第一章__汽车可靠性理论基础讲解
汽车可靠性理论说课课件
四、教法、学法
教法 教学方法：情景教学、多媒体教学、讲授法、演示 法、对比总结法、启发引导等多种方法相结合。
学法
在教学过程中，注重学生是学习的主体，加强学生 学习方法的指导，在教学过程中以引导启发、讨论互动、 学中练，练中学为主，进行深入浅出、循序渐进、理论 与实践相结合的学习。
五、教学程序设计
河北科技学院
《汽车可靠性理论》说课
汽车工程系：沈文涛 2014、2
教学大 纲
教材教 辅
学 情 教法学法
教学过 程
一、说教学大纲
（一）课程定位与作用
《汽车可靠性理论》课程是汽车服务工 程专业本科班的选修课程，本课程适应院 校的需求，为扩大汽车服务工程专业就业 范围，提高其就业能力而设定。
（二）教学目标
合汽车服务工程本科学生使用。
为了扩大学生的知识面，更好地掌握本课程
知识内容，培养学生的自学能力，向学生推荐以 下几本参考书
1、《汽车可靠性》 明平顺主编
人民交通出版社出版
2、 《汽车可靠性工程基础》
王宵锋主编
清华大学出版社出版
三、学 情
本课程是汽车服务工程专业本科班学生 第三年第二学期所开的专业选修课程。大多 数学生头脑灵活、反应快、有兴趣接受新知 识，部分学生基础薄弱，自我学习能力、学 习主动性欠缺。
4 4 4 4 2 32
六、教学效果评价
本课程利用情景教学法、任务驱动法、启发引导法等
多种教学方法。使用多媒体课件，注重师生互动。在教 学中，充分发挥学生在教学中的主体作用，让学生去自
主设计和实验，发挥学生的主动性，教会学生学会学习，
培养了学生各方面能力。同时，增加信任，主动引导， 培养一个合格的专业人才
第一章汽车可靠性理论基础
（五）平均无故障工作时间
对可维修产品，平均无故障工作时间是指 汽车故障的平均间隔时间，记为MTBF 。
1 MTBF ti N i 1
N
（六）平均首次故障时间
平均首次故障时间是指汽车产品首次 故障时间的平均值。
1 MTTF t ( n n ) t i n
指数分布是连续型随机变量分布形式中最基本的一种，经 常用来描述产品的寿命。
指数分布的密度函数 可靠度函数
指数分布的累积分布函数
f (t ) e
t
R(t ) e
t
t
F (t ) 1 e
（二）正态分布
正态分布是一种最常用的连续型分布，它可以用来描述许多自然现 象和各种物理性能，也是机械制造、科学实验及测量技术进行误差分析 的重要工具。
x
3．正态分布的可靠度函数
R( x) f ( x)dx
x
1
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
x
(x ) exp[ ]dx 2 2
2
4．正态分布的寿命特征值
平均寿命：
E( X )
d(X )
2
方差寿命： 可靠寿命：
中位寿命：
TR U p
T (0.5)
（三）对数正态分布
尺寸参数不影响曲线变化的形状和位置，只是改变曲线纵横坐 标的标尺。如图所示
图：尺度参数对 f (t )的影响
3．位置参数r
参数r不同时，威布尔分布的概率密度曲线形状不变，只是曲线起点的位 置发生变化。参数r增大，曲线沿着横轴正方向平行移动，如图所示。
图：位置参数对
f (t )的影响
第三节 汽车可靠性分析
汽车的可靠性资料
汽车的可靠性资料汽车的可靠性1 可靠性的定义⼴义可靠性由三⼤要素构成：可靠性、耐久性和维修性。
通常所说的可靠与不可靠，只是对汽车本⾝的质量⽽⾔。
1.1可靠性汽车的可靠性是指汽车产品在规定的使⽤条件下和规定的时间内，完成规定功能的能⼒。
汽车可靠性包括四个因素：汽车产品、规定条件、规定时间和规定功能。
汽车产品是指汽车整车、总成或零部件，它们都是汽车可靠性研究的对象。
规定条件是指规定的汽车产品⼯作条件，它包括：⽓候情况、道路状况、地理位置等环境条件，载荷性质、载荷种类、⾏驶速度等运⾏条件，维修⽅式、维修⽔平、维修制度等维修条件，存放环境、管理⽔平、驾驶技术等管理条件。
