Предисловие............................ 3
Часть I.
АНАЛИЗ РАБОТОСПОСОБНОСТИ МАШИНЫ
Глава 1. Работоспособность и надежность машин .......... Б
1. Значение проблемы надежности для современных машин ... Б
1. Надежность — требование эпохи (Б), 2. Предмет науки о надежно* сти машин (8). 3. Теоретическая база науки о надежности (10).
4. Философские предпосылки проблемы надежности (13). 5. Экономический аспект надежности (14)
2. Основные понятия и показатели............... !6
1. Работоспособность и надежность изделий (16). 2. Показатели , для оценки безотказности изделия (19). 3. Показатели для оценки
долговечности изделия (22). 4. Экономические показатели надежности s(27). 5. Классификация машин по надежности (28)
3. Причины потери машиной работоспособности........ 31
1. Источники и причины изменения начальных параметров машины (31). 2. Провесы, снижающие работоспособность изделия (32). 3. *Классяфюсадая"11родессо8, действующих на машину по скорости их протекания (34). 4. Допустимые и недопустимые виды повреждении (36). 5. О параметрической надежности машин (37)
4. Классификация отказов.................. 38
1. Постепенные (износные) и внезапные отказа (38). 2. Отказы функ-„ ционирования и параметрические отказы (41). 3. Фактические и потенциальные отказы (42). 4. Допустимые и недопустимые отказы (42). 5. Допустимая вероятность безотказной работы как мера для оценки последствий отказа (43)
Б. Математическая модель надежности изделия........ 44
1. Представление о состоянии изделия, как о траектории случайного процесса в фазовом пространстве (44). 2. Анализ области работоспособности изделия (46). 3. О формализации процесса потери изделием работоспособности (49). 4. Взаимодействие машины со средой, как система автоматического регулирования ($0). б. Блок-схема возникновения отказа (53)
Глава 2. Физика отказов , . .................... 58
1. Анализ закономерностей, описывающих изменения в материалах............................ 58
1. Изменение свойств и состояния материалов как причина потери " изделием работоспособности (58). 2. Три уровня изучения поведения материалов (59). 3. Законы состояния (61). 4. Законы старения (63).
5. Область существования процесса старения (66)
2. Поверхностный слой и его параметры........... 69
1. Значение явлений в поверхностных слоях при разрушении и старении материалов (69). 2. Геометрические параметры поверхностного слоя (71). 3. Напряженное состояние поверхностного слоя (72). ^ 4. Строение поверхностного слоя (75). 5. Поверхностные явления при наличии смазок (79)
585
3. Классификация процессов старения...........
1. Классификация процессов старения по их внешнему проявлению (80). 2. Процессы повреждения материала детали (82). 3. Процессы разъедания (85). 4. Процессы наростообразовання (88). S. Процессы старения, протекающие при контакте поверхностей (89)
4. Оценка степени повреждения материала детали......
1. О необходимости численной оценки степени повреждения (91).
2. Характеристики полного повреждения поверхностей (92). 3. Виды локальных повреждений поверхностей (94). 4. Методы оценки локальных повреждений (?6). 5. Оценка степени повреждения по выходным параметрам изделия (97) '
5. Типовые закономерности протекания процессов старения во времени......................... .
1. Классификация временных закономерностей процессов старения (99). 2. Примеры временных зависимостей, описывающих процесс повреждения (103). 3. Многостадийные процессы (108). 4. Влия-- ние режимов работы изделия на скорость процессов старения (109). 5. Стохастическая природа процессов старения (112).
Глава 3. Модели отказов..............:..'.....
1. Анализ процесса формирования закона изменения выходного параметра ............. . . ,.........
1. Связь между степенью повреждения и выходным параметром изделия (119). 2. Формирование закона изменения выходного параметра во времени (121). 3. Оценка удаленности параметра изделия от предельного состояния (123). 4. Законы распределения сроков службы до отказа (125). 5. Выбор закона распределения (127)
2. Модель формирования постепенных отказов.........
1. Общая 'Схема формирования отказа (129). 2. Модель формирования постепенного отказа данного изделия (130). 3. Модель формирования постепенного отказа с учетом рассеивания начальных параметров изделия (134). 4. Пример расчета ресурса и вероятности безотказной работы изделия (137). 5. Модели постепенных отказов с двумя пределами (139)
3. Модели внезапных отказов..................
