设备的可靠性管理.ppt

内蒙古科技大学机械工程学院
InnerMongoliaUniversityofscienceandtechnology
CollegeofMechanicalandEngineering可靠性：是指系统、设备或零部件在规定条件下和规定时间内，完成规定功能的能力。
设备的可靠性能用可靠度表示。

可靠性指标则不能用仪表测定，要想衡量设备的可靠性，必须进行可靠性研究、试验和分析，才有可能作出正确的估计和评定。可靠性是衡量设备好坏的一个重要指标。
卫星、宇航设备、航空航天设备、飞行器要求极高的可靠性
交通工具、电力设备、水电站等也要求很高的可靠性

问题：
如何来保证设备的可靠性呢？（设计＋使用）
设备的可靠性如何来估算？
设备的寿命和故障如何分布？本章主要内容：
第一节系统的可靠度计算
第二节平均寿命和常用的故障分析函数
第三节设备可靠性设计
第四节设备维修性本节主要讲授内容:
一串联系统的可靠度
二并联系统的可靠度
三混联系统的可靠度
四复杂系统的可靠度一串联系统的可靠度
假定设备系统中各元素的可靠性是独立的。
此设备的状态不会影响另一台设备的状态；（实际上设备之间是存在相互影响的，即密感性）
这一构件的功能是否正常，也与另一零件是否失效无关。
系统的串联就是事件的“交集”（或积）。
设串联元素的可靠度分别为R1、R2、…、Rn，则系统的可靠度为二并联系统的可靠度
在由几个元素组成的并联系统中，只要有一个元素在发挥其功能则系统就能保待工作状态。这种情况相当于概率论中所说事件的“并集”（和）
设并联元素的可靠度分别为R1、R2、…、Rn，则此系统处于故障状态的概率为（1－R1）×（l－R2）×…×（1－Rn）。因为可靠度与不可靠度之和为1所以，并联系统的可靠度为：三混联系统的可靠度
混联系统可靠度的计算没有一成不变的公式，而需对串、并联的具体方式进行分析。它的计算是以式四复杂系统的可靠度（了解）
讨论：一组设备内有n个相同的独立的系统，每个系统的可靠度为R，在这n个系统中，有k个以上系统正常工作的概率RS本节主要讲授内容:
一平均寿命
二几种常见的故障分布函数（自学）
一平均寿命
对于可修复系统或设备，平均故障间隔期（MTBF）是它的平均寿命。

式中：为设备在第i次故障前的无故障工作时间，可用两次大修间的正常工作时间T代替（如果每次故障后进行修理的话）；
n为设备发生的总的故障次数。一平均寿命
对于不可修复系统或机件来说，失效前平均时间（MTTF）是它的平均寿命，即从开始使用到失效报废的平均时间。
一般来说系统的MTTF是通过试验得到的，特殊情况下，如不可修复系统的可靠度函数R（t）为指数分布时，系统的MTTF也可利用分布积分求得，即二几种常见的故障分布函数（自学）
指数分布
正态分布
威布尔分布
二几种常见的故障分布函数（自学）
1、指数分布
指数分布是设备可靠性中最广泛的一种分布，是连续单参数分布。应用一个简单的指数分布函数，便可推导出设备的可靠度函数，即二几种常见的故障分布函数（自学）
1、指数分布
指数分布的故障分布密度函数f(t)、故障率函数Z（t）和平均寿命θ分别服从下列公式：

在这种情况下，平均寿命也就是其分布参数λ的倒数，且MTBF与MTTF相等。二几种常见的故障分布函数（自学）
2、正态分布
正态分布是数理统计中的经典分布，是双参数连续分布。用正态函数来表示故障分布密度的可靠度函数

两个参数，母体平均值的估计值θ和母体方差的估计值σ2分别为二几种常见的故障分布函数（自学）
2、正态分布
对于标准正态分布N（0，1），如果把标准离差u作为变量，则u的定义

则u～N（0，1）
于是可靠度函数即可变换为：二几种常见的故障分布函数（自学）
3、威布尔分布(了解)
威布尔是常用故障中较为复杂的一种，是三参数的连续分布，它是指数分布和正态分布的补充。
可靠度函数R(t)可用威布尔表示为二几种常见的故障分布函数（自学）
3、威布尔分布（了解）
对应的故障分布密度函数f(t)和故障率函数Z(t)分别为：

式中：
a：形状参数；B：尺度参数；C：位置参数
设备实际工作时的可靠度R0，除受固有可靠度R1影响外，还受到使用可靠度R2的影响，这三者之间关系为：设备的可靠性是设计出来的、是制造出来的、是管理出来的！

设计
生产
管理本节主要讲授内容:
一可靠度设计的内容、原则和基本程序
二可靠性预测
三冗余性设计
四可靠度分配一可靠度设计的内容、原则和基本程序
1内容
可靠性设计：为实现产品可靠性指标而进行的设计。
可靠性设计的内容包括：对系统、设备的可靠性进行预测，对系统、设备的可靠度进行分配，进行技术设计，进行可靠性评审等工作。

预测分配技术设计评审一可靠度设计的内容、原则和基本程序
2内容包括以下几个