汽车机械零件可靠性设计探讨

1、汽车机械零件可靠性设计探讨bstrct:speoplelivingstndrduncesingenhncement,theownershipofprivtecrsisrisingyerbyyer,thequlityndrelibilityoftheutomobileisoneoftheproblemspeoplehvebeenconcernedbout.Withthecontinuousdevelopmentofworldsciencendtechnology,therelibilityoftheutomobilemechniclprtstodyhsrechedfirlyperfectdegr

2、ee,itsusersdonthvetoworryboutcrccidentcusedbecuseofitsmechniclprtsfilurendstoptheuse,itislsopromotingthepopulriztionoftheutomobileproducts,lrgenumberofoneoftheimportntresons.Becusethecrisdomintedbymchinery,engine,chssis,bodyndelectriclequipmentndotherprtstogether,so,inordertoimprovetherelibilityofth

3、ecr,youmustimprovetherelibilityofmechniclprts.Putnendtopperforcriticlmchineprtsrelibilityisnotgoodndleddirectlytothecrinshorttimeintheopertionoftheproblems,ndevenledtovehiclefilurendccidents,bringthrettothepersonlsfetyofthedriver.Crsrepresentedinthispperdiscussestherelibilitydesignofmechniclprts,for

4、thecolleguereference.Keywords:utoprts;Mechniclprts;Relibilitydesign;TodiscussXX：2095-2104(20XX)随着我国科学技术的不断进展，我国的汽车制造行业也有了飞速进展。但是与其他先进GJ相比，我国汽车产品的可靠性还存在着较多的问题，汽车的故障给汽车用户带来的是不可估量的损失。造成这种现状的主要原因之一，是我国的可靠性工程设计技术的应用和推广起步较晚，虽然近些年来进展势头迅猛，但是仍摆脱不了“先天不足”的缺陷，由此提高和改善我国汽车机械零件的可靠性以及保证相关技术快速稳健的进展已经成为当务之急。机械可靠性设计的任

5、务就是提供实际计算的数学模型和方法，在机械产品的研发阶段预测其在规定工作条件下的工作能力或者寿命。结合可靠性理论研究的历史及现状对机械可靠性设计理论进行深入分析，阐明了可靠性优化设计、可靠性灵敏度设计、可靠性稳健设计、可靠性试验、传统设计方法与可靠性设计相结合等机械零件可靠性设计理论与方法的内涵，为机械零件可靠性设计提供系统的理论和方法。一、汽车机械零件传统的设计方法和可靠性设计对比分析(一)传统汽车机械零件设计方法安全系数法为了提高汽车机械零件的可靠性，传统的机械零件工程设计采纳的是安全系数法。传统的安全系数法借助的是经典材料力学公式来对汽车机械零件的应力值进行计算，但是由于截面上应力分布的

6、不均匀性，或截面变化处的应力集中，或截面表面粗糙度的影响，或残余的应力以及零件尺寸的大小等因素在公式中均未得到反映，因此，设计者只能凭借以往的设计经验，选择一个加大的安全系数来保证汽车机械零件设计的可靠性。由此，安全系数也被定义为强度均值与应力均值之比，公式如下：（式中：应力均值；强度均值；安全系数。）其主要特点是将所承受的荷载、应力和尺寸等因素视为常量，安全系数的大小是根据以往的设计经验来进行确定的。该方法具有直观、简单、有一定设计实践依据的优点。目前这种方法仍广泛的应用于机械零件产品设计中应用，但是因为其是根据以往的设计经验进行设计，导致在进行设计时，所考虑到的实际因素与实际工况有着很大的

7、差异，主要表现在：机械构件所承受的外荷载有一定的随机性，各种零部件、构件的制造尺寸也会有些微的差别，这就不可幸免的导致机械零件出现较为单薄或者粗笨的现象，导致机械零件的可靠性也随之出现过高或者过低。一般来说，采纳较大的安全系数是正确的，能够减少产品的失效机会。然而并不能据对的防止产品失效的发生，相反的还会造成产品重量的增加，材料的浪费和产品的性能降低等等。由此可见，安全系数法这种设计方法，如果用于高精（二）汽车机械零件可靠性设计方法概率设计法汽车机械零件可靠性设计质量是保证汽车可靠性的重要环节。汽车机械零件可靠性设计阶段所给予的产品质量和可靠性水平，对汽车产品的寿命和可靠性具有根本性的影响。所

