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第1章 绪论1

1.1 概述1

1.1.1 研究可靠性的重要意义1

1.1.2 可靠性技术的发展史1

1.2 机械可靠性设计的内容、特点和方法3

1.2.1 机械可靠性设计的内容3

1.2.2 机械可靠性设计的特点4

1.2.3 机械可靠性设计的方法与步骤5

1.2.4 机械可靠性定性设计准则7

1.3 零件传统设计法与可靠性设计法的比较9

习题12

第2章 可靠性的定义及评价指标13

2.1 可靠性的定义13

2.2 失效的概念14

2.3 可靠性尺度16

2.3.1 可靠性概率指标及其函数17

2.3.2 可靠性寿命指标24

2.3.3 维修性及其主要数量指标26

2.3.4 有效度27

2.3.5 系统有效性29

2.3.6 重要度29

2.3.7 经济指标29

2.3.8 与人为差错有关的可靠性尺度29

习题30

第3章 可靠性的数学基础31

3.1 随机事件与概率31

3.1.1 随机事件及其运算31

3.1.2 概率及其特点32

3.2 随机变量34

3.2.1 随机变量的定义34

3.2.2 随机变量的数字特征36

3.2.3 随机变量函数的概率分布和数字特征40

3.3 可靠性工程常用的几种概率分布47

3.3.1 常用的离散型随机变量的分布47

3.3.2 常用的连续型随机变量的分布49

3.3.3 概率分布的应用61

习题62

第4章 机械可靠性设计理论与可靠度计算63

4.1 安全系数法与可靠性设计方法63

4.1.1 安全系数设计法63

4.1.2 可靠性设计方法64

4.2 应力强度干涉理论及可靠度计算66

4.2.1 应力强度干涉理论66

4.2.2 可靠度计算方法68

4.3 机械零件的可靠度计算72

4.3.1 应力强度都为正态分布时的可靠度计算72

4.3.2 应力与强度均呈对数正态分布时的可靠度计算74

4.3.3 应力与强度均呈指数分布时的可靠度计算77

4.3.4 应力与强度均呈威布尔分布时的可靠度计算78

4.3.5 疲劳应力下零件的可靠度计算80

习题81

第5章 机械静强度可靠性设计82

5.1 安全系数与可靠度82

5.1.1 经典意义下的安全系数82

5.1.2 可靠性意义下的安全系数82

5.2 设计参数数据的统计处理与计算85

5.2.1 载荷的统计分析85

5.2.2 材料机械性能的统计分析88

5.3 机械静强度可靠性设计96

5.3.1 机械静强度可靠性设计概述97

5.3.2 梁的静强度可靠性设计101

5.3.3 承受转矩的轴的静强度可靠性设计103

5.3.4 受弯扭联合作用的轴的静强度可靠性设计105

习题108

第6章 机械系统可靠性设计110

6.1 概述110

6.1.1 机械系统可靠性概念110

6.1.2 系统的结构框图与可靠性框图111

6.1.3 系统可靠性模型的建立112

6.1.4 系统可靠性模型的应用113

6.2 系统可靠性模型114

6.2.1 串联系统114

6.2.2 并联系统116

6.2.3 混联系统118

6.2.4 储备系统119

6.2.5 表决系统121

6.2.6 复杂系统123

6.3 机械系统可靠性预测127

6.3.1 可靠性预测的定义及目的127

6.3.2 可靠性预测的程序127

6.3.3 单元可靠性预测128

6.3.4 系统可靠性预测130

6.3.5 可靠性预测的注意事项135

6.4 机械系统可靠性分配136

6.4.1 系统可靠性分配的定义及原则136

6.4.2 系统可靠性分配方法137

6.5 系统可靠性最优化144

6.5.1 花费最少的优化分配方法144

6.5.2 拉格朗日乘子法147

6.5.3 动态规划法148

习题152

第7章 故障模式影响及危害性分析与故障树分析154

7.1 故障模式影响及危害性分析概述154

7.2 故障模式影响及危害性分析154

7.2.1 故障模式影响及危害性分析概念154

7.2.2 故障模式影响及危害性分析的特点155

7.2.3 故障模式影响及危害性分析的基本思路与程序157

7.2.4 故障模式影响及危害性分析的应用161

7.3 故障树分析163

7.3.1 故障树分析概述163

7.3.2 故障树的建立164

7.3.3 故障树的定性分析169

7.3.4 故障树的结构函数174

7.3.5 故障树的定量计算177

7.3.6 机械系统故障树建立举例183

习题185

第8章 机械零件可靠性设计应用187

8.1 概述187

8.2 螺栓连接的可靠性设计188

8.2.1 受拉伸载荷螺栓连接的可靠性设计189

8.2.2 静载荷受剪切螺栓连接的可靠性设计195

8.2.3 变载荷受剪切螺栓连接的可靠性设计197

8.3 齿轮的可靠性设计199

8.3.1 齿轮轮齿的故障模式及其特征200

8.3.2 齿面接触疲劳强度的可靠性设计201

8.3.3 齿根弯曲疲劳强度的可靠性设计209

8.4 轴的可靠性设计214

8.4.1 轴的失效模式215

8.4.2 转轴的可靠性设计215

8.4.3 心轴的可靠性设计218

8.4.4 传动轴的可靠性设计219

8.4.5 轴的刚度可靠性设计223

8.5 滚动轴承的可靠性设计225

习题228

第9章 可靠性试验230

9.1 概述230

9.2 寿命试验设计231

9.2.1 寿命试验目的231

9.2.2 寿命试验分类231

9.2.3 寿命试验内容233

9.3 寿命试验的分布及参数估计234

9.3.1 一般分布完全寿命试验的数据处理234

9.3.2 指数分布寿命试验及参数估计236

9.3.3 正态分布寿命试验及参数估计238

9.3.4 威布尔分布寿命测试及参数估计239

9.4 加速寿命试验240

9.4.1 加速寿命试验的原理与类型240

9.4.2 恒定应力加速寿命试验设计242

9.4.3 加速寿命试验与方程243

9.4.4 影响加速寿命试验因素之间的关系243

习题249

附录A251

参考文献258