1. Вероятность_возникновения внезапного отказа (141). 2. Оценка ситуации, приводящей к внезапным отказам (144). 3. Область применения экспоненциального закона (146). 4. Одновременное проявление внезапных и постепенных отказов (148). 5. Случайный-.поток отказов (150)
4. Общая схема потери машиной работоспособности......
1. Схема потери машиной работоспособности при заданной длительности непрерывной работы (154). 2. Расчет вероятности безотказной работы машины по данному выходному параметру (159). 3. Схема потери машиной работоспособности при эксплуатации до первого отказа (160). 4. Сравнение двух основных методов эксплуатации машин (163). 5. Анализ областей работоспособности и состояний (166)
N3^ ^) Оценка предельного состояния изделия :..........
1. Предельное состояние по степени повреждения и по выходному параметру (169). 2. Критерии для оценки предельного состояния по выходному параметру (170). 3. Регламентация предельных состояний в нормативно-технической документации (172). 4. Макс.имально-до-пустимое значение выходного параметра как случайная величина (173). 5. Максимальные и допустимые значения параметров с учетом системы ремонта (174)
Глава 4. Надежность сложных систем................ J
1. Сложная система и ее характеристики........... j
.1. Понятие о сложной системе и ее свойствах (176). 2. Элементы. ' , .сложной системы (177). 3. Основные типы структур сложных си-. стем (179). 4. О надежности сложных систем (180). 5. Эффективность
•^истемы (182). -
2. Расчет схемной надежности сложных систем ........ 182
1. Расчет надежности системы по надежности элементов (182).
2. Резервирование ненадежных элементов (184). 3. Резервирование систем (186). 4. Метод построения и анализа структурных схем (188). 5. О применимости расчета схемной надежности для машин и механических систем (191)
3. Расчет параметрической надежности сложных систем (функциональные связи).................... 192
1. Формирование показателей надежности сложной системы (192).
2. Пример функциональных связей, определяющих параметрическую надежность изделия (196). 3. Структурная схема параметрической надежности (199). 4. Общая схема расчета машины на надежность (201). 5., Нормирование показателей надежности (204)
^) Прогнозирование надежности (вероятностные связи) .... 209 1. Методы прогнозирования (209). 2. Схема прогноза параметрической надежности машины (210). 3. Применение метода Монте-Карло для прогнозирования надежности (212). 4. Возможности метода статистического моделирования (215). б. Оценка экстремальных ситуаций (216)
, 5. Источники информации о надежности машин........ 218
1. Три основных источника информации (218). 2. Статистическая информация из сферы эксплуатации (221). 3. Статистическая информация из сферы ремонта (223). 4. Оценка информации о надежности при наличии различных источников (225). 5. Информация, необхо- . димая для оценки долговечности изделий (227)
Ч а с т ь II •
ИЗНОС МАШИН
Глава 5. Износ материалов..................... 229
1. Природа и классификация процессов изнашивания .А .... 229
1. Износ как результат взаимодействия твердых тел при трении (229).
2. Усталостная природа изнашивания (232). 3. Основные и производные процессы при износе материалов (233). 4. Классификация видов изнашивания (235). 5. Классификация процессов изнашивания по скорости протекания элементарных актов разрушения (238)
' 2. Основные закономерности изнашивания........... 239
1. О закономерностях изнашивания материалов (239). 1. Протекание износа во времени " (241). 3. Зависимость износа от давления и скорости скольжения (242). 4. Зависимость износа от механических характеристик материалов (244). 5. Влияние на износ структуры материалов (245)
3. Влияние на изнашивание вида трения и смазки....... 246
1. Влияние вида трения (246). -2. Влияние смазки (247). 3. Выбор смазки (250). 4. Твердые смазки (251). 5. Трение и износ в экстремальных условиях (вакуум, высокие температуры) (253)
4. Методы измерения износа............... . . 254
I. Классификация методов измерения износа (254). 2. Определение износа по содержанию продуктов изнашивания в смазке (256).
