汽车维修工程第三章 汽车故障及统计分析方法
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
由于故障与无故障这两个事件是对立的，因此又 将故障分布函数Ｆ(ｔ)叫做不可靠度。所以:
F (t) R (T ) 1
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
例如有 N 0 个产品在规定的条件下工作到某规定的 时间t，有ｎ(t)个产品出故障，则此时的统计不可靠 度(观测值)。即： * n(t)
F (t)
*
N0
当 N 0 足够大时
二、汽车总成和零部件的寿命指标 平均故障间隔时间MTBF：可修复产品两次相邻故障的 平均工作时间。 平均无故障时间MTTF：不可修复产品故障前工作时间 的平均值。 可靠寿命是给定可靠度Ｒ(Tr ) =r 时，所对应的产品工 作时间Tr 。 中位寿命是可靠度Ｒ(Tr ) =0.5时，所对应的产品工作时 间T0.5 。
三、汽车故障原因及其影响因素 汽车制造和修理因素： 零件材料的选择； 零件的生产加工质量； 汽车的装配质量。 汽车使用因素： 负荷；环境；技术维护和操作； 管理水平因素： 维修制度；修理技术标准；操作规程；人员培训等；
第二节
故障统计分析及其规律
一、故障的统计特征 可靠度是产品在规定的条件下和规定的时间内，完 成规定功能的概率，一般用是 R ( t ) 表示。
n(t) F (t) lim N0 N 0
*
N 0 - n(t) 即可靠度的观测值为： R (t) 1 F(t) N0 N 0 - n(t) R (t) lim 可靠度为： N0 N0
可靠度函数是在[0，∝)区间内的非增函数， 取值范围为: ０≤Ｒ(t)≤１
例：有1000 个活塞环，工作到500ｈ，累积失效100个，工作到 1000ｈ时，共计有500个失效。求该产品分别在500ｈ 和1000ｈ 时的可靠度观测值大致为多少？
瞬时故障率与可靠度的关系 瞬时故障率λ(t)是工作到某时刻t尚未发生故障的 产品，在该时刻后单位时间内发生故障的概率。 显然，λ(t)与ｆ(t)的不同之处在于: f(t)是单位时间产品故障数与产品总数之比， λ(t)是单位时间故障数与残存产品数之比。 二者关系为: 对汽车来说，λ(t)表示汽车、总成或零部件在使 用中工作能力丧失的频繁程度，所以汽车故障率愈高， 其可靠性愈差， 而故障分布密度f(t)则反映汽车在所 有可能工作时间范围内的故障分布情况。
6. 了解故障数据的收集方法与注意事项。
第一节
复）
汽车故障及影响因素
一、故障状态界定 故障是“产品不能执行规定功能的状态”。（不可修
（可修复）
失效是“产品终止完成规定功能这样的事件”。
故障模式是指“相对于给定的规定功能，故障产 品的一种状态”。 汽车及其零部件的故障模式大致可分为:损坏、退 化、松脱、失调、堵塞与渗漏、整机及子系统故障等 类型。
d F (t) f (t) d(t)
d R (t) f (t) d(t)
F (t)
t
0
f ( t ) dt
则统计故障密度函数的观测值为：
n (t ) / N 0 n (t t ) n (t ) f (t) N 0T t
*
t 为间隔时间 t 内（由时刻
故障判断准则： 不应在规定使用条件下丧失规定功能； 不同产品可按该产品的主要性能指标进行衡量。
二、故障分类及等级划分 故障分类:
故障等级划分 考虑到发生故障后的以下因素： 人员的伤亡情况； 汽车本身的损坏情况； 对完成规定功能影响的情况； 要恢复其功能所需要的费用、工时及停歇时间的情况； 汽车因失去功能而造成的经济损失情况。
第三章 汽车故障及统计分析方法
第一节 汽车故障及影响因素 第二节 故障统计分析及其规律 第三节 故障数据收集与处理
本章要求
1. 理解汽车故障分类及其影响因素；
2. 掌握可靠度、累计故障概率、故障率的概念及寿 命评价指标；
3. 掌握常用寿命分布函数及其特点；
4. 理解指数分布的“无记忆性”；
