2015年安全工程師考試《生產技術》：機械的可靠性設計

　　第四節(jié) 機械的可靠性設計與維修性設計

　　4.4.1 大綱要求與分析

　　一、了解機械失效三個階段和維修度、有效度、平均無故障工作時間；

　　二、熟悉可靠性、故障率、可靠性預計、人機界面設計、維修性設計、機械設備結構可靠性設計要點。

　　4.4.2 教材重點提示

　　一、可靠性定義及其度量指標

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

　　這里所說的規(guī)定條件包括產品所處的環(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、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，產品的可靠性是不同的。

　　規(guī)定時間是指產品的可靠性與使用時間的長短有密切關系，產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。

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　　主要包括：可靠度、故障率、平均壽命、維修度、有效度

　　2．故障率（或失效率）

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

　　產品在其整個壽命期間內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，

　　產品的失效過程可分為以下3個階段：

　?。?）早期故障期。

　　產品在使用初期，由于材質、設計、制造、安裝及調整等環(huán)節(jié)造成的缺陷，或檢驗疏忽等原因存在的固有缺陷陸續(xù)暴露出來，此期間故障率較高，但經過不斷的調試和排除故障，加之相互配合件之間的磨合，使故障率較快地降下來，并逐漸趨于穩(wěn)定運轉。

　?。?）偶發(fā)故障期。

　　這個期間的故障率降到最低，且趨向常數(shù)，表示產品處于正常工作狀態(tài)。這段時間較長，是產品的最佳工作期。這時發(fā)生的故障是隨機的，是偶然原因引起應力增加，當應力超過設計規(guī)定的額定值時，就可能發(fā)生故障。

　?。?）磨損故障期。

　　這個時期的故障迅速上升，因為產品經長期使用后，由于磨損和老化，大部分零組部件將接近或達到固有壽命期，所以故障率較高。

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