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目 录 1

前言 1

第1章绪论 1

1.1研究可靠性的重要意义 1

1.2机械可靠性学科发展历史回顾 2

1.3可靠性学科研究的范畴 3

1.4可靠性定义及其特征量 4

1.4.1可靠性的定义 4

1.4.2可靠性的特征量 5

1.5可靠性中常用的概率分布 9

第2章可靠性试验及数据处理方法 12

2.1可靠性试验及分类 12

2.1.1按试验场所分类 12

2.1.2按试验截止情况分类 12

2.2分布类型的假设检验 13

2.2.1χ2检验法 13

2.2.2 K-S检验法 15

2.2.3回归分析法 17

2.3.1拟合性检验 21

2.3指数分布的分析法 21

2.3.2参数估计和可靠度估计 23

2.4正态及对数正态分布的分析法 26

2.4.1拟合性检验 27

2.4.2完全样本的参数估计 30

2.4.3截尾寿命试验的参数估计 31

2.4.4可靠寿命和可靠度的估计 40

2.5威布尔分布的分析法 45

2.5.1拟合性检验 46

2.5.2参数估计 48

4.5.2规律性恒幅变应力 1 59

2.5.3可靠度和可靠寿命的估计 60

第3章概率法机械设计 66

3.1应力－强度模型求可靠度的方法 66

3.1.1应力－强度模型 66

3.1.2应力－强度模型求可靠度的一般公式 67

3.1.3几种利用应力－强度模型计算可靠度的公式 69

3.1.4数值积分法计算可靠度 71

3.2可靠度的近似计算法 72

3.2.1可靠安全系数计算法 72

3.2.2随机变量函数的均值和标准差的近似计算 74

3.3.1几何尺寸 78

3.3概率法机械设计所需的部分数据和资料 78

3.3.2材料的强度特性 79

3.4静强度的概率法设计 83

3.4.1计算系数 83

3.4.2正态分布的设计法 83

3.5疲劳强度的概率法设计 88

3.5.1变应力和变载荷的类型 88

3.5.2零件的疲劳强度 89

3.5.3近似p-S-N曲线和3s-S-N曲线的绘制和可靠度的验算 93

3.5.4 3s-σmσa曲线绘制和可靠度验算 96

3.5.5按等效应力验算可靠度 98

3.5.6受复合应力时验算可靠度 98

3.5.7可靠度计算的应力－寿命模型 103

3.5.8非恒幅应力的疲劳可靠度计算 108

3.5.9疲劳寿命的可靠性预计 113

3.5.10齿轮和滚动轴承的可靠性设计 118

4.1截尾分布模型 129

4.1.1概述 129

第4章截尾分布理论及其应用 129

4.1.2两端截尾分布模型 130

4.2截尾点的确定 134

4.3截尾分布的应力－强度模型 134

4.3.1截尾分布的可靠度一般表达式 135

4.3.2几种常用截尾应力、截尾强度分布组合时可靠度的计算公式 137

4.4截尾分布的应力－寿命模型 146

4.4.1恒幅常应力 147

4.4.2恒幅变应力 148

4.5截尾分布的非恒幅应力可靠性计算 158

4.5.1规律性恒幅常应力 158

4.5.3随机常应力 160

4.5.4随机应力 160

5.1概述 161

第5章概率有限元法及其应用 161

5.2概率有限元法 162

5.3概率有限元控制方程的建立 163

5.3.1摄动概率有限元法 163

5.3.2Taylor展开概率有限元法 165

5.3.3 Neumamn展开Monte-Carlo概率有限元法 167

5.4概率有限元法的计算 169

5.4.1Taylor和摄动展开概率有限元法 169

5.4.2基于确定性有限元程序的概率有限元法的实现 172

5.5齿轮轮齿弯曲强度的可靠度计算 174

5.5.1摄动展开概率有限元法求E(σB)、V(σB) 174

5.5.2 Taylor展开概率有限元法求E(σB)、V(σB) 179

5.6齿轮弯曲强度可靠性概率有限元计算 181

5.6.1计算程序系统 181

5.6.2计算实例 182

5.6.3摄动概率有限元法的随机小参数选择 186

5.6.4Taylor展开概率有限元法的变异系数 187

6.1模糊集合及模糊事件的概率 189

第6章模糊可靠性计算方法 189

6.2模糊统计和常用的隶属函数 191

6.2.1模糊统计方法 191

6.2.2几种常用的戒上型隶属函数 192

6.2.3几种常用的中间型隶属函数 193

6.3模糊可靠度计算公式 194

6.3.1论域中变量服从指数分布 194

6.3.2论域中变量服从正态分布 195

6.3.3论域中变量服从对数正态分布 196

6.3.4论域中变量服从威布尔分布 197

6.4模糊可靠度的应用及计算举例 199

6.4.1模糊可靠度的应用范围 199

6.4.2计算举例 202

6.5最大应力和最小强度组合的模糊可靠度 203

第7章机构运动可靠性分析 210

7.1概述 210

7.1.1研究机构运动可靠性的意义 210

7.1.2机构可靠性的分类 210

7.1.3机构可靠度的计算方法 211

7.2机构运动可靠性基本模型及计算方法 212

7.2.1机构运动可靠性的定义及影响因素 212

7.2.2机构可靠性指标 213

7.2.3机构可靠性通用数学模型 214

7.3曲柄滑块机构运动可靠性模型 221

7.3.1 基本概念 221

7.3.2理想状态下机构运动关系式 223

7.3.3考虑横向分布原始误差时可靠性计算模型 225

7.3.4考虑误差纵向分布建立可靠性计算模型 234

7.3.5考虑磨损建立随时间变化的可靠性计算模型 237

7.4盘形凸轮机构运动可靠性模型 247

7.4.1理想情况下凸轮机构运动分析 247

7.4.2考虑误差横向分布分析凸轮运动可靠性 249

7.4.3 同时考虑误差纵向分布分析凸轮机构运动可靠性 254

7.4.4建立包含磨损的凸轮运动可靠性计算模型 259

7.5机构运动可靠性模糊综合评价 265

7.5.1模糊综合评判方法 265

7.5.2单因素评价方法 266

7.5.3判别结果转化 268

第8章机械系统可靠性预计 271

8.1常用系统可靠性预计模型 271

8.1.1 串联系统 271

8.1.2并联系统 272

8.1.3混联系统 272

8.1.4 k/n表决系统 273

8.2.2失效模式及影响分析 274

8.2.1常用机械系统可靠性预计模型的缺陷 274

8.2机械系统可靠性预计模型 274

8.2.3失效完全相关判据的通用模型 276

8.3机械传动系统可靠性计算模型 288

8.4机械系统可靠性优化设计 289

8.4.1计算实例 289

8.4.2可靠性优化设计的数学模型 289

附表 303

参考文献 317