第一章汽车可靠性理论基础PPT课件
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F(t)0t f(t)dt R ( t) 1 0 tf(x ) d t x f(x ) dx
11
4.故障率函数(t)
到t时刻尚未发生故障的产品（汽车），在下一个单位时间 t 内发生故障的条件概率。（单位：菲特）
设N个零件，到t时刻的故障件数为 Nf(t) ,其无故障的残余件数为 （ NNf(t)）在下一个单位时间 t内出现的故障件数为 Nf(t，) 单 位时间内的故障件数为 Nf (t) 即零件失效率。
靠度。
n
即： R (t) P { T t} 0 ,t
T-无故障工作时间
t－规定的时间
9
2.失效概率与失效概率函数 F(t) 整车、总成 或零件在规定的使用条件下和规定的时间内 ，不能完成规定功能的概率。
表达式：
F
r n
即： n个产品中，到t时刻有r个失效
则： F(t)P {Tt}
那么：R(t)F(t)1与可靠度为对数函
工作时间。即MTBF
6.维修度（Maintainability)
MTBF
1 N
N i1
ti
可维修性产品在规定的条件下规定的时间内，维修完
毕的概率、维修完成的可能性：
M(t)=P{T＜t}
T→0 M(t)→0
T→∞ M(t)→1
13
二.可靠性的评价指标及数学表示
7.平均维修时间 （MTTR)
MTT N 1RiN 1ti1(t)
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。
数。
所以： R(t)1F(t)
10
3. 故障概率密度函数f(t) 由于产品发生失效式随机的，所以T是一个随 机变量。若F(t)为产品失效的分布函数，如 果F(t)是可微的，则称 f(t) 为故障概率密 度函数，记为：f(t),有：
则： dF (t ) dt
f(t)dd(ft)tdd(R t)t d(F t)f(t)dt
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
即
(t)
f (t) R(t)
(t) 为故障随时间变化的函数 。 当 (t) ＝常数→指数分布
当(t) →递减→威布尔分布
当 (t) →递增→对数正态分布、正态分布
5.平均无故障工作时间（MTBF)
对于不可维产品：指从开始工作到发生失效的平均使
用时间或次数，记做：MTTF
对于可维产品：两次故障的平均间隔时间称为无故障
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)
(t) 修复率：指某时间还在维修的产品，在该时刻后的单位时间 内修复的条件概率。
当维修时间服从指数分布时，con， sM t T T1R
8.有效度 Availability 可维产品在某一特定瞬时能维持其功能的概率， 综合考虑了产品的可靠度和维修的指标。 产品长时间使用的平均有效度：
70年代初，英国丹尼斯帕克斯提出设备综 合工程学，并在欧洲推广。 之后，日本综合了计划预防维修和设备综 合工程学以及中国的鞍钢宪法，提出了全 员生产维修。 美国也在此基础上提出了后勤工程学。
4
第一章 汽车可靠性理论基础
5
§1﹣1 汽车可靠性概述
一.研究可靠性的必要性
1. 汽车可靠性是汽车最主要的性能指标，汽车的动力性、经济 性、操纵稳定性、平顺性都依赖于可靠性
3.统计设计 4.可靠性试验和试验数据的分析预测 5.可维修性和更新理论
可维修性：互换 通达 及时性 6.可靠性管理技术
7
§1﹣2 可靠性的基本概念
一.可靠性的定义
定义：汽车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。 规定的使用条件：
环境条件：气温、湿度、大气压等 贮存条件：贮存方式 使用条件：道路交通、负荷状态、维修水平等 规定的时间： 对于耗损件：规定的行驶小时数（年）或行驶里程。 对于疲劳件：循环次数 规定的功能： 是指达到设计制造要求或规定工作性能目标， 只要有一项达不到要求就是故障。 故障：一般指不能工作、工作不稳定、或性能下降 能力：指完成规定功能的稳定性，一般用概率表示。
二.可靠性分类
1. 汽车固有可靠性：在设计、生产中给定的汽车可靠 性，一旦生产出来，其固有可靠性就被确定了。
2. 汽车使用可靠性：随使用过程中实际体现出来的可靠性。随 着使用条件的变化而变化。
6
三.可靠性理论的研究内容
1. 可靠性物理 失效理论：失效过程 失效机理 危害性分析 故障树分析
2.可靠性设计与最优化 可靠性设计基于强度和负荷分布特性进行
可靠性的评价指标 可靠性的变化规律 可靠性试验及数据的处理分析 汽车总成及部件的失效理论
2）研究和探讨如何以最优的单位消耗来维持和恢复汽车的技术 状况和延长汽车的使用寿命
3）探讨使用寿命理论和方法 4）研究汽车技术状况诊断理论与技术
3
3. 维修理论的发展状况 60年代，计划预防维修理论为主：
➢ 影响汽车技术状况的零件技术状况有规律可遵循 ➢ 维修工作必须在故障发生前进行 ➢ 维修工作量是强制性的、定期的 ➢ 维修工作量取决于汽车可靠性和技术状况
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
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4.故障率函数(t)
到t时刻尚未发生故障的产品（汽车），在下一个单位时间 t 内发生故障的条件概率。（单位：菲特）
