3.0可靠性预测3.0.ppt

（4）平均寿命： e、桥联系统的可靠性预测 桥联系统的定义： 对于有些复杂的系统无法用上述的可靠性模型去描述，但可以用一桥型网络来描述的系统。 桥联系统可靠性框图 系统的可靠性 用条件概率或分解法来计算 Rs =P(系统正常工作) =P3 P(系统正常工作／ 单元3正常工作)+q3 P(系统正常工作/单元3发生 故障) = P3 R1S+ q3 R2S 式中： R1S及R2S分别为已知单元3正常工作和故障时系 统正常工作的条件概率。 R1S的确定： 当单元3已知为正常工作时，系统可靠性框图等价于如下图所示的框图： R2S的确定： 当单元3已知失效时，系统可靠性框图如下： 桥联系统可靠度为： The End! Thanks! 分析： 当λ=0.001／h时，系统可靠度Rs (t)与元件数n的关系。 加一个并联单元(n=2)可以大大提高系统可靠性 系统失效率hs与元件数n的关系 加一个并联单元(n=2)降低系统的失效率, 但是，当n已经比较大时。再增加并联元件数目,影响就不是很大了。 系统平均寿命MTTFS 与元件数n的关系 增加并联单元可提高系统的平均寿命。 例： 某汽车分动箱如图所示。其工作寿命为200h，输入轴转速为1500r/h，小齿轮与轴制成一体，大齿轮用键与轴联接，箱体为铸件，载荷为一般情况，是预测该分动器的可靠度。 解： 分动箱的组成：齿轮、轴、轴承、键、箱体 其中任一零件失效，系统不能工作， 串联系统 可靠性框图： 设分动箱的使用寿命服从指数分布 齿轮4 轴承3 轴3 键2 箱1 齿轮：基本故障率为：1.5×10-6/h (t=200h) 修正系数k=10 使用故障率λ=1.5×10-6×10=1.5×10-5/h 一对齿轮的可靠度R=exp[-λt]=0.97 轴承： 三对滚动轴承故障率要考虑到各级速度和载荷的不同，由常用轴承的故障率选择： 使用故障率λ1=12×10-6×10=12×10-5/h（k=10) λ2=8×10-6×10=8×10-5/h（k=10) λ3=4×10-6×10=4×10-5/h（k=10) 可靠度R =exp[-λt] R1=0.726 R2=0.756 R3=0.923 轴： 可靠度R =exp[-λt]= exp[-10×0.3×10 -6×200] =0.994 键： 可靠度R =exp[-λt]= exp[-10×0.25×10 -6×200] =0.995 箱体： 可靠度R =exp[-λt]= exp[-10×0.05×10 -6×200] =0.999 分动箱的可靠度为： = =（0.97）2×（0.726）2 ×（0.756）2 × （0.923）2 ×（0.994）2 ×（0.995）2 × （0.999) =0.23598（t=200) 分析： R(200)较低 系统采用的轴承的可靠 度较低。 若将全部轴承 双列轴承，每个轴承 为并列分系统 R1= =1-(1-0.7261)2=0.925 R2=1-(1-0.7560)2=0.940 R3=1-(1-0.923)2=0.994 改进后分动箱的可靠度： RS=（0.97）2×0.925 ×0.94 × 0.994 ×（0.994）2 ×（0.995）2 ×（0.999) =0.687（t=200) 可靠度增加了191.1% C、混联系统的可靠性预测 混联系统的定义： 由串联和并联混合而成的系统。 分类 串并联系统（附加单元系统） 并串联系统（加通路系统） 串一并联混合系统 A、串并联系统（附加单元系统） 定义： 一个系统由m个子系统串联而成，每个子系 统由n个单元并联而成。这样一个系统被称为串 并联系统。 可靠性逻辑框图： 系统可靠度： 特点： 由于串一并联模型中具有工作储备单元，因此，其系统可靠性比单纯串联系统的可靠