第1章 绪论 1
1.1 可靠性的基本概念 1
1.2 可靠性学科研究的范畴 3
1.3 可靠性工程的发展历程 4
1.3.1 国外可靠性工程的发展历程 4
1.3.2 我国可靠性工程的发展历程 6
1.4 机械可靠性的定义及机械可靠性工程的发展历程 8
1.4.1 机械可靠性的定义 8
1.4.2 机械可靠性工程的发展历程 8
1.5 传统机械设计与机械可靠性设计 9
1.5.1 传统机械设计与机械可靠性设计的相同点 9
1.5.2 传统机械设计与机械可靠性设计的不同点 10
1.5.3 传统机械设计与机械可靠性设计的几点说明 11
1.6 机械可靠性设计的基本准则 12
习题 15
第2章 可靠性工程的基本特征 16
2.1 可靠性基本术语 16
2.2 可靠度与不可靠度 17
2.3 失效概率密度 19
2.4 失效率 21
2.4.1 失效率的概念 21
2.4.2 失效率λ（t）与可靠度R（t）、失效概率密度f（t）的关系 22
2.4.3 累积失效率和平均失效率 24
2.4.4 失效率函数的类型及典型失效率曲线 25
2.5 产品的寿命特征 27
2.5.1 平均寿命 27
2.5.2 寿命方差与寿命均方差（标准差） 28
2.5.3 可靠寿命、中位寿命、特征寿命和众数 28
2.5.4 条件可靠度与剩余寿命 30
习题 31
第3章 可靠性设计的概率运算基础 32
3.1 工程信息的不确定性 32
3.2 随机事件的概率运算规则 33
3.2.1 随机事件的概念 33
3.2.2 随机事件的概率 33
3.2.3 概率运算的基本法则 34
3.3 随机变量的概率分布及其数字特征 40
3.3.1 随机变量及其分布函数的概念 40
3.3.2 离散型随机变量的概率分布 41
3.3.3 连续型随机变量的概率分布 42
3.3.4 随机变量的数字特征 42
3.4 可靠性研究中常用连续型概率分布 44
3.4.1 指数分布 44
3.4.2 正态分布 46
3.4.3 对数正态分布 49
3.4.4 威布尔分布 51
3.5 可靠性研究中常用离散型概率分布 54
3.5.1 二项分布 54
3.5.2 泊松分布 55
3.6 随机变量概率运算常用方法 56
3.6.1 矩阵（Taylor展开法） 56
3.6.2 变异系数法 58
3.6.3 代数法 60
习题 61
第4章 机械可靠性设计方法与原理 62
4.1 机械可靠性设计的基本特点 62
4.2 机械可靠性设计的主要内容 63
4.3 机械可靠性设计的主要步骤 64
4.4 应力-强度干涉理论与可靠度的一般表达式 65
4.4.1 应力-强度分布干涉模型 66
4.4.2 可靠度计算的一般表达式 67
习题 70
第5章 机械可靠度计算方法 71
5.1 常用可靠性设计物理量统计数据分析 71
5.1.1 载荷数据的分类及计算方法 71
5.1.2 几何尺寸的统计方法 73
5.1.3 材料的力学特性参数 75
5.2 已知应力和强度分布时的可靠度计算 79
5.2.1 应力和强度均为正态分布时的可靠度计算 79
5.2.2 应力和强度均为对数正态分布时的可靠度计算 83
5.2.3 应力和强度均为指数分布时的可靠度计算 84
5.2.4 强度为正态分布、应力为指数分布时的可靠度计算 85
5.2.5 强度为指数分布、应力为正态分布时的可靠度计算 86
5.2.6 强度和应力为其他分布时的可靠度计算 86
5.3 可靠性安全系数设计方法 87
习题 89
第6章 机械疲劳可靠性设计 90
6.1 机械产品疲劳破坏的特征 90
6.2 疲劳常用的应力循环分析 91
6.3 材料性能S-N、P-S-N曲线与疲劳极限应力图 92
6.3.1 材料疲劳性能的S-N曲线 92
6.3.2 材料疲劳性能的P-S-N曲线 95
6.3.3 材料疲劳极限应力图 97
6.3.4 疲劳极限取值的经验公式 98
6.4 影响机械零件疲劳强度的因素 99
