1、2011.9机械结构可靠性设计机械结构可靠性设计机械可靠性设计的主要方法机械可靠性设计的主要方法传统安全系数传统安全系数n安全系数的定义安全系数的定义n平均强度平均强度/平均载荷平均载荷n最小强度最小强度/最大载荷最大载荷n传统安全系数的特点传统安全系数的特点n把各种参数都当作定值，没有分析参数的随机特性把各种参数都当作定值，没有分析参数的随机特性n没有与定量的可靠性相联系，安全系数不能代表可没有与定量的可靠性相联系，安全系数不能代表可靠性，没有分析参数的离散度对可靠性的影响靠性，没有分析参数的离散度对可靠性的影响n传统安全系数的确定有较大的主观随意性，是传统安全系数的确定有较大的主观随意性，
2、是个个经验系数经验系数传统安全系数传统安全系数可靠性安全系数可靠性安全系数n以以“强度均值应力均值强度均值应力均值”为定义的统为定义的统计安全系数的计算计安全系数的计算 设强度与应力服从正态分布，强度均值设强度与应力服从正态分布，强度均值为为 ，标准差，标准差 ，应力均值为，应力均值为 ，标准，标准差为差为 ，强度变差系数，强度变差系数 ，应力变，应力变差系数差系数2222202211VSVLVSVLSLVSZ CCZ CCfZ Cn以“最小强度最大载荷”为定义的统计安全系数的计算可靠性安全系数可靠性安全系数例例1例例1例例2有一圆棒拉杆的受力情况如图所示。已知作用于杆上的拉力有一圆棒拉杆的受
3、力情况如图所示。已知作用于杆上的拉力PPN N（2940029400，441441）N N，拉杆的材料为低合金钢，回火温度为，拉杆的材料为低合金钢，回火温度为538538，（查材料手册得：其强度极限均值（查材料手册得：其强度极限均值s=1054.48N/mms=1054.48N/mm2 2，标准差，标准差s=41.36 N/mms=41.36 N/mm2 2并服从正态分布），制造中半径并服从正态分布），制造中半径r=rr=r0.015r0.015r也服从正态分布，设加工后圆棒拉杆的可靠度为也服从正态分布，设加工后圆棒拉杆的可靠度为R=0.999R=0.999，求，求该圆棒拉杆的直径等于多少？该
4、圆棒拉杆的直径等于多少？习题习题n有一机械零件，承受应力和材料强度都有一机械零件，承受应力和材料强度都服从正态分布，其中承受的应力均值为服从正态分布，其中承受的应力均值为20N20Nmmmm2 2、标准差为、标准差为3N3Nmmmm2 2，该零件材，该零件材料强度均值为料强度均值为40N40Nmmmm2 2、标准差为、标准差为4N4Nmmmm2 2 ，求该零件的破坏概率。，求该零件的破坏概率。习题习题 附表附表1 1 正态分布函数表正态分布函数表dueuuu2/221)(习题习题n有一受拉链杆如图所示，已知拉力有一受拉链杆如图所示，已知拉力PP N(2500,30)N N(2500,30)N，材料强度极限也服从正态分，材料强度极限也服从正态分布，强度极限均值布，强度极限均值 80N80Nmmmm2 2,标准差标准差 3.2N3.2Nmmmm2 2，要求具有可靠性，要求具有可靠性R=0.999R=0.999，试设，试设计该链杆的直径。计该链杆的直径。(设直径的制造公差为设直径的制造公差为0.01d)0.01d)SS习题习题 附表附表1 1 正态分布函数表正态分布函数表dueuuu2/221)(
