第一章汽车可靠性理论基础PPT课件
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汽车维修工程课件第一章汽车可靠性理论基础ppt
的影响，主要取决于维修的对象、维修人员的水平以及现有的 维修设备及工作条件等。
No.10044
（十）有效度
是把系统可靠性和维修性特性转换为效能的一个 指标的参数。通过可用性分析，可以在系统的可靠 性和维修性参数间作出合理的权衡。
A(t) U D U
A(t)—有效度
式中 U —能工作时间；
D —不能工作时间
—所有样本发生的 i类故障数
第三类故障：一般故障 qkj 100
i —每次发生 类故障的扣分数 第四类故障：轻微故障 qkj 20
No.10044
三、系统可靠性
（一）系统可靠性的定义
系统可靠性是指工作系统在一定的使用条件下， 在要求的工作时间内，完成规定功能的能力。
系统可靠性是建立在系统中各个零件及部件间的作用 关系和这些零部件所具有的可靠性基础之上的。换言之， 系统可靠性为其组成总成（子系统）及零件可靠性的函 数。
No.10044
平均寿命： E( X )
方差寿命： d ( X ) 2
可靠寿命： 中位寿命：
TR U p
T (0.5)
No.10044
（三）对数正态分布
若随机变量T的对数值lnt服从正态分布，则该随机变 量T就服从对数正态分布。
，
图 0, 1的对数正态分布曲线
分布函数：
x1
(ln t )2
No.10044
（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。
1．正态分布特征
正态分布的故障密度函数为
f (x) 1 exp[ 1 ( x )2 ]
2
No.10044
（十）有效度
是把系统可靠性和维修性特性转换为效能的一个 指标的参数。通过可用性分析，可以在系统的可靠 性和维修性参数间作出合理的权衡。
A(t) U D U
A(t)—有效度
式中 U —能工作时间；
D —不能工作时间
—所有样本发生的 i类故障数
第三类故障：一般故障 qkj 100
i —每次发生 类故障的扣分数 第四类故障：轻微故障 qkj 20
No.10044
三、系统可靠性
（一）系统可靠性的定义
系统可靠性是指工作系统在一定的使用条件下， 在要求的工作时间内，完成规定功能的能力。
系统可靠性是建立在系统中各个零件及部件间的作用 关系和这些零部件所具有的可靠性基础之上的。换言之， 系统可靠性为其组成总成（子系统）及零件可靠性的函 数。
No.10044
平均寿命： E( X )
方差寿命： d ( X ) 2
可靠寿命： 中位寿命：
TR U p
T (0.5)
No.10044
（三）对数正态分布
若随机变量T的对数值lnt服从正态分布，则该随机变 量T就服从对数正态分布。
，
图 0, 1的对数正态分布曲线
分布函数：
x1
(ln t )2
No.10044
（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。
1．正态分布特征
正态分布的故障密度函数为
f (x) 1 exp[ 1 ( x )2 ]
2
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
汽车可靠性理论
B：偶然失效期：
基本特征：失效率近似等于常数，失效率低且性能 稳定，失效偶然发生。原因是各种失效因素或承受应 力的随机性，由于操作疏忽、润滑不良、维护欠佳等。
C：耗损失效期：
基本特征：随时间延长，失效率急剧加大。原因是 汽车产品老化而衰竭引起。
第一节：汽车可靠性概述
5、平均寿命与可靠寿命 （1）平均寿命：标志产品平均能工作多长时间，对整批
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。
第一节：汽车可靠性概述
（3）故障率函数曲线：寿命曲线或浴盆曲线，描 述失效率随时间而变化的规律。
失效率 早期失效率A
耗损失效率C
偶然失效期B
经维修下降的故障
0
有效寿命t
T
第一节：汽车可靠性概述
A：早期失效期：
基本特征：开始失效率较高，随时间推移，逐渐降 低，原因是设计、制造、管理、检验及装配差错引起。
1、可靠度R（t）：汽车在规定条件、规定时间 内
完成规定功能的概率。
R(t)=P(A) 0≦P(A)≦1
2、失效度F（t）（累积故障概率、不可靠度）： 汽车在规定条件、规定时间内丧失规定功能的 概率。
R(t) +F（t）=1
三：可靠性衡量指标
F(t)
R(t)
1 1
0
t
0
ห้องสมุดไป่ตู้
t
第一节：汽车可靠性概述
基本特征：失效率近似等于常数，失效率低且性能 稳定，失效偶然发生。原因是各种失效因素或承受应 力的随机性，由于操作疏忽、润滑不良、维护欠佳等。
C：耗损失效期：
基本特征：随时间延长，失效率急剧加大。原因是 汽车产品老化而衰竭引起。
第一节：汽车可靠性概述
5、平均寿命与可靠寿命 （1）平均寿命：标志产品平均能工作多长时间，对整批
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。
第一节：汽车可靠性概述
（3）故障率函数曲线：寿命曲线或浴盆曲线，描 述失效率随时间而变化的规律。
失效率 早期失效率A
耗损失效率C
偶然失效期B
经维修下降的故障
0
有效寿命t
T
第一节：汽车可靠性概述
A：早期失效期：
基本特征：开始失效率较高，随时间推移，逐渐降 低，原因是设计、制造、管理、检验及装配差错引起。
1、可靠度R（t）：汽车在规定条件、规定时间 内
完成规定功能的概率。
R(t)=P(A) 0≦P(A)≦1
2、失效度F（t）（累积故障概率、不可靠度）： 汽车在规定条件、规定时间内丧失规定功能的 概率。
R(t) +F（t）=1
三：可靠性衡量指标
F(t)
