可靠性理论-第5章 机械零件的可靠性设计

(4) 必须综合平衡可靠性、维修性、整车系统协
调性、产品质量要求、成本费用等技术经济要素。这
些因素概括起来有:时限性、功能性、商业性、生产性、
物理性、艺术性、舒适性。
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5.1.3.3 汽车可靠性设计的基本内容
(1) 从系统方面考虑
★确定整车的可靠性数据指标 根据市场、用户要求和使用环
境，明确汽车系统的可靠性要求，确定预期的可靠性和可维修
要考虑其它质量要素，如重量、尺寸。外观等，并把功能，
成本费用包括在内，都应取得平衡，当某些方面矛盾突出时，
应当以求得安全性、可靠性、耐久性为优先。某些方面也可
采用折中处理。
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5.1.3.3 汽车可靠性设计的基本内容
(2)从零部件方面考虑
★ 确定总成或零件的可靠性要求。
★ 制定出零件可靠性一览表。
动摇窗机、转向器变位能力、制动助力装置……等等。
★决定维修性基本要求 在维修性设计时，应采用修复容易的
结构、维修方式及诊断方式。
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5.1.3.3 汽车可靠性设计的基本内容
★决定安全性基本要求 如安全气囊、制动防锁装置、智能
化防盗装置…等等。
★可靠性设计评审 有计划地、分阶段地提出可靠性评审的
基本要求和基本内容，发挥集体智慧和专家作用，听取建设
性指标，进行方案设计。
★确定汽车的工作环境 诸如汽车使用气候条件、道路条件、
载运条件等等。
★确定整车的系统的构成及配置 诸如:动力系一电控喷射发
动机、制动系一ABS装置。
★实施可靠性预测和分配 将汽车系统的可靠性指标分配给各
个分系统 (总成)和零部件，并对可靠性的目标值进行预测。
★决定易操作性基本要求（人机可靠性） 如自动变速器、自
还应考虑到质量指标、经济指标、外观形貌、生产 和开发能力，诸如性能、成本、安全、时间、尺寸、重 量以及使用、维修等方面的限制
产品的寿命不一定是越长越好。
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可靠度与费用的关系
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5.1.3.1可靠性设计的辩证思维
(2)可靠性与简单化、标准化、冗余性的辩证关系 在通常情况下，系统愈简单，零部件愈少，则可靠
性就愈高;愈是简单化、 标准化，也就愈能增加互换性、 更换性和易检性，从而提高了产品的可维修性。
对某些关键性部件采用冗余系统设计 (贮备设计)， 虽然增加了系统的复杂性，但它是提高系统可靠性的 有效办法。所以，简单化、标准化与冗余系统的采用， 要辩证地分析。
(3)可靠性与可维修性的辩证关系 汽车是可维修产品， 不应单纯追求产品的固有可靠性，必须重视可维修性 设计，着眼于汽车的有效度。
汽车设计阶段可靠性工作的5个主要环节
(3)考核评审 通过可靠性试验、分析、研究、 阶段性的设计评审，考核设计方案是否合适;并 及时反馈设计部门予以修订设计。
(4)工艺设计 在设计文件中，明确零部件的质 量要求和工艺规范，建立、健全质量验收的标 准，从生产角度 (或外加工进货角度)保证零部 件的可靠性。
由于某种原因一时难于避免，也应从设计角度考虑容
易诊断和修理。从根本上提高汽车的有效度和可靠性。
(2) 设计应包括:汽车系统设计、可靠性分配、详
细设计以及与其相应的预测、分析、试验和设计审查
等。
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(3)设计要在过去的技术积累的基础上，提高效率。
为了做好设计工作，要有计划、有组织地积累必要的
数据资料 (建立数据库)。
(5)试验反馈 运用可靠性试验数据和可靠性分
析、研究的成果，及时反馈到有关设计、生产
中去。
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5.1.3汽车可靠性设计的基本要求
5.1.3.1可靠性设计的辩证思维
(1)可靠性与成本的辩证关系 汽车是一个复
杂的系统，汽车设计的方法实属系统工程学的方法，对 于系统而言，就是在有限的资源 (人力、物力、时间) 条件制约下，尽可能地获得最大的系统有效性。
性评价和采取相应对策从而提高可靠性水平，使设计方案更
经济、更有效、更可行。
★修改设计方案 根据可靠性试验结果，对不合理的设计予
以修改，使设计方案更加完善，这种修改往往不是一次完成
的，需要多次反复，逐步提高和完善。
★确定整车或零部件的运输、包装以及保管要求 涉及储
运装置的设计。
★各项指标的综合平衡 不仅要考虑可靠性和维修性，同时
评审的主要目的:审查可靠性、可维修性与质量
是否取得了均衡，审查费用、功能、加工性、生产
效率、使用性等与设计有关的各个要素是否有不完
备的地方;审查系统、分系统与零部件的匹配与协调。
评审应当是有组织的、客观的、公正的、有理论或
试验依据的。
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5.1.3.2 设计的基本要求
(1) 设计之初应力求避免已考虑到的缺陷，即使
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5.1.3.1可靠性设计的辩证思维
(4)可靠性与设计程序的辩证关系 如可靠性数据的调 查、收集、预测、分配等。可靠性预测、分配的工作 质量如何，主要取决于数据本身的可靠性水平。为保 证产品设计可靠性，可靠性设计必须依赖于完备的设 计数据。
设计数据包括:准备优选的原材料、部件的规格参 数和试验数据;重要部件和低可靠度部件的一览表;规 格说明书;故障、应力等完备的技术资料;同时还包括 收集、分析现场试验数据和确定反馈路线。虽然严格 的设计程序有时显得繁琐，会牵制精力甚至影响开发 周期，然而科学规范的设计程序是整车质量和可靠性 的必要保证。
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5.1.3.1可靠性设计的辩证思维
(5)设计审查与可靠性的关系 将可能发现的问题解决 在产品开发阶段，必须在设计工作的各个阶段，组 织设计评审工作。故障模式及危害度分析和审定是 设计开发工作计划的重要组成部分，是形成自主开 发能力的一个重要环节。
主要有以下几种评审:①市场调研、项目确立的 可行性评审。②图样设计完成后的评审。③样机试 制后的评审。④性能、可靠性试验结束后的评审。 ⑤产品鉴定。
★ 制定出高可靠性零件一览表。
★ 指出可靠性不佳的零件。
★ 确定零件寿命。
★ 确定零件的失效率。
★ 重要的零件采用概率设计方法。
★ 关键零件的可靠性试验计划。
★ 采用标准件和质量稳定、设计成熟、制造水平
高的零部件。
★ 贮备设计:考虑采用冗余 (贮备)设计法和备件
的使用。
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5.1.3.3 汽车可靠性设计的基本内容
★ 重要零件及部件上装设自动监视、故障显示、 自动校正装置。 ★ 制定重要件、易损件的使用、维修方针。 ★ 尽量减少调整点。 ★ 进行零件的可靠性预测。 ★ 确定零件报废标准、故障模式和失效判据。 ★ 进行零部件可靠性评审。 ★ 制定零件包装;运输、贮存、使用、维修说明书。