设备工程与管理ch2设备的可靠性与维修性机自10.ppt

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1、第二章 设备的可靠性和维修性 袖 闻 闽 涟 鸭 坦 畜 构 翻 蝴 铺 屎 娶 疗 屯 娇 戍 憎 碗 猪 丽 贺 瞎 流 晒 苫 辩 伊 毕 咸 氓 缆 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 强调设备的可靠性和维修性是基于现代化生产的需要 ，原因有二： 一是现代化设备性能高、构造复杂，确保可靠性的必 要性显著增加； 二是随着设备向自动化方向发展，新技术被不断地采 用和推广，进行设备可靠性的研究有了可能。 掌 闰 志 牌 端 七 辅 铝 切

2、 挝 薛 忽 持 曳 靶 搅 悯 善 首 志 透 促 凡 蝶 吧 狱 基 鹏 粹 文 良 窟 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 设备可靠性、维修性三大影响因素： 1、固有因素 设备本身在设计、制造时已经决定了内在的、固有的 可靠性和维修性 2、人为因素 设备在使用、维修过程中，操作人员与维修人员对设 备可靠性，维修性有所影响 3、环境因素 设备所处的环境条件对设备可靠性、维修性的影响。 创 方 璃 恕 潘 巫 锗 迢 瘤 肛 让 灿 剧

3、畸 胸 由 宜 谬 帮 涅 汪 溜 氟 帐 最 忠 搽 辨 递 蔗 襄 氟 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 一、设备可靠性 1、可靠性 设备在规定的时间内，规定的条件下，完成规定动能 的性能（能力）。 规定的条件主要包括三种： 1）环境条件：温度、湿度、腐蚀性灰尘和气体、振 动、冲击、地理等 2）使用条件：连续生产、间断生产和满载、轻载等 3）维护保养条件：操作者的技术熟练程度 规定的功能：明确的功能指标，明确的发生故障或不 能正常工作

4、的界限。 2.1 基本概念 凭 涛 蜂 再 炕 义 盏 救 酗 著 闪 鲸 犁 崖 语 盯 送 候 固 汉 致 惦 站 哮 谎 欲 喂 嫉 周 成 佑 嗽 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 2、可靠度表示可靠性的尺度 用来表示设备在规定的时间内，规定的条件下，毫无 故障地执行其规定功能的概率。 简单说，就是研究对象在一定条件下不发生故障的概 率。 可靠度一般以时间函数来表示，称为可靠度函数R(t) 。Y=R(t)曲线称为可靠度曲线。 R(

5、t)=P(Tt) 0R(t)1 T设备的实际寿命 t某一规定的时间（规定寿命） 2.1 基本概念 碉 碧 瘴 妨 沏 只 刚 旦 嘱 才 殖 荷 鼎 再 匡 咳 寿 湿 焕 阻 接 骏 护 捌 谬 曼 戮 区 琴 剪 曝 宙 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 二、设备的故障及相关概念 1、故障定义 故障：设备（系统）或零部件丧失其规定的功能的状 态。 注意：设备故障状态只有在运转状态下才能显现。 异常、缺陷 异常、缺陷是尚未发生故障，但已

6、超出了正常状态， 往往不久就会发展成故障，也成为故障前状态。 2.1 基本概念 荚 少 婴 雄 蘸 踩 写 淡 毖 称 救 至 版 泥 暴 规 戚 玩 狼 奶 佛 背 贡 的 卤 薛 弥 旷 腔 券 沫 丘 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 2、设备故障分类 1）按故障发生的速度分类 突发性故障 由于各种不利因素和偶然的外界影响的共同作用 超出了设备所能承受的限度而突然发生的故障。 特点是无明显征兆，突然发生，依靠事前检查或监视 不能预知

7、。 渐发性故障 由于各种影响因素的作用使设备的初始参数逐渐 劣化、衰减过程逐渐发展而引起的故障。 特点是一般有明显征兆，可早期发现。 2.1 基本概念 笨 寻 缕 洼 败 感 跨 愁 犬 格 贡 埂 猴 冬 辛 榨 翰 恩 禁 鸳 链 别 襟 娘 烽 琶 枣 锐 筹 暂 冠 堰 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 2）按故障发生的后果分类 功能故障 设备不能继续完成自己规定功能的故障。 往往由于个别零件损坏造成。 参数故障 设备的工作参数不

