第一篇：《汽車維修工程》電子教案(1-4)
第一講 第一章 汽車可靠性理論基礎(chǔ)
§1-1 汽車可靠性概述
課堂類別：理論 教學(xué)目標(biāo)：
1、了解可靠性的內(nèi)涵
2、掌握可靠性評(píng)價(jià)指標(biāo) 教學(xué)重難點(diǎn)： 重點(diǎn)：可靠度 難點(diǎn)： 故障率函數(shù) 教學(xué)方法與手段：
1.教學(xué)方法：教師講授、案例分析、集體討論、個(gè)別回答、師生互動(dòng)啟發(fā) 2.教學(xué)手段：多媒體教學(xué) 教案正頁(yè)
主要教學(xué)內(nèi)容及過(guò)程
一、汽車可靠性與維修
1、可靠性
指產(chǎn)品在規(guī)定的使用條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力。⑴可靠性的四要素：產(chǎn)品、規(guī)定條件、規(guī)定時(shí)間、規(guī)定功能。
①產(chǎn)品:通常是指可作為單獨(dú)研究或單獨(dú)試驗(yàn)對(duì)象的任何元件、零件，甚至一臺(tái)完整的設(shè)備。
對(duì)汽車而言，其產(chǎn)品主要包括：整車、總成和零部件。②規(guī)定條件：指汽車產(chǎn)品的工作條件，包括： ?環(huán)境條件：氣候、道路狀況等；
?運(yùn)行條件：載荷的性質(zhì)、種類，行駛速度，連續(xù)工作時(shí)間等； ?維修條件：維修方式、水平、制度等。
③規(guī)定時(shí)間： 汽車行駛的保用期、第一次大修里程、報(bào)廢期等。
④規(guī)定功能：設(shè)計(jì)任務(wù)書、使用說(shuō)明書、訂貨合同以及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的各種功 汽車可靠性標(biāo)志著汽車在整個(gè)使用壽命周期內(nèi)保持所需質(zhì)量指標(biāo)的性能。能和要求。如：安全性、舒適性、動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性能等。（2）可靠性的類型 ①固有可靠性：
產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到制造整個(gè)過(guò)程中確定了的內(nèi)在可靠性，它是產(chǎn)品的固有屬性。②使用可靠性：
考慮了使用、維修對(duì)產(chǎn)品可靠性的影響，包括使用、維修方法以及操作人員的技術(shù)熟練程度等都會(huì)對(duì)產(chǎn)品的壽命及功能的發(fā)揮產(chǎn)生重大影響。汽車的可靠性取決于汽車本身的固有可靠性以及汽車的使用、維修水平，并與汽車的使用條件有關(guān)。
2、維修：指在系統(tǒng)投入運(yùn)行后，為了保持或在系統(tǒng)發(fā)生故障后恢復(fù)產(chǎn)品完成規(guī)定功能的能力而采取的技術(shù)與管理措施。
維修包括維護(hù)與修理，維護(hù)是為了保持產(chǎn)品完成規(guī)定功能的能力；修理是為了在系統(tǒng)發(fā)生故障后恢復(fù)產(chǎn)品完成規(guī)定功能的能力。
汽車維修只能在一定程度上維持汽車的技術(shù)狀況，提高其使用可靠性；但不能完全恢復(fù)其固有可靠性水平。
因此，經(jīng)過(guò)相當(dāng)里程的行使（達(dá)到極限行使里程）后，汽車就需要報(bào)廢。
二、汽車可靠性評(píng)價(jià)指標(biāo) 1.可靠度（有效度）：
汽車在規(guī)定的使用條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定功能的概率。記作R（t）。
2.失效度（不可靠度、累計(jì)故障概率）：
汽車在規(guī)定的使用條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)喪失規(guī)定功能（發(fā)生故障）的概率。記作F（t）。R（t）＋F（t）=1 3.故障概率密度函數(shù)：
汽車出現(xiàn)故障的概率隨時(shí)間變化的規(guī)律。記作f（t）。4.故障率函數(shù)
⑴概念：汽車工作到t時(shí)刻為止尚未發(fā)生故障的條件下 在下一單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生故障的條件概率記作 λ（t）。
●設(shè)T為汽車在規(guī)定條件下的使用壽命，t為設(shè)定的工作時(shí)間； ●“T﹥t”表示：“汽車工作到t時(shí)刻為止尚未發(fā)生故障”的事件； ● “t﹤T≤t+Δt”表示：“汽車在（t，t +Δt）內(nèi)失效”的事件；
于是，“汽車工作到t時(shí)刻后在（t，t+Δt）內(nèi)發(fā)生故障的條件概率”為：
P（t﹤T≤t +Δt/ T﹥t）
將此條件概率除以時(shí)間間隔Δt，便得到Δt時(shí)間內(nèi)的平均故障率。當(dāng)Δt→0時(shí)，就可以得到t時(shí)刻的失效率：
按上式計(jì)算故障率比較困難，實(shí)際應(yīng)用中常用頻率或平均故障率的觀察值來(lái)代替。①頻率
?設(shè)在t=0時(shí)有N個(gè)產(chǎn)品開始工作，到t時(shí)刻的故障件數(shù)為Nf（t）； ?到t時(shí)刻仍在工作而尚未發(fā)生故障的件數(shù)為N-Nf（t）；
?若在下一個(gè)時(shí)間Δt內(nèi)出現(xiàn)故障的件數(shù)為ΔNf（t），則單位時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)故障的件數(shù)為ΔNf（t）/ Δt。
那么，產(chǎn)品的平均故障率為：
例題： 如圖所示為50個(gè)某類型汽車輪胎調(diào)查數(shù)據(jù)，試分別求出汽車行駛到3.5萬(wàn)Km和5.5萬(wàn)Km時(shí)的故障率。
解：根據(jù)題意 N=50；
ΔNf（3.5）=7； Δt=4-3.5 =0.5萬(wàn)Km；
Nf（3.5）=1+3+2+5=11；則： 當(dāng)t=5.5萬(wàn)Km時(shí)，ΔNf（5.5）=3；
Δt=6-5.5 =0.5萬(wàn)Km； Nf（5.5）=1+3+2+5+7+10+9+6=43；
②平均故障率的觀察值λ
汽車在規(guī)定的考察行程（或時(shí)間）內(nèi)，故障發(fā)生次數(shù)（m）與累計(jì)行程（ΣL）之比。即：
故障率的單位一般用每萬(wàn)km的百分?jǐn)?shù)（% 1/萬(wàn)km）來(lái)表示?；?/小時(shí)、菲特。（1菲特=10-9 1/小時(shí))⑵故障率函數(shù)曲線
描述了故障率隨時(shí)間的變化規(guī)律，分為早期故障、偶然故障、耗損故障三種類型。⑴早期故障期（Ａ段）
產(chǎn)品在工作之初，由于設(shè)計(jì)、制造、裝配等方面的缺陷，而發(fā)生早期故障的一段時(shí)間。
在此期間，汽車發(fā)生故障的可能性很大，但故障率隨著時(shí)間的增加而迅速下降。
?對(duì)于剛投入使用的新車或大修車來(lái)說(shuō)，使早期故障減少的有效途徑是加強(qiáng)走合期的使用、維護(hù)和管理。
?實(shí)驗(yàn)表明：汽車的使用壽命、工作可靠性和經(jīng)濟(jì)性在很大程度上取決于汽車使用的初期走合。⑵偶然故障期（B段）
在此期間，λ（t）的變化趨于穩(wěn)定，接近常數(shù)，屬故障率恒定型，相當(dāng)與正常使用期。
?此類故障多由操作不當(dāng)、裝配失控、潤(rùn)滑不良、維護(hù)欠佳、材料及隱患等偶然因素而引發(fā)，沒有一種特定的原因起主導(dǎo)作用。
?在正常使用期內(nèi)，應(yīng)在正常使用的基礎(chǔ)上，執(zhí)行“預(yù)防為主、定期檢測(cè)、強(qiáng)制維護(hù)、視情修理”的方針，以降低故障率，維持并保證汽車的完好技術(shù)狀況和工作能力。⑶耗損故障期（C段）
由于老化、疲勞、磨損等原因引起的故障。?λ（t）隨著時(shí)間的增加而迅速增加，屬故障率遞增型。?汽車或總成進(jìn)入該時(shí)期后，應(yīng)考慮大修。5.平均壽命與可靠壽命
⑴平均壽命：平均壽命是一個(gè)標(biāo)志產(chǎn)品平均能工作多長(zhǎng)時(shí)間的量，它是對(duì)整批 設(shè)產(chǎn)品壽命T的故障概率密度函數(shù)為產(chǎn)品而言的一個(gè)指標(biāo)。
f(t)，那么，它的數(shù)學(xué)期望 就稱為產(chǎn)品的平均壽命。
①對(duì)于可維修產(chǎn)品而言，其平均壽命是指產(chǎn)品的平均無(wú)故障工作時(shí)間，計(jì)作MTBF。在實(shí)際工作中，常用其觀察值：
②對(duì)于不可維修產(chǎn)品而言，其平均壽命是指產(chǎn)品的平均壽終時(shí)間（發(fā)生失效前的平均工作時(shí)間），計(jì)作MTTF。⑵可靠壽命：
在汽車可靠性研究中，經(jīng)常需要知道對(duì)應(yīng)于給定的R值，R（t）下降到R時(shí)所需的時(shí)間，而此時(shí)間就稱為可靠壽命，用tR表示。如：用t0.99表示可靠度R（t）=99﹪時(shí)產(chǎn)品的可靠壽命。本節(jié)作業(yè)：
名詞解釋：可靠度、失效度、平均壽命、7
第二講 第一章 汽車可靠性理論基礎(chǔ) §1-2汽車故障的類型及其分布規(guī)律
課堂類別：理論 教學(xué)目標(biāo)：
1、了解汽車故障類型
2、掌握汽車故障故障分布規(guī)律 教學(xué)重難點(diǎn)： 重點(diǎn)：指數(shù)分布和 難點(diǎn)： 威布爾分布 教學(xué)方法與手段：
1.教學(xué)方法：教師講授、案例分析、集體討論、個(gè)別回答、師生互動(dòng)啟發(fā) 2.教學(xué)手段：多媒體教學(xué) 教案正頁(yè)
主要教學(xué)內(nèi)容及過(guò)程
一、汽車故障的概念及類型 1.概念：
故障或失效是指產(chǎn)品喪失保持原有功能的能力。2.模式
故障模式是指由失效機(jī)理所顯示出來(lái)的各種失效現(xiàn)
象或失效狀態(tài)。
汽車常見的故障模式有以下六種：
(1)損壞型故障模式。如：斷裂、碎裂、開裂、裂紋、點(diǎn)蝕、撓蝕、擊穿、變形、壓痕等。
(2)退化型故障模式。如：老化、變質(zhì)、剝落、磨損等。(3)松脫型故障模式。如：松動(dòng)、脫落等。
(4)失調(diào)型故障模式。如：壓力過(guò)高或過(guò)低、行程失調(diào)、間隙過(guò)大或過(guò)小、干涉、卡滯等。
(5)堵塞與滲漏型故障模式。如：堵塞、氣阻、漏油、漏水、漏氣、滲油等。(6)性能衰退或功能失效型故障模式。如：功能失效、性能衰退、公害超標(biāo)、異響、過(guò)熱等。3.故障分類
⑴按照故障率函數(shù)特點(diǎn)，可把故障分為早期故障型、偶然故障型和耗損故障型
三類。
⑵按照汽車行業(yè)中《汽車產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)定辦法》的規(guī)定，可把汽車故障分為以下幾種：
1）致命故障：危及人身安全，引起主要總成件報(bào)廢，造成重大經(jīng)濟(jì)損失，對(duì)周圍環(huán)境造成嚴(yán)重?fù)p害。
2）嚴(yán)重故障：引起主要零部件、總成嚴(yán)重?fù)p壞或影響行車安全，不能用易損件和隨車工具在較短時(shí)間內(nèi)排除。
3）一般故障：不影響行車安全的非主要零部件故障，可用易損件和隨車工具在較短時(shí)間內(nèi)排除。
4）輕微故障：對(duì)汽車正常運(yùn)行基本沒影響，不需要更換零件，可用隨車工具比較容易地排除。
二、汽車可靠性研究中常用的故障分布
確定汽車的故障分布是可靠性研究的基本內(nèi)容之一，它能很好地描述隨機(jī)變量的性質(zhì)，揭示其內(nèi)在規(guī)律。
判定隨機(jī)變量的分布類型以及表征這些分布的相應(yīng)參 數(shù)值，可為產(chǎn)品可靠性的評(píng)價(jià)和改進(jìn)提供依據(jù)。
故障隨時(shí)間分布規(guī)律的獲得，是根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)、應(yīng)用 統(tǒng)計(jì)分析的方法，確定其分布模式。
汽車可靠性研究中應(yīng)用的理論概論分布類型很多，常 用的有二項(xiàng)分布、泊松分布、正態(tài)分布、對(duì)數(shù)正態(tài)分布
10、指數(shù)分布和威布爾分布等。1.指數(shù)分布
?指數(shù)分布是隨機(jī)變量分布形式中最基本的一種。
?產(chǎn)品處于偶然故障期內(nèi)所發(fā)生的故障服從指數(shù)分布，在此期間λ（t）=常數(shù)。?偶然故障、突變失效，如電器元件、氣缸墊等，一般服從指數(shù)分布。?一般復(fù)雜機(jī)器的故障率分布常以指數(shù)分布為主。2.正態(tài)分布
正態(tài)分布是一種最常用的連續(xù)分布，很多自然現(xiàn)象都可以用它來(lái)描述，如工藝誤差、測(cè)量誤差、材料性能、應(yīng)力分布、汽車零件的強(qiáng)度和壽命等。
磨損零件的故障分布可近似地認(rèn)為服從正態(tài)分布。3.對(duì)數(shù)正態(tài)分布
對(duì)數(shù)正態(tài)分布是描述零件壽命與耐久性的一種較好的分布函數(shù)。常用于機(jī)械部件的疲勞壽命、疲勞強(qiáng)度及耐磨壽命等研究中。4.威布爾分布
威布爾分布是基于最弱環(huán)模型為物理背景導(dǎo)出的。如兩端受拉力的一根由許多鏈環(huán)串聯(lián)而成的鏈條，當(dāng)最弱環(huán)節(jié)斷裂時(shí)，整根鏈條就告失效。
廣義地說(shuō)，凡是由若干個(gè)獨(dú)立部件串聯(lián)構(gòu)成的產(chǎn)品，只要其中某個(gè)部件失效，整個(gè)產(chǎn)品就告失效，即屬于最弱環(huán)模型。如汽車的傳動(dòng)系。
受變載荷作用的滾動(dòng)軸承、齒輪與汽車鋼板彈簧等零件的疲勞壽命都可用威布爾分布來(lái)描述。
由于威布爾分布函數(shù)具有很好的兼容性，可將常見的正態(tài)分布、指數(shù)分布等容納在內(nèi)，所以，它是應(yīng)用最廣泛的可靠性函數(shù)。
⑴威布爾分布的定義與特征 1）函數(shù)關(guān)系式
威布爾分布的基本形式為一種三參數(shù)分布，其表達(dá)式為
故障概率密度函數(shù)： 式中 m——形狀參數(shù) t0 ——尺度參數(shù) r ——位置參數(shù) 2）數(shù)字特征 數(shù)學(xué)期望 方差
式中 Γ——Gamma函數(shù)，可查Γ函數(shù)表。在實(shí)際工程問(wèn)題中，位置參數(shù)r=0，故威布爾 分布可簡(jiǎn)化為兩參數(shù)分布：
當(dāng)m=1時(shí)，λ（t）=1/η=常數(shù)，故障率恒定，即為指數(shù)分布； 當(dāng)m＜l時(shí)，λ（t）為單調(diào)遞減函數(shù)，它描述了遞減型的早期故障期； 當(dāng)m＞1時(shí)，λ（t）為單調(diào)遞增函數(shù)，它描述了遞增型的耗損故障期； 當(dāng)m＝3~4時(shí)，非常接近正態(tài)分布。
可見，不同m值的威布爾分布可反映浴盆曲線的三種不同失效期，所以威布爾分布的適應(yīng)性較為廣泛。⑵威布爾分布各參數(shù)的意義 1）形狀參數(shù)m 形狀參數(shù)m是三個(gè)參數(shù)中最重要的一個(gè)，它是影響威布爾分布密度曲線形狀的本質(zhì)參數(shù)。2）位置參數(shù)r r值不影響曲線的形狀，只影響曲線在橫坐標(biāo)上的位置。
在威布爾分布的鏈條模型中，r表示最薄弱一環(huán)的強(qiáng)度，在可靠性分析中，r同樣具有這種極限值的含義。
● 當(dāng)t﹤r 時(shí)，零件就沒有失效的可能； 即 F（t）=0 ● 當(dāng)t﹥r(jià) 時(shí)，零件才會(huì)出現(xiàn)失效的可能； ● 當(dāng)t﹥﹥r(jià) 時(shí)，威布爾分布變成兩參數(shù)分布函數(shù)。3）尺度參數(shù)t0 t0不影響曲線的形狀和位置，只改變曲線縱、橫坐標(biāo)的標(biāo)尺。也就是說(shuō)t0只是使坐標(biāo)標(biāo)尺因尺度不同而帶來(lái)圖形上的差別。本節(jié)作業(yè)：
繪出汽車故障率函數(shù)曲線并進(jìn)行分析。
