繼電器可靠性設(shè)計(jì)和控制._第1頁(yè)
繼電器可靠性設(shè)計(jì)和控制._第2頁(yè)
繼電器可靠性設(shè)計(jì)和控制._第3頁(yè)
繼電器可靠性設(shè)計(jì)和控制._第4頁(yè)
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1、繼電器可靠性設(shè)計(jì)和控制1 1繼電器可靠性設(shè)計(jì)和控制總的要求1.11.1繼電器可靠性設(shè)計(jì)的基本含義繼電器可靠性設(shè)計(jì)和控制是從“系統(tǒng)”的概念出發(fā), 在預(yù)防為主、 系統(tǒng)管理的思想指導(dǎo)下,從繼電器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、原材料選用、控制軟 件設(shè)計(jì)等方面,采取各種有效措施, 消除或控制繼電器在規(guī)定的條件下和規(guī)定的 時(shí)間內(nèi)可能出現(xiàn)的失效模式,在性能、費(fèi)用、時(shí)間等因素綜合平衡的基礎(chǔ)上,實(shí) 現(xiàn)繼電器既定的可靠性指標(biāo)。1.21.2 可靠性設(shè)計(jì)和控制的目的與必要性可靠性設(shè)計(jì)是在繼電器性能設(shè)計(jì)的同時(shí)考慮可靠性指標(biāo)的設(shè)計(jì), 它是以消除或控制繼電器在使用中的失效為目標(biāo), 保證繼電器在全壽命周期, 在 規(guī)定的使用條件下,

2、在各個(gè)環(huán)節(jié)都能具有良好的使用性能。 它的基本要求是, 保 證繼電器在制造、運(yùn)輸、儲(chǔ)存過(guò)程及使用期間,能完成規(guī)定的功能,達(dá)到可靠性 指標(biāo)要求。1.31.3可靠性設(shè)計(jì)和控制的基本條件1.3.11.3.1 質(zhì)量管理體系質(zhì)量管理體系是在質(zhì)量方面指揮控制組織建立方針和目標(biāo)并實(shí)現(xiàn)這些 目標(biāo)的相互關(guān)聯(lián)或相互作用的一組要素。 質(zhì)量管理體系的建立和運(yùn)行, 以過(guò)程控 制為基礎(chǔ),以顧客要求為輸入,轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品輸出,通過(guò)增值活動(dòng)和信息交流,不 斷滿足高可靠要求,使顧客滿意。質(zhì)量管理體系由管理活動(dòng)、資源保障、產(chǎn)品實(shí) 現(xiàn)、測(cè)量分析和改進(jìn)四大過(guò)程構(gòu)成。 GJB9001A-2001GJB9001A-2001質(zhì)量管理體系要求是軍

3、 用繼電器承制單位實(shí)施質(zhì)量管理體系評(píng)定制度的基本依據(jù)。GB/T19001GB/T19001- - 20002000是通用繼電器承制單位實(shí)施質(zhì)量管理體系評(píng)定制度的基本依據(jù)。1.3.21.3.2人員素質(zhì)可靠性設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)將產(chǎn)品可靠性由模糊的定性概念轉(zhuǎn)化為清晰明確的 定量指標(biāo),并貫穿于產(chǎn)品的整個(gè)壽命周期。 產(chǎn)品質(zhì)量形成于過(guò)程,過(guò)程是將輸 入轉(zhuǎn)化為輸出的一組允許的增值活動(dòng)。 把用戶需求轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品, 要經(jīng)歷設(shè)計(jì)、 采 購(gòu)、加工、裝配、檢驗(yàn)、試驗(yàn)等一系列工程過(guò)程,應(yīng)建立專職隊(duì)伍、專業(yè)手段和 專業(yè)方法。 設(shè)計(jì)決定著產(chǎn)品的固有質(zhì)量和可靠性。 設(shè)計(jì)人員的責(zé)任心、 技術(shù)水平 和工作作風(fēng)對(duì)產(chǎn)品的可靠性有著重大影響。1

4、.3.31.3.3 失效分析失效分析是確定失效原因和模式的過(guò)程,以防止未來(lái)類似失效事件的 發(fā)生。失效分析要采用各種技術(shù)和手段探測(cè)繼電器失效時(shí)的參數(shù), 確定失效的位 置、程度或根源,提出糾正預(yù)防措施。軍用繼電器失效分析后還要進(jìn)行“雙歸零” 工作,即技術(shù)歸零和管理歸零。技術(shù)歸零工作應(yīng)滿足“定位準(zhǔn)確、機(jī)理清楚、問(wèn) 題復(fù)現(xiàn)、措施有效、舉一反三”五條要求,管理歸零工作應(yīng)滿足“過(guò)程清楚、責(zé) 任明確、措施落實(shí)、嚴(yán)肅處理、完善規(guī)章”五條要求1.3.41.3.4 信息收集與產(chǎn)品可靠性有關(guān)的理論、工藝技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、考核辦法、失效分析技術(shù)、 失效機(jī)理、失效模式以及各種可靠性數(shù)據(jù)均稱可靠性信息。信息要完整、準(zhǔn)確, 要文

5、字化和集中管理。經(jīng)過(guò)加工的信息,它的作用和價(jià)值才能體現(xiàn)出來(lái)。1.3.51.3.5生產(chǎn)、試驗(yàn)設(shè)備、儀器儀表的維護(hù)性能先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備和測(cè)量、試驗(yàn)設(shè)備是可靠性設(shè)計(jì)與控制的基礎(chǔ)與保 障。為了保證生產(chǎn)設(shè)備與測(cè)量、試驗(yàn)設(shè)備的準(zhǔn)確性和可靠性,應(yīng)對(duì)這些生產(chǎn)、試 驗(yàn)設(shè)備、儀器儀表進(jìn)行控制和維護(hù)。2 2可靠性設(shè)計(jì)的基本原則的要求2.12.1 可靠性設(shè)計(jì)的基本原則2.1.12.1.1必須將產(chǎn)品的可靠性設(shè)計(jì)要求轉(zhuǎn)化為明確的、定量化的可靠性設(shè)計(jì)指標(biāo), 并有可靠性評(píng)價(jià)試驗(yàn)方案。2.1.22.1.2必須將可靠性設(shè)計(jì)貫穿于繼電器性能設(shè)計(jì)的每個(gè)環(huán)節(jié), 全面考慮影響產(chǎn)品 可靠性的各種因素。2.1.32.1.3可靠性設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合繼電