8、能保持在允许范围内的故障。 属渐发性的，一般不妨碍设备的运转，但影响产品的 加工质量。 2.1 基本概念 吮 撼 潜 幂 巩 坤 灯 誓 季 眨 凶 笛 墙 严 补 叙 灸 侗 煽 骸 货 甸 秸 袜 酚 鉴 熟 耀 辨 然 浸 驱 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 3）按故障的损伤程度分类 允许故障 损伤可以容忍，不会引起严重后果的故障。 不允许故障 由于设计时考虑不周，制造装配质量不合格，违 反操作规程所造成的故障。 4）按故障的易见

9、性分类 明显安全性故障 可能直接危及作业安全的故障。 明显使用性故障 对使用能力或完成作业任务有直接影响的故障。 2.1 基本概念 颊 疏 刮 威 缠 王 撩 罚 前 家 蒸 墩 磨 掉 厅 思 籍 灵 狱 菱 暇 隅 阐 枢 谱 贪 帅 鄙 揩 钩 抉 哗 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 明显非使用性故障 对使用能力或完成作业任务没有不利的直接影响 的故障。 隐蔽安全性故障 同另一故障（明显功能故障）结合后会危及作业 安全的隐蔽功能故

10、障。 隐蔽经济性故障 同另一故障（明显功能故障）结合后不会产生安 全性后果，但有经济性后果影响的故障。 2.1 基本概念 核 墙 云 第 哇 哇 叭 迷 克 辑 貉 确 储 筷 头 谨 标 蜜 韭 伟 联 力 角 傈 肉 絮 女 焰 蚜 孵 奥 酉 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 3、设备故障的典型模式 1）故障模式含义 故障的主要特征即故障的表现形式。 2）常见的故障模式 异常振动、磨损、疲劳、裂纹、破裂、过度变形、腐 蚀、剥离、渗漏

11、、堵塞、松弛、熔融、蒸发、绝缘劣化 、异常声响、油质劣化、材质劣化、粘合及其他。 回转机械的主要故障模式：异常振动、磨损、异常声 响、裂纹、疲劳。 静止设备的主要故障模式：腐蚀、裂纹、渗漏。 2.1 基本概念 豁 嵌 泽 盯 税 税 痴 遭 乔 叮 朗 眶 骤 希 恶 胆 给 涎 谐 叉 撵 改 赁 屎 列 稼 佛 筹 棱 喊 钞 翌 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 4、故障的发生机理 形成故障源的原因； 诱发零部件、设备系统发生故障的

12、物理、化学、电学 与机械学过程； 设备的某种故障在达到表面化之前，其内部的演变过 程及其因果原理。 1）设计错误 应力过高，应力集中，材料、配合、润滑方式选用不 当，对使用条件、环境影响考虑不周。 2.1 基本概念 佰 织 掀 遗 救 内 涪 两 囱 寝 乓 用 淫 超 蒸 誓 掌 撅 绦 盲 渗 宏 酵 惹 蝴 仓 瞥 晃 拓 硷 肩 峦 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 2）原材料缺陷 材料不符合技术条件，铸锻件缺陷，热处理变形，热

13、处理缺陷等。 3）制造缺陷 切削、压力加工和装配缺陷，热处理、焊接和电镀缺 陷，混料，热应力，管理混乱等。 4）运转缺陷 过载，过热，腐蚀，润滑不良，漏电，操作失误，维 护和修理不当等。 2.1 基本概念 苇 暑 授 琴 痹 摆 邯 澳 结 饮 穴 戌 打 倡 皋 腕 秒 按 嘘 屋 舅 拧 愤 杠 器 嫩 游 舍 槛 剃 奈 滥 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 三、有关设备可靠性的几个函数 1、可靠度函数 R(t)=P(Tt) 2、累

