汽车可靠性 第三章
汽车维修工程课件第一章汽车可靠性理论基础ppt
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
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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。
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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)
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（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
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（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
汽车可靠性概述
故障概率密度
由概率论知：若故障分布函数连续可导，则故障密度函数可求导得出 ：
F t
t
0
f
t dt
则
Rt
1
F t
1
t
0
f
t dt
0
f
t dt
上式表示产品出现故障的概率随时间变化的规律。即反映了单位时 间的失效概率。
汽车可靠性概述
故障率
定义：工作到某时刻尚未失效的产品，在该时刻后单位时间内发生 故障的概率，称为该产品在t时刻的故障率，记为 。
于先生：惊讶的目光
服务小姐主动解释说：“我刚刚查过电脑记录，您在去年的6月8 日在靠近第二个窗口的位子上用过早餐”
“老位子！老位子！” “老菜单？一个三明治，一杯咖啡，一个鸡蛋？”
“老菜单，就要老菜单！”
后面的三年的时间没有再到泰国去。 在于先生生日的时侯突然收到了一封东方饭店发来的生日贺卡，里面还附了 一封短信， 内容是：亲爱的于先生，您已经有三年没有来过我们这里了，我们全体人员 都非常想念您，希望能再次见到您。今天是您的生日，祝您生日愉快。
第5章 汽车零件的修复的内容
5.1汽车零件的修复方法 5.2零件修复方法的选择
第6章 汽车主要总成机械系统的修理的内容
6.1发动机的修理 6.2汽车底盘的修理 6.3汽车电气设备维修 6.4汽车车身的修理
第7章 汽车维修质量及评价的内容
7.1质量概述 7.2质量分析法 7.3质量保证体系 7.4汽车维修质量的评价
第三阶段：（六十年代）普及期
（可靠性工程从电子工业向其他工业部门迅速推广）
第四阶段：（七十年代以来）成熟期
（可靠性技术成为解决产品责任问题的重要手段 ）
汽车零部件可靠性与寿命试验研究
汽车零部件可靠性与寿命试验研究第一章：引言汽车作为人们出行的主要工具，零部件的可靠性和寿命是直接关系到行车安全和舒适性的关键因素。
汽车零部件的可靠性和寿命试验一直是汽车工业研究的重点之一。
制定可靠性试验标准是鉴定零部件质量的关键。
本文将对汽车零部件试验的可靠性与寿命试验方法进行详细的探讨。
第二章：汽车零部件可靠性试验2.1 可靠性试验的定义可靠性试验是用各种可能的方法对汽车零部件进行测试检测，并将这些数据应用于试验或模拟。
通过这些试验数据分析来推断汽车零部件的可靠性。
2.2 可靠性试验的分类（1）性能可靠性试验：汽车零部件性能是衡量其可靠性的重要指标，性能可靠性试验主要是对汽车零部件的性能进行测试判定。
这种试验主要是通过台架试验进行判定和鉴定，包括功率、扭力、变速器、行驶里程和其他性能指标的测试。
（2）环境可靠性试验：汽车在使用中往往会经历各种环境的变化，包括气候、温度、湿度、盐度、沙尘等等。
环境可靠性试验主要是对汽车零部件在这些环境中运行的可靠性进行测试。
（3）寿命可靠性试验：汽车零部件的寿命试验主要是测试汽车零部件的使用寿命，根据试验数据分析来推断零部件的寿命，从而预测汽车零部件的寿命周期。
2.3 可靠性试验的方法（1）加速试验：加速试验主要是对汽车零部件进行加速老化测试，通过这种方法检测汽车零部件的可靠性和耐久性。
加速试验的时间比较短，因此成本也相应的较低。
