關于機械可靠性設計的內涵分析

機械可靠性是機械產品在有限的時間里，在特定的條件下，完成的規定功能的能力。機械可靠性最早出現在上個世紀的電子產品領域上，但是各個國家的可靠性設計都是運用在航天和軍事領域上的。隨著社會經濟的進步，科學技術的發展，人們對機械可靠性設計需求發生了變化，可靠性設計漸漸從航天、軍事方向，轉向了民用范圍，機械可靠性設計重點也從強度轉向了質量、材質和規格上面。傳統的可靠性設計主要關注在承載和機械之間的聯系，現在的可靠性設計理念是不同于傳統的設計，它主要關注在與機械安全使用的機率和達到完成功能時間的機率，這種理念的轉變是設計理念上很大的進步。

1.概述機械可靠性的內涵

1.1 機械可靠性的內涵

可靠性是機械產品在有限的時間里，在特定的條件下，完成的規定功能的能力。機械的可靠性是判斷產品質量的一個標準。關于機械可靠性設計的內涵可以從幾個方面進行概述：

(1)它是關于機械產品來說的，關于可設計機械的；從廣義上說，它是以整個系統設備為對象的，或者使用系統里的一個子分支，也可以是一個零件或者使幾個零件的組合。

(2)可靠性是判斷產品質量的一個衡量標準，進過多次的實驗證明：產品質量能持續維護的時間和可靠性是成反比的。

(3)機械的使用條件是以可靠性設計為基礎的，可靠性設計是會隨著使用的條件變化而發生改變的。

(4)可靠性的設計其實就是以延長產品使用時間為目的的，對產品使用的功能進行可靠性的設計，以便盡可能的延長產品的使用壽命。

1.2 機械可靠性設計的特點和原理

可靠性設計在人們的觀念里并沒有明確的定義，這是因為機械產品的種類較為繁多，而且這些產品對于可靠性設計的需求也是不一樣的。機械產品使用范圍和功能的多樣化，也就決定了它們在設計理念和制造過程的不同，并且有一些機械產品本身的特殊性，在機械可靠性計算原理和方法也大有差異。想要明確的進行可靠性設計，就應該對產品所承擔的載荷有個人明確的確定，但是機械的使用在一定時期里都是處于繁瑣的階段，工作人員很難有精確的確定，這是因為這些載荷的大小和種類都是隨實際條件變化的，精確的載荷需要多次的實驗。在實際的載荷實驗中的不精確和艱難性，對可靠性設計都會有很大的影響，除此之外，環境、制作過程都會影響到產品的可靠性，為了避免可靠性設計出現失誤，就應該把眾多因素考慮在一起。

眾所周知，絕大部分的機械產品都是由很多的、不同功能的部件組合，通過螺栓等零件將其連接在一起，成為一個整體。在進行機械可靠性設計時候，要考慮到這些連接的零件，因為這些零件對機械可靠性有著很大的影響，其實，可以把這些連接形式看做虛擬的零件就可以了。

可靠性設計的合理性離不開科學的設計理念。因此，在實際的可靠性設計中，必須從設計的產品的根本情況和條件進行分析，選取適合和最準確的設計理念。在這個選取的過程中，首先要以應力和強度為基本理念，因為它充分證明了機械可靠性和載荷量之間相互的聯系，在這個基本理念上又產生了以距和距的方法，以及可靠性機率的理論，這些理論和方法都對可靠性設計的方法進行了完善。

2.現代化機械可靠性設計的研究

近些年來，應機械制造業和時代的要求，一些落后的機械可靠性設計產品被時代淘汰，想要在市場上站住腳步，機械制造必須與科學理念相結合，把科學的、新觀念、新理念運用到機械產品的設計中來。在科學技術、計算機技術和數學理論的運用下，機械可靠性設計有了質的飛越，在復雜的環境下，機械可靠性設計也逐漸走向現代化。

2.1 機械可靠性的設計走向現代化，與設計的靈敏性和著重分析分不開

關于靈敏性的說法，是指在復雜的設計環境進行可靠性設計中，存在著很多的關于數學幾何和物理性的問題，假如變動設計的方法，就會對產品的特點帶來很大變化的參數，如果機械產品的功能對其中的一些參數的變化反映最為靈敏的，那么就對這些特殊的參數進行靈敏的測試，這個過程就稱為靈敏度分析。在靈敏度分析中發現的對可靠性影響較大的因素，就在可靠性設計時這些因素進行著重分析，以防止出現可靠性的偏差，假如，出現那些對可靠性影響較小的因素，就在可靠性設計時候，減少設計分析的難度，把它按照正常可靠值來分析。這種設計方法，根據參數和能變性的聯系，再運用分析靈敏度和著重分析下，可以有效地增強機械的可靠性和延長機械產品的使用時間。

2.2 現代化機械可靠性基于穩健性的設計

產品的質量可以從兩個部分來說，一是在生產者的角度，它是指產品技術的質量。二是使用者的角度，它是指使用的質量。使用者的使用質量是可以真實看的到、摸得著的，使用者可以評價出產品的質量，但是技術質量就不是可以直接的感受到，它是指產品設計中達到的功能穩定性。在可靠性設計上加入靈敏度的分析之后，還可以再設計出一個把靈敏度因素做到最小的，使機械的功能達到最穩定的辦法。這種設計辦法就是盡量使用靈敏度最小的因素，制造出容差更大的產品，在設計的過程中使用穩定性設計發揮著很大作用。這種穩健性設計方法的優勢在于：有效縮減了資金的投入和投入工作人員的數量、盡量避免了設計中的不確定性因素，減少了社會資源的不必要流失，并且使產品的功能穩定性得到了很大提升。

機械的可靠性設計隨著科學技術的發展而不斷地進步，機械工作人員也在不斷地累積工作經驗，更新設計理念，加大對機械可靠性設計的研究，把機械可靠性的設計充分地應用在設計、制造的每一個步驟，這樣才可以很好的推進機械可靠性設計的進步，有效的提升產品的使用質量和穩定性服務，減少生產資金的投入，最大限度地提高經濟效益和社會效益的雙豐收。

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