安全工程師：機械可靠性設計（1）

　　安全工程師考前讀書的過程是個“薄——厚——薄”的過程。讀書時，重要法律條文有必要從網(wǎng)上下載原文，有時原文更便于理解。針對大綱要求，參專模擬習題集反復理解、記憶。

　　機械的可靠性設計與維修性設計

　　一、可靠性定義及其度量指標

　　（一）、可靠性定義

　　所謂可靠性是指系統(tǒng)或產(chǎn)品在規(guī)定的條件和規(guī)定的時間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力。

　　這里所說的規(guī)定條件包括產(chǎn)品所處的環(huán)境條件（溫度、濕度、壓力、振動、沖擊、塵埃、雨淋、日曬等）、、使用條件（載荷大小和性質(zhì)、操作者的技術水平等）、、維修條件（維修方法、手段、設備和技術水平等）、。在不同規(guī)定條件下，產(chǎn)品的可靠性是不同的。

　　規(guī)定時間是指產(chǎn)品的可靠性與使用時間的長短有密切關系，產(chǎn)品隨著使用時間或儲存時間的推移，性能逐漸劣化，可靠性降低。所以，可靠性是時間的函數(shù)。這里所規(guī)定的時間是廣義的，可以是時間，也可以用距離或循環(huán)次數(shù)等表示。

　　（二）、可靠性度量指標

　　1.可靠度

　　可靠度是可靠性的量化指標，即系統(tǒng)或產(chǎn)品在規(guī)定條件和規(guī)定時間內(nèi)完成規(guī)定功能的概率?？煽慷仁菚r間的函數(shù)，常用R（t）、表示，稱為可靠度函數(shù)。

　　產(chǎn)品出故障的概率是通過多次試驗中該產(chǎn)品發(fā)生故障的頻率來估計的。例如，取N個產(chǎn)品進行試驗，若在規(guī)定時間t內(nèi)共有Nf（t）、個產(chǎn)品出故障，則該產(chǎn)品可靠度的觀測值可用下式近似表示：

　　R（t）、≈[N—Nf（t）、]/N （4—10）、

　　與可靠度相反的一個參數(shù)叫不可靠度。它是系統(tǒng)或產(chǎn)品在規(guī)定條件和規(guī)定時間內(nèi)未完成規(guī)定功能的概率，即發(fā)生故障的概率，所以也稱累積故障概率。

　　不可靠度也是時間的函數(shù)，常用F（t）、表示。同樣對N個產(chǎn)品進行壽命試驗，試驗到瞬間的故障數(shù)為Nf（t）、，則當N足夠大時，產(chǎn)品工作到t瞬間的不可靠度的觀測值（即累積故障概率）、可近似表示為：

　　F（t）、≈Nf（t）、/N （4—11）、

　　可靠度數(shù)值應根據(jù)具體產(chǎn)品的要求來確定，一般原則是根據(jù)故障發(fā)生后導致事故的后果和經(jīng)濟損失而定。

　　2.故障率（或失效率）、

　　故障率是指工作到t時刻尚未發(fā)生故障的產(chǎn)品，在該時刻后單位時間內(nèi)發(fā)生故障的概率。故障率也是時間的函數(shù)，記為γ（t）、，稱為故障率函數(shù)。

　　產(chǎn)品的故障率是一個條件概率，它表示產(chǎn)品在工作到t時刻的條件下，單位時間內(nèi)的故障概率。它反映t時刻產(chǎn)品發(fā)生故障的速率，稱為產(chǎn)品在該時刻的瞬時故障率且γ（t）、，習慣稱故障率。

　　故障率的觀測值等于N個產(chǎn)品在t時刻后單位時間內(nèi)的故障產(chǎn)品數(shù)△Nf（t）、/△t與在t時刻還能正常工作的產(chǎn)品數(shù)Ns（t）、之比，即：

　　γ（t）、=△Nf（t）、/[Ns（t）、·△t] （4——12）、

　　故障率（失效率）、的常用單位為（1/106h）、。

　　產(chǎn)品在其整個壽命期間內(nèi)各個時期的故障率是不同的，其故障率隨時間變化的曲線稱為壽命的曲線，也稱浴盆曲線，如圖4—8所示。

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