但需要注意的是，在进行加速试验时需要选择合适的试验条件，并注意和实际使用情况的比较。
（2）正常使用试验：正常使用试验主要是模拟汽车零部件在实际使用中的情况，对零部件进行长期试验。
通过这种方法，能够模拟出零部件的使用寿命和可靠性，但试验时间较长，成本也相应增加。
（3）疲劳试验：汽车零部件在使用过程中，经常会受到一定的引力和振动的影响，这些对零部件有着较大的疲劳损伤。
疲劳试验主要是通过对这些状态进行模拟实验，检测汽车零部件在疲劳状态下的可靠性和耐久性。
新能源汽车动力系统的可靠性分析
新能源汽车动力系统的可靠性分析第一章：前言随着新能源汽车的快速发展，新能源汽车动力系统的可靠性愈加受到关注。
本文将会对新能源汽车动力系统的可靠性进行分析，并探讨新能源汽车动力系统的发展方向。
第二章：新能源汽车动力系统的介绍新能源汽车动力系统包含电池、电机、电控、综合控制器、功率器件等多个部分，通过电能的转换驱动车辆。
与传统燃油汽车相比，新能源汽车的核心在于电池和电机，功率器件和控制器的作用是将电池电量转换成驱动力，实现车辆行驶。
第三章：新能源汽车动力系统可靠性来源分析1. 电池系统：电池可靠性是影响新能源汽车动力系统性能的关键因素，电池管理系统的可靠性直接决定了电池安全和寿命。
常见影响因素包括气候、温度、充电速度、内阻等。
2. 电机系统：电机系统主要涉及到电机的可靠性、电机控制系统的可靠性，对于电机的磨损、过热、故障等问题都需要进行可靠性分析。
3. 电控系统：电控系统涉及到电子元器件、芯片、电子传感器等，对于电控系统的可靠性需要进行长时间的抗干扰测试。
4. 综合控制器：综合控制器是新能源汽车动力系统的智能核心，安全稳定性和可靠性是设计和应用中的重要目标。
综合控制器的工作状态在车辆行驶中直接影响着新能源汽车的安全性和效能。
第四章：可靠性测试方法为更好的保证新能源汽车动力系统的可靠性，需要开展可靠性测试。
可靠性测试通常分为以下几种：1. 实际路试测试：通过设定测试场景，对电池、电机等关键部件进行路试测试，考察新能源汽车在实际驾驶中的可靠性。
2. 模拟测试：通过建立模拟测试平台，对电池、电机等关键部件进行可靠性测试。
模拟测试可以节省测试成本，避免因实际测试条件不足导致的测试误差。
3. 器件可靠性测试：针对电电子器件、芯片等部件，进行可靠性测试，研究器件在不同工作条件下的可靠性。
4. 环境耐久测试：通过模拟不同环境、不同工况下的测试，考察零部件的耐久性和可靠性。
第五章：新能源汽车动力系统的发展方向1. 提升电池技术：目前新能源汽车电池寿命较短、价格较高，需要进一步提升电池技术，扩大电池容量。
汽车可靠性理论基础
图１－５ 串、并联组合系统
图１－６等效串联系统
其系统可靠度为：
RS=RARB+RARC-RARBRC
汽车维修工程
（三）汽车可靠性分配 1、汽车可靠性分配的定义
第1章 汽车可靠性理论基础
根据系统设计所确定的汽车可靠性指标值，合理地将指标分 配于系统各单元的设计过程。
2、汽车可靠性分配的目的和作用
（1）通过可靠性分配，确定汽车系统的可靠性指标。 （2）通过可靠性分配，确定各子系统的可靠性指标。 （3）通过可靠性分配，有利于加强设计部门间的联络和配合。 （4）通过可靠性分配，有利于增强设计者的全局观念。
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:
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
汽车维修工程
第1章 汽车可靠性理论基础
（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
汽车维修工程
§1-2 汽车故障类型及故障分布规律
第1章 汽车可靠性理论基础
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。 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。
按原因后果分
汽车维修工程
2.故障的分类
（1）按故障模式分：
第1章 汽车可靠性理论基础