R(t)
1 1
0
t
0
ห้องสมุดไป่ตู้
t
第一节：汽车可靠性概述
汽车可靠性 PPT课件
5
主要内容
▪ 汽车可靠性理论 ▪ 汽车零部件失效理论 ▪ 汽车维护工艺 ▪ 汽车修理工艺 ▪ 汽车零件修复方法 ▪ 汽车维修质量评价 ▪ 主要总成检修
6
汽车可靠性理论基础
一、汽车可靠性概述 ▪ 1. 汽车可靠性：是指汽车产品在规定的使
用条件下，在规定的时间或者规定的里程 内完成规定功能的概率。
▪ 汽车可靠性包含四个要素，即汽车产品、规定条 件、规定时间、规定功能。
▪ 汽车产品的可靠性水平，与制造、 材料、设计水平有关，构成汽车固有可
靠性，对生产成本和经济效益影响。 ②通过可靠性分配，确定各子系统(总成、零部件)的可靠 性指标。
▪ 汽车是复杂的机械电子产品。实现整体的可靠性指标，必须依靠各子系统、 零部件的可靠性加以保证。
③通过可靠性分配，有利于设计部门间的联络和配合。
11
▪ (2)奠基期。20世纪50年代起，可靠性问题愈加突 出。 美国军用雷达：因故障不能工作的时间占84%； 陆军电子设备：在规定时间内有65% ~75%因 故障不能使用。 1952年美国国防部“电子设备可靠性咨询小组”； 1957年发表“军用电子设备的可靠性报告”，提出 了在研制、生产过程中对产品可靠性指标进行试验、 验证和鉴定的方法，以及包装、储存、运输过程中 的可靠性问题及要求。 该报告是电子产品可靠性工作的奠基性文件，可靠 性理论研究开始起步。
设系统下属组件的可靠度分别为分别表示系统和单元的正常工作状态则依据串联系统的定义串联系统中正常事件是交的关系逻辑上为与的关系系统要正常工作必须各子系统都正常工作则有系统正常工作的概率为各单元概率之积因此由于所以33对于指数分布相应组件的失效故障概率分别为并设并联系统的失效故障概率为qs定义
汽车维修工程 （理论）
主要内容
▪ 汽车可靠性理论 ▪ 汽车零部件失效理论 ▪ 汽车维护工艺 ▪ 汽车修理工艺 ▪ 汽车零件修复方法 ▪ 汽车维修质量评价 ▪ 主要总成检修
6
汽车可靠性理论基础
一、汽车可靠性概述 ▪ 1. 汽车可靠性：是指汽车产品在规定的使
用条件下，在规定的时间或者规定的里程 内完成规定功能的概率。
▪ 汽车可靠性包含四个要素，即汽车产品、规定条 件、规定时间、规定功能。
▪ 汽车产品的可靠性水平，与制造、 材料、设计水平有关，构成汽车固有可
靠性，对生产成本和经济效益影响。 ②通过可靠性分配，确定各子系统(总成、零部件)的可靠 性指标。
▪ 汽车是复杂的机械电子产品。实现整体的可靠性指标，必须依靠各子系统、 零部件的可靠性加以保证。
③通过可靠性分配，有利于设计部门间的联络和配合。
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▪ (2)奠基期。20世纪50年代起，可靠性问题愈加突 出。 美国军用雷达：因故障不能工作的时间占84%； 陆军电子设备：在规定时间内有65% ~75%因 故障不能使用。 1952年美国国防部“电子设备可靠性咨询小组”； 1957年发表“军用电子设备的可靠性报告”，提出 了在研制、生产过程中对产品可靠性指标进行试验、 验证和鉴定的方法，以及包装、储存、运输过程中 的可靠性问题及要求。 该报告是电子产品可靠性工作的奠基性文件，可靠 性理论研究开始起步。
设系统下属组件的可靠度分别为分别表示系统和单元的正常工作状态则依据串联系统的定义串联系统中正常事件是交的关系逻辑上为与的关系系统要正常工作必须各子系统都正常工作则有系统正常工作的概率为各单元概率之积因此由于所以33对于指数分布相应组件的失效故障概率分别为并设并联系统的失效故障概率为qs定义
汽车维修工程 （理论）
汽车维修工程课件 第三章 汽车维护工艺
汽车维护工艺作业的组织形式按专业分工程度不同，通常有全能工 段式和专业工段式两种形式之分。
分工程度
全能工段式 专业工段式
布置方式
尽头式工段 直通式工段
No.10044
第四节汽车维护工艺过程
汽车维护是保持车容整洁，及时发现和消除故障及其隐患，防止车辆早 期损坏的技术作业。通过汽车的技术维护，应使车辆达到下列要求：
在每一维护周期内(MUT)，汽车维修的单位费用为：
C(L) CmR(L) Cr F (L)
式中：
MUT
MUT——维护周期内汽车的平均行程，km；
L
L
MUT R(L)L 0 lf (l)dl 0 R(l)dl
R(L) ——为汽车的可靠度函数；
f (l) 和 F (L)——分别为汽车的故障分布密度函数和累积故障分布函数。
No.10044
一、汽车技术状况的变化规律
汽车技术状况是指定量测得的表征某一 时刻汽车外观和性能的参数值的总和。车技 术状况的变化规律是指汽车技术状况与行驶 里程或时间的关系，研究和掌握汽车技术状 况的变化规律，是控制汽车技术状况、完善 汽车结构的重要手段。
No.10044
二、汽车维修思想
(一) “预防为主”的维修思想
No.10044
几种车型的走合里程
车型 CAl091 EQ1090 奥迪l00 桑塔纳 切诺基 依维柯
里程 ／km
1 000
1 500～2500
1 500
1 500
2 000
1 500
No.10044
(二)以可靠性为中心的维修思想
以可靠性为中心的维修思想是以最低的消 耗，充分利用汽车的固有可靠性来组织维修， 它是以可靠性理论为基础，通过对影响可靠性 因素的具体分析和试验，科学地制定出维修作 业内容，维修时机，以控制汽车的使用可靠性。
交通运输安全精品PPT课件
表现为：
– 安全的系统性 – 安全的相对性 – 安全的依附性 – 安全的间接效益性 – 安全的长期性和艰巨性。
8
（2）风 险
• 风险：在未来时间内，为取得某种利益付 出代价的可能性
• Risk： A possibility of loss or injury (includes undesired outcome of situation and likelihood)