设N个零件，到t时刻的故障件数为 Nf(t) ,其无故障的残余件数为 （ NNf(t)）在下一个单位时间 t内出现的故障件数为 Nf(t，) 单 位时间内的故障件数为 Nf (t) 即零件失效率。
靠度。
n
即： R (t) P { T t} 0 ,t
T-无故障工作时间
t－规定的时间
9
2.失效概率与失效概率函数 F(t) 整车、总成 或零件在规定的使用条件下和规定的时间内 ，不能完成规定功能的概率。
表达式：
F
r n
即： n个产品中，到t时刻有r个失效
则： F(t)P {Tt}
那么：R(t)F(t)1与可靠度为对数函
工作时间。即MTBF
6.维修度（Maintainability)
MTBF
1 N
N i1
ti
可维修性产品在规定的条件下规定的时间内，维修完
毕的概率、维修完成的可能性：
M(t)=P{T＜t}
T→0 M(t)→0
T→∞ M(t)→1
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二.可靠性的评价指标及数学表示
7.平均维修时间 （MTTR)
MTT N 1RiN 1ti1(t)
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。
数。
所以： R(t)1F(t)
10
3. 故障概率密度函数f(t) 由于产品发生失效式随机的，所以T是一个随 机变量。若F(t)为产品失效的分布函数，如 果F(t)是可微的，则称 f(t) 为故障概率密 度函数，记为：f(t),有：
则： dF (t ) dt
f(t)dd(ft)tdd(R t)t d(F t)f(t)dt
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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
即
(t)
f (t) R(t)
(t) 为故障随时间变化的函数 。 当 (t) ＝常数→指数分布
当(t) →递减→威布尔分布
当 (t) →递增→对数正态分布、正态分布
5.平均无故障工作时间（MTBF)
对于不可维产品：指从开始工作到发生失效的平均使
用时间或次数，记做：MTTF
对于可维产品：两次故障的平均间隔时间称为无故障
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)
(t) 修复率：指某时间还在维修的产品，在该时刻后的单位时间 内修复的条件概率。
当维修时间服从指数分布时，con， sM t T T1R
8.有效度 Availability 可维产品在某一特定瞬时能维持其功能的概率， 综合考虑了产品的可靠度和维修的指标。 产品长时间使用的平均有效度：
70年代初，英国丹尼斯帕克斯提出设备综 合工程学，并在欧洲推广。 之后，日本综合了计划预防维修和设备综 合工程学以及中国的鞍钢宪法，提出了全 员生产维修。 美国也在此基础上提出了后勤工程学。
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第一章 汽车可靠性理论基础
5
§1﹣1 汽车可靠性概述
一.研究可靠性的必要性
1. 汽车可靠性是汽车最主要的性能指标，汽车的动力性、经济 性、操纵稳定性、平顺性都依赖于可靠性
3.统计设计 4.可靠性试验和试验数据的分析预测 5.可维修性和更新理论
可维修性：互换 通达 及时性 6.可靠性管理技术
7
§1﹣2 可靠性的基本概念
一.可靠性的定义
定义：汽车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。 规定的使用条件：
环境条件：气温、湿度、大气压等 贮存条件：贮存方式 使用条件：道路交通、负荷状态、维修水平等 规定的时间： 对于耗损件：规定的行驶小时数（年）或行驶里程。 对于疲劳件：循环次数 规定的功能： 是指达到设计制造要求或规定工作性能目标， 只要有一项达不到要求就是故障。 故障：一般指不能工作、工作不稳定、或性能下降 能力：指完成规定功能的稳定性，一般用概率表示。
二.可靠性分类
1. 汽车固有可靠性：在设计、生产中给定的汽车可靠 性，一旦生产出来，其固有可靠性就被确定了。
2. 汽车使用可靠性：随使用过程中实际体现出来的可靠性。随 着使用条件的变化而变化。
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三.可靠性理论的研究内容
1. 可靠性物理 失效理论：失效过程 失效机理 危害性分析 故障树分析
2.可靠性设计与最优化 可靠性设计基于强度和负荷分布特性进行
可靠性的评价指标 可靠性的变化规律 可靠性试验及数据的处理分析 汽车总成及部件的失效理论
2）研究和探讨如何以最优的单位消耗来维持和恢复汽车的技术 状况和延长汽车的使用寿命
3）探讨使用寿命理论和方法 4）研究汽车技术状况诊断理论与技术
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3. 维修理论的发展状况 60年代，计划预防维修理论为主：
➢ 影响汽车技术状况的零件技术状况有规律可遵循 ➢ 维修工作必须在故障发生前进行 ➢ 维修工作量是强制性的、定期的 ➢ 维修工作量取决于汽车可靠性和技术状况
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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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