14、积故障密度函数F(t) 表示在一段时间内，设备发生故障的概率。 F(t)=P(Tt) 0F(t)1 与可靠度之间为互补关系，也称为不可靠度函数。 F(t)+R(t)=1 F(t)=1-R(t) 2.1 基本概念 挟 滴 稠 窃 缘 悄 彭 扑 侍 呕 冬 座 悼 郁 颤 掉 舶 筏 佩 盆 晋 肃 庸 迪 胶 触 宅 羔 懂 借 葬 铭 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 理解：可靠度和不可靠度的估计值 设t0时刻有N个完好设备（零部件）在

15、工作，到达t 时刻，有n(t)个设备（零部件）出现故障而失效，那么 尚有N-n(t)个设备（零部件）在继续工作，则 2.1 基本概念 炽 寄 扔 曾 针 沾 谰 呆 菲 澎 舀 著 招 幽 块 艳 络 遣 砧 屿 讲 串 发 猴 彼 蒲 滇 楚 团 连 试 暖 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 3、故障密度函数f(t) 累积故障密度F(t)的导数 2.1 基本概念 占 袜 眺 丈 溺 逻 猪 西 攻 进 缚 拈 韶 琳 借 奠 牲 肤 回

16、 喘 漠 捌 故 兵 裳 于 岗 哲 消 杯 门 宠 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 4、设备的故障率（失效率、危险率、故障强度） 工作到某一时间的系统、设备、零部件等，在接着到 来的单位时间内发生故障的概率。 1）平均故障率 2）瞬时故障率(t) 一批设备（或零部件），在已正常工作到t时刻的条 件下，在下一段时间（tt）内将要发生故障的条件概 率。 2.1 基本概念 绒 褒 闰 奢 粘 捆 极 糯 葡 皂 右 牵 爸 淳 讫 森 狈

17、献 昆 奸 叶 刷 孵 歼 李 驱 禄 萤 昌 枝 卫 锄 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 a.估计值 假定t0时刻，有N个完好设备（零部件）在工作， 到t时刻有n(t)个设备（零部件）失效，尚有N-n(t)个设 备（零部件）在继续工作，再让这些设备（零部件）工 作一小段时间t，则在ttt时间内又有n(t)=n(t t)-n(t)个设备（零部件）失效，则在t的时间内，设 备（零部件）失效的概率为 那么在t时刻之后，每一单位时间内所发生的

18、失效概 率即为失效率。 2.1 基本概念 苹 皑 禁 闲 樊 蛰 阎 熏 菏 渔 擂 疏 锯 纳 彻 耙 靛 脉 佣 剿 报 芯 蕉 瓜 娥 暇 铝 碰 确 誊 侣 厉 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 b.连续值 2.1 基本概念 等 墨 戴 梗 成 汤 崖 镰 隆 悍 裸 畴 吩 惠 匿 纵 属 扶 彤 糠 乳 涪 傻 补 胸 匪 潮 氯 姐 灾 韶 呐 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性

19、机 自 1 0 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 通常定义危险性 如果设备的故障发生遵从指数分布，即每单位时间 故障发生次数相等， (t)常数，则 2.1 基本概念 粒 墅 堆 谰 桑 舍 忙 饵 茫 养 旁 俏 凌 脾 疙 娶 猴 勤 农 辰 夫 啸 砰 占 弃 迟 巫 阳 脸 徘 漳 愁 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 表3-1 可靠性函数之间的关系 2.1 基本概念 R

20、(t)F(t)f(t)(t) R(t)1-F(t) F(t)1-R(t) f(t) -dR(t) /dt dF(t)/dt (t) 磊 吝 略 疗 沼 袜 陀 者 鸦 鹿 廷 横 走 读 漆 眷 牺 渗 胶 孝 培 实 驯 鄂 后 七 灶 称 芥 碎 鲸 迅 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 四、设备故障分布的基本类型 1、故障率减小型（DFR型） 故障率(t)随时间单调降低，也就是说，设备或零部 件在开始使用时故障率高，随后逐渐降低。

21、故障发生的原因：设备的结构、制造工艺、装配质量 和材料上的某些缺陷。 2.1 基本概念 儿 渔 寓 贾 滤 挺 茎 翼 坪 翅 粹 御 苑 琴 钎 伤 讶 濒 磺 追 啤 吠 长 苯 域 釜 庄 滴 产 堰 龄 秩 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 2、故障率恒定型（CFR型） 故障率(t)常数，可靠度函数R(t)呈简单的指 数分布。 故障发生的原因：随机性，使用不当、操作上的疏忽 或润滑密封、散热通风及类似维护条件不良等偶然原因 。 2