汽车要停车。 如果马车的驾驭者有要求，汽车应熄火。
4
问题的提出
观念偏差易造成决策失误，辩证地看 问题至关重要。 ￭ 交通运输系统有无绝对安全？ ￭ 如何理解交通局、交通场站的连续安全 天数？ ￭ 交通运输系统只要不出事故就是安全？
5
安全的基本概念及相互关系
• 基本概念：安全、危险、风险、事故、 隐患、危险源（安全性、危险性、可靠 性）。
19
（5）危险源（Hazard-A Source of Danger）
• 危险源是可能导致人员伤害或财物损失事故的、 潜在的不安全因素。
• 根据危险源在事故发生、发展中的作用，把危 险源划分为两大类:
– 第一类危险源是指系统中存在的、可能发生意外释 放的能量或危险物质，实际工作中往往把产生能量 的能量源或拥有能量的能来自载体作为第一类危险源 来处理。
制的原因。
• 事故的潜伏性
– 危险触发→以一定的逻辑顺序出现的一 系列事件→产生不良后果
17
事故的后果
❖ 海因里希（W.H.Heinrich）法则
❖ 博德（F.E.Bird）比例 严重伤害∶轻微伤害∶财产损失∶无伤害财产 损失=1∶10∶30∶600
18
（4）隐患(Accident Potential/
– 安全的系统性 – 安全的相对性 – 安全的依附性 – 安全的间接效益性 – 安全的长期性和艰巨性。
8
（2）风 险
• 风险：在未来时间内，为取得某种利益付 出代价的可能性
• Risk： A possibility of loss or injury (includes undesired outcome of situation and likelihood)
汽车要停车。 如果马车的驾驭者有要求，汽车应熄火。
4
问题的提出
观念偏差易造成决策失误，辩证地看 问题至关重要。 ￭ 交通运输系统有无绝对安全？ ￭ 如何理解交通局、交通场站的连续安全 天数？ ￭ 交通运输系统只要不出事故就是安全？
5
安全的基本概念及相互关系
• 基本概念：安全、危险、风险、事故、 隐患、危险源（安全性、危险性、可靠 性）。
19
（5）危险源（Hazard-A Source of Danger）
• 危险源是可能导致人员伤害或财物损失事故的、 潜在的不安全因素。
• 根据危险源在事故发生、发展中的作用，把危 险源划分为两大类:
– 第一类危险源是指系统中存在的、可能发生意外释 放的能量或危险物质，实际工作中往往把产生能量 的能量源或拥有能量的能来自载体作为第一类危险源 来处理。
制的原因。
• 事故的潜伏性
– 危险触发→以一定的逻辑顺序出现的一 系列事件→产生不良后果
17
事故的后果
❖ 海因里希（W.H.Heinrich）法则
❖ 博德（F.E.Bird）比例 严重伤害∶轻微伤害∶财产损失∶无伤害财产 损失=1∶10∶30∶600
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（4）隐患(Accident Potential/
汽车可靠性理论基础
③额定寿命：可靠度R（t）=90%的可靠寿命称为的额定寿命， 记为T0.9
（九）维修度M(t)：系统在规定的条件下进行维修时，在规定的时
间内，保持或恢复到规定状态的概率。
•
（十）有效度：把系统可靠性和维修性特性转换为效能的一个指标 的参数。
三、系统可靠性 （一）系统可靠性的定义•
系统可靠性是指工作系统在一定的使用条件下，在要求的工作 时间内，完成规定功能的能力。
2)退化型故障模式 如老化、变质、剥落以及异常磨损等。
3)松脱型故障模式 如松动、脱落等，特别是螺纹链接件。
4)失调型故障模式 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 。
⑴威布尔分布的定义与特征 • 威布尔分布的基本形式为一种三参数分布，其 表达式为： 故障概率密度函数：
§1-3 汽车可靠性分析 一、汽车可靠性数据的采集 • （一）可靠性试验的目的
1)为研制新产品、发现其弱点以改进设计； 2)为确认零件的设计任务书； 3)为接受产品和保证产品质量； 4)为审查制造工艺的好坏等。
（四）故障率：故障率函数也称失效率函数，是指产品到t时刻为 止未发生故障，在该时刻后发生故障的概率，用λ(t)表示，可以 表述产品在整个寿命期内出现故障的可能性。
计算故障率时，常用当量故障率D• 表示：
式中：n—样车数 t—时间 rj—第j类故障数， εj—第j类故障的当量系数。
汽车故障一般分成4类:
（二）汽车可靠性发展的历史 摇篮期 二战期间，美军的飞机因飞行故障损失的数量是被地方
击落数量的1.5倍；飞机上电• 子设备有60%不能正常使用。
（九）维修度M(t)：系统在规定的条件下进行维修时，在规定的时
间内，保持或恢复到规定状态的概率。
•
（十）有效度：把系统可靠性和维修性特性转换为效能的一个指标 的参数。
三、系统可靠性 （一）系统可靠性的定义•
系统可靠性是指工作系统在一定的使用条件下，在要求的工作 时间内，完成规定功能的能力。
2)退化型故障模式 如老化、变质、剥落以及异常磨损等。
3)松脱型故障模式 如松动、脱落等，特别是螺纹链接件。
4)失调型故障模式 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 。
⑴威布尔分布的定义与特征 • 威布尔分布的基本形式为一种三参数分布，其 表达式为： 故障概率密度函数：
§1-3 汽车可靠性分析 一、汽车可靠性数据的采集 • （一）可靠性试验的目的
1)为研制新产品、发现其弱点以改进设计； 2)为确认零件的设计任务书； 3)为接受产品和保证产品质量； 4)为审查制造工艺的好坏等。
（四）故障率：故障率函数也称失效率函数，是指产品到t时刻为 止未发生故障，在该时刻后发生故障的概率，用λ(t)表示，可以 表述产品在整个寿命期内出现故障的可能性。
