安全工程師：機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)（1）

　　安全工程師考前讀書的過(guò)程是個(gè)“薄——厚——薄”的過(guò)程。讀書時(shí)，重要法律條文有必要從網(wǎng)上下載原文，有時(shí)原文更便于理解。針對(duì)大綱要求，參專模擬習(xí)題集反復(fù)理解、記憶。

　　機(jī)械的可靠性設(shè)計(jì)與維修性設(shè)計(jì)

　　一、可靠性定義及其度量指標(biāo)

　　（一）、可靠性定義

　　所謂可靠性是指系統(tǒng)或產(chǎn)品在規(guī)定的條件和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力。

　　這里所說(shuō)的規(guī)定條件包括產(chǎn)品所處的環(huán)境條件（溫度、濕度、壓力、振動(dòng)、沖擊、塵埃、雨淋、日曬等）、、使用條件（載荷大小和性質(zhì)、操作者的技術(shù)水平等）、、維修條件（維修方法、手段、設(shè)備和技術(shù)水平等）、。在不同規(guī)定條件下，產(chǎn)品的可靠性是不同的。

　　規(guī)定時(shí)間是指產(chǎn)品的可靠性與使用時(shí)間的長(zhǎng)短有密切關(guān)系，產(chǎn)品隨著使用時(shí)間或儲(chǔ)存時(shí)間的推移，性能逐漸劣化，可靠性降低。所以，可靠性是時(shí)間的函數(shù)。這里所規(guī)定的時(shí)間是廣義的，可以是時(shí)間，也可以用距離或循環(huán)次數(shù)等表示。

　　（二）、可靠性度量指標(biāo)

　　1.可靠度

　　可靠度是可靠性的量化指標(biāo)，即系統(tǒng)或產(chǎn)品在規(guī)定條件和規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定功能的概率?？煽慷仁菚r(shí)間的函數(shù)，常用R（t）、表示，稱為可靠度函數(shù)。

　　產(chǎn)品出故障的概率是通過(guò)多次試驗(yàn)中該產(chǎn)品發(fā)生故障的頻率來(lái)估計(jì)的。例如，取N個(gè)產(chǎn)品進(jìn)行試驗(yàn)，若在規(guī)定時(shí)間t內(nèi)共有Nf（t）、個(gè)產(chǎn)品出故障，則該產(chǎn)品可靠度的觀測(cè)值可用下式近似表示：

　　R（t）、≈[N—Nf（t）、]/N （4—10）、

　　與可靠度相反的一個(gè)參數(shù)叫不可靠度。它是系統(tǒng)或產(chǎn)品在規(guī)定條件和規(guī)定時(shí)間內(nèi)未完成規(guī)定功能的概率，即發(fā)生故障的概率，所以也稱累積故障概率。

　　不可靠度也是時(shí)間的函數(shù)，常用F（t）、表示。同樣對(duì)N個(gè)產(chǎn)品進(jìn)行壽命試驗(yàn)，試驗(yàn)到瞬間的故障數(shù)為Nf（t）、，則當(dāng)N足夠大時(shí)，產(chǎn)品工作到t瞬間的不可靠度的觀測(cè)值（即累積故障概率）、可近似表示為：

　　F（t）、≈Nf（t）、/N （4—11）、

　　可靠度數(shù)值應(yīng)根據(jù)具體產(chǎn)品的要求來(lái)確定，一般原則是根據(jù)故障發(fā)生后導(dǎo)致事故的后果和經(jīng)濟(jì)損失而定。

　　2.故障率（或失效率）、

　　故障率是指工作到t時(shí)刻尚未發(fā)生故障的產(chǎn)品，在該時(shí)刻后單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生故障的概率。故障率也是時(shí)間的函數(shù)，記為γ（t）、，稱為故障率函數(shù)。

　　產(chǎn)品的故障率是一個(gè)條件概率，它表示產(chǎn)品在工作到t時(shí)刻的條件下，單位時(shí)間內(nèi)的故障概率。它反映t時(shí)刻產(chǎn)品發(fā)生故障的速率，稱為產(chǎn)品在該時(shí)刻的瞬時(shí)故障率且γ（t）、，習(xí)慣稱故障率。

　　故障率的觀測(cè)值等于N個(gè)產(chǎn)品在t時(shí)刻后單位時(shí)間內(nèi)的故障產(chǎn)品數(shù)△Nf（t）、/△t與在t時(shí)刻還能正常工作的產(chǎn)品數(shù)Ns（t）、之比，即：

　　γ（t）、=△Nf（t）、/[Ns（t）、·△t] （4——12）、

　　故障率（失效率）、的常用單位為（1/106h）、。

　　產(chǎn)品在其整個(gè)壽命期間內(nèi)各個(gè)時(shí)期的故障率是不同的，其故障率隨時(shí)間變化的曲線稱為壽命的曲線，也稱浴盆曲線，如圖4—8所示。

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