规定时间是指规定的汽车产品使⽤时间，它可以是时间单位（⼩时、天数、⽉数、年数），也可以是⾏驶⾥程数、⼯作循环次数等。
在汽车⼯程中，保修期、第⼀次⼤修⾥程、报废周期都是重要的特征时间。
规定功能是指汽车设计任务书、使⽤说明书、订货合同及国家标准规定的各种功能和性能要求。
不能完成规定功能就是不可靠，称之为发⽣了故障或失效。
根据故障的危害程度不同．汽车故障通常分类：1）致命故障。
指危及⼈⾝安全、引起主要总成报废、造成重⼤经济损失、对周围环境造成严重危害的故障。
2）严重故障。
指引起主要零部件或总成损坏、影响⾏驶安全、不能⽤易损备件和随车⼯具在短时间（30min）内排除的故障。
3）⼀般故障。
指不影响⾏驶安全的⾮主要零部件故障，可⽤易损备件和随车⼯具在短时间（30min）内排除。
4）轻微故障。
指对汽车正常运⾏基本没有影响，不需要更换零部件，可⽤随车⼯具（5min内）较容易排除的故障。
1.2 汽车的耐久性：是指汽车进⼊极限技术状态之前，经预防维修（不更换主要总成和⼤修）维持⼯作能⼒的性能。
1.3维修性：是指在规定条件下使⽤的产品，在规定时间内按规定的程序和⽅法进⾏维修时，保持或恢复到能完成规定功能的能⼒。
1.4 汽车的使⽤期限：是指新车开始使⽤直⾄报废为⽌的使⽤延续时间（或⾏程）。
第一章汽车可靠性理论基础PPT课件
费用等。 4. 在军事方面，在战争时期，由于汽车可靠性不够，贻误战机
。另外，维修技术跟不上也造成很大的损失。 5. 影响维修因素包括：维修（1／3）、燃料消耗（ 1／3） 、
设备（ 1／3），可见，汽车可靠性的重要性。
8
二.可靠性的评价指标及数学表示
1.可靠度与可靠度函数（R）：整车、总成或零件 在规定的使用条件下，规定的时间内完成规定功 能的概率。
表达式：Rnn r1n r
即表示有n个汽车零件，在规定的工作条件下和
规定的时间t内，有r个失效，其余 nr个还在继
续工作，那么 n r 即为这批零件工作到t时的可
精品课程
汽车维修工程
1
整体概述
概况一
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概况二
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概况三
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2
绪论
1.汽车维修理论主要讲五个问题：可靠性、损伤、维护、 诊断、修理。
2.课程的内容和特点
1）研究汽车在使用过程中可靠性变化及失效过程与规律
t
(t) N (( N t f N t) (t) N ft(t) f(N N N ( (tt) )ff ) t
t0 瞬时
(t)lt im oN N Nff((tt))ttl im 0N N f(tt)1N 1f(t)
N
故障概率增量： NN(ft)F(t)
12
4.故障率函数 上式可得： lt i0 m F t (t) 1 F 1 (t) f(t)1 F 1 (t)
第一章 汽车可靠性理论基础
§1-2 汽车故障类型及故障分布规律
一、汽车故障的概念及类型 （一）故障 1.故障的定义：产品在规定的条件下，在规定时间内，不 能完成规定功能的现象。故障的表现形式称为故障的模 式。
本质故障：由汽车本身的原因而引起的故障。 按使用过程分 误用故障：由操作者失误而引起的故障。
一次故障：最初发生的故障。 按原因后果分 二次故障：由一次故障导致发生的相关故障或上一级系统 的故障。
致命故障ε1=100 严重故障ε2=10 一般故障ε3=1 轻微故障ε4=0.2
（五）平均无故障工作时间：汽车故障的平均间隔时间，记为 MTBF
（六）平均首次故障时间：汽车产品首次故障时间的平均值。记 为MTTF
（七）平均维修时间：修复时间的平均值,记为寿命t的函数，是用可靠度函 数R（t）表示的，故对于一批产品而言，当给定时间t，就确定 了相应的可靠度，反之，若确定了可靠度，即可求出相应的寿 命，以TR表示。