计算故障率时，常用当量故障率D• 表示：
式中：n—样车数 t—时间 rj—第j类故障数， εj—第j类故障的当量系数。
汽车故障一般分成4类:
（二）汽车可靠性发展的历史 摇篮期 二战期间，美军的飞机因飞行故障损失的数量是被地方
击落数量的1.5倍；飞机上电• 子设备有60%不能正常使用。
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。
可靠性简介和案例课件
故障分布函数
在可靠性数学中，故障分布函数是一个重要的概念，它描述 了产品在不同时间点的故障概率。常见的故障分布函数有指 数分布、威布尔分布等，选择合适的分布函数对产品的可靠 性进行建模是关键的一步。
可靠性分析方法
故障模式与影响分析（FMEA）
FMEA是一种系统性的分析方法，用于识别产品的潜在故障模式，并评估其对产 品性能和安全性的影响。通过FMEA，可以在产品设计阶段就提前发现和解决潜 在的可靠性问题。
可靠性简介和案例课件
contents
目录
• 可靠性概述 • 可靠性理论与方法 • 可靠性工程案例 • 可靠性管理与发展趋势
01
可靠性概述
可靠性的定义
狭义可靠性
狭义可靠性是指产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。 这是从产品的设计、制造、试验、使用等角度来定义的，是产品固有的一种属 性。
可靠性高的产品在使用过程中出 现故障的概率较低，因此可以减
少维修次数和维修费用。
提高安全性
对于涉及人身安全的产品，如航 空航天产品、医疗器械等，高可 靠性可以确保产品在使用过程中 不会出现危险，保障人们的生命
安全。
可靠性的应用领域
01
军事领域
军事装备需要在各种恶劣环境下长时间可靠工作，因此可靠性在军事领
越来越受到重视。家电、汽车、电子产品等都需要具备较高的可靠性，
以确保产品的正常使用和消费者的权益。
02
可靠性理论与方法
可靠性数学基础
概率论与数理统计
可靠性数学基础的核心是概率论与数理统计，它们为可靠性 的定量分析和评估提供了有效的数学工具。通过这些数学方 法，可以对产品的故障率、维修率等关键指标进行建模和计 算。
可靠性文化建设
在可靠性数学中，故障分布函数是一个重要的概念，它描述 了产品在不同时间点的故障概率。常见的故障分布函数有指 数分布、威布尔分布等，选择合适的分布函数对产品的可靠 性进行建模是关键的一步。
可靠性分析方法
故障模式与影响分析（FMEA）
FMEA是一种系统性的分析方法，用于识别产品的潜在故障模式，并评估其对产 品性能和安全性的影响。通过FMEA，可以在产品设计阶段就提前发现和解决潜 在的可靠性问题。
可靠性简介和案例课件
contents
目录
• 可靠性概述 • 可靠性理论与方法 • 可靠性工程案例 • 可靠性管理与发展趋势
01
可靠性概述
可靠性的定义
狭义可靠性
狭义可靠性是指产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。 这是从产品的设计、制造、试验、使用等角度来定义的，是产品固有的一种属 性。
可靠性高的产品在使用过程中出 现故障的概率较低，因此可以减
少维修次数和维修费用。
提高安全性
对于涉及人身安全的产品，如航 空航天产品、医疗器械等，高可 靠性可以确保产品在使用过程中 不会出现危险，保障人们的生命
安全。
可靠性的应用领域
01
军事领域
军事装备需要在各种恶劣环境下长时间可靠工作，因此可靠性在军事领
越来越受到重视。家电、汽车、电子产品等都需要具备较高的可靠性，
以确保产品的正常使用和消费者的权益。
02
可靠性理论与方法
可靠性数学基础
概率论与数理统计
可靠性数学基础的核心是概率论与数理统计，它们为可靠性 的定量分析和评估提供了有效的数学工具。通过这些数学方 法，可以对产品的故障率、维修率等关键指标进行建模和计 算。
可靠性文化建设
可靠性工程基础(王金武主编)PPT模板
1.6 可靠 性与质量管
理
1.4 可靠 性研究的重
要意义
1.5 可靠 性工程的技
术内涵
1.1 可靠 性的基本概
念
1.2 可靠 性的特点
1.3 可靠 性的发展
第1章 绪论
复习思考题1
06
第2章 可靠性的基本理论
第2章 可靠性的 基本理论
2.1 可靠性特征量 2.2 维修性特征量 2.3 有效性特征量 2.4 可靠性中常见的失效分布 复习思考题2
第10章 软件可 靠性工程
10.7 容错设计 10.8 软件可靠性测试 复习思考题10
15
第11章 可靠性试验
第11章 可靠性试验
A
11.1 概 述
B
11.2 可 靠性寿命
试验
C
11.3 加 速寿命试
验
D
11.4 可 靠性增长
试验
E
11.5 可 靠性筛选
试验
F
11.6 可 靠性抽样
试验
第11章 可靠性 试验
参考文献
18
附录
附录
19
封底
封底
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感谢聆听
09
第5章 机械结构可靠性设计
可第
靠 性
章
设 计
机 械
结
构
5
01
5.1 概述
04
5.4 静强 度概率可靠
性设计
02
5.2 应力 与强度的分
布
05
5.5 疲劳 强度的概率 可靠性设计
03
5.3 可靠 性系数与可
靠度
06
复习思考题 5
10
第6章 典型机械零件的可靠性设计
可靠性(详细全面)精品PPT课件
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。
记为：R(ｔ)
即：R(ｔ)=P{Ｔ>ｔ}
其中：T为产品的寿命；ｔ为规定的时间； 事件{Ｔ>ｔ}有下列三个含义：
产品在时间ｔ内完成规定的功能；
产品在时间ｔ内无故障；
产品的寿命Ｔ大于ｔ。
若有N个相同的产品同时投入试验，经历时间ｔ后有n(t)件产品
