机械可靠性设计_7.pdf

机械设计可靠性分析 张晓云 机械与动力工程学院 2016年5月16 日 典型工况的机械可靠性设计 课程内容回顾： 应力—强度分布干涉理论与可靠度一般计算方法 应力、强度分布的确定 代数法 矩法 随机变量变差系数的概念与应用 服从正态分布、对数正态分布、指数分布情况下可 靠度的计算 2016-05-17 1 典型工况的机械可靠性设计 课程内容回顾： 结合可靠性的安全系数 设计参数数据的统计处理与计算 机械静强度可靠性设计 机械疲劳强度可靠性分析 2016-05-17 2 典型工况的机械可靠性设计 本节课内容： 机械摩擦零件的可靠性设计 系统可靠性设计 2016-05-17 3 典型工况的机械可靠性设计 机械摩擦零件的可靠性设计 2016-05-17 4 典型工况的机械可靠性设计 各类机器在工作时，各零件相对运动的接触部分都存在着 摩擦，摩擦是机器运转过程中不可避免的物理现象。摩擦 不仅消耗能量，而且使零件发生磨损，甚至导致零件失效。 据统计，世界上1/3-1/2的能源消耗在摩擦上，而各种机械零 件因磨损失效的也占全部失效零件的一半以上。磨损是摩 擦的结果，润滑则是减少摩擦和磨损的有力措施，这三者 是相互联系不可分割的。 2016-05-17 5 典型工况的机械可靠性设计 在外力作用下，一物体相对于另一物体运动或有运动趋 势时，两物体接触面间产生的阻碍物体运动的切向阻力称为 摩擦力。这种在两物体接触区产生阻碍运动并消耗能量的现 象，称为摩擦。 摩擦会造成能量损耗和零件磨损，在一般情况下是有害 的，因此应尽量减少摩擦。但有些情况下却要利用摩擦工作， 如带传动，摩擦制动器等。 2016-05-17 6 典型工况的机械可靠性设计 干摩擦：如果两物体的滑动表面为无任何润滑剂或保护膜的 纯金属，这两个物体直接接触时的摩擦称为干摩擦。干摩擦 状态产生较大的摩擦功耗及严重的磨损，因此应严禁出现这 种摩擦。 2016-05-17 7 典型工况的机械可靠性设计 液体摩擦：两摩擦表面不直接接触，被油膜（油膜厚度一般 在1.5—2μm 以上）隔开的摩擦称为液体摩擦，如图所示。 2016-05-17 8 典型工况的机械可靠性设计 边界摩擦：两摩擦表面被吸附在表面的边界膜（油膜厚度小 于1μm）隔开，使其处于干摩擦与液体摩擦之间的状态，这 种摩擦称为边界摩擦，如图所示。 2016-05-17 9 典型工况的机械可靠性设计 混合摩擦：在实践中有很多摩擦副处于干摩擦、液体摩擦与 边界摩擦的混合状态，称为混合摩擦。由于液体摩擦、边界 摩擦、混合摩擦都必须在一定的润滑条件下才能实现，因此 这三种摩擦又分别称为液体润滑、边界润滑和混合润滑。