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第1章可靠性概论1

1.1 可靠性的基本概念1

1.2 可靠性的定义5

1.3 维修性与广义可靠性及失效6

1.4可靠性的尺度8

1.4.1 可靠度与不可靠度8

1.4.2 失效率10

1.4.3 平均寿命13

1.4.4 寿命方差和寿命均方差（标准差）15

1.4.5 可靠寿命、中位寿命和特征寿命16

1.4.6 有效寿命、更换寿命和筛选寿命16

1.4.7 维修度等有关尺度17

1.4.8 有效度18

1.4.9 系统有效性20

1.4.10 重要度20

1.4.11 经济尺度20

1.4.12 与人为差错有关的可靠性尺度21

习题21

第2章概率和统计的概念22

2.1 随机事件与统计规律性22

2.2 母体与样本，样本空间及样本点22

2.3事件之间的关系与事件的运算23

2.3.1 包含与相等23

2.3.2 事件的和23

2.3.3 事件的积24

2.3.4 事件的差24

2.3.5 事件的互不相容25

2.3.6 事件的互逆25

2.4 概率25

2.5概率的基本运算法则27

2.5.1 互补定理27

2.5.2 加法定理27

2.5.3 乘法定理28

2.5.4 条件概率29

2.5.5 全概率公式30

2.5.6 贝叶斯（Bayes）公式31

2.5.7 排列与组合32

2.6 随机变量及其分布函数34

2.7随机变量的数字特征，统计的基本概念37

2.7.1 中心倾向与代表值37

2.7.2 分散度的性质与尺度39

2.7.3 随机变量的矩42

2.7.4 推断与置信度43

2.7.5 自由度44

2.7.6 关于秩评定44

2.7.7 回归与相关44

习题48

第3章可靠性理论中常用的几种概率分布50

3.1离散型随机变量的几种常见的分布50

3.1.1 （0-1）分布50

3.1.2 贝努里试验与二项分布51

3.1.3 泊松（Poisson）分布54

3.1.4 几何分布与负二项分布57

3.1.5 超几何分布59

3.2连续型随机变量的几种常见的分布60

3.2.1 正态分布60

3.2.2 截尾正态分布65

3.2.3 对数正态分布67

3.2.4 伽玛分布（Γ分布）70

3.2.5 指数分布72

3.2.6 威布尔分布74

3.2.7 I型极值（Extreme Value Type I）分布80

3.3抽样分布83

3.3.1 x2分布83

3.3.2 t分布86

3.3.3 F分布89

习题91

第4章统计推断用图分析法——概率分布的概率纸检验93

4.1正态概率分布的图分析法93

4.1.1 正态概率纸的构成原理93

4.1.2 正态概率分布的图分析法94

4.2对数正态概率分布的图分析法100

4.2.1 对数正态概率纸的构成原理100

4.2.2 对数正态概率分布的图分析法100

4.3威布尔概率分布的图分析法101

4.3.1 威布尔概率纸的构成原理101

4.3.2 威布尔概率分布的图分析法103

4.4 极值概率分布的图分析法110

4.5 累积失效率图的应用110

习题111

第5章分布参数的估计与分布函数的假设检验112

5.1分布参数的估计112

5.1.1 分布参数的点估计112

5.1.2 分布参数的区间估计119

5.2分布函数的假设检验128

5.2.1 一个正态分布的母体参数的假设检验128

5.2.2 两个正态分布的母体参数的假设检验134

5.2.3 母体分布函数的假设检验138

习题143

第6章机械可靠性设计概论144

6.1 机械可靠性设计与可靠性计划144

6.2 机械可靠性设计的基本特点145

6.3 机械可靠性设计的主要内容146

6.4 机械可靠性设计的方法与步骤147

6.5 可靠性设计的统计基础149

6.6 可靠性水平等级及可靠性经济指标150

第7章机械可靠性设计原理与可靠度计算151

7.1 应力-强度分布干涉理论与可靠度的一般表达式151

7.2应力分布的确定154

