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机械部件可靠性

平均故障间隔时间-快艇以及机器部件和系统的可靠性。

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可靠性是指部件或部件的系统在给定时间内执行预期功能的概率。

一般而言-

  • 更多的组件和/或更复杂的系统会降低可靠性
  • 使用较少部件的简单系统增加了可靠性

可靠性方程:

可靠性

可靠性:在给定时间的可靠性:

R = e-λt(1)

在哪里

R =可靠性。取值范围为0 - 1,其中1表示100%活动组件,0表示0%活动组件。

λ =比例故障率-故障率表示为初始活元件数量的比例- No-在时刻t

t =时间(小时)-注意!通过计算,只要使用一致,其他单位也可以使用。

每次的失败率t可以表示为

λ=NF/ (Not)

= (No-N年代) / (Not)(2)

在哪里

NFNo-N年代t时刻失效组分的数量

N年代= t时刻存活部件的数量

No=时刻0时带电元件的初始数量

示例-故障率和可靠性

汽车制造商销售400000一年内某一型号的汽车。在第一个树年的主人50000这些车中有很多会出现重大故障。故障率可计算为

λ=(5万辆)/(40万辆)(3年)

0.042(每年)

这种车的一个型号在三年内的可靠性可以计算为

R = e-(0.042 1/年)(3年)

0.88

88

不可靠性-设备故障的概率

可靠性和不可靠性之间的联系:

R + q = 1 (3)

在哪里

不可靠。取值范围为0 - 1,其中1表示0%活跃组件,0表示100%活跃组件。

(1)和(2)可以用来表示不可靠性

Q = 1 -e-λt(4)

示例—不可靠性

上述例子中车型在三年内的不可靠度可以计算为

Q = 1 - e-(0.042 1/年)(3年)

0.12

12

带电部件数量

数量:在给定时间内系统中存活的部件的数量:

N年代= Noe-λt(5)

故障部件数量

失效部件:在给定时间内系统中失效部件的数量:

N年代= No(1 - e-λt) (6)

平均故障间隔时间-平均故障间隔

平均故障间隔时间- MTBF:

MTBF = 1 / λ (7)

在哪里

平均故障间隔时间(小时)

  • MTTF -平均故障时间是MTBF的替代方案

示例- Mean Time Between Failure

从上面的例子来看,失败率是每年0.42。MTBF可计算为

MTBF = 1/(0.042 1/年)

23.8

平均故障间隔时间(MTBF)可以通过将总生存小时与故障数量的等级确定为

MTBF = t年代/ NF(8)

在哪里

t年代=总生存时间(小时)

结合(5)公式计算可靠性等

R = e-吨/米(1 b)

Q = 1 -e-吨/米(4 b)

N年代= Noe-吨/米(5 b)

Nf= No(1 - e-吨/米) (6 b)

MTBF vs MTTF vs MTTR

  • MTBF -平均故障间隔时间>通常用于确定平均故障间隔时间
  • MTTF - Mean Time To Failure >通常用于无法修复的可更换产品
  • MTTR—修复>的平均时间,通常用于确定使失败产品重新运行所需的时间

MTBF和MTTF经常互换使用。

系统可靠性

可靠性系统有两种基本类型-串联和并联-以及它们的组合。

  • 在串联系统中-系统中的所有设备必须工作,系统才能工作
  • 在并行系统中,如果系统中至少有一个设备工作,系统就能工作

串联系统的可靠性

串联系统的可靠性可表示为

R年代= R1R2(9)

在哪里

R年代系统可靠性

R1、2子系统可靠性

示例-串联系统的可靠性

从上面的例子来看,一辆汽车三年的可靠性为0.88.如果我们依靠两辆车来完成任务,不管是什么任务,我们任务的可靠性就会很高

R年代= 0.88

0.77

77

并联系统的可靠性

系统并联可靠性可表示为

R年代= R12+ R21+ R1R2(10)

在哪里

1、2= (1 - r1、2子系统不可靠性

例-并行系统的可靠性

从上面的例子来看,一辆汽车三年的可靠性为0.88.如果我们的两辆车中的一辆足够我们的任务-我们任务的可靠性可以计算为

R年代= 0.88 (1- 0.88) +0.88 (1- 0.88)+0.88 - 0.88

0.99

99

注意!-两个系统并行,可靠性99% vs.一个系统单独,可靠性88%显示冗余的力量

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