绞孔摆线齿廓沙滩凳球阀输送机械压力角标准件例:设有100个某种器件,工作5年失效4 件,工作6年失效7件。求t=5的失效率。
说明:N个产品t=0时开始工作,到时刻t失效 数为n(t),t时刻的残存产品数为N-n(t),在 (t,t∆t)时间区间内有∆n(t)个产品失效,则 时刻t的失效率为
▪ 此概率是应力1在d小区间内不会引起故障失效的概 率( d )。将1变为随机变量,则可靠度(对于零件 所有可能的应力值 ,强度d 均大于应力 的概率,
▪ 静态应力干涉模型对应于应力的单次变化, 疲劳强度考虑载荷的反复作用以及强度分 布随时间的变化。这样的可靠性模型通常 叫应力—强度—时间模型。
▪ (1)安全系数>1存在不可靠度 ▪ (2)材料强度和工作应力离散程度达,干涉部分
离散度小,干涉部分相应的减小,可靠度增大。 ▪ 所以为保持产品可靠性,只进行安全系数计算
▪ 当应力小于强度时不发生失效,应力小于强度 的全部概率即为可靠度,表达为
▪ 应力超过强度,将发生失效,应力大于强度的 全部概率则为失效概率—不可靠度,表达为
▪ 为测试某零件的平均寿命,将许多式样在不同应力水 平的循环载荷作用下进行试验至失效。其结果可画在
▪ S-N曲线按试验数据的平均值绘制的。S-N曲线的实 验数据由于受到载荷的性质,试件的几何形状及表面 精度、材料的均匀性等多种因素的影响,存在相当大 的离散性。同一组试件在同样的条件下进行试验,他 们的疲劳寿命N并不一样。但是有一定的分布规律, 与概率有关。可以根据一定的概率,通常称存活率 (相当于可靠度R),来确定N值
例:有一钢质心轴,试验测得该轴的 R-S-N 曲线 处不产生疲劳失效,试计算可靠度。由 R-S-N
▪ 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。
▪ 机械可靠性设计时将概率统计理论、失效物理 和机械学等相结合起来的综合性工程技术。
▪ 一般机械产品的可靠性设计程序: 1)方案论证阶段 2)审批阶段 3)设计研制阶段 4)生产及实验阶段 5)使用阶段
件强度的分布规律,合理的建立应力与强度之 间的数学模型,严格控制失效概率,以满足设 计要求。
▪ (1)变差系数:具有平均值 x 和标准差Sx的随机变 量x的变差系数Cx定义为:Cx=Sx/x
➢当强度和应力的标准差不变时,缩小它们的离散性, 既降低其标准差,也可提高可靠度。
➢如果要得到一个较好的可靠度估计值,则必须严格控 制强度、应力的平均值和标准差,这是因为可靠度对
▪ II、可靠度定义下的安全系数 将常规状态下的安全系数引入设计变量的随机
水平部分,取其平均值 ,标准差 为强S 度指标,工作应力 的均值 ,标准值差
▪ 例:一钢丝绳承受拉力,拉应力的变差系数 C=0.21,钢丝绳承载强度的变差系数Cd=0.15, 又知均值安全系数 =1.667。n试估计球钢丝绳 的可靠度。
▪ 可靠度表示产品在规定的工作条件下和规 定的时间内完成规定功能的概率。
▪ 假设有N个零件,经过时间t后有NQ(t)个零 件失效,NR(t)个零件仍能正常工作,则该 零件可靠度R(t)与故障(失效)概率Q(t)定义