器械设计的有效性研究2.ppt

1可靠性设计步骤（3步）v3）进行失效模式、影响及危害性分析（FMECA）p目的找出所设计系统的关键件与重要件，找出影响系统功能和可靠性的主要失效模式。使设计人员在设计时抓住主要矛盾。p因为进行可靠性设计时，应当注意，并不是所有的零部件都要求很高的可靠度，也不是所有的零部件都要求同样的可靠性指标。2可靠性设计步骤（4步）v4）确定零件的失效模式是独立的还是相关的 p如果所有的失效模式是互相独立的，也就是说一种失效模式不影响任何其它失效模式的性质，则在进行一种失效模式下的应力及强度计算时，不需考虑所有其它失效模式的影响。p如果一种失效模式的性质受到另一个可能同时发生的失效模式的影响，则受到影响的应力和强度应当加以修正。这样计算出的每种失效模式的可靠度，将是互相独立的。3可靠性设计步骤（5步）v5）确定涉及到的每种失效模式的判据 比较常用的判据有：p（1）最大正应力；p（2）最大剪应力；p（3）最大变形能；p（4）最大应变能；p（5）最大应变；p（6）最大变形；p（7）疲劳情况下的变形能；p（8）疲劳情况下的最大总应变；p（9）最大许用腐蚀量；p（10）最大许用磨损量；p（11）最大许用振幅；p（12）最大许用蠕变，等等。4可靠性设计步骤（6 7步）v6）确定应力公式 p对于每一种失效模式，必须确定载荷、尺寸、温度、时间、物理性质、使用和工作环境等设计变量和参数之间的函数关系，从而得到应力公式。v7）确定每个失效模式下的应力分布 p对于每一种失效模式，必须确定载荷、尺寸、温度、时间、物理性质、使用和工作环境等设计变量和参数之间的函数关系，从而得到应力公式。5 可靠性设计步骤（8 9步）v8）确定强度公式 p通常得到的是材料的强度数据，为了得到零件的强度数据，需要用几个系数加以修正。v9）确定每个失效模式下的强度分布 p将试件的强度与每个强度修正系数综合起来，便可得到零件的强度分布。最好用实验方法直接得出零部件的强度分布数据。6可靠性设计步骤（10步）v10）对于每一种致命的失效模式，确定其与应力分布和强度分布相关的可靠度。p对于零件的每一种致命的失效模式，都应计算其可靠度。这些失效模式可能是：屈服、断裂、疲劳、过度变形、压杆室温、振幅过大、蠕变、磨损、腐蚀、噪声过大等。p有的零件可能只有一种致命的失效模式，这时只需要根据这一种失效模式的判据来计算可靠度。但是，在别的情况下，很可能还有其它的致命失效模式。这时，当然也需要计算与这些失效模式相应的可靠度。7可靠性设计步骤（11步）v11）确定同时考虑到所有致命失效模式情况下零件的可靠度 p确定每一失效模式的可靠度之后，下一步是确定考虑所有失效模式的零件的整个可靠度p一种方法是，假设所有的失效模式都是可能的，每个失效模式可能是独立地或相关的产生，当至少一种失效模式出现时，零件即失效。p另一种方法是，假定零件将在最可能发生的一种失效模式下失效8p比较两种方法，零件的实际可靠度是在上两式所给出的值之间。如果的确是由于单一的失效模式引起零件失效，则实际的可靠度将接近于或等于 。如果是由于多种原因引起零件失效，则零件的实际可靠度将接近于或等于 。p实际上，零件的真实的可靠度只有在进行集中的可靠性试验或获得并分析实际使用数据之后，才能计算出经过验证了的可靠度。图3-6所示为求零件的整个可靠度的流程。可靠性设计步骤（11步）