机械可靠性设计

第1章绪论

1.1可靠性研究的历史

1.2可靠性研究的重要性及其意义

1.3可靠性的定义和特征量

1.3.1可靠性的定义

1.3.2可靠性的特征量

1.4机械可靠性设计的内容、特点和方法

1.4.1机械可靠性设计的基本特点

1.4.2机械可靠性设计的主要内容

1.4.3机械可靠性设计的方法与步骤

1.4.4机械可靠性定性设计准则

习题

第2章可靠性数学基础

2.1随机事件与概率

2.1.1随机事件及其运算

2.1.2概率及其特点

2.2随机变量

2.2.1随机变量的定义

2.2.2随机变量的数字特征

2.3常用的概率分布

2.3.1常见的离散型随机变量的分布

2.3.2重要的连续型随机变量及其分布

2.3.3概率分布的应用

2.4数理统计

2.4.1分布参数估计

2.4.2假设检验

习题

第3章机械可靠性设计原理与可靠度计算

3.1安全系数设计法与可靠性设计方法

3.1.1安全系数设计法

3.1.2可靠性设计方法

3.2应力强度干涉理论及可靠度计算

3.2.1应力强度分布干涉理论

3.2.2可靠度的计算方法

3.3机械零件的可靠度计算

3.3.1应力和强度分布都为正态分布时的可靠度计算

3.3.2应力和强度分布都为对数正态分布时的可靠度计算

3.3.3已知应力幅水平、失效循环次数的分布和规定的寿命要求时零件的可靠度计算

3.3.4已知强度分布和最大应力幅在规定寿命下的零件可靠度计算

3.3.5疲劳应力下零件的可靠度计算

3.3.6应力和强度分布都为指数分布时的可靠度计算

习题

第4章机械系统可靠性设计

4.1概述

4.1.1机械系统可靠性概念

4.1.2基本可靠性模型和任务可靠性模型

4.1.3系统的结构框图与可靠性框图

4.1.4系统可靠性模型建立的步骤

4.1.5系统可靠性模型的应用

4.2系统可靠性模型

4.2.1串联系统

4.2.2并联系统

4.2.3混联系统

4.2.4贮备系统

4.2.5复杂系统

4.3系统可靠性预计

4.3.1可靠性预计的定义及目的

4.3.2可靠性预计的程序

4.3.3单元可靠性预计

4.3.4系统可靠性预计的一般方法

4.3.5可靠性预计时注意事项

4.4系统可靠性分配

4.4.1系统可靠性分配的定义和原则

4.4.2可靠性分配的方法

4.5可靠性设计方法

4.5.1结构可靠性设计

4.5.2冗余设计

4.5.3耐环境设计

4.5.4耐热设计

习题

第5章故障模式影响及危害性分析与故障树分析

5.1概述

5.1.1故障的分类

5.1.2故障率

5.2故障模式影响及危害性分析

5.2.1故障模式、影响及危害性分析的概念

5.2.2故障模式、影响及危害性分析的特点

5.2.3故障模式、影响及危害性分析的程序

5.2.4故障模式、影响及危害性分析的应用

5.3故障树分析

5.3.1故障树分析概述

5.3.2故障树分析中的常用符号

5.3.3故障树的建立

5.3.4故障树的定性分析

5.3.5故障树的定量计算

5.3.6机械系统故障树建立举例

习题

第6章机械零部件的可靠性设计

6.1概述

6.2螺栓联接的可靠性设计

6.2.1受拉伸载荷螺栓联接的可靠性设计

6.2.2受剪切载荷螺栓联接的可靠性设计

6.3弹簧的可靠性设计

6.3.1圆柱螺旋压缩弹簧的静强度可靠性设计

6.3.2圆柱螺旋压缩弹簧的疲劳强度可靠性设计

6.4齿轮的可靠性设计

6.4.1齿轮轮齿的故障模式及其特征

6.4.2齿面接触疲劳强度的可靠性设计

6.4.3齿根弯曲疲劳强度的可靠性设计

6.5轴的可靠性设计

6.5.1轴的失效模式

6.5.2转轴的可靠性设计

6.5.3心轴的可靠性设计

6.5.4传动轴的可靠性设计

6.5.5轴的刚度可靠性设计

6.6滚动轴承的可靠性设计

6.6.1滚动轴承的寿命与可靠度之间的关系

6.6.2滚动轴承的额定动载荷与可靠度之间的关系

习题

第7章机械可靠性优化设计及可靠性提高

7.1概述

7.1.1可靠性优化设计的概念

7.1.2以可靠度指标为约束条件的可靠性优化设计

7.1.3以总费用指标为约束条件的可靠性优化设计

7.1.4机械可靠性优化设计实例

7.2可靠性提高

7.2.1可靠性增长概述

7.2.2可靠性增长方法

7.2.3人－机－环境系统可靠性

习题

第8章可靠性试验

8.1概述

8.2寿命试验设计

8.2.1寿命试验目的

8.2.2寿命试验分类

8.2.3寿命试验内容

8.3寿命试验结果的统计分析及参数估计

8.3.1一般分布完全寿命试验的数据处理

8.3.2指数分布截尾寿命试验及参数的点估计

8.3.3正态分布寿命试验及参数的点估计

8.3.4威布尔分布寿命试验及参数的点估计

8.4加速寿命试验

8.4.1加速寿命试验的原理与类型

8.4.2恒定应力加速寿命试验设计

8.4.3加速寿命试验与方程

8.4.4影响加速寿命试验三因素之间的关系

习题

附表A标准正态分布数值表

附表Bx2分布的分位数表

附表CT函数表

附表Dt分布的分位数表

附表EF分布的分位数表

参考文献

　　本教材是作者在多年从事机械可靠性设计本科教学、研究生教学以及有关可靠性研究工作的基础上，经过补充、修改而完成的。本教材从工程实用角度出发，全面系统地介绍机械可靠性设计的基本理论与方法。内容包括：可靠性基本概念、可靠性数学基础、机械可靠性设计原理与可靠度计算、机械系统可靠性设计等。每章都配备了习题。　　本书从工程实用角度出发，全面系统地介绍机械可靠性设计的基本理论与方法。内容包括：可靠性基本概念、可靠性数学基础、机械可靠性设计原理与可靠度计算、机械系统可靠性设计、故障模式影响及危害性分析与故障树分析、机械零部件的可靠性设计、机械可靠性优化设计及可靠性提高、可靠性试验等。每章都配备了习题。　　本书可作为高等学校机械设计制造及其自动化、车辆工程、探测制导与控制技术等专业的机械可靠性设计教材，也可供从事机电产品设计、制造、试验、使用与管理的工程技术人员学习与参考。