機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)的內(nèi)涵與遞進(jìn)

王琨璐

摘要：隨著社會(huì)科技水平的不斷提高，各行各業(yè)包括機(jī)械制造行業(yè)也面臨著科技的洗禮，社會(huì)的需求要求機(jī)械系統(tǒng)的質(zhì)量水平不斷提高，所以就不得不盡快改善機(jī)械產(chǎn)品的可靠性。一臺(tái)可靠的機(jī)器在運(yùn)行和性能上肯定具有一定的優(yōu)勢(shì)，機(jī)械的可靠性還與人們的生命安全相關(guān)聯(lián)。但是從目前來看我國(guó)的科技機(jī)械制造業(yè)還處于快速發(fā)展階段所以機(jī)械可靠性的設(shè)計(jì)水平與發(fā)達(dá)國(guó)家的設(shè)計(jì)水平還存在一定的差距，這也是阻礙我國(guó)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一大因素。本文從機(jī)械可靠性的內(nèi)涵與遞進(jìn)之間的關(guān)系為切入點(diǎn)進(jìn)行論述。

關(guān)鍵詞：機(jī)械可靠性;內(nèi)涵;遞進(jìn);發(fā)展

【中圖分類號(hào)】TH122

【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】2236-1879（2018）13-0176-01

引言：

機(jī)械可靠性指的是機(jī)械產(chǎn)品在特定的時(shí)間和特定的使用條件下完成固定任務(wù)的能力。而且一個(gè)完整的機(jī)械產(chǎn)品的制造是一個(gè)非常復(fù)雜的工程涉及到許多相關(guān)學(xué)科，所以在機(jī)械設(shè)計(jì)方面，可靠的設(shè)計(jì)是保證機(jī)械質(zhì)量和安全性能的關(guān)鍵因素，這樣才能提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。所以對(duì)機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)領(lǐng)域的研究目前越來越受重視。

一、機(jī)械可靠性內(nèi)涵

當(dāng)今科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，使得人們更加重視研究機(jī)械可靠性，因?yàn)闄C(jī)械的可靠性設(shè)計(jì)直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量以及相關(guān)性能指標(biāo)，為此我國(guó)的研究人員也清楚的認(rèn)識(shí)到了機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)與產(chǎn)品性能之間的關(guān)聯(lián)，即必須把可靠性設(shè)計(jì)應(yīng)用到產(chǎn)品生產(chǎn)的全過程，包括產(chǎn)品的構(gòu)思、加工、組裝以及應(yīng)用，每一步的實(shí)施都會(huì)直接影響機(jī)械可靠性的設(shè)計(jì)指標(biāo)，所以在我國(guó)目前機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)還處于初級(jí)階段的情況下，加大研究力度，重視研發(fā)的投入，在多學(xué)科共同發(fā)展的基礎(chǔ)上，機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)的發(fā)展水平還會(huì)進(jìn)一步提升。

二.傳統(tǒng)設(shè)計(jì)與可靠性設(shè)計(jì)的對(duì)比

2.1機(jī)械系統(tǒng)可靠性特點(diǎn)。

（1）機(jī)械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，各種零部件設(shè)計(jì)以及安裝存在任何瑕疵都會(huì)使機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量受到影響，它與電子產(chǎn)品不同，電子產(chǎn)品故障更多的是程序設(shè)計(jì)上的缺陷，而機(jī)械產(chǎn)品更多的是零部件的磨損，往往在使用后期會(huì)突然顯現(xiàn)，前期并不明顯。

（2）因?yàn)椴煌I(lǐng)域?qū)C(jī)械產(chǎn)品的使用環(huán)境是不同的，所有設(shè)計(jì)產(chǎn)品的可靠性，必須考慮產(chǎn)品在使用過程中所需要的特性，來合理設(shè)置產(chǎn)品的特色功能。

（3）由于機(jī)械系統(tǒng)復(fù)雜，所以在零部件的制造上，產(chǎn)品之間存在差異，標(biāo)準(zhǔn)不一樣，因而對(duì)故障數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)很困難。