4.汽车可靠性综合评定
第一章 汽车可靠性理论基础
教学目标： 1.了解汽车可靠性综合评定方法 2.熟悉可靠性基本理论、汽车可靠性的数据采集及 可靠性数据分析 3.掌握汽车可靠性的基本定义及评价指标
4.掌握汽车故障的类型及分布规律
§1.1 汽车可靠性概述
一、可靠性简介 （一）汽车可靠性的定义 1、可靠性:指产品在规定的使用条件下和规定的时间内完成规定功 能的能力。 ⑴可靠性的四要素： a.产品：整车、部件、零件 b.规定条件：环境条件（气候、道路）； 运行条件（载荷性质、种类、行驶速度）； 维修条件（维修方式、水平、制度） c.规定时间：保用期、第一次大修里程、报废期 d.规定功能：设计任务书、使用说明书、订货合同
（三）汽车可靠性分配 1、汽车可靠性分配的定义
1-汽车可靠性理论基础
1.2.3 维修性的定量要求
维修性的定量要求主要有:
维修延续时间指标 维修工时指标 维修频率指标 维修费用指标
1. 维修度
维修度: 是指可修复产品 在规定条件下， 在规定时间内完 成维修的概率， 以M(t)表示。
图1-5 维修度曲线
2. 维修概率密度
将维修度M(t)对时间微分，即可得到每 一瞬间完成维修的相对增长率，称维修 概率密度函数。即：
的有效度。
有效度通常用固有有效度 AI ，可达有效
度 Aa, 使用有效度Ao等参数度量。
1.固有有效度 AI
MTBF MTBF AI MTBF MTTR MTBF M ct
MTBF ——平均无故障工作时间 MTTR ， M ct ——平均修复时间
2. 可达有效度
MTBF Aa MTBF MTTR M pt
0
其它四个寿命指标
6.寿命方差 D(t )
D(t ) (t T0 ) 2 f (t )dt
2
7.可靠寿命 T
8.中位寿命 T0.5
R(t )
R(t ) 0.5
T R 1 ( )
9.特征寿命 Te1
R(t ) e 0.368
1
如设备的有效度 A(450)=0.90, 表示的是100 台设备在规定的时间450h时, 有90台设备处于 正常运转状态(即完好), 不管设备是否出过故 障, 什么时间出过故障, 是否经过维修。 可靠度R(450)=0.90, 则表示要求100台设备, 有90台能无故障的工作450h
汽车的可靠性
汽车的可靠性1 可靠性的定义广义可靠性由三大要素构成：可靠性、耐久性和维修性。
通常所说的可靠与不可靠，只是对汽车本身的质量而言。
1.1可靠性汽车的可靠性是指汽车产品在规定的使用条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。
汽车可靠性包括四个因素：汽车产品、规定条件、规定时间和规定功能。
汽车产品是指汽车整车、总成或零部件，它们都是汽车可靠性研究的对象。
规定条件是指规定的汽车产品工作条件，它包括：气候情况、道路状况、地理位置等环境条件，载荷性质、载荷种类、行驶速度等运行条件，维修方式、维修水平、维修制度等维修条件，存放环境、管理水平、驾驶技术等管理条件。
规定时间是指规定的汽车产品使用时间，它可以是时间单位（小时、天数、月数、年数），也可以是行驶里程数、工作循环次数等。
在汽车工程中，保修期、第一次大修里程、报废周期都是重要的特征时间。
规定功能是指汽车设计任务书、使用说明书、订货合同及国家标准规定的各种功能和性能要求。
不能完成规定功能就是不可靠，称之为发生了故障或失效。
根据故障的危害程度不同．汽车故障通常分类：1）致命故障。
指危及人身安全、引起主要总成报废、造成重大经济损失、对周围环境造成严重危害的故障。
2）严重故障。
指引起主要零部件或总成损坏、影响行驶安全、不能用易损备件和随车工具在短时间（30min）内排除的故障。
3）一般故障。
指不影响行驶安全的非主要零部件故障，可用易损备件和随车工具在短时间（30min）内排除。
4）轻微故障。
指对汽车正常运行基本没有影响，不需要更换零部件，可用随车工具（5min内）较容易排除的故障。