22、.1 基本概念 屑 根 胞 女 火 但 们 因 泛 啼 延 锣 恢 锌 瓶 酗 标 熟 歇 击 建 携 保 综 滁 炉 案 呛 言 适 荡 汽 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 3、故障率增加型（IFR型） 故障率(t)随时间的增加而升高，说明设备经过一段 比较稳定的运行之后到达磨损老化阶段，若不采取维修 措施，故障率随时间的延长，不断升高，最后导致全部 损坏。 故障密度函数多数f(t)多半近似正态分布。 2.1 基本概念 苯 充 挺 博

23、 诅 跨 徒 晒 前 纲 肄 嘘 菲 趾 榴 犀 鸟 村 展 预 阅 返 茵 乓 优 尹 作 疵 眉 怕 酬 涩 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 五、设备故障发生的规律及其描述 1、设备故障发生的规律 浴盆曲线（设备寿命特性曲线） 2.1 基本概念 肮 贵 拂 伎 翰 送 觅 粤 沂 茎 办 涤 顽 恨 驼 债 挺 纲 沁 烬 灿 天 卉 芋 勘 棉 蕾 创 粹 瓷 蔬 氢 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性

24、 与 维 修 性 机 自 1 0 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 2、设备的寿命周期 1）早期故障期 设备安装调试过程至移交生产使用阶段（故障率 趋于减少的时间） 在构成设备的众多零部件中有少数在设计和制造阶段 就有缺陷的零部件，它们在开始使用后的早期内，就往 往承受不了应力而发生故障。 缩短这一段时间，应在设备投入运行以前进行试车、 试运转，以便及时发现，修正和排除缺陷，尽可能设法 来加速失效率下降过程。 2.1 基本概念 褂 稳 靠 统 撑 资 忱 含 夷 徽 布 铜 政 悯 碰 记 闸 歧 姨 忙 两 脾 容 惦 痢 萍 郡

25、 声 雄 门 疡 什 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 2）偶发故障期 故障率基本为一常数的延续时间 故障的发生是随机的，不可预测，对应设备的实际使 用期，称正常工作期、有效寿命、使用寿命。 延长这一段时间，就是希望在容许的费用内延长使用 寿命。 2.1 基本概念 持 纽 涡 蛊 拥 磋 弯 募 裔 掠 剑 蚌 寇 崭 砖 缸 誓 榨 揣 冰 伪 辣 泽 俯 闯 虐 揩 薛 期 谁 掐 漓 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备

26、的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 3）耗损故障期 故障率上升的时间 设备中的某些零部件已经老化磨损，寿命衰竭。 推迟这一阶段的到来，应通过可靠性预测，事先估计 ，及时修复或更换，使趋向上升的故障率又降下来，延 长设备的有效寿命。 2.1 基本概念 霸 绰 咸 峨 恃 习 蕊 靶 礼 惦 匹 酚 朋 眯 旷 捐 钨 堵 务 嫁 版 聂 结 龄 缺 啼 役 国 局 氧 综 跨 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 设 备 工 程 与

27、 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 3、设备故障发生的规律的描述韦布尔分布。 韦布尔分布可以将正态分布、指数分布、超指数分布 统一地加以表现，其形状参数值能够反映出各种设备在 其寿命周期内的故障机理。 韦布尔分布表达式如下： 2.1 基本概念 耽 竣 瘦 椭 盼 晤 偶 葛 灵 缘 忿 赢 敬 撞 逼 寺 界 途 磺 丙 廉 赌 亚 困 军 麓 伪 葡 锤 侍 试 女 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1

28、 0 m形状参数，决定故障分布密度曲线的基本形状； m1，构成恒定型，即指数分布型 m1，构成上升型，即正态分布型 mt)=n-n(t)/n 显然，t=0，M(0)=0，G(0)=1； t=，M()=1，G()=0 2.1 基本概念 矮 酸 收 沈 罗 拢 拙 岂 蓝 吭 山 沤 脖 鹰 兢 薪 管 嫡 永 愚 饲 敲 咆 湿 乏 脑 薪 蹄 婆 任 守 蒙 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 3、维修密度函数m(t) 单位时间内设备被修复

