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机械可靠性习题

第一章机械可靠性设计概论

1、为什么要重视和研究可靠性？

可靠性设计是引入概率论与数理统计的理论而对常规设计方法进行发展和深化而形成的一种新的现代设计方法。1）工程系统日益庞大和复杂，是系统的可靠性和安全性问题表现日益突出，导致风险增加。2）应用环境更加复杂和恶劣3）系统要求的持续无故障任务时间加长。4）系统的专门特性与使用者的生命安全直接相关。5）市场竞争的影响。 2、简述可靠性的定义和要点？

可靠性定义为：产品在规定的条件下和规定的时间区间内完成规定功能的能力。主要分为两点：1）可靠度，指产品在规定条件下和规定时间内，完成规定功能的概率。1）失效率，定义为工作到时可t 时尚未失效的产品，在时刻t 以后的单位时间内发生失效的概率。

第二章可靠性的数学基础

1、某零件工作到50h 时，还有100个仍在工作，工作到51h 时，失效了1个，在第52h 内失效了3个，试求这批零件工作满50h 和51h 时的失效率)50(-λ、)51(-

λ 解：1）1,100)(,

1)(=?==?t t t n

01.01

1001

)50(=?=

2）2,100)(,

3)(=?==?t t t n

015.02

1003

)51(=?=

2、已知某产品的失效率1

103.0)(---

?==h t λλ。可靠度函数t

e t R λ-=)(，试求可靠度

R=99.9%的相应可靠寿命t 0.999、中位寿命t 0.5和特征寿命1-e t 解：可靠度函数 t e t R λ-=)( 故有 R

t R

e R t λ-=)( 两边取对数 t t

R R

R λ-=)(

则可靠度寿命

=?-

=-=-h R t t 4

999.0999.010

3.0999

.0ln )

(ln λ

33h 中位寿命

=?-

=-h R t t 4

5.0999.0103.05

.0ln )

(ln λ

23105h

特征寿命

=?-

=--h R e t 4

999.010

3.03679

.0ln )

(ln λ

33331h

第三章常用的概率分布及其应用

1、次品率为1%的的大批产品每箱90件，今抽检一箱并进行全数检验，求查出次品数不超过5的概率。（分别用二项分布和泊松分布求解）解：1）二项分布：359055

905

901087.199.001.0!

85!5!

90)5(---?=???=

==q

p C x P 2）泊松分布：取9.001.090=?==np μ

39.05100.2!

59.0!)5(---?=?==

=e k e x P k μ

2、某系统的平均无故障工作时间t=1000h ，在该系统1500h 的工作期内需要备件更换。现有3个备件供使用，问系统能达到的可靠度是多少？解：应用泊松分布求解5.115001000

=?=

=t λμ 12551.0!

35.1!)3(5.13=?==

=--e k e x P k μ

3、设有一批名义直径为d=25.4mm 的钢管，按规定其直径不超过26mm 时为合格品。如果钢管直径服从正态分布，其均值ｕ=25.4mm ，标准差S=0.30mm ，试计算这批钢管的废品率值。

解：所求的解是正态概率密度函数曲线x=26以左的区面积，即：

dx x x P ?????????

??? ??--=

∞

226

3.04.2521exp 23.01

)26(π 变为标准型为1.13

.04

.2526=-=

x z

由正态分布表查的1.1<<∞-z 的标准正态分布密度曲线下区域面积是

864.0)1.1(=Φ，所以： 136.0864.01)26(=-=

4、一批圆轴，已知直径尺寸服从正态分布，均值为14.90mm ，标准差为0.05mm 。若规定，

直径不超过15mm 即为合格品，1）试计算该批圆轴的废品率是多少？2）如果保证有95%的合格品率，则直径的合格尺寸应为多少？

解：1）所求的解是正态概率密度函数曲线x=15以左的区面积，即：

dx x x P ???

??????

??? ??--=

∞

03.09.1421exp 205.01)15(π 变为标准型为45.005

.09.1415=-=

x z

6736.0)45.0(=Φ 3264.06736.01)15(=-=

2）95.0)(=Φz 则有表查的z=1.65 所以65.1=-=

x z 则31.159.1405.065.1=+?=+=μσz x

因此，直径的合格尺寸为15.31mm 。

第四章随机变量的组合运算与随机模拟

1、已知圆截面轴的惯性矩I=

464

d π

，若轴径d=50mm ，标准差mm d 02.0=σ，试确定惯性

矩I 的均值和标准差。（可用泰勒级数近似求解）解：464

)(d d f I π

= 则3'16

)(d d f π

所以 4443067965064

)()(mm f I E d

I =?=

==π

μμμ

[])()(

)(2'

d D f I D d

?=μ

433'

78.49002.05016

)(mm d f d d d I =??=

?=π

σπ

σμσ

则惯性矩4

)78.490,306796(),(mm I I I =σμ

2.今有一受拉伸载荷的杆件，已知载荷,)1200,80000(),F(N F r r =σμ拉杆面积，拉杆长度

,)60,6000(),L(mm L L L =σμ，材料的弹性模量,/)3150,1021(),E(24

mm N E E E ?=σμ，

求在弹性变形范围内拉杆的伸长量δ。（根据胡克定律：

=δ，用泰勒级数展开法求解）。解：AE FL F f =

=)(δ 则AE

L F f =)('