1.2 汽车的耐久性：是指汽车进入极限技术状态之前，经预防维修（不更换主要总成和大修）维持工作能力的性能。
1.3维修性：是指在规定条件下使用的产品，在规定时间内按规定的程序和方法进行维修时，保持或恢复到能完成规定功能的能力。
1.4 汽车的使用期限：是指新车开始使用直至报废为止的使用延续时间（或行程）。
教学大纲-汽车可靠性
《汽车可靠性》课程教学大纲1、课程名称：汽车可靠性Automotive Reliability2、学时：30 学分：23、课程类别：专业选修课4、先修课程：汽车构造，汽车诊断与维修5、适用专业：汽车服务工程专业本科生6、考核方式：考查7、建议教材、教学参考书：汽车可靠性。
肖生发主编。
人民交通出版社。
2008.08一、课程性质、目的和培养目标汽车可靠性是汽车服务工程专业的专业选修课。
汽车可靠性主要介绍汽车可靠性的基本概念，汽车系统可靠性分析，汽车可靠性设计，汽车可靠性试验和汽车失效分析，汽车可靠性管理等内容。
期望通过本门课程的学习，不仅可以使学生们熟悉和掌握汽车可靠性的基本知识，而且可以强化学生对汽车可靠性的实际应用能力，以便于在今后的工作中开展汽车可靠性方面的实践，也能有助于提高我国汽车行业汽车可靠性的研究水平。
二、教学内容和基本要求本课程主要采用课堂讲授的教学方式，成绩评定综合考虑，其中平日考勤占30%，期末成绩占70%。
在学完本课程之后，学生能够：（1）清晰明了汽车可靠性的概念以及相关的技术指标。
（2）能独立完成汽车可靠性的分析与设计。
（3）全面掌握汽车可靠性实验。
（4）了解汽车可靠性管理。
知识点和教学要求（1）汽车可靠性的概念，指标及常用方法.（2）实验的熟练理解.（3）汽车可靠性的设计与管理.能力培养要求（1）掌握汽车可靠性分析方法.（2）对汽车可靠性试验的全面了解.（3）对汽车能进行基本的汽车可靠性设计.三、教学课程学时分配撰写人：刘建房系（部）公章：系（部）教学主管签字：时间：。
汽车维修工程
汽车维修⼯程第⼀章、汽车可靠性理论基础1、失效曲线可划分为三个阶段，即失效的三个时期：（1）早期失效期。
基本特征：开始失效效率较⾼，随时间推移，失效率逐渐降低。
（2）偶然失效期。
基本特征：失效率λ（t）近似等于常数，失效率低且性能稳定。
（3）耗损失效期。
基本特征：随着时间的增长，失效率急剧加⼤。
2、汽车故障模式是指故障的表现形式，有如下⼏种：1）损坏型故障模式，如断裂、碎裂、开裂、点蚀、烧蚀、变形、拉伤、龟裂以及压痕等。
2）退化型故障模式，如⽼化、变质、脱落以及异常磨损等。
3）松脱型故障模式，如松动、脱落等。
4）失调性故障模式，如压⼒过⾼或过低、⾏程失调、间隙过⼤或过⼩、⼲涉以及卡滞等。
5）堵塞与渗漏型故障模式，如堵塞、⽓阻、漏油、漏⽔以及漏⽓等。
6）性能衰退型或功能失效型故障模式，如功能失效、性能衰退、公害超标、异响以及过热等。
3、故障分类：1）早期故障型：产品在使⽤初期发⽣的可能性很⼤，但随时间的延长⽽逐渐下降。
2）耗损故障型：是指产品经长期使⽤后，出现⽼化衰竭⽽引起，其随时间的延长⽽逐渐增加。
4、可靠性试验按试验性质分为寿命试验、临界试验、环境试验和使⽤试验等。
5、临界试验是为了进⼀步找出作为安全零件的弱点，进⾏强制性破坏试验，施以破坏性应⼒，以证实实际使⽤中若发⽣最⼤应⼒时，零件是否具有充分的强度。
第⼆章、汽车零件失效理论6、汽车完好技术状况是指汽车完全符合技术⽂件规定要求的状况，即技术状况的各种参数值（既包括主要使⽤性能的参数值，也包括外观、外形等次要参数值），都完全符合技术⽂件的规定。
7、汽车的使⽤条件有道路条件、运⾏条件、运输条件、⽓候条件和使⽤⽔平等汽车外部条件。
8、汽车失效可分为磨损、疲劳断裂、变形、腐蚀及⽼化等五类。
9、摩擦可分为⼲摩擦、液体摩擦、边界摩擦和混合摩擦四类。
a、液体摩擦举例：汽车上⼤部分相对运动的部位都是在液体摩擦状态下进⾏的（如：曲轴和轴承）。
b、边界摩擦：两摩擦⾯被⼀层极薄的边界膜隔开时的摩擦。
汽车可靠性工程理论基础-2
