机械产品的运行状态理论及其在可靠性中的应用

机械产品的运行状态理论及其在可靠性中的应用
The Theory for operational state of mechanical Product an d It s A p pl ic at io n in Reliab们ity
装甲兵工程学院 何成铭 单志伟 王玉泉
摘 要 机械产品可靠性设计与分析是当今世界可靠性工程界的难点问题之一。本文从机械产品的工作能力入手，介绍了运行状态的基本理论，并分析了运行状态理论在机械零件可靠性设计与分析中的应用。
关键 词 机械产品工作能力运行状态可靠性

1 引 言
任何 机 械 产品都是为完成一定的功能而设计制造的。产品完成规定功能的能力就是工作能力，产品丧失了工作能力则意味着故障或失效。按照可靠性的定义，可靠性从另一个角度讲也就是使机械产品维持其工作能力的能力。机械产品的工作能力是随着工作时间而逐渐耗损的，工作能力的耗损过程可以用其运行状态来描述，这是机械产品不同于电子产品的一个显著特点，同时也启发我们可以通过运行状态来研究机械产品的可靠性。
2 机 械 产品的工作能力及其耗损过程
(1) 产 品 的 愉 出参数及其极限值
任何 产 品 及产品的各个层次都有一定的输出参数。输出参数是根据产品的用途和对产品提出的不同要求而制定的种种特性指标，这些指标可以是工作梢度、机械强度特性，也可以是运动参数、动力参数等。输出参数在产品运行过程中是变化的，为保证产品正常的工作，输出参数的变化不应超出某一极限值，任何一个输出参数达到极限值，产品即可能或将要发生故障(或失效)。输出
参数的允许值应在技术文件中作具体规定井附有说明.
(2) 机 械 产 品 的工作能力
电子 产 品 若不考虑元器件的老化，对于工作过的时间是没有记忆的。机械产品则不
然，其技术状况是随时间而退化的。产品的技术状况，也就是工作能力状况，在使用中是不断的耗损着的。所谓工作能力，乃是在规定的使用条件下，产品在保证各项性能参数处于技术文件规定范围以内的同时，完成规定功能所处的状态。它不仅包括产品所具有的工作本领，还包括将产品的性能参数保
持在允许范围内的能力。
(3) 工 作 能 力 的耗损过程
随着 使 用 时间的增长，产品在各种内外因素的作用和影响下，其工作能力将逐渐耗损，技术状况也就逐渐恶化。产品在服役过程中，要承受来自内外部的各种能量的作用，这些能量对产品及其零部件都将产生一定的影响，并引起产品内部一系列的变化。能量的反复作用造成零件材料性能和尺寸形状的逐渐变化，零件的输出参数劣化，7:作能力逐渐耗损，从而使产品的输出参数劣化，产品工作能力下降.当输出参数达到极限值时，产品将丧失工作能力而发生故障或失效