6、器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性能要求進(jìn)行。2.1.42.1.4可靠性設(shè)計(jì)應(yīng)由硬件和軟件 - 即產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的可靠性和可靠性工藝、可靠 性控制技術(shù)、可靠性應(yīng)用技術(shù)等組成。2.1.52.1.5可靠性設(shè)計(jì)的實(shí)施必須與可靠性管理緊密結(jié)合。2.1.62.1.6可靠性設(shè)計(jì)應(yīng)從我國(guó)國(guó)情出發(fā), 盡可能采用當(dāng)今國(guó)內(nèi)外成熟的新技術(shù)、 新 結(jié)構(gòu)、新工藝、新原理和新材料。2.1.72.1.7可靠性設(shè)計(jì)應(yīng)是產(chǎn)品性能、可靠性、費(fèi)用、研制周期等方面的最佳設(shè)計(jì)。2.22.2 可靠性設(shè)計(jì)程序 2.2.12.2.1 確定可靠性設(shè)計(jì)指標(biāo)2.2.1.12.2.1.1將用戶的可靠性要求, 在綜合平衡可靠性、 性能、 費(fèi)用和研制周期等因 素的基礎(chǔ)上, 轉(zhuǎn)

7、化為明確的、 定量化的可靠性設(shè)計(jì)指標(biāo), 并在設(shè)計(jì)任務(wù)書中予以 明確規(guī)定。2.2.1.22.2.1.2應(yīng)對(duì)可靠性指標(biāo)的必要性、 可行性、 經(jīng)濟(jì)性以及先進(jìn)性進(jìn)行論證, 必要 時(shí)進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。2.2.1.32.2.1.3應(yīng)有與可靠性指標(biāo)相應(yīng)的可靠性評(píng)價(jià)試驗(yàn)方案。2.2.22.2.2 制定可靠性設(shè)計(jì)方案2.2.2.12.2.2.1可靠性設(shè)計(jì)方案應(yīng)包括 : : 為實(shí)現(xiàn)可靠性指標(biāo)的基礎(chǔ)材料選定、工藝、結(jié) 構(gòu)等可靠性設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)方案。2.2.2.22.2.2.2通過(guò)對(duì)同類產(chǎn)品的可靠性分析和不同設(shè)計(jì)方案的可靠性預(yù)計(jì), 對(duì)設(shè)計(jì)方 案進(jìn)行優(yōu)化。2.2.2.32.2.2.3對(duì)設(shè)計(jì)方案的可行性、先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性,進(jìn)行可靠

8、性設(shè)計(jì)評(píng)審,必要時(shí) 進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。2.2.32.2.3對(duì)經(jīng)過(guò)優(yōu)化確定的初樣可靠性設(shè)計(jì)方案, 其具體的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)由標(biāo)準(zhǔn)化、 工 藝、質(zhì)量控制等部門進(jìn)行嚴(yán)格的審查并會(huì)簽。224224按GJB546A-96GJB546A-96勺要求,制訂產(chǎn)品的質(zhì)量保證大綱。2.2.52.2.5初樣制造,并在制造過(guò)程中實(shí)施質(zhì)量控制。2.2.62.2.6對(duì)制造出的樣品按照可靠性評(píng)價(jià)試驗(yàn)方案和試驗(yàn)方法進(jìn)行可靠性評(píng)價(jià)試 驗(yàn)。2.2.72.2.7初樣制造后的可靠性設(shè)計(jì)評(píng)審,并對(duì)試驗(yàn)中的失效進(jìn)行分析。2.2.82.2.8根據(jù)可靠性評(píng)價(jià)試驗(yàn)、 失效分析結(jié)果與設(shè)計(jì)評(píng)審意見, 進(jìn)行設(shè)計(jì)改進(jìn), 正 樣制造,并對(duì)正樣進(jìn)行可靠性評(píng)價(jià)試驗(yàn)。2

9、.2.92.2.9正樣制造及可靠性評(píng)價(jià)試驗(yàn)。2.2.102.2.10 最終可靠性設(shè)計(jì)評(píng)審。2.2.112.2.11 設(shè)計(jì)定型,產(chǎn)品能否達(dá)到預(yù)定的可靠性要求是是否定型的重要條件之一。2.32.3 繼電器可靠性設(shè)計(jì)指標(biāo)要求及論證繼電器可靠性設(shè)計(jì)指標(biāo)包括以下方面的指標(biāo):a a 環(huán)境適應(yīng)性,如工作溫度、耐潮濕、低氣壓、耐沖擊、振動(dòng)、加速度等。b b 主要性能參數(shù)隨時(shí)間的變化特性, 如觸點(diǎn)的接觸電阻、 絕緣強(qiáng)度隨時(shí)間的變 化,這種變化在壽命周期內(nèi)應(yīng)是有限的。c c 產(chǎn)品壽命、 失效率包括貯存壽命、 使用壽命和現(xiàn)場(chǎng)的工作失效率, 貯存時(shí)效 率等,它是元器件可靠性的主要特征量; 對(duì)新品來(lái)講, 提供失效率是指

10、鑒定失效 率。d d 主要失效模式及其分布,是指產(chǎn)品研制及使用中出現(xiàn)的失效模式及其分 布。2.3.12.3.1繼電器所能適應(yīng)的環(huán)境應(yīng)力范圍2.3.1.12.3.1.1工作溫度:繼電器應(yīng)能在規(guī)定的極限溫度下正常工作, 并應(yīng)能承受溫度 沖擊的作用。一般國(guó)軍標(biāo) GJB1042AGJB1042A GJB65BGJB65B以及GJB2888GJB2888等有可靠性指標(biāo)的繼 電器總規(guī)范規(guī)定的溫度范圍均為-65-65C125C 。2.3.1.22.3.1.2振動(dòng);繼電器應(yīng)能承受規(guī)定的正弦振動(dòng)作用, 在規(guī)定的振動(dòng)頻率和振 幅、加速度的作用下, 閉合觸點(diǎn)的斷開與斷開觸點(diǎn)的閉合時(shí)間均不應(yīng)超過(guò)規(guī)定值 的要求,在GJ

11、B1042AGJB1042A和GJB65BGJB65B中均規(guī)定閉合觸點(diǎn)的斷開時(shí)間不應(yīng)超過(guò) l0usl0us , 斷開觸點(diǎn)的閉合時(shí)間不應(yīng)超過(guò)1us1us。GJB65BGJB65B還規(guī)定繼電器應(yīng)能承受功率譜密度 為4040 (m/sm/s2) 2/Hz,Hz,總均方根值為239.1m/s239.1m/s2的隨機(jī)振動(dòng)作用。在GJB1042AGJB1042A GJB65BGJB65B中規(guī)定了振動(dòng)的頻率范圍和加速度值以及試驗(yàn)方法 的要求。2.3.1.32.3.1.3沖擊:繼電器應(yīng)能承受規(guī)定的沖擊作用, 在沖擊作用下, 閉合觸點(diǎn)的 斷開和斷開觸點(diǎn)的閉合時(shí)間不應(yīng)超過(guò)規(guī)定的要求。 一般沖擊的加速度值為 50g