37
（4）失效率函数λ(t)
38
4. 对数正态分布
（1）失效概率密度函数f(t)
39
（2）累积失效概率函数F(t)
40
（3）可靠度函数F(t)
41
（4）失效率函数λ(t)
42
43
7
（2）累积失效概率的估计值
ˆ (t ) 1 R(t ) 1 n (t ) / n n (t ) / n F s f
ns(t)为在t时间段内不发生故障能完成规定功能的产品数， nf(t)为 在t时间段内发生故障失效的产品数，n为一开始投入工作的产品数 例2. 有110只电子管，工作500h时有10只失效，工作到 1000h时总共有53只失效，求该产品分别在500h与1 000h时 的累积失效概率。
14
5. 产品的寿命特征
在可靠性工程中，规定了一系列与寿命有关的指标：平均寿 命、可靠寿命、特征寿命和中位寿命等。这些指标总称为可 靠性寿命特征，它们也都是衡量产品可靠性的尺度。 （1） 平均寿命 在寿命特征中最重要的是平均寿命，它定义为寿命的平均值。 平均寿命的数学意义就是寿命的数学期望，记作θ，数学公 式为：
第 2章
汽车可靠性工程理论基础
2.1 可靠性基本概念
2.2 可靠性主要的特征量 2.3 汽车可靠性工程中的常见分布
1
2.1 可靠性基本概念
1. 可靠性定义 产品在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力。 定义中的“产品”是指作为单独研究和分别试验对象 的任何元件、器件、设备和系统；“规定条件”是指 产品的使用条件、维护条件、环境条件和操作技术； “规定时间”是指产品的工作期限，可以用时间单位， 也可以用周期、次数、里程或其他单位表示；“规定 功能”通常用产品的各种性能指标来表示。
第一章：汽车可靠性理论
第十七页，编辑于星期三：一点 二十分。
或过小等。
5）堵塞与渗漏型故障：堵塞、气阻、漏油、漏水、等 6）性能衰退或功能失调：功能失效、公害超标、异响、
过热等。
第十三页，编辑于星期三：一点 二十分。
一、汽车故障概念及类型
3、故障分类
（1）按故障率函数特点分： 早期故障型：产品在使用初期发生的可能性大，随时间延长而
逐渐下降。
偶然故障型：故障发生的可能性较小，一般处于正常使用期。 耗损故障型：汽车长期使用，出现的老化衰竭引起，随时间延
汽车底盘维修；
汽车车身的修理。
第二页，编辑于星期三：一点 二十分。
第一章：汽车可靠性理论基础
内容：1、汽车可靠性概述； 2、汽车故障类型及故障分布规律； 3、汽车可靠性数据的采集与分析。
要求：1、了解可靠性数据的采集与分析； 2、掌握可靠性基本概念与汽车故障模式及
故障类型。
第三页，编辑于星期三：一点 二十分。
长而逐渐加剧。 （2）按《汽车产品质量检查评定办法》蓝皮书规定分： 致命故障：危及人身安全，引起主要总成件报废。
严重故障：引起主要部件、总成损坏或影响行车安全，不能短时 间排除。
一般故障：不影响行车安全的非主要零部件故障，短时间能排除。
轻微故障：对汽车正常运行基本没有影响，不需要更换零部件，
随车工具就能排除。
使用实验：汽车研制出来后抽样送到使用现场进行 实际运行考验，当满足基本使用要求后，才能正 式定型成批生产。
第十六页，编辑于星期三：一点 二十分。
一、汽车可靠性数据的采集
2、使用可靠性数据的采集方法与内容。 （1）采集方法： A：对现场人员发报Байду номын сангаас，定期返回，费用低无需专门人员，易出现
汽车可靠性基础(汽车维修)
dt
dt
则：
t
F(t) 0 f (t)dt
t
R (t)10f(x)d x t f(x)d x
4．故障率函数λ(t)
故障率是反映产品已正常工作到某一个时刻后，单位时间内可 能发生故障的概率。
故障率函数λ(t)是指产品使用到t时刻（或行程）为止尚未发 生故障的条件下，在下一个单位时刻（或行程）内发生故障的条件 概率。
（三）耗损故障期
• 1、故障率函数基本规律
• 其特点是产品的故障率迅速上升，很快出现产品故 障大量增加直至最后报废。