3. Метод микрометрических измерений (256). 4. Метод искусственных баз (258). 5. Метод поверхностной активации (261)
5. Выбор износостойких материалов............. 263
1. Требования, -предъявляемые к материалам пар трения (263). 2. Принципы выбора износостойких материалов (264). 3. Структурная приспособляемость материалов (265). 4. Типовые сочетания материалов для пар трения (267). 5. Классы износостойкости (269)
Глава 6. Износ сопряжений.....'...........'..... 272
1. Классификация сопряжений по условиям изнашивания .... 272
1. Два направления в изучении изн°оса деталей машин (272). 2. Износ поверхностей и износ сопряжений (272). 3. Износ сопряжений при самоустановке деталей (274). 4. Классификация сопряжений по условиям изнашивания (276J. 5. Примеры сопряжений различных типов (279) ^
RS7
2. Расчет сопряжений на износ с использованием условия кас*яи* ' уА
I. Исходные положения при расчете сопряжений (279) 2 Поп/» ные этапы расчета сопряжений на износ (280). 3. Расчет на в,»™ конических поверхностей (282). 4. Расчет на износ пары воашГ^ щийся цилиндр—колодка (285). Б. Расчет на взнос пары^л—п,,» шипник скольжения (290) "^ °*
3. Расчет на износ поступательных направляющих скольжения 29S
1. Методика расчета на износ направляющих скольжения (292) 2 Ра« чет формы изношенной поверхности при ограниченной длине направляющих (298). 3. Работа трения при износе направляющих (ЗСО) ' 4. Износ поступательной. пары при небольших относительных перемещениях (301). 5. Экспериментальное исследование формы из- • ' ношенной поверхности направляющих (304)
4. Износ сопряжений с переменными условиями контакта . . , збв
1. Износ кулачковых механизмов (306). 2. Износ пары цилиндр-, поршневое кольцо (309). 3. Износ зубчатых зацеплений (312) 4 Износ режущего инструмента (316). 5. Износ элементов машин, взаимодействующих с твердой средой или -телом (318)
5. Контактная задача для сопряженных -поверхностей деталей машин............................ 319
1. Условие касания поверхностей с учетом контактных деформаций 1319). 2. Контактная задача при однотипном характере статической и'динамической эпюр давлений (320). 3: Контактная задача,/ при различном характере статической и динамической эпюр давлений. (324). 4. процесс перераспределения статической эпюры давлений ' в диЯамичёскую (322). 5. О прогнозировании износа сопряжений (323).
гава 7. Износ механизмов ..................... 328
1. Износ жестко связанных сопряжений......"...... 328
1. Статически неопределимые системы с изнашивающимися опорами -(328). 2. Износ жестко связанных кольцевых направляющи» (328). 3. Совместный износ плоских направляющих (329). 4. Совмест-i ный износ наклонных направляющих (331). 5. Анализ конструктивных параметров жестко связанных сопряжений (332)
2; Износ многозвенных механизмов.............. 334
• 1. Механизмы с независимым износом звеньев (334). 2. Влияние износа отдельных звеньев механизма на его выходные параметры (335). 3. Суммирование износов звеньев механизма (337). 4. Компенсация х износа в механизмах (339). 5. Учет рассеивания параметров механизма (341)
3. Предельные износы механизмов .............. 341
1. Критерии предельного износа (341). 2. Предельные износы из условия прочности механизма (343). 3. Предельные износы из условия точности перемещения ведомого звена (344). 4. Предельные взносы из условия рассеивания выходных параметров (346). 5. Предельные износы многозвенных механизмов (346)
4. Изменение положения ведомого звена механизма в процессе изнашивания . . ..................... 348
1. Изменение положения ведомого звена механизма как его выходной параметр (348). 2. Анализ условий изнашивания нецентрально нагруженных коЛьцевцх направляющих (348). 3. Оценка характера . ' эпюры давлений нецентрально нагруженных кольцевых направляющих (349). 4. Определение износа сопряжения для кольцевых направляющих (351). 5. Определение угла наклона вращающегося ~ стола при износе его направляющих (352)
5. Изменение траектории ведомого звена механизма в процессе ' изнашивания . . .......' ............... 353
1. Искажение траектории ведомого звена при износе сопряжения (353). .-, 2. Влияние на траекторию звена износа жестко связанных направ- , ляющих (356). 3. Оценка при помощи ЭВМ условий изнашивания направляющих на стадии их проектирования (358). 4. Блок-схема программы расчёта на ЭВМ параметров узла трения (359). 5. Пример поиска оптимального конструктивного варианта для узла трения (362)
,.
