機械設計可靠性的相關探究分析

梁宇榮　馮永勝

摘要：隨著科學地不斷發展進步，機械化的程度也在不斷提高，與電子產品相比，機械設計的可靠性理論發展還不完善，仍然存在著可靠性的問題。機械設計是一項相對繁瑣的作業，其主要依據的是較強的創造力。只有機械設計的可靠l生得到保證，機械生產出的產品才能有較高的可靠性。本文通過介紹機械設計可靠性的一系列特點，分析了機械設計可靠性的發展概況，揭示出了機械設計中可靠性的重要性。

1.前言

從事機械設計這一項處在邊緣處的工作時，最需要的就是具有很強的創造力，并且，機械設計所涉及的知識范圍比較廣，需要有相當大的可靠性研究范圍。所謂機械設計的可靠性，就是指機械設計生產出的產品能夠在一定的環境中，完成所規定出的功能設置，可靠性主要是通過一件產品能否能夠正常完成應用功能得以體現，它代表著產品是否達到了相關的標準。而機械設計需要有五個階段：第一階段是計劃期，對機械設計做出準確合理的規劃，設計出可行的工作方案；第二階段時是方案設計期，在這一時期主要是提出原理性的內容，確定工作的原理圖；第三階段是技術設計期，設計出所需使用的每一項材料的尺寸、外形等，更好地保障機械設計的可靠性；第四階段是文件編制期，在這一階段需要對產品進行標準檢查，檢驗產品的性能，記錄檢查結果；第五階段是保養期，主要是對機械設計的產品進行維護。機械設計在不同的階段所需要做的工作不同，體現出的可靠性也不同，機械設計的可靠性貫穿于機械設計的整個過程。

2.機械設計可靠性的特點

第一、對機械設計可靠性的預測比較困難。機械設計是處在相當繁雜的環境中進行的一項工作，沒有比較完整的可靠性數據，而且，機械設計的可靠性模型也必須依賴于其他可靠性模型才能建立，然而，用這種方式對機械設計的可靠性進行預計也是非常困難的。

第二、機械設計生產出的產品所使用的零件大多數都不是標準的，這些零件大多數都是通用的，而且標準化的程度都很低。設計人員需要同時考慮到在和的性質、材料的性能等數據，然而由于這些數據的分布都是相對分散的，對這些數據的研究也就是機械可靠性設計的困難之處。

第三、機械設計過程中所產生故障可以分成兩種，一種是偶然性的故障，另一種是耗損型的故障。造成耗損型的故障主要是由機械產品的老化、破損等因素，這就造成了機械產品的使用壽命較短，產品的耐用性比較低，對產品使用壽命的分布指數統計方式也不能被很好地應用。

第四、機械產品所出現的故障的模式會很多，而且還會相對繁雜。出現故障的原因會有很多，例如零件損壞、老化等，而且，每個零件都可能會出現許多的故障模式，而同一種故障模式也可能不出現在同一個部件上，這些都加大了對機械設計所產生故障分析和探索的難度。

3.國內外機械設計可靠性的發展概況

機械設計的可靠性程度一直都在穩步前進，國內外的機械設計都在發展進步，以下就是對國內外機械設計可靠性的發展進行的概括。

首先是對國外機械設計可靠性發展概況的介紹：機械設計的可靠性這一概念開始于二十世紀二十年代，縱觀歷史，第一次將機械設計的可靠性技術應用于實踐的是在第二次世界大戰末德國的火箭上作為引導裝置。機械設計的可靠性問題在Freuenthal發表了“結構的安全度”后得到了很大的重視和關注，上個世紀六十年代，包括前蘇聯、美國、日本、英國等眾多國家都已經對機械設計的可靠性進行了進一步的研究探索，而且，在處理機械設計的可靠性問題上取得了很大的成果。在六十年代的中期，對機械設計可靠性的概率進行探索的研究也得到了很大的發展和完善。后來，人們進一步將機械設計可靠性的概率統計方式進行改善，得到了相對完善的計算機械設計可靠性概率的計算方法。另外，在1974年，美國和日本又加大了對機械設計可靠性的問題進行了分析研究，其他一些國家也設立了相關的研究所，有專門的研究小組進行分析探索。現在，國外的一些國家一直都將機械的可靠性設計應用于各種行業，突出了機械設計的可靠性的重要作用和功能。

與國外相比，我國對機械設計可靠性的研究較為落后。下面就是對我國在機械設計可靠性的發展所做出的簡要概述：我國對機械設計可靠性的研究是從上個世紀六十年代開始的，研究的起步較晚，而且，蓬勃發展的時期是在二十年后的八十年代。在可靠性技術得以發展之后，我國機械設計方面的研究也開始蓬勃，各高校和相關專業也都開始加大了對機械設計可靠性的研究力度，提出了相關性的發展建議和標準，使得機械設計的可靠性程度有了很大水平上的提高。但是，我國對機械設計可靠性問題的研究還處在不成熟的階段，同國外的一些國家相比仍然相差甚遠，對機械設計的可靠性問題的研究仍然存在著一些問題：第一、我國目前對可靠性問題的研究主要是針對電子行業的，對機械設計方面的可靠性研究還缺乏相應的指導方針和標準，因此，我國對機械設計可靠性問題的研究還有很多的阻礙。第二、由于我國對機械設計可靠性問題的研究時間較短，所積累的對可靠性問題得研究經驗還比較少，這使得對機械設計可靠性的檢驗時間會相對較長、所需使用的費用也會相對較高等，這些都對機械設計可靠性的研究有了很大的阻礙。第三、我國的機械設計人員對機械設計的可靠性問題的理解還不夠深，不能完全掌握對可靠性概率的計算和統計方法，這就使得我國在機械設計可靠性方面存在著知識更新的問題。

4.總結

對機械設計可靠性這一項設計學科較多的工作來說，不同的設計階段會有不同的重要之處，需要相關人員認真分析并熟練掌握。在進行機械的可靠性設計時，需要遵循相關的設計原則，并按照正常的設計步驟進行。當前，國外的機械設計可靠性程度發展水平較高，而我國則仍處在不成熟的階段，需要通過借鑒國外的機械設計方法和原則促進可靠性程度的進一步提高。因此，我國需要根據國家的基本國情，適當地加大機械設計可靠性的研究力度，最大限度地保證機械設計的可靠性，保障機械設計的產品的可靠性，生產出高質量、高水平的產品。

參考文獻

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