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）。
1-3-汽车可靠性设计、可靠性管理
是偏保守的设计，其所用的载荷及材料性能等数 据，是取平均值或者取最大或最小值。 没有考虑到数
据的分散性，忽略了使设计参数产生变化的随机因素，
并且缺乏对设计参数统计规律的认识。
汽车可靠性设计
可靠性设计原理
可靠性设计又称为概率设计。 各设计参数视为随机变量, 它服从一定的分布。
概率设计法能够解决两方面的问题： 1.根据设计进行分析计算，以确定产品的可靠度 2.根据任务提出的可靠性指标，确定零部件的参数。
汽车可靠性管理
汽车可靠性管理概述
可靠性管理的四个著名论点
美国著名的可靠性专家里昂·波多斯基博士曾根据自己 从事可靠性工作多年的经验，提出了可靠性管理的四个著 名论点。 ➢ 没有任何不可靠的产品，只有生产不可靠产品的人； ➢ 没有经过良好训练的质量保证人员，就没有质量保证； ➢ 产品的可靠性不是通过试验获得的，只有严格贯彻执行有关
（1-62）
汽车可靠性设计
可靠性设计原理
同理，强度h落在某一h1邻域内，若要零件不发生破坏，则应力
要小于强度。可以导出R的另一表达式:
h
R fh (h)[ f S (s)ds]dh
（1-63）
式（1-62）和式（1-63）计算零件可靠度的一般表达式。
汽车可靠性设计
可靠性设计的原则与内容
内取值，则这一事件发生的概
f s (s1)
A1
f h (h1)
A2
率：
ds
o
s1
h, s
F (s1 ds / 2 s s1 ds / 2) fs (s1)ds
h1
图1-22
图中的面积A1表示应力落在这一区间的概率。
强度大于应力这一事件发生的概率，以图中的面积A2表示:
现代设计方法汽车可靠性设计2011
1.1 可靠性工程的发展概况
可靠性问题的提出和研究要追溯到第二次世界大战期间，美国空军因飞行故障事故 而损失的飞机达21000架，比被击落的多1.5倍；美军运往远东作战飞机上的电子设 备，经运输后有60%不能使用，在储存期有50%失效；电子设备在使用中故障率高， 难以维护。1943年，美国正式投入可靠性研究工作，最初主要研究真空管，因为它 是设备发生故障的关键，后来生产出了R很高的真空管，但故障并没有排除。因此， 不能只研究单个零件的R，还必须研究整个系统的R问题。
50年代，R问题能愈更突出。美国军用雷达因故障不能工作时间达84%，陆军的电 子设备在规定时间内有65%~75%因故障不能使用，从此美国开始可靠性系统研究 工作。1952年，美国国防部成立了“电子设备可靠性咨询小组（AGREE）”，1957年 发表了著名的“军用电子设备的可靠性”报告，提出了在生产、试制过程中产品可靠 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R问题及要 求。这份报告被公认是电子产品可靠性工作的奠基性文件。至此，可靠性理论的研 究开始起步，并逐渐在世界范围内展开，可靠性工程开始形成一门独立的工程学科。
1.1 可靠性工程的发展概况
60年代，由于产品趋向复杂化，工作环境条件的严酷，对可靠性的要求越来越 高。可靠性技术从电子业迅速推广到其它工业部门，从阿波罗飞船到洗衣机、 汽车、电视、 都应用了R设计技术和R管理技术。1961年美国开始研制Apollo-Ⅱ 号飞船，有720万个零（元、器）件，共42万人参加研制。要求每个零件必须有 高可靠性，有时一个零件失效可能导致整个系统的故障，造成灾难性后果。美国 通用电气公司研制了“用仿真方法预测Apollo飞船完成任务的概率”的计算机程序， Apollo飞船的固有可靠性（由设计、制造确定的）为99.97%。1969年7月Apollo 登月成功，美国宇航局（NASA）将R工程技术列为三大技术成就之一，Apollo计 划被公认为是可靠性的充分体现。60年代末，70年代初，美国编制了一系列可 靠性规范，可靠性理论趋于成熟，应用领域不断扩大，到70年代末，可靠性研究 工作在世界范围内已达到了成熟期。
电动汽车动力系统的可靠性与安全性评估
电动汽车动力系统的可靠性与安全性评估第一章：介绍电动汽车作为一种新型的交通工具，具有零排放、低噪音、高能效等优点，已经成为全球汽车行业的研究热点之一。