第3講 第一章 汽車可靠性理論基礎(chǔ)
§1-3汽車系統(tǒng)可靠性 §1-4汽車可靠性設(shè)計(jì)
課堂類別：理論 教學(xué)目標(biāo)：
1、了解汽車系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)的內(nèi)容
2、掌握汽車系統(tǒng)可靠性分配的原則方法 教學(xué)重難點(diǎn)：
重點(diǎn)：可靠性分配的原則 難點(diǎn)： 可靠性分配的方法 教學(xué)方法與手段：
1.教學(xué)方法：教師講授、案例分析、集體討論、個(gè)別回答、師生互動(dòng)啟發(fā) 2.教學(xué)手段：多媒體教學(xué) 教案正頁(yè)
主要教學(xué)內(nèi)容及過(guò)程
一、可靠性分配的
可靠性分配是把系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)按一定的方法合理的分配給分系統(tǒng)、設(shè)備、零部件（或元器件）的全過(guò)程。
系統(tǒng)的可靠性預(yù)計(jì)是根據(jù)系統(tǒng)中最基本單元的可靠度來(lái)推測(cè)系統(tǒng)的可靠性的過(guò)程，那么可靠性分配就是根據(jù)系統(tǒng)要求的總指標(biāo)由上而下規(guī)定最基本單元可靠度的逆過(guò)程。
二、可靠性分配的
(1)通過(guò)可靠性分配，落實(shí)系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)。
機(jī)械產(chǎn)品的可靠性水平，除制造、材料原因以外，很大程度上依賴于機(jī)械的設(shè)計(jì)水平，它是構(gòu)成產(chǎn)品固有可靠性的基礎(chǔ)，應(yīng)兼顧生產(chǎn)成本和經(jīng)濟(jì)效益，及時(shí)、合理地調(diào)整系統(tǒng)的可靠性。
(2)通過(guò)可靠性分配，確定各子系統(tǒng)(總成、零部件)的可靠性指標(biāo)
一個(gè)復(fù)雜的機(jī)械電子產(chǎn)品。實(shí)現(xiàn)整體的可靠性指標(biāo) 必須依靠各零部件的可靠性加以保證。零部件的可靠性指標(biāo)，系統(tǒng)的可靠性目標(biāo)再高也是徒勞的。(3)通過(guò)可靠性分配，有利于加強(qiáng)設(shè)計(jì)部門間的聯(lián)絡(luò)和配合。
幫助設(shè)計(jì)者了解總成本及零部件的可靠性與系統(tǒng)可靠性之間的關(guān)系，使之心中有數(shù)，減少盲目性，明確設(shè)計(jì)的基本問(wèn)題;通過(guò)可靠性分配，容易暴露系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)，為改進(jìn)設(shè)計(jì)提供途徑和依據(jù)。
(4)通過(guò)可靠性分配，有利于增強(qiáng)設(shè)計(jì)者的全局觀念。
全面衡量系統(tǒng)的質(zhì)量、費(fèi)用及性能等因素，以獲得系統(tǒng)設(shè)計(jì)的全局效果?？煽啃苑峙涞脑瓌t
可靠性分配的過(guò)程是自上而下進(jìn)行的，預(yù)測(cè)程序 可靠性分配程序
預(yù)測(cè)和分配的關(guān)系 可靠性分配以前，事先需進(jìn)行可靠性預(yù)測(cè)，可靠性預(yù)測(cè)過(guò)程則與可靠性分配相反，它是自下而上進(jìn)行的。預(yù)測(cè)是為了分配，而分配過(guò)程中也會(huì)有預(yù)測(cè)。因此，可靠性分配是一個(gè)有預(yù)測(cè)→分配→再預(yù)測(cè)→再分配的反復(fù)過(guò)程，是一個(gè)不斷進(jìn)化的過(guò)程?？煽啃苑峙涞倪^(guò)程是自上而下進(jìn)行的，可靠性分配的是一個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)化過(guò)程，其合理性是相對(duì)的，應(yīng)依據(jù)如下：
1、技術(shù)水平可以達(dá)到。
2、結(jié)構(gòu)越復(fù)雜指標(biāo)要求越低。
3、單元越重要指標(biāo)要求越高。
4、條件越惡略指標(biāo)要求越低。
5、分配結(jié)果滿足系統(tǒng)指標(biāo)要求。
可靠性設(shè)計(jì)過(guò)程是一個(gè)預(yù)計(jì)——分配——再預(yù)計(jì)——再分配的循環(huán)過(guò)程。原則
等可靠度分配法 可靠度分配法
一、等可靠度分配法
系統(tǒng)需要達(dá)到的可靠度水平，相等地分配到各子系統(tǒng)，這種分配方法稱為等可靠度分配法，也稱均衡分配法。
分配中不考慮成本、失效率、安全性等實(shí)際情況，以統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)分配可靠度。
1、串聯(lián)系統(tǒng)等可靠度分配法 等可靠度分配法
例
1、一臺(tái)汽車保修設(shè)備，由四部分串聯(lián)組成，要求總體可靠度達(dá)到Rs=0.85，其中已知某有一部分的可靠度為0.98，按等可靠度分配法確定其余三部分的可靠度。
解:設(shè)已知的可靠度Rl=0.98，其余三部分的可靠度為Ro，按照串聯(lián)系統(tǒng)等可靠度分配法的計(jì)算公式有: 通過(guò)計(jì)算，得到其余三部分的可靠度為0.95 幻燈片10 等可靠度分配法
2、并聯(lián)系統(tǒng)的等可靠度分配法 并聯(lián)系統(tǒng)的等可靠度分配法的公式為
式中 Fs——系統(tǒng)要求的不可靠度；Fi——第i個(gè)單元分配到的不可靠度；Rs——系統(tǒng)要求的可靠度；n——并聯(lián)單元數(shù)?；脽羝?1 等可靠度分配法
并聯(lián)系統(tǒng)的等可靠度分配法
例
2、由3個(gè)單元組成的并聯(lián)系統(tǒng)，要求系統(tǒng)可靠度達(dá)到0.98，求每個(gè)單元的可靠度。
解:已知Rs=0.98，設(shè)每個(gè)單元可靠度為Ro，則 計(jì)算可得
等可靠度分配法的優(yōu)點(diǎn)：比較簡(jiǎn)單
缺點(diǎn)：是沒有考慮各子系統(tǒng)的重要性、成本高低、修復(fù)的難易程度、現(xiàn)有可靠性水平等
相對(duì)失效率分配法
以預(yù)測(cè)(即原有）失效率為依據(jù)，將分配于各子系統(tǒng)的(容許)失效率正比于預(yù)測(cè)(原有)失效率，這種分配方法稱為相對(duì)失效率分配法.設(shè)計(jì)初始階段，由于缺乏可靠性數(shù)據(jù)，可以按幾種主要因素進(jìn)行專家評(píng)分，給出影響因子，綜合考慮。
主要影響因素有：（可從可靠性數(shù)據(jù)查得）
復(fù)雜因子：根據(jù)單元組成零部件數(shù)以及組裝的難易程度來(lái)評(píng)定 重要因子：根據(jù)單元故障引起系統(tǒng)故障的概率大小來(lái)評(píng)定 結(jié)構(gòu)因子：根據(jù)單元結(jié)構(gòu)成熟程度和目前技術(shù)水平來(lái)評(píng)定 環(huán)境因子：根據(jù)單元所處環(huán)境來(lái)評(píng)定 工藝因子：根據(jù)單元加工工藝難易程度來(lái)評(píng)定
相對(duì)失效率分配的步驟
設(shè)系統(tǒng)是由n子系統(tǒng)串聯(lián)而成的，它們分配到的失效率分別為:λ1，λ2，...，λn。系統(tǒng)失效率目標(biāo)值為λs，分配的結(jié)果應(yīng)當(dāng)滿足: 可靠性分配的目標(biāo)是確定λi，具體步驟如下:(1)根據(jù)現(xiàn)有的可靠性數(shù)據(jù)資料，推測(cè)（或已知）原各子系統(tǒng)的失效率，假設(shè)分別為:di(i=1，2，...，n)。
(2)計(jì)算各子系統(tǒng)的失效分配系數(shù)ωi一相對(duì)失效率。(3)計(jì)算分配于各子系統(tǒng)的容許失效率λi(4)檢驗(yàn)分配結(jié)果是否滿足下式 相對(duì)失效率分配法
(5)計(jì)算各子系統(tǒng)的可靠度Ri(t)為了滿足可靠度分配值之和大于系統(tǒng)可靠度目標(biāo)值，則各子系統(tǒng)的可靠度應(yīng)當(dāng)滿足關(guān)系式
例3 已知一個(gè)串聯(lián)系統(tǒng)由四個(gè)子系統(tǒng)組成，預(yù)測(cè)的各子系統(tǒng)失效率分別為d1=0.25%h-l、d2=0.16%h-l、d3=0.28%h-l、d4=0.18%h-l，要求系統(tǒng)的可靠度達(dá)到0.90，保證連續(xù)工作60h以上。試用相對(duì)失效率法進(jìn)行可靠度分配。解:(1)由已知條件得到d1=0.25%h-l、d2=0.16%h-l、d3=0.28%h-l、d4=0.18%h-l 相對(duì)失效率分配法
(1)由已知條件得到d1=0.25%h-l、d2=0.16%h-l、d3=0.28%h-l、d4=0.18%h-l(2)計(jì)算失效率分配系數(shù) 同理得：
(3)計(jì)算各子系統(tǒng)的失效率 由題意可知，Rs(60)=0.90，假設(shè)系統(tǒng)的失效率為常數(shù)λs，可通過(guò)下面公式求得 相對(duì)失效率分配法 各子系統(tǒng)的(容許)失效率為（4）計(jì)算各子系統(tǒng)所得的可靠度
三、其它分配方法
1、拉格朗日乘子法
拉格朗日乘子法是一種將約束最優(yōu)化問(wèn)題轉(zhuǎn)換為無(wú)約束最優(yōu)化問(wèn)題的求優(yōu)方法。由于引進(jìn)了一種待定系數(shù)—拉格朗日乘子，則可利用這種乘子將原約束最優(yōu)化問(wèn)題的目標(biāo)函數(shù)和約束條件組合成一個(gè)稱為拉格朗日函數(shù)的新目標(biāo)函數(shù)，使新目標(biāo)函數(shù)的無(wú)約束最優(yōu)解就是原目標(biāo)函數(shù)的約束最優(yōu)解。
2、動(dòng)態(tài)規(guī)劃法
動(dòng)態(tài)規(guī)劃法求最優(yōu)解它將多個(gè)變量的決策問(wèn)題通過(guò)一些子問(wèn)題得到變量的最優(yōu)解。這樣，n個(gè)變量的問(wèn)題就被構(gòu)造成一個(gè)順序求解各個(gè)單獨(dú)變量n級(jí)序列決策問(wèn)題。由于動(dòng)態(tài)規(guī)劃法利用一種遞推關(guān)系依次做出最優(yōu)決策，構(gòu)成一種最優(yōu)策略，達(dá)到整個(gè)過(guò)程中的最優(yōu)，因此計(jì)算邏輯比較簡(jiǎn)單，適于計(jì)算機(jī)的計(jì)算，在工程中得到廣泛的應(yīng)用。
一般的方法可解決不是很復(fù)雜可靠性系統(tǒng)的解決，但很難完成復(fù)雜可靠性系統(tǒng)的分配要求。所以，復(fù)雜（冗余）性系統(tǒng)的可靠性分配研究成了在機(jī)械設(shè)計(jì)中一個(gè)亟待就解決的問(wèn)題。近些年來(lái)，復(fù)雜系統(tǒng)的可靠性分配問(wèn)題的方法得到的發(fā)展，衍生出很多新的方法。比如說(shuō)蟻群算法、最小二乘向量機(jī)法、Monte Carlo與遺傳算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、模糊層次分析法等。
本節(jié)作業(yè)：
1.可靠性分配的方法有哪些？ 2.可靠性設(shè)計(jì)的內(nèi)容有哪些？
第四講 第一章 汽車可靠性理論基礎(chǔ) §1-5汽車可靠性數(shù)據(jù)的采集與分析
課堂類別：理論 教學(xué)目標(biāo)：
1、了解汽車可靠性數(shù)據(jù)的采集重要性
2、掌握可靠性數(shù)據(jù)的分析方法 教學(xué)重難點(diǎn)： 重點(diǎn)： 可靠性試驗(yàn)
難點(diǎn)： 可靠性數(shù)據(jù)的分析方法 教學(xué)方法與手段：
1.教學(xué)方法：教師講授、案例分析、集體討論、個(gè)別回答、師生互動(dòng)啟發(fā) 2.教學(xué)手段：多媒體教學(xué) 教案正頁(yè)
主要教學(xué)內(nèi)容及過(guò)程
一、汽車可靠性數(shù)據(jù)的采集 1.數(shù)據(jù)采集和分析的重要性
在維持和改進(jìn)老產(chǎn)品以及開發(fā)新產(chǎn)品的過(guò)程中，都需進(jìn)行各種各樣的試驗(yàn)，記錄大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，收集、處理、分析和利用這些數(shù)據(jù)是非常重要的。⑴可靠性數(shù)據(jù)的全面性、大量性和不確切性要求我們對(duì)數(shù)據(jù)必須進(jìn)行系統(tǒng)地收集、認(rèn)真地研究和科學(xué)地管理。
?數(shù)據(jù)是可靠性工程的基礎(chǔ)，只有掌握完整、準(zhǔn)確的可靠性數(shù)據(jù)，才能進(jìn)行可靠性評(píng)定；
?對(duì)老產(chǎn)品可靠性評(píng)定的結(jié)果，又是對(duì)新產(chǎn)品可靠性預(yù)測(cè)的依據(jù)。
⑵可靠性過(guò)程貫徹在從產(chǎn)品的計(jì)劃、設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、制造到使用維修的整個(gè)過(guò)程，因此，對(duì)整個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)都要進(jìn)行收集和分析。
⑶可靠性數(shù)據(jù)按產(chǎn)生的階段分為：設(shè)計(jì)階段、生產(chǎn)階段和使用維修階段。?設(shè)計(jì)階段：
收集并分析同類產(chǎn)品的故障數(shù)據(jù)，可對(duì)新車、總成和零件的可靠性進(jìn)行預(yù)測(cè)，這種預(yù)測(cè)有利于設(shè)計(jì)方案的對(duì)比和選擇；
該階段可靠性研究和試驗(yàn)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，只能作為分析產(chǎn)品的初始可靠性，對(duì)于故障模式和可靠性增長(zhǎng)規(guī)律，不宜用此階段的數(shù)據(jù)進(jìn)行可靠性評(píng)定，因?yàn)樵O(shè)計(jì)尚不成熟，技術(shù)狀況和試驗(yàn)條件變化較大，試驗(yàn)數(shù)據(jù)也較少。?生產(chǎn)階段：
為了對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行控制，必須定期或不定期地進(jìn)行 抽樣試驗(yàn)，來(lái)確定產(chǎn)品合格與否，從而指導(dǎo)生產(chǎn)、保證質(zhì) 量。
由于生產(chǎn)階段的產(chǎn)品數(shù)量和試驗(yàn)數(shù)量大大增加，這種 數(shù)據(jù)對(duì)可靠性的評(píng)定就反映了設(shè)計(jì)與制造水平。?使用和維修階段：
使用和維修階段的可靠性數(shù)據(jù)收集與分析，對(duì)產(chǎn)品的 設(shè)計(jì)、制造評(píng)價(jià)最有權(quán)威性，因?yàn)槭褂秒A段車輛的使用條 件真實(shí)、數(shù)量較多，是可靠性評(píng)定的主要數(shù)據(jù)來(lái)源。1.數(shù)據(jù)采集的方法和注意事項(xiàng) ⑴數(shù)據(jù)采集的方法
?對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工作人員分發(fā)報(bào)表并定期回收。?組織專門測(cè)定可靠性的人員進(jìn)行可靠性試驗(yàn)。⑵采集數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)
?采集范圍：在每一份數(shù)據(jù)的收集報(bào)告中，產(chǎn)品對(duì)象范圍要明確統(tǒng)一。?制定異常工作的標(biāo)準(zhǔn)(即故障的含義)：異常工作的含義一般以原訂產(chǎn)品性能指標(biāo)為準(zhǔn)，但在實(shí)際執(zhí)行中往往存在困難，因?yàn)樯a(chǎn)者與使用者以及操作人員之間的看法往往不一致，因此在調(diào)查開始前，要盡可能制訂出明確的故障判別標(biāo)準(zhǔn)。