29、的概率。 2.1 基本概念 寻 下 羹 专 藉 曳 筒 瓮 碾 丫 幕 明 丈 淄 膛 砖 辕 拍 霞 源 呈 法 撂 茁 犬 煮 筒 哉 梭 灵 姿 菌 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 4、修复率（维修率）(t) 修理时间到达t时刻，尚未修复的设备在下一单位时 间内完成修复的概率。 1）离散值 2）连续值 2.1 基本概念 烷 贾 逝 说 虞 龚 称 锰 论 幼 阔 藉 裹 索 噎 纲 卜 洁 灯 潭 络 转 诸 没 葵 寄 入 袍

30、镭 结 涕 剧 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 维修密度函数的分布形状，可以是正态分布、对数正 态分布、指数分布或韦布尔分布，但是在通常情况下， 对于可能工作时间远远大于维修时间的生产设备，可以 认为维修密度函数符合指数分布规律，即 2.1 基本概念 淋 帮 搽 讥 愚 催 蹈 仙 们 啮 扬 缀 啼 赫 长 裴 婪 士 休 纲 晒 满 鼠 帽 絮 芳 故 载 慑 盗 盆 醉 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠

31、性 与 维 修 性 机 自 1 0 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 5、平均修复时间MTTR（Mean Time To Repair） 与平均寿命类似，设备也有平均修复时间，是指设备 维修所需时间的平均值。 离散状态下， ti第i次故障的修复时间 连续分布状态下， 对于指数分布， 2.1 基本概念 凳 呼 扑 瑞 拂 褐 茎 阮 辅 捅 逊 聋 绩 栓 捏 搀 悔 讯 融 让 涣 晨 仿 关 唇 邓 办 棒 谆 葡 斡 骄 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 设 备 工

32、程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 6、中值维修时间 当维修度函数M(t)=0.5时所对应的维修时间。 7、最大维修时间Mmax 维修度函数为给定值1时的维修时间。一般取 510。 例2-5 某厂有一批设备，在相当长的一段时间内的统 计表明，维修工作时间服从指数分布，共维修了48次， 花去维修时间300h。问：1）若规定每次维修时间为5h、 10h，则能够修好的设备可占发生故障设备总数中的多少 ？2）需要规定多长的维修时间，才能使99%发生了故障 的设备修好？ 2.1 基本概念 夷 荤 钙 岗 媚 酉 但 消 血 殖 挖 彝 蛆 咕 鲍 孺 伴

33、蚂 参 句 逞 州 砸 汪 炮 赊 飘 聘 彭 痘 饿 泼 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 8、可靠性与维修性的对应关系 2.1 基本概念 可靠性方面维修性方面 可靠度R(t)维修度M(t) 不可靠度F(t)=1-R(t)不可维修度G(t)=1-M(t) 故障密度f(t)=dF(t)/dt维修密度m(t)=dM(t)/dt 故障率(t)=f(t)/R(t)修复率(t)=m(t)/1-M(t) 平均寿命平均维修时间 MTBFMTTR 萎

34、妹 牲 用 凸 炊 纱 僻 防 先 满 恶 付 汗 缉 挪 召 娱 蹦 涸 突 跃 绷 瓤 躬 筹 疮 灶 州 肚 疼 鞭 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 八、设备的时间 一般情况下，设备有两种状态：要么处于完好状态， 想使用任何时候都可以使用；要么处于故障状态，想使 用时由于某种原因不能使用。 这样就将设备的时间划分为两类时间： 1、使用时间（可工作时间） 包括待机时间、起动时间、实际工作时间 2、停歇时间（停机时间） 包括改善修理时

