设备可靠性、维修性与经济性

第二章 设备的可靠性、维修性与经济性
1 设备可靠性
二、特征量 （1）可靠度与不可靠度 可靠度R（t）：是指零部件、每台设备或一套装置在 规定条件下和规定时间t内完成规定功能的概率。 不可靠度F（t）：设备在规定时间t内发生故障的概率 或累积故障率称为设备的不可靠度。 R（t）+F（t）=1 其中：0
1 设备可靠性
三、常用的故障分布函数 （1）指数分布 例：某设备经7000h的观察，发生了10次故障，故障 发生的时间是随机的。假设故障的分布服从指数分布， 试求该设备的平均寿命以及从开机到工作1000h后的 可靠度。 7000 700h 解：按照指数分布的特点，平均寿命为 10 工作1000h后的可靠度为
设备的可靠性、维修性 与经济性
主讲： ***
第二章 设备的可靠性、维修性与经济性
在设备设计阶段应从成本、性能、效率等方面综合考 虑确定可靠性目标。设计方案完成后要进行可靠性预 测，将预测结果与原定的可靠性目标进行比较，作为 进一步修改方案的依据。 1 设备可靠性
2 设备维修性 3 设备经济性
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二、特征量 （3）使用可靠度R2 指设备在使用过程中，受环境条件、操作、维修、储 运等种种因素影响，对降低固有可靠度R1的概率。
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二、特征量 （4）工作可靠度R0 指设备在规定的功能和条件下使用时，在规定时间内， 发挥规定功能的概率，即
R0 R1 R2
R (t ) 1
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二、特征量 （2）固有可靠度R1 指设备在设计、制造时内在的可靠度（狭义的可靠 度）。设备按一定的设计图纸和工艺方法制造完成后， 其可靠度即成为设备的固有属性，即固有可靠度。
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R(1000 )e
1000 700
e1.429 0.239
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三、常用的故障分布函数 （1）指数分布 例：某系统由三个分系统串联组成，系统和分系统故 障分布均为指数分布时，若各系统的MTBF分别为
200h、80h、300h，则整个系统的MTBF是多少？
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二、特征量 （7）失效前平均时间MTTF
对于不可修复系统，可用失效前平均时间作为 其可靠性的数量度量。MTTF是系统从开始工 作到失效这一段时间的平均值。
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二、特征量 （8）失效（故障）率 (t )
1 设备可靠性
一、定义 定义：指系统、设备或零部件在规定条件下和规定时间 内完成规定功能的能力。 特点：
①设备的可靠性与规定条件是分不开的。
②设备的可靠性与规定时间密切相关。 ③设备的可靠性与规定功能有关。
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二、特征量 定义：能够对设备可靠性的相应能力作出数量表示的 量。 ① 可靠度 ② 失效率 ③ 平均故障工作时间 ④ 有效度
解： 故：
1 1 1 1 s 1 2 3 200 80 300 48
(MTBF )s 48h
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三、常用的故障分布函数 （2）正态分布
故障分布密度： 故障分布函数：
f (t )
1 e 2
t 2
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二、特征量 （5）平均寿命θ 对于可修复设备、装置、零部件来说，平均无故障工 作时间MTBF是它的平均寿命；对于不可修复装置、 设备零部件来说，失效前平均时间MTTF是它的平均 寿命，或平均失效时间。
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失效率是指工作到某时刻尚未失效的系统在该 时刻以后单位时间内发生失效的概率。对可修 复的系统通常也称为故障率。
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三、常用的故障分布函数 可靠度是设备使用到某时间时无故障的概率，故可靠 度也可以用以时间t为随机变量的分布函数R（t）来表 示：
R(t )1F (t )t f (t )dt
二、特征量
（6）平均无故障工作时间MTBF
指相邻两故障间正常工作的平均值。平均无故障时间越 长，设备可靠度越高。
系统的MTBF的计算，如果是对可修复系统（一个系统 或多个相同系统）只要有足够的累积工作时间与故障发 生次数的ຫໍສະໝຸດ Baidu始数据，就可求出它们的比值；如果已知系 统的可靠度函数或者故障分布密度函数，可以通过积分 处理求得系统的MTBF。
1 设备可靠性
三、常用的故障分布函数 （1）指数分布 可靠度函数为： R(t ) e t 分布密度函数： f (t ) e t
故障密度函数： (t )
平均寿命：
1

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三、常用的故障分布函数 （1）指数分布
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可靠度函数 故障分布函数
故障分布密度函数
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三、常用的故障分布函数
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三、常用的故障分布函数
f (t ) 1 dF (t ) 1 dR(t ) 故障函数为： (t ) R (t ) R (t ) dt R (t ) dt
或：
积分：
(t )
d ln R(t ) dt

t
( t ) dt 0 R(t ) e
平均寿命：
R(t )dt tf (t )dt
0 0


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三、常用的故障分布函数
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2 2
1 F (t ) 2

t

e
2 t
2 2
dt
2 t
可靠度函数： R(t ) 1 F (t )
令：u t