8、谓汽车机械零件可靠性设计又被称为概率设计，就是在对汽车产品性能设计的同时，运用可靠性理论和分析方法，明确汽车系统可靠性的指标，进行汽车系统设计的一种方法。所以，汽车机械零件可靠性设计决不是掘弃以往的机械常规设计方法，而是在常规设计基础上，使汽车产品更趋完善、更加精确、更为科学的系统设计方法。概率设计能够很好的解决两个方面的问题：根据设计，进行分析计算以确定产品的可靠度；根据任务提出的可靠性指标，确定机械零部件的参数。由上可知，从可靠性的概率设计的角度出发，只有在强度高于应力的情况下，且强度分布与应力分布有一段距离时，结构才是可靠安全的。这与可靠性的安全系数法有着本质的区别。安全系数法的理想使用

9、条件是：材料失效应力与零件工作应力是在完全相同的应力状态、尺寸、加工条件下取得的，而这种理想化的模型在实际工程中是很难具备的。但是，当汽车零件或构件在外载荷（热疲劳、应力疲劳、腐蚀）的作用下，材料内部的组织结构或晶体缺陷将会发生相应变化，强度将逐渐衰减，强度分布与应力分布将会发生干涉，就有可能发生失效。失效的概率就取决于强度与应力的干涉情况，为了保证所设计的构件工作的可靠性，必须对零部件或构件提出可靠度要求。二、汽车机械零件设计阶段可靠性工作的主要环节在可靠性设计阶段，应着重抓好五个环节。1、系统设计，进行科学的、合理的系统设计，选定目标样车，掌握同类车型的各种试验参数和可靠性水平，明确开发新

10、型汽车机械的系统、分系统的可靠度要求和目标（即可靠度的预测和分配），给予各子系统的容差和空间位置。2、详细设计，严格按照系统要求，进行各子系统、零部件的详细设计。重点把握结构、材料的选择，应力、强度的精确计算，注意部件与整车的协调、配合。3、考核评审，通过可靠性试验、分析、研究、阶段性的设计评审，考核设计方案是否合适；并及时反馈设计部门予以修订设计。4、工艺设计，在设计文件中，明确零部件的质量要求和工艺规范，建立、健全质量验收的标准，从生产角度（或外加工进货角度）保证零部件的可靠性。5、试验反馈，运用可靠性试验数据和可靠性分析、研究的成果，及时反馈到有关设计、生产中去。三、汽车机械零件可靠性设

11、计的基本内容（一）从系统方面考虑1、确定汽车机械零件可靠性数据指标，主要是根据市场、用户要求以及使用环境，进而明确汽车系统的可靠性要求；2、确定汽车机械零件的工作环境以及汽车的工作环境，例如气候条件、道路条件、载运条件等等；3、决定易操作性基本要求（人机可靠性），如自动变速器、自动摇窗机、转向器变位能力、制动助力装置等等。4、决定维修性基本要求，在维修性设计时，应采纳修复容易的结构、维修方式及诊断方式。5、各项指标的综合平衡不仅要考虑可靠性和维修性，同时要考虑其它质量要素，如重量、尺寸。外观等，并把功能，成本费用包括在内，都应取得平衡，当某些方面矛盾突出时，应当以求得安全性、可靠性、耐久性为优先。某些方面也可采纳折中处理。（二）从零部件方面考虑首先应该确定总成或零件的可靠性要求，然后制定出零件可靠性一览表和高可靠性零件一览表，并在其中指出可靠性不佳的零件，确定零件的使用寿命。计算去顶零件的失效率，并对重要的零件采纳概率设计方法，同时对关键零件制定可靠性试验计划。在对汽车机械零件进行设计是采纳标准间和质量稳定、设计成熟、制造水平高的零部件对其进行组装安装。在重要零件及部件上装设自动监视、故障显示、自动校正装置。结束语综上所述，汽车机械零件可靠性设计方