Page 63 - 机电开发制造与轻工工程工艺

第三章 机电设备设计制造研究

4. 平均故障修复时间（MTTR）
是指设备出现故障后，从开始维修到恢复正常运行所需要的平均时间。
MTTR 反映了设备的维修性，MTTR 越短，说明设备的维修效率越高，可维护性

越好。

二、机电设备可靠性设计方法

（一）冗余设计

1. 工作原理
通过增加额外的组件、子系统或功能通道，当主系统出现故障时，冗余部分
能够接替工作，保证设备继续正常运行。
2. 应用形式

分为硬件冗余和软件冗余。硬件冗余如在航空发动机中采用双转子系统，当
一个转子出现故障时，另一个转子可以维持发动机的基本运行；软件冗余如重要
的控制系统中采用多套软件算法进行数据处理和决策，当一套算法出现错误时，
其他算法可以纠正或替代。

（二）耐环境设计
1. 环境因素考虑
充分考虑设备可能面临的各种环境因素，如高温、低温、潮湿、盐雾、沙尘、
辐射等对设备性能和可靠性的影响。

2. 设计措施
例如对设备进行密封处理，防止水汽、沙尘等进入；采用耐高温、低温的材
料和元器件；对电子设备进行电磁屏蔽设计，减少电磁干扰等，以提高设备在恶
劣环境下的适应能力和可靠性。

（三）降额设计
1. 设计原则
使机电设备中的元器件、零部件等在低于其额定应力的条件下工作，以降低
其失效概率，提高可靠性。

2. 应力类型
包括电气应力（如电压、电流）、机械应力（如载荷、应力集中）、热应力
等。例如，在设计电路时，将电阻、电容等元器件的工作电压控制在其额定电压

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