?時(shí)間的記錄：可靠性中所說(shuō)的時(shí)間是廣義的，是一個(gè)重要因素，其含義需要
明確。一般來(lái)說(shuō)，時(shí)間主要指工作時(shí)間；有的還要考慮運(yùn)輸、儲(chǔ)存、停機(jī)時(shí)間等。
?使用條件：主要包括使用場(chǎng)合、氣候、使用工況(載荷、車速)及運(yùn)轉(zhuǎn)形式等。?維修條件：使用條件相同而維修條件不同，產(chǎn)品的故障率會(huì)相差兩倍之多。維修條件包括維修人員的水平、維修制度、設(shè)備條件以及修理水平等。?取樣方法：可靠性數(shù)據(jù)應(yīng)在母體中隨機(jī)取樣進(jìn)行調(diào)查，既不要僅調(diào)查發(fā)生事故的產(chǎn)品，也不要把毛病特大特多的除外。
二、可靠性試驗(yàn)簡(jiǎn)介 ?道路試驗(yàn) ?臺(tái)架試驗(yàn)
?GB/T12678-1990《汽車可靠性行駛試驗(yàn)方法》 GB/T12534 《汽車道路試驗(yàn)通則》
GB7031《車輛振動(dòng)輸入 道路平面度表示方法》 1.可靠性試驗(yàn)的目的
?為研制新產(chǎn)品、發(fā)現(xiàn)其弱點(diǎn)以改進(jìn)設(shè)計(jì)； ?為確認(rèn)零件的設(shè)計(jì)任務(wù)書； ?為接受產(chǎn)品和保證產(chǎn)品質(zhì)量;?為審查制造工藝的好壞等。2.可靠性試驗(yàn)分類
可靠性試驗(yàn)方法多達(dá)百余種，常用的也有20～30種。由于可靠性試
驗(yàn)不僅費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，而且還要消耗相當(dāng)?shù)馁Y金。因此，采用正確而又恰當(dāng)?shù)姆椒ǎ粌H有利于保證和提高產(chǎn)品的可靠性，而且能大量節(jié)約時(shí)間、人力和費(fèi)用。
⑴壽命試驗(yàn)
壽命試驗(yàn)是為確定產(chǎn)品壽命分布及特征而進(jìn)行的試 驗(yàn)。一般采用臺(tái)架試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)兩種方法，同時(shí)，為了 縮短試驗(yàn)周期，一般都采用加速壽命試驗(yàn)。1）壽命試驗(yàn)按試驗(yàn)條件分為： ?臺(tái)架加速壽命試驗(yàn)
?破壞性試驗(yàn)是在規(guī)定條件下投入一定數(shù)量的樣品進(jìn)行壽命試驗(yàn)，記錄有關(guān)樣品的失效時(shí)間；
?非破壞性試驗(yàn)一般是對(duì)轎車和價(jià)格高的重要零件進(jìn)行的可靠性試驗(yàn)。
臺(tái)架試驗(yàn)由于試驗(yàn)條件穩(wěn)定，容易獲得良好的效果。?試驗(yàn)場(chǎng)加速壽命試驗(yàn)
使汽車在高速環(huán)行路和其他多種路面（各種石塊路、比利時(shí)路、各種卵石路、搓板路）等壞路上進(jìn)行強(qiáng)化的加速壽命試驗(yàn)。以確認(rèn)強(qiáng)度構(gòu)件在行駛中的安全性。
此外，為確認(rèn)綜合的耐久可靠性，對(duì)行駛各種路面，如砂石、泥水、鹽水、轉(zhuǎn)彎、爬坡、高速環(huán)行路等適當(dāng)組合進(jìn)行程序試驗(yàn)。2）壽命試驗(yàn)按試驗(yàn)性質(zhì)分為：
?貯存壽命試驗(yàn)
產(chǎn)品在規(guī)定的環(huán)境條件下，進(jìn)行非工作狀態(tài)的存在試驗(yàn)稱為貯存試驗(yàn)。其目的是為了了解產(chǎn)品在特定的環(huán)境條件下貯存的可靠度。?工作壽命試驗(yàn)
產(chǎn)品在規(guī)定的條件下作加負(fù)載的工作試驗(yàn)稱為工作壽命試驗(yàn)。它分為靜態(tài)試驗(yàn)和動(dòng)態(tài)試驗(yàn)。
? 靜態(tài)試驗(yàn)是加額定載荷的壽命試驗(yàn)，通過(guò)靜態(tài)試驗(yàn)可以了解產(chǎn)品在額定應(yīng)力下工作的可靠性，不過(guò)它難以反映產(chǎn)品在實(shí)際工作狀態(tài)下的可靠性。?動(dòng)態(tài)試驗(yàn)是模擬產(chǎn)品在實(shí)際工作狀態(tài)下的試驗(yàn)，它與產(chǎn)品的實(shí)際工作狀態(tài)是非常接近的，故它的準(zhǔn)確度比靜態(tài)試驗(yàn)的高，但動(dòng)態(tài)試驗(yàn)的設(shè)備比較復(fù)雜，費(fèi)電較高。?加速壽命試驗(yàn)
加速壽命試驗(yàn)是在既不改變產(chǎn)品的失效機(jī)理又不增加新的失效因素的前提下，提高試驗(yàn)應(yīng)力，加速產(chǎn)品失效因素的作用，加速產(chǎn)品的失效過(guò)程，促使產(chǎn)品在短期內(nèi)大量失效。
加速壽命試驗(yàn)可以縮短試驗(yàn)周期，節(jié)省費(fèi)用，快速對(duì)產(chǎn)品的可靠性作出評(píng)價(jià)。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，可以預(yù)測(cè)正常應(yīng)力下的產(chǎn)品壽命。
按試驗(yàn)時(shí)應(yīng)力施加的方式可分為；恒定應(yīng)力加速壽命試驗(yàn)、步進(jìn)應(yīng)力加速壽命試驗(yàn)、序進(jìn)應(yīng)力加速壽命試驗(yàn)等。4）壽命試驗(yàn)按失效情況分為：
?完全壽命試驗(yàn)
試驗(yàn)進(jìn)行到投試樣品完全失效為止。?截尾壽命試驗(yàn)（不完全壽命試驗(yàn)）
?無(wú)替換定時(shí)截尾試驗(yàn)（n，無(wú)，t0）
在不補(bǔ)充失效樣品的前提下，當(dāng)試驗(yàn)達(dá)到規(guī)定的試驗(yàn)時(shí)間t0就停止的試驗(yàn)。
?無(wú)替換定數(shù)截尾試驗(yàn)（n，無(wú)，r）
在不補(bǔ)充失效樣品的前提下，當(dāng)試驗(yàn)達(dá)到規(guī)定的失效數(shù)r就停止的試驗(yàn)。?有替換定時(shí)截尾試驗(yàn)（n，有，t0）。?有替換定數(shù)截尾試驗(yàn)（n，有，r）。
⑵臨界試驗(yàn)
臨界試驗(yàn)是為了進(jìn)一步找出作為安全零件的弱點(diǎn)，進(jìn)行強(qiáng)制性破壞試驗(yàn)，施以破壞性應(yīng)力，以證實(shí)實(shí)際使用中若發(fā)生最大應(yīng)力時(shí)，零件是否具有充分的強(qiáng)度。如急轉(zhuǎn)彎、緊急制動(dòng)、快速起步等。
在通常使用狀態(tài)下似乎是非?？量痰模话阏J(rèn)為是實(shí)際使用中可能發(fā)生的，因而用它來(lái)確認(rèn)可靠性試驗(yàn)。
⑶使用試驗(yàn)
使用試驗(yàn)是在汽車研制出來(lái)后抽樣送到使用現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)際運(yùn)行考驗(yàn)，只有當(dāng)它基本滿足使用要求之后，才能正式定型成批生產(chǎn)?，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)是可靠性試驗(yàn)數(shù)據(jù)收集的主要渠道。
⑷環(huán)境試驗(yàn)
環(huán)境試驗(yàn)是產(chǎn)品在特定使用環(huán)境條件下進(jìn)行的使用試驗(yàn)。例如： ?確認(rèn)汽車在高、低溫度狀態(tài)時(shí)的性能，需把汽車置在高溫及低溫試驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行有關(guān)可靠性試驗(yàn)；
?塵埃和泥水的浸襲易成為軸承部分和液力機(jī)械發(fā)生故障的原因； ?降雨、降雪的影響，高分子材料的光老比、臭氧老化等使性能下降等。
觀察環(huán)境應(yīng)力的故障效果的試驗(yàn)稱為環(huán)境試驗(yàn)。
三、z 要判斷某一產(chǎn)品的失效類型以及當(dāng)知道其分布類型后估計(jì)其分布參數(shù)等，是可靠性研究中的基本問(wèn)題。
可靠性數(shù)據(jù)的分析方法一般有圖分析法（圖估計(jì)法）和數(shù)值分析法。在實(shí)踐中，最簡(jiǎn)單可行的方法便是圖分析法。
下面以威布爾分布為例進(jìn)行分析。1.概率紙?jiān)?/p>
對(duì)于威布爾分布，其分布函數(shù)為 兩邊取雙重對(duì)數(shù)有：
這是在X-Y等距坐標(biāo)紙上的一條直線方程。斜率：m—形狀參數(shù)； 截距：C=lnt0 因此，在t-F（t）坐標(biāo)系下的一條威布爾函數(shù)曲線對(duì)應(yīng)于X-Y坐標(biāo)系下的一條斜率大于零的直線，反之亦然。
?取坐標(biāo)紙上邊為X軸，右邊為Y軸，二者均為等刻度坐標(biāo)；
?取坐標(biāo)紙下邊為t軸，其與X軸對(duì)應(yīng)的關(guān)系是t=ex，其分度按ln刻度； ?取坐標(biāo)紙左邊為F（t）軸，其刻度值與Y軸對(duì)應(yīng)，并按lnln刻度。
這樣就得到一張四邊分別代表X-Y和t-F（t）、其值互相對(duì)應(yīng)的概率坐標(biāo)紙，這就是威布爾分布概率紙。2.圖分析法（圖估計(jì)法）
由于威布爾概率紙上坐標(biāo)X—Y, Y—F（t）的對(duì)應(yīng)關(guān)系，假如能夠根據(jù)樣本(或是截尾樣本)確定或基本上確定X—Y坐標(biāo)下的一條直線，那就可以斷定這個(gè)樣本(或截尾樣本)是來(lái)自某個(gè)威布爾母體，并且可以從這條直線上確定其分布參數(shù)。倘若在x—Y坐標(biāo)下明顯地不是一條直線，那就可以斷定該樣本(或截尾樣本)不是來(lái)自某個(gè)威布爾母體。F（t）的近似算法：
?當(dāng)n﹥20時(shí)，可用故障率來(lái)估計(jì)： 當(dāng)n≤20時(shí)，可用中位秩故障概率來(lái)估計(jì)：或 i—故障順序數(shù)（次序統(tǒng)計(jì)量序號(hào)）i=1，2，n； n—樣本數(shù)。本節(jié)作業(yè)：
1.簡(jiǎn)述可靠性數(shù)據(jù)的分析方法 ？ 2.簡(jiǎn)述可靠性數(shù)據(jù)的重要性
第二篇：《汽車維修工程》電子教案(1-4)(DOC)
第一講 第一章 汽車可靠性理論基礎(chǔ)
§1-1 汽車可靠性概述
課堂類別：理論 教學(xué)目標(biāo)：
1、了解可靠性的內(nèi)涵
2、掌握可靠性評(píng)價(jià)指標(biāo) 教學(xué)重難點(diǎn)： 重點(diǎn)：可靠度 難點(diǎn)： 故障率函數(shù) 教學(xué)方法與手段：
1.教學(xué)方法：教師講授、案例分析、集體討論、個(gè)別回答、師生互動(dòng)啟發(fā) 2.教學(xué)手段：多媒體教學(xué) 教案正頁(yè)
主要教學(xué)內(nèi)容及過(guò)程
一、汽車可靠性與維修
1、可靠性
指產(chǎn)品在規(guī)定的使用條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力。⑴可靠性的四要素：產(chǎn)品、規(guī)定條件、規(guī)定時(shí)間、規(guī)定功能。
①產(chǎn)品:通常是指可作為單獨(dú)研究或單獨(dú)試驗(yàn)對(duì)象的任何元件、零件，甚至一臺(tái)完整的設(shè)備。
對(duì)汽車而言，其產(chǎn)品主要包括：整車、總成和零部件。②規(guī)定條件：指汽車產(chǎn)品的工作條件，包括：
③規(guī)定時(shí)間： 汽車行駛的保用期、第一次大修里程、報(bào)廢期等。
④規(guī)定功能：設(shè)計(jì)任務(wù)書、使用說(shuō)明書、訂貨合同以及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的各種功 汽車可靠性標(biāo)志著汽車在整個(gè)使用壽命周期內(nèi)保持所需質(zhì)量指標(biāo)的性能。能和要求。如：安全性、舒適性、動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性能等。（2）可靠性的類型 ①固有可靠性：
產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到制造整個(gè)過(guò)程中確定了的內(nèi)在可靠性，它是產(chǎn)品的固有屬性。②使用可靠性：
考慮了使用、維修對(duì)產(chǎn)品可靠性的影響，包括使用、維修方法以及操作人員的技術(shù)熟練程度等都會(huì)對(duì)產(chǎn)品的壽命及功能的發(fā)揮產(chǎn)生重大影響。汽車的可靠性取決于汽車本身的固有可靠性以及汽車的使用、維修水平，并與汽車的使用條件有關(guān)。
2、維修：指在系統(tǒng)投入運(yùn)行后，為了保持或在系統(tǒng)發(fā)生故障后恢復(fù)產(chǎn)品完成規(guī)定功能的能力而采取的技術(shù)與管理措施。
維修包括維護(hù)與修理，維護(hù)是為了保持產(chǎn)品完成規(guī)定功能的能力；修理是為了在系統(tǒng)發(fā)生故障后恢復(fù)產(chǎn)品完成規(guī)定功能的能力。
汽車維修只能在一定程度上維持汽車的技術(shù)狀況，提高其使用可靠性；但不能完全恢復(fù)其固有可靠性水平。
因此，經(jīng)過(guò)相當(dāng)里程的行使（達(dá)到極限行使里程）后，汽車就需要報(bào)廢。
二、汽車可靠性評(píng)價(jià)指標(biāo) 1.可靠度（有效度）：
汽車在規(guī)定的使用條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定功能的概率。記作R（t）。
2.失效度（不可靠度、累計(jì)故障概率）：
汽車在規(guī)定的使用條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)喪失規(guī)定功能（發(fā)生故障）的概率。記作F（t）。R（t）＋F（t）=1 3.故障概率密度函數(shù)：
汽車出現(xiàn)故障的概率隨時(shí)間變化的規(guī)律。記作f（t）。4.故障率函數(shù)
⑴概念：汽車工作到t時(shí)刻為止尚未發(fā)生故障的條件下 在下一單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生故障的條件概率記作 λ（t）。
●設(shè)T為汽車在規(guī)定條件下的使用壽命，t為設(shè)定的工作時(shí)間； ●“T﹥t”表示：“汽車工作到t時(shí)刻為止尚未發(fā)生故障”的事件； ● “t﹤T≤t+Δt”表示：“汽車在（t，t +Δt）內(nèi)失效”的事件；
于是，“汽車工作到t時(shí)刻后在（t，t+Δt）內(nèi)發(fā)生故障的條件概率”為：
P（t﹤T≤t +Δt/ T﹥t）
將此條件概率除以時(shí)間間隔Δt，便得到Δt時(shí)間內(nèi)的平均故障率。當(dāng)Δt→0時(shí)，就可以得到t時(shí)刻的失效率：
按上式計(jì)算故障率比較困難，實(shí)際應(yīng)用中常用頻率或平均故障率的觀察值來(lái)代替。①頻率
t=0時(shí)有N個(gè)產(chǎn)品開始工作，到t時(shí)刻的故障件數(shù)為Nf（t）； t時(shí)刻仍在工作而尚未發(fā)生故障的件數(shù)為N-Nf（t）；
間Δt內(nèi)出現(xiàn)故障的件數(shù)為ΔNf（t），則單位時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)故障的件數(shù)為ΔNf（t）/ Δt。
那么，產(chǎn)品的平均故障率為：
例題： 如圖所示為50個(gè)某類型汽車輪胎調(diào)查數(shù)據(jù)，試分別求出汽車行駛到3.5萬(wàn)Km和5.5萬(wàn)Km時(shí)的故障率。
解：根據(jù)題意 N=50；
ΔNf（3.5）=7； Δt=4-3.5 =0.5萬(wàn)Km；
Nf（3.5）=1+3+2+5=11；則： 當(dāng)t=5.5萬(wàn)Km時(shí)，ΔNf（5.5）=3；
Δt=6-5.5 =0.5萬(wàn)Km； Nf（5.5）=1+3+2+5+7+10+9+6=43；
②平均故障率的觀察值λ
汽車在規(guī)定的考察行程（或時(shí)間）內(nèi)，故障發(fā)生次數(shù)（m）與累計(jì)行程（ΣL）之比。即：
