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第一章：汽车可靠性理论

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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

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
汽车可靠性理论说课课件

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

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
汽车可靠性 PPT课件

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）
汽车的可靠性资料

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

第一章汽车可靠性理论基础PPT课件

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)
汽车可靠性理论基础

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
1-汽车可靠性理论基础

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

第一章 汽车可靠性理论基础

第一章 汽车可靠性理论基础

汽车维修工程习题第一章汽车可靠性理论基础一、名词解释1．汽车失效：汽车运行过程中，零部件逐渐丧失原由的或技术文件所要求的性能，而引起汽车技术状况变差，直至不能履行规定的功能，叫汽车失效。

2．汽车工作能力：汽车按技术文件规定使用性能指标，执行规定功能的能力，称汽车工作能力。

3．可靠度：汽车在规定条件下和规定时间内完成规定功能，不发生故障的概率。

4．可靠性：产品在规定条件下，在规定时间内，完成规定功能的能力（四要素：产品、条件、时间、功能）。

5．汽车技术状况：汽车技术状况是定量测得的，表征某一时刻汽车外观和性能参数值（结构参数、技术状况参数）的总和。

二、填空题1、汽车早期失效期的基本特征是开始时失效率( 较高)。

2、汽车技术状况变化的类型分为（突发性）、（渐进性）两类。

3、汽车失效类型有（磨损）、（疲劳断裂）、腐蚀、变形、老化。

4、对汽车而言，按照故障率函数特点，把故障分成早期失效期故障、（偶然失效期故障）、耗损失效期故障。

5、对汽车而言，可靠性标志着汽车在整个使用寿命周期内保持所需( )的性能。

6、引起零件失效的原因分为工作条件、设计制造以及（）。

7、汽车的使用可靠性很大程度上取决于汽车的( )。

8、对汽车而言，可靠性标志着汽车在整个使用寿命周期内保持所需( )的性能。

三、判断题1、汽车在使用过程中，使用可靠度取决于零部件引起的突发性和渐发性故障（）四、简答题1、汽车技术状况恶化的主要原因有哪些？（1）组成汽车零件间相互作用的结果（2）汽车使用与保管的环境条件的影响（3）以零件隐伤和过载等为主的偶然因素的作用。

2、汽车技术状况变化的外观症状有哪些？（1）汽车的动力性下降。

（2）燃料和润滑油消耗增加。

（3）汽车制动性能变差。

（4）汽车操纵稳定性变差。

（5）汽车排放和噪音超限。

（6）行驶中出现异响和异常震动。

（7）汽车可靠性变差。

3、可靠性的定义是什么?4、产品可靠性分哪两类？它们的定义是什么？5、汽车可靠性的特点是什么？6、常用可靠性的评价指标有哪些？汽车可靠性寿命评价指标有哪两个？平均寿命的定义是什么？7、汽车常见的故障模式有哪些？举例说明。

现代设计方法汽车可靠性设计

现代设计方法汽车可靠性设计


F(t) ( t) 1 R(t)
(0 t )
F(t) R(t) 1
当 N足够大时
F (t) N f (t) N
1.3 产品可靠性的度量
F(t)/% R(t)/%
R(t) P( t)
100 95 R(t)
F(t) ( t) 1 R(t)
F(t) 50
5 0
t
图1-1 R(t)和F(t)随工作时间t的变化情况
0
F(ta)
R(ta)
0
可靠度 R(t) 1 F (t) f (t)dt t
ta
t
图1-3 f(t)与F(t)
1.3 产品可靠性的度量
1.3.3 失效率λ(t)
工作到时刻 t 尚未失效的产品，在该时刻后单位时间内发生失效的概率。
平均失效率估计值
ˆ(t )
N f (t t) N f (t) [N N f (t)] t
设规定时间为 t ，产品寿命为 （随机变量）。
如果 t 表示该产品在时间内能够完成规定的功能。
在一批产品中， t 是一随机事件，发生的概率为
R(t) P( t)
(0 t )
设有N件产品，从开始工作到时刻 t 发生的故障的件数 Nf(t)。
平均可靠度估计值
Rˆ (t) N N f (t) N
汽车的可靠性(Reliability) —汽车及其零部件在规定条件 和规定时间内完成规定功能的能力.
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。
教学大纲-汽车可靠性

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

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。
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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） 。
5
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
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。
13
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。