Глава 8, Износ машин . , » ...............,.-...» 365
1. Исследования износа машин.......-......... 365
1. Специфика исследований износа машин <3в5). 2. Износ технологического оборудования (365). 3. Износ транспортных машин 367 . 4. Износ машин, работающих в условиях абразивной среды (367). 6. Износ систем и агрегатов (368)
2. Расчет и прогнозирование изменения кинематических параметров машины при ее износе ......... ...... 369
1. О прогнозировании надежности сложных систем с учетом их из-
носа <ЗЙ> 2. Анализ работоспособности агрегатного .расточного «
станка (370). 3. Схема износа сопряжений, определяющих надеж-
ность работы расточного станка (371). 4. Расчет вл&ния износа
сопряжений на точность станка (372). 5. Прогнозирование потери
точности обработки при износе сопряжений станка (376)
.3. Расчет и прогнозирование износа машин с учетом макропри-1 работки....................... . . . 378
I Макроприработка •» основная причина нелинейности процесса изнашивания "(378). г2. Макроприработка поступательных пар трения (379). 3. Макроприработка неточно выполненных и деформированных дисков (381). 4. Регламентация периода макроприработкн (383). 5. Прогнозирование надежности с учетом макроприработки (384)
4. Оценка изменения динамических параметров машины при ее _ износе...........................• • • 386
1. Влияние износа на динамические характеристики машин (386).
2. Привод с автоматическим регулированием как объект анали-еа (389). 3. Анализ работоспособности электромеханического при-
•* вода (391). -4. Оценка выходных параметров изношенного привода (393). 5. Экспериментальная оценка надежности системы (395)
5. Основные методы повышения износостойкости машин .... 396
1. Выбор рациональной конструкции механизма (396). 2. Уменьшение нагрузок на поверхности трения (398). 3. Принцип равно-мерного износа (399). 4 Автоматическая компенсация износа (399). Б. Регламентация показателей износа машин из условия надежности (402)
Ч а с г ь III
ОБЕСПЕЧЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ
' Глава 9. Управление качеством и надежностью........... 404
1. Государственная система управления качеством * надежностью................•...........; 404
1. Необходимость обеспечения качества и надежности на всея стадиях, производства и эксплуатации машин (404). 2. Система управления качеством в Советском Союзе (405). 3. Отраслевая система управления качеством как подсистема АСУП (406). 4. Отраслевые информационные системы надежности (408), б. Государственная система надзора за качеством (409)
2. Управление качеством и надежностью на предприятии. . . . 410
1. Факторы, определяющие качество изделий <4Ю). 2. Классификация условий, влияющих на качество процессов труда (411). 3. Общие принципы управления качеством на предприятии (412). 4. Орга-ннэация контроля качества на предприятии (414). Б. Комплексные программы обеспечения надежности (416) •
•-• ^ 3. Аттестация качества и надежности ...*.......«« 41?
1. Государственная система аттестации качества (417). 2, Показатели качества (418). 3. Оценка уровня качества (419). 4. Квалныетрия (420). 6. Специфика аттестации надежности изделий (421) > \
589
4. Роль стандартизации в обеспечении качества и надежности 4i
'• Стандартизация как инструмент в борьбе за качество и належ. ность .(422). 2. Стандартизация систем по управлению качеством(«З»
3. Основные направления при стандартизации надежности (423)
4. Принцип функциональной взаимозаменяемости (425) 5 Стандао ' типизация допусков на выходные параметры издтани (426)
/ Б. Комплексные системы управления качеством продукции ... 427
• '1. Развитие идей бездефектного труда (427). 2. Принципы, поло; .. ясенные в основу систем управлении качеством (428). 3. Службы ., надежности (430). 4. Система мероприятий по повышению надежно-- сти (431). 5. О материальном и моральном стимулировании качества
труда (432)
Глава 10. Обеспечение надежности при производстве машин..... 433
1. Роль технологии в обеспечении надежности машин . . .•-. . 433
1. Связь параметров технологического процесса с показателями надежности изделий (433). 2. Отказы, связанные с технологией изготовления изделий (434). 3. Влияние параметров технологического процесса на износостойкость поверхностей (437). 4. Влияние параметров технологического процесса на усталостную, прочность деталей (438). 5. Влияние параметров технологического процесса на коррозионную стойкость изделий (439)
4 2. Надежность технологического процесса........... 440
1. Особенности технологических систем с позиций надежности (440).
2. Понятие надежности технологического процесса (442). 3. Схема формирования показателей надежности технологического процесса (443). г. Создание запаса надежности технологического процесса (445).
5. Упрочняющая технология (447)
3. Контроль качества и надежности продукции в процессе ее из- • .готовления ........................ 451
1. Виды и организационные формы технического контроля (451).
