发布时间 : 星期四 文章机械可靠性设计单元测试题更新完毕开始阅读52c354d5240c844769eaeea8
机械可靠性设计单元测试题（1）
1.将某规格的轴承50个投入恒定载荷下运行，其失效时的运行时间及失效数如下表所示，试求该规格轴承工作到和250h时的故障密度f?250?和可靠度R?250?。
运行时间（h） 10 25 50 100 150 250 350 400 失效数（个） 4 2 3 7 5 3 2 2 2．某系统的平均无故障工作时间为1000h，若该系统2000h的工作期内需要有备件更换。现有4个备件，问系统能达到的可靠度是多少？
3．对95个某型号的溢流阀做寿命试验，在完成110小时试验时失效5个溢流阀。若其失效率为常数，试计算其平均寿命和可靠度R?350?。
4．某零件的故障率为：
?(x)?5?10?3(2?10?3x?0.6)1.5
试求故障密度函数和可靠度函数。
5．描述某元件的物理量x为随机变量，它的均值u?600，标准差??50。故障密度函数f?x?图形具有关于轴线x=u对称且x轴为f?x?的渐近线，当x=u时f?x?为最大值，x?u??处图形凹凸性发生改变。求随机变量x?500时累积概率分布F?x?为多少？
机械可靠性设计单元测试题（2）
1．已知一拉杆的拉伸载荷P?P,?P?＝P?30000,2000?N，拉杆材料屈服极限?s??s,???＝?s?1076,12.2?MPa ,拉杆直径d?d,?d?＝d?6.4,0.02? mm。试计算此杆的可靠度。
2．拉杆承受的轴向载荷P?P,?P?＝P?80000?N，拉杆直径,1500,64?mm，弹性模量d?d,?d?＝d?35,0.8?mm，拉杆长度L?L,?L?＝L?6400? MPa。试计算拉杆伸长量?的分布值,3200E?E,?E?＝E?210000???,???。
3．工程师想设计一种新零件，根据应力分析得知，零件中的拉应力服从正态分布，其均值为241.2 MPa，标准差为27.6 MPa。制造过程中产生的残余压应力也服从正态分布，其均值为68．9 MPa，标准差为10.4MPa。由零件的强度分析可知，强度服从正态分布，均值为344.6 MPa，但对影响强度因素产生的变化尚不消楚。试问，为确保零件的可靠度不低0.999，强度的标准差的最大值为多少?
4．已知强度r和应力s是对数正态分布的，并具有下列参数r?150MPa，s?100MPa，?r?15MPa。试问强度的最大允许标准差为多大，方能使可靠度不低于0.999。
5．已知一零件强度服从正态分布，其均值为100MPa，标准差为10MPa，作用于零件上的工作应力为指数分布，其均值为50MPa，试求零件的可靠度。
6．已知在一种发动机零件中的应力是正态分布的，其均值为350MPa，标准差为40MPa。材料强度的分布也是正态分布的，其均值加820 MPa，标准差加80 MPa。试计算此零件的可靠度。假设材料的热处理不好，且环境温度有较大变化，使零件强度的标准差增大到150MPa，试求零件的可靠度。
s机械可靠性设计单元测试题（3）
1．一转轴受弯矩M?1.5?105?4.2?104.N.m，转矩为T?1.2?105?3.6?103.N.m的联合作用。该轴由钼钢制成，其屈服强度的均值和标准差为?s??s,?????s?935,18.75?MPa，轴径制造公差为0.005d。要求该轴的可靠度R＝0.999，试求其直径。
2．一受剪螺栓联接如图1所示，已知载荷F呈正态分布，其均值及标准差为：F?F,?F?＝F?24000,1400?N，承剪面数n＝2。螺栓材料选用45钢，假设其强度分布为正态分布??143.3MPa，标准差???11.5MPa。被联接件材料选用灰铸铁HT250，其挤压强度?p?122.5MPa，标准差???9.8MPa。从安全考虑，在10000个螺栓
sp中只允许有两次由于螺栓失效引起的停工。预紧力忽略不计，设螺栓直径的标准差?d?0.002d，h?0.75d。试设计此螺栓小径（考虑剪切和挤压）。
图1
机械可靠性设计单元测试题（4）
1．某心轴如图2所示，受旋转弯曲应力。材质为45号钢，调质后，?b?655 MPa，?s?380MPa。危险断面处D=120mm，d＝100mm，r?10?2，圆角精车，喷丸处理。如巳知N?105时的工作应力??200MPa，S??50MPa，计算可靠度(取N0?106)。
2．某轴受弯扭联合作用，承受的转矩T(T,ST)＝T (115000，10350)N.mm；危险断面处的直径d?18?0.18 mm，弯矩为M(M,SM)＝M (13900，1250)N.mm。设T和M均服从正态分布，且由其疲劳极限线图知k??min时的疲劳极限为?k??k,S??＝?k(930，39.3)MPa，?maxk试计算该轴疲劳寿命为107次工作循环时的可靠度。
3．某心轴如图2所示，已知危险断面处M1?N(22000,12002)，M2?0.8M1，M3?0.7M1，M4?0.4M1，M5?0.3M1。总应力循环次数N?3?107，各级应力循环次数N1?0.001N，N2?0.003N，N3?0.02N， N4?0.5N，N5?0.45N。且知??1，m＝7.3，??1?194.85MPa，S??50MPa。试计算疲劳强度可靠度。
?1图2
机械可靠性设计单元测试题（5）
1．某两级圆柱齿轮减速器，有四个齿轮、三根轴、六个滚动轴承、四个平键，若己知它们的可靠度分别为：R齿?0.995、R齿?0.995，R轴?0.999，R承?0.98，R键?0.998。问该减速系统的可靠度是多少？
2．如图3所示的两个系统已知：R1?0.7，R1?0.75，R1?0.8R，，试计算系统可靠度。
图3
3．一个液压系统，其供油量Q?10L/min，要求供油系统可靠度不小于97％。今有两种泵可供选用，Q1?5L/min0，Q2?10L/min，但它们的可靠度都只有90％，问怎排选用这两种泵的组合系统，才能使之经济合理，并且即使坏了一台泵时供油量仍能正常(Q2泵的价格是Q1泵的两倍)。
4．一个由电动机、皮带传动、单级齿轮减速器组成的传动装置，工作1000h要求可事度为o.96，已知它们的平均失效率分别为：电动机?1?0.00003/kh，皮带传动?2?0.0004/kh，?3?0.00002/kh。试给它们分别适当的可靠度。