第1章_机械故障规律详解.ppt

第一章 机械故障规律 1.1 机械可靠性 1.2 机械维修性 1.3 机械故障的定义、分类及其模式 1.4 机械故障特征及其发生规律 1.5 机械故障迹象及其特征参量 1.1 机械可靠性 1.1.1 机械可靠性定义 1.1.2 机械可靠性数量指标 1.1.1 机械可靠性定义 为了使系统、机械、设备、部件或零件等尽可能少发生故障，以求满意地完成它们各自的功能，人们所采用的有关工程方法就是可靠性技术。机械产品的可靠性是指某产品在规定的条件下，在规定的时间内，无故障地完成其规定功能的能力。 机械产品 根据所研究的对象不同，机械产品可以是单个零件、部件、整台机械或机械系统。当所研究的产品是一个复杂的机械系统时，则应包括人的判断及操作等因素在内； 规定条件 除了规定载荷、温度、湿度、压力及介质等环境条件外，对使用方法和维护方法也必须加以规定 规定时间 指所研究的产品应达到的工作期限。可以用时间表示，也可以用相当于时间的指标来表示，如运转次数、运行距离、和应力循环次数等。另外，还包括连续使用、间歇使用、长时间作用或短时间作用等各种时间概念的规定 规定功能 指产品的性能指标，如产品质量、生产效率、工作精度载重量及功率等。当这些指标随时间的变化超过规定极限值时，机械将发生故障。因此，除了对衡量功能的指标作规定外，对产品可能发生的各种故障形式及故障判别原则都应有明确的规定 1.2.2 机械可靠性数量指标 机械可靠性是评价产品质量的指标之一 , 因而需要有一些能够对可靠性加以定量表示的指标。有了可靠性的数量指标, 就可以利用各种数学方法来计算和评价产品的可靠性。 在可靠性技术中, 把抽象的可靠性用数学形式的概率表示。衡量可靠性的概率统计指标很多, 下面将介绍常用的几个指标 可靠度 R(t) 可靠度就是产品在规定条件下, 在规定时间内, 无故障地完成其规定功能的概率用R(t)表示。图1-1为可靠度曲线。由图可见，产品的可靠度 R(t)是时间t的函数， 随着时间的增长，产品的可靠度会越来越低，它是一个介于1与0之间的数，即0≤R(t)≤1 故障概率 F(t) 相对于可靠度，即不发生故障的概率而言，那么，发生故障的概率就称之为不可靠度。又称故障概率，用F（t）表示。 图1-2为故障概率曲线。由图可见，产品的故障概率F(t)也是时间t的函数, 随着时间的推移, 产品的故障概率会越来越大, 它是一个介于0与1之间的数,即0≤F(t)≤1。 故障概率密度函数 f(t) 故障概率是一个研究产品故障规律的重要概念。为了描述产品故障分布曲线, 经常要用到故障概率密度函数的概念。通常是把故障概率 F(t)的导数称为该故障概率的概率密度函数f(t)，即 如果根据试验和相应的理论分析，某产品的故障概率密度函数f(t)的分布规律已知的话，便可求出该产品在0～t时间间隔的故障概率，即 如果某产品故障分布的概率密度函数以曲线f(t)来表示,那么该产品在规定时间t内的故障概率，就相当于在f(t)曲线下, 在T≤t的区间内画影线那部分的面积, 见图2-3所示 同理 , 可推导出可靠性函数 R(t)与故障概率密度函数 f(t)之间的关系为: 可以看出, 在f(t)曲线下, 在t区间内的面积就相当于 R(t)。图1-3 故障概率密度函数f(t) 综上所述, 可见可靠度函数 R（t）与故障概率函数 F(t) 成互补关系；而故障概率函数F(t)与故障概率密度函数 f(t) 成微积分关系。所以, 在研究产品的可靠度 R(t) 时, 既可以F(t)着手，也可以从f(t)开始研究。 1.2 机械的维修性 1.2.1 维修性与可靠性的关系 1.2.2 维修性的定性要求 1.2.3 维修性的定量要求 1.2.4 机械的有效度 1.2.1 维修性与可靠性的关系 可靠性反映产品是否经久耐用，而维修性则表明产品发生故障后是否易于诊断和修复。提高可靠性就是要延长产品的正常工作时间，而提高维修性就是要缩短产品的停修（非工作）时间。维修性的度量不仅涉及维修对象本身，而且涉及维修人员、装备、方式、方法等条件，因此只能在规定条件下加以度量。 具有良好维修性的产品其维修所需时间短、所需设备少、所需维修人员技术级别不高且便于组织管理和采用先进的维修方式方法。 制造尽可能少发生故障的产品是可靠性技术的基本目的。但对不同的对象有不同的可靠性要求。对于一旦发生故障会造成生命财产极大危害的产品，如宇航设备、