第一章：汽车可靠性理论.ppt

1、汽车维修工程汽车维修工程汽车维修工程汽车维修工程概念：基于可靠性理论基础上，研究汽车零概念：基于可靠性理论基础上，研究汽车零 部件失效理论、零部件修复方法，组织部件失效理论、零部件修复方法，组织 汽车维护、修理，保证汽车修复质量的汽车维护、修理，保证汽车修复质量的 一门学科。一门学科。内容：汽车可靠性理论；内容：汽车可靠性理论；汽车零部件失效理论；汽车零部件失效理论；汽车零部件修复方法；汽车零部件修复方法；汽车维护基础；汽车维护基础；汽车修理工艺；汽车修理工艺；汽车修理质量控制；汽车修理质量控制；汽车发动机维修；汽车发动机维修；汽车底盘维修；汽车底盘维修；汽车车身的修理。汽车车身的修理。第一章

2、：汽车可靠性理论基础第一章：汽车可靠性理论基础内容：内容：1 1、汽车可靠性概述；、汽车可靠性概述；2 2、汽车故障类型及故障分布规律；、汽车故障类型及故障分布规律；3 3、汽车可靠性数据的采集与分析。、汽车可靠性数据的采集与分析。要求：要求：1 1、了解可靠性数据的采集与分析；、了解可靠性数据的采集与分析；2 2、掌握可靠性基本概念与汽车故障模式、掌握可靠性基本概念与汽车故障模式及故障类型。及故障类型。第一章：汽车可靠性理论基础第一章：汽车可靠性理论基础第一节：汽车可靠性概述第一节：汽车可靠性概述一：可靠性历史一：可靠性历史摇篮期：第二次世界大战。摇篮期：第二次世界大战。奠基期：奠基期：20

3、20世纪世纪5050年代。年代。普及期：普及期：19601960年以后。年以后。成熟期：成熟期：2020世纪世纪7070年代年代。可靠性数学理论可靠性数学理论起源于起源于2020世纪世纪3030年代，最早研究的领域包括机器维年代，最早研究的领域包括机器维修、设备更换和材料疲劳寿命等问题。第二次世界大战期间由于研修、设备更换和材料疲劳寿命等问题。第二次世界大战期间由于研制使用复杂的军事装备和评定改善系统可靠性的需要，可靠性理论制使用复杂的军事装备和评定改善系统可靠性的需要，可靠性理论得到重视和发展。它的应用已从军事部门扩展到国民经济的许多领得到重视和发展。它的应用已从军事部门扩展到国民经济的许多

4、领域。域。第一节：汽车可靠性概述第一节：汽车可靠性概述二：可靠性定义二：可靠性定义定义：定义：产品在规定条件下，在规定时间内，完成产品在规定条件下，在规定时间内，完成 规定功能的能力（四要素：产品、条件、时规定功能的能力（四要素：产品、条件、时 间、功能）间、功能）产品：产品：整车、部件、零件整车、部件、零件规定条件：规定条件：环境条件（气候、道路）；环境条件（气候、道路）；运行条件（载荷性质、种类、行驶速运行条件（载荷性质、种类、行驶速 度）；度）；维修条件（维修方式、水平、制度）维修条件（维修方式、水平、制度）规定时间：规定时间：保用期、第一次大修里程、报废期保用期、第一次大修里程、报废期

5、规定功能：规定功能：设计任务书、使用说明书、订货合同设计任务书、使用说明书、订货合同第一节：汽车可靠性概述第一节：汽车可靠性概述三：可靠性衡量指标：汽车所具有的质量指标，三：可靠性衡量指标：汽车所具有的质量指标，取决于正确的使用和维修。取决于正确的使用和维修。1 1、可靠度、可靠度R R（t t）：汽车在规定条件、规定时间内）：汽车在规定条件、规定时间内 完成规定功能的概率。完成规定功能的概率。R(tR(t)=P(A)0P(A)1)=P(A)0P(A)12 2、失效度、失效度F F（t t）（累积故障概率、不可靠度）：）（累积故障概率、不可靠度）：汽车在规定条件、规定时间内丧失规定功能的汽车在

