機械可靠性設計的內涵與遞進關系探討

鐘山

陜西中煙工業有限責任公司，陜西漢中，723102

機械可靠性設計的內涵與遞進關系探討

鐘山

陜西中煙工業有限責任公司，陜西漢中，723102

對于機械可靠性的設計，需要建立在故障物理學的基礎研究上，配合可靠性的試驗流程進行整合分析，給予數學力學模型提供參考依據，從而提高產品的可靠性。由于很多的機械產品都對可靠性提出了更高的要求，這就使得機械的復雜性不斷的提高，因此重視機械產品的可靠性是十分重要的。本文從實際出發，針對機械的可靠性設計進行闡述。

機械可靠性；機械設計；內涵與遞進

如今，隨著時代的進步以及科技的不斷發展，科學技術日新月異，這也對產品提出了更高的要求，而在工程科學領域當中，可靠性也得到了更多的重視。就機械結構的可靠程度來講，與機械的設計有著十分密切的作用，因此在機械的設計過程當中，就應該充分考慮機械結構的可靠性。目前，我國機械結構的設計水平與西方國家相比，還比較低端，要實現機械制造業的健康發展，在國際競爭當中取得優勢，就需要重視機械可靠性技術的研發。此外，世貿組織推行的機械產品強制認證制度也提出了更高的要求，這都表示著研究機械結構的可靠性是非常重要的。

1 機械可靠性概述及發展現狀

所謂的可靠性，就是產品在特定的工作條件下，在規定時間內完成規定功能的重復性能力。上個世紀二十年代，世界上開始了對于可靠性技術的研究，而上個世紀四十年代，可靠性的研究才真正的運用到結構工程設計當中。一般來講，可靠性技術依賴于概率統計等理論，通過結構分析技術，來達到對結構系統的估計。通過實際的研究發現，機械結構的可靠性與機械結構的設計有著十分密切的聯系。因此，為了保證接卸結構的可靠，優化產業結構，可靠性是十分重要的。基于這樣的要求，可靠性分析得到了很快的發展。

如今，我國對于機械可靠性的研究已經取得了一定的成果。這一類的研究活動及中國在專業研究機構當中，已經有很多研究人員參與到了實際的研究當中。經過實際的研究，現在已經出現了一些專業的學術報告。但與國際水平相比，我國仍然水平較低。如今，我國對于機械可靠性的研究仍處于起步階段，我國也并沒有建立可靠的管理體系，設計技術亦沒有得到推廣使用。之所以會出現這些問題，一方面是由于我國對于機械可靠性并沒有足夠的研究，另一方面也與設計人員的設計水平、企業創新能力的缺乏有著很大的關系，并且，在一定程度上影響了我國的經濟發展。

2 機械可靠性設計的常用方法

2.1 概率設計方法

所謂的概率設計法，是一種設計機械構建的方法，在概率設計法當中，需要將設計理論作為指導。首先，應對原料的強度等進行概率統計，然后應用模型進行計算，最后在模型的幫助下，取得零件的尺寸、壽命等。概率設計法的核心，是在模型的幫助下，保證零件能夠達到可靠性指標。與傳統的設計法相比，概率設計法能夠更好的保證產品的可靠性，并能夠有效的滿足可靠性的要求，這是由于概率設計發能夠對機械產品的強度來達成目的，并承認設計的零件存在一定的障礙。

2.2 穩健性設計法

穩健性設計法將統計分析為基礎，目的是為了延長產品的使用時長，這就需要在設計過程當中，對外部環境等各種因素的變化產生的問題進行解決。穩健性設計法能夠有效的衡量產品的可靠性，其效用是通過分析產品損失的大小來達成的。在這里提到的損失，就是產品實際與預期的偏差，偏差越大，損失也就越大，反之，偏差越小，損失也就越小。一般來講，越大的偏差，也在一定成都上反應了產品質量越差，這就需要在生產過程當中進行控制，從而提升產品質量。但是，穩健性設計法缺陷較為明顯，這是由于技術層面上穩健性設計法難以實施，因此穩健性設計法的經濟效用較低。從一定的角度來講，穩健性設計法改良與整合了多種設計法，而提高產品的穩健性，能夠有效的保證產品的可靠性。