5. 理解复杂产品故障发生的基本规律；
寿命方差是产品的使用寿命与平均寿命的偏离程度 为寿命方差D(T)。
三、常用的寿命分布函数
指数分布是汽车可靠性分析中最常用的寿命分布。
当λ(t)=λ为常数时，便得:
故障密度函数: 它的分布函数: 所以，可靠度: 根据故障率函数的定义，可以得到：
指数分布有一个重要性质是“无记忆性”，即一 个产品的寿命T服从指数分布，当时刻t产品正常时， 则它在t以后的剩余寿命与新的产品一样，故障率与t 无关。 指数分布的各函数曲线，如图3-2所示。 指数分布的特征寿命等于它的平均寿命，都是故障 率的倒数。
到 t t ）的故障数。
可靠度Ｒ(ｔ)与累积故障分布函数Ｆ(ｔ)成互补 关系；累积故障分布函数Ｆ(ｔ)与故障分布密度函数 ｆ(ｔ)成微积分关系。
f (t) 、 F (t) 、 R (t) 之间的关系如图3-1所示。 图中曲线 f (t) 下的面积为1。
t时刻前的面积代表累积故障 分布函数，t时刻以后的面积 代表可靠度。 即：
R ( t ) P (T t)
式中: Ｔ—产品完成规定功能的时间，是一个随机变量。 ｔ—规定时间。 可靠度是无量纲的，常用百分数(％)来表示。
累积故障概率是产品在规定的条件下和规定的时间 内，丧失规定的功能，而发生故障(对于不可修复产品 称失效，下同)的概率，记为 F (t ) 。即：
F (t) P (T t)
解： N 0 1 0 0 0 个 ， n ( 5 0 0 ) 1 0 0 个 ， n ( 1 0 0 0 ) 5 0 0 个
N 0 - n(t) R (t) 1 F(t) N0
*
1000 - 100 R (5 0 0 ) 1 F(5 0 0 ) 0 .9 1000
*
1000 - 500 R (1 0 0 0 ) 1 F(1 0 0 0 ) 0 .5 1000
*
这批活塞环在规定的条件下使用时，到规定的时间 500ｈ，仍有90％ (即900 个)的活塞环在可靠地工作。 而使用到1000ｈ 时，只有50％的活塞环能完成规定 的功能。
故障分布密度与可靠度的关系 故障分布密度函数 f (t)
F (t) R (T ) 1
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
例如有 N 0 个产品在规定的条件下工作到某规定的 时间t，有ｎ(t)个产品出故障，则此时的统计不可靠 度(观测值)。即： * n(t)
F (t)
*
N0
当 N 0 足够大时
二、汽车总成和零部件的寿命指标 平均故障间隔时间MTBF：可修复产品两次相邻故障的 平均工作时间。 平均无故障时间MTTF：不可修复产品故障前工作时间 的平均值。 可靠寿命是给定可靠度Ｒ(Tr ) =r 时，所对应的产品工 作时间Tr 。 中位寿命是可靠度Ｒ(Tr ) =0.5时，所对应的产品工作时 间T0.5 。
三、汽车故障原因及其影响因素 汽车制造和修理因素： 零件材料的选择； 零件的生产加工质量； 汽车的装配质量。 汽车使用因素： 负荷；环境；技术维护和操作； 管理水平因素： 维修制度；修理技术标准；操作规程；人员培训等；
第二节
故障统计分析及其规律
一、故障的统计特征 可靠度是产品在规定的条件下和规定的时间内，完 成规定功能的概率，一般用是 R ( t ) 表示。
n(t) F (t) lim N0 N 0
*
N 0 - n(t) 即可靠度的观测值为： R (t) 1 F(t) N0 N 0 - n(t) R (t) lim 可靠度为： N0 N0
可靠度函数是在[0，∝)区间内的非增函数， 取值范围为: ０≤Ｒ(t)≤１
例：有1000 个活塞环，工作到500ｈ，累积失效100个，工作到 1000ｈ时，共计有500个失效。求该产品分别在500ｈ 和1000ｈ 时的可靠度观测值大致为多少？
