淺析機械可靠性設計的內涵與遞進

曹冠鵬

摘要：由于科學技術的不斷發展，現代化的機械生產可靠性面臨著更加巨大的考驗，尤其是當前人們對于機械性能寄予更高的要求，對于產品的可靠性運行更加重視，那么開展以機械可靠性的設計研究勢在必行。本文主要結合當前機械生產過程中我國的設計在可靠性的內涵與遞進過程的一些特點和發展進行論述，為促進我國機械可靠性設計的發展提供有力的建議。

目前我們正處于科學急速發展的時代，對于新產品的要求更加高，而且對于機械生產上的可靠性越發重視。因為機械的可靠性直接關系到生產過程中的安全問題，如果生產過程中面臨著安全的隱患，那么則很有可能造成生產事故。所以針對機械的可靠性設計上需要我們進行深入的研究，促進我國的機械設計水平可靠發展，從而實現了機械制造在國際競爭力以及對于機械的可靠性技術研發上的突破。另外機械的可靠性設計可以提升機械在國際競爭中的地位，它可以為機械在生產過程中提供安全的技術保障，為實現安全生產打下了堅實的基礎。下面就機械可靠性設計過程中的內涵與遞進進行論述。

1.機械可靠性設計的現狀探究

所謂的可靠性主要是指產品在一定的環境條件下，可以在規定的時間范圍內完成其相應的工作，具有很高的連續性和重復功能。可靠性設計是上個世紀被提及并且隨著科學技術的發展該項技術也在不斷的發生著變革。機械可靠性設計主要還是依據計算機的概率統計和隨機理論，通過計算機完成結構分析，對該系統的可靠性進行運算。根究相關的研究表明，機械結構的設計可靠性是保障該機械穩定的主要因素，因此我們在進行機械的設計對于其可靠性的研究就顯得非常重要。只有設計的可靠才能夠確保機械在制造和安裝過程中的安全，這樣才能夠有效的提升工業生產水平，從而實現產業化優化。

雖然我國對于機械的可靠性設計的研究已經取得了一些成就，但是這些的主要研究活動還是集中在學校的研究上，難以在實際的工作設計領域進行研究，即研究僅僅屬于理論上的研究，而實踐上的研究明顯還不足。我國在機械的可靠性設計上的研究還是與世界先進水平存在著差異，亟需我們努力對其進行改善，實現理論實踐共同發展。我國的機械可靠性設計無論是管理還是技術應用上都還存在著不足，管理上沒有建立起相應的管理體系，而技術的應用則也沒有進行推廣和創新使用，形成這些問題的關鍵主要是對于可靠性理論的一些研究實踐短，并且沒有廣泛的傳播，綜合各個方面我國的機械可靠性設計明顯不足，需要我們不斷進行努力，從而實現我國的機械可靠性穩步發展。

2.機械可靠性的常用設計方法

2.1.基于概率方法的機械可靠性設計

概率設計方法主要是以概率設計作為理論指導，然后形成的一種機械設計的零部件和構件的設計方法。概率設計時，需要對原材料的強度、大小、性能等進行概率統計分析，接著對其采用干涉模型進行計算。設計過程中要在干涉模型的幫助下完成對隨機變量的計算，實現零部件可以達到預期的可靠度指標。概率設計方法可以保證機械的可靠度，此種設計方法并不是以最小強度大于最大應力作為指標，而是通過概率描述應力和強度分布。采用概率設計方法可以有效的克服傳統方法中由于應力和強度之間變化而產生的可靠性缺陷。概率設計在機械可靠性中的應用可以滿足定量的可靠度要求，其主要是由于此種概率設計方法可以預見性的承認了零件故障的問題，并且可以對零件的故障給予正確的解釋。

2.2.基于穩健性的機械可靠性設計法

所謂穩健性機械可靠性設計是以統計學作為分析的基礎，然后盡可能的保持該產品的性能穩定性。還可以最大限度的提升產品的使用時限，那么我們在進行設計過程中就要考慮到制造過程中和使用過程中外界參數對于產品的影響。對于產品本身存在的結構問題、參數問題進行預見性解決。穩健性設計可以用于衡量機械制造的可靠性，以及產品對于用戶造成損失的大小。所謂的損失主要是指實際功能和預期目標的偏差，偏差越大則用戶的損失也越大，那么該產品的質量也就越差。采用穩健性設計方法具有明顯的缺陷，從理論上看，此方法是成立的，但是從技術上來分析，該方法難以實現且經濟實用性較差。穩健性設計方法則是融合了多種技術，可以對產品進行改良和完善，并且對于機械產品的可靠性提升更高。

3.可靠性設計優化對策

機械產品的生產最為重要的環節就是設計環節，如果設計不過關，那么該機械產品就沒有生產的必要，從盈利的角度來看，只有通過優良的設計，生產出可以提升效果、提升生產安全性的產品才具有立足之地。否則設計不優良、設計難以說服投資之人，那么這種機械產品的生產會被擱淺。因此面對當前日新月異的科學技術時代，不斷將科學技術用于生產力的提升上，從生產材料的營運、發展新的機械生產技術，勢必會接替落后的機械制造產品。因此在機械可靠性設計的優化上首先要對設計的方案進行優化，其次則是對機械制造的產品質量進行跟蹤保障，不斷以服務質量來占據市場，贏得商家的青睞。最后機械產品可靠性設計的優化，還需要對設計的完善度進行優化，因為這樣才能夠對成本進行控制，對于機械產品的質量和成本進行控制。從而為市場提供優良的機械產品，按照市場的調查來改良設計的方法，不斷通過提升設計效果以及運行效果來促進機械產品的可靠性設計。

4.總結

隨著當前科學技術的穩步發展，不斷將機械設計的可靠性納入到最基本的設計要求之中，從而實現了對機械產品質量的提升，切實有效的運用先進的計算機技術，不斷實現數學規劃與計算機科學技術聯合使用。機械優化設計過程中需要針對可靠性設計方案進行合理優化，希望通過優化方案來改善在機械可靠性設計過程中的一些問題，采取必要的解決措施，來推動機械可靠性設計的發展。

參考文獻：

[1]張義民.機械可靠性設計的內涵與遞進[J].機械工程學報，2010，14：167 188.

[2]張義民，黃賢振.機械產品研發的可靠性規范[J].中國機械工程，2010，23：27732785.

[3]唐振宇，盧英全.機械可靠性設計的內涵和遞進[J].科技傳播，2013，15：64+50.

[4]邱繼偉，張瑞軍，叢東升，郭楠.機械零件可靠性設計理論與方法研究[J].工程設計學報，2011，06：4【）1 406+411_