故障率的單位一般用每萬(wàn)km的百分?jǐn)?shù)（% 1/萬(wàn)km）來(lái)表示?；?/小時(shí)、菲特。（1菲特=10-9 1/小時(shí))⑵故障率函數(shù)曲線
描述了故障率隨時(shí)間的變化規(guī)律，分為早期故障、偶然故障、耗損故障三種類型。⑴早期故障期（Ａ段）
產(chǎn)品在工作之初，由于設(shè)計(jì)、制造、裝配等方面的缺陷，而發(fā)生早期故障的一段時(shí)間。
在此期間，汽車發(fā)生故障的可能性很大，但故障率隨著時(shí)間的增加而迅速下降。
合期的使用、維護(hù)和管理。
使用的初期走合。⑵偶然故障期（B段）
在此期間，λ（t）的變化趨于穩(wěn)定，接近常數(shù)，屬故障率恒定型，相當(dāng)與正常使用期。
然因素而引發(fā)，沒有一種特定的原因起主導(dǎo)作用。
制維護(hù)、視情修理”的方針，以降低故障率，維持并保證汽車的完好技術(shù)狀況和工作能力。⑶耗損故障期（C段）
由于老化、疲勞、磨損等原因引起的故障。λ（t）隨著時(shí)間的增加而迅速增加，屬故障率遞增型。
5.平均壽命與可靠壽命
⑴平均壽命：平均壽命是一個(gè)標(biāo)志產(chǎn)品平均能工作多長(zhǎng)時(shí)間的量，它是對(duì)整批 設(shè)產(chǎn)品壽命T的故障概率密度函數(shù)為產(chǎn)品而言的一個(gè)指標(biāo)。
f(t)，那么，它的數(shù)學(xué)期望 就稱為產(chǎn)品的平均壽命。
①對(duì)于可維修產(chǎn)品而言，其平均壽命是指產(chǎn)品的平均無(wú)故障工作時(shí)間，計(jì)作MTBF。在實(shí)際工作中，常用其觀察值：
②對(duì)于不可維修產(chǎn)品而言，其平均壽命是指產(chǎn)品的平均壽終時(shí)間（發(fā)生失效前的平均工作時(shí)間），計(jì)作MTTF。⑵可靠壽命：
在汽車可靠性研究中，經(jīng)常需要知道對(duì)應(yīng)于給定的R值，R（t）下降到R時(shí)所需的時(shí)間，而此時(shí)間就稱為可靠壽命，用tR表示。如：用t0.99表示可靠度R（t）=99﹪時(shí)產(chǎn)品的可靠壽命。本節(jié)作業(yè)：
名詞解釋：可靠度、失效度、平均壽命、7
第二講 第一章 汽車可靠性理論基礎(chǔ) §1-2汽車故障的類型及其分布規(guī)律
課堂類別：理論 教學(xué)目標(biāo)：
1、了解汽車故障類型
2、掌握汽車故障故障分布規(guī)律 教學(xué)重難點(diǎn)： 重點(diǎn)：指數(shù)分布和 難點(diǎn)： 威布爾分布 教學(xué)方法與手段：
1.教學(xué)方法：教師講授、案例分析、集體討論、個(gè)別回答、師生互動(dòng)啟發(fā) 2.教學(xué)手段：多媒體教學(xué) 教案正頁(yè)
主要教學(xué)內(nèi)容及過(guò)程
一、汽車故障的概念及類型 1.概念：
故障或失效是指產(chǎn)品喪失保持原有功能的能力。2.模式
故障模式是指由失效機(jī)理所顯示出來(lái)的各種失效現(xiàn)
象或失效狀態(tài)。
汽車常見的故障模式有以下六種：
(1)損壞型故障模式。如：斷裂、碎裂、開裂、裂紋、點(diǎn)蝕、撓蝕、擊穿、變形、壓痕等。
(2)退化型故障模式。如：老化、變質(zhì)、剝落、磨損等。(3)松脫型故障模式。如：松動(dòng)、脫落等。
(4)失調(diào)型故障模式。如：壓力過(guò)高或過(guò)低、行程失調(diào)、間隙過(guò)大或過(guò)小、干涉、卡滯等。
(5)堵塞與滲漏型故障模式。如：堵塞、氣阻、漏油、漏水、漏氣、滲油等。(6)性能衰退或功能失效型故障模式。如：功能失效、性能衰退、公害超標(biāo)、異響、過(guò)熱等。3.故障分類
⑴按照故障率函數(shù)特點(diǎn)，可把故障分為早期故障型、偶然故障型和耗損故障型
三類。
⑵按照汽車行業(yè)中《汽車產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)定辦法》的規(guī)定，可把汽車故障分為以下幾種：
1）致命故障：危及人身安全，引起主要總成件報(bào)廢，造成重大經(jīng)濟(jì)損失，對(duì)周圍環(huán)境造成嚴(yán)重?fù)p害。
2）嚴(yán)重故障：引起主要零部件、總成嚴(yán)重?fù)p壞或影響行車安全，不能用易損件和隨車工具在較短時(shí)間內(nèi)排除。
3）一般故障：不影響行車安全的非主要零部件故障，可用易損件和隨車工具在較短時(shí)間內(nèi)排除。
4）輕微故障：對(duì)汽車正常運(yùn)行基本沒影響，不需要更換零件，可用隨車工具比較容易地排除。
二、汽車可靠性研究中常用的故障分布
確定汽車的故障分布是可靠性研究的基本內(nèi)容之一，它能很好地描述隨機(jī)變量的性質(zhì)，揭示其內(nèi)在規(guī)律。
判定隨機(jī)變量的分布類型以及表征這些分布的相應(yīng)參 數(shù)值，可為產(chǎn)品可靠性的評(píng)價(jià)和改進(jìn)提供依據(jù)。
故障隨時(shí)間分布規(guī)律的獲得，是根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)、應(yīng)用 統(tǒng)計(jì)分析的方法，確定其分布模式。
汽車可靠性研究中應(yīng)用的理論概論分布類型很多，常 用的有二項(xiàng)分布、泊松分布、正態(tài)分布、對(duì)數(shù)正態(tài)分布
10、指數(shù)分布和威布爾分布等。1.指數(shù)分布
最基本的一種。
λ（t）=常數(shù)。
2.正態(tài)分布
正態(tài)分布是一種最常用的連續(xù)分布，很多自然現(xiàn)象都可以用它來(lái)描述，如工藝誤差、測(cè)量誤差、材料性能、應(yīng)力分布、汽車零件的強(qiáng)度和壽命等。
磨損零件的故障分布可近似地認(rèn)為服從正態(tài)分布。3.對(duì)數(shù)正態(tài)分布
對(duì)數(shù)正態(tài)分布是描述零件壽命與耐久性的一種較好的分布函數(shù)。常用于機(jī)械部件的疲勞壽命、疲勞強(qiáng)度及耐磨壽命等研究中。4.威布爾分布
威布爾分布是基于最弱環(huán)模型為物理背景導(dǎo)出的。如兩端受拉力的一根由許多鏈環(huán)串聯(lián)而成的鏈條，當(dāng)最弱環(huán)節(jié)斷裂時(shí)，整根鏈條就告失效。
廣義地說(shuō)，凡是由若干個(gè)獨(dú)立部件串聯(lián)構(gòu)成的產(chǎn)品，只要其中某個(gè)部件失效，整個(gè)產(chǎn)品就告失效，即屬于最弱環(huán)模型。如汽車的傳動(dòng)系。
受變載荷作用的滾動(dòng)軸承、齒輪與汽車鋼板彈簧等零件的疲勞壽命都可用威布爾分布來(lái)描述。
由于威布爾分布函數(shù)具有很好的兼容性，可將常見的正態(tài)分布、指數(shù)分布等容納在內(nèi)，所以，它是應(yīng)用最廣泛的可靠性函數(shù)。
⑴威布爾分布的定義與特征 1）函數(shù)關(guān)系式
威布爾分布的基本形式為一種三參數(shù)分布，其表達(dá)式為
故障概率密度函數(shù)： 式中 m——形狀參數(shù) t0 ——尺度參數(shù) r ——位置參數(shù) 2）數(shù)字特征 數(shù)學(xué)期望 方差
式中 ?！狦amma函數(shù)，可查Γ函數(shù)表。在實(shí)際工程問(wèn)題中，位置參數(shù)r=0，故威布爾 分布可簡(jiǎn)化為兩參數(shù)分布：
當(dāng)m=1時(shí)，λ（t）=1/η=常數(shù)，故障率恒定，即為指數(shù)分布； 當(dāng)m＜l時(shí)，λ（t）為單調(diào)遞減函數(shù)，它描述了遞減型的早期故障期； 當(dāng)m＞1時(shí)，λ（t）為單調(diào)遞增函數(shù)，它描述了遞增型的耗損故障期； 當(dāng)m＝3~4時(shí)，非常接近正態(tài)分布。
可見，不同m值的威布爾分布可反映浴盆曲線的三種不同失效期，所以威布爾分布的適應(yīng)性較為廣泛。⑵威布爾分布各參數(shù)的意義 1）形狀參數(shù)m 形狀參數(shù)m是三個(gè)參數(shù)中最重要的一個(gè)，它是影響威布爾分布密度曲線形狀的本質(zhì)參數(shù)。2）位置參數(shù)r r值不影響曲線的形狀，只影響曲線在橫坐標(biāo)上的位置。
在威布爾分布的鏈條模型中，r表示最薄弱一環(huán)的強(qiáng)度，在可靠性分析中，r同樣具有這種極限值的含義。
● 當(dāng)t﹤r 時(shí)，零件就沒有失效的可能； 即 F（t）=0 ● 當(dāng)t﹥r(jià) 時(shí)，零件才會(huì)出現(xiàn)失效的可能； ● 當(dāng)t﹥﹥r(jià) 時(shí)，威布爾分布變成兩參數(shù)分布函數(shù)。3）尺度參數(shù)t0 t0不影響曲線的形狀和位置，只改變曲線縱、橫坐標(biāo)的標(biāo)尺。也就是說(shuō)t0只是使坐標(biāo)標(biāo)尺因尺度不同而帶來(lái)圖形上的差別。本節(jié)作業(yè)：
繪出汽車故障率函數(shù)曲線并進(jìn)行分析。
第3講 第一章 汽車可靠性理論基礎(chǔ)
§1-3汽車系統(tǒng)可靠性 §1-4汽車可靠性設(shè)計(jì)
課堂類別：理論 教學(xué)目標(biāo)：
1、了解汽車系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)的內(nèi)容
2、掌握汽車系統(tǒng)可靠性分配的原則方法 教學(xué)重難點(diǎn)：
重點(diǎn)：可靠性分配的原則 難點(diǎn)： 可靠性分配的方法 教學(xué)方法與手段：
1.教學(xué)方法：教師講授、案例分析、集體討論、個(gè)別回答、師生互動(dòng)啟發(fā) 2.教學(xué)手段：多媒體教學(xué) 教案正頁(yè)
主要教學(xué)內(nèi)容及過(guò)程
一、可靠性分配的
可靠性分配是把系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)按一定的方法合理的分配給分系統(tǒng)、設(shè)備、零部件（或元器件）的全過(guò)程。
系統(tǒng)的可靠性預(yù)計(jì)是根據(jù)系統(tǒng)中最基本單元的可靠度來(lái)推測(cè)系統(tǒng)的可靠性的過(guò)程，那么可靠性分配就是根據(jù)系統(tǒng)要求的總指標(biāo)由上而下規(guī)定最基本單元可靠度的逆過(guò)程。
二、可靠性分配的
(1)通過(guò)可靠性分配，落實(shí)系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)。
機(jī)械產(chǎn)品的可靠性水平，除制造、材料原因以外，很大程度上依賴于機(jī)械的設(shè)計(jì)水平，它是構(gòu)成產(chǎn)品固有可靠性的基礎(chǔ)，應(yīng)兼顧生產(chǎn)成本和經(jīng)濟(jì)效益，及時(shí)、合理地調(diào)整系統(tǒng)的可靠性。
(2)通過(guò)可靠性分配，確定各子系統(tǒng)(總成、零部件)的可靠性指標(biāo)
一個(gè)復(fù)雜的機(jī)械電子產(chǎn)品。實(shí)現(xiàn)整體的可靠性指標(biāo) 必須依靠各零部件的可靠性加以保證。零部件的可靠性指標(biāo)，系統(tǒng)的可靠性目標(biāo)再高也是徒勞的。(3)通過(guò)可靠性分配，有利于加強(qiáng)設(shè)計(jì)部門間的聯(lián)絡(luò)和配合。
幫助設(shè)計(jì)者了解總成本及零部件的可靠性與系統(tǒng)可靠性之間的關(guān)系，使之心中有數(shù)，減少盲目性，明確設(shè)計(jì)的基本問(wèn)題;通過(guò)可靠性分配，容易暴露系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)，為改進(jìn)設(shè)計(jì)提供途徑和依據(jù)。
(4)通過(guò)可靠性分配，有利于增強(qiáng)設(shè)計(jì)者的全局觀念。
全面衡量系統(tǒng)的質(zhì)量、費(fèi)用及性能等因素，以獲得系統(tǒng)設(shè)計(jì)的全局效果。可靠性分配的原則
可靠性分配的過(guò)程是自上而下進(jìn)行的，預(yù)測(cè)程序 可靠性分配程序
預(yù)測(cè)和分配的關(guān)系 可靠性分配以前，事先需進(jìn)行可靠性預(yù)測(cè)，可靠性預(yù)測(cè)過(guò)程則與可靠性分配相反，它是自下而上進(jìn)行的。預(yù)測(cè)是為了分配，而分配過(guò)程中也會(huì)有預(yù)測(cè)。因此，可靠性分配是一個(gè)有預(yù)測(cè)→分配→再預(yù)測(cè)→再分配的反復(fù)過(guò)程，是一個(gè)不斷進(jìn)化的過(guò)程?？煽啃苑峙涞倪^(guò)程是自上而下進(jìn)行的，可靠性分配的是一個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)化過(guò)程，其合理性是相對(duì)的，應(yīng)依據(jù)如下：
1、技術(shù)水平可以達(dá)到。
2、結(jié)構(gòu)越復(fù)雜指標(biāo)要求越低。
3、單元越重要指標(biāo)要求越高。
4、條件越惡略指標(biāo)要求越低。
5、分配結(jié)果滿足系統(tǒng)指標(biāo)要求。
可靠性設(shè)計(jì)過(guò)程是一個(gè)預(yù)計(jì)——分配——再預(yù)計(jì)——再分配的循環(huán)過(guò)程。原則
等可靠度分配法 可靠度分配法
一、等可靠度分配法
系統(tǒng)需要達(dá)到的可靠度水平，相等地分配到各子系統(tǒng)，這種分配方法稱為等可靠度分配法，也稱均衡分配法。
分配中不考慮成本、失效率、安全性等實(shí)際情況，以統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)分配可靠度。
1、串聯(lián)系統(tǒng)等可靠度分配法 等可靠度分配法
例
1、一臺(tái)汽車保修設(shè)備，由四部分串聯(lián)組成，要求總體可靠度達(dá)到Rs=0.85，其中已知某有一部分的可靠度為0.98，按等可靠度分配法確定其余三部分的可靠度。
解:設(shè)已知的可靠度Rl=0.98，其余三部分的可靠度為Ro，按照串聯(lián)系統(tǒng)等可靠度分配法的計(jì)算公式有: 通過(guò)計(jì)算，得到其余三部分的可靠度為0.95 幻燈片10 等可靠度分配法
2、并聯(lián)系統(tǒng)的等可靠度分配法 并聯(lián)系統(tǒng)的等可靠度分配法的公式為
式中 Fs——系統(tǒng)要求的不可靠度；Fi——第i個(gè)單元分配到的不可靠度；Rs——系統(tǒng)要求的可靠度；n——并聯(lián)單元數(shù)?；脽羝?1 等可靠度分配法
并聯(lián)系統(tǒng)的等可靠度分配法
例
2、由3個(gè)單元組成的并聯(lián)系統(tǒng)，要求系統(tǒng)可靠度達(dá)到0.98，求每個(gè)單元的可靠度。
解:已知Rs=0.98，設(shè)每個(gè)單元可靠度為Ro，則 計(jì)算可得
等可靠度分配法的優(yōu)點(diǎn)：比較簡(jiǎn)單
缺點(diǎn)：是沒有考慮各子系統(tǒng)的重要性、成本高低、修復(fù)的難易程度、現(xiàn)有可靠性水平等
相對(duì)失效率分配法
以預(yù)測(cè)(即原有）失效率為依據(jù)，將分配于各子系統(tǒng)的(容許)失效率正比于預(yù)測(cè)(原有)失效率，這種分配方法稱為相對(duì)失效率分配法.設(shè)計(jì)初始階段，由于缺乏可靠性數(shù)據(jù)，可以按幾種主要因素進(jìn)行專家評(píng)分，給出影響因子，綜合考慮。
主要影響因素有：（可從可靠性數(shù)據(jù)查得）
復(fù)雜因子：根據(jù)單元組成零部件數(shù)以及組裝的難易程度來(lái)評(píng)定 重要因子：根據(jù)單元故障引起系統(tǒng)故障的概率大小來(lái)評(píng)定 結(jié)構(gòu)因子：根據(jù)單元結(jié)構(gòu)成熟程度和目前技術(shù)水平來(lái)評(píng)定 環(huán)境因子：根據(jù)單元所處環(huán)境來(lái)評(píng)定 工藝因子：根據(jù)單元加工工藝難易程度來(lái)評(píng)定
