可靠性设计.docx

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可靠性设计

机械可靠性设计

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2014年12月26日

第三部分系统可靠性

1.系统的原理图、功能框图和功能流程图、系统的可靠性框图的区别，举例说明。

答：

区别：

系统的原理图是反应了系统及其组成单元之间物理上的连接与组合关系；功能框图、功能流程图是反映了系统及其组成单元之间的功能关系；可靠性框图是对于复杂产品的一个或一个以上的功能模式，用方框表示的各组成部分的故障或它们的组合如何导致产品故障的逻辑图；系统的原理图、功能框图及功能流程图是建立可靠性模型的基础。

举例1：

双开关系统

原理图

（a）电路导通（b）电路断开

双开关系统可靠性框图

举例2：

某家用热水器

原理图

功能层次图

功能框图

2.试以行星轮系的可靠性建模为例，说明行星轮系的工作原理和可靠性框图。

答：

单级行星轮系统的可靠度分析

图

所示是一由大阳轮a,内齿轮b,行星轮c和行星系杆H组成的一个轮系.它可以构成三种轮系,即差动轮系，如图

，行星轮系，定轴轮系，我们知道只有当a、b、c三个机件都处于工作状况，才能传递功率。

因此我们将整个轮系看成一个串联系统，而其中3个行星轮c则可以看成是一个并联的子系统。

可靠性框图如图

，该系统的可靠度为：

式中:

—轮系的可靠度

—齿轮a的可靠度

—齿轮b的可靠度

—齿轮c的可靠度

图

行星轮系

图

简化后轮系传动简图

图

可靠性框图

3.以身边的典型民用产品为例，进行FMEA分析，并建立故障树。

（也可就系统可靠性内容中的一两个论题做深入探讨）

答：

回转式鼓风机的结构:

转子：

由轴、叶轮、轴承、同步齿轮、联轴器、轴套等组成。

叶轮：

选用渐开线型面，容积利用率高。

轴承：

近联轴器端作为定位端选用3000型双列向心球面滚子轴承。

近齿轮端作为自由端选用32000型单列向心短圆柱滚子轴承以适应热臌胀时转子的轴向位移。

同步齿轮：

由齿圈和轮毂组成，便于调整叶轮间隙。

机体：

由机壳和左、右墙板组成。

左、右墙板及安装在左右墙板内的轴承座、密封部等均可互相通用。

底座：

中、小型风机均配有公共底座，大型风机仅配风机底座，便于安装调试。

润滑：

齿轮采用浸入式，轴承采用飞溅润滑。

润滑效果好，安全可靠。

传动方式：

以联轴器直联为主。

若性能规格需要，也可选用三角皮带轮变速的方式。

联轴器选用弹性联轴器，能缓和冲击及补偿少量的轴线偏差。

大流量风机除以电动机作为驱动机外，也可采用汽轮机或其他驱动机。

一、空调恒温器FMEA表格

二、故障树

第四部分零部件可靠性设计计算

1.简述零部件可靠性设计的思路，并以某零部件为例进行零部件的可靠度计算。

答：

零部件的可靠性设计，首先要明确应力和强度分布，把应力分布、强度分布和可靠度在概率的意义下联系起来，构成一种设计计算依据，再计算零件的主要尺寸。

如果强度和应力服从正态分布或对数正态分布，需要求得他们的均值和标准差，一般有泰勒展开法、变异系数法、基本函数法。

在某一可靠度值下，计算主要尺寸，或是先按经验确定尺寸，然后进行可靠度验证，完成零部件的设计。

举例:

已知某发动机零件的应力和强度均服从正态分布,

=350MPa

=40MP,

=820MPa

=80MPa.试计算该零件的可靠度。

又假设零件的热处理不好，使零件强度的标准差增大为,150MPar试求零件的可靠度。

解：

如果该零件按照概率设计方法，则计算可靠度得到：

第五部分总结本学期可靠性学习的体会

在我的课程学习中，朱老师给我们举了很多的例子来说明了可靠性设计在现实生活中的重要意义，其中我认为故障树分析法在我们的生产实际中具有很高的实用价值。

它是一种从系统到部件，再到零件，用来分析零件、部件或子系统故障对系统故障的影响，其中包括人为因素和环境条件等在内。

为生产中产生故障时进行维修时提供了很重要的依据和方便。

通过一学期课程的学习，我虽然对可靠性设计的理解还不是很明了，但是也有了系统的认识，不光光只是站在以前机械可用的角度上来看待一个机械系统了，一个机械系统的可靠性的研究对于实际生产有很高的应用价值。

我希望将来可以多多的接触这方面的内容，同时在课下也会阅读有关的书籍来丰富自己这方面的认识。