在电动汽车的发展过程中，电动汽车动力系统的可靠性与安全性评估显得尤为重要。
本文将从可靠性和安全性两个方面对电动汽车动力系统进行评估，并探讨评估方法与相关的挑战和应对措施。
第二章：电动汽车动力系统的可靠性评估2.1 可靠性概述可靠性是指在规定的时间和条件下，系统或产品在执行规定功能时不出现故障的能力。
对于电动汽车动力系统，可靠性评估主要包括以下几个方面：2.1.1 故障模式分析通过对电动汽车动力系统潜在故障模式的分析，可以了解各个组件的故障模式及其对系统可靠性的影响。
故障模式分析可以通过实验测试、现场监测和历史数据分析等方法进行。
2.1.2 可靠性预测通过对电动汽车动力系统中各个关键组件的可靠性进行预测，可以评估整体系统的可靠性水平。
可靠性预测可以基于已有数据进行统计分析，也可以利用仿真模型进行系统级的预测分析。
2.1.3 可靠性指标评估可靠性指标评估是通过对某些关键指标进行定量分析，来评估电动汽车动力系统的可靠性水平。
常见的可靠性指标包括故障间隔时间、故障恢复时间、故障率等。
第三章：电动汽车动力系统的安全性评估3.1 安全性概述电动汽车动力系统的安全性评估主要关注系统在使用过程中的安全性问题，包括防火、防爆、防冲击等方面。
安全性评估的目标是尽量消除或减少事故发生的可能性，保护车辆和乘客的生命财产安全。
3.1.1 物料选择与设计物料选择与设计是电动汽车动力系统安全性的基础。
对电动汽车动力系统中所使用的电池、电控装置等关键部件，需要选用高品质、经过认证的材料，并进行严格的设计验证和测试，确保其满足安全性要求。
3.1.2 故障逻辑分析通过对电动汽车动力系统中可能出现的故障逻辑进行分析，可以识别并防范潜在的危险。
故障逻辑分析可以通过故障树分析、失效模式与影响分析等方法进行。
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：。
汽车可靠性 PPT课件
▪ (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。
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▪ (1)汽车产品。汽车产品包括整车、总成 和零部件，它们都是汽车可靠性研究的 对象。
▪ (2)规定条件。条件包含工作条件（气候 情况、道路状况、地理位置等）、运用 条件（载荷性质、载运种类、行驶速度 等）、维修条件（维修方式、维修水平、 维护制度等）和管理条件（存放环境、 管理水平、驾驶员技术水平等） 。
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Байду номын сангаас
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
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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。
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可靠性的评价指标
▪ 汽车可靠性是汽车所具有的寿命质量方面的一种能力。可 靠性评价指标有可靠度、累积故障概率、故障率、平均无 故障工作时间、平均首次故障时间、可靠寿命、平均维修 时间。
1.可靠度 汽车可靠度是指汽车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，用R 表示。 概率是反映随机事件在n次试验中发生r次故障的可能性。 概率是通过频率来表达的，所谓频率是指在n次试验中， 产生r次某种结果，那么出现这种结果的频率就是r/n，显 然0≤r／n≤1。
汽车可靠性设计提纲(20051110打印)解读
汽车可靠性设计讲课提纲（部分）重庆大学机汽车系 舒红第二章 汽车可靠性评价指标2.1可靠性指标 一、可靠度的定义汽车或零部件在规定的条件，规定的时间内无故障地完成规定功能的概率。
可靠度是在一定置信度下的条件概率（0~1），置信度指的是所求得的R 在多大程度上是可信的。