相對(duì)失效率分配的步驟
設(shè)系統(tǒng)是由n子系統(tǒng)串聯(lián)而成的，它們分配到的失效率分別為:λ1，λ2，...，λn。系統(tǒng)失效率目標(biāo)值為λs，分配的結(jié)果應(yīng)當(dāng)滿足: 可靠性分配的目標(biāo)是確定λi，具體步驟如下:(1)根據(jù)現(xiàn)有的可靠性數(shù)據(jù)資料，推測(cè)（或已知）原各子系統(tǒng)的失效率，假設(shè)分別為:di(i=1，2，...，n)。
(2)計(jì)算各子系統(tǒng)的失效分配系數(shù)ωi一相對(duì)失效率。(3)計(jì)算分配于各子系統(tǒng)的容許失效率λi(4)檢驗(yàn)分配結(jié)果是否滿足下式 相對(duì)失效率分配法
(5)計(jì)算各子系統(tǒng)的可靠度Ri(t)為了滿足可靠度分配值之和大于系統(tǒng)可靠度目標(biāo)值，則各子系統(tǒng)的可靠度應(yīng)當(dāng)滿足關(guān)系式
例3 已知一個(gè)串聯(lián)系統(tǒng)由四個(gè)子系統(tǒng)組成，預(yù)測(cè)的各子系統(tǒng)失效率分別為d1=0.25%h-l、d2=0.16%h-l、d3=0.28%h-l、d4=0.18%h-l，要求系統(tǒng)的可靠度達(dá)到0.90，保證連續(xù)工作60h以上。試用相對(duì)失效率法進(jìn)行可靠度分配。解:(1)由已知條件得到d1=0.25%h-l、d2=0.16%h-l、d3=0.28%h-l、d4=0.18%h-l 相對(duì)失效率分配法
(1)由已知條件得到d1=0.25%h-l、d2=0.16%h-l、d3=0.28%h-l、d4=0.18%h-l(2)計(jì)算失效率分配系數(shù) 同理得：
(3)計(jì)算各子系統(tǒng)的失效率 由題意可知，Rs(60)=0.90，假設(shè)系統(tǒng)的失效率為常數(shù)λs，可通過(guò)下面公式求得 相對(duì)失效率分配法 各子系統(tǒng)的(容許)失效率為（4）計(jì)算各子系統(tǒng)所得的可靠度
三、其它分配方法
1、拉格朗日乘子法
拉格朗日乘子法是一種將約束最優(yōu)化問(wèn)題轉(zhuǎn)換為無(wú)約束最優(yōu)化問(wèn)題的求優(yōu)方法。由于引進(jìn)了一種待定系數(shù)—拉格朗日乘子，則可利用這種乘子將原約束最優(yōu)化問(wèn)題的目標(biāo)函數(shù)和約束條件組合成一個(gè)稱為拉格朗日函數(shù)的新目標(biāo)函數(shù)，使新目標(biāo)函數(shù)的無(wú)約束最優(yōu)解就是原目標(biāo)函數(shù)的約束最優(yōu)解。
2、動(dòng)態(tài)規(guī)劃法
動(dòng)態(tài)規(guī)劃法求最優(yōu)解它將多個(gè)變量的決策問(wèn)題通過(guò)一些子問(wèn)題得到變量的最優(yōu)解。這樣，n個(gè)變量的問(wèn)題就被構(gòu)造成一個(gè)順序求解各個(gè)單獨(dú)變量n級(jí)序列決策問(wèn)題。由于動(dòng)態(tài)規(guī)劃法利用一種遞推關(guān)系依次做出最優(yōu)決策，構(gòu)成一種最優(yōu)策略，達(dá)到整個(gè)過(guò)程中的最優(yōu)，因此計(jì)算邏輯比較簡(jiǎn)單，適于計(jì)算機(jī)的計(jì)算，在工程中得到廣泛的應(yīng)用。
一般的方法可解決不是很復(fù)雜可靠性系統(tǒng)的解決，但很難完成復(fù)雜可靠性系統(tǒng)的分配要求。所以，復(fù)雜（冗余）性系統(tǒng)的可靠性分配研究成了在機(jī)械設(shè)計(jì)中一個(gè)亟待就解決的問(wèn)題。近些年來(lái)，復(fù)雜系統(tǒng)的可靠性分配問(wèn)題的方法得到的發(fā)展，衍生出很多新的方法。比如說(shuō)蟻群算法、最小二乘向量機(jī)法、Monte Carlo與遺傳算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、模糊層次分析法等。
本節(jié)作業(yè)：
1.可靠性分配的方法有哪些？ 2.可靠性設(shè)計(jì)的內(nèi)容有哪些？
第四講 第一章 汽車可靠性理論基礎(chǔ) §1-5汽車可靠性數(shù)據(jù)的采集與分析
課堂類別：理論 教學(xué)目標(biāo)：
1、了解汽車可靠性數(shù)據(jù)的采集重要性
2、掌握可靠性數(shù)據(jù)的分析方法 教學(xué)重難點(diǎn)： 重點(diǎn)： 可靠性試驗(yàn)
難點(diǎn)： 可靠性數(shù)據(jù)的分析方法 教學(xué)方法與手段：
1.教學(xué)方法：教師講授、案例分析、集體討論、個(gè)別回答、師生互動(dòng)啟發(fā) 2.教學(xué)手段：多媒體教學(xué) 教案正頁(yè)
主要教學(xué)內(nèi)容及過(guò)程
一、汽車可靠性數(shù)據(jù)的采集 1.數(shù)據(jù)采集和分析的重要性
在維持和改進(jìn)老產(chǎn)品以及開發(fā)新產(chǎn)品的過(guò)程中，都需進(jìn)行各種各樣的試驗(yàn)，記錄大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，收集、處理、分析和利用這些數(shù)據(jù)是非常重要的。⑴可靠性數(shù)據(jù)的全面性、大量性和不確切性要求我們對(duì)數(shù)據(jù)必須進(jìn)行系統(tǒng)地收集、認(rèn)真地研究和科學(xué)地管理。
靠性評(píng)定；
⑵可靠性過(guò)程貫徹在從產(chǎn)品的計(jì)劃、設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、制造到使用維修的整個(gè)過(guò)程，因此，對(duì)整個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)都要進(jìn)行收集和分析。
⑶可靠性數(shù)據(jù)按產(chǎn)生的階段分為：設(shè)計(jì)階段、生產(chǎn)階段和使用維修階段。
收集并分析同類產(chǎn)品的故障數(shù)據(jù)，可對(duì)新車、總成和零件的可靠性進(jìn)行預(yù)測(cè)，這種預(yù)測(cè)有利于設(shè)計(jì)方案的對(duì)比和選擇；
該階段可靠性研究和試驗(yàn)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，只能作為分析產(chǎn)品的初始可靠性，對(duì)于故障模式和可靠性增長(zhǎng)規(guī)律，不宜用此階段的數(shù)據(jù)進(jìn)行可靠性評(píng)定，因?yàn)樵O(shè)計(jì)尚不成熟，技術(shù)狀況和試驗(yàn)條件變化較大，試驗(yàn)數(shù)據(jù)也較少。
為了對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行控制，必須定期或不定期地進(jìn)行 抽樣試驗(yàn)，來(lái)確定產(chǎn)品合格與否，從而指導(dǎo)生產(chǎn)、保證質(zhì) 量。
由于生產(chǎn)階段的產(chǎn)品數(shù)量和試驗(yàn)數(shù)量大大增加，這種 數(shù)據(jù)對(duì)可靠性的評(píng)定就反映了設(shè)計(jì)與制造水平。
使用和維修階段的可靠性數(shù)據(jù)收集與分析，對(duì)產(chǎn)品的 設(shè)計(jì)、制造評(píng)價(jià)最有權(quán)威性，因?yàn)槭褂秒A段車輛的使用條 件真實(shí)、數(shù)量較多，是可靠性評(píng)定的主要數(shù)據(jù)來(lái)源。1.數(shù)據(jù)采集的方法和注意事項(xiàng) ⑴數(shù)據(jù)采集的方法
⑵采集數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)
(即故障的含義)：異常工作的含義一般以原訂產(chǎn)品性能指標(biāo)為準(zhǔn)，但在實(shí)際執(zhí)行中往往存在困難，因?yàn)樯a(chǎn)者與使用者以及操作人員之間的看法往往不一致，因此在調(diào)查開始前，要盡可能制訂出明確的故障判別標(biāo)準(zhǔn)。
明確。一般來(lái)說(shuō)，時(shí)間主要指工作時(shí)間；有的還要考慮運(yùn)輸、儲(chǔ)存、停機(jī)時(shí)間等。
(載荷、車速)及運(yùn)轉(zhuǎn)形式等。
維修條件包括維修人員的水平、維修制度、設(shè)備條件以及修理水平等。
故的產(chǎn)品，也不要把毛病特大特多的除外。
二、可靠性試驗(yàn)簡(jiǎn)介
GB/T12678-1990《汽車可靠性行駛試驗(yàn)方法》 GB/T12534 《汽車道路試驗(yàn)通則》
GB7031《車輛振動(dòng)輸入 道路平面度表示方法》 1.可靠性試驗(yàn)的目的
;
2.可靠性試驗(yàn)分類
可靠性試驗(yàn)方法多達(dá)百余種，常用的也有20～30種。由于可靠性試
驗(yàn)不僅費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，而且還要消耗相當(dāng)?shù)馁Y金。因此，采用正確而又恰當(dāng)?shù)姆椒?，不僅有利于保證和提高產(chǎn)品的可靠性，而且能大量節(jié)約時(shí)間、人力和費(fèi)用。
⑴壽命試驗(yàn)
壽命試驗(yàn)是為確定產(chǎn)品壽命分布及特征而進(jìn)行的試 驗(yàn)。一般采用臺(tái)架試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)兩種方法，同時(shí)，為了 縮短試驗(yàn)周期，一般都采用加速壽命試驗(yàn)。1）壽命試驗(yàn)按試驗(yàn)條件分為：
品的失效時(shí)間；
壞性試驗(yàn)一般是對(duì)轎車和價(jià)格高的重要零件進(jìn)行的可靠性試驗(yàn)。
臺(tái)架試驗(yàn)由于試驗(yàn)條件穩(wěn)定，容易獲得良好的效果。
使汽車在高速環(huán)行路和其他多種路面（各種石塊路、比利時(shí)路、各種卵石路、搓板路）等壞路上進(jìn)行強(qiáng)化的加速壽命試驗(yàn)。以確認(rèn)強(qiáng)度構(gòu)件在行駛中的安全性。
此外，為確認(rèn)綜合的耐久可靠性，對(duì)行駛各種路面，如砂石、泥水、鹽水、轉(zhuǎn)彎、爬坡、高速環(huán)行路等適當(dāng)組合進(jìn)行程序試驗(yàn)。2）壽命試驗(yàn)按試驗(yàn)性質(zhì)分為：
產(chǎn)品在規(guī)定的環(huán)境條件下，進(jìn)行非工作狀態(tài)的存在試驗(yàn)稱為貯存試驗(yàn)。其目的是為了了解產(chǎn)品在特定的環(huán)境條件下貯存的可靠度。
產(chǎn)品在規(guī)定的條件下作加負(fù)載的工作試驗(yàn)稱為工作壽命試驗(yàn)。它分為靜態(tài)試驗(yàn)和動(dòng)態(tài)試驗(yàn)。
靜態(tài)試驗(yàn)是加額定載荷的壽命試驗(yàn)，通過(guò)靜態(tài)試驗(yàn)可以了解產(chǎn)品在額定應(yīng)力下工作的可靠性，不過(guò)它難以反映產(chǎn)品在實(shí)際工作狀態(tài)下的可靠性。
非常接近的，故它的準(zhǔn)確度比靜態(tài)試驗(yàn)的高，但動(dòng)態(tài)試驗(yàn)的設(shè)備比較復(fù)雜，費(fèi)電較高。
加速壽命試驗(yàn)是在既不改變產(chǎn)品的失效機(jī)理又不增加新的失效因素的前提下，提高試驗(yàn)應(yīng)力，加速產(chǎn)品失效因素的作用，加速產(chǎn)品的失效過(guò)程，促使產(chǎn)品在短期內(nèi)大量失效。
加速壽命試驗(yàn)可以縮短試驗(yàn)周期，節(jié)省費(fèi)用，快速對(duì)產(chǎn)品的可靠性作出評(píng)價(jià)。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，可以預(yù)測(cè)正常應(yīng)力下的產(chǎn)品壽命。
按試驗(yàn)時(shí)應(yīng)力施加的方式可分為；恒定應(yīng)力加速壽命試驗(yàn)、步進(jìn)應(yīng)力加速壽命試驗(yàn)、序進(jìn)應(yīng)力加速壽命試驗(yàn)等。4）壽命試驗(yàn)按失效情況分為：
試驗(yàn)進(jìn)行到投試樣品完全失效為止。
n，無(wú)，t0）
在不補(bǔ)充失效樣品的前提下，當(dāng)試驗(yàn)達(dá)到規(guī)定的試驗(yàn)時(shí)間t0就停止的試驗(yàn)。
n，無(wú)，r）
在不補(bǔ)充失效樣品的前提下，當(dāng)試驗(yàn)達(dá)到規(guī)定的失效數(shù)r就停止的試驗(yàn)。
n，有，t0）。n，有，r）。
⑵臨界試驗(yàn)
臨界試驗(yàn)是為了進(jìn)一步找出作為安全零件的弱點(diǎn)，進(jìn)行強(qiáng)制性破壞試驗(yàn)，施以破壞性應(yīng)力，以證實(shí)實(shí)際使用中若發(fā)生最大應(yīng)力時(shí)，零件是否具有充分的強(qiáng)度。如急轉(zhuǎn)彎、緊急制動(dòng)、快速起步等。
在通常使用狀態(tài)下似乎是非?？量痰?，而一般認(rèn)為是實(shí)際使用中可能發(fā)生的，因而用它來(lái)確認(rèn)可靠性試驗(yàn)。
⑶使用試驗(yàn)
使用試驗(yàn)是在汽車研制出來(lái)后抽樣送到使用現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)際運(yùn)行考驗(yàn)，只有當(dāng)它基本滿足使用要求之后，才能正式定型成批生產(chǎn)?，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)是可靠性試驗(yàn)數(shù)據(jù)收集的主要渠道。
⑷環(huán)境試驗(yàn)
環(huán)境試驗(yàn)是產(chǎn)品在特定使用環(huán)境條件下進(jìn)行的使用試驗(yàn)。例如：
行有關(guān)可靠性試驗(yàn)；
障的原因；
觀察環(huán)境應(yīng)力的故障效果的試驗(yàn)稱為環(huán)境試驗(yàn)。
三、z 要判斷某一產(chǎn)品的失效類型以及當(dāng)知道其分布類型后估計(jì)其分布參數(shù)等，是可靠性研究中的基本問(wèn)題。
可靠性數(shù)據(jù)的分析方法一般有圖分析法（圖估計(jì)法）和數(shù)值分析法。在實(shí)踐中，最簡(jiǎn)單可行的方法便是圖分析法。
下面以威布爾分布為例進(jìn)行分析。1.概率紙?jiān)?/p>
對(duì)于威布爾分布，其分布函數(shù)為 兩邊取雙重對(duì)數(shù)有：
這是在X-Y等距坐標(biāo)紙上的一條直線方程。斜率：m—形狀參數(shù)； 截距：C=lnt0 因此，在t-F（t）坐標(biāo)系下的一條威布爾函數(shù)曲線對(duì)應(yīng)于X-Y坐標(biāo)系下的一條斜率大于零的直線，反之亦然。
X軸，右邊為Y軸，二者均為等刻度坐標(biāo)；
t軸，其與X軸對(duì)應(yīng)的關(guān)系是t=ex，其分度按ln刻度； F（t）軸，其刻度值與Y軸對(duì)應(yīng)，并按lnln刻度。
這樣就得到一張四邊分別代表X-Y和t-F（t）、其值互相對(duì)應(yīng)的概率坐標(biāo)紙，這就是威布爾分布概率紙。2.圖分析法（圖估計(jì)法）
由于威布爾概率紙上坐標(biāo)X—Y, Y—F（t）的對(duì)應(yīng)關(guān)系，假如能夠根據(jù)樣本(或是截尾樣本)確定或基本上確定X—Y坐標(biāo)下的一條直線，那就可以斷定這個(gè)樣本(或截尾樣本)是來(lái)自某個(gè)威布爾母體，并且可以從這條直線上確定其分布參數(shù)。倘若在x—Y坐標(biāo)下明顯地不是一條直線，那就可以斷定該樣本(或截尾樣本)不是來(lái)自某個(gè)威布爾母體。F（t）的近似算法：
n﹥20時(shí)，可用故障率來(lái)估計(jì)： 當(dāng)n≤20時(shí)，可用中位秩故障概率來(lái)估計(jì)：或 i—故障順序數(shù)（次序統(tǒng)計(jì)量序號(hào)）i=1，2，n； n—樣本數(shù)。本節(jié)作業(yè)：