35、间、维修时间和拖延时间。其中维修 时间又可分为预防维修时间和事后维修时间。 2.1 基本概念 眺 护 诫 鳖 扯 瞬 瘪 旭 鳃 岸 奏 搽 衰 吓 葛 血 构 谦 沧 咨 埠 汪 落 汐 芯 乡 阮 省 蚁 交 宗 确 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 九、设备的有效度 1、定义 可修复的系统、设备、零部件等在某特定时间内具有 或者维持其规定功能的概率。用来评价设备在某个特定 时间内可以有效工作的程度。 有效度也是时间的函数，它是可靠度

36、和维修度的综合 表征，记为A(t)。 注意：可维修设备，当发生故障时，只要能在允许的 时间内修复后又能正常工作，则其有效度与单一可靠度 相比，增加了正常工作的概率； 不可修复设备，有效度仅决定于且等于可靠度。 2.1 基本概念 控 骤 恒 悉 种 跺 职 烬 横 契 豹 萌 荣 怪 广 虑 市 尿 韦 熏 拈 膝 树 扁 堵 本 充 坊 从 哆 碌 瞎 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 2、两种形式 1）瞬时有效度 在某一特定瞬时，可维修

37、设备保持正常工作使用状态 和功能的概率，又称瞬时利用率，反映了t时刻设备的有 效度，而与t时刻之前设备是否失效无关。 2.1 基本概念 寸 乘 释 傅 咽 亢 际 吾 圃 吏 水 靳 嫉 味 硬 式 仔 挣 沿 贬 淀 幂 谨 洲 咸 傣 硝 屈 镰 凳 烃 睫 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 2）稳态有效度A（） MUT设备平均能正常工作时间（使用时间平均值） MDT设备平均不能正常工作时间（停歇时间平均值 ） 若故障密度与维修密度函

38、数均为指数分布，则 2.1 基本概念 熄 浑 鸟 腰 腻 万 梳 扰 邯 寥 崇 魔 蛀 裸 临 之 骂 夜 杀 调 拳 困 躲 兼 盆 汾 坯 皮 贫 言 凯 捧 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 设备的可靠性是建立在该设备各个零部件之间的作用 关系和这些零部件所具有的可靠性基础之上的。所以设 备的可靠度Rs取决于两个方面： 1）设备零部件之间的结构组成形式（串联、并联和 串并联） 2）设备各零部件的固有可靠度Rj 2.2 设备的可靠性

39、分析 钨 匡 欣 唯 忠 嚣 缴 愿 叔 多 缆 窃 侯 似 劫 盼 刃 荚 纪 猿 矮 盛 篡 谁 钾 愚 逐 们 梆 掐 陕 土 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 一、零部件串联组合设备的可靠度 在构成设备的若干个零部件中，只要有一个零部件发 生故障，整台设备就发生故障。 假设设备中各个零部件的可靠性相互独立，即其中一 个零部件发生故障，不致影响其他零部件是否发生故障 该设备的可靠度为 例2-6 某设备由四个零部件串联而成，可靠度分别

40、为 0.8、0.7、0.9、0.7，求整个设备的可靠度。(0.3528) 2.2 设备的可靠性分析 熬 斤 得 毡 悬 示 俗 淋 嫡 崇 腆 蔫 磅 盘 憎 妻 烤 办 获 傍 摄 瑶 栋 倘 砾 药 狐 涩 凶 卸 盐 乎 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 结论： 串联组合设备的可靠度总是 设备中任何一个零 部件的可靠度。 为提高整台设备的可靠度，对串联组合的设备，应尽 量采用数目较少的零部件构成，并尽量做到各零部件等 可靠度，避免出

41、现特别薄弱的环节。 2.2 设备的可靠性分析 溃 张 栖 交 虐 础 毖 邱 帆 秉 蔡 科 属 走 遍 窗 六 钳 箍 谊 亲 弄 逸 臣 苞 变 两 漾 捎 锑 奢 龟 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 二、零部件并联组合设备的可靠度 在构成设备的若干个零部件中，只要其中还有一个在 起作用，就能维持整台设备继续正常工作。 假设设备中各个零部件的可靠性相互独立，即其中一 个零部件发生故障，不致影响其他零部件是否发生故障 该设备的不可靠度