机械可靠性设计是常规设计方法的进一步发展和深化，它更为科学 地计及了各设计变量之间的关系，是高等机械设计重要的内容之一。
三、可靠性工作的意义
绪论
可靠性是产品质量的一项重要指标。
重要关键产品的可靠性问题突出，如航空航天产品；
量大面广的产品，可靠性与经济性密切相关，如洗衣机等；
高可靠性的产品，市场的竞争力强；
绪论
可靠性是涉及多种科学技术的新兴交叉学科，涉及数学、失效物理学、 设计方法与方法学、实验技术、人机工程、环境工程、维修技术、生产管 理、计算机技术等；
可靠性工作周期长、耗资大，非几个人、某一个部门可以做好的，需 全行业通力协作、长期工作；
目前，可靠性理论不尽成熟，基础差、需发展。 与其他产品相比机械产品的可靠性技术有以下特点：
因设计安全系数较大而掩盖了矛盾，机械可靠性技术落后；
机械产品的失效形式多，可靠性问题复杂；
机械产品的实验周期长、耗资大、实验结果的可参考性差；
机械系统的逻辑关系不清晰，串、并联关系容易混淆；
一、可靠性定义与指标
可靠性设计基础
１、可靠性定义
可靠性：(Reliability) 产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。
但在近些年，可靠性工作有些升温，这次升温的动力主要来源于企业对 产品质量的重视，比较理智。
汽车可靠性试验概述PPT(共 60张)
第五章 汽车可靠性试验
§5.1 汽车可靠性试验概述 §5.2 汽车可靠性试验目的 §5.3 汽车可靠性试验分类 §5.4 汽车可靠性试验规划 §5.5 汽车整车可靠性试验评价 §5.6 汽车可靠性试验抽样
第五章 汽车可靠性试验
1 汽车可靠性试验概述
可靠性试验类型很多，在汽车产品研制、生产的各个 阶段，随着试验的目的、要求和试验对象的变化，试验人 员应做出不同的选择。通常有： 按试验场所分：
现场试验、试验场试验、实验室试验
按试验的破坏情况分：
破坏性和非破坏性试验
按试验条件分：
常规性寿命试验、加速寿命试验、强制老化试验等
按试验对象分：
第五章 汽车可靠性试验
§5.1 汽车可靠性试验概述 §5.2 汽车可靠性试验目的 §5.3 汽车可靠性试验分类 §5.4 汽车可靠性试验规划 §5.5 汽车整车可靠性试验评价 §5.6 汽车可靠性试验抽样
第五章 汽车可靠性试验
8 TUTE—汽车与交通学院
§5.3 汽车可靠性试验分类
§5.3 汽车可靠性试验分类
第五章 汽车可靠性试验
4 TUTE—汽车与交通学院
§5.1 汽车可靠性试验概述
故障举例
致命故障： 转向失灵、制动失灵、发动机报废等 严重故障： 制动跑偏、油底壳破裂等 一般故障： 雨刷器失灵、保险烧等 轻微故障： 连线脱落、零部件松动等
3. 什么是汽车可靠性试验？
为了分析、评价、验证和提高汽车产品可靠性水平而进行的试验。
3. 对试验结果进行失效机理分析
通过可靠性试验，暴露产品在设计、制造、使用、维护、管理方
面存在的问题和薄弱环节，找出失效原因，提出改进方案，从而使汽
车的可靠性水平不断得以提高。
§5.1 汽车可靠性试验概述 §5.2 汽车可靠性试验目的 §5.3 汽车可靠性试验分类 §5.4 汽车可靠性试验规划 §5.5 汽车整车可靠性试验评价 §5.6 汽车可靠性试验抽样
第五章 汽车可靠性试验
1 汽车可靠性试验概述
可靠性试验类型很多，在汽车产品研制、生产的各个 阶段，随着试验的目的、要求和试验对象的变化，试验人 员应做出不同的选择。通常有： 按试验场所分：
现场试验、试验场试验、实验室试验
按试验的破坏情况分：
破坏性和非破坏性试验
按试验条件分：
常规性寿命试验、加速寿命试验、强制老化试验等
按试验对象分：
第五章 汽车可靠性试验
§5.1 汽车可靠性试验概述 §5.2 汽车可靠性试验目的 §5.3 汽车可靠性试验分类 §5.4 汽车可靠性试验规划 §5.5 汽车整车可靠性试验评价 §5.6 汽车可靠性试验抽样
第五章 汽车可靠性试验
8 TUTE—汽车与交通学院
§5.3 汽车可靠性试验分类
§5.3 汽车可靠性试验分类
第五章 汽车可靠性试验
4 TUTE—汽车与交通学院
§5.1 汽车可靠性试验概述
故障举例
致命故障： 转向失灵、制动失灵、发动机报废等 严重故障： 制动跑偏、油底壳破裂等 一般故障： 雨刷器失灵、保险烧等 轻微故障： 连线脱落、零部件松动等
3. 什么是汽车可靠性试验？
为了分析、评价、验证和提高汽车产品可靠性水平而进行的试验。
3. 对试验结果进行失效机理分析
通过可靠性试验，暴露产品在设计、制造、使用、维护、管理方
面存在的问题和薄弱环节，找出失效原因，提出改进方案，从而使汽
车的可靠性水平不断得以提高。
可靠性理论 第一章
1.2 可靠性的重要意义
(1)提高产品的可靠性，可以防止故障和事故的 发生，从而保证人民生命财产安全。 (2)提高可靠性，能使产品总的费用降低。 (3)提高可靠性，可以减少停机时间，提高产品 可用率。 (4) 提高可靠性，可以改善企业信誉，增强竞争 力，扩大产品销路，从而提高经济效益。 (5)提高可靠性，可以减少产品责任赔偿案件的 发生，避免不必要的经济损失。
Reliability deals with the behavior of failure rate over a long period of time. Quality control deals with percent out of specification, or percent of defectives at one point in time, (i.e. when receiving incoming components, or at a point during the product’s manufacture/assembly). Reliability is quality over time.
