號(hào)（托爾（托爾-艾布爾艾布爾1號(hào)，先驅(qū)者號(hào)）號(hào)，先驅(qū)者號(hào)） -月球軌道，月球軌道，1958年年8月月17日在日在火箭升空火箭升空77秒后爆炸

10、，失敗秒后爆炸，失敗 n先驅(qū)者先驅(qū)者1號(hào)號(hào)（托爾（托爾-艾布爾艾布爾2號(hào)，先驅(qū)者號(hào)，先驅(qū)者I號(hào)）號(hào)）-月球軌道，月球軌道，1958年年10月月11日因日因第三級(jí)部分故障而錯(cuò)過(guò)月球第三級(jí)部分故障而錯(cuò)過(guò)月球 n先驅(qū)者先驅(qū)者2號(hào)號(hào)（托爾（托爾-艾布爾艾布爾3號(hào)，先驅(qū)者號(hào)，先驅(qū)者II號(hào)）號(hào)）-月球軌道，月球軌道，1958年年11月月8日因日因第三級(jí)故障再入大氣層，失敗第三級(jí)故障再入大氣層，失敗 n先驅(qū)者先驅(qū)者P-1 (宇宙神宇宙神-艾布爾艾布爾4A號(hào)號(hào), 先驅(qū)者先驅(qū)者W號(hào)號(hào)),1959年年9月，月，探測(cè)器失蹤探測(cè)器失蹤 n先驅(qū)者先驅(qū)者P-3 (宇宙神宇宙神-艾布爾艾布爾4號(hào)號(hào), 宇宙神宇宙神-艾布爾艾

11、布爾4B號(hào)號(hào), 先驅(qū)者先驅(qū)者X號(hào)號(hào)) 月球探測(cè)，月球探測(cè)，1959年年11月月26日，日，發(fā)射失敗發(fā)射失敗 n先驅(qū)者先驅(qū)者5號(hào)號(hào)（先驅(qū)者（先驅(qū)者P-2，托爾，托爾-艾布爾艾布爾4號(hào)，先驅(qū)者號(hào)，先驅(qū)者V號(hào)）號(hào)）-地地球，金星之間，球，金星之間，1960年年3月月11日日 n先驅(qū)者先驅(qū)者P-30（宇宙神（宇宙神-艾布爾艾布爾5A號(hào)，先驅(qū)者號(hào)，先驅(qū)者Y號(hào)）號(hào)）-月球軌道，月球軌道，1960年年9月，月，未達(dá)到月球軌道未達(dá)到月球軌道 n先驅(qū)者先驅(qū)者P-31 (宇宙神宇宙神-艾布爾艾布爾5B號(hào)號(hào), 先驅(qū)者先驅(qū)者Z號(hào)號(hào)) 月球軌道，月球軌道，1960年年12月，月，上面級(jí)故障，失敗上面級(jí)故障，失敗 n先驅(qū)

12、者先驅(qū)者3號(hào)號(hào)月球飛越，月球飛越，1958年年12月，發(fā)射月，發(fā)射故障導(dǎo)致錯(cuò)過(guò)月故障導(dǎo)致錯(cuò)過(guò)月球球 n先驅(qū)者先驅(qū)者4號(hào)號(hào)月球飛越，月球飛越，1959年年3月，達(dá)到地球逃逸速度月，達(dá)到地球逃逸速度 美國(guó)于美國(guó)于1961開(kāi)始計(jì)開(kāi)始計(jì)劃研制劃研制Apollo-11號(hào)號(hào)宇宙飛船，它有宇宙飛船，它有720萬(wàn)個(gè)零件，其萬(wàn)個(gè)零件，其重要零件可靠性為重要零件可靠性為99.9999999。可靠性工程的應(yīng)用實(shí)例（可靠性工程的應(yīng)用實(shí)例（1） Apollo計(jì)劃計(jì)劃 1969年年7月登月成功。盡管月登月成功。盡管Apollo計(jì)劃的種種技計(jì)劃的種種技術(shù)，現(xiàn)在為世界上的各種產(chǎn)品所應(yīng)用，但是其中影術(shù)，現(xiàn)在為世界上的各種產(chǎn)品所

