设备的可靠性管理教材.ppt

* 1 内蒙古科技大学机械工程学院 Inner Mongolia University of science and technology College of Mechanical and Engineering 第七章 设备的可靠性管理 授课者:闫洪波 内蒙古科技大学机械工程学院《现代设备管理》 * 2 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。 引言 第七章 设备的可靠性管理 * 3 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？ 引言 第七章 设备的可靠性管理 * 4 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 §目录 第七章 设备可靠性管理 * 5 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 §7.1 系统可靠度计算 第七章 设备的可靠性管理 * 6 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 §7.1 系统可靠度计算 第七章 设备的可靠性管理 * 7 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： §7.1 系统可靠度计算 第七章 设备的可靠性管理 * 8 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 §7.1 系统可靠度计算 第七章 设备的可靠性管理 * 9 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 §7.1 系统可靠度计算 第七章 设备的可靠性管理 * 10 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） §7.2 平均寿命和常用的故障分析函数 第七章 设备的可靠度管理 * 11 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。 §7.2 平均寿命和常用的故障分析函数 第七章 设备的可靠度管理 * 12 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 §7.2 平均寿命和常用的故障分析函数 第七章 设备的可靠度管理 * 13 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 §7.2 平均寿命和常用的故障分析函数 第七章 设备的可靠度管理 * 14 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 §7.2 平均寿命和常用的故障分析函数 第七章 设备的可靠度管理 * 15 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。 §7.2 平均寿命和常用的故障分析函数 第七章 设备的可靠度管理 * 16 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