二、可靠度函数R （t ）设规定时间为t ，产品寿命为T （随机变量）。
R(t)=P(T ≥t) 0≤t<∞(2-1)设有N 件产品，从开始工作到时刻t 发生的故障的件数N f (t)。
平均可靠度估计值置信度50% (2-2)置信度100% 一般当N 足够大三、不可靠度（失效概率）F(t)F(t)表示产品在规定的时间t 内不能完成规定功能的概率，即发生故障的时刻T 小于t 时的概率。
它与R(t)是互补的，即产品失效和不失效是互逆事件。
)(1)()(t R t T t F -=<P = （2-3）1)()(=+t R t F四、失效概率密度函数f(t) 1、失效频率直方图1）取N 件产品作寿命试验（也可以是实际使用的失效统计数据），测量其失效时间；2）将失效时间分为K 个区段：[t o ,t 1]，[t 1,t 2]…[t k-1,t k ]),2,1(1k i t t t i i =-=∆-，共有k 组3）第i 个区段],[1t t i -内，产品失效频数为i N ∆， 失效频率工作到t i 时刻的累积失效频率在处理实际问题时，F i 就是F(t i )的估计值。
4）作出直方图当以单位时间的失效频率tN N i∆⋅∆作为纵坐标时，作出的图称为失效频率密度分布直方图。
每一小方块面积代表这区间的失效频率。
所有矩形的面积之和为1∑∑===∆→=∆⋅∆⋅∆ki iki i N N t t N N 1111 2、失效概率密度函数f(t)N t N N t R f )()(ˆ-=Nt N N t R f )()(-≈)(ˆ)(t R tim t R N ∞→=Nt N t F f )()(≈NN W ii ∆=∑∑===∆=ij jij ji W NNF 11tN t N t N imt f f ∆⋅∆→∆∞→=)(0)( （2-4）设工作到t 时刻的失效数为)(t N f 工作到)(t t N t t f ∆+∆+tN t N t t N t N imt N t N t N im t f f f f ∆⋅-∆+→∆∞→=∆⋅∆→∆∞→=)()(0)(0)( dtdFt t F t t F t N im=∆-∆+→∆∞→=)()(0（2-5）f(t)反映了失效概率随时间变化的平均变化率。
汽车可靠性第3章
m
(m 0, 0, t )
式中 m— 形状参数； —尺度参数； —位置参数。
t F (t ) 1 exp
m
可靠度函数:
t Rt 1 F t exp
当它工作500h后，其未失效为3679件。试计算从第
500h开始，工作到800h时的失效数
。N f
6
车辆可靠性设计
第三章 可靠性常用分布函数
四、正态分布
N ( , 2 )
1、正态分布故障密度函数
1 f (t ) e 2
1 t 2
2
, ( t )
可靠寿命 特征寿命
TR ( ln R)
1 m
TR ( ln R)
1 m
T (e1 )
T (e1 )
23
车辆可靠性设计
第三章 可靠性常用分布函数
例7(教材例3-4)：已知某汽车零部件疲劳寿命服 从威布尔分布，其形状参数 m 2 400h 0h 试计算该部件的平均寿命;可靠度为95%的可靠寿命;
中位寿命和特征寿命。（变速箱寿命服从指数分布）
26
1 2
e
t2 2
正态分布标准化
设z t
1 ( z ) f (t ) e (标准正态变量) 2 ( z ) ( z )
z2 2
( z ) 值可查正态分布密度函数数值表
8
车辆可靠性设计
第三章 可靠性常用分布函数
2、正态分布不可靠度函数
1 F (t ) 2
9
车辆可靠性设计
汽车制动系统设计及其可靠性分析
汽车制动系统设计及其可靠性分析第一章绪论汽车制动系统是汽车安全的基础设施，它对车辆的运行安全起着重要的作用。
因此，在设计汽车制动系统时，必须考虑用户的需求和安全性。
第二章汽车制动系统的设计汽车制动系统设计的主要目的是满足刹车安全要求和提高流动性能。
刹车安全要求是指在所有情况下，刹车系统均需在短时间内减速车辆并保持车辆行驶稳定。
流动性能是指制动系统的运动特性，例如博减速和制动距离。
制动系统的主要部件包括制动器、制动盘、轮胎和制动辅助设备。
制动器在制动盘上产生摩擦力，将车辆熄火并减速。
制动盘是制动器的主要部件，它位于车辆车轮的后面，并被装置在轴承上。