• 2、失效原因
• 这一阶段产品的故障主要是由老化、疲劳、磨损、 腐蚀、变形等耗损性因素引起的。通过对产品试验数 据分析，可以确定耗损阶段的起始点，在耗损起始点 到来之前停止使用，对耗损的零件、部件予于维修、 更换，可以降低产品的故障率，延长产品的使用寿命。
如：考虑新结构、改换材料、采用有储备系统设计方案等 以提高系统的可靠性。
这种分析称为失效模式与分析FMEA (Failure mode and effect analysis), FMEA只是定性分析。
•第三节 系统可靠性概述
一、基本概念
1、系统的概念（System）
一个系统是由一组零件（元件）、部件、子系统或装配件（统 称为单元）构成的、完成期望的功能、并具有可接受的性能和可靠 性水平的一种特定设计。
（2）故障较多。由于机件在加工、装配时存在偏差，同时可能 一些难以发现的隐患，在走合期间很可能出现机件松脱、卡死、发 热和渗漏等故障。
（3）润滑油易变质。由于新零件配合间隙较小，温升大，致使 机油易氧化变质。加上较多的金属粒混入机油，使机油质量下降。
（4）燃油消耗量大。为了保证走合期质量，要求发动机小负荷 运行，同时，机件之间较大的磨擦阻力也使油耗增加。
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3.故障概率密度函数： 汽车出现故障的概率随时间变化的规律。记作f（t）。
f (t) dF(t) dR(t)
dt
dt
dF(t) f (t)dt
t
F (t) 0 f (t)dt
t
R(t) 1 0 f (t)dt t f (t)dt
2007年6月
能源与动力工程学院交通运输系
对汽车而言，其产品主要包括：整车、总成和零部件。
2007年6月
能源与动力工程学院交通运输系
汽车维修 工程
精品课程
第一章 汽车可靠性理论基础
②规定条件：指汽车产品的工作条件，包括：
环境条件：气候、道路状况等； 运行条件：载荷的性质、种类，行驶速度，连续工作时间等； 维修条件：维修方式、水平、制度等。 ③规定时间： 汽车行驶的保用期、第一次大修里程、报废期等。
汽车维修 工程
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第一章 汽车可靠性理论基础
§1-1 汽车可靠性概述
一、汽车可靠性与维修
1、可靠性 指产品在规定的使用条件下和规定的时间内完成规
定功能的能力。 ⑴可靠性的四要素：产品、规定条件、规定时间、规定
功能。 ①产品:通常是指可作为单独研究或单独试验对象的任何
元件、零件，甚至一台完整的设备。
⑶耗损故障期（C段） 由于老化、疲劳、磨损等原因引起的故障。
λ（t）随着时间的增加而迅速增加，属故障率递增型。
汽车或总成进入该时期后，应考虑大修。
2007年6月
能源与动力工程学院交通运输系
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第一章 汽车可靠性理论基础
5.平均寿命与可靠寿命 ⑴平均寿命：平均寿命是一个标志产品平均能工作多长时间 的量，它是对整批产品而言的一个指标。
汽车维修 工程
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第一章 汽车可靠性理论基础
4.故障率函数
⑴概念：汽车工作到t时刻为止尚未发生故障的条件下 在下一单 位时间内发生故障的条件概率记作 λ（t）。
●设T为汽车在规定条件下的使用寿命，t为设定的工作时间； ●“T﹥t”表示：“汽车工作到t时刻为止尚未发生故障”的事
件； ● “t﹤T≤t+Δt”表示：“汽车在（t，t +Δt）内失效”的事
设产品寿命T的故障概率密度函数为f(t)，那么，它的
数学期望
就称为产品的平均寿命。
①对于可维修产品而言，其平均寿命是指产品的平均无故障 工作时间，计作MTBF。在实际工作中，常用其观察值：