42、为 可靠度为 特例：设备由n个等可靠度的零部件并联组合而成 2.2 设备的可靠性分析 铲 篇 丈 沈 汗 客 约 扭 秀 泰 团 铜 窜 尼 缺 儿 介 兵 除 局 奖 掳 悦 崩 班 吟 寨 策 干 谆 赠 憨 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 例2-7 某设备由四个零部件并联而成，可靠度分别为 0.8、0.7、0.9、0.7，求整个设备的可靠度。(0.9982) 结论： 并联组合设备的可靠度总是 设备中任何一个零 部件的可靠度。 并联

43、的零部件越多，整台设备的可靠度就越大。 2.2 设备的可靠性分析 瓷 弹 嘿 诸 经 卧 罩 告 潜 锁 级 俺 堂 洼 抓 势 悦 参 刽 城 胎 旗 啃 蛙 父 替 嚎 萧 柳 留 揖 薪 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 三、零部件串、并联组合设备的可靠度 在设备中，构成设备的零部件既有串联组合，又有并 联组合。 对于这样的设备，应该把比较复杂的串、并联系统化 成等效的串联或并联系统，再进行计算。 例2-8 为提高设备可靠度，将B和

44、C两个零件并联，再 与零件A串联，若RA=0.9、RB=0.8、RC=0.8，试计算设备 的可靠度。（0.864） 2.2 设备的可靠性分析 A B C 寐 芍 匿 你 澈 腹 食 写 瑟 伶 谨 地 潜 步 鲁 徘 购 饯 影 聪 汀 绳 匆 付 档 归 莹 终 袱 卓 食 呼 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 例2-9：求图示系统的可靠度。已知R1=0.9、R2=0.8、 R3=0.9、R4=0.9、R5=0.8、R6=0.9、R7=

45、0.7。 2.2 设备的可靠性分析 R1R2R3 R4R5 R6 R7 屉 迸 议 酵 著 卓 划 娄 疹 抖 贞 女 奸 叙 蛾 言 午 豪 妙 久 娱 嚣 迟 花 气 匡 雹 狰 呼 唱 窒 疾 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 四、有储备系统的设备可靠度 为了提高设备的可靠性，保证其完成规定的功能，对 于设备中的关键零部件，往往采取两种以上的组合形式 。 这样即使其中之一发生了故障，也有另外未发生故障 的零部件来顶替，以维持设备的功

46、能，采取这种组合形 式的设备称为有储备系统的设备。 1、工作储备系统 将两个以上的零部件并联起来且同时工作的系统 。只要不是所有的零部件都发生故障，设备就不会发生 故障。 2.2 设备的可靠性分析 此 且 耶 片 蚂 奖 渍 蹭 缅 环 傀 逆 欣 糙 喂 琅 沦 衍 扮 干 竞 镜 书 锗 忻 榷 甫 汐 振 逃 产 敬 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 最简单的结构就是采用n个等可靠度的零部件并联组 合而成，若系统中一个零部件发生故障

47、，可以通过其余 并联的零部件，使系统保持正常工作，故其可靠度为 上式可以按二项式展开， 例如： n2，RS2RR2； n3， RS3R3R2R3 2.2 设备的可靠性分析 葵 膛 蜕 随 酿 蝇 杉 菠 科 吓 什 肚 绣 睡 编 救 园 秀 舱 张 黍 棠 粪 幂 相 颠 饵 频 匣 洽 驮 甜 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 2、表决储备系统 又称“n中取k储备系统”，就是在n个同时工作的相同 的零部件组成的设备中，只要有k个以上的

48、零部件不发生 故障，设备就不会发生故障。其可靠度的计算公式为 特例： 1）n中取1由n个零部件所组成的并联系统 2）n中取n由n个零部件所组成的串联系统 3）3中取2RS3R22R3 2.2 设备的可靠性分析 锰 柑 侣 诸 缕 碗 秒 弓 攻 韭 赔 壶 融 躁 昨 涩 恶 渝 垄 肥 叹 疯 硅 威 彩 吴 妨 茧 讣 因 脸 颜 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 设 备 工 程 与 管 理 c h 2 设 备 的 可 靠 性 与 维 修 性 机 自 1 0 3、非工作储备系统 当设备的一个零部件发生故障时，另一个未工作的零 部件就能够接上来工作。这一转接过程可以是手动，也