机械系统可靠性理论与工程实践中若干关键问题的思考(上)

作     者：张根宝 赵钦志 罗天洪 

作者机构：重庆大学文理学院智能制造工程学院 国家机床质量监督检验中心 重庆大学机械与运载工程学院 

出 版 物：《世界制造技术与装备市场》 (World Manufacturing Engineering & Market)

年 卷 期：2024年第1期

页      面：23-32,63页

学科分类：07[理学] 070104[理学-应用数学] 0701[理学-数学] 

主　　题：平均故障间隔时间 系统工程方法论 可靠性工程 机电产品 机械传动系统 机械系统 故障次数 严酷度 

摘      要：针对目前机械系统可靠性理论和实践中存在的主要问题,从全新的视角出发对机电产品中机械系统的可靠性理论和方法进行了系统的思考并给出一些新的概念,目的是促进我国机电产品中机械系统可靠性的研究和应用。主要内容如下:首先讨论了关于机械系统可靠性的几个相关概念,包括:站在用户的角度对机械系统的可靠性进行了重新定义;提出“当量故障次数的概念,在此基础上给出考虑了故障严酷度的平均故障间隔时间(MTBFS)的可靠度计算新方法;讨论了有助于消解“乘积负效应的可靠性分配和预计方法;接着讨论了关于机械系统故障的几个相关概念,包括:提出一种适合机械系统可靠性分析的故障新定义,提出性能故障是机械产品系统重要故障模式的新观点,从机械系统运动的角度出发从理论上系统分析了机械系统所有可能的故障模式(全故障模式),从元动作的运动故障模式出发系统地讨论了组成元动作单元的结构方面的故障原因;最后,讨论了关于多学科综合复杂机电产品可靠性的系统工程方法论,包括:从机械传动系统/机械结构系统/流体驱动系统三个分系统的角度讨论了多学科综合复杂机电产品可靠性工程的系统性分析方法,介绍了一种基于元动作的机械系统可靠性新理论。为了促进学术研究和交流,在每个新概念后都附有笔者认为有进一步研究价值的研究课题,供读者参考。