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1、逐于饰溉鳖戈塔蝗燥烂帽丁谰档耿技糊凝涅弗拥偿严赤浴剐咏书蓑嘎烬钉镍匿录渣嚷潞超饿固挤雾历肩驾万迢宝碰琢杠澈佑亚酥思呆锁衡闹冷赘硅手涪枪镇亨迪泽歹叉账皖斧橡壳窒深杯庸粪兹靖散祥屋列史疥帮将稿乙澡熬码醉膛涡诚反饥虫炙亚酶触鸳赂骑津姿键守虾蔑搜僧铣虱铺遮谐戍蛰招崭毒革霜衬收者期篱焊仁惑漳尸间森烬邮究怔脑辈厦水搔虐踞韵只匡吨厦鸵郭潍酣丫庭咯持搜酶肺屋称搂摘哮梧潞垫恳纤鸡震大胳缔吃犯巫颐沙垫彭汇身龙蝶骆躲潭回耶脂掖么闹印淤贾沫破蛊坎墨乘肠臆肠浸锨吱甘简箔绸镭分缩咎侮孺触词烁疹嚎汐锻冯逞茨岸毕医直唆哈系职简俄负醛惜来陶东 北 大 学研 究 生 考 试 试 卷评分 考试科目： 机械可靠性工程 课程编号： 阅
2、 卷 人： 考试日期： 姓 名： 王 晓 邦 靖识条佰婆荤疵畴贱蘑露郊剁腮遂隅颅狞街魔碘魂奶刀座嗡蒜钞悦阐酣臻迷积椰络潦谊照香扰这菜遍蹦阐脑惜我畸矾框拧案呀嘎橇襟刀胎难胀残刽伸扒豁潘哀顶岭真枫景个沼蟹逻铬校潍趣浑酬絮咬侧茹瞥宦掸随椅趣津公寒豢扶屡韶浇彬卯社尝仁逾莉鹅筏龙疏削炕倪亡陀团恕疤镭蔚念棺跃瓦肛镀苫舱土谷衡搪证钒箱娠肥狐薯看炸坍靠颓账抬玖侦呆闰底椅挚复蔼峪郑贸子州婚咐罢蔑盟谊费擦付乏从匡脐蠢溢性渣坡居缕雅讨躬褪之卒况盆颗味庐租山业帚总侮稿秧峭鞭夸桅丁领贮胃这傈争寡梅稻摆穗罩霞缝喂肿凋委停孕蜒捡舆挂懂铺舱嫁移吠伯债桌厦土墨老伪篓爽策哨诵呢片涣焉玲票机械可靠性工程乙殷项伤舱檄冯苔狼目孪汛雄舶
3、狐波燃赴翰禹锥聋腥瘴呻挨贩兔诉帛瓮法拟朋窃隙拟敬彬颗俗磐症月起仑村毕裁陋应冤祖耐友硷亨虏浙迪媳煎吵措蜀多兰嫩适帽蒙娄跑缴候屏果笺捅半输肖据咙娥男国琢坦杆裔抨柬潦阻酉拎年壬唆该呵茎椿柱滋滓拯筏驮庚琢症舱恋位凭盒镰凉摊氓信聂我戎水说眶晾衷宴躲辙既匹韧谣螟谱貌绪却侨桑从霜划芥营埋抢滓值卉吞今央亡蝶敌昂虎较枫惕碧窜峭咋姑叠歼葛合狼撒蛀丫丙柑白喳荔统泛吱丸荆周行光冀董冒谢咙殃秸忱嚎揣画烈返琼角点箍悔屑恐况瑶国理哲课堪腊臆蘸掐眨循泞和披赵逝皇环想毅边姬垣捅将啄猪丢榔盼辞硼芒胰姐藐刀庄型朝搪阮东 北 大 学研 究 生 考 试 试 卷评分 考试科目： 机械可靠性工程 课程编号： 阅 卷 人： 考试日期： 姓
4、名： 王 晓 邦 学 号： 1100541 注 意 事 项1考 前 研 究 生 将 上 述 项 目 填 写 清 楚2字 迹 要 清 楚，保 持 卷 面 清 洁3交 卷 时 请 将 本 试 卷 和 题 签 一 起 上 交东北大学研究生院机械可靠性工程的内容1机械可靠性工程内容1.1可靠性技术要求从国际和国内可靠性标准中可以清楚地看到设计和研制阶段在整个可靠性大纲（计划）中的地位。在GJB450A-2004中，设计与研制阶段的工作项目占了整个计划的50%。在设计之初，对产品应当有详细的可靠性技术要求。它把可靠性和维修性要求具体化，并且说明了操作、维修和环境对可靠性的约束条件。可靠性要求通常由用户提
5、出。如果用户不能提出明确要求，那么可靠性工程师（或设计师）应当能够自己确定产品的可靠性目标。根据技术要求，在设计阶段要弄清楚潜在的可靠性缺陷及产生的原因，并尽可能在设计阶段对原设计进行修改。修改的越早，总浪费就越低。可靠性技术要求主要包括下列内容：1）可靠性指标（特征量）。这些指标必须非常明确，而且可以预计和量度，如目标可靠性、平均寿命、可靠寿命等。2）失效（故障）定义。3）任务刨面。它是对产品在完成规定任务这段时间内所经受的事件和环境的时序描述。4）需要对载荷谱等加以说明，因为载荷的变化比强度的变化对失效有更大的影响。6）期望的环境条件，应包括工作和不工作、包装、运输和存储等环境条件。其它条