第一章汽车可靠性理论基础方案


• 环境试验是产品在特定使用环境条件 下进行的使用试验。例如确认汽车在 高低温度状态时的性能，需把汽车置 在高温及低温试验室内进行有关可靠 性试验。
• 使用试验是在汽车研制出来后抽样送 到使用现场进行实际运行考验，只有 当它基本满足使用要求之后，才能正 式定型成批生产。现场试验是可靠性 试验数据收集的主要渠道。
• 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
第三节 汽车可靠性数据的采集与分析
汽车可靠性数据的采集
1．可靠性试验的目的：可靠性试验是为了提 高或确认产品的可靠性进行的试验的总称。 其目的大体分为：
• 故障率表示产品在整个寿命期内出现 故障的可能性。
故障率函数曲线
• 描述了失效率随时间 而变化的规律，分为 早期失效期、偶然失 效期、耗损失效期三 个阶段。
• 早期失效期：开始失 效率较高，随着时间 的推移，失效率逐渐 降低。
• 偶然失效期：失效率 近似为常数，失效率 低且性能稳定。
• 耗损失效期：随着时 间的推移，失效率急 剧加大。
5、平均寿命与可靠寿命
• 平均寿命是产品最常用的可靠性指标。 • 对可修复产品是指产品的平均故障间
隔时间。对于不可修复产品，是指产 品失效前平均工作时间。
第二节 汽车故障类型 及故障分布规律
故障及其分类
1、故障：产品在使用过程中不能完成规定功能的现 象。
2、分类： （1）根据故障率函数特点： • 早期故障型； • 偶然故障型； • 耗损故障型。 （2）根据故障的危害程度： • 致命故障； • 严重故障； • 一般故障和轻微故障。

汽车可靠性 第一章


9
可靠性教育
出版可靠性刊物、可靠性教材。
可靠性发展成为一门科学并应用到工业生产上还是近代 的事，其历史大约可以追溯到60-70多年前。
内容提纲
可靠性工程发展及其重要性 可靠性工程的基本内容及意义 可靠性的概念及指标 汽车质量与汽车可靠性 关于汽车可靠性的调查
1. 发展阶段
1） 萌芽期 二战期间
二战期间，作战飞机以及雷达上所用的电子设备 ，由于可靠性水平较低而屡屡出现故障。 美国60%航 空电子装置和70%的海军用电子装置发生故障。 1939年，英国航空委员会首次提出飞机故障率应低 于0.00001次/h，这是最早提出飞机安全性、可靠性的 定量指标。德国火箭专家R.Lussen首次对火箭诱导装置 可靠度进行计算，这是首次对复杂系统进行可靠度计算 。1943年，美国成立专门机构开始可靠性研究工作，工 作重点在解决真空管质量问题。
汽车可靠性技术
第三讲
主讲教师：杨志发
学时：32
3. 可靠性工程的重要性主要表现
某公司市场部2001年调查记录显示：“对可靠性的重 视度，与地区的经济发达程度成正比”。例如，英国电讯 （BT）关于可靠性管理/指标要求有产品寿命、MTBF (Mean Time Between Fail,平均无故障工作时间)报告、可靠 性框图、失效树分析（FTA）、可靠性测试计划和测试报告 等；泰国只有MTBF和MTTF(Mean Time To Failure,平均无故 障时间)的要求；而厄瓜多尔则未提到，只是提出环境适应 性和安全性的要求。 产品的可靠性很重要，它不仅影响生产公司的前途， 而且影响到使用者的安全（1971年，前苏联的“联盟11号 ”宇宙飞船返回时，因压力阀门提前打开而造成三名宇航 员全部死亡）。可靠性好的产品，不但可以减少公司的维 修费用，而且可以很快就打出品牌，大幅度提升公司形象 ，增加公司收入。

