Конструирование, разработка технологии и обеспечения надежности РЭА

Федеральное агентство по образованию РФ

Владимирский Государственный Университет

Факультет радиофизики, электроники и медицинской техники

Кафедра конструирования и технологии радиоэлектронных средств

Курсовая работа

по дисциплине:

“Математические основы проектирования ЭС”

Работу выполнил:

студент группы  РЭ-108   

                                                                                                                       

Работу проверил:

Владимир 2010

Содержание

Введение……………….……………………………………………………..2 1. Расчет допусков замыкающего звена….…………...……………………3 2. Расчет вероятности безотказной работы..…………………………………5 3. Оптимизация параметров ………………………………………….……….8

Список использованной литературы……………………………………12

Введение

Вопросы конструирования, разработки технологии и обеспечения надежности РЭА имеют большое значение в настоящее время.

Высокая сложность аппаратуры заставляет использовать  конструкторские и технологические решения близкие к оптимальным. Установить такие решения опытным путем практически невозможно; они могут быть получены лишь на основании теоретического анализа.

Теоретические подходы при создании РЭА различной степени сложности и использующие различные принципы функционирования приобретают на современном этапе развития радиоэлектронной техники все большее значение, ибо позволяют быстрее и с лучшим качеством создавать современную аппаратуру общего и специального назначения.

1 Расчет допусков замыкающего звена

Задание: Рассчитать предельные отклонения замыкающего звена детали, показанной на рисунке 1 для размеров составляющих звеньев А₁, А₂ и А₃.Расчет выполнить методом предельных отклонений, а также вероятностным методом.Сравнить полученные результаты.

 

Рисунок 1- Размерная цепь.

A₁ = 70_{- 0,3}; A₂ = 30_{- 0,2}; A₃ = 20_{± 0,1};

K_i= K_j = 1,2; a_i = a_j = 0,1.

Метод предельных отклонений

Предельное отклонение N_Sпред можно найти по формуле:

N_Sпред = N_H + E_S(ΔN) ± d_S(ΔN)

где N_H- номинальное  значение размера; E_S(ΔN)- отклонение середины поля допуска от номинального значения; d_S(ΔN)- половина поля допуска.

N_H= A₁-( A₂+ A₃),

N_H = 70– 30– 20=20.

 - отклонения середины поля допуска от номинального значения.

=-0,3; =-0,2+0=-0,2

E_Σ = -0,3+0,2= -0,1 – значение отклонения середины поля допуска от номинального значения.

, δ_Σ=0,15+0,1+0,1=0,35 – значение половины поля допуска.

Определили предельное отклонение N_Sпред замыкающего звена:

Вероятностный метод

Из условия задачи коэффициент относительной ассиметрии a_i = a_j = 0,1;   а коэффициент относительного рассеивания K_i= K_j = 1,2.

,;               ;

,

 Методом предельных отклонений и вероятностным методом, получили два значения этого отклонения (, соответственно). Полученная разница значений предельных отклонений объясняется применением различных методов. При использовании метода предельных отклонений определяются всегда предельные отклонения, что приводит к большим значениям, а при использовании вероятностного метода учитываются распределения первичных параметров в пределах  полей допусков. Метод предельных отклонений применяется при расчете точности единичных изделий, и гарантирует наиболее точное нахождение размеров звена в рассчитанных пределах. Но в случае массового производства целесообразно применять вероятностный метод расчета допусков. Он как раз гарантирует попадание размеров звена в рассчитанные пределы с вероятностью 0,997. Вероятность попадания в пределы поля допуска при методе предельных отклонений равна 1, т.е. все значения находятся в переделах поля допуска, а при вероятностном методе – 0,997, поэтому поле допуска, рассчитанное методом предельных отклонений, шире поля допуска, рассчитанного вероятностным методом.

 

2 Расчет вероятности безотказной работы

Рассчитать вероятность безотказной работы схемы теморона при следующих исходных данных: закон распределения – экспоненциальный,

К_Н = 0,6, t = 51⁰C.

Для расчёта представлена схема теморона (рис. 2).

Рисунок 2. Схема теморона.

Решение:

1. Рассчитывается  - интенсивность отказов теморона:

, где  - количество элементов каждого типа;  – число типов элементов работающих в одинаковых условиях.

А  это интенсивность отказа определенного элемента:

где  - интенсивность отказов при К_Н = 0,6; t = 51⁰C; а – поправочный коэффициент, учитывающий отклонения коэффициента нагрузки К_Н и температуры tот номинальных (К_Н = 1 и t = +20⁰С).

Данные по элементам теморона приведены в таблице 1:

Таблица 1 - Определение интенсивности отказов

№	Наименование и тип элементов	Обозначение по схеме	Ni	Режим работы КН; t 0C	li*10-5, 1/ч	li0*10-6, 1/ч	а
1	Резисторы МЛТ	R	12	0.6; 51	0.37	0.4	0.93
2	Конденсатор керамический	C	5	0.6; 51	1.36	1.4	0.97
3	Диоды кремниевые	VD	5	0.6; 51	2.2	2.0	1.1
4	Светодиод	HL	1	0.6; 51	2.2	2.0	1.1
5	Транзистор кремниевый	VT	1	0.6; 51	2.24	4.0	0.56
6	Переключатель	SB	1	0.6; 51	0.035	0.07	0.5
7	Микросхемы	DD	13	0.6; 51	0.01	0.02	0.54