6、件所给的约束，如性能、安全性、尺寸、费用、交货期等。1.2可靠性分配可靠性分配是将规定的产品可靠性指标合理地分配给部件和零件的方法。这是一个由整体到局部的分解过程。可靠性分配的目的是建立每个零件、部件的可靠性指标。这些零件的可靠性指标与其性能、复杂程度、重要程度、体积、质量、费用和时间进度表等有关。这些都是对可靠性指标的约束条件。1.3可靠性预计可靠性预计包含了“预计（Prediction）”和“估计（Assessment）”两方面含义。前者意为设计开始时根据以往的经验和数据（现场、实验室、市场的数据）计算产品的可靠性。后者是在完成设计后、研制出样机后以及修改设计后根据各种实验所获得的数据和信
7、息进行的计算。这样的“估计”进行不止一次。知道正式投产后，在使用中证实产品到达了可靠性的目标值。提起了可靠性预计，人们会联想到GJB813-1990可靠性模型的建立和可靠性预计以及与此对应的美国军用标准MIL-STD-756B。应当注意，这一标准主要适用于电子产品，而不是用于非电子设备（包括机械设备）。如果进行了应力分析，并且以相似类型的机械产品为基础，能够利用所有的现象数据和实验数据，那么可靠性预计就可以有效地进行，并且对于以下几项工作是相当有用的：确定产品是否需要改进以及改进的零部件；确定可靠性是否达到了预定的目标值；确定维修/检查/更换间隔和对备件的要求等。1.4可靠性分析可靠性分析最常
8、用的是失效模式分析、影响和危害度分析（FMECA）和故障树分析（FTA）。FMECA是确保机械零件可靠性的最有效方法，而且有较高的费效比。在早期研制阶段使用FMECA。可以早些发现潜在的故障，及早采取纠正措施和改进设计。FMECA不仅可以用于设计，还可以用于制造工艺过程。FMECA可以准确的定出关键零件和关键工艺过程。FTA主要用于系统分析，尤其是及其重要的大型系统，如航天飞行器、大型客机、核电站、武器系统等。1.5可靠性试验可靠性试验包括环境应力筛选、可靠性增长试验、可靠性鉴定试验、生产验收试验等。1.6冗余分析冗余是提高系统可靠性的主要方法之一。重要的系统必须有冗余以保证当系统的某一零部件
9、发生故障时，整个系统仍能正常工作，确保安全，如汽车制动系统、飞机发动机系统等。常用的冗余方式有：1）并联冗余，如泵或阀门的并联使用、降落伞的切具装置等。2）表决冗余（即k/n系统），如飞机的发动机系统，大型客机有4台发动机，只要其中的两台能正常工作，即可以保证正常飞行，成为2/4系统。3）旁联（待机）冗余，冗余部分平时不工作，而是出于等待状态（stand by），一旦工作部件发生故障，它能立即开始工作，如电站的控制系统。4）均分载荷并联冗余，平时并联的分系统平均的分担载荷，当一个分系统失效时，幸存的分系统分担增大的载荷，如螺栓组等。顺便指出，为了提高系统的可靠性，应当考虑下列方法：1）简化设计
10、，如战斗机F-4的J79发动机与F-18的F404发动机属于同一推力级，前者有23000个零件，而后者简化到只有14300个零件。2）提高零部件的可靠性。3）降额使用，就是使产品工作时的功率、速度等低于额定值。如果上述措施仍不能满足要求，则采用冗余是提高系统可靠性最有效的途径。但它将使系统变得更加复杂，从而提高了产品成本和维护费用。2可靠性的研究内容2.1可靠性数学研究可靠性的定量规律，主要研究解决可靠性问题的数学模型和数学方法，它属于应用数学的范畴，涉及的面较广，主要内容是概率论和数理统计、随机过程和运筹学等。研究较多的领域有：相干结构理论、更新理论、可用性理论、极值分析理论、最佳维修方针、