12、50g, 75g75g、100g100g,隨著整機(jī)產(chǎn)品環(huán)境指標(biāo)的提高,對(duì)有些繼電器的沖擊加速度值以提 高到 120g120g 或 150g150g。2.3.1.42.3.1.4加速度:繼電器應(yīng)能承受規(guī)定的恒加速度的作用, 在加速度作用下, 繼 電器應(yīng)能可靠的動(dòng)作,觸點(diǎn)可靠的轉(zhuǎn)換,并要求在 X X、Y Y、Z Z 每個(gè)方向(共六個(gè)方 向)均能夠可靠工作。2.3.1.52.3.1.5其他要求:當(dāng)規(guī)定時(shí), 繼電器應(yīng)能在要求的特殊條件下正常工作, 如耐 輻射、失重、熱真空、噪聲干擾等。3 3繼電器可靠性設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容3.13.1 性能可靠性設(shè)計(jì)根據(jù)產(chǎn)品合同書、 研制任務(wù)書或技術(shù)協(xié)議書所要求的技術(shù)性能指

13、標(biāo)的要求, 如環(huán) 境適應(yīng)指標(biāo)包括工作溫度范圍、振動(dòng)、沖擊、加速度等,電性能指標(biāo)包括觸點(diǎn)額 定負(fù)載、接觸電阻、絕緣強(qiáng)度、線圈功耗、動(dòng)作釋放電壓、時(shí)間特性等,確定繼電器的類型、 結(jié)構(gòu), 然后對(duì)繼電器接觸系統(tǒng)、 電磁系統(tǒng)和整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行可靠性設(shè) 計(jì)。3.1.13.1.1 接觸系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)3.1.1.13.1.1.1 接觸系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)的要求接觸系統(tǒng)是電磁繼電器可靠性的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)單元。繼電器接觸系統(tǒng) 設(shè)計(jì)的任務(wù)是在給定的技術(shù)條件下, 選定適當(dāng)?shù)挠|點(diǎn)接觸形式、 觸點(diǎn)和簧片的材 料、觸點(diǎn)和簧片的幾何尺寸以及觸點(diǎn)間隙、 觸點(diǎn)初始?jí)毫徒K壓力、 觸點(diǎn)跟蹤(超 行程)等參數(shù),從而滿足繼電器接觸電阻、 壽命、介

14、質(zhì)耐壓等方面的可靠性要求, 重點(diǎn)保證接觸的可靠性。3.1.1.23.1.1.2 接觸系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)的內(nèi)容3.1.1.2.13.1.1.2.1 觸點(diǎn)和簧片的材料選擇要求a a 、具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性;b b 、觸點(diǎn)及鍍層材料應(yīng)能耐電弧或電火花磨損和機(jī)械磨損, 具有一 定的硬度和抗粘接性能;d d 、簧片材料應(yīng)具有良好的彈性。3.1.1.2.23.1.1.2.2 觸點(diǎn)接觸形式及形狀尺寸設(shè)計(jì)的要求:a a 、對(duì)于微型、 超小型等負(fù)載較小的繼電器, 觸點(diǎn)宜采用點(diǎn)接觸形 式,以增大接觸部位的壓強(qiáng),破壞觸點(diǎn)表面的污染物。對(duì)于大負(fù)載繼電器,觸點(diǎn) 宜采用面接觸形式,以增大散熱面積,減緩觸點(diǎn)電磨損。b b

15、、觸點(diǎn)組合形式上, 應(yīng)盡可能避免組裝形式, 減少組裝帶來(lái)的不 可靠因素,以可靠的熔焊代替鉚接。c c 、采用不同材料的觸點(diǎn)進(jìn)行配對(duì), 以提高觸點(diǎn)的抗電弧、 抗磨損 能力。d d 、簧片設(shè)計(jì)質(zhì)量要小, 尺寸不宜過(guò)長(zhǎng), 如采用高彈性模數(shù)的材料, 降低材料的比重或提高簧片剛度等方法,以使其諧振頻率高于給定環(huán)境頻率指 標(biāo),從而保證沖擊、振動(dòng)的環(huán)境適應(yīng)性。e e 、在通過(guò)額定電流時(shí), 簧片的電流密度不允許超過(guò)規(guī)定值, 以保 證簧片的溫升不超過(guò)允許值,從而保證接觸的可靠性。3.1.1.2.33.1.1.2.3 觸點(diǎn)壓力和跟蹤的設(shè)計(jì)要求:a a 、保證觸點(diǎn)間電接觸可靠,觸點(diǎn)接觸電阻穩(wěn)定;b b 、觸點(diǎn)的跟蹤

16、應(yīng)大于規(guī)定壽命內(nèi)觸點(diǎn)磨損的高度;c c 、適當(dāng)?shù)倪x擇觸點(diǎn)壓力與跟蹤等機(jī)械參數(shù), 以盡可能減少觸點(diǎn)的 回跳次數(shù)和縮短觸點(diǎn)回跳時(shí)間,從而減少觸點(diǎn)的磨損和電弧燒蝕;d d 、對(duì)于小負(fù)荷和中等負(fù)荷的繼電器, 觸點(diǎn)間應(yīng)有一定的跟蹤來(lái)清 潔表面,減少接觸電阻及熱效應(yīng),減少斷故障,提高接觸的可靠性;對(duì)于大負(fù)荷 繼電器,應(yīng)增大觸點(diǎn)壓力而跟蹤不宜太大, 以使觸點(diǎn)斷開時(shí)能夠迅速的拉斷電弧。3.1.23.1.2 電磁系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)3.1.2.13.1.2.1 電磁系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)的要求:電磁系統(tǒng)是由街鐵、軛鐵、鐵芯、線圈、推桿及銜鐵部分的支撐機(jī)構(gòu)及連接其它 系統(tǒng)的構(gòu)件組成; 從研究可靠性的角度, 電磁系統(tǒng)可分為磁路

17、固定部分 (包括線 圈)和磁路可動(dòng)部分(包括點(diǎn)焊在銜鐵上的推桿)。電磁系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì),除 保證吸力特性與反力特性的合理匹配和提供一定吸力余量, 以保證工作的可靠性 和參數(shù)的穩(wěn)定性外, 還應(yīng)考慮耐沖擊振動(dòng)、 耐熱、 耐高電壓和絕緣以及銜鐵轉(zhuǎn)動(dòng) 的靈活性等要求。3.1.2.23.1.2.2 電磁系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)的內(nèi)容:a a、足夠的電磁吸力余量和合理的吸力特性與反力特性的匹配,是電磁系統(tǒng)可靠 性設(shè)計(jì)的關(guān)鍵, 特別是要提高銜鐵動(dòng)作時(shí)的起始吸力, 以滿足接觸系統(tǒng)的初始?jí)?力、間隙和跟蹤等方面的要求。 為解決銜鐵吸合后吸力過(guò)大、 釋放電壓偏低的間 題,可采用增加隔磁片或?qū)曡F、軛鐵或鐵芯鍍層中加一層銅底