Product Cost vs. Reliability
可靠性的研究内容
1.可靠性工程 可靠性工程是指为了保证产品在设计、生产及使用过程 中达到预定的可靠性指标，应该采取的技术及组织管理措 施。可靠性技术在产品全寿命周期的各个阶段任务是： (1)可靠性设计：通过设计奠定产品可靠性基础。研究 在设计阶段如何预测和预防各种可能发生的故障和隐患， 以及确保产品的维修性。 (2)可靠性试验：通过试验测定和验证产品可靠性。研 究在有限的样本、时间和使用费用下，如何获得合理的评 定结果，找出薄弱环节，提出改进措施，提高产品可靠性。 (3)制造阶段的可靠性：通过制造实现产品的可靠性。 研究制造偏差的控制、缺陷的处理和早期故障的排除，保 证设计目标的实现。 (4)使用阶段的可靠性：通过使用维持产品的可靠性。 研究产品运行中的可靠性监视、诊断、预测，以及采用售 后服务与维修策略，防止可靠性劣化。
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。
2
汽车维修 工程
精品课程
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。
精品课程
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。
汽车维修只能在一定程度上维持汽车的技术状况， 提高其使用可靠性；但不能完全恢复其固有可靠性 水平。
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。
2007年6月
编辑版pppt
4
汽车维修 工程
精品课程
第一章 汽车可靠性理论基础
（2）可靠性的类型
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，
第一章 汽车可靠性理论基础
第一章
汽车可靠性理论基础
第一节
汽车可靠性概述
• 随着现代生产和科学技术的发展，可 靠性问题越来越受到重视，对汽车而 言，其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。 • 由于汽车在整个寿命周期内，因零件 磨损、疲劳等而消耗在维修上的费用 往往是新车原值的4-6倍。而汽车的使 用可靠性在很大程度上取决于汽车的 正确使用与维修。
• 汽车可靠性理论就是以概率论和数理 统计等为理论基础，以试验和调查数 据为资料，以电子计算机为辅助手段， 按照系统工程的分析方法，权衡经济 得失，进行精确设计，合理制造，正 确的使用、维修和进行科学管理，将 汽车的可靠性提高到令人满意的一门 新兴学科。
•可靠性是指产品在规定条件下和规定时 间内完成规定功能的能力。它包括了产 品的无故障性和耐久性。 •产品：整车、部件、零件。
汽车的可靠性指标
• 可靠度； • 失效度； • 故障概率密度函数； • 可靠度是指产品（汽车）在规定的使用条 件下和规定的时间内，完成规定功能的概 率。可靠度是时间的函数，记作R（t）， 取值在0与1之间。
2、失效度 （累积故障概率、不可靠度）
• 堵塞或渗漏型：如管路中有异物阻挡或油路有汽化 现象产生使液体或气体不能流动或流动不畅；或密 封失效导致漏油、漏水、漏气现象产生。 • 丧失功能或性能衰退型：整车或总成功能完全丧失。 （1）丧失功能：如喇叭不响、离合器打滑、制动失 灵等。 （2）性能衰退：如动力性、经济性下降。 （3）异响型：如发动机或传动系各总成发出不正常 的响声。 （4）过热型：如发动机、变速箱等油液超过正常工 作温度。
汽车可靠性研究中的故障分布
• 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。 • 汽车上常用的几种连续型随机变量的故障分布： 1. 指数分布 2. 正态分布 3. 威布尔分布
汽车可靠性理论基础
第一节
汽车可靠性概述
• 随着现代生产和科学技术的发展，可 靠性问题越来越受到重视，对汽车而 言，其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。 • 由于汽车在整个寿命周期内，因零件 磨损、疲劳等而消耗在维修上的费用 往往是新车原值的4-6倍。而汽车的使 用可靠性在很大程度上取决于汽车的 正确使用与维修。
• 汽车可靠性理论就是以概率论和数理 统计等为理论基础，以试验和调查数 据为资料，以电子计算机为辅助手段， 按照系统工程的分析方法，权衡经济 得失，进行精确设计，合理制造，正 确的使用、维修和进行科学管理，将 汽车的可靠性提高到令人满意的一门 新兴学科。
•可靠性是指产品在规定条件下和规定时 间内完成规定功能的能力。它包括了产 品的无故障性和耐久性。 •产品：整车、部件、零件。
汽车的可靠性指标
• 可靠度； • 失效度； • 故障概率密度函数； • 可靠度是指产品（汽车）在规定的使用条 件下和规定的时间内，完成规定功能的概 率。可靠度是时间的函数，记作R（t）， 取值在0与1之间。
2、失效度 （累积故障概率、不可靠度）
• 堵塞或渗漏型：如管路中有异物阻挡或油路有汽化 现象产生使液体或气体不能流动或流动不畅；或密 封失效导致漏油、漏水、漏气现象产生。 • 丧失功能或性能衰退型：整车或总成功能完全丧失。 （1）丧失功能：如喇叭不响、离合器打滑、制动失 灵等。 （2）性能衰退：如动力性、经济性下降。 （3）异响型：如发动机或传动系各总成发出不正常 的响声。 （4）过热型：如发动机、变速箱等油液超过正常工 作温度。