13、應(yīng)用，但是其中影響最為深遠(yuǎn)的是可靠性技術(shù)。響最為深遠(yuǎn)的是可靠性技術(shù)。Apollo-11的的控制艙控制艙可靠性工程的應(yīng)用實(shí)例（可靠性工程的應(yīng)用實(shí)例（1） Apollo計(jì)劃計(jì)劃阿波羅宇宙飛船整個(gè)研制的各階段對(duì)可靠性和質(zhì)量保證的要求阿波羅宇宙飛船整個(gè)研制的各階段對(duì)可靠性和質(zhì)量保證的要求可靠性工程的應(yīng)用實(shí)例（可靠性工程的應(yīng)用實(shí)例（1） Apollo計(jì)劃計(jì)劃長(zhǎng)征運(yùn)載火箭長(zhǎng)征運(yùn)載火箭中國(guó)可靠性研究的代表中國(guó)可靠性研究的代表 長(zhǎng)征運(yùn)載火箭通過(guò)對(duì)故障原因分析、長(zhǎng)征運(yùn)載火箭通過(guò)對(duì)故障原因分析、可靠性標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范應(yīng)用等一系列措施，可靠性標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范應(yīng)用等一系列措施，大大提高了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。是目前大大提高了整個(gè)系統(tǒng)

14、的可靠性。是目前最安全可靠的航天運(yùn)載工具之一。最安全可靠的航天運(yùn)載工具之一。可靠性工程的應(yīng)用實(shí)例（可靠性工程的應(yīng)用實(shí)例（2）長(zhǎng)征運(yùn)載火箭）長(zhǎng)征運(yùn)載火箭早期的長(zhǎng)征運(yùn)載火箭各階段的故障原因分析早期的長(zhǎng)征運(yùn)載火箭各階段的故障原因分析設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) 管理管理 生產(chǎn)生產(chǎn) 操作操作 設(shè)備設(shè)備 元器件元器件 其它其它 故障原因故障原因391212876161009080706050403020100百分比百分比 %三、可靠性的重要性三、可靠性的重要性 微小部件在使用的關(guān)鍵時(shí)刻出現(xiàn)故障，造成的經(jīng)濟(jì)損失微小部件在使用的關(guān)鍵時(shí)刻出現(xiàn)故障，造成的經(jīng)濟(jì)損失往往都非常巨大。往往都非常巨大。1、如美國(guó)、如美國(guó)1957年發(fā)射的年

15、發(fā)射的“先鋒號(hào)先鋒號(hào)”衛(wèi)星中，由于一個(gè)價(jià)值衛(wèi)星中，由于一個(gè)價(jià)值二美元的器件出了故障，造成了價(jià)值二美元的器件出了故障，造成了價(jià)值220萬(wàn)美元的損失。萬(wàn)美元的損失。2、美國(guó)航天局、美國(guó)航天局1978年、年、1979年三次火箭發(fā)射失敗，損失年三次火箭發(fā)射失敗，損失1.6億美元億美元3、1971年，原蘇聯(lián)三名宇航員在年，原蘇聯(lián)三名宇航員在“禮炮禮炮”號(hào)號(hào)飛船中由于一飛船中由于一個(gè)部件失靈而喪生。個(gè)部件失靈而喪生。4、前蘇聯(lián)的、前蘇聯(lián)的“聯(lián)盟聯(lián)盟11號(hào)號(hào)”號(hào)宇宙飛船返回時(shí)，因壓力閥門號(hào)宇宙飛船返回時(shí)，因壓力閥門提前打開(kāi)而造成三名航員全部死亡。提前打開(kāi)而造成三名航員全部死亡。5、1986年年1月月28日美

