文档介绍：汽车维修工程
张金柱教授
黑龙江工程学院
第一章汽车可靠性理论基础
第一节汽车可靠性概述
第二节汽车故障类型及故障分布规律
第三节汽车可靠性数据的采集与分析
第一节汽车可靠性概述
一、可靠性历史
摇篮期
奠基期
普及期
成熟期
二、可靠性定义
产品在规定条件下,在规定时间内,完成规定功能的能力(四要素:产品、条件、时间、功能)。
规定条件是指:汽车产品的工作条件,包括气候、道路等的环境条件;载荷性质、种类、行驶速度等的运行条件;维修方式、水平、制度等的维修条件。
规定的时间是指:汽车行驶的保用期、第一期大修里程、报废期等,可以用时间单位来表示,也可用行驶里程数表示。
规定的功能是指:设计任务书、使用说明书、定货合同以及国家标准规定的各种功能和要求,不能完成规定功能的就是不可靠,称之为发生了故障或失效。
三、可靠性的衡量指标
是指产品(此处指汽车,以下同)在规定条件下和规定时间内完成规定功能的概率,称为产品的可靠度用R(t)表示。
又称累积故障概率指产品在规定条件下,在规定时间内丧失规定的功能的概率,记为 F(t)。
是指失效率对时间的分布函数,即,称为故障概率密度函数,记做f(t)
(1-3)
(失效率函数)
(1)概念:是指产品到t时刻为止未发生故障,在该时刻后发生故障的概率,用λ(t)表示,可以表述产品在整个寿命期内出现故障的可能性。
(2)故障率函数和其他函数的关系
1)与失效分布密度函数f(t)的关系
则
(1-4)
(1-7)
2)与可靠度函数R(t)的关系
3)与失效概率分布函数F(t)的关系
故障率函数曲线也称寿命曲线或浴盆曲线,寿命曲线描述了失效率随时间而变化的规律,由于其曲线如同浴盆故称为浴盆曲线,从该曲线的变化趋势来看,可将失效曲线划分为三个阶段,即失效的三个时期。
1)早期失效期(DFR:Decreasing Failure Rate)
基本特征:开始失效率较高,随时间推移,失效率逐渐降低。产生DFR型失效的原因:产品本身存在着某种缺陷,如各摩擦副间的配合间隙是否得当;加工精度是否符合要求;材料
(1-8)
(1-9)
3)故障率函数曲线(见图1-1-3)
是否存在内部缺陷;设计不够完善;加工工艺不当;检验差错致使
次品混于合格品中等等。
2)偶然失效期(CFR: Constant Failure Rate)
基本特征:失效率λ(t)近似等于常数,失效率低且性能稳
定,在这期间失效是偶然发生的,何时发生无法预测。原因:由于
各种失效因素或承受应力的随机性,致使故障的发生完全是偶然
的,但用户通过对汽车维护和修养,可以使这一时期延长。(日常
维护,一级维护二级维护)
3)耗损失效期(IFR: Increasing Failure Rate)
基本特征:随着时间的增长,失效率急剧加大。
(1)平均寿命
是一个标志产品平均能工作多长时间的量,它是对整批产品而言
的一个指标。
(2)可靠寿命
由可靠度函数R(t)知,若给定时间t就确定了可靠度,若确定了可靠度,即可求出相应的寿命,即为可靠寿命,用tR表示。
(t)=99%时产品的寿命,在可靠度寿命中有如下三种特殊情况:
1)特征寿命:可靠度R=exp(-1)=%的可靠寿命,称为特征寿命。
2)中位寿命:可靠度R=50%的可靠寿命称为中位寿命记为
3)额定寿命:可靠度R(t)=90%的可靠寿命称为额定寿命记
为