质量管理与可靠性课程设计

课程设计说明书课程名称：质量管理与可靠性

专业：工业工程

班级：B090212 姓名：杨学谦，岳云生，熊殷学号：B09021225,B09021227,B09021223指导老师：于广伟

2012年6月20日

摘要

随着经济的发展，电风扇已是必不可少的家用电器。它经济、简便、实用，是每个人可以负担起的电器。并且随着科技的发展，电风扇的功能越来越完善，人们也更加注重电风扇的智能化、人性化。

通过调查分析，发现电风扇的底座结构过于单一，没有可以调节的余地，让使用者使用起来显得麻烦。为了解决这个问题，将底座进行改良设计，优化底座结构，使其能调节安放方式，让使用者使用起来更方便。

本次课程设计围绕质量管理与可靠性这门课，实现了家用电风扇可靠性分析和设计。设计内容是改变电风扇的外观和对底座的优化设计，来实现电风扇的安放便捷。

本课题基本实现了该功能，其可放的同时也可夹放等多种方式，更加轻小便捷，相信在市场有一定的潜力。

目录

一、目录 (3)

二、引言 (6)

三、背景 (7)

四、质量特性 (8)

五、可靠性设计、分析 (11)

六、总结 (13)

七、参考文献 (15)

引言

随着人们生活水平及科技水平的不断提高，现在家用电器在款式、功能等方面日益求精，并朝着健康、安全、多功能、节能等方向发展。过去的电器不断的显露出其不足之处。电风扇作为家用电器的一种，同样存在类似的问题。同时，随着市场的发展、消费者审美习惯的转移以及健康节能观念的不断深入，电风扇在功能上的适时变换也是大势所趋。功能上要求便捷、健康、节能、新奇。

从近几年开始，电风扇行业就出现了功能的差异化、外观时尚化的热潮。如今，这段热潮还在继续。正所谓“万变不离其宗”，透过千姿百态的电风扇市场，我们可以语言：今后几年的电风扇市场一定会吹着这股差异风和时尚风。

在追求个性时尚以及精致化的时代，消费者似乎对娇小可爱的家电产品情有独钟，于是扮相可爱、颜色靓丽、体积娇小的转页扇，各种便携式电风扇应运而生。近年来、电风扇设了各种新功能，既彰显了个性，也在无形中提高了档次。本次设计就是围绕这些对现有电风扇进行改进。

三、设计背景

电风扇因其价格便宜、摆放方便、体积轻巧而且省电等特点，几乎成为广大群众日常生活中的必用家电。如今面临市场的广大需求，家电生产商也都想尽办法提高产品的的竞争力，各式各样的电风扇在市场上层出不穷。据统计，市场成熟度颇高的电风扇行业在国内仍然

存在着相当大的市场容量，但由于这个行业技术比较陈旧，外观固定单一，市场上常见的落地扇、转页扇、台扇、壁扇、楼顶扇、吊扇这几个传统类型电风扇的外观和功能的同质化现象十分严重，严重影响和制约了这个市场的发展和提升。但近年来一些主流企业开始有所觉察，他们通过积极创新，突破老式的传统设计，纷纷开发出了一系列更富创新力，更具差异化个性的新产品，以求继续做大蛋糕和进行产品升级。

“小、轻、靓、奇”是今年电风扇外型发展的主要方向，在追求个性时尚以及精致化的时代，消费者似乎对娇小可爱的家电产品情有独钟。为了迎合消费者不断变化的消费品味，各大电风扇厂家在产品的体积和重量上下足了功夫，于是扮相可爱、颜色亮丽、体积娇小的转页扇，各种便携式电风扇应运而生，这些电风扇的外壳和扇页都以塑料为原料，整体上极其轻巧，加上娇小的体积和靓丽的色彩和外观，一经推出后在终端的销售就十分红火。相信在未来的几年中，这种“小、轻、靓”的产品设计理念还将继续为各厂家所应用

四、质量特性

该款型电扇，款式新颖，小巧玲珑，安全，节能，价廉，物美。实为一人，一床，一扇，防暑降温的理想电扇。

安全可靠：由于整机质轻玲巧，低速运转，绝对不会伤害人身，可放心使用。

风力柔和：该机允许昼夜连续使用恰似鹅毛扇的徐徐微风，通宵使用凉爽宜人，悠然入梦。与大型风扇相比，在经济上，使用效果上确有独到之处，长时间使用对人体无不适感。特别适合老人，小孩，学生使用。