2110481021600080000)()(3

??=???==

==A

A E

L F

f E μμμδμ

μμμμδ

[]

)()()(2

'F D F f D ?=δ

σσσ

σσσσμσδA

A E

F L F F f 86.223150601200)('=

??=

=?=

3、已知承受拉伸钢丝绳的强度和应力均服从正态分布，强度与载荷的参数分别为：

N N s r 544300907200==μμ N

s r 113400136000==σσ 求其可靠度。

解：2113400

1360005443009072002

22≈+-=

+-=

s r z σ

σμμ.05

查表可得该零件的可靠度R=0.97982

第五章可靠性设计的原理与方法

1、拟设计某一汽车的一种新零件，根据应力分析，得知该零件的工作应力为拉应力且为正态分布，其均值MPa sl 352=μ，标准差MPa sl 2.40=σ，为了提高其疲劳寿命，制造时使其产生残余压应力，亦为正态分布，其均值MPa sY 100=μ，标准差MPa sY 16=σ，零件的强度分析认为其强度亦服从正态分布，均值MPa r 502=μ，但各种强度因素影响产生的偏差尚不清楚，为了确保零件的可靠度不低于0.999。问强度的标准差是多少？解：已知：

()MPa St 2.40,352= M P a Sy )16,100(= M P a

r 502=μ 则应力均值s μ和标准方差s σ分别为：

M P a

Sy St s 252100352=-=-=μ M P a Sy St s 27.43162.402222=+=+=

应为题中给定的可靠度R=0.999，查标准正态分布表可得z=3.1 所以1.322=+-==

r s

r s s z σσμμσμ

则 ()()MPa s s r r 054.6827.431.32525021.32

=-??????-=-??

????-=σμμσ 2、已知某发动机零件的应力和强度均服从正态分布，,40,350MPa MPa s s ==σμ

,80,820MPa MPa r r ==σμ。试计算该零件的可靠度。又假设零件的热处理不好，使零

件强度的标准差增大为,150MPa r =σ试求零件的可靠度。解：已知：,

40,350MPa MPa s s ==σμ,80,820MPa MPa r r ==σμ

则 1） 25.540

803508202

22=+-=

+-=

s r z σ

σμμ

经查正态分布表可得9999.0=R 2）MPa r 150=σ时，

03.340

1503508202

=+-=

经查正态分布表可得9988.0=R

第七章系统的可靠性设计

1、某系统由4个相同元件并联组成，系统若要正常工作，必须有3个以上元件处于工作状态。已知每个元件的可靠度R=0.9，求系统的可靠度。

解：由已知可知，该系统为3/4的表决系统，9.0,3,4===R i k 则：

i x i x

i i

x R R C k x P --==∑)1()(

(!!

i x i x C i x -?=

因此

()9185

.0)9.01(9.0)!

44(!4!

49.019.0)!34(!3!4)4(4444=-??-+-??-?=

=-x P

2、10个相同元件组成串联系统，若要求系统可靠度在0.99以上，问每个元件的可靠度至少应为多少？

解：已知：()10,99.0==n t R s ；由此分配的串联系统每个元件的可靠度为

[]998995.099.0)()(10

11===n

s t R t R

3、10个相同元件组成并联系统，若要求系统可靠度在0.99以上，问每个元件的可靠度至少应为多少？

解：已知：()10,99.0==n t R s ；由此分配的并联系统每个元件的可靠度为 []()

39043.063957.0199.011)(11)(10

=-=--=--=n

s t R t R

4、一并联系统，其组成元件的失效率均为0.001次/h 。当组成系统的单元数为n=2或n=3时，求系统在t=100h 时的可靠度，并与2/3表决系统的可靠度作对比。解：已知：001.0=λ；21=n ；32=n ；h t 100= 1）若元件服从指数分布其可靠度为： t e t R λ-=)( 因此该并联系统的可靠度为：()n

e t R λ---=11)(

当21==n n 时；=--=--=?--2100001.0)1(1)1(1)(1

e e t R n t λ0.99094

当32==n n 时；999138

.0)1(1)

1(1)(3100001.02

=--=--=?--e e t R n t λ 2）若元件服从指数分布，并与2/3表决系统的可靠度为：t t e e t R λλ---=23)(

90484.023)(100001.0100001.0=?-?=?-?-e e t R

5、一液压系统由三个串联的子系统组成，且知其寿命服从指数分布。子系统的平均寿命分别为MTBF=400h ，480h ，600h ，求整个系统的平均寿命MTBFs 为多少？解：已知：子系统的平均寿命分别为MTBF=400h ，480h ，600h