2.2兩種設(shè)計(jì)之間的關(guān)系。傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)往往是在功能的需求點(diǎn)上做出的設(shè)計(jì)，不管是相關(guān)零部件的制造還是銜接都是以滿足功能需求為目的的，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量以及可靠性并未做過多的處理，這就導(dǎo)致了機(jī)械產(chǎn)品在不同的環(huán)境下的使用過程中經(jīng)常發(fā)生故障;而可靠性設(shè)計(jì)就是在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，研究人員對(duì)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)故障參數(shù)的分析進(jìn)而引申出機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)，這就要求產(chǎn)品要滿足持續(xù)高效能的實(shí)現(xiàn)，從而需要機(jī)械產(chǎn)品以及相關(guān)零部件要滿足在不同環(huán)境因素下要滿足相關(guān)質(zhì)量指標(biāo)，這樣才可以延長(zhǎng)機(jī)械壽命提高機(jī)械性能。

三、可靠性設(shè)計(jì)方法

評(píng)價(jià)一個(gè)產(chǎn)品的好壞需要從多角度考量，其中可靠性設(shè)計(jì)就是其中的一項(xiàng)重要指標(biāo)，因?yàn)樗鼌⑴c了產(chǎn)品生產(chǎn)的全過程。科技的進(jìn)步使得可靠性技術(shù)也有了很大的改進(jìn)，分化出了兩種不同的方法包括模型規(guī)劃和物理力學(xué)設(shè)計(jì)。模型法是把穩(wěn)定性當(dāng)作一個(gè)主要的參考量來進(jìn)行研究;物理力學(xué)設(shè)計(jì)卻是致力于研究機(jī)械失效的根本原因。

四、機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)流程分析

（一）完善機(jī)械生產(chǎn)機(jī)制。因?yàn)椴畈欢嗨袡C(jī)械產(chǎn)品的的生產(chǎn)過程都需要進(jìn)行全程監(jiān)管，而且監(jiān)管時(shí)長(zhǎng)一般是從確立計(jì)劃開始到計(jì)劃實(shí)施結(jié)束的整個(gè)過程，在這期間相應(yīng)部門不得不提供技術(shù)和設(shè)備支持。要明確一點(diǎn)，必須對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的類型、品質(zhì)以及使用時(shí)長(zhǎng)等進(jìn)行嚴(yán)格的把控，以此來提高企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。在此基礎(chǔ)上，技術(shù)員必須充分了解并掌握所有細(xì)節(jié)，從機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量以及整個(gè)生產(chǎn)周期的把控，都要嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，以此延長(zhǎng)產(chǎn)品的使用期限，這樣才能最大限度的提高企業(yè)利益。

（二）可靠性設(shè)計(jì)具體步驟。首先應(yīng)該確定有管的設(shè)計(jì)變量和相關(guān)參數(shù)，收集和分析相關(guān)數(shù)據(jù)，例如零件老化，損傷和故障失效情況下能夠反映問題實(shí)質(zhì)的數(shù)據(jù)，通過分析得出故障質(zhì)量原因，進(jìn)而用統(tǒng)計(jì)分析的方法使失效機(jī)理模型化，建立起用于可靠性設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型，確定導(dǎo)致零部件發(fā)生故障的失效模式，因?yàn)閷?duì)于一個(gè)完整的產(chǎn)品來說，產(chǎn)品的可靠性要合理的分配給每個(gè)零部件，通過優(yōu)化設(shè)計(jì)的原則進(jìn)行分配，從而得到在最大經(jīng)濟(jì)效應(yīng)下各個(gè)零部件可靠性指標(biāo)的最合理匹配。

（三）可靠性穩(wěn)健設(shè)計(jì)。一般來說，產(chǎn)品質(zhì)量可以分為用戶質(zhì)量和技術(shù)質(zhì)量，前者是能夠看得見摸的著的產(chǎn)品質(zhì)量，而后者是指在設(shè)計(jì)制造過程中產(chǎn)品功能的穩(wěn)健性。在產(chǎn)品的生產(chǎn)和應(yīng)用過程中，可靠性穩(wěn)健設(shè)計(jì)扮演著不可或缺的重要角色。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中進(jìn)行靈敏度分析是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品穩(wěn)健性的一種重要方法，必須確保外部不穩(wěn)定因素對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響降低到最小的同時(shí)獲得產(chǎn)品的穩(wěn)健性。在設(shè)計(jì)機(jī)械產(chǎn)品的過程中，如果可以有效的使用可靠的穩(wěn)健性設(shè)計(jì)，就能夠保證產(chǎn)品具有穩(wěn)定的性能同時(shí)安全可靠性也會(huì)有所提高，減少社會(huì)損失。

五、結(jié)語(yǔ)

分析機(jī)械可靠性，把機(jī)械可靠性合理的應(yīng)用到機(jī)械生產(chǎn)的全過程，可以有效的提高機(jī)械產(chǎn)品的品質(zhì)并降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益。

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