制动盘通常由放射状凸起的圆盘构成，圆盘上的凸起可以使制动器产生摩擦力。
制动系统设计时，需要考虑诸多方面因素，例如汽车的车速、制动盘的半径、制动盘的摩擦系数和制动器的尺寸等。
这些因素均会影响制动系统的性能。
第三章汽车制动系统的可靠性汽车制动系统的可靠性直接影响到车辆行驶的安全性。
为了保证汽车制动系统的可靠性，需要对其性能进行全面的分析。
在制动系统的设计和测试过程中，需要进行正常和故障测试。
正常测试是指在标准测试条件下对制动系统进行测试。
故障测试是指在不同故障条件下对制动系统进行测试，例如制动盘失效、制动辅助设备失效等。
通过正常和故障测试的数据，可以评估汽车制动系统的可靠性。
以制动盘失效为例，可以通过对失效模型的建模和仿真分析来评估制动盘失效对制动系统性能的影响。
此外，还可以对制动系统进行故障树分析。
故障树分析是一种分析因果关系的方法，可以确定制动系统的故障原因并采取相应的措施对其进行修复。
第四章总结与展望汽车制动系统设计和可靠性分析是保证汽车行驶安全的重要步骤。
在设计过程中，需要考虑汽车的各种因素，以确保制动系统达到其预期目标。
在可靠性分析中，需要进行正常和故障测试，以评估制动系统的性能。
未来，随着汽车技术的不断发展，汽车制动系统将不断升级，以满足更高的安全性需求。
新能源汽车安全与可靠性评估方法研究
新能源汽车安全与可靠性评估方法研究第一章导论随着环境保护和能源危机的日益严重，新能源汽车成为了引人注目的研究热点。
然而，由于其新兴的技术和系统，新能源汽车在安全与可靠性方面面临着挑战和困境。
因此，研究新能源汽车的安全与可靠性评估方法具有重要的现实意义和科学价值。
第二章新能源汽车安全评估方法2.1 安全威胁分析在新能源汽车的安全评估中，首先需要对其潜在的安全威胁进行分析。
这包括电池系统的过热与短路、电动机的故障和变速器的失效等。
通过对这些潜在的威胁进行系统分析和评估，可以从根本上识别和解决可能导致事故的因素。
2.2 仿真模拟与实验验证仿真模拟和实验验证是新能源汽车安全评估的重要手段。
通过建立适当的模型和测试平台，可以对各种场景进行仿真和验证，包括碰撞、火灾和爆炸等情况。
这可以帮助研究人员更好地理解和评估新能源汽车的安全性能。
2.3 标准制定与监管政策标准制定和监管政策是确保新能源汽车安全性能的重要手段。
相关部门应制定并实施严格的技术标准和监管政策，对新能源汽车进行统一的安全评估和认证。
这可以有效地规范市场行为，保障消费者的权益，提升新能源汽车整体的安全与可靠性水平。
第三章新能源汽车可靠性评估方法3.1 可靠性预测与优化新能源汽车的可靠性评估需要对其关键部件和系统的故障概率进行预测和优化。
通过应用可靠性工程的方法和技术，可以建立新能源汽车的可靠性模型，分析系统的故障机制，并优化设计和制造过程，提高新能源汽车的可靠性水平。
3.2 故障诊断与维修预测新能源汽车的故障诊断和维修预测是保障其可靠性的重要环节。
通过应用先进的故障诊断技术，可以实时监测和判断新能源汽车的故障状态，提前预防和处理问题。
同时，通过维修预测分析，可以合理安排维修计划和资源，提高新能源汽车的可靠性和可维护性。
3.3 可靠性试验与验收评估可靠性试验和验收评估是新能源汽车可靠性评估的重要方法。
通过对新能源汽车在各种环境条件下的长期运行和各种试验，可以验证其可靠性设计和制造水平。
汽车的可靠性精编版
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
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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Fz (t ) Fi (t ) [1 R(t )]n
n
将子系统简化为一个新的 如图所示 可靠度为 R (t), 从而原系统简化为
i i 2 i i
i
Y
1 1 y ; X xi i n n
a Y bX
代入数学模型可计算Y的回归估计值，称为点估计。影响 因素较多情况下，还要进行预测区间估计（真值偏离预 测值的范围）。需要事先给定置信水平a。
25
2.4 预测方法
预测区间估计（置信水平a ）