18、等方法。b b、通過(guò)合理的吸力特性與反力特性的匹配,減少銜鐵閉合的撞擊能量,以減少 銜鐵及觸點(diǎn)的回跳,減少大負(fù)荷繼電器的觸點(diǎn)燒損。c c、固定部份盡可能做成整體或采用旋鉚技術(shù),減少連接帶來(lái)的不可靠因素及非 工作氣隙,使磁路效率得到充分的利用,并提高整體結(jié)構(gòu)的剛性。d d、可動(dòng)部分相對(duì)支撐點(diǎn)應(yīng)對(duì)稱性好,點(diǎn)焊部位應(yīng)遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)動(dòng)部份以防止焊渣對(duì)轉(zhuǎn) 動(dòng)產(chǎn)生影響, 軸孔配合應(yīng)使銜鐵轉(zhuǎn)動(dòng)靈活但又不過(guò)松而晃動(dòng), 減少軸向竄動(dòng), 以 提高轉(zhuǎn)動(dòng)部分的轉(zhuǎn)動(dòng)靈活性和耐沖擊、振動(dòng)性能。e e、避免電磁系統(tǒng)重心過(guò)高(相對(duì)繼電器安裝固定點(diǎn)),以提高耐機(jī)械應(yīng)力能力。f f 、盡可能避免在銜鐵上加工超深軸孔,以保證較高的裝配精度

19、。g g 、線圈固定應(yīng)牢固, 保證在環(huán)境機(jī)械應(yīng)力下不產(chǎn)生任何相對(duì)運(yùn)動(dòng), 其引 出線不應(yīng)在機(jī)械應(yīng)力下受力,線圈引出線應(yīng)有絕緣套管防護(hù)。h h、選擇的線圈漆包線應(yīng)能耐受環(huán)境溫度和線圈溫升及觸點(diǎn)電弧溫升引起的熱效應(yīng)。i i 、視線圈工作電壓的大小,應(yīng)有防瞬時(shí)感應(yīng)反電勢(shì)措施,以提高線圈工作的可 靠性。3.23.2 結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)3.2.13.2.1 機(jī)械結(jié)構(gòu)的可靠性設(shè)計(jì)內(nèi)容:a a 、繼電器內(nèi)各結(jié)構(gòu)件要有一定的安全系數(shù), 以保證在使用中不產(chǎn)生對(duì)產(chǎn) 品性能有不良影響的有害變形、 有害的振動(dòng)或抖動(dòng); 對(duì)老化、 磨損等應(yīng)有一定的 余量,反復(fù)承受機(jī)械負(fù)荷的部分不應(yīng)在產(chǎn)品的壽命周期內(nèi)產(chǎn)生疲勞和損壞; 要有 一定

20、的超負(fù)荷承受能力。 各結(jié)構(gòu)件的連接要保證可靠、 安全, 如盡可能的采用點(diǎn) 焊等方式。 應(yīng)避免細(xì)而長(zhǎng)的支架設(shè)計(jì), 以避免對(duì)外界應(yīng)力的放大作用; 繼電器的 罩子應(yīng)有足夠的強(qiáng)度, 以保證在裝配、 測(cè)試、安裝中不因變形而引起繼電器參數(shù) 的變化,應(yīng)采用耐強(qiáng)沖擊的材料制造,并應(yīng)牢固地安裝在繼電器機(jī)構(gòu)上。b b 、繼電器安裝方式及安裝部位的確定應(yīng)能使繼電器承受技術(shù)條件規(guī)定的 極限沖擊、 振動(dòng),不能因安裝導(dǎo)致振動(dòng)的加速度值被放大, 安裝支架應(yīng)是繼電器 整體外殼的一部分, 應(yīng)牢固的連接在外殼上, 以防止繼電器與安裝支架間產(chǎn)生任 何移動(dòng),目前安裝支架多采用點(diǎn)焊的方式安裝在外殼上。c c、對(duì)于密封繼電器,應(yīng)經(jīng)過(guò)干燥

21、、排氣,再充入露點(diǎn)低于 -65-65C的氣體,采用熔 焊方式進(jìn)行密封。 密封繼電器底板、 罩子形狀設(shè)計(jì), 材料的選用應(yīng)考慮適于保證 密封性的熔焊工藝。 為保證焊接質(zhì)量, 在罩子或底板的焊接部位增加焊筋, 罩子 與底板尺寸采用過(guò)盈配合等方式。d d 、對(duì)于密封繼電器, 密封失效主要表現(xiàn)是漏氣, 熔焊部位有空隙或玻璃 絕緣子漏氣, 都可能造成密封失效。 因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中, 罩子與底板的配合問(wèn)題 應(yīng)加以關(guān)注, 引出端材料應(yīng)選用與玻璃封接匹配性能好的材料, 尤其要注意在裝 配過(guò)程中不能使引出端承受過(guò)大的外力作用,以免造成玻璃絕緣子碎裂而漏氣。3.33.3 工藝可靠性設(shè)計(jì)3.3.13.3.1 可靠性工藝

22、設(shè)計(jì)的目的:可靠性工藝設(shè)計(jì)的目的,是使產(chǎn)品設(shè)計(jì)固有可靠性在制造過(guò)程中給予充分的保 證,或者說(shuō)提高產(chǎn)品基本可靠性。在制造期間,可靠性控制的基本任務(wù)是掌握、 評(píng)價(jià)和控制加工、裝配、流轉(zhuǎn)、保管和運(yùn)輸過(guò)程中影響可靠性的因素。可靠性工 藝設(shè)計(jì)應(yīng)起始于產(chǎn)品設(shè)計(jì)工藝性分析審查, 當(dāng)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)要素及材料確定之后, 結(jié) 構(gòu)工藝就是產(chǎn)品可靠性基本保證。3.3.23.3.2 可靠性工藝設(shè)計(jì)的基本要求: a a、在經(jīng)濟(jì)的原則下,盡可能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和機(jī)械化加工,自動(dòng)測(cè)試及工藝參數(shù)監(jiān) 控,使影響可靠性的人為因素減少到最低程度。b b、要充分考慮繼電器零件小而薄、形狀復(fù)雜、裝配精度要求高、批量小、所有 零件要有互換性的特點(diǎn),