6、规定条件、规定时间内丧失规定功能的概率。概率。R(tR(t)+F)+F（t t）=1=1三：可靠性衡量指标三：可靠性衡量指标F(t)0t1R(t)0t1第一节：汽车可靠性概述第一节：汽车可靠性概述3、故障概率密度函数、故障概率密度函数f(t)：失效率对时间的分布函：失效率对时间的分布函数数 d F（t）d1-R(t)dR(t)f(t)=-dt dt dt 失效度失效度F（t）=1-R(t)第一节：汽车可靠性概述第一节：汽车可靠性概述4 4、故障率函数、故障率函数（1 1）概念：故障率函数也称失效率函数，是指产）概念：故障率函数也称失效率函数，是指产品到品到t t时刻为止未发生故障，在该时刻后发

7、生故时刻为止未发生故障，在该时刻后发生故障的概率，用障的概率，用（t t）表示，可以表述产品在整）表示，可以表述产品在整个寿命期内出现故障的可能性。个寿命期内出现故障的可能性。（2 2）故障率函数和其他函数的关系。）故障率函数和其他函数的关系。1 1）与失效分布密度函数）与失效分布密度函数f(tf(t)的关系。的关系。2 2）与可靠度函数）与可靠度函数R(tR(t)的关系。的关系。3 3）与失效概率分布函数）与失效概率分布函数F F（t t）的关系。）的关系。第一节：汽车可靠性概述第一节：汽车可靠性概述（3）故障率函数曲线：寿命曲线或浴盆曲线，描）故障率函数曲线：寿命曲线或浴盆曲线，描述失效率

8、随时间而变化的规律。述失效率随时间而变化的规律。早期失效率A耗损失效率C经维修下降的故障偶然失效期B有效寿命t0T失效率第一节：汽车可靠性概述第一节：汽车可靠性概述A A：早期失效期：早期失效期：基本特征：开始失效率较高，随时间推移，逐渐基本特征：开始失效率较高，随时间推移，逐渐降低，原因是设计、制造、管理、检验及装配差错引降低，原因是设计、制造、管理、检验及装配差错引起。起。B B：偶然失效期：偶然失效期：基本特征：失效率近似等于常数，失效率低且性基本特征：失效率近似等于常数，失效率低且性能稳定，失效偶然发生。原因是各种失效因素或承受能稳定，失效偶然发生。原因是各种失效因素或承受应力的随机性

9、，由于操作疏忽、润滑不良、维护欠佳应力的随机性，由于操作疏忽、润滑不良、维护欠佳等。等。C C：耗损失效期：耗损失效期：基本特征：随时间延长，失效率急剧加大。原因基本特征：随时间延长，失效率急剧加大。原因是汽车产品老化而衰竭引起。是汽车产品老化而衰竭引起。第一节：汽车可靠性概述5 5、平均寿命与可靠寿命、平均寿命与可靠寿命（1 1）平均寿命：标志产品平均能工作多长时间，对整批）平均寿命：标志产品平均能工作多长时间，对整批产品而言的一个指标。产品而言的一个指标。数学期望值：数学期望值：E E（T T）=tf(t)dttf(t)dt产品的平均寿命。产品的平均寿命。对于可维修产品（对于可维修产品（M

10、TBTMTBT：Mean time between Mean time between failurefailure）指产品的平均无故障工作时间；）指产品的平均无故障工作时间；对于不可维修产品（对于不可维修产品（MTTFMTTF：Mean time to failureMean time to failure）指产品的平均寿终时间；指产品的平均寿终时间；（2 2）可靠寿命（）可靠寿命（tRtR表示）：由可靠度函数表示）：由可靠度函数R R（t t）得知：）得知：1 1）特征寿命：可靠度）特征寿命：可靠度R=exp(-1)=36.8%R=exp(-1)=36.8%的可靠寿命。的可靠寿命。2 2）

11、中位寿命：可靠度）中位寿命：可靠度R=50%R=50%的可靠寿命。的可靠寿命。3 3）额定寿命：可靠度）额定寿命：可靠度R=90%R=90%的可靠寿命。的可靠寿命。第二节：汽车故障类型及故障分布规律第二节：汽车故障类型及故障分布规律一、汽车故障概念及类型一、汽车故障概念及类型1 1、概念：汽车故障是指汽车在规定条件和规定时间内，、概念：汽车故障是指汽车在规定条件和规定时间内，不能完成规定功能的现象。不能完成规定功能的现象。2 2、模式：、模式：1 1）损坏型故障：）损坏型故障：断裂、碎裂、开裂、烧蚀、变形、拉伤断裂、碎裂、开裂、烧蚀、变形、拉伤 等。等。2 2）退化型故障：）退化型故障：老化、