样本方差为 S 2 1
数学模型：
Rs (t ) Ri (t )
i 1
n
式中 Rs (t)——系统的可靠度； Ri (t)——第i个单元的可靠度。
9
1.2 分类
3） 并联系统
定义：在由若干个单元组成的系统中，只要有 一个单元仍在发挥其功能，产品或系统就能维持其 功能；或者说，只有当所有单元都失效时系统才失 效就称此系统为并联系统或并联模型。并联系统又 称并联贮备系统。
30
2.4 预测方法
对GM(1,1) ，依据单变量累加生产序列建立模型
du (1) au (1) b dt
a、b为模型参数，方程的解就是灰色预测公式
b b ˆi11 (ui0 )e at u a a
II. 模型参数。若时间序列为等步长，可按最小 二乘法确定待定参数。 III. 模型检验。用后验差比法进行检验。先将预 测值进行累减还原计算残差，用残差建立后验差比值 C和小概率误差P来评价模型。
一个由N个新单元组成的串联系统， 如图所示
Rbc (t ) {1 [1 R(t )]n }N
1.2 分类
Rs(t)
并串联n=2,N=2
单个元件 串并联n=2,N=2 t 串、并联系统由串联部分子系统及并联部分子系统组 成。计算时应首先将系统中的纯并联部分或纯串联部分视 为子系统进行计算，将其简化为新的单元，简化后原系统 也得以简化，可以按纯串联或纯并联系统加以计算。
18
2.1 可靠性预测与分配关系
4）关系示意图
调研 可靠性目标
系统可靠性指标
比较
系统可靠性预计
分系统可靠性预计 分配到分系统 设备可靠性预计 更改 分配到设备
器件可靠性预计
技术条件
设计
可靠性预测与分配的关系
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2.2 预测的概念及目的
1）预测的概念
（1）定义
依据事物的发展历史，并考虑各种因素及其内在规 律来估计事物的状态和趋势。 （在产品设计阶段到产品投入使用前，对其可靠性 水平进行评估的过程。）
产生随机数的方法来模拟可能出现的随机现象。
32
2.4 预测方法
预测方法：
I. 确定初始概率分布，建立模型。 II. 进行随机抽样（数字模拟）。对研究对象的概 率分布给出随机数产生方法。 如概率密度函数为
1 f ( x) b a 0 ( a x b)
则x是区间(a,b)上概率为1/(b-a)的均匀随机数。若 概率密度正态分布，可定出在区间[0,1]的随机数。 III. 根据事先约定的随机数模拟结果和预测要求， 统计各事件发生频数，计算各统计量。
ˆ) (Y Y n2
i i
( x0 X ) 2 1 样本标准差为 S0 S 1 n ( xi X )2
其中：n－样本数目， n -2为自由度；x0－预测点的值；
ˆ Y i －预测值。 ˆ 对预测值 Y0 ，在置信水平为100(1- a)%的预测区间为 ˆ t / (n 2)S Y n 30
6） 复杂系统
定义：非串、并联系统和桥式网络系统都属于复杂 系统。
16
17
2.1 可靠性预测与分配关系
1）预测流程
零件 分系统 系统，自下而上。
2）分配流程
系统 分系统 零件，自上而下。
3）关系
预测是分配的基础，一般总是先进行可靠性预测， 后进行可靠性分配。在分配过程中，若发现了薄弱环节， 应改进设计或调换零件，随后又重新预测，重新分配。 两者结合，构成一个自下而上，又自上而下的反复过程， 直到主要要求与客观现实统一为止。
串并联
并串联
11
1.2 分类
假设当各单元相同，可靠度为R(t) N为系统中子系统数，n 为每个子系统 的元素个数： 串并联贮备的数学模型计算过程： 先计算每个子系统可靠度：
Rz (t ) Rn (t )
将子系统简化为一个新的单元，其
可靠度为 Rz(t), 从而原系统简化为 一个由N个新单元组成的并联系统， 如图所示
（2）流程
从过去的和现在已知的情况出发，利用一定的方法 和技术去探讨或模拟未知的、未出现的中间过程，并推 断出结果。 （3）发展状况： 在经济领域、决策方面得到充分应用和发展，产生 巨大经济效益； 在科学技术界发展迟缓（技术领域规律性强，容易 得到确定性结果；对预测方法和技术不了解）。
20
汽车可靠性技术
第十三讲
主讲教师：杨志发
学时：32
2.2 预测的概念及目的