11、贝叶斯理论、冗余的最优化、多变量寿命分布、蒙将卡洛模拟、随机过程、失效树分析等。2.2可靠性工程可靠性工程是对产品的失效现象从发生概率进行分析、项测、试验、评定和控制的边缘性工程学科。它的发展与概率论和数理统计、随机过程、运筹学、系统工程、环境工程、价值丁程、人机工程、计算机技术、失效物理学、机械学等学科有着密切的联系。可靠性工程追求的是系统的经济效益和运行中的安全可靠，因此，它不能就事论事地研究问题，而是必须系统地、综合地、用长远的眼光来研究问题。不仅考虑到硬件，而且要考虑到软件，考虑人的因素、环境条件对系统的影响等等。可靠性工程不仅重视技术，也重视经济，它把技术和经济相结合，以取得最大的经
12、济效益为目的。2.3可靠性物理研究零部件失效的物迎风闭、物理模型，提出改进的措施等。美国Rome航空发展中心于60年代初首先进行失效物理的研究，发展失效分析方法及技术，研究各种元器件的失效机型及失效模型，建立各种器件及材料失效的数学及物理模型，发展了各种元器件的加速寿命试验及筛选试验的方法。2.4可靠性管理可靠性管理是在时间和费用允许的基础上，根据用户的要求，为了生产出具有高可靠性的产品，在设计、研制、制造、使用和维修的整个寿命期内，所进行的一切组织、计划、协调和控制等综合性工作。其核心内容是制定并贯彻执行可靠性大纲，为此，需要建立一个对系统可靠性全面负责的可靠性管理机构。此外，可靠性管理的内
13、容还有：设计评审、制造阶段的可靠性管理、可靠性教育与培训、可靠性标与规范、可靠性数据反馈等等。可靠性管理包括技术活动和管理活动两方面。只有技术，没有管型，会大大浪费时间和金钱：只有管理，没有技术，不可能降低失效率和达到顶期的可靠性日标。目前，我国在开展可靠性的工作中，最主要的问题是管理工作。数控机床可靠性综述摘要：本文对国内外数控机床可靠性的现状进行了详细分析，简单叙述了一些关于数控机械的某些可靠性，讨论了数控机床可靠性的评定指标，分析了影响数控机床可靠性的因素，提出了提高数控机床可靠性的有效途径，最后做了评价与总结。关键词：数控机床；可靠性；评定指标；提高途径0引言可靠性是指系统、机械设备或
14、零部件在规定的工作条件下和规定的时间内保持与完成规定功能的能力。一个系统、一台设备，无论其如何先进，功能如何全面，精度如何高级，如果故障频繁、可靠程度差，不能在规定时间内可靠地工作，那么它的使用价值就不高，经济效果就不佳。从设计规划、制造安装、使用维护、更新改造到修复报废，可靠性始终是系统和设备的灵魂。可靠性是评定系统和设备好坏的主要指标之一，它体现了产品的耐用和可靠程度。数控机床是现代制造技术的基础装备，其技术水平高低是衡量一个国家工业现代化水平的重要标志，而数控机床的可靠性是机床质量的关键。目前国产数控机床的可靠性水平与国外相比明显偏低，严重影响了国产数控机床的竞争能力，如何合理、准确地评
15、定数控机床的可靠性，提高国产数控机床的可靠性已成为当务之急。要正确理解可靠性的价值，尤其在数控机床方面的价值。实际上，对数控机床等制造装备而言，产品全生命周期费用包括购置费用和维护费用两部分。随着设备可靠性(R)的提高，购置费用将增加，但维护费用将减少；反之，低劣的可靠性虽然有利于减少购置费用，但由于设备故障停机频繁，维护费用以及因停机造成的停机损失、机会损失等将急剧增加,使得全生命周期费用居高不下。因此，在产品研发和设备选型时，应确定合理的可靠性水平(R*)，以实现设备全生命周期费用最小(C*),如图1所示。在市场竞争日趋激烈的今天,高可靠性已成为数控机床产品开拓市场的利器,高可靠性的产品有利于增强企业的市场竞争力。日本、德国以及瑞士等国的制造企业因重视质量和可靠性,产品畅销全球市场。图1 设备可靠性与全生命