汽车可靠性研究中的故障分布
• 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。 • 汽车上常用的几种连续型随机变量的故障分布： 1. 指数分布 2. 正态分布 3. 威布尔分布
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2. 汽车可靠性是衡量一个国家汽车工业水平的标准 3. 从经济效益来看，汽车可靠性直接影响其停驶损失，如维修
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)
数。
所以： R(t)1F(t)
10
3. 故障概率密度函数f(t) 由于产品发生失效式随机的，所以T是一个随 机变量。若F(t)为产品失效的分布函数，如 果F(t)是可微的，则称 f(t) 为故障概率密 度函数，记为：f(t),有：
则： dF (t ) dt
f(t)dd(ft)tdd(R t)t d(F t)f(t)dt
工作时间。即MTBF
6.维修度（Maintainability)
MTBF
1 N
N i1
ti
可维修性产品在规定的条件下规定的时间内，维修完
毕的概率、维修完成的可能性：
M(t)=P{T＜t}
T→0 M(t)→0
T→∞ M(t)→1
13
二.可靠性的评价指标及数学表示
7.平均维修时间 （MTTR)
MTT N 1RiN 1ti1(t)
可靠性的评价指标 可靠性的变化规律 可靠性试验及数据的处理分析 汽车总成及部件的失效理论
2）研究和探讨如何以最优的单位消耗来维持和恢复汽车的技术 状况和延长汽车的使用寿命
3）探讨使用寿命理论和方法 4）研究汽车技术状况诊断理论与技术
3
3. 维修理论的发展状况 60年代，计划预防维修理论为主：
➢ 影响汽车技术状况的零件技术状况有规律可遵循 ➢ 维修工作必须在故障发生前进行 ➢ 维修工作量是强制性的、定期的 ➢ 维修工作量取决于汽车可靠性和技术状况
即
(t)
f (t) R(t)
(t) 为故障随时间变化的函数 。 当 (t) ＝常数→指数分布
当(t) →递减→威布尔分布
当 (t) →递增→对数正态分布、正态分布
5.平均无故障工作时间（MTBF)
对于不可维产品：指从开始工作到发生失效的平均使
用时间或次数，记做：MTTF
对于可维产品：两次故障的平均间隔时间称为无故障
(t) 修复率：指某时间还在维修的产品，在该时刻后的单位时间 内修复的条件概率。
当维修时间服从指数分布时，con， sM t T T1R
8.有效度 Availability 可维产品在某一特定瞬时能维持其功能的概率， 综合考虑了产品的可靠度和维修的指标。 产品长时间使用的平均有效度：
70年代初，英国丹尼斯帕克斯提出设备综 合工程学，并在欧洲推广。 之后，日本综合了计划预防维修和设备综 合工程学以及中国的鞍钢宪法，提出了全 员生产维修。 美国也在此基础上提出了后勤工程学。
4
第一章 汽车可靠性理论基础
5
§1﹣1 汽车可靠性概述
一.研究可靠性的必要性
1. 汽车可靠性是汽车最主要的性能指标，汽车的动力性、经济 性、操纵稳定性、平顺性都依赖于可靠性
二.可靠性分类
1. 汽车固有可靠性：在设计、生产中给定的汽车可靠 性，一旦生产出来，其固有可靠性就被确定了。
2. 汽车使用可靠性：随使用过程中实际体现出来的可靠性。随 着使用条件的变化而变化。
6
三.可靠性理论的研究内容
1. 可靠性物理 失效理论：失效过程 失效机理 危害性分析 故障树分析
2.可靠性设计与最优化 可靠性设计基于强度和负荷分布特性进行
3.统计设计 4.可靠性试验和试验数据的分析预测 5.可维修性和更新理论
可维修性：互换 通达 及时性 6.可靠性管理技术
7
§1﹣2 可靠性的基本概念
一.可靠性的定义
定义：汽车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。 规定的使用条件：
环境条件：气温、湿度、大气压等 贮存条件：贮存方式 使用条件：道路交通、负荷状态、维修水平等 规定的时间： 对于耗损件：规定的行驶小时数（年）或行驶里程。 对于疲劳件：循环次数 规定的功能： 是指达到设计制造要求或规定工作性能目标， 只要有一项达不到要求就是故障。 故障：一般指不能工作、工作不稳定、或性能下降 能力：指完成规定功能的稳定性，一般用概率表示。
靠度。
n
即： R (t) P { T t} 0 ,t
T-无故障工作时间
t－规定的时间
9
2.失效概率与失效概率函数 F(t) 整车、总成 或零件在规定的使用条件下和规定的时间内 ，不能完成规定功能的概率。
表达式：
F
r n
即： n个产品中，到t时刻有r个失效
则： F(t)P {Tt}
那么：R(t)F(t)1与可靠度为对数函
F(t)0t f(t)dt R ( t) 1 0 tf(x ) d t x f(x ) dx
11
4.故障率函数(t)
到t时刻尚未发生故障的产品（汽车），在下一个单位时间 t 内发生故障的条件概率。（单位：菲特）
设N个零件，到t时刻的故障件数为 Nf(t) ,其无故障的残余件数为 （ NNf(t)）在下一个单位时间 t内出现的故障件数为 N