五、可靠性设计与分析

可靠性是一项重要的质量指标，只是定性描述就显得不够，必须使之数量化，这样才能进行精确的描述和比较。可靠性的定量表

它在数值上等于1减可靠度，也就是说，产品从0开始试验（或工作）到时刻t，失效总数r（t）与初始试验（或工作）产品总数N0之比，即

积累失效概率F（t）与可靠度R（t）的关系式为

F（t）=1- R（t）

3．失效密度或失效密度函数f（t）

失效密度是表示失效概率分布的密集程度，或者说是失效概率函数的变化率。它在数值上等于在时刻t，单位时间内的实效数Δr/Δt与初始试验（或工作）产品总数N0的比值，即

同样，当N0很大时，也可用微商的形式来表示，即

其所描述的曲线成为失效密度曲线，它与横坐标轴之间的面积恰好等于1。也就是说，失效密度这个随机变量在（0，∞）范围内的概率等于1。用积分式表示有

4．平均寿命μ

平均寿命对不可修复或不值得修复的产品和可修复的产品有不同的含义。对于不可修复的产品，其寿命是指产品发生失效前

的工作时间或工作次数。因此，平均寿命是指寿命的平均值，即产品在丧失规定功能前的平均工作时间，通常记作MTTF（mean time to failure）。对可修复的产品，寿命是指两次相邻故障间的工作时间，而不是指产品的报废时间。因此，对这类产品的平均寿命是指平均无故障工作时间，或称平均故障间隔时间，记作MTBF（mean time between failures）。但是，不管哪类产品，平均寿命在理论上的意义是类似的，其数学表达式也是一致的。

假设被试产品数位N0，产品的寿命分别为t1、t2、……tn，则他们的平均寿命为各寿命的平均值，即

当失效密度函数f（t）已知，且连续分布，那么，总体的平均寿命μ可按下式计算：

5，性能

(1)电风扇连续运转性能电风扇连续运转6小时后，如果机头外壳表面烫手，说明温度过高，不能选用。正常情况下，机头外壳表面温度在50℃以下，不会有十分烫手的感觉。网罩不得与风扇支柱相碰。风扇运转时，稳定性好，可以各种放置，悬挂，站立。

(2) 启动性能启动性能优劣是电风扇一项重要的质量指标。检验时，应调在慢速挡，并在电源额定电压85%时，即用调压器将220伏电压降至187伏时启动电风扇，电凤扇应该能从静止启

动，并且正常运转，一台电风扇从启动到正常运转所需时间越短，风扇电机的启动性能越好。

(3) 运转及调速性能通电后将摇头开关上下跳动即可，检查是否失灵或装配过紧，在这一过程中，风扇机械传动部分不应该有异常噪声。电风扇在大小速运转时，电机和扇叶都应平稳、震动小、噪声较低。风扇摇头、停摆应敏捷，无间歇、停滞和抖动现象，各挡转速差别应明显，送风角度越大越好。在电扇停转时，转轴轴向间隙不超过0．5厘米，间隙过大，运转时会引起轴向窜动并有撞击声。

6，寿命

在正常使用情况下，电风扇在使用前和使用一段时间后，需加注适量的润滑油，以保证电风扇起动迅速、旋转灵活，还可以延长电风扇轴承的使用寿命。电风扇的转速一般分大小。大都是通过变换串联线圈的电阻大小达到调速目的的。电阻小时，电流大，转速就快；电阻大时电流小，转速就慢。平时应经常用细软的干布消除灰尘。如有油污，可用软布蘸肥皂水擦拭，再用干布擦干。切勿用汽油、酒精等溶剂擦抹，以免损坏电风扇表面装饰层。天凉不用时，要仔细清除灰尘、油污，然后放入纸箱内，放置在通风干燥处。

7，可信性

可信性是用于表述可用性及其影响因素（可靠性、维修性和保障性）的集合术语。产品在规定的条件下，在规定的时间内，完成规定的功能的能力称为可靠性。对机电产品、压力容器、飞机和那些发生质量事故会造成巨大损失或危及人身、社会安全的

产品，可靠性是使用过程中主要的质量指标。维修性是指产品在规定的条件、时间、程序和方法进行维修，保持或恢复到规定状态的能力。维修保障性是指按规定的要求和时间，提供维修所必须的资源的能力。显然，具备上述“三性”时，必然是一个可用，而且好用的产品。