23、從精加工要求出發(fā), 選用加工設(shè)備和設(shè)計(jì)工裝, 關(guān)鍵零、 部件應(yīng)研制專用自動(dòng)化加工設(shè)備。c c、在選用測(cè)試儀表時(shí),要避免測(cè)試線路在測(cè)試時(shí)對(duì)繼電器性能的影響。d d、裝配校正應(yīng)盡可能采用夾具保證,減少校正工作量,保證質(zhì)量一致性。e e、電氣組裝、機(jī)械組裝應(yīng)采用永久性連接工藝。產(chǎn)品裝配應(yīng)以減少和消除觸點(diǎn) 污染、提高可靠性為目標(biāo),確定工藝方案和工藝流程。f f 、必須充分注意特殊工序(難以準(zhǔn)確評(píng)定其質(zhì)量的關(guān)鍵工序)的工藝設(shè)計(jì)和驗(yàn) 證。如底座燒結(jié)到電鍍工藝過(guò)程的測(cè)試控制、 觸點(diǎn)電鍍、 封罩前產(chǎn)品的的測(cè)試及 潔凈處理、分析控制等。g g、要有必要的符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求的測(cè)試和分析手段,它是可靠性技術(shù)研究和產(chǎn)

24、品可靠性評(píng)價(jià)、改進(jìn)的物質(zhì)基礎(chǔ)。h h、認(rèn)真進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析研究,在保證產(chǎn)品可靠性要求的基礎(chǔ)上,做到技術(shù)上 先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)上合理。i i 、應(yīng)盡可能選擇已經(jīng)成熟的典型工藝和特種工藝,如采用熔焊密封工藝,真空 焙烘、充氮工藝,采用點(diǎn)焊以代替錫焊、釬焊,減少污染,采用動(dòng)態(tài)清洗工藝, 采用組合線圈架制作與線圈繞制工藝。j j 、為了確定影響工序質(zhì)量的主要因素及其控制措施的有效性,可對(duì)為確保產(chǎn)品 固有可靠性而必須采用的特殊工藝進(jìn)行可靠性工藝驗(yàn)證試驗(yàn)。3.43.4可靠性評(píng)價(jià)試驗(yàn)設(shè)計(jì)3.4.13.4.1可靠性評(píng)價(jià)試驗(yàn)的目的:a a 、揭示產(chǎn)品失效模式,為設(shè)計(jì)改進(jìn)提供依據(jù)。b b 、評(píng)價(jià)產(chǎn)品可靠性符合設(shè)計(jì)指標(biāo)的程

25、度。c c 、積累可靠性數(shù)據(jù),評(píng)估產(chǎn)品的可靠性水平。3.4.23.4.2評(píng)價(jià)試驗(yàn)點(diǎn)的設(shè)置:a a 、初樣可靠性評(píng)價(jià)試驗(yàn)初樣可靠性評(píng)價(jià)試驗(yàn)的目的是考核設(shè)計(jì)原理和結(jié)構(gòu)的正確性、合理性、可行性,通過(guò)試驗(yàn)暴露設(shè)計(jì)缺陷,為改進(jìn)設(shè)計(jì)提供依據(jù)。這里的評(píng)價(jià)試驗(yàn) 主要是應(yīng)力界限試驗(yàn)。 試驗(yàn)項(xiàng)目安排應(yīng)盡可能使設(shè)計(jì)缺陷得以暴露, 并能為可靠 性預(yù)測(cè)提供必要的數(shù)據(jù)依據(jù),不一定全部項(xiàng)目都作。b b、正樣可靠性評(píng)價(jià)試驗(yàn)正樣可靠性評(píng)價(jià)試驗(yàn)的自的是全面考核設(shè)計(jì)質(zhì)量及技術(shù)性能指標(biāo),是對(duì) 產(chǎn)品的可靠性質(zhì)量設(shè)計(jì)有效性的試驗(yàn),主要是產(chǎn)品失效率鑒定及極限性能試驗(yàn)。 通過(guò)試驗(yàn)暴露樣品失效模式和設(shè)計(jì)、 制造缺陷, 為進(jìn)一步改進(jìn)設(shè)計(jì)提供依據(jù)

26、, 并 決定能否進(jìn)行設(shè)計(jì)鑒定定型, 試驗(yàn)內(nèi)容及方法要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)任務(wù)書或已確定的 國(guó)軍標(biāo)規(guī)定的條件和方法進(jìn)行。3.4.33.4.3 可靠性評(píng)價(jià)試驗(yàn)的內(nèi)容:a a、應(yīng)力界限試驗(yàn):摸清產(chǎn)品所能承受的環(huán)境應(yīng)力界限,評(píng)價(jià)其相對(duì)設(shè)計(jì)指標(biāo)的 富余量。b b、壽命試驗(yàn)或加速壽命試驗(yàn)。c c 、失效模式監(jiān)視試驗(yàn): 針對(duì)某一失效模式機(jī)理而專門設(shè)計(jì)的加速監(jiān)視試驗(yàn)。4 4可靠性設(shè)計(jì)的主要技術(shù)4.14.1繼電器的耐熱設(shè)計(jì) : :耐熱設(shè)計(jì)的目的是根據(jù)熱量的來(lái)源和分布,設(shè)法將熱輸入和危害降低到 最小程度。繼電器所能承受的熱輸入除了最高環(huán)境溫度外,還應(yīng)考慮線圈溫升, 觸點(diǎn)燃弧溫升以及焊接產(chǎn)生的熱輸入,繼電器的耐熱設(shè)計(jì)可采取

27、如下措施:a a、漆包線的最低工作溫度應(yīng)大于環(huán)境溫度與線圈溫升之和。b b、線圈架及包括材料應(yīng)選耐溫等級(jí)高、熱變形小的塑料材料。c c、接觸簧片應(yīng)選用熱穩(wěn)定較好的彈性材料,導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能要好,通常選用的 材料有:銀鎂鎳合金、鈹青銅、錫青銅等材料。簧片要有足夠的散熱面積。d d、采用熔焊密封工藝,簧片與引出端之間的連接應(yīng)采用點(diǎn)焊工藝。e e、對(duì)于大負(fù)荷繼電器,其引出端應(yīng)采用銅芯可伐,兼顧導(dǎo)電、導(dǎo)熱及與玻璃 匹配封接的要求。f f 、選擇適當(dāng)?shù)挠|點(diǎn)材料以及機(jī)械參數(shù), 盡可能減少電弧, 增大觸點(diǎn)的散熱能力, 考慮采用隔弧罩等措施。9 9、對(duì)于熔封繼電器可考慮在設(shè)計(jì)時(shí)在底板上加一 V V型隔熱槽,以防