瞬时故障率与可靠度的关系 瞬时故障率λ(t)是工作到某时刻t尚未发生故障的 产品，在该时刻后单位时间内发生故障的概率。 显然，λ(t)与ｆ(t)的不同之处在于: f(t)是单位时间产品故障数与产品总数之比， λ(t)是单位时间故障数与残存产品数之比。 二者关系为: 对汽车来说，λ(t)表示汽车、总成或零部件在使 用中工作能力丧失的频繁程度，所以汽车故障率愈高， 其可靠性愈差， 而故障分布密度f(t)则反映汽车在所 有可能工作时间范围内的故障分布情况。
6. 了解故障数据的收集方法与注意事项。
第一节
复）
汽车故障及影响因素
一、故障状态界定 故障是“产品不能执行规定功能的状态”。（不可修
（可修复）
失效是“产品终止完成规定功能这样的事件”。
故障模式是指“相对于给定的规定功能，故障产 品的一种状态”。 汽车及其零部件的故障模式大致可分为:损坏、退 化、松脱、失调、堵塞与渗漏、整机及子系统故障等 类型。
d F (t) f (t) d(t)
d R (t) f (t) d(t)
F (t)
t
0
f ( t ) dt
则统计故障密度函数的观测值为：
n (t ) / N 0 n (t t ) n (t ) f (t) N 0T t
*
t 为间隔时间 t 内（由时刻
故障判断准则： 不应在规定使用条件下丧失规定功能； 不同产品可按该产品的主要性能指标进行衡量。
二、故障分类及等级划分 故障分类:
故障等级划分 考虑到发生故障后的以下因素： 人员的伤亡情况； 汽车本身的损坏情况； 对完成规定功能影响的情况； 要恢复其功能所需要的费用、工时及停歇时间的情况； 汽车因失去功能而造成的经济损失情况。
第三章 汽车故障及统计分析方法
第一节 汽车故障及影响因素 第二节 故障统计分析及其规律 第三节 故障数据收集与处理
本章要求
1. 理解汽车故障分类及其影响因素；
2. 掌握可靠度、累计故障概率、故障率的概念及寿 命评价指标；
3. 掌握常用寿命分布函数及其特点；
4. 理解指数分布的“无记忆性”；
5. 理解复杂产品故障发生的基本规律；
寿命方差是产品的使用寿命与平均寿命的偏离程度 为寿命方差D(T)。
三、常用的寿命分布函数
指数分布是汽车可靠性分析中最常用的寿命分布。
当λ(t)=λ为常数时，便得:
故障密度函数: 它的分布函数: 所以，可靠度: 根据故障率函数的定义，可以得到：
指数分布有一个重要性质是“无记忆性”，即一 个产品的寿命T服从指数分布，当时刻t产品正常时， 则它在t以后的剩余寿命与新的产品一样，故障率与t 无关。 指数分布的各函数曲线，如图3-2所示。 指数分布的特征寿命等于它的平均寿命，都是故障 率的倒数。
到 t t ）的故障数。
可靠度Ｒ(ｔ)与累积故障分布函数Ｆ(ｔ)成互补 关系；累积故障分布函数Ｆ(ｔ)与故障分布密度函数 ｆ(ｔ)成微积分关系。
f (t) 、 F (t) 、 R (t) 之间的关系如图3-1所示。 图中曲线 f (t) 下的面积为1。
t时刻前的面积代表累积故障 分布函数，t时刻以后的面积 代表可靠度。 即：
R ( t ) P (T t)
式中: Ｔ—产品完成规定功能的时间，是一个随机变量。 ｔ—规定时间。 可靠度是无量纲的，常用百分数(％)来表示。
累积故障概率是产品在规定的条件下和规定的时间 内，丧失规定的功能，而发生故障(对于不可修复产品 称失效，下同)的概率，记为 F (t ) 。即：
F (t) P (T t)
解： N 0 1 0 0 0 个 ， n ( 5 0 0 ) 1 0 0 个 ， n ( 1 0 0 0 ) 5 0 0 个
N 0 - n(t) R (t) 1 F(t) N0
*
1000 - 100 R (5 0 0 ) 1 F(5 0 0 ) 0 .9 1000
*
1000 - 500 R (1 0 0 0 ) 1 F(1 0 0 0 ) 0 .5 1000
*
这批活塞环在规定的条件下使用时，到规定的时间 500ｈ，仍有90％ (即900 个)的活塞环在可靠地工作。 而使用到1000ｈ 时，只有50％的活塞环能完成规定 的功能。
故障分布密度与可靠度的关系 故障分布密度函数 f (t)