汽车可靠性设计.ppt

海南大学汽车工程系 第四章 汽车可靠性设计 第一节 可靠性设计原理 一、概述 评价汽车产品质量，有多项考核指标，可靠性是重要指标之一，所谓可靠性设计，就是“以赋予产品可靠性为目的设计技术”。产品可靠性的高低，取决于产品设计和制造的固有可靠性。因而，将可靠性溶入汽车产品过程，是保证产品可靠性水平的关键问题。 二、可靠性设计原理（应力-强度干涉理论） 可靠性设计是考虑设计参数的分散性，在常规设计公式的基础上，引入了可靠度或其他可靠性指标，不单纯用一个安全系数来衡量零件的强度，用概论统计的方法来处理各个设计变量，同时对系统失效的可能性进行定量分析和预测。 可靠性设计准则为（基本方程）： 三、常用分布的可靠度计算 ⒈零件的强度和应力均为指数分布时的可靠度计算；P46 强度h为指数分布时的概率密度函数为: 应力s为指数分布时的概率密度函数为： ⒉零件的强度为正态分布，应力为指数分布时的可靠度计算；P47 强度为正态分布和应力为指数分布时的概率密度函数 分别为： ⒊零件的强度和应力均为正态分布时的可 靠度计算；P48 ⒋零件的强度和应力均为对数正态分布时的可靠度计算； 四、可靠性与安全系数 　　在汽车零部件的设计中，把强度和应力之比称为安全系数。 　　⒈平均安全系数（n） 　　设强度和应力分别为h和s，它们的随机变量，则所谓安全系数为： n=h/s ⒉可靠度意义下的安全系数 从强度的角度而言，在考虑强度的最小值和应力的最大值的取法时，应该根据他们的分布及他们的可靠度来确定。 设强度hhmin的概率为P(hhmin)，且： 则称为Rs为强度hhmin的可靠度。因此，强度的最小hmin与强度可靠度Rh对应。将强度的可靠度为Rh时所对应的hmin记为hmin(Rh)。 第二节 可靠性设计要求 一、可靠性设计在可靠性工程中的地位 汽车产品设计中，要综合满足用户对各种使用性能（动力性、燃油经济性、舒适性、安全性等）的要求，满足国家制定的各项标准、法规（安全、排放、噪声等）的要求，满足用户对可靠性、维修性、耐久性的要求，还要考虑到工艺性、制造成本、投产时间等。设计工作是以上各个方面的综合平衡，哪一方面都不能忽视。 二、可靠性设计的内容 我们所说的可靠性是指广义上的可靠性，即包括可靠性、维修性与耐久性。从广义可靠性含义出发，可靠性设计至少应包括以下内容。 ⒈系统可靠性目标的制定 根据时常的预测、竞争的需要、技术的可行性分析、制造成本高低等因素的研究，提出可靠性目标值。主要有： 1）可靠性指标：MTBF，MTTFF，当量故障率； 2）维修性指标：MTTR，维修时间率，维修费，有效度； 3）耐久性指标：大修里程，报废里程。 ⒉可靠性指标的分配与预测 将整车可靠性指标逐级分配下去，明确每个系统、每个总成、每个零件的可靠性要求，并根据过去的资料及试验数据结果预测可靠性。 ⒊ 结构可靠性设计与验证 进行每个具体结构的设计，通过试制、试验进行验证是否达到预期目标。没有达到时，进行改进设计或酌情调整目标值。 ⒋ 系统可靠性设计与验证 重点是各结构间的连接、协调、匹配。通过整车的试制、试验来验证。 ⒌ 维修制度的设计与验证 确定采取哪种维修制度，即维修方法、维修点、润滑点、检测点、监测装置等的设计与试验，使用维修文件、备件图册的编制、维修工具、装备的设计，备件数量的预测等。 ⒍ 耐特殊环境设计 明确汽车可能工作的最严重的环境，针对这些环境条件进行必要的可靠性和维修性设计，进行特殊环境试验（包括零部件与整车）。 ⒎外购件的选用与可靠性验证 在现代汽车产品生产中，外购件往往占一半以上。因此，要根据整车或系统的可靠性要求，规定外购件的可靠性要求，并通过严格的试验、检验，选择性能与可靠性符合要求的外购件。 ⒏ 工艺可靠性设计 在工艺设计中充分考虑保证可靠性的措施，包括工序能力设计、检测工艺设计、防止误装、误加工的设计与检验等。 ⒐ 运输、贮存、包装的可靠性 产品设计与工艺设计中