汽车可靠性理论基础


规定的功能是指：设计任务书、使用说 明书、定货合同以及国家标准规定的各种功 能和要求，不能完成规定功能的就是不可靠， 称之为发生了故障或失效。

⒉可靠性的衡量指标 汽车可靠性是汽车所具有的寿命质量 方面的一种能力。它可以从不同角度、 用不同的评价指标来描述，常用的可靠 性评价指标如下： ⑴可靠度 ⑵失效度（又称累积故障概率） ⑶故障概率密度函数 ⑷故障率函数（失效率函数） ⑸平均寿命与可靠寿命
第一章 汽车可靠性理论基础
重点内容： ⒈汽车可靠性定义及可靠性衡量指标 ⒉汽车故障类型
一、汽车可靠性及衡量指标 ⒈可靠性定义为： 产品在规定条件下，在规定时间内，完成规定 功能的能力（四要素：产品、条件、时间、功 能）。 对汽车而言，其产品包括：整车、部件、零件， 它们都是可靠性研究的对象。
规定条件是指：汽车产品的工作条件， 包括气候、道路等的环境条件；载荷性质、 种类、行驶速度等的运行条件；维修方式、 水平、制度等的维修条件。 规定的时间是指：汽车行驶的保用期、 第一期大修里程、报废期等，可以用时间单 位来表示，也可用行驶里程数表示。
二、汽车故障类型 １．概念：是指汽车在规定的条件下，规 定时间内，不能完成规定功能的现象。 ２．故障模式：即故障的表现形式。
（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、压痕等。 （2）退化型故障模式：如老化、变质、剥落、异常 磨损。 （3）松脱性故障模式：如松动、脱落。 （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，卡滞。 （5）堵塞与渗漏型故障模式：如堵塞、气阻、漏油、 漏水、漏气。 （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、过热。
３．故障分类
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三：可靠性衡量指标
F(t)
R(t)
1 1
0
t
0
t
第一节：汽车可靠性概述
3、故障概率密度函数f(t)：失效率对时间的分布函 数
d F（t） f(t)= = d[1- R(t)] = dR(t)
dt
dt
dt
失效度F（t）=1-R(t)
第一节：汽车可靠性概述
4、故障率函数 （1）概念：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。 （2）故障率函数和其他函数的关系。 1）与失效分布密度函数f(t)的关系。 2）与可靠度函数R(t)的关系。 3）与失效概率分布函数F（t）的关系。
可靠性数学理论起源于20世纪30年代，最早研究的领域包括机器维 修、设备更换和材料疲劳寿命等问题。第二次世界大战期间由于研 制使用复杂的军事装备和评定改善系统可靠性的需要，可靠性理论 得到重视和发展。它的应用已从军事部门扩展到国民经济的许多领 域。
第一节：汽车可靠性概述
二：可靠性定义 定义：产品在规定条件下，在规定时间内，完成 规定功能的能力（四要素：产品、条件、时 间、功能） 产品：整车、部件、零件 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） 规定时间：保用期、第一次大修里程、报废期 规定功能：设计任务书、使用说明书、订货合同
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：对现场人员发报表，定期返回，费用低无需专门人员，易出现 数据的不完整性和不准确性。 B：组织专业人员测定进行可靠性试验，费用高，选择数据得当， 掌握重点。 （2）数据采集注意的事项 ①采集范围，对象范围要明确。 ②制定异常工作标准，尽可能制定出明确的故障判别标准。 ③时间的记录，主要指工作时间，同时考虑运输、储存、停机时间 等。 ④使用条件，主要包括使用场合、气候、使用工况、运转形式等。 ⑤维修条件，考虑维修人员水平、维修制度、设备条件等。 ⑥取样方法，应在母体中随机取样进行调查，即不要调查发生事故 的产品，也不要把毛病特大、特多的除外。
第二节：汽车故障类型及故障分布规律
一、汽车故障概念及类型 1、概念：汽车故障是指汽车在规定条件和规定时间内， 不能完成规定功能的现象。 2、模式： 1）损坏型故障：断裂、碎裂、开裂、烧蚀、变形、拉伤 等。 2）退化型故障：老化、变质、剥落、异常磨损。 3）松脱型故障：松动、脱落等。 4）失调型故障：压力过高或过低、行程失调、间隙过大 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 产品而言的一个指标。 数学期望值：E（T）=∫tf(t)dt产品的平均寿命。 对于可维修产品（MTBT：Mean time between failure ） 指产品的平均无故障工作时间； 对于不可维修产品（MTTF：Mean time to failure） 指产品的平均寿终时间； （2）可靠寿命（tR表示）：由可靠度函数R（t）得知： 1）特征寿命：可靠度R=exp(-1)=36.8%的可靠寿命。 2）中位寿命：可靠度R=50%的可靠寿命。 3）额定寿命：可靠度R=90%的可靠寿命。
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 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。 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。
第一章：汽车可靠性理论基础
第一节：汽车可靠性概述 一：可靠性历史 摇篮期：第二次世界大战。 奠基期：20世纪50年代。 普及期：1960年以后。 成熟期：20世纪70年代。
汽车维修工程
汽车维修工程
概念：基于可靠性理论基础上，研究汽车零 部件失效理论、零部件修复方法，组织 汽车维护、修理，保证汽车修复质量的 一门学科。 内容：汽车可靠性理论； 汽车零部件失效理论； 汽车零部件修复方法； 汽车维护基础； 汽车修理工艺； 汽车修理质量控制； 汽车发动机维修； 汽车底盘维修； 汽车车身的修理。
第一节：汽车可靠性概述
三：可靠性衡量指标：汽车所具有的质量指标， 取决于正确的使用和维修。 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
第三节：汽车可靠性数据的采集与分析
一、汽车可靠性数据的采集 1、可靠性试验 （1）目的： 1）为研制新产品，发现弱点而改进。 2）确认零件的设计任务书。 3）接受零件和保证质量。 4）审查制造工艺的好坏。
一、汽车可靠性数据的采集
（2）可靠性试验分类 寿命试验：为确定产品寿命分布及特征值而进行 的台架和试验场试验。一般采用加速寿命试验， 分为破坏性和非破坏性试验。 临界试验：为了进一步找出作为零件的弱点，进 行强制性破坏试验，施以破坏性应力，证实零件 是否具有充分的强度。 环境试验：产品在特定的使用环境下进行的使用 试验，如确认汽车在高、低温度状态下的性能。 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。