淺析機械可靠性設(shè)計的內(nèi)涵與遞進

劉曉飛

（山東萬信項目管理有限公司，山東　煙臺　264100）

淺析機械可靠性設(shè)計的內(nèi)涵與遞進

劉曉飛

（山東萬信項目管理有限公司，山東煙臺264100）

【摘要】隨著我國現(xiàn)代化的發(fā)展，在現(xiàn)代機械系統(tǒng)中機械產(chǎn)品可靠性的設(shè)計占據(jù)了相當(dāng)重要的位置，機械可靠性設(shè)計也越來受到人們的關(guān)注。本文針對機械可靠性設(shè)計的內(nèi)涵與遞進進行研究，同時將傳統(tǒng)的可靠性設(shè)計方法與現(xiàn)在設(shè)計理念進行結(jié)合，對現(xiàn)代機械可靠性設(shè)計進行大體闡述。

【關(guān)鍵詞】機械可靠性設(shè)計；內(nèi)涵；遞進

隨著現(xiàn)代科技的不斷進步，每天都發(fā)生不同的變化，人們在對產(chǎn)品的要求也就更高，在對產(chǎn)品設(shè)計的時候，只有不斷的增強產(chǎn)品的可靠性，才能使其在激烈競爭的過程中求得生存和發(fā)展，因此我們必須重視產(chǎn)品可靠性的設(shè)計。

1　機械可靠性設(shè)計的內(nèi)涵

在社會飛速發(fā)展的今天，在對產(chǎn)品的設(shè)計早就開始了產(chǎn)品可靠性的研究，這在經(jīng)濟競爭中占有重要的地位。可靠性的研究對機械產(chǎn)品的材料和尺寸都進行了充分的考慮，對機械產(chǎn)品的使用安全概率和最大可能性的壽命進行研究，進一步增加機械產(chǎn)品的使用效率，這也是很大的進步。

機械可靠性設(shè)計主要就是指在規(guī)定的使用條件和時間的范圍內(nèi)，機械產(chǎn)品或系統(tǒng)對規(guī)定功能能夠順利的完成，可靠性設(shè)計的對象是機械產(chǎn)品或系統(tǒng)，無論是整套的機械系統(tǒng)還是單個的設(shè)備，都是可以看作可靠性設(shè)計的對象。最主要的核心就是在規(guī)定時間內(nèi)，產(chǎn)品的質(zhì)量能夠維持多久，這也就是可靠性的標(biāo)準(zhǔn)，在一般情況下，隨著時間的延長，產(chǎn)品的可靠性也就會逐漸降低。但是可靠性設(shè)計中應(yīng)該注意的條件就是要在一定規(guī)定的使用條件下，當(dāng)條件不同的時候，可靠性設(shè)計也就不同，可靠性設(shè)計主要就是完成規(guī)定的功能，保證機械功能的使用情況下，盡可能的使時間延長，這樣也就能夠更好的完成規(guī)定功能。

2　關(guān)于機械可靠性的特點和基本理論分析

2.1種類繁多的機械產(chǎn)品的可靠性要求不同

對于機械產(chǎn)品中，很多時候用途不同機械產(chǎn)品的種類也就不同，對于機械產(chǎn)品的組成和結(jié)構(gòu)也就不相同，他們的運行原理也是不相同的，有的機械產(chǎn)品需要的零件也是比較特殊。對于這些都不相同的情況下，在對機械產(chǎn)品的可靠爬行設(shè)計的時候也就不相同，他們的要求都不是統(tǒng)一的，他們使用的理論和計算方式也是不同。

2.2復(fù)雜的使用條件使得基本荷載的確定比較困難

在很多的情況下，如果工況發(fā)生了變化，處于工作狀態(tài)的機械產(chǎn)品的各個系統(tǒng)在承受功能也就會隨著發(fā)生變化，在對這種情況的研究必須經(jīng)過反復(fù)實驗，才能對產(chǎn)品功能進行確定。在實際操作過程中，荷載變化實驗不能再每一個系統(tǒng)或零件中進行研究，因此在確定機械產(chǎn)品荷載的時候，也就存在一定的難度，對進一步的可靠性設(shè)計具有很嚴(yán)重的影響。