16、國(guó)航天飛機(jī)日美國(guó)航天飛機(jī)“挑戰(zhàn)者號(hào)挑戰(zhàn)者號(hào)”起飛起飛76秒后爆炸，其中秒后爆炸，其中7名宇航員喪生，直名宇航員喪生，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)12億美元，事故的直接原因億美元，事故的直接原因是因?yàn)橐粋€(gè)是因?yàn)橐粋€(gè)密封圈密封圈不密封而引起的。不密封而引起的。6、1974年，我國(guó)發(fā)射衛(wèi)星的運(yùn)載火箭，則是年，我國(guó)發(fā)射衛(wèi)星的運(yùn)載火箭，則是團(tuán)為一根直徑為團(tuán)為一根直徑為0.25mm的導(dǎo)線斷裂，而導(dǎo)的導(dǎo)線斷裂，而導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)被引爆自毀。致整個(gè)系統(tǒng)被引爆自毀。7、1991年，一個(gè)繼電器的多余物造成我國(guó)年，一個(gè)繼電器的多余物造成我國(guó)“澳星澳星”發(fā)射失敗，所造成的經(jīng)濟(jì)損失和發(fā)射失敗，所造成的經(jīng)濟(jì)損失和政治影響是巨大

17、的。政治影響是巨大的。重視可靠性工作，效果十分明顯重視可靠性工作，效果十分明顯1、美國(guó)于、美國(guó)于1987年采購(gòu)轟炸機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)費(fèi)用的年采購(gòu)轟炸機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)費(fèi)用的7.5億美元，可億美元，可靠性投資為靠性投資為0.46億美元，預(yù)計(jì)在十年壽命周期內(nèi)，可節(jié)省億美元，預(yù)計(jì)在十年壽命周期內(nèi)，可節(jié)省24億美元，相當(dāng)投資億美元，相當(dāng)投資50倍。倍。2、美國(guó)某中近程導(dǎo)彈的導(dǎo)航塔，原來(lái)的、美國(guó)某中近程導(dǎo)彈的導(dǎo)航塔，原來(lái)的MTBF僅僅17h，每年，每年的維修費(fèi)用為的維修費(fèi)用為15560美元，后來(lái)以總投資美元，后來(lái)以總投資3的資金用來(lái)提高的資金用來(lái)提高可靠性，結(jié)果可靠性，結(jié)果MTBF提高到提高到140h，每年維修費(fèi)用為，

18、每年維修費(fèi)用為1818美元，美元，其可靠性提高其可靠性提高8倍，維修費(fèi)用降為原來(lái)的倍，維修費(fèi)用降為原來(lái)的18.6。因此可以說(shuō)。因此可以說(shuō)可靠性工作是投入大，產(chǎn)出更大的工作。可靠性工作是投入大，產(chǎn)出更大的工作。四、四、機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)發(fā)展機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)發(fā)展20世紀(jì)世紀(jì)40年代，年代，A. M. Freudenthal提出構(gòu)件強(qiáng)度可靠提出構(gòu)件強(qiáng)度可靠性設(shè)計(jì)的應(yīng)力性設(shè)計(jì)的應(yīng)力-強(qiáng)度干涉模型，用于構(gòu)件可靠性設(shè)計(jì)強(qiáng)度干涉模型，用于構(gòu)件可靠性設(shè)計(jì)由于影響機(jī)械設(shè)備和系統(tǒng)可靠性的因素太多，難以控由于影響機(jī)械設(shè)備和系統(tǒng)可靠性的因素太多，難以控制，而且產(chǎn)品批量較小，試驗(yàn)費(fèi)用昂貴，機(jī)械可靠性制，而且產(chǎn)品批量較小，試驗(yàn)

19、費(fèi)用昂貴，機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)在5060年代未能全面展開(kāi)。年代未能全面展開(kāi)。四、四、機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)發(fā)展機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)發(fā)展 系統(tǒng)的機(jī)械可靠性研究始于系統(tǒng)的機(jī)械可靠性研究始于20世紀(jì)世紀(jì)60年代美國(guó)的年代美國(guó)的航天計(jì)劃航天計(jì)劃 機(jī)械和電子故障是機(jī)械和電子故障是NASA主要關(guān)心的問(wèn)題，其中主要關(guān)心的問(wèn)題，其中機(jī)械故障引起的事故多，損失大。如：機(jī)械故障引起的事故多，損失大。如： l1964年人造衛(wèi)星年人造衛(wèi)星III號(hào)因機(jī)械故障而損壞號(hào)因機(jī)械故障而損壞l1965年始，年始，NASA開(kāi)始三項(xiàng)機(jī)械可靠性工作開(kāi)始三項(xiàng)機(jī)械可靠性工作用過(guò)載試驗(yàn)方法進(jìn)行可靠性試驗(yàn)驗(yàn)證用過(guò)載試驗(yàn)方法進(jìn)行可靠性試驗(yàn)驗(yàn)證用隨機(jī)動(dòng)載荷驗(yàn)證

