综述国内外机械可靠性研究领域现状和趋势

072102 司晓飞 20101002742

摘要：随着生产加工精度要求的不断提高，机械设备无论是在粗糙度配合或者是可靠性上都有了飞跃式发展。本文对国外的机械可靠性设计发展现状以及未来发展趋势进行了简单介绍。

关键词：可靠性 可靠性设计 机械设计 机械可靠性。 Abstract：With the continuous improvement of production and processing precision, machinery and equipment, whether in roughness cooperate or reliability have leap type development. In this paper, the overseas

development present situation and future development trend of mechanical reliability design has carried on the simple introduction.

Keyword：Reliability, Reliability Design, Mechanical Design, Mechanical Reliability.

一、前言

机械可靠性是指机械产品在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力”，是衡量机械产品质量的一个重要指标。随着科学技术的飞速发展，目前可靠性技术已成为科研和生产过程中不可或缺的一部分。如今的可靠性技术得到飞速发展，并将其应用于各行业中，提高其使用性能，使产品达到最优化设计。

二、机械可靠性发展现状

随着电子产品可靠性的提高，机械产品的可靠性问题就变得非常突出。机械可靠性是可靠性学科的一个重要组成部分。20世纪70年代，可靠性学科在工业发达国家以较快的步伐深入到机械设备产品中。20世纪80年代，我国开始重视机械设备的可靠性研究，起步较晚，基础工作底子很薄，但是自从我故引进可靠性以来，我国各类机械产品的失效率明显减少，安全性也相对提高。

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WHH-X-06型

VCO 混 频 器 组 件

可靠性分析报告

拟制：

审核：

批准：

XXX研究所

二○xx年九月

VCO混频器组件可靠性分析报告

1.元器件清单

本组件选用元器件如下：

2 可靠性预计

VCO混频组件由混频器、VCO二个功能模块组成。元器中包括8类11种30个。其中任一元器件失效，都将造成整个组件失效，即组件正常工作的条件是各元器件的正常工作。因此，本组件的可靠性模型是一个串联模型。

本组件是可修复产品，寿命服从指数分布，根据可靠性理论，其平均故障间隔时间与失效率成反比，即

MTBFs = 1/ （1）

由于本组件已完成初样的研制，现已转入正样设计阶段，所用元器件的种类、型号规格、质量水平、工作应力及环境条件都已基本确定，其失效率因子等有关可靠性参数可以从《GJB/Z299B-98电子设备可靠性预计手册》查到，因此采用应力分析法来预计本组件的可靠性指标。

已知本组件工作于飞机座舱内，环境代号AIF，工作温度

-45℃~+60℃。现对其可靠性指标计算如下：

2.1场效应管的工作失效率λP1

本组件所用场效应管属低噪声类型，其工作失效率模型为

λP1 = λbπEπQπAπTπM （2）

由表5.1.2.4-1查得基本失效率λb =0.408×10-6/h

由表5.1.2.4-2查得环境系数πE =15

由表5.1.2.4-3查得质量系数πQ =0.05

由表5.1.2.4-4查得应用系数πA =3

由表5.1.2.4-5查得温度系数πT =3.73

由表5.1.2.4-6查得匹配网络系数πM =1

本组件使用场效应管2只，故其工作失效率为

λP1 = 0.408×10-6×15×0.05×3×3.73×1×2=6.84828×10-6/h

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可 靠 性 工 程

结 课 论 文

          题    目： 混频器组件可靠性分析 

          学    院：       机电学院        

          专    业：     机械电子工程      

          学    号：     201100384216     

          学生姓名：        郭守鑫        

          指导教师：        尚会超         

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可靠性设计读书报告

072092 李亚锋 20091001861

在这个日异月新的世界，为了适应时代的需求，我们机械专业在本学期开设《可靠性设计》这门课，以使我们了解在机电产品的设计、生产、检验过程中的一些现代设计方法。《可靠性设计》是一门发展时间较短的新兴学科，也是一门发展前景很广阔的学科，因此我们很有必要去学习它。

