机械可靠性设计试题答案.pdf

1 课程名称 机械可靠性 年级 2011 级 学生姓名 专业 学号 1. 试通过与常规设计的对比，分析说明可靠性设计的特点、内容和意义。 答：与常规的设计方法相比，可靠性设计具有如下特点： 1.与传统的设计方法中将安全系数作为唯一的评价项目和度量完全不同，可靠性设计要 求根据不同的产品、场合而采取不同的可靠性指标，如可靠度、失效率、MTBF、维修度、 有效度等。 2.可靠性设计强调在设计阶段要把可靠度直接设计到零件中去。即由设计决定固有可靠 度，由制造保证固有可靠度。 3.可靠性设计必须考虑环境的影响。 4.对维修性的考虑。 5.可靠性设计承认在设计阶段及其以后的阶段都需要可靠性增长。即随着产品设计、研 制，生产各阶段工作的逐步进行，产品的可靠性特征量值也逐步提高。 可靠性设计的内容主要有以下几个方面： 1.确定可靠性指标及其量值 2.可靠性预测 3.对可靠性指标进行合理的分配 4.把规定的可靠度直接设计到零件中去 与常规的设计方法相比，可靠性主要有一下几方面的意义： 首先，是科技上的需要，现代科技迅速发展导致各个领域里的各种设备和产品不断朝着 高性能、高可靠性方向发展，各种先进的设备和产品广泛应用于工农业、交通运输、科研、 文教卫生等各个行业，设备的可靠性直接关系到人民群众的生活和国民经济建设，所以，深 入研究产品可靠性的意义是非常重大的。 其次，是经济效益的需要，产品或设备的故障都会影响生产和造成巨大经济损失。特别 是大型流程企业，有时因一台关键设备的故障导致工厂停产，其损失都是每天几十万元甚至 几百万元。研究与提高产品的可靠性使得产品可靠性提高，大大减少了使用费和维修费，同 时还减少产品寿命周期的成本。因此，从经济效益的来看，研究可靠性是很有意义的。 最后，是政治声誉的需要，无论哪个国家，产品的先进性和可靠性对提高这个国家的国 际地位、国际声誉及促进国际贸易发展都起很大的作用。 总之，无论是人民群众的生活，国民经济建设的需要出发，还是从国防、科研的需要出 发，研究可靠性问题是具有深远的现实意义。 3. 某连杆在工作中受到静拉力F 作用。拉力F 有一定的随机性，F=105~145kN。连杆的材料 为Q235 钢，其许用应力为215~245MPa 。连杆的横截面为圆截面，其直径为f28±0.03mm。 试分析该连杆在工作时强度的可靠度。 解： 变量为拉力F，许用应力 ，圆截面半径R 各变量均值为： KN； ； ； 由3 原则可以得到各变量的标准差如下 1 KN； ； 则误差函数 为： = 将变量均值代入 ，可得误差函数均值为： = 对各变量求偏导：