2.3可靠性設(shè)計比較容易受到外部因素影響

對機械可靠性的影響因素有很多，設(shè)計因素、使用環(huán)境、產(chǎn)品制造工程這些都會對機械產(chǎn)品可靠性設(shè)計產(chǎn)生影響，這是也就要充分的考慮這些不確定的內(nèi)部因素的影響。在機械產(chǎn)品組成零件不同功能的時候，要以鉚、鍵以及螺栓等形式相互連接著。這些鏈接也就是可靠性研究的虛擬零件，對機械系統(tǒng)的可靠性的影響非常大。

3　關(guān)于現(xiàn)代可靠性設(shè)計的方法分析

隨著社會科技的不斷發(fā)展，許多的新知識、新理論、新材料和新工藝的產(chǎn)生，這些運用在機械產(chǎn)品可靠性設(shè)計中，機械產(chǎn)品的更新速度也就越來越快，借助先進的數(shù)學(xué)理論和計算機的輔助技術(shù)，許多的現(xiàn)代機械可靠性設(shè)計方案也就不斷呈現(xiàn)在我們面前，為復(fù)雜的機械設(shè)計問題找到解決的方法。

3.1基于靈敏度的可靠性設(shè)計方法

對于靈敏度的分析非常重要，這也是現(xiàn)代機械設(shè)計中的一種非常實用的設(shè)計方法，靈敏度分析主要就是對機械產(chǎn)品特性的設(shè)計參數(shù)的敏感度，在設(shè)計復(fù)雜的機械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的時候，需要考慮不同的物理和幾何參數(shù)，如果設(shè)計方案要修改，關(guān)于那些參數(shù)也就要進行修改，這也就會對產(chǎn)品的特性產(chǎn)生巨大影響，同時也就需要設(shè)計人員能夠了解這些情況。對于靈敏度分析的過程，對這些影響因素要進行嚴(yán)格控制，是產(chǎn)品安全可靠性得到保障。像這種可靠性設(shè)計，對機械可靠性設(shè)計的效果以及準(zhǔn)確性的提高有很大幫助，使產(chǎn)品的性能特性得以優(yōu)化，從而使其壽命得以延長。

3.2基于穩(wěn)健性的可靠性設(shè)計方法

根據(jù)靈敏度的可靠性設(shè)計方法，可以遞進到穩(wěn)健性的可靠性的設(shè)計方法，可以使靈敏度極小化，在以往的設(shè)計方案中，對設(shè)計方案進行修改之后，進行測試分析，要投入更多的人力物力，而基于穩(wěn)健性的可靠性設(shè)計方法在很大程度上使這些不必要的損失得以避免，也使得可靠性設(shè)計能夠更加順利的進行。

3.3基于理論基礎(chǔ)的可靠性設(shè)計方法

機械可靠性設(shè)計理論可以使可靠性設(shè)計的準(zhǔn)確性得到保障，根據(jù)產(chǎn)品的功能不同，對可靠性設(shè)計理論和方法也就不同。例如，廣義可靠性概率理論以及方法都是在可靠性理論基礎(chǔ)上進行研究，響應(yīng)面法以及隨機有限元法等都屬于可靠性設(shè)計的具體方法，涉及到的內(nèi)容包括靜強度設(shè)計、有限壽命設(shè)計以及疲勞強度設(shè)計等，還有機械產(chǎn)品可靠性設(shè)計，如對象關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、振動系統(tǒng)以及機構(gòu)系統(tǒng)等。

4　結(jié)束語

在對機械可靠性設(shè)計的時候，我們應(yīng)該考慮我國可靠性的實際狀況，在先進理論技術(shù)的支持下，增加機械產(chǎn)品的可靠性，促進企業(yè)經(jīng)濟效益的提高，從而促進適合我國國情的機械可靠性設(shè)計的向前發(fā)展。

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