【相关知识】

一、产品的失效过程可分为以下3个阶段：

(1)早期故障期。产品在使用初期，由于材质、设计、制造、安装及调整等环节造成的缺陷，或检验疏忽等原因存在的固有缺陷陆续暴露出来，此期间故障率较高，但经过不断的调试和排除故障，加之相互配合件之间的磨合，使故障率较快地降下来，并逐渐趋于稳定运转。

(2)偶发故障期。这个期间的故障率降到最低，且趋向常数，表示产品处于正常工作状态。这段时间较长，是产品的最佳工作期。这时发生的故障是随机的，是偶然原因引起应力增加，当应力超过设计规定的额定值时，就可能发生故障。

(3)磨损故障期。这个时期的故障迅速上升，因为产品经长期使用后，由于磨损和老

化，大部分零组部件将接近或达到固有寿命期，所以故障率较高。

二、人在人机系统中的主要功能：

(1)传感功能。通过人体感觉器官的看、听、摸等感知外界环境的刺激信息，如物体、事件、机器、显示器、环境或工作过程等，将这些刺激信息作为输入传递给人的中枢神经。

(2)信息处理功能。大脑对感知的信息进行检索、加工、判断、评价，然后做出决策。

(3)操纵功能。将信息处理的结果作为指令，指挥人的行动，即人对外界的刺激作出反应，如操纵控制器、使用工具、处理材料等，最后达到人的预期目的，如机器被开动运转、零件被加工成形、机器的故障已被排除、缺陷零件已被修复或者更换等。

三、人机特性的比较

人优于机器的能力主要有：信号检测、图像识别、灵活性、随机应变、归纳、推理、判断、创造性等;

机器优于人的能力主要有反应、操作速度快，精确性高，输出功率大，耐久力强，重复性好，短期记忆，能同时完成多种操作、演绎推理以及能在恶劣环境下工作等。

四、人机功能分配原则

根据人机特性的比较，为了充分发挥各自的优点，人机功能合理分配的原则应该是：笨重的、快速的、持久的、可靠性高的、精度高的、规律性的、单调的、高价运算的、操作复杂的、环境条件差的工作，适合于机器来做;而研究、创造、决策、指令和程序的编排、检查、维修、故障处理及应付不测等工作，适合于人来承担。

五、机械设备结构可靠性设计要点

(一)确定零件合理的安全系数

安全系数是指零件在理论上计算的承载能力与实际所能承担的负荷之比值。确定安全系数时应考虑以下几个因素：

(1)环境条件的影响如温度、湿度、冲击、振动等;

(2)使用中发生超负荷或误操作时的后果;

(3)为提高安全系数所付出的经济代价是否合算等。

安全系数的提高应通过优化结构设计来达到，而不是简单地通过增加构件尺寸、增加重量或增加费用等方法来实现。