6.4.1 形状因素的影响（有效应力影响系数Kσ） 99
6.4.2 尺寸效应的影响（尺寸系数ε） 102
6.4.3 表面质量的影响（表面加工质量系数β） 103
6.4.4 平均应力折算系数？σ 103
6.5 零件疲劳极限应力的计算方法 104
6.5.1 综合影响系数 104
6.5.2 零件疲劳极限应力图 105
6.6 零件疲劳强度的计算方法 105
6.6.1 零件疲劳强度安全系数的确定 106
6.6.2 单向恒幅稳定变应力：应力比r=C时的安全系数 107
6.6.3 单向恒幅稳定变应力：应力均值σm=C时的安全系数 108
6.6.4 单向恒幅稳定变应力：应力最小值σmin=C时的安全系数 108
6.6.5 双向恒幅稳定变应力：复合应力时的安全系数 109
6.6.6 规律性变幅循环应力下的安全系数计算 109
6.7 零件疲劳可靠度计算方法 112
6.7.1 基于3s-S-N的零件疲劳强度可靠度计算 112
6.7.2 基于疲劳极限图的零件疲劳强度可靠度计算 113
6.7.3 疲劳强度与工作应力相结合的可靠度分析方法 113
6.7.4 已知失效循环次数（强度）求指定工作循环次数（应力）的可靠度计算 115
6.7.5 已知在规定寿命下的强度分布，求设定最大应力幅下的可靠度计算 116
6.7.6 已知在规定循环次数下的强度和应力分布，求可靠度 117
习题 118
第7章 典型零件的机械可靠性设计 119
7.1 螺栓连接的可靠性设计 119
7.1.1 受拉松螺栓连接的可靠性设计 120
7.1.2 受拉紧螺栓连接的可靠性设计 122
7.1.3 受剪螺栓连接的可靠性设计 128
7.2 轴的可靠性设计 131
7.2.1 传动轴可靠性设计 132
7.2.2 转轴可靠性设计 133
7.3 滚动轴承的疲劳寿命与可靠度 135
习题 137
第8章 系统可靠性模型与可靠性分配 138
8.1 系统可靠性预测 138
8.2 系统的可靠性模型 139
8.3 串联系统的可靠性模型 140
8.4 并联系统的可靠性模型 142
8.5 混联系统的可靠性模型 145
8.5.1 串并联系统 145
8.5.2 并串联系统 145
8.5.3 一般混联系统 146
8.6 表决系统的可靠性模型 148
8.7 储备系统的可靠性模型 150
8.7.1 储备单元完全可靠的储备系统 150
8.7.2 储备单元不完全可靠的储备系统 151
8.8 网络系统的可靠性模型 152
8.9 系统的可靠性分配 154
8.9.1 可靠性分配原理和准则 154
8.9.2 等分配法 155
8.9.3 相对失效率法与相对失效概率法 156
8.9.4 AGREE分配法 159
8.9.5 成本最小分配法 161
习题 164
第9章 失效模式影响分析和故障树分析 165
9.1 FMEA与FTA方法概述 165
9.2 失效模式影响分析法 166
9.2.1 FMEA分析的实施方法 166
9.2.2 故障等级、致命度和危害度分析 169
9.2.3 FMEA实例 171
9.3 故障树分析法 173
9.3.1 故障树基本术语和符号 174
9.3.2 故障树的建造 175
9.3.3 故障树的定性分析 178
9.3.4 故障树的定量分析 183
习题 188
第10章 可靠性试验与分布参数估计 189
10.1 可靠性试验的分类 189
10.2 可靠性试验计划 191
10.3 可靠性试验数据分析与参数估计 192
10.3.1 一般分布完全寿命试验的数据分析与参数估计 192
10.3.2 一般分布截尾试验的数据分析与参数估计 194
10.3.3 已知为指数分布的截尾试验数据分析与参数估计 195
10.3.4 已知正态分布全寿命试验的数据分析与参数估计 196
10.4 机械产品加速寿命试验 197
习题 199
附录 200
附表1 标准正态分布表 200
附表2 Γ分布表 209
参考文献 211