2. Статистические методы контроля качества продукции (4S2). 3. Статистические методы контроля параметров технологического процесса (453). 4. Контроль надежности изделий в процессе их изготовления (454). 5. Роль активного контроля в обеспечении надежности технологического процесса (455)
4. ТехнологЛеская надежность оборудования......... 457
1. Технологическая надежность — основная характеристика оборудования (457). 2. Четыре стадии развития технологического оборудования (458). 3. Принцип саморегулирования (461). 4. Блок-схема станка —автомата с саморегулированием его параметров (464). 5. Система автоматизированного ^правления технологической надежностью станков (465)
> 5. Остаточные и побочные явления технологических процессов 467
1. Возникновение дефектов в изделиях в ходе технологического -
процесса (467). 2. Влияние параметров технологического процесса на возникновение дефектов (469). 3. Технологическая наследственность (471). 4. Последствия технологических дефектов в сфере эксплуатации (473), 5. Дефектоскопия (475)
•-*:*te Глава II. Испытание на надежность................ 478
!
1. Классификация видов и методов испытания......... 478
1. Цель испытаний на надежность (478). 2. Виды испытаний на надежность (480). 3. Объект испытания на надежность (481). 4. Характеристики, оцениваемые при испытании на надежность (482). 5. Испытания опытных и серийных образцов (483)
2. Испытание стойкости материалов............-ч 485
1. Общие требования при испытании стойкости материалов (485).
2. Выбор схемы испытания (486). 3. Исследовательские и контрольные испытания стойкости материалов (487). 4. Выбор режима нагру-
• ження (488). 6. Физико-статистическое моделирование процесса степени я (490)
I ,
3. Стендовые испытания на надежность с применением статистических методов ...................... 492
1 Стендовые испытания узлов и механизмов машин (492). 2. Схемы типовых испытательных стендов (493). 3. Планирование объема 'испытаний (4?б). 4. Планы испытаний на надежность (497). 5. О статистических методах обработки результатов испытаний (000)
4. Ускоренные испытания на надежность . . . .-'. ;:'..... 601
1. Актуальность ускоренных испытаний (501). 2 Сокращенные испытания (502). 3. Форсирчвание режимов испытания to04). 4. Ужесточение факторов внешней среды (507). 5. Повышение точности измерения выходных параметров (508)
5. Испытание на надежность сложных систем .......... 509
1 Специфика испытания на надежность сложных систем (509)г-~.
2 Анализ потока отказов сложных систем (510). 3. Определений запаса надежности по выходным параметрам изделия (512). 4. Испытания на надежность с применением методов прогнозирования и моделирования (514). 5. Испытание по методу экстремального уровня (517)
Глава 12. Эксплуатация машин................... 521
1. Эксплуатация и надежность машин . ... >t ........ 521
1 Периоды эксплуатации машин (521). 2. Спектры эксплуатационных нагрузок (523). 3. Надежность систем «человек—машина» и «коллектив—комплекс машин» (526). 4. Сбор и обработка эксплуатационной информации о надежности изделий (529). 5. Причины отказа изделия раньше установленного ресурса (530)
2. Восстановление утраченной работоспособности машины. . . 532
1 Ремонт и техническое обслуживание — необходимые этапы эксплуатации машины (532). 2. Виды ремонтных работ (534). 3. Влияние рассеивания сроков службы деталййПи узлов на содержание периодических ремонтов (536). 4. Формирование структуры ремонтного цикла (537). 5. Методика определения оптимального межремонтного периода (541)
3. Ремонтопригодность машин ...............• 547
1. Ремонтопригодность машин' и ее оценка (547). 2. Факторы, определяющие ремонтопригодность машины (548). 3. Влияние трудоемкости сборочно разборочных работ на параметры ремонтной системы (549). 4. Обеспечение машин запасными частями (551). 5. Ре-монтосложность машин (552)
4. Диагностика машин.........,...*...... 553
1. Задачи технической диагностики (553). 2. Диагностические признаки (555). 3. Анализ диагностического сигнала (556).' 4. Диагностирование сложных объектов (561). 5. Структура системы диагностирования (563)
5. Основные пути повышения надежности машин....... 565
1. Повышение сопротивляемости машин jpB^JHM воздействиям (565).
2. Изоляция машин от вредных воздейёрМВ (566). 3. Создание оптимальной конструкции машины (566).>^|Ирименение автоматики для повышения надежности машин (567)7т!г Создание машин с регламентированными показателями надежности (569)
Заключение. Направления дальнейших исследований в области
надежности машин..................... 571
Цена: 300руб.