1.簡(jiǎn)述可靠性數(shù)據(jù)的分析方法 ？ 2.簡(jiǎn)述可靠性數(shù)據(jù)的重要性
第三篇：汽車電子教案
汽車電子基礎(chǔ)
一、電路的基本組成
1．什么是電路
電路是由各種元器件(或電工設(shè)備)按一定方式聯(lián)接起來(lái)的總體，為電流的流通提供了路徑。
圖1-1 簡(jiǎn)單的直流電路
2．電路的基本組成
電路的基本組成包括以下四個(gè)部分：
(1)電源(供能元件)：為電路提供電能的設(shè)備和器件(如電池、發(fā)電機(jī)等)。
(2)負(fù)載(耗能元件)：使用(消耗)電能的設(shè)備和器件(如燈泡等用電器)。
(3)控制器件：控制電路工作狀態(tài)的器件或設(shè)備(如開關(guān)等)。
(4)聯(lián)接導(dǎo)線：將電器設(shè)備和元器件按一定方式聯(lián)接起來(lái)(如各種銅、鋁電纜線等)。
3．電路的狀態(tài)
(1)通路(閉路)：電源與負(fù)載接通，電路中有電流通過(guò)，電氣設(shè)備或元器件獲得一定的電壓和電功率，進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換。
(2)開路(斷路)：電路中沒有電流通過(guò)，又稱為空載狀態(tài)。
(3)短路(捷路)：電源兩端的導(dǎo)線直接相連接，輸出電流過(guò)大對(duì)電源來(lái)說(shuō)屬于嚴(yán)重過(guò)載，如沒有保護(hù)措施，電源或電器會(huì)被燒毀或發(fā)生火災(zāi)，所以通常要在電路或電氣設(shè)備中安裝熔斷器、保險(xiǎn)絲等保險(xiǎn)裝置，以避免發(fā)生短路時(shí)出現(xiàn)不良后果。
二、電路模型(電路圖)由理想元件構(gòu)成的電路叫做實(shí)際電路的電路模型，也叫做實(shí)際電路的電路原理圖，簡(jiǎn)稱為電路圖。例如，圖1-2所示的手電筒電路。
理想元件：電路是由電特性相當(dāng)復(fù)雜的元器件組成的，為了便于使用數(shù)學(xué)方法對(duì)電路進(jìn)行分析，可將電路實(shí)體中的各種電器設(shè)備和元器件用一些能夠表征它們主要電磁特性的理想元件(模型)來(lái)代替，而對(duì)它的實(shí)際上的結(jié)構(gòu)、材料、形狀等非電磁特性不予考慮。
理想元件的電氣符號(hào)如下：
表1-1常用理想元件及符號(hào)
圖1-2 手電筒的電路原理圖
第二節(jié) 電流和電壓
一、電流的基本概念
電流的形成：
電路中電荷沿著導(dǎo)體的定向運(yùn)動(dòng)形成電流，其方向規(guī)定為正電荷流動(dòng)的方向(或負(fù)電荷流動(dòng)的反方向)，電流的大?。?/p>
其大小等于在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電量，稱為電流強(qiáng)度(簡(jiǎn)稱電流)，用符號(hào)I或 i(t)表示，討論一般電流時(shí)可用符號(hào)i。
設(shè)在 ?t = t2－t1時(shí)間內(nèi)，通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量為 ?q = q2－q1，則在 ?t時(shí)間內(nèi)的電流強(qiáng)度可用數(shù)學(xué)公式表示為
?q i(t)??t式中，?t為很小的時(shí)間間隔，時(shí)間的國(guó)際單位制為秒(s)，電量 ?q的國(guó)際單位制為庫(kù)侖(C)。電流i(t)的國(guó)際單位制為安培(A)。
電流的單位：
常用的電流單位還有毫安mA、微安 ?A、千安kA等，它們與安培的換算關(guān)系為 mA = 10-3A；
?A = 10-6 A；
kA = 103 A
電流的測(cè)量：
測(cè)量時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
1、對(duì)交、直流電流應(yīng)分別使用交流電流表、直流電流表（萬(wàn)用表交流檔、直流檔）。
2、電流表應(yīng)串聯(lián)到被測(cè)電路中。
3、萬(wàn)用表的表殼接線端上標(biāo)明的“+”“-”記號(hào)，應(yīng)和電路的極性保持一致，不能接錯(cuò)，否則指針要反偏，既影響正常的測(cè)量，也容易順壞萬(wàn)用表。
4、每個(gè)萬(wàn)用表的電流檔都有一定的測(cè)量范圍，稱為電流表的量程。一般被測(cè)電流的數(shù)值在電流表的量程的一半以上，讀書較為準(zhǔn)確。因此在測(cè)量之前應(yīng)先估計(jì)被測(cè)電流大小，一邊選擇適當(dāng)?shù)牧砍?。若無(wú)法估計(jì)，可用電流表的最大量程檔測(cè)量，當(dāng)指針偏轉(zhuǎn)不到1、3刻度時(shí)，再改用較小檔去測(cè)量，知道測(cè)得正確數(shù)值為止。
二、直流電流
如果電流的大小及方向都不隨時(shí)間變化，即在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電量相等，則稱之為穩(wěn)恒電流或恒定電流，簡(jiǎn)稱為直流(Direct Current)，記為DC或dc，直流電流要用大寫字母I表示。
?qQI???常數(shù)
?tt
直流電流I與時(shí)間t的關(guān)系在I－t坐標(biāo)系中為一條與時(shí)間軸平行的直線。
三、交流電流
如果電流的大小及方向均隨時(shí)間變化，則稱為變動(dòng)電流。對(duì)電路分析來(lái)說(shuō)，一種最為重要的變動(dòng)電流是正弦交流電流，其大小及方向均隨時(shí)間按正弦規(guī)律作周期性變化，將之簡(jiǎn)稱為交流(Alternating current)，記為AC或ac，交流電流的瞬時(shí)值要用小寫字母i或i(t)表示。
四、電壓
1．電壓的基本概念
電壓是指電路中兩點(diǎn)A、B之間的電位差(簡(jiǎn)稱為電壓)，其大小等于單位正電荷因受電場(chǎng)力作用從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)所作的功，電壓的方向規(guī)定為從高電位指向低電位的方向。
電壓的國(guó)際單位制為伏特(V)，常用的單位還有毫伏(mV)、微伏(?V)、千伏(kV)等，它們與伏特的換算關(guān)系為 mV = 10?3 V；
?V = 10?6 V；kV = 103 V 2．直流電壓與交流電壓
如果電壓的大小及方向都不隨時(shí)間變化，則稱之為穩(wěn)恒電壓或恒定電壓，簡(jiǎn)稱為直流電壓，用大寫字母U表示。
如果電壓的大小及方向隨時(shí)間變化，則稱為變動(dòng)電壓。對(duì)電路分析來(lái)說(shuō)，一種最為重要的變動(dòng)電壓是正弦交流電壓(簡(jiǎn)稱交流電壓)，其大小及方向均隨時(shí)間按正弦規(guī)律作周期性變化。交流電壓的瞬時(shí)值要用小寫字母u或u(t)表示。
電壓的測(cè)量：
第三節(jié) 電 阻
一、電阻元件
電阻元件是對(duì)電流呈現(xiàn)阻礙作用的耗能元件，例如燈泡、電熱爐等電器。
l電阻定律：
R??
S? ——制成電阻的材料電阻率，國(guó)際單位制為歐姆 · 米(? · m)； l ——繞制成電阻的導(dǎo)線長(zhǎng)度，國(guó)際單位制為米(m)；
S ——繞制成電阻的導(dǎo)線橫截面積，國(guó)際單位制為平方米(m2)； R ——電阻值，國(guó)際單位制為歐姆(?)。
經(jīng)常用的電阻單位還有千歐(k?)、兆歐(M?)，它們與 ? 的換算關(guān)系為 k? = 103 ?；
M? = 106 ?
二、電阻與溫度的關(guān)系
電阻元件的電阻值大小一般與溫度有關(guān)，衡量電阻受溫度影響大小的物理量是溫度系數(shù)，其定義為溫度每升高1?C時(shí)電阻值發(fā)生變化的百分?jǐn)?shù)。
如果設(shè)任一電阻元件在溫度t1時(shí)的電阻值為R1，當(dāng)溫度升高到t2時(shí)電阻值為R2，則該電阻在t1 ~ t2溫度范圍內(nèi)的(平均)溫度系數(shù)為
??R2?R1
R1(t2?t1)如果R2 > R1，則 ? > 0，將R稱為正溫度系數(shù)電阻，即電阻值隨著溫度的升高而增大；如果R2 < R1，則 ? < 0，將R稱為負(fù)溫度系數(shù)電阻，即電阻值隨著溫度的升高而減小。顯然 ? 的絕對(duì)值越大，表明電阻受溫度的影響也越大。
R2 = R1[1 ? ?(t2－t1)]
第四節(jié) 部分電路歐姆定律
一、歐姆定律
電阻元件的伏安關(guān)系服從歐姆定律，即
U = RI 或
I = U/R = GU
其中G = 1/R，電阻R的倒數(shù)G叫做電導(dǎo)，其國(guó)際單位制
圖1-4 線性電阻的伏安特性曲線 為西門子(S)。
二、線性電阻與非線性電阻
電阻值R與通過(guò)它的電流I和兩端電壓U無(wú)關(guān)(即 R = 常數(shù))的電阻元件叫做線性電阻，其伏安特性曲線在 I－U平面坐標(biāo)系中為一條通過(guò)原點(diǎn)的直線。
電阻值R與通過(guò)它的電流I和兩端電壓U有關(guān)(即R ? 常數(shù))的電阻元件叫做非線性電阻，其伏安特性曲線在I－U平面坐標(biāo)系中為一條通過(guò)原點(diǎn)的曲線。
通常所說(shuō)的“電阻”，如不作特殊說(shuō)明，均指線性電阻。
第五節(jié) 電能和電功率
一、電功率
電功率(簡(jiǎn)稱功率)所表示的物理意義是電路元件或設(shè)備在單位時(shí)間內(nèi)吸收或發(fā)出的電能。兩端電壓為U、通過(guò)電流為I的任意二端元件(可推廣到一般二端網(wǎng)絡(luò))的功率大小為
P = UI
功率的國(guó)際單位制單位為瓦特(W)，常用的單位還有毫瓦(mW)、千瓦(kW)，它們與W的換算關(guān)系是 mW = 10?3 W；kW = 103 W 吸收或發(fā)出：一個(gè)電路最終的目的是電源將一定的電功率傳送給負(fù)載，負(fù)載將電能轉(zhuǎn)換成工作所需要的一定形式的能量。即電路中存在發(fā)出功率的器件(供能元件)和吸收功率的器件(耗能元件)。
習(xí)慣上，通常把耗能元件吸收的功率寫成正數(shù)，把供能元件發(fā)出的功率寫成負(fù)數(shù)，而儲(chǔ)能元件(如理想電容、電感元件)既不吸收功率也不發(fā)出功率，即其功率P = 0。
通常所說(shuō)的功率P又叫做有功功率或平均功率。
二、電能
電能是指在一定的時(shí)間內(nèi)電路元件或設(shè)備吸收或發(fā)出的電能量，用符號(hào)W表示，其國(guó)際單位制為焦?fàn)?J)，電能的計(jì)算公式為
W = P · t = UIt 通常電能用千瓦小時(shí)(kW · h)來(lái)表示大小，也叫做度(電)：
1度(電)= 1 kW · h = 3.6 ? 106 J。
即功率為1000 W的供能或耗能元件，在1小時(shí)的時(shí)間內(nèi)所發(fā)出或消耗的電能量為1度。
【例1-1】有一功率為60 W的電燈，每天使用它照明的時(shí)
間為4小時(shí)，如果平均每月按30天計(jì)算，那么每月消耗的電能
為多少度？合為多少J?
解：該電燈平均每月工作時(shí)間t = 4 ? 30 = 120 h，則
W = P · t = 60 ? 120 = 7200 W · h = 7.2 kW · h
6即每月消耗的電能為7.2度，約合為3.6 ? 10 ? 7.2 ? 2.6 ? 107 J。
三、電氣設(shè)備的額定值
為了保證電氣設(shè)備和電路元件能夠長(zhǎng)期安全地正常工作，規(guī)定了額定電壓、額定電流、額定功率等銘牌數(shù)據(jù)。
額定電壓——電氣設(shè)備或元器件在正常工作條件下允許施加的最大電壓。額定電流——電氣設(shè)備或元器件在正常工作條件下允許通過(guò)的最大電流。
額定功率——在額定電壓和額定電流下消耗的功率，即允許消耗的最大功率。額定工作狀態(tài)——電氣設(shè)備或元器件在額定功率下的工作狀態(tài)，也稱滿載狀態(tài)。輕載狀態(tài)——電氣設(shè)備或元器件在低于額定功率的工作狀態(tài)，輕載時(shí)電氣設(shè)備不能得到充分利用或根本無(wú)法正常工作。
過(guò)載(超載)狀態(tài)——電氣設(shè)備或元器件在高于額定功率的工作狀態(tài)，過(guò)載時(shí)電氣設(shè)備很容易被燒壞或造成嚴(yán)重事故。
輕載和過(guò)載都是不正常的工作狀態(tài)，一般是不允許出現(xiàn)的。
四、焦?fàn)柖?/p>
電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量(焦?fàn)枱?為
Q = I2Rt I ——通過(guò)導(dǎo)體的直流電流或交流電流的有效值，單位為A。R ——導(dǎo)體的電阻值，單位為 ?。
T ——通過(guò)導(dǎo)體電流持續(xù)的時(shí)間，單位為s。Q ——焦耳熱單位為J
第二章
第三節(jié) 電阻的串聯(lián)
一、電阻串聯(lián)電路的特點(diǎn)
圖2-7 電阻的串聯(lián)
設(shè)總電壓為U、電流為I、總功率為P。
1.等效電阻:
R =R1 ? R2 ? ? ? Rn 2.分壓關(guān)系：
3.功率分配：
UU1U2U??????n??I R1R2RnRPP1PP?2?????n??I2 R1R2RnR
特例：兩只電阻R1、R2串聯(lián)時(shí)，等效電阻R = R1 ? R2 , 則有分壓公式
R1R2U1?U，U2?U
R1?R2R1?R
2二、應(yīng)用舉例
解：將電燈(設(shè)電阻為R1)與一只分壓電阻R2串聯(lián)后，接入
【例2-3】有一盞額定電壓為U1 = 40 V、額定電流為I = 5 A的電燈，應(yīng)該怎樣把它接入電壓U = 220 V照明電路中。
U = 220 V電源上，如圖2-8所示。
解法一：分壓電阻R2上的電壓為
U2 =U－U1 = 220 ? 40 = 180 V，且U2 = R2I，則
U180R2?2??36?
I5R1UU，且R1?1?8?，可得 解法二：利用兩只電阻串聯(lián)的分壓公式U1?R1?R2IU?U1R2?R1?36?
U1即將電燈與一只36 ? 分壓電阻串聯(lián)后，接入U(xiǎn) = 220V電源上即可。
【例2-4】有一只電流表，內(nèi)阻Rg = 1 k?，滿偏電流
為Ig = 100 ?A，要把它改成量程為Un = 3 V的電壓表，應(yīng)
該串聯(lián)一只多大的分壓電阻R？
解：如圖2-9所示。
該電流表的電壓量程為Ug = RgIg = 0.1 V，與分壓電阻R串聯(lián)后的總電壓Un = 3 V，即將電壓量程擴(kuò)大到n = Un/Ug = 30倍。
利用兩只電阻串聯(lián)的分壓公式，可得圖2-9 例題2-4 RgUg?Un，則
Rg?R
?U?Rg??n?1?Rg?(n?1)Rg?29k?
?Ug?Ug??
上例表明，將一只量程為Ug、內(nèi)阻為Rg的表頭擴(kuò)大到量程為Un，所需要的分壓電阻為R =(n ? 1)Rg，其中n =(Un/Ug)稱為電壓擴(kuò)大倍數(shù)。
R?Un?Ug第四節(jié) 電阻的并聯(lián)
一、電阻并聯(lián)電路的特點(diǎn)
設(shè)總電流為I、電壓為U、總功率為P。
1.等效電導(dǎo):
G = G1 ? G2 ? ? ? Gn
即
2.分流關(guān)系：
R1I1 = R2I2 = ? = RnIn = RI = U 3.功率分配：
R1P1 = R2P2 = ? = RnPn = RP = U2 特例：兩只電阻R1、R2并聯(lián)時(shí)，等效電阻
R?R1R2，則有分流公式
R1?R21111??????? RR1R2RnI1?R2I，I2?I
R1?R2R1?R2R1
圖2-10 電阻的并聯(lián)
二、應(yīng)用舉例
【例2-5】如圖2-11所示，電源供電電壓U = 220 V，每根輸電導(dǎo)線的電阻均為R1 = 1 ?，電路中一共并聯(lián)100盞額定電壓220 V、功率40 W的電燈。假設(shè)電燈在工作(發(fā)光)時(shí)電阻值為常數(shù)。試求：(1)當(dāng)只有10盞電燈工作時(shí)，每盞電燈的電壓UL和功率PL；(2)當(dāng)100盞電燈全部工作時(shí)，每盞電燈的電壓UL和功率PL。
解：每盞電燈的電阻為R = U2/P = 1210 ?，n盞電燈并聯(lián)后的等效電阻為Rn = R/n 根據(jù)分壓公式，可得每盞電燈的電壓
RnUL?U，2R1?Rn2UL功率
PL?