什么是可靠性？它的概念可以定义为：产品在规定的条件下，在规定的时间内，完成规定功能的能力。为了衡量和分析可靠性的尺度，引入了“可靠度”的概念，即：零件（系统）在规定的运行条件下，规定的工作时间内，能正常工作的概率。它包括了5个要素，即：对象、规定的工作条件、规定的工作时间，正常运行及概率。可靠度的数学函数表达式定义为：R(t)=P(t>T) ，R(t)= ??

tf(t)dt

，f(t)为失效概率密度函数，T即为规定的工作时间。产品的平均寿命为E(t)=?R(t)dt?，它在可靠性尺度中一般有两种形式：一种是MTTF，即首次故0?

障的平均时间；另一种是MTBF，即故障间隔平均时间。

在分析故障发生的状态时，引入了一个表征故障变化规律的尺度“故障率”。它的定义为：h(t)=单位时间内的失效数／提供可能失效的零件数。故障率函数与可靠度函数之间的关系为：h(t)=f(t)／R(t)，它的分布形式主要有指数分布、正态分布、对数正态分布和威布尔分布四种。

第八、九章讲述了零件和系统的可靠性预测，在零件可靠性预测中介绍了概率分布方法中的概率纸检验方法和回归分析。系统的可靠度由两个因素决定：一是零件本身的可靠度；二是它们彼此组合起来的形式。系统的组合形式主要有两

种，即串联系统和并联系统。串联系统的特征是：系统中零件之间的失效时间互为独立时，如果有一零件发生故障，则引起整个系统失效。它的可靠度函数形式

n

为R(t)= ?R(t)。并联系统的特征是：系统中零件之间的失效时间互为独立时，i

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我对系统的可靠性分析的理解

许文祥 20091003791 072093

系统的可靠度不仅涉及到零件的可靠度，而且与他们的组装方式有关。除此之外，也包括很多环境因素和操作因素等等，比如零件本身的装配误差，工人的操作水平的高低，以及环境温度，散热，润滑等，这些都影响到了系统的可靠性。当然，各种因素的影响并不是确定的，所以必须对各种因素对系统的影响的大小进行分析与归纳。 针对系统可靠性预测，建立系统的可靠性模型是很必要的。现在比较广泛的就是对系统的类型进行分类，如串联和并联系统两种基本形式，而并联系统又可以分为工作储备和非工作储备系统模型，这主要是针对零件的不同组装形式对系统可靠性影响这一方面建立的模型。虽然比较简单，而且我认为它不能很准确的反映系统的可靠度，但是它提供了一种对系统可靠性预测的方式，能够对系统的可靠性做出粗略的估计；我们生活中见到的各种系统基本上都是这些类型的系统或是由这些类型的系统所构成的，建立系统的模型以后，根据各个零件的可靠性得到系统的可靠性，当然还得考虑到开关的可靠性，根据这些值我们可以估计设计是否满足要求，这种方法的特点是简单方便，所得结果是在理想化的情况下得到的，不是很准确，但很有价值。 而在实际设计很生产使用中，尤其是很多对可靠性要求比较高以及成本较高的系统，我们就必须比较准确的分析出系统的可靠性，比如汽车，飞机，航天器，核潜艇等等，它们就要求比较高的可靠性，但又要考虑到成本，所以必须在满足可靠性要求的前提下降低成本，

所以需要对各种影响到系统可靠性因素进行综合考虑，而我觉得故障树分析法就是一种很好的分析方法。与前面所讲的方法不同，它是从故障来估计系统的不可靠度，它包括研究引起故障的人，环境之间的因果关系的定性分析，在对失效原因及发生概率统计的基础上，确定失效概率的定量分析。这种方法分析引起故障的各种原因，并进行因果关系的分析，建立一张树状图，这样引起故障的原因及关系就一目了然了，根据故障树，我们可以通过分析各种原因所引起故障的概率以及与故障的的不同关系来估计系统的可靠度；但更重要的是，在发生故障以后，根据故障树，我们通过不断地排除各种引起故障的原因，从而找出那个引起故障的因素，这在实际中很有效果。