因此，各子系统的失效率分别为40011=λ；48012=λ；600

3=λ。所以整个系统的平均寿命为

1601025.61

600

14801400111

21=?=++=

++=

-λλλλs

s MTBF

工业机器人可靠性设计与测试研究

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/2b4144231.html, 工业机器人可靠性设计与测试研究作者：柳贺李勋刘蕾来源：《中国新技术新产品》2014年第14期摘要：工业机器人作为一种工业现场应用设备，其可靠性往往在与人类交互过程中显得尤为重要，其可靠性受到设计、加工、装配以及调试等多方面因素的影响，对其研究比较复杂。本文主要介绍工业机器人的元器件选型、分析以及可靠性测试方面的保障，进一步提升产品的可靠性。关键词：工业机器人；可靠性；测试中图分类号：TP242 文献标识码：A 工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备。自从1962年美国研制出世界上第一台工业机器人以来，机器人技术及其产品发展很快，已成为柔性制造系统（FMS）、自动化工厂（FA）、计算机集成制造系统（CIMS）的自动化工具。由于工业机器人是元部件众多，是一复杂系统，它以多自由度方式运动，因而发生的故障可能造成难以预计的后果，具有潜在的人机风险。为此对机器人必须严格按照可靠性测试标准进行测试，目的在于：（1）在机器人的设计和整个寿命周期中进行有效的可靠性运行，特别在样机测试阶段，必须将潜在的风险暴露出来加以改进；（2）出现故障后的及时修复性，减少客户的停机损失；（3）工业机器人的安全性，避免出现人机事故，确保人员安装调试、编程示教、操作、维护过程的安全。我们以EFORT的工业机器人可靠性指标：MTBF不低于6000H。我们需要从设计、采购、加工制造、装配、测试等环节降低产品失效的因素。 1元器件可靠性设计要求 1.1电子元器件可靠性设计电子器件的选取，必须经过100%环境筛选测试，测试合格的产品才允许采用，按照可靠性分配原则，筛选与元器件失效分析相结合，一旦发现失效，必须对同一类产品进行原因分析，按照5W1H方法进行纠正预防措施分析与整改。电子元器件的选取按照以下规则： a.电子元器件决不允许超核运行，应按照降额设计，一般达到85%； b.线路设计尽量进行动力、信号隔离处理，防止电磁干扰，进行干扰试验；

机械可靠性设计复习题

A C D B E 0.90.90.9 0.9 0.9 1、可靠度和失效率如何计算？失效率与可靠度有何关系？ 2、在可靠性的的定义中“规定时间”，“规定功能”分别指的是什么？ 3、可靠度、失效概率、失效率、平均寿命、可靠寿命、它们的定义是什么？ 4、机械系统的逻辑图与结构图有什么区别，零件之间的逻辑关系有哪几种？ 5、试写出串联系统、并联系统的可靠度计算式。 6、什么是割集？什么是最小割集？ 7、什么是故障树分析？故障树符号常用的分为哪几类？ 8、在建立故障树时应注意哪几个方面的问题？ 9、在可靠性工程中应力的含义是什么？强度的含义是什么？ 10、从广泛的意义上讲可靠性试验的含义是什么？它主要包括那些个方面？ 11、加速寿命试验根据应力施加的方式可分？ 1、一个系统由五个单元组成,其可靠性逻辑框图如图所示.求该系统可靠度和画出故障树。并求出故障树的最小割集与最小路集。解：最小割集A,B C,D,E A,E B,C,D R=1-(1-0.9x0.9)(1-0.9[1-0.1x0.1])=0.8929 2、抽五个产品进行定时截尾的可靠性寿命试验,截尾时间定为100小时,已知在试验期间产品试验结果如下：t 150=小时,和t 270=小时产品失效,t 330=小时有一产品停止试验，计算该产品的点平均寿命值？解:总试验时间 350100)35(307050=?-+++=n T 小时点平均寿命 MTTF=1752 350=小时 3、一个机械电子系统包括一部雷达,一台计算机,一个辅助设备,其MTBF 分别为83小时,167小时和500小时,求系统的MTBF 及5小时的可靠性？解: 5002.01002.0006.0012.01500 1167183111 ==++=++==λMTBF 小时 02.0=λ, %47.90)5(1.0502.0===-?-e e R

诺基亚手机可靠性测试标准(机械)

前言手機可靠性測試
n
NOKIA 檢測中心 Charles Cai Charles.rc.cai@https://www.wendangku.net/doc/2b4144231.html, Ext: 61585
n
測試目的：在產品設計階段發現產品之潛在缺陷或設計缺失，避免於預期壽命內，在正常操作狀況下發生功能失效的情形環境測試：在實驗室中模擬產品在其生命週期中可能遭遇到的各種環境條件。
環境條件與環境參數 (IEC 721)
環境條件之分類
n
環境條件與環境參數(續)
單一環境參數分類（六大類）
n
自然環境(Natural environments)
自然環境主要是由於氣象、地形等因數所引起的。
氣候環境
溫度（高、低溫）; 溫度變化（溫度循環、衝擊）;濕度（穩態、循環濕度）; 大氣壓力（高、低壓及真空）; 降落物 (雨淋、雪、冰雹); 輻射; 等項目。
n
機械環境
機械衝擊（即非穩態振動），如自由落體、跌落、外物碰撞；穩態振動（包括週期性的正弦振動及非週期性的隨機振動）、音響（噪音）。
n
誘發環境(Induced environments) 誘發環境則為系統與裝備在搬運、組裝及操作時所引起的。
環境條件與環境參數(續)
n
環境效應分析
環境效應分析
在某種特定的應用場合下，環境對於產品的影響有下列三種情形：
1.周圍媒介的條件，通常為空氣或水。 2.與產品連接結構的條件，亦即產品載具。 3.來自外部根源或活動的影響。
電磁環境電磁環境又可分為電場（包括靜態場和交流場）、靜電放電、閃電雷擊；磁場（包括靜態場和交流場）、導線傳送干擾等。生物環境生物環境又可分為：具有生物作用的物質[包含植物（包含霉與菌）]及動物。具機械作用環境包括砂、塵、及泥等具有機械作用的顆粒。具化學作用環境包含海水鹽霧、二氧化硫、硫氫化物、臭氧、有機碳化合物等具化學作用的物質。
n
n
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机械可靠性习题