20、結(jié)構(gòu)和零件的可靠性用隨機(jī)動(dòng)載荷驗(yàn)證結(jié)構(gòu)和零件的可靠性在關(guān)鍵機(jī)械零件中采用概率設(shè)計(jì)方法，將可靠度設(shè)計(jì)到結(jié)在關(guān)鍵機(jī)械零件中采用概率設(shè)計(jì)方法，將可靠度設(shè)計(jì)到結(jié)構(gòu)和機(jī)械零部件中構(gòu)和機(jī)械零部件中l(wèi)1963年同步通訊衛(wèi)星年同步通訊衛(wèi)星SYMCOM，高壓容器斷裂，高壓容器斷裂，引起衛(wèi)星空中墜毀；引起衛(wèi)星空中墜毀；在通用零件方面，滾動(dòng)軸承最早引用了可靠性概念，在通用零件方面，滾動(dòng)軸承最早引用了可靠性概念，制定了額定壽命的可靠性指標(biāo)并付諸實(shí)用。制定了額定壽命的可靠性指標(biāo)并付諸實(shí)用。齒輪強(qiáng)度計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)相繼引進(jìn)了可靠性指標(biāo)。齒輪強(qiáng)度計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)相繼引進(jìn)了可靠性指標(biāo)。已深入到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、機(jī)械零件的強(qiáng)度和壽命設(shè)計(jì)，以已深入到結(jié)

21、構(gòu)設(shè)計(jì)、機(jī)械零件的強(qiáng)度和壽命設(shè)計(jì)，以及機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)。及機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)。四、四、機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)發(fā)展機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)發(fā)展 在在E.B. Haugen、F.B. Stulen、D. Kececioglu和和A. M. Freudenthal等人的努力下，等人的努力下，70年代前后，建立了年代前后，建立了一整套基于一整套基于干涉模型干涉模型的機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)方法的機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)方法 我國(guó)機(jī)械產(chǎn)品的可靠性工作正在普及推廣中，我國(guó)機(jī)械產(chǎn)品的可靠性工作正在普及推廣中，相繼頒布了一批機(jī)電產(chǎn)品的可靠性指標(biāo)，并限期考相繼頒布了一批機(jī)電產(chǎn)品的可靠性指標(biāo)，并限期考核。儀表、汽車的可靠性技術(shù)研究與應(yīng)用，先行了核。儀表、汽車的

22、可靠性技術(shù)研究與應(yīng)用，先行了一步，已獲得成效。機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)將得到更為廣一步，已獲得成效。機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)將得到更為廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。泛的應(yīng)用和發(fā)展。l從從1986年起，機(jī)械部已經(jīng)發(fā)布了六批限期考核機(jī)電產(chǎn)品年起，機(jī)械部已經(jīng)發(fā)布了六批限期考核機(jī)電產(chǎn)品可靠性指標(biāo)的清單，前后共有可靠性指標(biāo)的清單，前后共有879種產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)行可靠性種產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)行可靠性指標(biāo)的考核指標(biāo)的考核l1990年年11月和月和1995年年10月，機(jī)械工業(yè)部舉行了兩次新聞月，機(jī)械工業(yè)部舉行了兩次新聞發(fā)布會(huì)，先后介紹了發(fā)布會(huì)，先后介紹了236和和159種帶有可靠性指標(biāo)的機(jī)電種帶有可靠性指標(biāo)的機(jī)電產(chǎn)品產(chǎn)品l1992年年3月國(guó)防部科工委委托