7.2.1 确定应力分布的步骤155

7.2.2 用代数法综合应力分布155

7.2.3 用矩法综合应力分布156

7.2.4 用蒙特卡罗模拟法确定应力分布159

7.3强度分布的确定161

7.3.1 确定强度分布的步骤161

7.3.2 用代数法综合强度分布162

7.3.3 用矩法综合强度分布163

7.3.4 用蒙特卡罗模拟法确定强度分布164

7.4已知应力与强度的分布时的可靠度计算164

7.4.1 应力与强度均呈正态分布时的可靠度计算164

7.4.2 应力与强度均呈对数正态分布时的可靠度计算167

7.4.3 应力与强度均呈指数分布时的可靠度计算168

7.4.4 应力呈指数（正态）而强度呈正态（指数）分布时的可靠度计算169

7.4.5 应力与强度均呈Γ分布时的可靠度计算171

7.4.6 应力呈伽玛（指数）而强度呈指数（伽玛）分布时的可靠度计算172

7.4.7 应力呈正态分布而强度呈威布尔分布时的可靠度计算172

7.4.8 应力与强度均呈威布尔分布时的可靠度计算174

7.4.9 极值分布下的可靠度计算175

7.5 用数值积分法求可靠度178

7.6 用图解法求可靠度179

7.7 用蒙特卡罗模拟法求可靠度183

7.8 随机变量函数的变差系数184

习题187

第8章机械静强度可靠性设计188

8.1 安全系数与可靠度188

8.2 设计参数数据的统计处理与计算197

8.3机械静强度可靠性设计208

8.3.1 受拉零件的静强度可靠性设计208

8.3.2 梁的静强度可靠性设计212

8.3.3 承受转矩的轴的静强度可靠性设计215

8.3.4 受弯扭联合作用的轴的静强度可靠性设计217

习题220

第9章机械疲劳强度可靠性设计221

9.1疲劳强度设计参数数据的统计处理与计算221

9.1.1 疲劳载荷的统计分析方法221

9.1.2 载荷谱223

9.1.3 应力与疲劳强度分布参数的近似计算225

9.1.4 材料疲劳强度的统计分析226

9.1.5 疲劳强度修正系数的统计特性234

9.2S-N及P-S-N疲劳曲线241

9.2.1 S-N曲线241

9.2.2 疲劳极限线图243

9.2.3 P-S-N曲线250

9.2.4 P-S-N曲线的绘制原理和方法251

9.3 机械零件的疲劳极限分布256

9.4机械零件的无限寿命可靠性设计260

9.4.1 按零件的P-S-N曲线设计260

9.4.2 按零件的等寿命疲劳极限线图设计260

9.5机械零件的有限寿命可靠性设计与寿命预测262

9.5.1 等幅变应力作用下零件的疲劳寿命与可靠度263

9.5.2 滚动轴承的疲劳寿命与可靠度266

9.5.3 非稳定变应力作用下零件的疲劳寿命268

9.5.4 疲劳强度可靠性设计的递推法272

9.5.5 用程序载荷谱估计疲劳寿命274

9.5.6 疲劳强度设计中的安全系数278

习题278

第10章机械摩擦零件的可靠性设计281

10.1 磨损的基本规律和磨损寿命线图281

10.2 给定寿命时零件耐磨性的可靠度计算284

10.3 给定可靠度时零件耐磨寿命的计算285

习题287

第11章系统可靠性设计288

11.1系统与系统可靠性的基本概念288

11.1.1 系统的组成与类型288

11.1.2 系统可靠性的基本概念288

11.2可靠性预测289

11.2.1 单元可靠性预测289

11.2.2 系统可靠性预测290

11.3可靠性分配302

11.3.1 等分配法303

11.3.2 再分配法304

11.3.3 相对失效率法与相对失效概率法305

11.3.4 AGREE分配法309

11.4系统可靠性最优化311

11.4.1 花费最小的最优化分配方法311

11.4.2 拉格朗日（Lagrangian）乘子法313

11.4.3 动态规划法315

11.5故障树分析319

11.5.1 概述319

11.5.2 故障树的建立320

11.5.3 故障树的定性分析323

11.5.4 故障树的定量分析326

习题328

第12章可靠性试验330

12.1概述330

