汽車正常行駛的可靠性分析畢業(yè)論文(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 性試驗時，有時為節(jié)約時間和經(jīng)費，試驗不做到全部抽樣產(chǎn)品失效，即做到某個規(guī)定的程度就截止試驗，稱為截尾試驗。截尾試驗可分為定時截尾試驗和定數(shù)截尾試驗。 定時截尾試驗的規(guī)則是：先規(guī)定一個時間t。，試驗做到t。時，不發(fā)生失效則終止試驗。如果抽取n個產(chǎn)品進行可靠性試驗，試驗做到t。時，有r個產(chǎn)品失效，第i個失效產(chǎn)品的試驗時間為ti，則該產(chǎn)品的平均壽命為定數(shù)截尾試驗的規(guī)則是：先規(guī)定一個失效數(shù)r，試驗做到第r個產(chǎn)品失效時，則終止試驗。如果進行可靠性試驗抽取的產(chǎn)品數(shù)為n個，第r個失效的試驗時間為tr，第i個失效產(chǎn)品的試驗時間為ti，則該產(chǎn)品的平均壽命為發(fā)生故障后，通過維修可恢復(fù)其規(guī)定功能的產(chǎn)品，稱為可修產(chǎn)品。可修產(chǎn)品一般都是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價格昂貴的產(chǎn)品，用兩次故障之間的間隔時間的隨機變化情況，以及維修過程的統(tǒng)計量對其可靠性進行評價。常用的評價指標(biāo)有平均故障間隔里程、平均首次故障里程、當(dāng)量故障率、加權(quán)分值等。（MTBF）汽車一般情況下屬可修產(chǎn)品，其平均故障間隔里程與可修產(chǎn)品的平均壽命含義類似，平均壽命以時間“h”為單位，而平均間隔里程是以行駛里程“km”為單位。平均故障間隔里程可定義為汽車平均無故障行駛的里程，采用規(guī)定里程的截尾試驗方法進行統(tǒng)計估算，公式如下：MTBF=S/ r式中：S一試驗總里程，S=試驗車輛數(shù)規(guī)定的試驗里程，km； r——全部試驗車輛發(fā)生故障的總次數(shù)。輕微故障不計算在內(nèi)，僅計算致命故障、嚴(yán)重故障和一般故障的總次數(shù)。 （MTTFF）指汽車投入使用后第一次發(fā)生故障前，平均無故障行駛的里程。設(shè)抽取的試驗樣車輛數(shù)為n，發(fā)生故障的試驗樣車輛數(shù)為n′，第i輛樣車的首次故障里程為ti，規(guī)定的試驗截止里程為r，則平均首次故障里程MTTFF為應(yīng)注意：對汽車進行質(zhì)量檢驗時，一般抽取的樣車輛數(shù)較少（2～3輛），可以采用上述簡單的求數(shù)學(xué)平均值的方法對其可靠性進行評價；嚴(yán)格地說，應(yīng)根據(jù)試驗結(jié)果畫圖、求分布函數(shù)，采用壽命統(tǒng)計的分析方法來確定平均首次故障里程。 當(dāng)量故障率（D）用MTBF或MTTFF評價汽車的可靠性時，沒有考慮不同級別故障（致命故障、嚴(yán)重故障、一般故障和輕微故障）的發(fā)生次數(shù)，為更準(zhǔn)確地評價汽車的可靠性，必須考慮這些因素。四個級別故障的當(dāng)量危害度系數(shù)：致命故障為20，嚴(yán)重故障為5，一般故障為1。按當(dāng)量危害度系數(shù)，將所有故障次數(shù)折合成發(fā)生一般故障的次數(shù)，稱為當(dāng)量故障數(shù)。平均每1000km、每輛汽車的當(dāng)量故障數(shù)，稱為當(dāng)量故障率。如果抽取的試驗樣車輛數(shù)為n，規(guī)定的試驗里程為t，第i類故障的當(dāng)量危害度系數(shù)為εi，發(fā)生第i類故障的累計次數(shù)為r1，則汽車的當(dāng)量故障率D為 加權(quán)分值平均故障間隔里程MTBF表示故障發(fā)生的頻繁程度，平均首次故障里程MTTFF表示首次發(fā)生故障的早晚，當(dāng)量故障率D表示故障的危害程度。 加權(quán)分值M綜合考慮了MTBF、MTTFF和D三方面的影響，采用計分的方法評價汽車的可靠性，滿分為100分，加權(quán)分值越高，可靠性越好。按1987年出版的《載貨汽車質(zhì)量檢驗辦法》，加權(quán)分值M的計算公式為 M=B（MTBF十MTTFF）十80eˉCD式中：B、C一加權(quán)數(shù)（計算系數(shù)）。 汽油機：B＝，C＝； 柴油機：B＝，C＝。[3]第三節(jié)：汽車常用的可靠性參數(shù)－B10 壽命研究當(dāng)我們評價一個產(chǎn)品的可靠性時，需要對這個產(chǎn)品的可靠性水平進行定量評價，因此，需要建立科學(xué)的可靠性參數(shù)體系。