《机械可靠性设计》课程教学大纲

可靠性设计》课程教学大纲

课程编号：0803501041

课程名称：可靠性设计

英文名称：Design for Reliability

课程类型：专业必修课

总学时：40 讲课学时：40 实验学时：0

学时：40

学分：2.5

适用对象：机械设计制造及其自动化专业先修课程：高等数学概率论理论力学材料力学机械设计一、课程性质、目的和任务机械可靠性设计课程是机械设计制造及其自动化专业机械设计专业方向的一门专业课。

介绍了可靠性设计的原理及概貌。系统地讲述了机械强度可靠性设计的原理，静强度的可靠性设计和疲劳强度的可靠性设计，以及机械零部件的可靠性设计等。其主要任务是培养学生了解可靠性设计的概念、重要性及原理；掌握机械静强度可靠性设计的基本思想和方法；掌握机械疲劳强度可靠性设计的基本思想和方法，以及常用机械零部件的可靠性设计方法；通过本课程的学习，使学生有能力解决一般机械强度可靠性设计的问题；为学生的进一步深造打基础。

“可靠性”是产品质量和技术措施的一个最重要的指标，早已受到世界发达国家的高度重视，因此，在我国对工科学生开设此门科程，具有非常重要的现实意义。

二、教学基本要求学习完本课程应达到以下基本要求：1．了解可靠性设计的概念、重要性及原理；

2．掌握机械静强度可靠性设计的基本思想和方法；3．掌握机械疲劳强度可靠性设计的基本思想和方法；

4．有能力解决一般机械强度可靠性设计的问题。

三、教学内容及要求（此部分根据具体课程，可以按照章节列出具体内容，也可以根据内容分块）

1．可靠性基础掌握可靠性的基本概念，可靠性的定义，可靠性的概率分布，衡量可靠性的尺度（可靠度，失效率，平均寿命，维修度，有效度，系统有效性等等），以及分布函数的假设检验等。

2．可靠性设计原理

①掌握应力—强度干涉模型，在以下可靠性计算方法至少掌握一种：数值积分法、图解法、蒙特卡罗模拟法；

②掌握材料机械性能、工作载荷、几何尺寸等设计变量的统计处理与计算的一般方法；

③理解变异系数的概念，安全系数的统计分析，以及二者之间的关系，

3•机械疲劳强度可靠性设计

①了解疲劳强度可靠性设计基础知识，主要掌握一些疲劳强度的分布资料等；

②理解稳定变应力疲劳强度可靠性计算方法，以及零件的疲劳曲线（R-S-N曲线）等;

③了解不稳定变应力疲劳强度可靠性计算方法，包括稳定和不稳定变应力两种情况；

4•机械零部件的可靠性设计

①掌握螺栓联接的可靠性设计方法，重点掌握承受静载荷松螺栓联接的可靠性设计，

理解承受变载荷紧螺栓联接的可靠性设计；

②理解圆柱螺旋弹簧的可靠性设计，包括静强度设计和疲劳强度设计两种。

③理解V带传动能力的可靠性计算方法，包括其设计准则，具体计算步骤等；

④理解圆柱齿轮轮齿强度的可靠性设计，包括接触疲劳强度的可靠性计算，弯曲疲劳

强度的可靠性计算等；

⑤理解轴的可靠性设计方法，包括轴的强度可靠性和刚度可靠性计算；

⑥掌握滚动轴承的可靠性设计方法。

5.系统可靠性设计

掌握系统可靠性预测、可靠性分配的一般方法，了解故障数分析方法在系统设计中的应

用；

6.机械可靠性优化设计

了解机械可靠性优化设计的概念，理解两种不同设计方法：一、以可靠度最大为目标的机械强度可靠性优化设计；二、以可靠性为约束条件的机械强度可靠性优化设计。

四、所含实践环节（无）

五、课外习题及课程讨论

为达到本课程的教学基本要求，课外习题（包括自测题）不应少于8题。

六、教学方法与手段

本课程采用板书与多媒体课件结合的方式进行课堂教学。

七、各教学环节学时分配

八、课程成绩评定办法

本课程为考查课程，期末考试为开卷笔试。学生的课程总评成绩由平时成绩（占和期末考试成绩两部分构成。

九、推荐教材和教学参考书

教材：《机械可靠性设计》，孟宪铎著，冶金工业出版社，1991 参考书：《机械强度的可靠性设计》，徐灏著，机械工业出版社，1990

《机械可靠性设计》，刘惟信著，清华大学出版社，1995

十、说明

大纲制订人：张艳丽大纲审定人：王

贤民制订日期：2010年05 月