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第1章 绪论1

1.1可靠性研究的历史1

1.2可靠性研究的重要性及其意义3

1.3可靠性的定义和特征量5

1.3.1可靠性的定义5

1.3.2可靠性的特征量6

1.4机械可靠性设计的内容、特点和方法11

1.4.1机械可靠性设计的基本特点11

1.4.2机械可靠性设计的主要内容12

1.4.3机械可靠性设计的方法与步骤14

1.4.4机械可靠性定性设计准则16

习题119

第2章 可靠性数学基础20

2.1随机事件与概率20

2.1.1随机事件及其运算20

2.1.2概率及其特点21

2.2随机变量22

2.2.1随机变量的定义和分类22

2.2.2随机变量的数字特征22

2.3常用的概率分布24

2.3.1离散型随机变量的分布24

2.3.2连续型随机变量的分布24

2.3.3概率分布的应用28

2.4数理统计29

2.4.1分布参数估计29

2.4.2假设检验33

习题236

第3章 机械可靠性设计原理与可靠度计算37

3.1应力强度干涉理论及可靠度计算37

3.1.1应力强度分布干涉理论37

3.1.2可靠度的计算方法40

3.2机械零件的可靠度计算45

3.2.1应力和强度分布都为正态分布时的可靠度计算45

3.2.2应力和强度分布都为对数正态分布时的可靠度计算48

3.2.3已知应力幅水平、失效循环次数的分布和规定的寿命要求时零件的可靠度计算51

3.2.4已知强度分布和最大应力幅在规定寿命下的零件可靠度计算52

3.2.5疲劳应力下零件的可靠度计算52

3.2.6应力和强度分布都为指数分布时的可靠度计算53

3.3安全系数设计法与可靠性设计方法53

3.3.1安全系数设计法53

3.3.2可靠性意义下的安全系数54

3.3.3可靠性设计方法与安全系数设计方法的区别57

习题358

第4章 机械系统可靠性设计59

4.1概述59

4.1.1机械系统可靠性的概念59

4.1.2基本可靠性模型和任务可靠性模型60

4.1.3系统的结构框图与可靠性框图60

4.1.4可靠性模型建立的步骤61

4.1.5系统可靠性模型的应用62

4.2系统可靠性模型63

4.2.1串联模型63

4.2.2并联模型65

4.2.3混联模型67

4.2.4储备模型67

4.2.5复杂系统73

4.3系统可靠性预计77

4.3.1可靠性预计的目的77

4.3.2可靠性预计的程序78

4.3.3单元可靠性预计79

4.3.4系统可靠性预计的一般方法80

4.3.5可靠性预计注意事项88

4.4系统可靠性分配88

4.4.1可靠性分配的原则88

4.4.2可靠性分配的方法89

4.5可靠性设计方法98

4.5.1结构可靠性设计99

4.5.2冗余设计101

4.5.3耐环境设计102

4.5.4耐热设计109

习题4111

第5章 故障模式影响及危害性分析与故障树分析114

5.1概述114

5.1.1故障模式影响及危害性分析114

5.1.2故障树分析114

5.2故障模式影响及危害性分析115

5.2.1故障模式影响及危害性分析的概念、特点与程序115

5.2.2故障模式及影响分析122

5.2.3危害性分析126

5.2.4故障模式影响及危害性分析的应用130

5.3故障树分析133

5.3.1常用符号133

5.3.2故障树的建立137

5.3.3故障树的定性分析139

5.3.4故障树的定量计算142

5.3.5机械系统故障树分析实例147

习题5150

第6章 机械零部件可靠性设计152

6.1概述152

6.2螺栓连接的可靠性设计155

6.2.1受拉伸载荷螺栓连接的可靠性设计155

6.2.2受剪切载荷螺栓连接的可靠性设计162

6.3弹簧的可靠性设计167

6.3.1圆柱螺旋压缩弹簧的静强度可靠性设计169

6.3.2圆柱螺旋压缩弹簧的疲劳强度可靠性设计170

6.4齿轮传动的可靠性设计174

6.4.1齿轮轮齿的故障模式及其特征174

6.4.2齿面接触疲劳强度的可靠性设计176

6.4.3齿根弯曲疲劳强度的可靠性设计186

6.5轴的可靠性设计192

6.5.1轴的失效模式193

6.5.2转轴的可靠性设计193

6.5.3心轴的可靠性设计199

6.5.4传动轴的可靠性设计201

6.5.5轴的刚度可靠性设计203

6.6滚动轴承的可靠性设计204

6.6.1滚动轴承的寿命与可靠度之间的关系205

6.6.2滚动轴承的额定动载荷与可靠度之间的关系207

习题6208

第7章 机械可靠性优化设计及可靠性提高209

7.1概述209

7.1.1可靠性优化设计的概念209

7.1.2以可靠度指标为约束条件的可靠性优化设计209

7.1.3以总费用指标为约束条件的可靠性优化设计211

7.1.4机械可靠性优化设计实例212

7.2可靠性提高218

7.2.1可靠性增长概述218

7.2.2可靠性增长方法220

7.2.3人-机-环境系统可靠性221

习题7228

第8章 可靠性试验229

8.1概述229

8.2寿命试验设计230

8.2.1寿命试验的目的230

8.2.2寿命试验的分类230

8.2.3寿命试验的设计方案232

8.3寿命试验结果的统计分析及参数估计234

8.3.1一般分布完全寿命试验的数据处理234

8.3.2指数分布截尾寿命试验及参数的点估计236

8.3.3正态分布寿命试验及参数的点估计238

8.3.4威布尔分布寿命试验及参数的点估计239

8.4加速寿命试验240

8.4.1加速寿命试验的原理与类型241

8.4.2恒定应力加速寿命试验设计242

8.4.3加速寿命曲线与方程244

8.4.4影响加速寿命试验三个因素之间的关系244

习题8251

参考文献253

附录254

附录1 标准正态分布数值表254

附表2 X2分布的分位数表256

附录3 Γ函数表257

附表4 t分布的分位数表258

附表5 F分布的分位数表259