28、止焊接熱 影響到玻璃絕緣子。4.24.2耐沖擊振動(dòng)設(shè)計(jì):對(duì)于一般的電磁繼電器, 導(dǎo)致其在沖擊、 振動(dòng)作用下失效的直接原因?yàn)椋?繼電器自身具有的維持觸點(diǎn)閉合的力小于沖擊、振動(dòng)施加在觸點(diǎn)上的瞬時(shí)作用 力,從而導(dǎo)致閉合觸點(diǎn)的瞬時(shí)斷開, 或者斷開觸點(diǎn)間的間隙小于沖擊、 振動(dòng)產(chǎn)生 的觸點(diǎn)振動(dòng)的振幅值, 從而導(dǎo)致斷開的觸點(diǎn)間瞬時(shí)閉合。 因此, 提高繼電器的耐 沖擊、振動(dòng)性能可以從兩個(gè)方面入手: 一是增大維持觸點(diǎn)閉合的力, 特別是常閉 觸點(diǎn)間的靜合壓力或者增大觸點(diǎn)間的跟蹤, 增大觸點(diǎn)間隙。 要增大靜合觸點(diǎn)壓力 和觸點(diǎn)間隙, 則必須增大電磁吸力, 以保證繼電器在靜合壓力和間隙增大的情況 下能夠吸合。另一個(gè)方面

29、是設(shè)法減少?zèng)_擊、振動(dòng)對(duì)觸點(diǎn)的影響。4.34.3 參數(shù)穩(wěn)定性設(shè)計(jì)繼電器參數(shù)變化問(wèn)題,特別是接觸電阻問(wèn)題與生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)環(huán)境潔凈 程度以及質(zhì)量控制密切相關(guān)。 從設(shè)計(jì)角度講, 這些參數(shù)的變化方面是由于設(shè)計(jì)給 出的余量較小, 另一方面是各系統(tǒng)中不穩(wěn)定因素較多, 且較為嚴(yán)重。 對(duì)于靈敏型 繼電器,接觸電阻問(wèn)題與吸動(dòng)、 釋放參數(shù)的變化問(wèn)題常常會(huì)同時(shí)存在。 為了保證 繼電器的接觸電阻、壽命以及介質(zhì)耐壓等要求,繼電器接觸系統(tǒng)中的接觸壓力、 跟蹤、間隙等機(jī)械參數(shù)就必須足夠大,這就要求電磁系統(tǒng)提供足夠的電磁吸力, 以保證繼電器在壓力、 間隙增大的情況下, 能夠可靠吸動(dòng)。 對(duì)于吸力有限的靈敏 型繼電器, 其吸力特性

30、曲線與反力特性曲線不能合理的匹配, 則往往導(dǎo)致機(jī)械參 數(shù)與吸動(dòng)參數(shù)不能同時(shí)滿足, 因此, 接觸電阻與吸動(dòng)變化問(wèn)題同時(shí)存在。 另一方 面,由于吸力有限,銜鐵動(dòng)程較小,從而導(dǎo)致靜合壓力、間隙和動(dòng)合跟蹤之間的 矛盾,在靜合壓力、間隙保證的情況下,動(dòng)合跟蹤就不能完全得到保證,導(dǎo)致繼 電器釋放困難。 因此,吸力特性曲線與反力特性曲線得到合理匹配, 提高銜鐵打 開狀態(tài)時(shí)的起始吸力,是保證各項(xiàng)機(jī)械參數(shù)要求,也是解決接觸電阻、吸動(dòng)、釋 放參數(shù)變化超差的關(guān)鍵。解決接觸電阻、吸動(dòng)、釋放參數(shù)變化超差,還應(yīng)考慮如下因素和方法:a a 、選擇適當(dāng)?shù)挠|點(diǎn)材料、形狀,提高觸點(diǎn)接觸面的光潔度;b b 、盡可能采用熔焊和點(diǎn)焊,

31、 減少焊劑的污染, 絕緣材料不應(yīng)釋放出有害 氣體。繼電器封工藝孔前制定合理的真空焙烘溫度和時(shí)間, 繼電器內(nèi)部充入高純 氮?dú)?;c c 、電磁系統(tǒng)的鉚裝應(yīng)牢靠,銜鐵要轉(zhuǎn)動(dòng)靈活,軸孔配合間隙要適當(dāng),銜 鐵軸向允許的位移要適當(dāng),簧片應(yīng)牢靠固定,銜鐵鍍銅以提高釋放參數(shù)。4.44.4 繼電器耐負(fù)載、壽命設(shè)計(jì):對(duì)于高電平負(fù)載(包括額定阻性負(fù)載、感性負(fù)載:交流負(fù)載、燈負(fù)載等),由于 觸點(diǎn)間的電弧的作用,使觸點(diǎn)燒蝕、熔化,從而產(chǎn)生氧化、碳化,使繼電器出現(xiàn) “斷”故障。另外也會(huì)使觸點(diǎn)粘接在一起。當(dāng)觸點(diǎn)切換中等電流負(fù)載時(shí),由于電流?。?00mA100mA,電弧作用明顯減弱,這時(shí) 因氣隙中及觸點(diǎn)表面的熱作用 (尤其是

32、在高溫條件下) 而析出的含碳物質(zhì)不能被 燒掉而沉積于觸點(diǎn)的表面, 使接觸電阻較有電弧作用時(shí)明顯增大, 接觸可靠性降 低。因此,高溫下中等電流負(fù)載試驗(yàn)是考核觸點(diǎn)表面是否存在嚴(yán)重有機(jī)污染的重 要手段。當(dāng)負(fù)載電壓降低到50mV50mV以下,電流降低到5050卩A A以下的低電平負(fù)載時(shí),這種電 流就無(wú)法擊穿觸點(diǎn)表面初始形成的膜電阻, 使接觸可靠性明顯下降。 特別是在高 溫下,觸點(diǎn)表面的有機(jī)膜會(huì)加厚。在低溫下,觸點(diǎn)表面可能結(jié)霜,使觸點(diǎn)的斷故 障明顯增多。4.4.14.4.1 提高繼電器高電平負(fù)載能力的方法有:a a、選擇具有較高負(fù)載能力的觸點(diǎn)材料,如 AgCdAgCd。AgSnOAgSnO等;b b、采