R(1)當(dāng)只有10盞電燈工作時(shí)，即n = 10，圖2-11 例題2-5
則Rn = R/n = 121 ?，因此
2RnULUL?U?216V，PL??39W
2R1?RnR(2)當(dāng)100盞電燈全部工作時(shí)，即n = 100，則Rn = R/n = 12.1 ?，2RnULUL?U?189V，PL??29W
2R1?RnR
【例2-6】 有一只微安表，滿偏電流為Ig = 100 ?A、內(nèi)阻Rg = 1 k?，要改裝成量程為In = 100 mA的電流表，試求所需分流電阻R。
解：如圖2-12所示，設(shè) n =In/Ig(稱為電流量程擴(kuò)
R大倍數(shù))，根據(jù)分流公式可得Ig?In，則
Rg?Rn?1本題中n = In/Ig = 1000，R?Rg
圖2-12 例題2-6
Rg1k??1?。
n?11000?1上例表明，將一只量程為Ig、內(nèi)阻為Rg的表頭擴(kuò)大到量程為In，所需要的分流電阻為R =Rg
R??/(n ? 1)，其中n =(In/Ig)稱為電流擴(kuò)大倍數(shù)。
第六節(jié) 萬(wàn)用電表的基本原理
一、萬(wàn)用表的基本功能
萬(wàn)用電表又叫做復(fù)用電表，通常稱為萬(wàn)用表。它是一種可以測(cè)量多種電量的多量程便攜式儀表，由于它具有測(cè)量的種類多，量程范圍寬，價(jià)格低以及使用和攜帶方便等優(yōu)點(diǎn)，因此廣泛應(yīng)用于電氣維修和測(cè)試中。
一般的萬(wàn)用表可以測(cè)量直流電壓、直流電流、電阻、交流電壓等，有的萬(wàn)用表還可以測(cè)量音頻電平、交流電流、電容、電感以及晶體管的 ? 值等。
二、萬(wàn)用表的基本原理
萬(wàn)用表的基本原理是建立在歐姆定律和電阻串聯(lián)分壓、并聯(lián)分流等規(guī)律基礎(chǔ)之上的。萬(wàn)用表的表頭是進(jìn)行各種測(cè)量的公用部分。表頭內(nèi)部有一個(gè)可動(dòng)的線圈(叫做動(dòng)圈)，它的電阻Rg稱為表頭的內(nèi)阻。動(dòng)圈處于永久磁鐵的磁場(chǎng)中，當(dāng)動(dòng)圈通有電流之后會(huì)受到磁場(chǎng)力的作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)。固定在動(dòng)圈上的指針隨著動(dòng)圈一起偏轉(zhuǎn)的角度，與動(dòng)圈中的電流成正比。當(dāng)指針指示到表盤刻度的滿標(biāo)度時(shí)，動(dòng)圈中所通過(guò)的電流稱為滿偏電流Ig。Rg與Ig是表頭的兩個(gè)主要參數(shù)。
1.直流電壓的測(cè)量
將表頭串聯(lián)一只分壓電阻R，即構(gòu)成一個(gè)簡(jiǎn)單的直流電壓表，如圖2-16所示。測(cè)量時(shí)將電壓表并聯(lián)在被測(cè)電壓Ux的兩端，通過(guò)表頭的電流與被測(cè)電壓Ux成正比
UxI?
R?Rg在萬(wàn)用表中，用轉(zhuǎn)換開關(guān)分別將不同數(shù)值的分壓電 阻與表頭串聯(lián)，即可得到幾個(gè)不同的電壓量程。圖2-16 簡(jiǎn)單的直流電壓表
【例2-9】如圖2-17所示某萬(wàn)用表的直流電壓表部分電
路，五個(gè)電壓量程分別是U1 = 2.5 V，U2 = 10 V，U3 = 50 V，U4 = 250 V，U5 = 500 V，已知表頭參數(shù)Rg = 3 k?，Ig = 50 ?A。
試求電路中各分壓電阻R1、R2、R3、R4、R5。
解:利用電壓表擴(kuò)大量程公式R =(n ? 1)Rg，其中n =(Un/Ug)，Ug = RgIg = 0.15 V。(1)求R1：
n1=(U1/Ug)= 16.67，R1 =(n ? 1)Rg = 47 k?
(2)求R2：把Rg2 = Rg ? R1 = 50 k? 視為表頭內(nèi)阻，n2 =(U2/U1)= 4，則
R2 =(n ? 1)Rg2 = 150 k?
(3)求R3：把Rg3 = Rg ? R1 ? R2 = 200 k? 視為表頭內(nèi)阻，n3 =(U3/U2)= 5，則
R3 =(n ? 1)Rg3 = 800 k?
(4)求R4：把Rg4 = Rg ? R1 ? R2 ? R3 = 1000 k? 視為表頭內(nèi)阻，n4 =(U4/U3)= 5，則
R4 =(n ? 1)Rg4 = 4000 k? = 4 M?
(5)求R5：把Rg5 = Rg ? R1 ? R2 ? R3 ? R4 = 5 M? 視為表頭內(nèi)阻，n5 =(U5/U4)= 2，則
R5 =(n ? 1)Rg5 = 5 M? 圖2-17 例題2-9 2.直流電流的測(cè)量
將表頭并聯(lián)一只分流電阻R，即構(gòu)成一個(gè)最簡(jiǎn)單的直流電流表，如圖2-18所示。設(shè)被測(cè)電流為Ix，則通過(guò)表頭的電流與被測(cè)電流Ix成正比，即
IG?RIx Rg?R
圖2-18 簡(jiǎn)單的直流電流
圖2-19 多量程的直流電流表
分流電阻R由電流表的量程IL和表頭參數(shù)確定
R?IgIL?IgRg
實(shí)際萬(wàn)用表是利用轉(zhuǎn)換開關(guān)將電流表制成多量程的，如圖2-19所示。
3.電阻的測(cè)量
萬(wàn)用表測(cè)量電阻(即歐姆表)的電路如圖2-20所示。
可變電阻R叫做調(diào)零電阻，當(dāng)紅、黑表筆相接時(shí)(相當(dāng)于被測(cè)電阻Rx = 0)，調(diào)節(jié)R的阻值使指針指到表頭的滿刻度，即
EIg?
Rg?r?R萬(wàn)用表電阻檔的零點(diǎn)在表頭的滿度位置上。而電阻無(wú)窮大時(shí)(即紅、黑表筆間開路)指針在表頭的零度位置上。
當(dāng)紅、黑表筆間接被測(cè)電阻Rx時(shí)，通過(guò)表頭的電流為
I?E
Rg?r?R?Rx可見表頭讀數(shù)I與被測(cè)電阻Rx是一一對(duì)應(yīng)的，并且成反比關(guān)系，因此歐姆表刻度不是線性的。
三、萬(wàn)用表的使用
1．正確使用轉(zhuǎn)換開關(guān)和表筆插孔
萬(wàn)用表有紅與黑兩只表筆(測(cè)棒)，表筆可插入萬(wàn)用表的“?”、“?”兩個(gè)插孔里，注意一定要嚴(yán)格將紅表筆插入“?”極性孔里，黑表筆插入“?”極性孔里。測(cè)量直流電流、電壓等物理量時(shí)，必須注意正負(fù)極性。根據(jù)測(cè)量對(duì)象，將轉(zhuǎn)換開關(guān)旋至所需位置，在被測(cè)量大小不詳時(shí)，應(yīng)先選用量程較大的高檔試測(cè)，如不合適再逐步改用較低的檔位，以表頭指針移動(dòng)到滿刻度的三分之二位置附近為宜。
2．正確讀數(shù)
萬(wàn)用表有數(shù)條供測(cè)量不同物理量的標(biāo)尺，讀數(shù)前一定要根據(jù)被測(cè)量的種類、性質(zhì)和所用量程認(rèn)清所對(duì)應(yīng)的讀數(shù)標(biāo)尺。
3．正確測(cè)量電阻值
在使用萬(wàn)用表的歐姆檔測(cè)量電阻之前，應(yīng)首先把紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)指針到歐姆標(biāo)尺的零位上，并要正確選擇電阻倍率檔。測(cè)量某電阻Rx時(shí)，一定要使被測(cè)電阻不與其它電路有任何接觸，也不要用手接觸表筆的導(dǎo)電部分，以免影響測(cè)量結(jié)果。當(dāng)利用歐姆表內(nèi)部電池作為測(cè)試電源時(shí)(例如判斷二極管或三極管的管腳)，要注意到：黑表筆接的是電源正極，紅表筆接的是電源負(fù)極。
4．測(cè)量高電壓時(shí)的注意事項(xiàng)
在測(cè)量高電壓時(shí)務(wù)必要注意人身安全，應(yīng)先將黑表筆固定接在被測(cè)電路的地電位上，然后再用紅表筆去接觸被測(cè)點(diǎn)處，操作者一定要站在絕緣良好的地方，并且應(yīng)用單手操作，以防觸電。在測(cè)量較高電壓或較大電流時(shí)，不能在測(cè)量時(shí)帶電轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)旋鈕改變量程或檔位。
5．萬(wàn)用表的維護(hù)
萬(wàn)用表應(yīng)水平放置使用，要防止受震動(dòng)、受潮熱，使用前首先看指針是否指在機(jī)械零位上，如果不在，應(yīng)調(diào)至零位。每次測(cè)量完畢，要將轉(zhuǎn)換開關(guān)置于空檔或最高電壓檔上。在測(cè)量電阻時(shí)，如果將兩只表筆短接后指針仍調(diào)整不到歐姆標(biāo)尺的零位，則說(shuō)明應(yīng)更換萬(wàn)用表內(nèi)部的電池；長(zhǎng)期不用萬(wàn)用表時(shí)，應(yīng)將電池取出，以防止電池受腐蝕而影響表內(nèi)其它元件。
第七節(jié) 電阻的測(cè)量
一、電阻的測(cè)量方法
電阻的測(cè)量在電工測(cè)量技術(shù)中占有十分重要的地位，工程中所測(cè)量的電阻值，一般是在10?6 ? ~ 1012 ? 的范圍內(nèi)。為減小測(cè)量誤差，選用適當(dāng)?shù)臏y(cè)量電阻方法，通常是將電阻按其阻值的大小分成三類，即小電阻(1 ? 以下)、中等電阻(1 ? ~ 0.1 M?)和大電阻(0.1 M? 以上)。測(cè)量電阻的方法很多，常用的方法分類如下：
1.按獲取測(cè)量結(jié)果方式分類
(1)直接測(cè)阻法 采用直讀式儀表測(cè)量電阻，儀表的標(biāo)尺是以電阻的單位(?、k? 或M?)刻度的，根據(jù)儀表指針在標(biāo)尺上的指示位置，可以直接讀取測(cè)量結(jié)果。例如用萬(wàn)用表的 ? 檔或M? 表等測(cè)量電阻，就是直接測(cè)阻法。
(2)比較測(cè)阻法 采用比較儀器將被測(cè)電阻與標(biāo)準(zhǔn)電阻器進(jìn)行比較，在比較儀器中接有檢流計(jì)，當(dāng)檢流計(jì)指零時(shí)，可以根據(jù)已知的標(biāo)準(zhǔn)電阻值，獲取被測(cè)電阻的阻值。
(3)間接測(cè)阻法 通過(guò)測(cè)量與電阻有關(guān)的電量，然后根據(jù)相關(guān)公式計(jì)算，求出被測(cè)電阻的阻值。例如得到廣泛應(yīng)用的、最簡(jiǎn)單的間接測(cè)阻法是電流、電壓表法測(cè)量電阻(即伏安法)。它是用電流表測(cè)出通過(guò)被測(cè)電阻中的電流、用電壓表測(cè)出被測(cè)電阻兩端的電壓，然后根據(jù)歐姆定律即可計(jì)算出被測(cè)電阻的阻值。
2．按被測(cè)電阻的阻值的大小分類
(1)小電阻的測(cè)量 是指測(cè)量1 ? 以下的電阻。測(cè)量小電阻時(shí)，一般是選用毫歐表。要求測(cè)量精度比較高時(shí)，則可選用雙臂電橋法測(cè)量。
(2)中等電阻的測(cè)量 是指測(cè)量阻值在1 ? ~ 0.1 M? 之間的電阻。對(duì)中等電阻測(cè)量的最為方便的方法是用歐姆表進(jìn)行測(cè)量，它可以直接讀數(shù)，但這種方法的測(cè)量誤差較大。中等電阻的測(cè)量也可以選用伏、安表測(cè)阻法，它能測(cè)出工作狀態(tài)下的電阻值。其測(cè)量誤差比較大。若需精密測(cè)量可選用單臂電橋法。
(3)大電阻的測(cè)量 是指測(cè)量阻值在0.1 M? 以上的電阻。在測(cè)量大電阻時(shí)可選用兆歐表法，可以直接讀數(shù)，但測(cè)量誤差也較大。
二、伏安法測(cè)電阻
圖2-21(a)是電流表外接的伏安法，這種測(cè)量方法的特點(diǎn)是電流表讀數(shù)I包含被測(cè)電阻R中的電流I與電壓表中的電流IV，所以電壓表讀數(shù)U與電流表讀數(shù)I的比值應(yīng)是被測(cè)電阻R與電壓表內(nèi)阻RV并聯(lián)后的等效電阻，即(R//RV)= U/I，所以被測(cè)電阻值為
R?U UI?RV如果不知道電壓表內(nèi)阻RV的準(zhǔn)U確值，令R?，則該種測(cè)量方法適I用于R << RV情
況，即適用于測(cè)量阻值較小的電阻。
圖2-21(b)是電流表內(nèi)接的伏安法，這種測(cè)量方法的特點(diǎn)是電壓表讀數(shù)U包含被測(cè)電阻R端電壓U與電流
圖2-21 伏安法測(cè)電阻
表端電壓UA，所以電壓表讀數(shù)U與電流表讀數(shù)I的比值應(yīng)是被測(cè)電阻R與電流表內(nèi)阻RA之和，即R ? RA = U/I，所以被測(cè)電阻值為
U
R??RA
IU如果不知道電流表內(nèi)阻的準(zhǔn)確值，令R?，則該種測(cè)量方法適用于R >> RA的情
I況，即適用于測(cè)量阻值較大的電阻。
第四篇：汽車維修工程考試重點(diǎn)整理
汽車維修：汽車在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，由于受多種因素的影響，零部件會(huì)逐漸產(chǎn)生不同程度的松動(dòng)、磨損和損傷，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行維護(hù)和修理，以避免汽車使用性能和使用壽命的下降。汽車維修就是為了保持或恢復(fù)汽車在規(guī)定的技術(shù)狀態(tài)所進(jìn)行的全部活動(dòng)。
可靠度：汽車在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定功能的概率，用R（t）來(lái)表示
故障率函數(shù)：也稱失效率函數(shù)，是指產(chǎn)品按規(guī)定功能、規(guī)定條件工作到某一t時(shí)刻為止未發(fā)生故障，在該時(shí)刻后發(fā)生故障的概率，用入（t）表示，它可以描述產(chǎn)品在整個(gè)壽命期出現(xiàn)故障的可能性大小
焊接修復(fù)法：焊接修復(fù)法修復(fù)零件時(shí)借助于電弧或氣體火焰產(chǎn)生的熱量，將基體金屬及焊接金屬熔合，使焊接金屬填補(bǔ)在零件上，以填補(bǔ)零件的磨損和回復(fù)零件的完整。
動(dòng)平衡：汽車的車輪是由車輪、輪轂組成的一個(gè)整體。但由于制造上的原因，使這個(gè)整體各個(gè)部分的質(zhì)量分布不可能非常均勻。當(dāng)汽車車輪高速旋轉(zhuǎn)起來(lái)后，就會(huì)形成不平衡狀態(tài)，造成車輛在行駛中車輪抖動(dòng)，方向盤震動(dòng)的現(xiàn)象。為了避免這種現(xiàn)象或是消除已經(jīng)發(fā)生的這種現(xiàn)象，就要是車輪在動(dòng)態(tài)情況下通過(guò)增加配重的方法使車輪校正各邊緣部分的平衡，這個(gè)校正過(guò)程就是動(dòng)平衡
汽車維修工藝過(guò)程：汽車維修的各種作業(yè)，按一定方式組合，并按一定順序完成這些作業(yè)的過(guò)程
摩擦：按零件表面潤(rùn)滑狀態(tài)的不同，摩擦可分為干摩擦、液體摩擦、邊界摩擦和混合摩擦四類。
磨損：零件摩擦表面的金屬在相對(duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不斷損失的現(xiàn)象
噴涂：金屬噴涂是用高速氣流將被熱融化的金屬（絲材、棒材或粉末）霧化成細(xì)小的金屬顆粒，以較高的速度敷到已準(zhǔn)備好的零件表面上
噴焊：噴焊是用高速氣流將用氧—乙炔火焰加熱熔化的自融合粉末噴涂到準(zhǔn)備好的零件表面上，并經(jīng)再一次重熔處理形成一層薄而平整呈焊合狀態(tài)的表面層—噴焊層
汽車維修的3種理論：以可靠性為中心的維修、以預(yù)防為主的維修、故障后維修
2種維修方式：
1、預(yù)防性維修（1）定里程數(shù)汽車維修方式（定時(shí)維修方式）（2）視情況維修方式（視情維修）
2、故障維修
預(yù)防性維修：指通過(guò)對(duì)汽車部件的檢查檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)故障征兆，以防止故障發(fā)生并使其保持在規(guī)定狀態(tài)所進(jìn)行的全部活動(dòng)
故障維修：也稱修復(fù)性維修，是指汽車發(fā)生故障后，使其恢復(fù)到規(guī)定功能的能力
故障率函數(shù)：故障率函數(shù)也稱失效率函數(shù)，是指產(chǎn)品按規(guī)定功能、規(guī)定條件工作到某一t時(shí)刻為止未發(fā)生故障，在該時(shí)刻后發(fā)生故障的概率，用入（t)表示，它可以描述產(chǎn)品在整個(gè)壽命期出現(xiàn)故障的可能性大小。故障率函數(shù)曲線：：