②对于不可维修产品而言，其平均寿命是指产品的平均寿终 时间（发生失效前的平均工作时间），计作MTTF。
2007年6月
能源与动力工程学院交通运输系
汽车维修 工程
精品课程
第一章 汽车可靠性理论基础
⑵偶然故障期（B段）
在此期间， λ（t）的变化趋于稳定，接近常数，属故障 率恒定型，相当与正常使用期。
此类故障多由操作不当、装配失控、润滑不良、维护欠佳、 材料及隐患等偶然因素而引发，没有一种特定的原因起主 导作用。 在正常使用期内，应在正常使用的基础上，执行“预防为 主、定期检测、强制维护、视情修理”的方针，以降低故障 率，维持并保证汽车的完好技术状况和工作能力。
单位时间内出现故障的件数为Δ Nf（t） / Δ t 。 那么，产品的平均故障率为：
N f (t)
(t)
t
N f (t)
N N f (t) N N f (t) t
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第一章 汽车可靠性理论基础
例题： 如图所示为50个某类型汽车轮胎调查数据，试分别求出汽 车行驶到3.5万Km和5.5万Km时的故障率。
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特殊情况：
第一章 汽车可靠性理论基础
2007年6月
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第一章 汽车可靠性理论基础
§1-2 汽车故障类型及故障分布规律
一、汽车故障的概念及类型
1.概念： 故障或失效是指产品丧失保持原有功能的能力。
2.模式 故障模式是指由失效机理所显示出来的各种失效现
2007年6月
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第一章 汽车可靠性理论基础
2、维修：指在系统投入运行后，为了保持或在系统发 生故障后恢复产品完成规定功能的能力而采取的技 术与管理措施。
维修包括维护与修理，维护是为了保持产品完 成规定功能的能力；修理是为了在系统发生故障后 恢复产品完成规定功能的能力。
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第一章 汽车可靠性理论基础
⑵可靠寿命：
在汽车可靠性研究中，经常需要知道对应于给定的R值， R（t）下降到R时所需的时间，而此时间就称为可靠寿命， 用tR表示。 如：用t0.99表示可靠度R（t）=99﹪时产品的可靠寿命。
2007年6月
能源与动力工程学院交通运输系
2007年6月
能源与动力工程学院交通运输系
汽车维修 工程
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3.对数正态分布
第一章 汽车可靠性理论基础
①固有可靠性： 产品从设计到制造整个过程中确定了的内在可靠性，
它是产品的固有属性。
②使用可靠性： 考虑了使用、维修对产品可靠性的影响，包括使用、
维修方法以及操作人员的技术熟练程度等都会对产品的寿 命及功能的发挥产生重大影响。
汽车的可靠性取决于汽车本身的固有可靠性以及汽车 的使用、维修水平，并与汽车的使用条件有关。
确定汽车的故障分布是可靠性研究的基本内容之一， 它能很好地描述随机变量的性质，揭示其内在规律。
判定随机变量的分布类型以及表征这些分布的相应参 数值，可为产品可靠性的评价和改进提供依据。
故障随时间分布规律的获得，是根据试验数据、应用 统计分析的方法，确定其分布模式。
汽车可靠性研究中应用的理论概论分布类型很多，常 用的有二项分布、泊松分布、正态分布、对数正态分布 、指数分布和威布尔分布等。
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第一章 汽车可靠性理论基础
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2007年6月