33、用不同觸點(diǎn)材料的配對(duì)使用;c c、減少觸點(diǎn)回跳,增大觸點(diǎn)間隙;d d、增加觸點(diǎn)間的分?jǐn)嗔Γ蕴岣哂|點(diǎn)的抗粘接能力。4.4.24.4.2 減少低電平、中等電流負(fù)載下失效的方法主要有:a a、 對(duì)繼電器進(jìn)行徹底的清洗,如采用有效地清洗劑進(jìn)行動(dòng)態(tài)清洗等;b b、 密封前對(duì)繼電器進(jìn)行真空焙烘;c c 、增大觸點(diǎn)間的接觸壓力或跟蹤;d d、觸點(diǎn)表面進(jìn)行光飾處理;e e 、要求在超凈環(huán)境下進(jìn)行生產(chǎn)。4.54.5 熔封繼電器氣密性設(shè)計(jì):為了保證熔封繼電器的氣密性,可采取如下措施:a a、底板和罩子配合間隙不大于 0.03mm0.03mm稍有過(guò)盈,過(guò)盈的大小根據(jù)繼 電器體積大小而定, 過(guò)盈量以罩子和底板壓平后

34、, 罩子不至于撕裂或沒(méi)有較大的 變形為好;b b,底板上最好設(shè)計(jì)-焊筋和隔熱槽,通過(guò)焊筋和罩子熔焊在一起,隔熱 槽的作用是不讓焊接熱量擴(kuò)散到底板的非焊接位置, 以便熱量集中,有利于焊接, 同時(shí)也保護(hù)玻璃絕緣子免受焊接熱的損害。c c,對(duì)于方形繼電器來(lái)說(shuō),罩子四個(gè)角的半徑R R要盡量小一些,一般來(lái)說(shuō) 底板的四個(gè)角R R走負(fù)差,罩子R R走正差。d d 、工藝孔密封鋼球的一邊不得倒角, 這樣鋼球點(diǎn)焊前和工藝孔是很細(xì)的 線接觸,點(diǎn)焊后鋼球和工藝孔接觸面增大,能有效地保證氣密性。4.64.6 失效分析技術(shù)對(duì)同類產(chǎn)品故障模式進(jìn)行收集分析(特別是使用現(xiàn)場(chǎng)故障),排出主次,找出失 效原因,提出改進(jìn)方案,進(jìn)行

35、驗(yàn)證,將有效措施用于設(shè)計(jì),目前較普遍應(yīng)用的方 法有“失效模式和效應(yīng)分析法”及“故障樹分析法”。 在對(duì)失效的繼電器進(jìn)行分 析之前,對(duì)失效的繼電器的背景材料應(yīng)詳盡了解并記錄, 包括基本結(jié)構(gòu)、 工藝特 點(diǎn)、常規(guī)失效模式、產(chǎn)品經(jīng)歷、使用條件、失效時(shí)的條件等,在對(duì)失效樣品作外 觀目視后,必要時(shí)應(yīng)作失效再現(xiàn)。產(chǎn)品失效應(yīng)按照產(chǎn)品失效分析程序進(jìn)行,失效分析的原則是先進(jìn)行非破壞性分 析,后進(jìn)行破壞性分析;先外部分析,后內(nèi)部分析(解剖分析);先調(diào)查了解與 失效有關(guān)的情況(線路應(yīng)力條件失效現(xiàn)象等。)后分析失效元器件。4.6.14.6.1 失效分析方案設(shè)計(jì)為了嚴(yán)格按順序有目的的選擇試驗(yàn)項(xiàng)目,以便快速準(zhǔn)確的得到失效原因

36、的證據(jù), 準(zhǔn)確判斷失效機(jī)理。 應(yīng)明確在分析過(guò)程中要選擇什么項(xiàng)目, 觀察什么現(xiàn)象, 并根 據(jù)所確認(rèn)的失效模式與環(huán)境的關(guān)系來(lái)確定采用何種開罩方式, 根據(jù)失效現(xiàn)場(chǎng)的信 息分析進(jìn)行各種環(huán)境條件下的功能觀察和失效現(xiàn)象觀察。 失效分析方法和程序的 選擇取決于對(duì)諸多因素的了解和掌握, 在執(zhí)行分析方案過(guò)程中的每一步, 如果發(fā) 現(xiàn)新的與原來(lái)推斷不一致的信息,就必須對(duì)方案及時(shí)進(jìn)行修改。4.6.24.6.2 外觀檢查元器件的外觀檢查十分重要, 它往往會(huì)為后續(xù)的分析提供重要信息。 首先用肉眼 來(lái)檢查失效的繼電器與好的繼電器之間的差異, 然后在光學(xué)顯微鏡下進(jìn)行進(jìn)一步 觀察。采用放大倍數(shù)為4 48080倍的體視顯微鏡,變

37、換不同的照明角度來(lái)獲得最佳 的觀察效果。4.6.34.6.3 電測(cè) 外觀檢查后, 按照繼電器的技術(shù)條件進(jìn)行電氣參數(shù)測(cè)試, 如觸點(diǎn)接觸電阻、 線圈 電阻、動(dòng)作和釋放電壓、絕緣電阻、介質(zhì)耐電壓等,測(cè)試的結(jié)果可以確定失效模 式,提高從失效環(huán)境中的到的失效機(jī)理估計(jì)的詳細(xì)度和精確度。 該測(cè)試更有利于 選擇正確的分析方案。4.6.44.6.4 內(nèi)部分析4.6.4.14.6.4.1 非破壞性內(nèi)部分析 a a X X 射線檢查聲學(xué)掃描檢測(cè):該項(xiàng)檢測(cè)對(duì)觀察塑封元器件的分層現(xiàn)象特別有效。c c 殘留氣體分析 : : 對(duì)密封腔體的殘余氣體進(jìn)行定量分析, 尤其是水氣和腐 蝕性氣體。d d密圭寸性檢查:圭寸裝在腔體里的

38、氣體水分的含量應(yīng)保持在 5000ppm5000ppm以下,兩種檢測(cè)方法:氦原子示蹤法檢測(cè)細(xì)小的泄漏,氟碳化合物檢測(cè)較大的泄漏。4.6.4.24.6.4.2 破壞性的內(nèi)部檢查開圭 : 開圭繼電器時(shí), 要避免任何金屬等多余物掉入圭裝中, 同時(shí)避免損傷 內(nèi)部引線。繼電器開圭后, 應(yīng)首先進(jìn)行內(nèi)部目視檢查, 觀察內(nèi)部結(jié)構(gòu)、 零組件是否有異 常,各部分的連接是否牢固,零、組件是否變形、變色,是否有其它多余物或污 染物。內(nèi)部機(jī)械檢查 : 可對(duì)繼電器的觸點(diǎn)間隙、接觸壓力、復(fù)原反力、銜鐵動(dòng)程、銜鐵 靈活性以及零件配合問(wèn)題等進(jìn)行檢查。4.6.54.6.5 確定失效機(jī)理失效分析的最終目的是確定失效機(jī)理, 必須從失效