A原因：產(chǎn)品本身存在某種缺陷，如設(shè)計(jì)制造裝配時(shí)各摩擦副的配合間隙不得當(dāng)，精度不符合要求，材料內(nèi)部缺陷，產(chǎn)品檢驗(yàn)差錯(cuò)等致使次品混雜于合格品中
加強(qiáng)汽車走合期的管理可以降低該時(shí)期內(nèi)的故障發(fā)生概率
B原因：由于各種失效因素或承受強(qiáng)應(yīng)力的隨機(jī)性，致使故障的發(fā)生完全是偶然的，但通過(guò)對(duì)汽車的維護(hù)和管理，可以使這一時(shí)期延長(zhǎng)
C原因：由于汽車產(chǎn)品的老化、磨損和疲勞，引起其油耗增大、性能下降、維修費(fèi)用增加、運(yùn)用成本升高，但汽車屬于可維修性產(chǎn)品，在損耗失效期來(lái)臨之前，可通過(guò)調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)、維修、保養(yǎng)和更換整車零部件，使有效壽命延長(zhǎng)，推遲耗損期
汽車零件的失效：指汽車在運(yùn)行過(guò)程中，零件逐漸喪失原有性能能或喪失技術(shù)文件所要求的性能，從而引起汽車技術(shù)狀況變差，直至喪失規(guī)定的功能。
汽車零件的失效的基本類型：
1、過(guò)量變形，在機(jī)構(gòu)中失去原有的功能
2、磨損或腐蝕造成表面損傷，影響零件工作時(shí)的精度和靈敏度
3、斷裂
主要失效形式有：零件的磨損、零件的變形、零件的疲勞斷裂、零件的熱損壞和老化及零件的腐蝕損壞等
失效原因：1汽車零件的耗損 2使用條件對(duì)汽車零件技術(shù)狀態(tài)的影響（運(yùn)行條件的影響、運(yùn)輸條件的影響、道路的影響、氣候的影響）
磨損零件的修復(fù)方法基本可以分兩類：
（1）對(duì)以磨損零件進(jìn)行機(jī)械加工，使其恢復(fù)正確的幾何形狀和配合特性，并 獲得新的幾何尺寸；
（2）利用堆焊、噴涂電鍍和化學(xué)鍍等方 法對(duì)零件的磨損部位進(jìn)行增補(bǔ)，或采用脹大（縮小）鐓粗等壓力加工方法增大（或減?。┠p部位的尺寸，然后再進(jìn)行 機(jī)械加工，恢復(fù)其名義尺寸、幾何形狀及規(guī)定的表面粗糙度。
變形零件 的修復(fù)可采用壓力校正法、火焰校正法和敲擊校 正法。
零件上的裂紋、破損 等損傷缺陷采用焊接，釬焊或鉗工機(jī) 零件上的裂紋、械加工法。修復(fù)方法：
一、機(jī)械加工修復(fù)法：包括修理尺寸法、附加零件修理法、零件的局部更換修理法、轉(zhuǎn)向調(diào)位和翻車修理法
二、焊接修理法：包括氣焊、焊條電弧焊、振動(dòng)堆焊
三、噴涂和噴焊修復(fù)法
四、電鍍和刷鍍修復(fù)法
五、粘接修復(fù)法：包括環(huán)氧樹脂膠粘接酚醛樹脂粘接氧化銅粘接
六、校正修復(fù)法：包括靜壓校正、敲擊校正、火焰校正
焊接和堆焊修復(fù)法 定義：焊接修復(fù)法修復(fù)零件是借 助于電弧或氣體火焰產(chǎn)生的熱量，將 基體金屬及焊絲金屬熔化和熔合，使 焊絲金屬填補(bǔ)在零件上，以填補(bǔ)零件 的磨損和恢復(fù)零件的完整。
噴涂修復(fù)法特點(diǎn)及應(yīng)用： 噴涂可分為電噴涂、氣體火焰噴涂、高頻電噴涂、等離子噴涂、爆炸噴涂等；由于氣體火焰噴涂，具有設(shè)備簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便、應(yīng)用靈活、噪聲小等優(yōu)點(diǎn)，因此在汽車零件修理中應(yīng)用最廣，主要用于修復(fù)曲軸、凸輪軸、氣缸等；
修理尺寸法的應(yīng)用：汽車上許多主要零件，如衢州、凸輪軸、氣缸、轉(zhuǎn)向節(jié)主銷孔等。由于零件強(qiáng)度及結(jié)構(gòu)的限制，采用修理尺寸法到最后一級(jí)時(shí)，零件就應(yīng)采用其他方法修理。不同零件的修理級(jí)別由設(shè)計(jì)時(shí)確定。
附加零件修理法應(yīng)用：氣缸、氣門座圈、氣門導(dǎo)管、飛輪齒圈、變速器軸承孔、后橋和輪轂殼體中滾動(dòng)軸承的配合孔以及零件上磨損的螺紋孔和各種類型的軸頸等；當(dāng)有些結(jié)構(gòu)已鑲有附加零件時(shí)，如氣缸套、氣門座圈、氣門導(dǎo)管、座圈等，這樣修理時(shí)只需要=更換附加零件 局部更換修理法應(yīng)用：常用于修復(fù)半軸、變速器第一軸或第二軸齒輪、變速器蓋及輪轂等?？色@得較高的修理質(zhì)量，節(jié)約貴重金屬，但修復(fù)工藝較復(fù)雜。
轉(zhuǎn)向調(diào)位和翻轉(zhuǎn)修理法應(yīng)用：轉(zhuǎn)向和翻轉(zhuǎn)修理法是將零件的磨損或損壞部分翻轉(zhuǎn)一定角度，利用零件未磨損部位恢復(fù)零件的工作能力的一種修復(fù)方法。常用來(lái)修復(fù)磨損的鍵槽、螺栓孔和飛輪齒圈（翻法的典型）等
方便易行，修理成本低，但其受到結(jié)構(gòu)條件的限制。
加熱減應(yīng)焊應(yīng)用：發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的裂紋、氣門座孔內(nèi)的裂紋、曲軸箱內(nèi)的裂紋、汽缸體上的裂紋以及變速器殼體。
氣焊火焰熱量較電焊分散工件受熱變形大生產(chǎn)率較低，但火焰對(duì)熔池壓力及輸入量可控制，熔池冷卻速度慢，焊縫形狀尺寸和焊透程度易控制，能做到使焊縫金屬與基材相近似。同時(shí)由于設(shè)備簡(jiǎn)單，不受電源限制，方便靈活，所以用途較廣。氣焊主要適用于碳鋼、合金薄板件的焊接，還可以用于有色金屬和鑄鐵的焊補(bǔ)。
焊條電弧焊修特點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單、操縱方便、連接強(qiáng)度高、施焊速度快、生產(chǎn)效率高、零件變形小，廣泛用用于碳鋼、合金鋼及鑄鐵等金屬材料的不同厚度、不同位置的焊接，在汽車修理中主要用來(lái)修復(fù)裂紋、破裂和折斷等。
汽車維修工藝：就車修理法和總成交換修理法
就車修理法就是指修理作業(yè)時(shí)，要求被修復(fù)的主要零件和總成裝回原車的修理方法。
特點(diǎn)是：所有的總成都是由原車拆下的總成和零件裝成的，由于各總成的修理周期不同，采用就車修理法時(shí)，必須等修理周期最長(zhǎng)的總成修竣后方能裝配汽車，因此大修周期較長(zhǎng)，效率低。
總成互換修理法是指修理作業(yè)時(shí)，用儲(chǔ)備完好的總成替換汽車上不可用總成的修理方法。這種修理方法除了載貨汽車的車架和客車的車身不能互換外，其他都可以互換，特點(diǎn)其最大的優(yōu)點(diǎn)是便于組織流水作業(yè)，修理效率高，可以大大縮短修理車日，修理成本比較低，適合于維修車型單
一、規(guī)模比較大的企業(yè)，缺點(diǎn)是不能保證原車的技術(shù)狀況，需要一定的周轉(zhuǎn)總成。
就車修理的工藝過(guò)程包括汽車驗(yàn)收和外部清洗、診斷檢測(cè)、汽車解體、零件清洗、汽車檢驗(yàn)分類、零件修理、總成及部件裝配試驗(yàn)、汽車總裝試車、出廠檢驗(yàn)和交車等
總成互換法：汽車接收后進(jìn)行外部清洗，然后成車上拆下總成，進(jìn)行總成修理?？偝尚蘩碓囼?yàn)完好后送入總成周轉(zhuǎn)庫(kù)；修竣車架進(jìn)入汽車總裝工位，然后從總成周轉(zhuǎn)庫(kù)中領(lǐng)取修竣的或新的總成和組件，進(jìn)行汽車總裝。汽車總裝完成后進(jìn)行試車交車。
零件清洗汽車維護(hù)、維修過(guò)程中，對(duì)拆卸下來(lái)的零部件進(jìn)行清洗是極為重要的。因?yàn)樗鼈兇蠖嗾从杏湍?、積炭、水垢和鐵銹等。零件的清洗方法決定清洗質(zhì)量和生產(chǎn)效率的高低。零件清洗的工藝目的 對(duì)零件進(jìn)行清洗，一是便于檢驗(yàn)分類，了解和掌握零件的磨損規(guī)律，確定修理尺寸和加工方法，二是可提高裝配質(zhì)量，減少運(yùn)動(dòng)件和摩擦副的磨料磨損，延長(zhǎng)零部件的使用壽命，三是為修理工作做好備件準(zhǔn)備。另外，為保持修理車間整潔，改善作業(yè)環(huán)境提供了可靠保證。
零件清洗的工藝要求 零件的清洗不同于汽車的外部清洗，它在清洗方法和清洗材料上呈現(xiàn)出了多樣性。為不破壞零件的使用性能，提高清洗質(zhì)量和功效，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
1.清洗程度要有針對(duì)性
2.避免零件的磕碰和劃傷
3.防止零件腐蝕
4.確保操作安全
5.選擇清洗方法和清洗時(shí)在保證清洗質(zhì)量和清洗小驢的前提下，要兼顧設(shè)備造價(jià)、材料成本和經(jīng)濟(jì)性
零件清洗的工藝方法
1.手工清洗 2.高壓噴射 3.冷浸泡4.熱浸泡5.蒸汽清洗 6.超聲波清洗
零件分類零件檢測(cè)和分類的目的是通過(guò)檢驗(yàn)確定零件的技術(shù)狀況，并將零件分為可用件、需修件和不可修件三類。
可用件指合乎使用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的零件
需修件指零件損傷超過(guò)容許極限，但通過(guò)修理可回復(fù)到符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
不可修件指不符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的零件，即零件的損傷已超過(guò)容許的極限，無(wú)法修復(fù)，或雖然可修到符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，但所需成本不符合經(jīng)濟(jì)要求，也稱為更換件。
粘結(jié)修復(fù)法有哪兩種？有機(jī)粘結(jié)劑常用哪兩種？無(wú)機(jī)粘結(jié)劑常用哪一種？
（1）有機(jī)粘接劑：環(huán)氧樹脂膠；酚醛樹脂
（2）無(wú)機(jī)粘接劑：常用的是氧化銅粘接劑；
汽車零件修復(fù)質(zhì)量的評(píng)價(jià)指標(biāo)有哪三個(gè)？
（1）修復(fù)層的結(jié)合強(qiáng)度；（2）修復(fù)層的耐磨性；（3）修復(fù)層對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響。車零件修復(fù)方法的選擇原則是什么？
所謂零件修復(fù)方法的選擇，就廣義而言，就是研究在給定條件下能得到最好效果的修復(fù)方法。在選擇時(shí)應(yīng)根據(jù)技術(shù)上可行、質(zhì)量上可靠、經(jīng)濟(jì)上合理的原則來(lái)確定。
汽車零件修復(fù)方法的選擇應(yīng)注意的要求是什么？
（1）應(yīng)充分考慮零件的工作條件（工作溫度、潤(rùn)滑條件、載荷及配合特性等）及其對(duì)修復(fù)部位的技術(shù)要求等，使選定的方法在技術(shù)上可行；當(dāng)零件磨損嚴(yán)重時(shí)，有些修復(fù)方法便不能使用。例如，用鍍鉻修復(fù)磨損零件時(shí)，鍍層厚度一般不超過(guò)0.30㎜。
（2）應(yīng)掌握每種修復(fù)方法的特點(diǎn)、影響因素及適用范圍；
（3）確定零件修復(fù)方式時(shí)，經(jīng)濟(jì)上要合算。
（4）確定零件修復(fù)方法時(shí)應(yīng)考慮企業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備，當(dāng)必須采用新的工藝方案時(shí)，應(yīng)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)論證；
凸輪軸的耗損
凸輪軸的彎曲變形、凸輪輪廓磨損、支承軸頸表面和正時(shí)齒輪軸頸鍵槽的磨損。2凸輪軸軸向間隙的檢查與修理
檢查方法：用塞尺或百分表檢查。
要求：一般允許極限間隙為0.30~0.35mm。
修理方法：更換止推凸緣或隔圈。
凸輪軸彎曲的檢查與修理
檢查方法：（同曲軸）用百分表檢查中間軸頸的徑向圓跳動(dòng)量。
要求：徑向圓跳動(dòng)量允許極限一般為0.05~0.10mm。
修理方法：冷壓校正或更換。
凸輪磨損的檢查與修理
檢查方法：用外徑千分尺檢查凸輪高度或升程。
要求：當(dāng)凸輪最大升程減小值大于0.40mm或凸輪表面累積
磨損量超過(guò)0.80mm時(shí)，則需更換凸輪軸；累積磨損量不超
過(guò)0.80mm，可修磨凸輪。
修理方法：修磨或更換。（現(xiàn)在一般只換不磨）
凸輪軸軸頸磨損的檢查與修理
檢查方法：測(cè)量（外徑千分尺）
要求：圓度誤差大于0.015mm,各軸頸的同軸度誤差超過(guò)0.05mm時(shí)，按修理尺寸法進(jìn)行校正并修磨。
正時(shí)齒輪鍵槽的檢修
翻轉(zhuǎn)修理法 或堆焊重開鍵槽
汽油泵驅(qū)動(dòng)偏心輪的檢查
直徑極限磨損量為1mm
純手打！
幫不上大家莫怪！
群主只能幫你們到這里了！
此致！
敬禮！
第五篇：汽車電子工程協(xié)會(huì)2010年終總結(jié)
汽車電子工程協(xié)會(huì) 2010-2011工作總結(jié)
轉(zhuǎn)眼間秋天的痕跡漸漸褪去,迎來(lái)的是一個(gè)讓人沉思、給人寧?kù)o的冬天，大家所關(guān)心的協(xié)會(huì)到底經(jīng)歷的什么，成長(zhǎng)了什么，收獲了什么給大家做一個(gè)總結(jié)。
軍訓(xùn)結(jié)束后，協(xié)會(huì)的招新工作便火熱進(jìn)行起來(lái)。十月份，協(xié)會(huì)新成員的見面會(huì)之后，新一年的協(xié)會(huì)工作就拉開了大幕。協(xié)會(huì)會(huì)長(zhǎng)夏一帆、各部門部長(zhǎng)干事開始了緊張的招新工作，各會(huì)員積極參與，各自發(fā)表著自己對(duì)協(xié)會(huì)的看法、建議和對(duì)其欣欣發(fā)展的希望。經(jīng)過(guò)多次選拔，協(xié)會(huì)的新生干事終于確定下來(lái)。我們新進(jìn)會(huì)員也對(duì)協(xié)會(huì)有了更新、更深的認(rèn)識(shí)。
十月中旬開始，協(xié)會(huì)新成員、干事已經(jīng)確定，在會(huì)長(zhǎng)、部長(zhǎng)的帶領(lǐng)下，大家集思廣益，舉辦了以下一些活動(dòng)。
活動(dòng)一：主題燈會(huì)
繼迎新燈會(huì)之后，協(xié)會(huì)在征求會(huì)員統(tǒng)一意見后定于11月20日星期六舉行了燈會(huì)活動(dòng)?；顒?dòng)以有獎(jiǎng)問(wèn)答，隆中知識(shí)，許愿放燈，得形式吸引了很多同學(xué)前來(lái)參與，大家擺展臺(tái)，做游戲，贏獎(jiǎng)品，使更多人知道了汽車電子工程協(xié)會(huì)，也是協(xié)會(huì)得到更多人的喜愛?？墒腔顒?dòng)的內(nèi)容有些單調(diào)，可以加入一些運(yùn)氣游戲的元素，使參與者更加專心于其中，吸引更多人的逗留和參與。
活動(dòng)二：桃花島秋游
在各班在黃家灣秋游完后，協(xié)會(huì)開始又一波的秋游野炊活動(dòng)，這個(gè)消息得到了很多人的響應(yīng)，終于定于11月28號(hào)在桃花島秋游。雖然有一些會(huì)員因?yàn)橐恍┰驔]去，但這次有意義的活動(dòng)卻極大地增強(qiáng)了我們會(huì)員之間友誼，大家合作烹飪，游山玩水，身心得到了極大的放松，都希望這樣的活動(dòng)能多多舉行。其中組織部和通訊部等部門為此全心投入，為大家活動(dòng)的進(jìn)行做好了很好的工作，使我們更加感覺到協(xié)會(huì)溫馨，溫暖。
活動(dòng)三：平安夜送平安果
經(jīng)過(guò)一個(gè)學(xué)期的相處，我們部門的成員之間都建立了很深的感情。在平安夜這晚，會(huì)長(zhǎng)利用社團(tuán)的經(jīng)費(fèi)買了很多平安果。最后由副會(huì)長(zhǎng)來(lái)扮演圣誕老人來(lái)給我們每人送上了社團(tuán)最真摯的祝福。吃著社團(tuán)的平安果，我們每個(gè)人都像是吃了蜜一樣甜。
總體協(xié)會(huì)目前正在有條不紊的成長(zhǎng)著，年輕的協(xié)會(huì)需要激情，需要付出汗水。要相信沒有徹頭徹尾的絕望，我們一定會(huì)在以后的工作中讓協(xié)會(huì)越來(lái)越好。
PS：希望有更多與汽車有關(guān)的活動(dòng)，原創(chuàng)出更多ideas。
汽車電子工程協(xié)會(huì) 2010年12月30日
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