2）预测的目的
（1）了解任务所提出的可靠性指标是否合理； （2） 对所设计的新车型的可靠性水平进行评估，寻 找问题和原因，改进和提高；
（3）对不同方案进行比较，确定可靠性指标；
（4）优化设计方案，选择最佳的汽车系统； （5）探索进一步提高汽车可靠性的途径及其方法； （6）为新车型的开发收集和积累经验、数据及资料。
预测精度等级划分
31
2.4 预测方法
4） 马儿科夫预测法
预测原则：概率预测原则。 预测原理：用一组随时间变化的量来描述一个系统的变
化过程。
预测方法：系统所处的状态和变化用概率描述，求出转
移概率以及多种状态时的转移概率矩阵，进而预测系统 某一时刻的状态。
5） 蒙特卡洛模拟
预测原则：概率预测原则。 预测原理：以数理统计理论为指导，用按一定概率分布
5
1.1 概述及定义
2） 定义
为了计算系统的可靠度，不管是可靠性预测还是
可靠性分配，首先都需要有系统的可靠性模型。可靠 性模型指的是系统可靠性逻辑框图(也称可靠性方框图) 及其数学模型。原理图表示系统中各部分之间的物理 关系。而可靠性逻辑图则表示系统中各部分之间的功 能关系，即用简明扼要的直观方法表现能使系统完成 任务的各种串—并—旁联方框的组合。
预测步骤方框图
24
2.4 预测方法
1） 回归预测法
预测原则：通过分析事物间的因果关系进行预测。 方法特点：数学模型的建立、模型的检验都较严格，
预测可靠性较高，适用于中短期预测。
模型为 y ax b 根据最小二乘原理，其模型参数为
b
一元线性回归：两个因素间存在线性关系，其数学
x y Y y x Xx
X L C R X
D D
组件级
ⅰ
ⅱ
ⅲ
ⅳ
8
1.2 分类
2） 串联系统
定义：若系统是由若干个单元（零、部件）或 子系统组成的，而其中的任何一个单元的可靠度都 具有相互独立性，即各个单元的失效（发生故障） 是互不相关的。那么，当任一个单元失效时，都会 导致整个系统失效，则称这种系统为串联系统或串 联模型。如图所示。
Fcb (t ) Fi (t ) [1 R n (t )]N
i 1 N
Rcb (t ) 1 [1 Rn (t )]N
汽车可靠性技术
第十二讲
主讲教师：杨志发
学时：32
1.2 分类
假设当各单元相同，可靠度为R(t) N为系统中子系统数，n 为每个子系统 的元素个数： 并串联贮备的数学模型计算过程： 串并联贮备的数学模型计算过程： 先计算每个子系统可靠度：
n
数学模型： Fs (t ) Fi (t )
i 1
式中 Fs(t)—— Fi(t)——第i个单元的不可靠度。
10
1.2 分类
4） 混联系统
定义：混联系统是由一些串联的子系统和一些并 联的子系统组合而成的。它可分为：串、并联系统（ 先串联后并联的系统）和并、串联系统（先并联再串 联的系统）。相应的模型如图所示。
多元回归分析法：多变量情况，过程类似，工作量大。
多元回归法要求数据必须充分（观测数据大于回归系数 量的6～8倍），而岩石力学问题是数据有限的。 折衷方法：假定几个模型；回归分析评价；选定合适模 型。
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2.4 预测方法
2） 时间序列预测法
预测原则：通过分析事物变化与时间相关性进行预测。 时间序列：观测或记录到的一组按时间顺序排列的数据。 预测方法：假定预测对象的变化仅与时间有关，根据时间
0 a 0
ˆ Z / 2S Y 0 a 0
n 30
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汽车可靠性技术
第十四讲
主讲教师：杨志发
学时：32
2.4 预测方法
相关性检验（求）
相关系数R为（-1≤R≤1）
R 1
2 ˆ ( Y Y ) i i
(Y Y )
i
2
在给定显著水平a情况下，查相关检验表的R0。 若|R|≥ R0，显著相关，检验通过。 若|R|< R0，不显著相关，分析原因，重新处理。
6
1.2 分类
1） 概述
可靠性模型 工作储备
非储备 串联
非工作储备
多数表决
简单
并联
n中取r
混联
混合
旁联
可靠性模型分类
模型主要分为串联系统、并联系统、混联系 统，此外还有备用冗余系统、复杂系统。