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可靠性分析报告

品质是设计出来而不是制造出来,广义的品质除了外观、不良率外、还需兼长期使用下的可靠性,因此,在开发新产品前之可靠性预估及开发的实验推断相互印证是很重要的,本篇即针对可靠性分析的一般术语,如何事前预估,事后实验推断以及如何做加速试验及寿命试验做个说明.

1. 概论:

(1) 何谓可靠性(Reliability)?

可靠性系指某种零件或成品在规定条件下,且于指定时间内,能依要求发挥功能的

概率,即

时间t时的可靠性R(t)= 开始时试验总数 时间t时残存数

(例) 假设开始时有100件物品参与试验,500小时后剩80件,则500小时后的可靠性R(t=500)为80/100=0.8简单地说,(2) 何谓瞬间故障率(Hazard Rate，Failure Rate),

时间t时每小时之故障数

瞬间故障率h（t）= 时间t时之残存数

上例中，若500小时后剩80件，若当时每小时故障数为两件，则第500小时之瞬间故障为2/80=2.5%换句话说,瞬间故障率系指时间t时,尚未发生故障的物件,其单位时间内发生故障之概率.

(3)浴缸曲线(Bath Tub Curve)

瞬

间

故

障

率

h(t)

h(t)=常数= 耗竭期 Period period

A． 早期故障期： a.设计上的失误（线路稳定度Marginal design）

b.零件上的失误（Component selection & reliability） c.制造上的失误（Burn-in testing）

d.使用上失误。

一般产品之Burn-in 即要消除早期故障（Infant Mortality）使客户接到手时已

经是恒定故障率h（t）=

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项目名称

安全可靠性论证报告

编 制 人：

编制组成员：

审核人：

1

前 言

成了本项目新工艺安全可靠性论证报告。

2

1、概述

1.1 论证目的

根据《危险化学品建设项目安全监督管理办法》（国家安全生产监督管理总局令第45号）第14条的要求，“国内首次使用的化工工艺，未经省级人民政府有关部门组织的安全可靠性论证的，安全条件审查不予通过。”本次论证系根据该条文的要求，同时依据国家相关现行法律法规和标准规范，对（项目）工业化生产新工艺进行安全可靠性论证，为安全生产监督管理部门对建设项目安全许可提供依据。

1.2 工艺安全可靠性论证依据

1.2.1有关法律、法规、规章及规范性文件

1.2.3其他有关文件

（1）中试鉴定资料；

（2）其它有关的技术资料。

1.3 工艺安全可靠性论证范围

本次新工艺安全可靠性论证从以下几个方面进行：

1、所采用新工艺、设备的安全可靠性分析；

2、工艺系统的安全可靠性分析；

3、工艺上所采用的自控联锁安全可靠性分析；

1.4工艺路线情况介绍

1.4.1 反应原理

3

1.4.1 合成方法

1.4.3 本项目所采用工艺技术

1.5工艺流程及设备使用情况

1.5.1生产工艺流程简述

1.5.2 反应原理

1.5.3 工艺三废排放及治理

1.5.3.1废水

1.5.3.2废气

1.5.3.3废渣

4

3、项目中试情况

3.1 中试过程

（）中试是在（）小试研究基础上实施的。该项目中（）等多种有毒有害、强腐蚀性的物料，从安全生产的角度出发，针对各种物料的特性进行了专门的安全设计。

（）中试在（）中试车间完成，配套的公用工程包括蒸汽、循环水、冷盐水、真空、空压等依托厂区内现有配套设施。

3.1.1工段一

3.1.1.1 操作流程简述

3.1.1.2主要中试设备和材质

3.1.1.3 工艺流程说明

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