第一章机械可靠性设计概论 1、为什么要重视和研究可靠性？可靠性设计是引入概率论与数理统计的理论而对常规设计方法进行发展和深化而形成的一种新的现代设计方法。1）工程系统日益庞大和复杂，是系统的可靠性和安全性问题表现日益突出，导致风险增加。2）应用环境更加复杂和恶劣3）系统要求的持续无故障任务时间加长。4）系统的专门特性与使用者的生命安全直接相关。5）市场竞争的影响。 2、简述可靠性的定义和要点？可靠性定义为：产品在规定的条件下和规定的时间区间内完成规定功能的能力。主要分为两点：1）可靠度，指产品在规定条件下和规定时间内，完成规定功能的概率。1）失效率，定义为工作到时可t 时尚未失效的产品，在时刻t 以后的单位时间内发生失效的概率。第二章可靠性的数学基础 1、某零件工作到50h 时，还有100个仍在工作，工作到51h 时，失效了1个，在第52h 内失效了3个，试求这批零件工作满50h 和51h 时的失效率)50(-λ、)51(- λ 解：1）1,100)(, 1)(=?==?t t t n n s f 01.01 1001 )50(=?= - λ 2）2,100)(, 3)(=?==?t t t n n s f 015.02 1003 )51(=?= - λ 2、已知某产品的失效率1 4 103.0)(--- ?==h t λλ。可靠度函数t e t R λ-=)(，试求可靠度 R=99.9%的相应可靠寿命t 0.999、中位寿命t 0.5和特征寿命1-e t 解：可靠度函数 t e t R λ-=)( 故有 R t R e R t λ-=)( 两边取对数 t t R R R λ-=)( ln 则可靠度寿命 =?- =-=-h R t t 4 999.0999.010 3.0999 .0ln ) (ln λ 33h 中位寿命 =?- =- =-h R t t 4 5.0999.0103.05 .0ln ) (ln λ23105h 特征寿命 =?- =- =--h R e t 4 1 999.010 3.03679 .0ln ) (ln λ 33331h

机械可靠性习题

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第一章机械可靠性设计概论 1、为什么要重视和研究可靠性可靠性设计是引入概率论与数理统计的理论而对常规设计方法进行发展和深化而形成的一种新的现代设计方法。1）工程系统日益庞大和复杂，是系统的可靠性和安全性问题表现日益突出，导致风险增加。2）应用环境更加复杂和恶劣3）系统要求的持续无故障任务时间加长。4）系统的专门特性与使用者的生命安全直接相关。5）市场竞争的影响。 2、简述可靠性的定义和要点可靠性定义为：产品在规定的条件下和规定的时间区间内完成规定功能的能力。主要分为两点：1）可靠度，指产品在规定条件下和规定时间内，完成规定功能的概率。1）失效率，定义为工作到时可t 时尚未失效的产品，在时刻t 以后的单位时间内发生失效的概率。第二章可靠性的数学基础 1、某零件工作到50h 时，还有100个仍在工作，工作到51h 时，失效了1个，在第52h 内失效了3个，试求这批零件工作满50h 和51h 时的失效率)50(-λ、)51(-λ 解：1）1,100)(, 1)(=?==?t t t n n s f 2）2,100)(, 3)(=?==?t t t n n s f 2、已知某产品的失效率14103.0)(---?==h t λλ。可靠度函数t e t R λ-=)(，试求可靠度 R=%的相应可靠寿命、中位寿命和特征寿命1-e t 解：可靠度函数 t e t R λ-=)( 故有 R t R e R t λ-=)( 两边取对数 t t R R R λ-=)(ln