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汽车维修 工程精品Fra bibliotek程第一章 汽车可靠性理论基础
第一章 汽车可靠性理论基础
要点: 1、可靠性的内涵及其评价指标 2、汽车故障类型及其分布规律 3、汽车可靠性数据的采集与分析
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件；
于是，“汽车工作到t时刻后在（t，t+Δt）内发生故障 的条件概率”为：
P （t﹤T≤t +Δt/ T﹥t ）
将此条件概率除以时间间隔Δt，便得到Δt时间内的平 均故当障Δ率t→。0时，就可以得到t时刻的失效率：
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第一章 汽车可靠性理论基础
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3.故障分类
第一章 汽车可靠性理论基础
⑴按照故障率函数特点，可把故障分为早期故障型、偶然故 障型和耗损故障型三类。
⑵按照汽车行业中《汽车产品质量评定办法》的规定，可把 汽车故障分为以下几种：
1）致命故障：危及人身安全，引起主要总成件报废，造成重 大经济损失，对周围环境造成严重损害。
2）严重故障：引起主要零部件、总成严重损坏或影响行车安 全，不能用易损件和随车工具在较短时间内排除。
④规定功能：设计任务书、使用说明书、订货合同以及国家标 准规定的各种功能和要求。如：安全性、舒适性、动力性、 经济性和排放性能等。
汽车可靠性标志着汽车在整个使用寿命周期内保持 所需质量指标的性能。
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第一章 汽车可靠性理论基础
（2）可靠性的类型
3）一般故障：不影响行车安全的非主要零部件故障，可用易 损件和随车工具在较短时间内排除。
4）轻微故障：对汽车正常运行基本没影响，不需要更换零件， 可用随车工具比较容易地排除。
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第一章 汽车可靠性理论基础
二、汽车可靠性研究中常用的故障分布
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第一章 汽车可靠性理论基础
②平均故障率的观察值λ
汽车在规定的考察行程（或时间）内，故障发生次数 （m）与累计行程（ΣL）之比。即：
m
L
故障率的单位一般用每万km的百分数（% 1/万km） 来表示。或1/小时、菲特。 （1菲特=10-9 1/小时)
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从指数分布。
一般复杂机器的故障率分布常以指数分布为主。
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2.正态分布
第一章 汽车可靠性理论基础
正态分布是一种最常用的连续分布，很多自然现象 都可以用它来描述，如工艺误差、测量误差、材料性能、 应力分布、汽车零件的强度和寿命等。
磨损零件的故障分布可近似地认为服从正态分布。
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1.指数分布
第一章 汽车可靠性理论基础
f (t) et
指数分布是随机变量分布形式中最基本的一种。 产品处于偶然故障期内所发生的故障服从指数分布，在
此期间λ（t）=常数。 偶然故障、突变失效，如电器元件、气缸垫等，一般服
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第一章 汽车可靠性理论基础
⑵故障率函数曲线
描述了故障率随时间的变化规律，分为早期故障、偶 然故障、耗损故障三种类型。