8，安全性

电源线采用三芯或四芯多股橡胶电缆，无接头，不跨越通道，绝缘层无破损，其长度一般不超过15米。防护栅网应能防止人手指触及旋转部位网罩，网罩、扇叶等固定应完好可靠，保持旋转平稳，无晃动、无噪声。开关、插销完好，与电风扇规格匹配，接线正确。如果起动时先按慢档，由于流过电动机的电流小，电动机起动就比较困难，还容易损坏电动机。所以，在起动电风扇时，要先按下快速档，待扇叶转起来后，再按下慢速档。这样，既可保护电风扇，又能节约用电。如果通电后电风扇不转，可用手拨动一下扇叶，如能转动起来就行了；如仍不转动，必须立即切断电源，进行检修。电风扇连续长时间运转时要注意用手摸一摸电风扇后部外壳，如稍有热感，则属正常，可继续使用。如果烫手，或闻到焦味，看到冒烟时，应立即关闭电源，进行检修。

9，经济性

款式新颖，小巧玲珑，安全，节能，价廉，物美。实为一人，一床，一扇，防暑降温的理想电扇。安全可靠：由于整机质轻玲巧，低速运转，绝对不会伤害人身，可放心使用。本台夹扇造型美观，性能

稳定，使用安全，功能多样，小巧别致，更具有摇头功能，可夹可立可挂，使您可以称心如意的操作。当摇头扇使用：本机可直接夹在桌面等平整的平面当摇头扇使用。当壁扇使用：用水泥钉或其他螺丝垂直钉入墙壁并确定牢固，将夹扇底板背后的挂孔挂入并锁定即

六、总结与感受

题目确定下来，我们小组便立刻着手资料的收集工作中，当时面对浩瀚的书海真是有些茫然，不知如何下手。在导老师的指导及同学的帮助下，我们终于对工作方向和方法有了初步掌握。资料已经查找完毕，我们开始着手课程设计说明书的写作。在写作过程中遇到困难我就及时和导师联系，并和同学互相交流，请教专业课老师。在大家的帮助下，困难一个一个解决掉。

当我们终于完成了所有打字的任务后整个人都很累，但同时看着电脑荧屏上的课程设计稿件我的心里是甜的，我们觉得这一切都值了。这次课程设计论文的制作过程是我们的一次再学习、实践锻炼再提高的过程。在论文中我们充分地运用了大学期间所学到的知识。

在日益发展的今天，充分利用各种工具完成人类无法实现的任务，这就要求了目标的可靠性必须好，且能够完全达到人们预期的目的。在我们的生活慢慢的步入自动化、智能化，在节省人力资源的同时，在代替人力的设备就有了很高的要求，这就告诉我们在涉及任何一件产品时，必须要保证它的可靠性，这样不但可以为我们节约时间和资源，同时在危险的工作场所时也保证了安全，可靠性的重要也逐渐体现在现代生活的任一方面，它也慢慢渗透到我们的生活中。

本设计最终实现了电风扇的可靠性设计与分析。存在不足之处就是人体检测抗干扰方面不够好，需要提高。

我不会忘记这难忘的两周的时间。课程设计论文的制作给了我们难忘的回忆。在我们徜徉书海查找资料的日子里，面对无数书本的罗

列，最难忘的是每次找到资料时的激动和兴奋；在自己动手的时间里，记忆最深的是每一步小小思路实现时那幸福的心情；为了论文我们曾赶稿到深夜，但看着亲手打出的一字一句，心里满满的只有喜悦毫无疲惫。这段旅程看似荆棘密布，实则蕴藏着无尽的宝藏。在今后的日子里，我们仍然要不断地充实自己，争取在所学领域有所作为。

在这次课程设计中也使我们的同学关系更进一步了，同学之间互相帮助，有什么不懂的大家在一起商量，听听不同的看法对我们更好的理解知识，所以在这里非常感谢帮助我的同学。

在此更要感谢我的指导老师和专业老师，是你们的细心指导和关怀，使我能够顺利的完成课程设计。

七、参考文选

张根保等.质量管理与可靠性－面向21世纪课程教材.中国科技术出版社，2001.

韩之均等.质量管理学.科学出版社,2003.

韩福荣.现代质量管理学.机械工业出版社,2004.

[美]W.爱德华兹.戴明.戴明论质量管理.海南出版社,2003.

廖永平等.工业企业质量管理.北京工业大学出版社,2001

何国伟.可信性概述.北京工业大学出版社,1997

防触电保护结构设计存在缺陷、没有安装过热保护装置、电源连接不规范、稳定性和机械危险项目不合格等