则可靠度寿命 =?-=-=-h R t t 4999.0999.0103.0999.0ln )(ln λ 33h 中位寿命 =?-=- =-h R t t 45.0999.0103.05.0ln )(ln λ23105h 特征寿命 =?-=-=--h R e t 41999.010 3.03679.0ln )(ln λ33331h 第三章常用的概率分布及其应用 1、次品率为1%的的大批产品每箱90件，今抽检一箱并进行全数检验，求查出次品数不超过5的概率。（分别用二项分布和泊松分布求解）解：1）二项分布：3590559055901087.199.001.0! 85!5!90)5(---?=???===q p C x P 2）泊松分布：取9.001.090=?==np μ 2、某系统的平均无故障工作时间t=1000h ，在该系统1500h 的工作期内需要备件更换。现有3个备件供使用，问系统能达到的可靠度是多少解：应用泊松分布求解5.115001000 1=?==t λμ 3、设有一批名义直径为d=的钢管，按规定其直径不超过26mm 时为合格品。如果钢管直径服从正态分布，其均值ｕ=，标准差S=，试计算这批钢管的废品率值。解：所求的解是正态概率密度函数曲线x=26以左的区面积，即：变为标准型为1.13.04 .2526=-=-=σ μx z 由正态分布表查的1.1<<∞-z 的标准正态分布密度曲线下区域面积是 864.0)1.1(=Φ，所以： 136.0864.01)26(=-=

机械可靠性结构强度计算

脆断体（高、低周疲劳）的剩余寿命计算课程名称：机械结构强度与可靠性设计专业：机械设计及理论年级：2013级完成时间：2014-05-02

文章是对脆断体（高周疲劳和低周疲劳）的剩余寿命计算的一个综述。对于机械零件的寿命计算，尤其是对于断裂件（含裂纹体）的剩余寿命计算，正确估算裂纹体的剩余疲劳寿命估算，能够有效的保证重要零件的合理检修要求，能够很好的创造好经济条件。一般对于高周疲劳，无裂纹寿命N 1是主要的，它占了总寿命N （N=N 1+N c ）中的主要部分，而裂纹扩展寿命N c 短，因此高周疲劳中往往只按初始裂纹尺寸来估算N e 值。但对于低周疲劳中总寿命中N c 占主要部分，N 1 很小。与疲劳裂纹扩展速度相关的物理量有应力强度因子幅值ΔK I 和其他量。疲劳裂纹的扩展速度：疲劳条件下的亚临界裂纹扩展速率是决定零部件疲劳破坏寿命的特性指标之一。剩余寿命的时间是指初始裂纹a 0到临界裂纹尺寸a c 的时间。零件在变应力作用下，初始裂纹a 0会缓慢产生亚临界扩展，当它达到临界裂纹尺寸a c 时，就会发生失稳破坏。裂纹体在变应力作用下的裂纹扩展速率与应力场裂纹尺寸和材料特性的关系。ΔK I —控制疲劳裂纹扩展速度的主要力学参量，试验指出控制盘疲劳裂纹扩展速度的主要力学参量是应力强度因子幅值ΔK I 。da/dN 与ΔK I 的关系曲线表明了材料在无害环境中疲劳裂纹的扩展速度与应力强度因子幅值的关系。 ① 区间I ： da/dN=0处，有ΔKth ，称为界限应力强度因子幅值。当ΔK I ≤ΔKth 时，裂纹不扩展，稳定状态当ΔK I ≥ΔKth 时，裂纹开始扩展，ΔKth 是判断构件是否会发生裂纹亚临界扩

(完整版)机械优化设计试卷期末考试及答案

第一、填空题 1.组成优化设计的数学模型的三要素是设计变量、目标函数和约束条件。 2.可靠性定量要求的制定，即对定量描述产品可靠性的参数的选择及其指标的确定。 3.多数产品的故障率随时间的变化规律，都要经过浴盆曲线的早期故障阶段、偶然故障阶段和耗损故障阶段。 4.各种产品的可靠度函数曲线随时间的增加都呈下降趋势。 5.建立优化设计数学模型的基本原则是在准确反映工程实际问题的基础上力求简洁。 6.系统的可靠性模型主要包括串联模型、并联模型、混联模型、储备模型、复杂系统模型等可靠性模型。 7. 函数f(x 1,x 2)=2x 12 +3x 22-4x 1x 2+7在X 0=[2 3]T 点处的梯度为，Hession 矩阵为。（2.）函数()22121212,45f x x x x x x =+-+在024X ??=????点处的梯度为120-?? ????，海赛矩阵为2442-???? -?? 8.传统机械设计是确定设计；机械可靠性设计则为概率设计。 9.串联系统的可靠度将因其组成单元数的增加而降低，且其值要比可靠度最低的那个单元的可靠度还低。 10.与电子产品相比，机械产品的失效主要是耗损型失效。 11. 机械可靠性设计揭示了概率设计的本质。 12. 二元函数在某点处取得极值的充分条件是()00f X ?=必要条件是该点处的海赛矩阵正定。 13.对数正态分布常用于零件的寿命疲劳强度等情况。 14.加工尺寸、各种误差、材料的强度、磨损寿命都近似服从正态分布。 15.数学规划法的迭代公式是 1k k k k X X d α+=+ ，其核心是建立搜索方向，模型求解两方面的内容。 17.无约束优化问题的关键是确定搜索方向。 18.多目标优化问题只有当求得的解是非劣解时才有意义，而绝对最优解存在的可能性很小。 19.可靠性设计中的设计变量应具有统计特征，因而认为设计手册中给出的数据