12.1.1 寿命试验330

12.1.2 环境试验331

12.1.3 现场使用试验331

12.2寿命试验设计331

12.2.1 寿命试验的目的331

12.2.2 寿命试验的分类331

12.2.3 寿命试验的设计332

12.3寿命试验结果的统计分析及参数估计334

12.3.1 一般分布完全寿命试验的数据处理334

12.3.2 指数分布截尾寿命试验及参数的点估计335

12.3.3 指数分布截尾寿命试验结果的参数区间估计338

12.3.4 正态分布和威布尔分布完全寿命试验的参数估计343

12.4加速寿命试验344

12.4.1 加速寿命试验的原理与类型344

12.4.2 恒定应力加速寿命试验设计346

12.4.3 加速寿命曲线与方程347

习题347

第13章机械零部件的可靠性设计349

13.1 概述349

13.2螺栓连接的可靠性设计352

13.2.1 静载荷受拉松螺栓连接的可靠性设计352

13.2.2 静载荷受拉紧螺栓连接的可靠性设计354

13.2.3 承受轴向变载荷紧螺栓连接的可靠性设计361

13.2.4 静载荷受剪螺栓连接的可靠性设计366

13.2.5 变载荷受剪螺栓连接的可靠性设计368

13.3圆柱螺旋弹簧的可靠性设计370

13.3.1 圆柱压缩（拉伸）螺旋弹簧静强度的可靠性设计370

13.3.2 圆柱压缩（拉伸）螺旋弹簧疲劳强度的可靠性设计376

13.4轴的可靠性设计381

13.4.1 传动轴的可靠性设计381

13.4.2 转轴的可靠性设计385

13.4.3 轴的刚度的可靠性设计389

13.5圆柱齿轮轮齿强度的可靠性设计390

13.5.1 齿面接触疲劳强度的可靠性设计390

13.5.2 齿根弯曲疲劳强度的可靠性设计394

13.6滚动轴承与滑动轴承的可靠性设计396

13.6.1 滚动轴承的可靠性设计396

13.6.2 滑动轴承的可靠性设计396

13.7 蜗杆-蜗轮传动承载能力的可靠性设计397

习题399

第14章机械可靠性优化设计401

14.1 以可靠度最大为目标的机械强度可靠性优化设计401

14.2 可靠度为约束条件的机械强度可靠性优化设计402

第15章可修复系统的可靠性设计404

15.1 机械维修性设计404

15.2系统预防维修间隔期的确定409

15.2.1 按有效度最大原则确定最佳维修间隔期409

15.2.2 按总费用最小原则确定最佳维修间隔期411

15.3 马尔柯夫过程（Markov Process）412

15.4可修复系统的可靠度计算418

15.4.1 单一系统的可靠度计算418

15.4.2 两个相同单元并联系统的可利用度419

15.4.3 两个相同单元旁联系统的可利用度421

15.4.4 两个不同单元可修复系统的可利用度421

15.4.5 预防维修系统的可利用度422

附录424

附表1二项分布表424

附表2 泊松（Poisson）分布表425

附表3 负指数分布表427

附表4 标准正态分布表435

附表5 标准正态分布下侧分位数zp437

附表6 正态曲线下离均值±z个标准差之间的面积438

附表7 Γ分布表439

附表8 x2分布下侧分位数？（n）441

附表9 t分布下侧分位数P｛t（n）≤tp（n）｝443

附表10 t分布值446

附表11 F分布表447

附表12 存活率（可靠度）估计量454

附表13 中位秩表455

附表14-1 10％和90％秩置信限456

附表14-25％和95％秩置信限458

附表14-32.5％和97.5％秩置信限460

附表14-4 0.5％和99.5％秩置信限462

附表15 柯氏检验的临界值（Dn,α）表464

附表16 柯氏检验统计量Dn的极限分布表466

附表17 系统可靠度同并行工作分枝数、每个分枝的可靠度和容许失效数的关系467

附表18 应力呈正态分布和强度呈威布尔分布时的失效概率表468

附表19 应力呈Ⅱ型极大值分布、强度呈威布尔分布时的可靠度表474

附表20 应力呈Ⅰ型极大值分布、强度呈威布尔分布时的可靠度表477

参考文献481