北航可靠性-故障模式影响及危害性分析案例教学

障模式 障原因 务剖面 的结果，简要描述 故障模 品故障 故障检测等分对其它栏
分析的 分析结 简要说 每一个故障模式的 式确定 模式原 析结果简要描的注释和
结果， 果，简 明发生 局部、高一层次和 其严酷 因、影 述设计改进与补充说明
简要描 要描述 故障的 最终影响并分别填 度和发 响等分 使用补偿措施
设计改进措施等
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产品描述
J16-G10A螺旋桨顺桨系统 螺旋桨除了在工作范围内能变距外,还能固定在顺 桨位置,即桨叶对飞机飞行时产生最小阻力这样 一种位置.
正常位置
顺桨位置
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产品描述
功能及组成
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产品描述
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产品描述
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液压力和桨叶离心力 相互转换 自动定距
保证滑油从螺旋桨轴 的头部流入螺旋桨内
开关顺桨油路 顺桨泵进油时，打开顺桨
分油活门 控制小矩油压
顺桨/ 回桨 高压 滑油
连接桨 叶及发 动机并 传递扭
矩
保持发 动机平
衡转 速，控 制各种 顺桨系
统
吸功 变距 适应 不同 飞行
状态
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皮肌炎图片——皮肌炎的症状表现
输出危害性矩阵图、 Ⅰ、Ⅱ类故障模式清单、设计改进措施等 给出顺桨系统的FMECA分析结论
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谢谢
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故障模式影响及危害性分析案例教学
J16-G10A 螺旋桨顺桨系统
北京航空航天大学工程系统工程系
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螺旋桨顺桨系统系统的FMECA
学习要求
要求通过案例分析基本掌握硬件FMECA分析技术， 如功能分析、约定层次划分、故障模式分析、故障 影响分析、和设计改进措施的制定等。
教学内容
产品描述 系统功能分析，系统约定层次划分 故障模式影响分析 危害性分析 填写FMECA表格 分析输出危害性矩阵图、Ⅰ、Ⅱ类故障模式清单、
起飞/着 陆 全部
妨碍变距
不能控 制桨叶 角
飞行 飞机振动 Ⅲ 员感
觉
停车顺桨
E
1
桨毂
G10- 变距、 0000 联接
b. 联接 失效
裂纹
起飞/着 陆 全部
桨袖断裂
桨套、 桨叶等 脱体
击坏飞机 其他部件；Ⅱ 飞机振动
关、重零组件 转速磁力探伤； 变化控制渗碳层厚
度
E
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FMECA输出
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故障模式影响分析
严酷度类别定义：结合航空产品的特点，确定升降舵系 统严酷度类别定义
严酷度类别
严重程度定义
Ⅰ类 这是一种会导致顺桨系统毁坏的故障。
这种故障会导致顺桨系统部分严重损坏，不 Ⅱ类 能完成基本功能。
这种故障会引起顺桨系统的部分功能无法完 Ⅲ类 成，为了完成这些功能，需要采取应急措施。
近乎为零
某一故障模式发生概率小于产品总故障概 率的0.1%
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FMECA表格选用
选用如下FMECA表：
故障模式影响分析（FMEA）表
初始约定层次产品
任务
审核
第 页•共 页
约定层次产品
分析人员
批准
填表日期
代 码
产品或 功能标
志
功 能
1
2
3
对每一 记录被 简要
产品的 分析产 描述
每一故 品或功 产品
皮肌炎是一种引起皮肤、肌肉、 心、肺、肾等多脏器严重损害的， 全身性疾病，而且不少患者同时 伴有恶性肿瘤。它的1症状表现 如下：
1、早期皮肌炎患者，还往往 伴有全身不适症状，如-全身肌 肉酸痛，软弱无力，上楼梯时感 觉两腿费力；举手梳理头发时， 举高手臂很吃力；抬头转头缓慢 而费力。
系统约定层次划分
这种故障对顺桨系统的功能无影响，仅轻度 Ⅳ类 影响产品有效使用和操作。
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危害性分析
进行定性的危害性分析之前须明确给出故障模式发生概 率等级定义。结合航空产品的特点，给出升降舵系统故 障发生概率等级定义
故障模式发生
等级 定义
概率的特 故障模式发生概率（在产品使用时间内）
征
A 经常发生
述每一 每一故 的任务 入第7栏--9栏
生概率 析结果，
产品的 障模式 阶段与
等级 简wenku.baidu.com描
所有故 的所有 该阶段
述故障
障模式 故障原 内产品
检测方
因 的工作
法
方式
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填写FMECA表格
根据前面分析，填写FMECA表，如下表所示：
WJ5AI发动机系统故障模式影响分析（FMECA）表
初始约定层次：运七飞机 约 定 层 次： J16-G10A螺旋桨
连 杆
夹 紧 箍
紧 箍 螺
变 距 杆
栓
油 缸 螺 帽
通 气 堵 头
转 接 管
滑 油 管 螺 帽
活 塞 盖
离 心 定 距 器
液压 定距 分油 活门
调 整 衬 套
油 缸 螺 帽
油 缸
止 动 螺 帽
顺 桨 限 动 环
桨帽 定心 轴套
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确定故障判据，完成故障模式分析
确定顺桨系统的故障判据 确定顺桨系统的故障模式库 完成顺桨系统零、组件产品的故障模式分析
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产品描述
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系统功能分析
绘制顺桨系统功能与结构图，完成系统功能分析
顺 桨 泵
螺旋桨 顺桨系
统
桨 毂
调 速 器
电机 齿轮泵 直属零件 桨壳组件 油缸组件 活塞组件 活塞盖组件 接管嘴组件 顺桨分油活门 选择活门 回桨分油活门
驱动齿轮泵 输出高压滑油
传递变距力
总体连接,传递载荷 储油
高概率
某一故障模式发生概率大于产品总故障概 率的20%
B 有时发生
中等概率
某一故障模式发生概率大于产品总故障概 率的10%，小于20%
C 偶然发生
不常发生
某一故障模式发生概率大于产品总故障概 率的1%，小于10%
D
很少发生
不大可能发生
某一故障模式发生概率大于产品总故障概 率的0.1%，小于1%
E 极少发生
任 务：起飞/着陆 全部 分析人员：
审定： 批准：
第1页 共1页 填表日期：2007.04.11
产品或功能 标识
代 码 产品 部件
名称 代号
功能
故障模 式
故障原因
任务阶
故
段及
工作方 式
局部影响
障影响
高一层 次影响
最终影响严度酷故检方障测法
补偿措施
发 生 概 率 等
级
a. 变距 功能失 效
变距机构 组成零组 件裂纹；
根据顺桨系统的结构和功能，结合FMEA分析的需要，
完成顺桨系统约定层次的划分
初始约 定层次 第一层
顺桨系统
约定层 次
调速器
桨毂
顺桨泵
最低约 定层次
顺
回
桨选桨
分择分
油活油
活门活
活 塞 组 件
活 塞 盖 组 件
桨 壳 组 件
门
门
接
油直
油
缸属 组零 件件
管 嘴 组
电 机
齿 轮 泵
件
活堵 塞头
夹
桨 套
桨 壳
障模式 能的名 所具
采用一 称与标 有的
种编码 志 主要
体系进
功能
行标识
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故障模 式
故障 原因
任务阶 故障影响
段与 工作方 局部
式 影响
高一 层次 影响
最终 影响
严酷度
故障检 测方法
设计改进措施 使用补偿措施
备注
4
5
6 7 8 9 10 11
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根据故 根据故 根据任 根据故障影响分析 按每个 根据产 根据故障影响、主要记录