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
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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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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)
数。
所以： R(t)1F(t)
10
3. 故障概率密度函数f(t) 由于产品发生失效式随机的，所以T是一个随 机变量。若F(t)为产品失效的分布函数，如 果F(t)是可微的，则称 f(t) 为故障概率密 度函数，记为：f(t),有：
则： dF (t ) dt
f(t)dd(ft)tdd(R t)t d(F t)f(t)dt
工作时间。即MTBF
6.维修度（Maintainability)
MTBF
1 N
N i1
ti
可维修性产品在规定的条件下规定的时间内，维修完
毕的概率、维修完成的可能性：
M(t)=P{T＜t}
T→0 M(t)→0
T→∞ M(t)→1
13
二.可靠性的评价指标及数学表示
7.平均维修时间 （MTTR)
MTT N 1RiN 1ti1(t)
可靠性的评价指标 可靠性的变化规律 可靠性试验及数据的处理分析 汽车总成及部件的失效理论
2）研究和探讨如何以最优的单位消耗来维持和恢复汽车的技术 状况和延长汽车的使用寿命
3）探讨使用寿命理论和方法 4）研究汽车技术状况诊断理论与技术
3
3. 维修理论的发展状况 60年代，计划预防维修理论为主：
➢ 影响汽车技术状况的零件技术状况有规律可遵循 ➢ 维修工作必须在故障发生前进行 ➢ 维修工作量是强制性的、定期的 ➢ 维修工作量取决于汽车可靠性和技术状况
即
(t)
f (t) R(t)
(t) 为故障随时间变化的函数 。 当 (t) ＝常数→指数分布
当(t) →递减→威布尔分布
当 (t) →递增→对数正态分布、正态分布
5.平均无故障工作时间（MTBF)
对于不可维产品：指从开始工作到发生失效的平均使
用时间或次数，记做：MTTF
对于可维产品：两次故障的平均间隔时间称为无故障
(t) 修复率：指某时间还在维修的产品，在该时刻后的单位时间 内修复的条件概率。
当维修时间服从指数分布时，con， sM t T T1R
8.有效度 Availability 可维产品在某一特定瞬时能维持其功能的概率， 综合考虑了产品的可靠度和维修的指标。 产品长时间使用的平均有效度：
70年代初，英国丹尼斯帕克斯提出设备综 合工程学，并在欧洲推广。 之后，日本综合了计划预防维修和设备综 合工程学以及中国的鞍钢宪法，提出了全 员生产维修。 美国也在此基础上提出了后勤工程学。
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第一章 汽车可靠性理论基础
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§1﹣1 汽车可靠性概述
一.研究可靠性的必要性
1. 汽车可靠性是汽车最主要的性能指标，汽车的动力性、经济 性、操纵稳定性、平顺性都依赖于可靠性
二.可靠性分类
1. 汽车固有可靠性：在设计、生产中给定的汽车可靠 性，一旦生产出来，其固有可靠性就被确定了。
2. 汽车使用可靠性：随使用过程中实际体现出来的可靠性。随 着使用条件的变化而变化。
6
三.可靠性理论的研究内容
1. 可靠性物理 失效理论：失效过程 失效机理 危害性分析 故障树分析
2.可靠性设计与最优化 可靠性设计基于强度和负荷分布特性进行
3.统计设计 4.可靠性试验和试验数据的分析预测 5.可维修性和更新理论
可维修性：互换 通达 及时性 6.可靠性管理技术
7
§1﹣2 可靠性的基本概念
一.可靠性的定义
定义：汽车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。 规定的使用条件：
环境条件：气温、湿度、大气压等 贮存条件：贮存方式 使用条件：道路交通、负荷状态、维修水平等 规定的时间： 对于耗损件：规定的行驶小时数（年）或行驶里程。 对于疲劳件：循环次数 规定的功能： 是指达到设计制造要求或规定工作性能目标， 只要有一项达不到要求就是故障。 故障：一般指不能工作、工作不稳定、或性能下降 能力：指完成规定功能的稳定性，一般用概率表示。
靠度。
n
即： R (t) P { T t} 0 ,t
T-无故障工作时间
t－规定的时间
9
2.失效概率与失效概率函数 F(t) 整车、总成 或零件在规定的使用条件下和规定的时间内 ，不能完成规定功能的概率。
表达式：
F
r n
即： n个产品中，到t时刻有r个失效
则： F(t)P {Tt}
那么：R(t)F(t)1与可靠度为对数函
F(t)0t f(t)dt R ( t) 1 0 tf(x ) d t x f(x ) dx
11
4.故障率函数(t)
到t时刻尚未发生故障的产品（汽车），在下一个单位时间 t 内发生故障的条件概率。（单位：菲特）
设N个零件，到t时刻的故障件数为 Nf(t) ,其无故障的残余件数为 （ NNf(t)）在下一个单位时间 t内出现的故障件数为 N