多轴汽车-产品失效规律及分类

产品发生故障，就叫做失效（Failure）。分析产品失效原因，摸清产品的失效规律，是可靠性研究工作的重要内容之一。失效可按寿命特征或失效形式分类。

（一）按寿命特征分类

使用和实验表明，一般合格产品（包括汽车产品），失效与时间的关系特征是一条两端高，中间低的曲线，这也就是如图8-2的所谓“浴盆曲线”。

从图8-2的曲线可知，产品的失效率（瞬时故障率）随时间的变化，大致可分为三个阶段，即早期失效期、偶然失效期和耗损失效期。

图8-2 典型失效曲线

1.早期失效期

早期失效期出现在产品开始工作后的较早时期，其特点是失效率较高，且产品失效率随时间的增加而迅速下降。这一阶段是产品发生早期失效的阶段，也就是说，产品由于设计和制造工艺上的缺陷等因素而导致产品失效。比如原材料有缺陷、工艺措施不当、卫生条件不良、生产设备发生故障、操作人员粗心大意和质量检验不严格等，都有可能造成产品的早期失效。可以通过加强对原材料和工艺的检验，以及对产品进行质量管理，进行可靠性筛选等办法来淘汰早期失效的产品，从而提高产品的可靠性。

2.耗损失效期

耗损失效期出现在产品使用的后期，是主要产生耗损失效的时期。其特点是失效率随时间的增加而上升。耗损失效主要是由于产品的老化、疲劳、损耗造成的。

3.偶然失效期

偶然失效期出现在早期失效期之后，是主要产生偶然失效的时期。其特点是失效率低且稳定，近似为常数，与时间的变化关系不大。这个时期的失效是偶然因素引起的，可以看做在某一时刻元件中所积累的应力超过了本身所能耐受的强度。产品的偶然失效期是产品可靠工作的时期，研究这一时期的失效因素，有着重要的意义。

并不是所有的产品都有三个失效期，有的产品只有其中的一个或两个失效期，某些质量低劣的产品的偶然失效期很短，甚至在早期失效期后，紧接着就进入耗损失效期。对这样的产品，进行任何可靠性筛选，仍然是不可靠的。为了提高产品的可靠性，掌握产品的失效规律是非常重要的。只有对产品的失效规律有全面的了解，才能采取有效的措施提高产品的可靠性。例如对于没有早期失效期的产品，就不能采用筛选的方法，否则只会引起平均寿命的降低；而对没有耗损失效期的产品，则可加强筛选条件，使产品的失效率大大降低，从而提高产品的可靠性。

（二）按失效形式分类(www.xing528.com)

按照失效形式，产品失效可粗略地分为三类，即质量不合格造成的失效、人为因素造成的失效和耗损造成的失效。

1.质量不合格造成的失效原因

质量不合格造成的失效有两方面的原因：

1）原设计不能适应实际使用的需要，可能是零部件、材料使用不当或工艺选择不当而造成的。

2）使用环境应力超过产品负荷能力，可能是因为产品不适应环境或对环境条件估计错误而造成的。

2.人为因素造成的失效

造成这类失效的原因是产品没有按照可靠性要求设计的图样和工艺方案进行生产，或设计人员选用了有缺陷的零部件、材料，或产品在制造、维修或运输过程中受到人为的损坏等。

3.耗损失效

耗损失效是指产品由于老化、疲劳、损耗等原因造成的失效。主要原因有：

1）某些零部件的使用时间超过耗损期前的寿命。

2）某些零部件长时间受某种环境应力的影响。

这种按照失效形式分类的优点在于能尽快地找出失效原因，以便从根本上采取措施，提高产品的可靠性。实践证明，这是一个值得注意的方法。它的研究目标是建立可靠性与物质性质的直接关系，也就是说，希望根据产品的物理、化学性质，力学结构以及各种外界因素，直接计算出产品的可靠性指标。这些内容在可靠性的研究中占有很大的比重，具有很重要的地位。