淺談機械可靠性設計的內涵與遞進

劉文

（浙江永聯民爆器材有限公司遂昌永新分公司， 浙江 麗水 323300）

機械可靠性指的主要是機械產品在相當有限的時間里，并且在特定的條件下，所能夠完成的各項功能的規定能力。機械可靠性最早出現在上個世紀的電子產品領域當中，但是不同國家的可靠性設計都普遍應用在航天和軍事上。伴隨著社會經濟持續進步，科學技術也得到了全方面的發展，人們對于機械的可靠性設計產生了全新的需求，可靠性設計也直接從航天和軍事功能轉為了全新的民用功能，機械可靠性設計的重點方向也從強度直接轉向了質量和規格，傳統的機械可靠性將主要方向放在了機械的承載上，現如今的機械可靠性則與傳統的設計有著直接的區別，其十分關注機械的安全使用效率，并且在完成特定功能上也需要有相應的時間，這樣的理念轉變主要是由于基礎的設計理念發生了相當大的轉變。

1 機械可靠性的內涵分析

機械可靠性指的是機械產品在較為有限的時間當中，并且在一些特定的條件下，實時完成各種規定功能的能力。機械的可靠性可以用來判斷產品的實際質量。關于機械可靠性的設計內涵主要可以從以下幾方面的內容進行概述。

首先，機械可靠性內涵主要是基于機械產品來開展的，因而主體的研究方向必然是可以設計的機械。從很大程度上而言，機械可靠性內涵的研究需要以整個機械系統作為研究對象，或者直接使用系統當中的一個分支，或者是一些零件的組合。其次，可靠性是對產品質量進行衡量的基礎標準，通過現如今的機械實驗可以證明：產品質量所能維持的時間與自身的可靠性呈現出了直接的反比關系。接著，機械的使用條件也是以可靠性設計作為基礎，可靠性設計可以隨著使用條件的不斷變化進而發生各種變化。最后，可靠性的設計目的本身是為了延長產品的實際使用時間，因而需要對產品使用功能進行持續地完善和拓展，以便于實時延長產品的實際使用壽命。

2 機械可靠性設計的基礎特點和原理

在當代人的觀點當中，對于機械的可靠性并沒有明確認知，之所以出現這樣的狀況，主要是由于機械產品的種類十分繁多，而不同的機械產品對于可靠性的設計需求是完全不同的。機械產品的使用范圍相當廣泛，而不同的功能直接決定了它的適用性不同，一定程度上也決定了它們在設計理念以及制造上的不同。同時也有一些機械產品，本身十分地特殊，在機械可靠性設計原理以及實際的方法上也有著相當大的區別。為了進一步深層次地明確機械的可靠性設計，需要對產品的實際承載能力進行明確地研究和規定。通常而言，機械的使用在很長的時間里都較為繁瑣，工作人員很難形成明確的機械設計規定。這是由于在實際的機械設計過程中，不同機械都是由于實際載荷量以及種類所決定的，而想要確定最為精確的載荷量，需要進行多次的實驗。在實際的實驗過程中，由于實驗操作上的不準確，容易對可靠性設計產生直接的影響。此外，環境制作過程很大程度上會影響到產品的可靠性發展，為了實時避免可靠性設計出現各種問題，需要按不同的因素進行綜合考慮。

通常而言，大部分機械產品的設計都是由相當多的機械部件所組合而成的，主要通過螺栓將其連接在一起，進而重新成為一個整體。在進行機械可靠性設計的過程中，需要實時考慮這些零件的連接狀況，因為這些零件很大程度上會對機械可靠性產生直接的影響。同時，可靠性設計要想保持較高的合理性必然需要有良好的設計理念。因此，在實際的機械可靠性設計過程中，需要從所設計機械產品的實際應用和功能出發，選擇最為合理的設計理念。而在整個選擇的過程中，首先需要將應力和強度作為核心內容，主要是由于這些內容充分證明了當前機械的可靠性以及與荷載量之間的聯系。這一基本理念同時也產生了距離與距離之間的連接方法以及可靠性，很大程度上能夠對可靠性設計的方法進行實時地完善。

3 現代化機械可靠性設計的遞進

近些年，順應當前機械制造業以及時代的發展要求，一些較為落后的機械在可靠性設計上出現了許多被淘汰的產品，主要是由于這些產品缺乏一定的時效性，而機械的可靠性設計理念也沒有在這個時候得到科學的發展。而要想在新時期的市場上得到穩定地發展，機械制造必然需要與各種科學理念進行實時地融合，盡可能將各種全新的觀念內容實時應用到機械產品的設計當中。在科學技術持續發展的今天，機械可靠性已然有了全面性地突破和發展。而在各種外部環境的直接挑戰下，機械可靠性設計也開始朝著現代化的方向發展。

3.1 機械可靠性設計走向現代化發展

對于機械的靈敏性研究，主要指在復雜的設計環境下所進行的機械可靠性設計，會面臨著相當多的設計問題，如果在這個時候變動了機械設計的主體方法，容易對整個產品的最終功能產生直接的影響。如果機械產品的實際功能對于其中的一些參數反映較為靈敏，那么在對這些參數進行測試的過程中，就衍生出了相應的概念：靈敏度分析。在對機械參數進行靈敏度分析的過程中，能夠實時發現各種因素對實際的可靠性影響相當大，而就在可靠性設計的過程中需要對這些因素進行重點分析，以防止各種可靠性偏差的出現。比如，出現一些對可靠性影響不是十分大的因素，就在可靠性設計的過程中，需要實時減少分析的難度，并把它按照正常的可靠數值進行分析。這種設計方法，能夠實時根據參數和各種能變性之間的聯系，再通過對靈敏度的分析，能夠有效增強機械的可靠性，并且也能夠在一定程度上延長機械壽命，見表1。

表1 傳統設計與可靠性設計的比較

3.2 現代化機械的穩健性設計

在研究機械產品質量的過程中可以從兩方面的原因來分析，首先是從生產者的方向進行分析，它主要指的是產品技術的實際質量。其次是使用者的方向，對于使用者而言，真正關注地是產品的使用質量。而使用質量往往是能夠直接感覺到的，并且使用者也可以直接對機械進行相應地評價，但是技術水平并不能直接感覺到，其指的主要是機械產品設計過程中的功能以及穩健性。在可靠性設計的遞進當中，穩健性屬于基礎的設計特征之一，能夠通過一些靈敏度的添加，直接使得機械的可靠性設計變得更加穩定科學。在具體的實踐過程中，需要盡可能尋找一些靈敏度十分小的因素，并制造出一些容差大的產品。在整個設計的過程中，穩健性設計發揮著很大的指導作用，其不僅能夠實時縮減基礎的資金投入量和工作人員的數量，還能夠盡可能避免各種不確定因素，實時減少各種資源的流失狀況，能夠在很大程度上提高產品的穩健性。

總而言之，機械的可靠性設計很大程度上會隨著科學技術的持續發展而得到持續地進步，機械工作人員也需要在這樣的狀況下持續積累相應的工作經驗，更新基礎的設計理念，并實時加大對機械可靠性設計的綜合研究，將機械可靠性研究設計充分應用在制造和設計上，進而在最大程度上實時推進機械可靠性設計的整體發展，有效提升產品的利用質量和服務能力。

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