【免费下载】机械可靠性工程

设备可靠性工程复习题及答案一、单项选择： 1、在工程中用以衡量产品质量的动态指标是（A、可靠性） 2、可靠性设计的重要内容之一是（C、可靠性预测） 3、属于可靠性在发展过程中形成相互关联方面的是（D、可靠性数学） 4、包括了产品全生命周期内的全部技术环节的是（D、可靠性工程） 5、下列不属于可靠性要点的是（A规定方法） 6、可靠性是产品在（C规定条件和规定时间）内完成规定功能的能力 7、属于可靠性特征量的是（D失效概率密度） 8、衡量产品可靠度的重要尺度是（B寿命特征） 9、下列不是离散型随机变量的是（D试件的寿命） 10、下列不是连续型随机变量的是（D产品的合格数） 11、应用最广泛并且也是一种基本的概率分布的是（A正态分布） 12、用于材料的疲劳强度和寿命，也用于产品寿命试验时失效时间的统计分析的分布是（ B ） 13、指数分布描述了产品（B偶然失效期的寿命分布） 14、下列反映了所得结果的可信程度的是（B区间估计） 15、点估计具有（A无偏性） 44、机械设计中首先涉及到的问题是（D结构强度的可靠性） 16、要使零件能正常工作，强度与应力的关系是（A大于） 17、属于随机变量进行数学运算时常用方法的是（D代数法） 45、随机载荷是一种无规律的载荷，对其只能用的描述方法是（B试验统计） 18、通常用来描述小批量产品的离散程度的是（B极差） 19、材料力学特性参数包括（D材料的弹性模量） 20、疲劳强度修正系数包括（C应力集中系数） 21、主要承受扭矩的轴是（A传动轴） 22、圆柱螺旋弹簧的基本失效模式是断裂和（A疲劳破坏） 23、系统可靠性与组成系统的哪项无关（A单元功能） 24、在单元数目和单元可靠度相同的情况下，串并联系统的可靠度与并串联系统的可靠度的关系是（C高于） 25、当单元可靠度相同时，组成的并联系统的可靠度最高的是（A两个单元） 25、当单元可靠度相同时，组成的串联系统的可靠度最低的是（A两个单元） 27、当储备单元完全可靠时，储备系统的可靠度与并联系统的可靠度的关系是（C大于） 28、串联系统的可靠度为单元可靠度之积，而系统的失效率为各单元失效率之（A和） 29、下列方法适用于各单元失效率为常数的串联系统的是（AGREE分配法） 30、下列不是选择元器件的基本依据的是（A元器件的外形） 31、为了抑制电容引起的浪涌电流，可以串联一个（B电感） 32、可靠性设计中必须采用的设计技术之一是元器件的（A减额使用） 33、属于电阻器主要降额参数的是（D电压）

机械可靠性习题

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机械设计考试试题及答案汇总

考试科目：机械设计考试时间： 120分钟试卷总分 100分题号一二三四五总分得分评卷教师一、简答题（本大题共4小题，总计26分） 1、齿轮强度计算中，有哪两种强度计算理论？分别针对哪些失效？若齿轮传动为闭式软齿面传动，其设计准则是什么？（6分）齿面的接触疲劳强度和齿根的弯曲疲劳强度的计算，齿面的接触疲劳强度针对于齿面的疲劳点蚀失效和齿根的弯曲疲劳强度针对于齿根的疲劳折断。齿轮传动为闭式软齿面传动，其设计准则是按齿面的接触疲劳强度设计，校核齿根的弯曲疲劳强度。 2、连接螺纹能满足自锁条件，为什么还要考虑防松？根据防松原理，防松分哪几类？（8分）因为在冲击、振动、变载以及温度变化大时，螺纹副间和支承面间的摩擦力可能在瞬间减小或消失，不再满足自锁条件。这种情况多次重复，就会使联接松动，导致机器不能正常工作或发生严重事故。因此，在设计螺纹联接时，必须考虑防松。根据防松原理，防松类型分为摩擦防松，机械防松，破坏螺纹副关系防松。 3、联轴器和离合器的功用是什么？二者的区别是什么？（6分）得分

联轴器和离合器的功用是联接两轴使之一同回转并传递转矩。二者区别是：用联轴器联接的两轴在工作中不能分离，只有在停机后拆卸零件才能分离两轴，而用离合器可以在机器运转过程中随时分离或接合两轴。 4、链传动产生动载荷的原因是什么？为减小动载荷应如何选取小链轮的齿数和链条节距？（6分）小链轮的齿数不宜过小和链条节距不宜过大。二、选择题（在每题若干个选项中选出正确的选项填在横线上。本大题共12小题，总计24分） 1、当两个被联接件之一太厚，不易制成通孔且需要经常拆卸时，往往采用 B 。 A ．螺栓联接 B ．双头螺柱联接 C ．螺钉联接 2、滚动轴承中，为防止轴承发生疲劳点蚀，应进行 A 。 A. 疲劳寿命计算 B. 静强度计算 C. 极限转速验算 3、阿基米德蜗杆的 A 参数为标准值。 A. 轴面 B. 端面 C. 法面 4、一对相啮合的圆柱齿轮的Z 1＜Z 2 ， b 1>b 2,其齿面接触应力的大小为 A 。得分