39、鑒別的不同角度、 不同方面去 合理的解釋一個(gè)元器件的失效原因。4.6.64.6.6 糾正措施根據(jù)失效分析的結(jié)果, 提出防止失效再次發(fā)生的糾正措施和建議, 包括工藝、 設(shè) 計(jì)、結(jié)構(gòu)、線路、材料、篩選方法和條件、使用方法和條件、質(zhì)量控制和管理等 各個(gè)方面。4.6.74.6.7 結(jié)果驗(yàn)證失效分析的結(jié)果是否正確, 只有在實(shí)際應(yīng)用中才能得到驗(yàn)證, 因此需要加強(qiáng)元器 件生產(chǎn)單位、 使用單位和失效分析單位的聯(lián)系和合作, 生產(chǎn)單位和使用單位應(yīng)經(jīng) 常反饋對(duì)失效分析結(jié)論的驗(yàn)證情況, 使失效分析、 應(yīng)用驗(yàn)證構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng)。 失效 分析結(jié)果的驗(yàn)證, 即有利于元器件使用單位采取有效措施防止類似失效的再次發(fā) 生,提高元器件

40、的使用可靠性, 又有利于使用單位將元器件現(xiàn)場(chǎng)失效信息及時(shí)反 饋給元器件生產(chǎn)廠, 促使生產(chǎn)廠進(jìn)一步改進(jìn)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)工藝, 提高元器件的固有 可靠性,同時(shí)也有利于失效分析單位不斷提高分析水平。4.74.7 可靠性篩選技術(shù)可靠性篩選是指為了選擇具有一定特性產(chǎn)品或剔除早期失效的產(chǎn)品,而 對(duì)元器件 100100的進(jìn)行的一種或幾種試驗(yàn)。它是提高產(chǎn)品可靠性、穩(wěn)定性水平的一項(xiàng)有效措施, 篩選合格率還可用來(lái)判別整批產(chǎn)品的可靠性。 常見的可靠性篩選 項(xiàng)目有:高低溫運(yùn)行篩選、振動(dòng)篩選、密封性篩選、微粒碰撞篩選等??煽啃院Y選項(xiàng)目及條件的選擇,大致有以下幾個(gè)原則:a a 、篩選要針對(duì)產(chǎn)品的缺陷率及主要失效模式。b b、要

41、充分做好調(diào)查研究,掌握產(chǎn)品的失效分布、失效模式與機(jī)理,根據(jù)產(chǎn)品的 使用環(huán)境、失效率要求、成本、數(shù)量、效率等條件通盤考慮,確定合理的篩選項(xiàng) 目、程序; c c 、施加的應(yīng)力對(duì)于良好的產(chǎn)品應(yīng)無(wú)破壞作用,而能把絕大部份有缺陷的產(chǎn)品暴 露出來(lái)予以剔除;d d 、篩選時(shí)間的選定應(yīng)以盡可能排除潛在缺陷, 提高產(chǎn)品早期可靠性為原 則,但由于沒(méi)有一個(gè)篩選方案能把潛在缺陷 100100的暴露出來(lái),所以應(yīng)根據(jù)規(guī)定 的置信度和產(chǎn)品允許缺陷率來(lái)確定適當(dāng)?shù)暮Y選時(shí)間。5 5 可靠性設(shè)計(jì)驗(yàn)證5 51.1. 接觸系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)接觸系統(tǒng)是電磁繼電器可靠性設(shè)計(jì)的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)單元。接觸系統(tǒng)可靠性設(shè) 計(jì),在滿足一般性設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)上,

42、重點(diǎn)保證接觸可靠性。根據(jù)我國(guó)材料供應(yīng)狀況和觸點(diǎn)參數(shù)要求,采用了銀鎂鎳簧片的根部點(diǎn)焊 過(guò)渡片后再與焊腳點(diǎn)焊的新工藝, 接觸簧片垂直均勻地分布在底座上, 避免了釬 焊對(duì)繼電器表面的污染。 在裝配中設(shè)計(jì)了專用點(diǎn)焊夾具, 保證了觸點(diǎn)間隙和靜合 壓力,提高了接觸系統(tǒng)的校正效率, 減小了簧片根部的調(diào)整應(yīng)力, 提高了接觸簧 片在壽命全過(guò)程中機(jī)械參數(shù) ( 觸點(diǎn)壓力、觸點(diǎn)間隙等 )的穩(wěn)定性。5 52.2.磁路系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)電磁系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì),除保證吸力特性和反力特性匹配和安全系數(shù)外, 還要求:固定部分盡可能做成整體,減少連接帶來(lái)的不可靠因素及非工作氣隙, 使磁路效率得到充分的利用,并提高整體結(jié)構(gòu)剛性;線圈固定

43、牢固,保證在環(huán)境機(jī)械應(yīng)力下不產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng), 其引出線不應(yīng)在機(jī)械應(yīng)力下受力, 并采取一定 的密封設(shè)計(jì)措施, 以消除線圈在有害氣氛下, 電解腐蝕引起的失效; 整個(gè)磁路 受外磁場(chǎng)干擾小, 溫度穩(wěn)定性好; 避免電磁系統(tǒng)的重心過(guò)高 (相對(duì)繼電器安裝 固定點(diǎn)),以提高耐機(jī)械應(yīng)力的能力; 從設(shè)計(jì)上考慮減小銜鐵的軸向竄動(dòng)及摩擦 因素,以提高銜鐵在振動(dòng)、沖擊下的工作穩(wěn)定性。根據(jù)上述考慮和要求,采取了以下可靠性保證措施 : :(1 1) 磁路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要考慮選擇一種磁效率高、平衡旋轉(zhuǎn)式銜鐵的磁路系 統(tǒng) ,以滿足耐惡劣環(huán)境條件的要求。在保證合理的磁通密度情況,銜鐵須設(shè)計(jì)c.c.有關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范;成質(zhì)量輕而對(duì)稱性好的結(jié)構(gòu)。 應(yīng)嚴(yán)格控制尺寸的精度, 保證銜鐵的質(zhì)量平衡及準(zhǔn) 確的裝配尺寸。銜鐵結(jié)構(gòu)見圖 2 2。(2)(2)設(shè)計(jì)的鐵心一端帶臺(tái), 它與軛鐵旋鉚后進(jìn)行整體熱處理再電鍍鎳。 這種工藝 減少了鍍層和非工作氣隙的損耗, 極大地提高了該產(chǎn)品的電磁吸力。 這是該產(chǎn)品 磁路系統(tǒng)與同類繼電器的顯著區(qū)別,也是獨(dú)特設(shè)計(jì)之一。(3)(3)電磁系統(tǒng)的裝配選用鐵心與另一軛鐵過(guò)盈配合,靠過(guò)盈量來(lái)保證其裝配牢 固。這樣就避免了傳統(tǒng)的壓鉚工藝造成鐵心變形的弊病, 保證了導(dǎo)磁零件的磁疇 有序排列。5 53.

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