23、軍用標(biāo)準(zhǔn)化中心在北京召月國(guó)防部科工委委托軍用標(biāo)準(zhǔn)化中心在北京召開(kāi)了開(kāi)了“非電產(chǎn)品可靠性工作交流研討會(huì)非電產(chǎn)品可靠性工作交流研討會(huì)”l2005年年GJB450改版改版，增加，增加機(jī)械可靠性內(nèi)容機(jī)械可靠性內(nèi)容四、四、機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)發(fā)展機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)發(fā)展1.2 研究可靠性技術(shù)的意義研究可靠性技術(shù)的意義 提高產(chǎn)品的可靠性是可以獲得很高經(jīng)濟(jì)效益的。提高產(chǎn)品的可靠性是可以獲得很高經(jīng)濟(jì)效益的。比如，美國(guó)西屋公司為提高某產(chǎn)品可靠性，曾對(duì)其比如，美國(guó)西屋公司為提高某產(chǎn)品可靠性，曾對(duì)其作了一次全面設(shè)計(jì)審查，結(jié)果是：所得到經(jīng)濟(jì)效益作了一次全面設(shè)計(jì)審查，結(jié)果是：所得到經(jīng)濟(jì)效益是為提高可靠性所花費(fèi)用的是為提高可靠性所花

24、費(fèi)用的100倍以上。倍以上。 二、提高經(jīng)濟(jì)效益二、提高經(jīng)濟(jì)效益三、提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力三、提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力 只有產(chǎn)品的可靠性水平提高了，才能通過(guò)產(chǎn)品只有產(chǎn)品的可靠性水平提高了，才能通過(guò)產(chǎn)品的信譽(yù)，增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。的信譽(yù)，增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。一、保證和提高產(chǎn)品的可靠性水平一、保證和提高產(chǎn)品的可靠性水平1.3 機(jī)械機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)的特點(diǎn)可靠性設(shè)計(jì)的特點(diǎn)1. 以以應(yīng)力和強(qiáng)度為隨機(jī)變量應(yīng)力和強(qiáng)度為隨機(jī)變量作為出發(fā)點(diǎn)；作為出發(fā)點(diǎn)；2. 應(yīng)用應(yīng)用概率和統(tǒng)計(jì)方法概率和統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)；進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)；3. 能定量地回答產(chǎn)品的能定量地回答產(chǎn)品的失效率和可靠度失效率和可靠度；4. 有多種有多種可靠性指標(biāo)可靠性指

25、標(biāo)供選擇，如可靠度、失效率、供選擇，如可靠度、失效率、MTBF；5. 強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)對(duì)產(chǎn)品可靠性的主導(dǎo)作用強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)對(duì)產(chǎn)品可靠性的主導(dǎo)作用;6. 必須考慮環(huán)境的影響；必須考慮環(huán)境的影響；7. 必須考慮維修性；必須考慮維修性；8. 從整體的、系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)；從整體的、系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)；9. 承認(rèn)設(shè)計(jì)期間及其以后都需要承認(rèn)設(shè)計(jì)期間及其以后都需要可靠性增長(zhǎng)可靠性增長(zhǎng)。1.4機(jī)械機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)步驟可靠性設(shè)計(jì)步驟(a)明確可靠性要求。明確可靠性要求。(b)調(diào)查分析與所要設(shè)計(jì)的相似產(chǎn)品的使用情況，如常調(diào)查分析與所要設(shè)計(jì)的相似產(chǎn)品的使用情況，如常見(jiàn)故見(jiàn)故 障模式、故障發(fā)生頻率、成功的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)等。障模式、故障發(fā)生頻率、成功的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)等。 (c)可靠性分配?？煽啃苑峙?。(d)進(jìn)行可靠性分析，確定可靠性關(guān)鍵件。進(jìn)行可靠性分析，確定可靠性關(guān)鍵件。(e)可靠性定性設(shè)計(jì)。可靠性定性設(shè)計(jì)。(f)可靠性定量設(shè)計(jì)?？煽啃远吭O(shè)計(jì)。(g)可靠性分析計(jì)算和設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)。可靠性分析計(jì)算和設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)。 (h)可靠性增