可靠性测试标准

丝印、喷油产品测试要求 1.0目的指导检查员正确地进行可靠性测试，保证本公司产品满足客户品质要求。 2.0适用范围适用于本公司生产的所有需丝印、喷油加工产品的可靠性测试。 3.0定义 3.1.可靠性：即产品在规定条件下进行的环境模拟测试，其品质特性和耐受性能达到规定的要求。 3.2.测试周期，即在往返测试中，往返各一次为一个测试周期。 3.3.单项测试：即每一个产品有多项测试要求时每一个部件只完成其中的一项测试。 3.4.多项测试：即每一个产品有多项测试要求时，每一个部件要完成2个或以上的测试项目。4．0职责检查员应按此指引作业，保证产品达到客户的品质要求。 5．0工作步骤 5.1产品的丝印、喷油可靠性测试（包括没有明确测试要求的产品） 5.1.1测试材料及工具 5.1.1.1 78%浓度的酒精 5.1.1.2 95%浓度的酒精 5.1.1.3 200g的铁锤 5.1.1.4 粗纹的干净白布 5.1.1.5 3M 600测试胶纸 5.1.1.6 界刀 5.1.1.7 恒温恒湿炉 5.1.1.8 RCA纸带测试机 5.1.1.9 测试专用纸带 5.1.1.10 热熔胶 5.1.1.11剪钳 5.1.2 酒精测试（每次测试1—2PCS） 5.1.2.1 把粗纹的干净白布包在200g的铁锤上，包好之后用95%浓度的酒精浸润，然后将此浸润后的铁锤在丝印字钮上水平移动来回摩擦，行程30mm，频率20周期（40次）/分钟，连续摩擦50周期（100次），（移印字钮用95%浓度的酒精进行测试）。 5.1.2.2 字钮之外的其它物料用78%浓度的酒清进行测试，方法同5.1.2.1 5.1.2.3 酒清测试接受标准：测试样品测试后不褪色，不脱油，无臌胀。 5.1.3 胶纸测试（每次测试2—4PCS） 5.1.3.1 胶纸测试方法：取样品平坦部分，用界刀纵横划100个1mmX1mm的小方格（如图1），丝印也需要划方格，深度以能见底材为准，不宜过深，过深刀口附近漆膜将会翻起，影响测试，然后用3M测试胶纸紧贴在上面，用手指肉体部分或橡皮压平，然后拉着胶纸尾部以90°角方向突然向上提起同一部位连续测试10次（如图2）。 5.1.3.2 胶纸测试接受标准： a.附著力=未脱落漆膜的方格数/100； b.每小格内如果漆膜脱落面积小于方格面积的1/5可视为未脱落（如图3） c.按前a,b点判定胶纸测试接受标准：附著力为100/100方为合格 5.1.4 高温高湿测试（每种货每天平均取样不少于测试3PCS，此测试当客户有要求时才做） 5.1.4.1 将塑胶喷油试样在过炉烘干4小时后存在温度为60±2°C，温度90%±3%之恒温恒湿炉中存放48H 5.1.4.2 高温高湿测试接受标准：室温后观察漆膜无皱纹、起泡、裂纹、剥落及明显的失光等现象为合格（由于底材老化引起的变色，失色应不影响判定）。 5.1.5 RCA测试（现只有中建产品需做此项测试） 5.1.5.1 测试方法：用剪钳将需测试之胶件取较平坦处剪下2—3cm2 ,用热熔胶纸将其固定在RCA 纸带测试机上，将测试头对需测试位置，装好纸带，根据各种胶件测试规格的不同相应的

机械可靠性设计单元测试题

机械可靠性设计单元测试题（1） 1.将某规格的轴承50个投入恒定载荷下运行，其失效时的运行时间及失效数如下表所示，试求该规格轴承工作到和250h 时的故障密度()250f 和可靠度()250R 。 2．某系统的平均无故障工作时间为1000h ，若该系统2000h 的工作期内需要有备件更换。现有4个备件，问系统能达到的可靠度是多少？ 3．对95个某型号的溢流阀做寿命试验，在完成110小时试验时失效5个溢流阀。若其失效率为常数，试计算其平均寿命和可靠度()350R 。 4．某零件的故障率为： 5.133) 6.0102(105)(-??=--x x λ 试求故障密度函数和可靠度函数。 5．描述某元件的物理量x 为随机变量，它的均值600=u ，标准差50=σ。故障密度函数()x f 图形具有关于轴线x=u 对称且x 轴为()x f 的渐近线，当x=u 时()x f 为最大值，σ-=u x 处图形凹凸性发生改变。求随机变量500=x 时累积概率分布()x F 为多少？

