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1、机械可靠性设计 姓名： xxx 学号：xxxxxxxxx 专业：机械制造及其自动化学校：xxxxxxxxxxx2014 年 12 月 26 日第三部分 系统可靠性1. 系统的原理图、功能框图和功能流程图、系统的可靠性框图的区别，举例说明。答：区别：系统的原理图是反应了系统及其组成单元之间物理上的连接与组合关系；功能框图、功能流程图是反映了系统及其组成单元之间的功能关系；可靠性框图是对于复杂产品的一个或一个以上的功能模式，用方框表示的各组成部分的故障或它们的组合如何导致产品故障的逻辑图；系统的原理图、功能框图及功能流程图是建立可靠性模型的基础。举例：某链式刀库和机械手系统的原理图功能框图功能流程
2、图系统的可靠性框图2. 试以行星轮系的可靠性建模为例，说明行星轮系的工作原理和可靠性框图。答：主要由行星轮g、中心轮k及行星架H组成。其中行星轮的个数通常为26个。但在计算传动比时，只考虑1个行星轮的转速，其余的行星轮计算时不用考虑，称为虚约束。它们的作用是均匀地分布在中心轮的四周，既可使几个行星轮共同承担载荷，以减小齿轮尺寸；同时又可使各啮合处的径向分力和行星轮公转所产生的离心力得以平衡，以减小主轴承内的作用力，增加运转平稳性。行星架是用于支承行星轮并使其得到公转的构件。中心轮中，将外齿中心轮称为太阳轮，用符号a表示，将内齿中心轮称为内齿圈，用符号b表示。二、行星轮系的分类根据行星轮系基本构
3、件的组成情况，可分为三种类型：2K-H型、3K型、K-H-V型。2K-H型具有构件数量少，传动功率和传动比变化范围大，设计容易等优点，因此应用最广泛。3K型具有三个中心轮，其行星架不传递转矩，只起支承行星轮的作用。行星轮系按啮合方式命名有NGW、NW、NN型等。N表示内啮合，W表示外啮合，G表示公用的行星轮g。典型行星齿轮传动机构的基本特性。行星轮系的可靠性框图简化后轮系传动简图图III 可靠性框图3. 以身边的典型民用产品为例，进行FMEA分析，并建立故障树。（也可就系统可靠性内容中的一两个论题做深入探讨）答：任何一种铸造缺陷都可以看成是铸造工艺系统的一种故障，用一棵以该缺陷为顶事件的系统故
4、障树来描述，然后利用故障树的逻辑关系图，通过数学手段找出系统故障的全部失效模式，即铸件缺陷产生的各种途径同时，利用故障树定量分析方法，预报铸件缺陷发生的概率以及各工艺环节对该缺陷的影响程度，从而达到优化铸造工艺，提高铸件质量的目的一、K6侧架分析 FMEA工作单K6侧架故障模式分析潜在失效模式及后果分析PotentialFailureModeAndEffectsAnalysisPart Number 零件号：FMEAFile No 文件编号：Part Name 零件名称： K6侧架Prepared by 编制：Process Responsibility 过程责任：FEMA Prepared
5、By/Date 编制/日期：Core Team 核心小组：Rev Date 修订日期：序号Item过程功能/要求潜在失效模式潜在失效后果严重度分类潜在失效起因/机理频度现行过程控制建议措施责任及目标完成日期 措施执行结果 预防控制操作控制采取的措施 执行结果1配料使用材料与配料单不符影响逐渐本身质量5材料标志不准确3材料标志明显、正确每种材料按规定存放并有明显的标识加强管理重新调整标识2熔炼化学成分超标严重影响逐渐质量，导致铸件报废5配料不当，操作者为严格执行工艺3专人配料，要求操作者严格执行工艺每炉必须要有配料单并按配料单要求配料报废专人配料温度不合格造成铸件浇注不足，残砂，缩松等缺陷，影响
6、之间质量5操作者失误为严格执行工艺3要求操作者严格执行工艺出铁水前测温调整专人测温并记录杂，渣不净产生夹杂，夹渣影响铸件内部质量5操作者未严格执行工艺渣滓去除不彻底3要求操作者严格执行工艺自测严格要求不定期进行检查3制型制芯型芯硬度不够产生铸件缺陷，影响逐渐质量6砂型近视度不够2人工震实与机器震实想结合砂型实验仪检验调整重新检测，调整加入量4合箱浇注合箱不满足工艺产生夹砂，气孔等缺陷6操作者未严格执行工艺5要求操作者按工艺执行专人检查返工专人检查不合格返工报废浇铸温度不合适产生粘砂，气孔等缺陷6操作者未严格执行工艺2合箱，浇注工艺规程热电偶测温调整或回炉加强员工培训5落箱轻砂落箱时间不对变形、
7、裂纹6操作者疏忽2严格遵守工艺时间计时工具自检质检员不定时检查二、铸件缺陷故障树第四部分 零部件可靠性设计计算1. 简述零部件可靠性设计的思路，并以某零部件为例进行零部件的可靠度计算。答：零部件的可靠性设计，首先要明确应力和强度分布，把应力分布、强度分布和可靠度在概率的意义下联系起来，构成一种设计计算依据，再计算零件的主要尺寸。如果强度和应力服从正态分布或对数正态分布，需要求得他们的均值和标准差，一般有泰勒展开法、变异系数法、基本函数法。在某一可靠度值下，计算主要尺寸，或是先按经验确定尺寸，然后进行可靠度验证，完成零部件的设计。举例：某汽车零件，其强度和应力均服从正态分布，强度的均值和标准差分
8、别为：，应力的均值和标准差分别为，试计算该零件的可靠度？解： 如果该零件按照概率设计方法，则计算可靠度得到：第五部分 总结本学期可靠性学习的体会学习体会通过一学期的学习，虽短但受益匪浅。朱老师的课生动形象，并且能够与学生进行互动，锻炼我们的能力，我们也能更好消化和吸收上课的内容，与老师探讨问题。与传统的机械可靠性相比，必须满足所提出要求的前提下，先确定结构方案，再进行强度、刚度等的分析和校核，然后进行修改以确定结构尺寸时间飞逝，一学期在匆忙中结束了，虽然每周只有一节课，但通过课上朱老师的悉心讲解，结合课后的作业，我对机械可靠性设计这门课有了一定的认识，发现它在实际机械结构的设计和分析上起到了重
9、要的作用。学好这门课是我研究生学习的重要任务。可靠性的数学基础，机械可靠性设计的内容和方法，普通失效率法在机械可靠性计算中的应用，确定应力分布和强度分布的方法，应力-强度分布干涉理论和机械零件的可靠度计算，机械零件可靠性设计数据的获得方法，失效模式、影响与危害度分析（FMECA）、故障树分析（FTA）、系统的可靠性、可靠性试验，维修性设计，机械可靠性的几个专题与机械零件可靠性设计都在实际生活中得到了很大的重视。通过这个过程的学习也对以后的工作打下基础。只有把宏观上的可靠性统计、试验技术等问题与微观的材料失效机理及其老化过程等问题研究以及实际设计经验等联合起来共同解决，才会更有助于推进机械可靠性技术的发展。