產(chǎn)品的可靠性參數(shù)常常用可靠度（Reliability），平均故障間隔時間（Mean Time To Failure－MTBF），平均故障前工作時間（Mean Time To FailureMTTF）等參數(shù)來描述，其中可靠度表達(dá)了產(chǎn)品在規(guī)定時間內(nèi)、在規(guī)定的條件下完成規(guī)定功能的能力，例如某產(chǎn)品在 20,000 小時內(nèi)的可靠度為 ，表示該產(chǎn)品能夠在 20,000 小時內(nèi)不發(fā)生功能性故障的可能性為 95％，描述起來有一些復(fù)雜，而MTBF 和MTTF表達(dá)起來就簡單多了，例如某產(chǎn)品的 MTBF 為 20,000 小時，表示該產(chǎn)品評價每20,000 小時出現(xiàn)一次故障。對于系統(tǒng)級產(chǎn)品 （對汽車來說就是整車級） 來說， 可靠度是一個合適的可靠性參數(shù)，對于設(shè)備級（對汽車來說就是總成或成件級）產(chǎn)品來說，MTBF和 MTTF更容易表達(dá)，也更為常用。MTBF 和 MTTF 描述了產(chǎn)品在規(guī)定任務(wù)時間內(nèi)的故障強度，但是有以下的不足： 非常適合描述壽命分布形式為指數(shù)分布的產(chǎn)品的可靠性，例如電子類的產(chǎn)品，不太適合描述壽命分布形式為非指數(shù)分布的產(chǎn)品的可靠性，例如機械類產(chǎn)品和結(jié)構(gòu)類產(chǎn)品； 參數(shù)表達(dá)了產(chǎn)品的故障強度，但是難以據(jù)這些參數(shù)判斷產(chǎn)品的耗損壽命，難以確定大修期。汽車各級產(chǎn)品（整車、總成、成件等）的壽命分布形式一般為 Weibull 分布形式，為非指數(shù)分布的產(chǎn)品，需要一種更合適的可靠性參數(shù)來描述，而 B10 壽命就是一個比較合適的可靠性參數(shù)。B10壽命最早用于描述軸承的可靠性和壽命。對于軸承產(chǎn)品，其可靠性是隨其工作時間逐漸下降的，到了其耗損階段，故障發(fā)生的頻率會陡然增高，進入故障高發(fā)期。軸承的意外故障可能會帶來較大的損失，為了減少意外故障的損失，需要在軸承進入耗損階段之前就對其進行維修或更換，避免其進入故障高發(fā)期的耗損階段。針對這個問題，人們提出一個非常樸素的做法：收集軸承的故障時間數(shù)據(jù)，通過統(tǒng)計方法得到 10％的軸承發(fā)生故障的那個時間點，用 B10 表示這個時間點，如果軸承工作到這個時間點仍未失效（大概占 90%左右） ，需要對其進行維修或更換。 因此，B10壽命的定義是：B10 壽命是個產(chǎn)品的工作時間點，產(chǎn)品工作到這個時間點后，預(yù)期有 10％的產(chǎn)品將會發(fā)生故障。比 B10 壽命更廣泛的描述為 BX 壽命，當(dāng) X 為 10 時稱為 B10 壽命，當(dāng) X 為 5 時稱為 B5壽命。比較常見的 BX壽命是 、BBBB50 壽命，對于汽車類產(chǎn)品，一般用 B10 壽命表達(dá)其整車和成件的可靠性，因此本文以 B10 壽命進行研究，文中內(nèi)容同樣適用于其它 BX壽命。 BX壽命稱謂的來源無從考究，普遍認(rèn)為 B代表 Bearing（軸承） ，另一說是 B代表德文的“Brucheinleizeit”（進入耗損失效的初始時間）。假設(shè)某產(chǎn)品的故障累積函數(shù)（也可以稱為不可靠度函數(shù)）為F(t)，根據(jù)B10 壽命的定義：F(B10)=10％，則B10=F1()假設(shè) F(t)的概率密度函數(shù)為f(t)，則有： 一般來說，汽車類產(chǎn)品用 Weibull分布來表達(dá)其壽命特征，因為： Weibull 分布能體現(xiàn)產(chǎn)品的全壽命期的失效特征，早期失效期、偶然失效期和耗損失效期；Weibull 分布的一個重要參數(shù)是形狀參數(shù)β，當(dāng)β： 1時：表示產(chǎn)品處于早期失效期； =1時：表示產(chǎn)品處于偶然失效期； 1時：表示產(chǎn)品處于耗損失效期。Weibull 分布的適用范圍較廣，服從指數(shù)分布、正態(tài)分布的產(chǎn)品同樣可以用 Weibull分布來描述： 當(dāng)β＝1時，代表指數(shù)分布； 當(dāng)β＝，接近正態(tài)分布；當(dāng)采用 Weibull 分布作為產(chǎn)品的壽命分布時，式中： η－Weibull的尺度參數(shù)；β－Weibull的形狀參數(shù)。于是：特別地，當(dāng) X=10時， ,進一步，當(dāng)產(chǎn)品的壽命服從指數(shù)分布時（即當(dāng)β＝1時） ，這時MTBF=η，于是有：B10=第三章