机械可靠性设计单元测试题（2） 1．已知一拉杆的拉伸载荷()P P P σ,＝()2000,30000P N ，拉杆材料屈服极限()s s s σσσσ,＝()2.12,1076s σMPa ,拉杆直径()d d d σ,＝()02.0,4.6d mm 。试计算此杆的可靠度。 2．拉杆承受的轴向载荷()P P P σ,＝()1500 ,80000P N ，拉杆直径()d d d σ,＝()8.0,35d mm ，拉杆长度()L L L σ,＝()64,6400 L mm ，弹性模量()E E E σ,＝()3200,210000 E MPa 。试计算拉杆伸长量λ的分布值()λσλλ,。 3．工程师想设计一种新零件，根据应力分析得知，零件中的拉应力服从正态分布，其均值为241.2 MPa ，标准差为27.6 MPa 。制造过程中产生的残余压应力也服从正态分布，其均值为68．9 MPa ，标准差为10.4MPa 。由零件的强度分析可知，强度服从正态分布，均值为344.6 MPa ，但对影响强度因素产生的变化尚不消楚。试问，为确保零件的可靠度不低0.999，强度的标准差的最大值为多少? 4．已知强度r 和应力s 是对数正态分布的，并具有下列参数MPa r 150=，MPa s 100=，MPa r 15=σ。试问强度的最大允许标准差为多大，方能使可靠度不低于0.999。 5．已知一零件强度服从正态分布，其均值为100MPa ，标准差为10MPa ，作用于零件上的工作应力为指数分布，其均值为50MPa ，试求零件的可靠度。 6．已知在一种发动机零件中的应力是正态分布的，其均值为350MPa ，标准差为40MPa 。材料强度的分布也是正态分布的，其均值加820 MPa ，标准差加80 MPa 。试计算此零件的可靠度。假设材料的热处理不好，且环境温度有较大变化，使零件强度的标准差增大到150MPa ，试求零件的可靠度。

变频器机械可靠性测试规范V

变频器机械可靠性测试规范拟制：_____黄国华________日期：2010-08-01 审核：___________________日期：__________ 批准：___________________日期：__________

更改信息登记表规范名称：变频器机械可靠性测试规范规范编码：评审会签区：人员签名意见日期目录 1. 目的...............................................................................................................................................

2. 范围............................................................................................................................................... 3. 定义............................................................................................................................................... 4. 引用标准....................................................................................................................................... 5. 测试设备....................................................................................................................................... 6. 试验环境....................................................................................................................................... 7. 测试项目....................................................................................................................................... 7.1.测试项目清单 ............................................................................................................ 7.2.试验样品工作状态半正弦波冲击试验 .................................................................... 7.3.试验样品非工作状态半正弦波冲击试验 ................................................................ 7.4.试验样品梯形波冲击试验 ........................................................................................ 7.5.试验样品工作状态正弦扫频试验 ............................................................................ 7.6.试验样品工作状态随机振动试验 ............................................................................ 7.7.试验样品非工作状态随机振动试验 ........................................................................ 7.8.试验中断处理 ............................................................................................................ 8. 数据记录及报告格式 ................................................................................................................... 8.1.机械可靠性测试数据记录表 .................................................................................... 8.2.机械可靠性测试报告格式 ........................................................................................ 变频器机械可靠性测试规范 1.目的检验变频器产品机械可靠性是否满足标准和客户要求；本规范主要集中在验证变频器产品在冲击和振动环境因素规定限值内的工作能力，评定产品对贮存、运输、搬运及使用环境的适应性。 2.范围本规范规定的机械可靠性测试方法，适用于英威腾电气股份有限公司开发的所有变频器产品。 3.定义 ●可靠性（reliability）：产品在规定条件下、规定时间内完成规定功能的能力。 ●环境可靠性试验（environmental reliability test）：采用自然暴露或人工模拟的方法将产品暴露在特定环境中，为验证产品环境可靠性而开展的试验；完整的环境试验操作顺序，通常包括预处理（必要时）、初始检测（必要时）、条件试验、恢复、最后检测。 ●初始检测（initial examination and measurement）：预处理后，条件试验之前对试验

XXX公司手机可靠性测试检验规范机械部分(1)

XXX公司可靠性测试规范

1. 目的此可靠性测试检验规范的目的是尽可能地挖掘由设计，制造或机构部件所引发的机构部分潜在性问题，在正式生产之前寻找改善方法并解决上述问题点，为正式生产在产品质量上做必要的报证。 2. 范围本规范仅适用于CECT 通信科技有限责任公司手机电气特性测试。 3. 定义 5.测试样品需求数总的样品需求为12pcs 。 6.测试项目及要求 6.1初始化测试在实验前都首先需要进行初始化测试，以保证 UUT 没有存在外观上的不良。如果碰到功能上的不良则需要先记录然后开始试验。在实验后也要进行初始化测试，检验经过实验是否造成不良。具体测试请参见《手机成品检验标准》。 UUT (UnitUn der Test) EVT (Engin eeri ng Verificati on Test) DVT (Desig n Verification Test) PVT (Product Verification Test) 4.引用文件 GB/T2423.17-2001 GB/T 2423.1-2001 GB/T 2423.2-1995 GB/T 2423.3-1993 GB/T 2423.8-1995 GB/T 2423.11-1997 GB 3873-83 被测试手机工程验证测试设计验证测试生产验证测试盐雾测试方法电工电子产品环境试验电工电子产品环境试验电工电子产品环境试验电工电子产品环境试验电工电子产品环境试验（试验Ab :低温）（试验Bb ：高温）（试验Ca ：恒定湿热）（自由跌落）（试验Fd:宽频带随机振动）通信设备产品包装通用技术条件 XXX 公司作业指导书

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