3 可靠性優化設計

機械產品的生產離不開設計，而機械產品的設計也是機械產品生產制造當中非常重要的一個組成部分。如今，隨著時代的發展以及科技的不斷進步，知識、技術轉化日益迅速，各種新型的工藝應運而生，各種機械產品更新換代的速度不斷加快，顧客對于產品的考慮，更多的為性能、售后、質量等。因此，市場對于產品的設計也提出了更高的要求，如果不提升產品的質量，產品的生產就難以滿足市場需求，此外，設計的完善程度會影響產品的質量，因此，提高產品的質量，并降低產品的成本可以說是企業經營過程當中十分重要的組成部分。想要促進機械工業的發展，就需要深入研究可靠性技術，提高設計的效率。而數學規劃為優化可靠性提供了支撐，機械優化設計正是由于規劃理論與計算機技術的發展而產生的，將優化設計理論與計算機技術進行有效的整合，能夠實現對設計過程當中各種問題的解決。

4 對機械可靠性設計流程的分析

現如今，可靠性已經成為了產品質量的中的驗證指標之一，工程界對其進行了高度的關注。不管是現代生產當中，還是在設計環節，可靠性的重要性是很高的。在生產過程當中，為了實現結構的穩定，應考慮多種因素。可靠性對產品的每一個環節都有著重要的作用，因此，應控制計算結果的準確性，用來緩解設計活動的不足，這能有效的減少資金的投入，并保障制備結果的穩固。就目前來講，對于可靠性的分析一般有模型規劃和物理力學兩種方法，模型規劃能夠通過對結構制備結果的整合，轉化為模型框架，根據演練中的不足從而進行改善。

4.1 可靠調整改造

不管是什么產品，其技術支持方案都需要管控。一般來講，管控周期包含從制定的開始知道結束，并搭配高科技設備。就目前來講，隨著時代的發展以及科技的不斷進步，新科技項目不斷開發，科學技術的發展使得產品結構的更新過程越來越快，然而，為了提高企業的競爭力，保障企業長期發展，需要對產品的質量嚴格把關，這就需要技術人員把握細節，延長產品壽命，以此實現利益的最大化。

4.2 可靠性適應作用補充

制備結果效用控制落應加強對靈敏度的分析。復雜機械產品結構的特點是結合參數較多，因此，設計修改流程的目的是為了了解參數對性能造成的效果，產品的特性的不同，也會對參數的敏感反應出不同的效果。

4.3 可靠性穩健度設計

產品質量能夠有效的保障企業的收益，不管是什么形式的產品結構，都能按照質量來分為用戶質量以及技術質量兩個類別。一般來講，用戶質量應根據用戶的感受來進行判斷；而技術質量則需要在產品完成制造后，在使用過程當中發揮其效用。要在降低成本的同時完成高質量的產品，就需要在產品的設計思路當中加入穩定性的思想，也就是通過全面分析產品的性能、成本等，結合使用條件，設計出一套科學的、經濟的設計，體現產品的可靠性，實現企業的效益。

5 結語

目前，隨著時代的進步以及科技的不斷發展，可靠性設計技術已經受到了越來越多的重視，同樣，在我國的機械工程學科當中，可靠性設計技術也成為了十分重要的一個組成部分。對于可靠性技術的研究，能夠更好的建立產品的安全容縣，使得產品設計的性能與實際生產出來的工作性能更加符合，保證更高的經濟效益。目前，我國在機械可靠性方面得到了不錯的效果，但與國外相比，我國的可靠性設計研究仍然處于起步階段。應用可靠性設計，能夠有效的節約成本，提高設計水平。

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[3]張艷林,張義民,金雅娟.任意分布參數疲勞裂紋擴展壽命的可靠性分析[J].應用力學學報.2009(03):604-607.

鐘山/1987年生/男/陜西漢中人/本科/助理工程師/研究方向為設備管理、精益管理 所學專業工業設計