12、变质、剥落、异常磨损。老化、变质、剥落、异常磨损。3 3）松脱型故障：）松脱型故障：松动、脱落等。松动、脱落等。4 4）失调型故障：）失调型故障：压力过高或过低、行程失调、间隙过大压力过高或过低、行程失调、间隙过大 或过小等。或过小等。5 5）堵塞与渗漏型故障：）堵塞与渗漏型故障：堵塞、气阻、漏油、漏水、等堵塞、气阻、漏油、漏水、等6 6）性能衰退或功能失调：）性能衰退或功能失调：功能失效、公害超标、异响、功能失效、公害超标、异响、过热等。过热等。一、汽车故障概念及类型一、汽车故障概念及类型3 3、故障分类、故障分类（1 1）按故障率函数特点分：）按故障率函数特点分：早期故障型：早期故障型：产

13、品在使用初期发生的可能性大，随时间延长而产品在使用初期发生的可能性大，随时间延长而 逐渐下降。逐渐下降。偶然故障型：偶然故障型：故障发生的可能性较小，一般处于正常使用期。故障发生的可能性较小，一般处于正常使用期。耗损故障型：耗损故障型：汽车长期使用，出现的老化衰竭引起，随时间延汽车长期使用，出现的老化衰竭引起，随时间延 长而逐渐加剧。长而逐渐加剧。（2 2）按）按汽车产品质量检查评定办法汽车产品质量检查评定办法蓝皮书规定分：蓝皮书规定分：致命故障：致命故障：危及人身安全，引起主要总成件报废。危及人身安全，引起主要总成件报废。严重故障：严重故障：引起主要部件、总成损坏或影响行车安全，不能短时引起

14、主要部件、总成损坏或影响行车安全，不能短时 间排除。间排除。一般故障：一般故障：不影响行车安全的非主要零部件故障，短时间能排除。不影响行车安全的非主要零部件故障，短时间能排除。轻微故障：轻微故障：对汽车正常运行基本没有影响，不需要更换零部件，对汽车正常运行基本没有影响，不需要更换零部件，随车工具就能排除。随车工具就能排除。第三节：汽车可靠性数据的采集与分析第三节：汽车可靠性数据的采集与分析一、汽车可靠性数据的采集一、汽车可靠性数据的采集1 1、可靠性试验、可靠性试验（1 1）目的目的：1 1）为研制新产品，发现弱点而改进。）为研制新产品，发现弱点而改进。2 2）确认零件的设计任务书。）确认零件

15、的设计任务书。3 3）接受零件和保证质量。）接受零件和保证质量。4 4）审查制造工艺的好坏。）审查制造工艺的好坏。一、汽车可靠性数据的采集（2 2）可靠性试验分类）可靠性试验分类寿命试验寿命试验：为确定产品寿命分布及特征值而进行的：为确定产品寿命分布及特征值而进行的台架和试验场试验。一般采用加速寿命试验，分台架和试验场试验。一般采用加速寿命试验，分为破坏性和非破坏性试验。为破坏性和非破坏性试验。临界试验临界试验：为了进一步找出作为零件的弱点，进行：为了进一步找出作为零件的弱点，进行强制性破坏试验，施以破坏性应力，证实零件是强制性破坏试验，施以破坏性应力，证实零件是否具有充分的强度。否具有充分的

16、强度。环境试验环境试验：产品在特定的使用环境下进行的使用试：产品在特定的使用环境下进行的使用试验，如确认汽车在高、低温度状态下的性能。验，如确认汽车在高、低温度状态下的性能。使用实验使用实验：汽车研制出来后抽样送到使用现场进行：汽车研制出来后抽样送到使用现场进行实际运行考验，当满足基本使用要求后，才能正实际运行考验，当满足基本使用要求后，才能正式定型成批生产。式定型成批生产。一、汽车可靠性数据的采集2 2、使用可靠性数据的采集方法与内容。、使用可靠性数据的采集方法与内容。（1 1）采集方法：）采集方法：A A：对现场人员发报表，定期返回，费用低无需专门人员，易出现：对现场人员发报表，定期返回，费用低无需专门人员，易出现数据的不完整性和不准确性。数据的不完整性和不准确性。B B：组织专业人员测定进行可靠性试验，费用高，选择数据得当，：组织专业人员测定进行可靠性试验，费用高，选择数据得当，掌握重点。掌握重点。（2 2）数据采集注意的事项）数据采集注意的事项采集范围，对象范围要明确。采集范围，对象范围要明确。制定异常工作标准，尽可能制定出明确的故障判别标准。制定异常工作标准，尽可能制定出明确