維護機械系統可靠性的方法探索

韓東

摘要：機械產品的故障主要以零部件的維修、連接、使用方式以及零部件的損耗為主，而且損耗數據并不通用，這樣就形成了與電子產品完全不同的零件損耗性，所以使機械類的產品維修、維護標準方法與電子產品的維修、維護標準方法不能夠通用。如此的情況就需要我們探索出更加有針對性的維護機械可靠性的標準方法，本文通過前期查閱大量資料以及對機械系統可靠性的大量實踐的研究，對維護機械系統可靠性的方法進行了有效的研究。

Abstract： The failure of mechanical products is mainly based on the repair， connection， use and loss of parts， and the loss data is not universal. This results in completely different parts loss from electronic products，so the standard methods for maintenance of mechanical products and the standard methods for maintenance of electronic products cannot be used universally. Such a situation requires us to explore a more targeted standard method for maintaining mechanical reliability. This paper has effectively checked the methods for maintaining the reliability of mechanical systems by consulting a large amount of data in the early stage and a large number of research? practices on the reliability of mechanical systems.

關鍵詞：維護;機械系統可靠性;方法

Key words： maintenance;mechanical system reliability;method

中圖分類號：TH132? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2019）29-0243-02

0? 引言

隨著全球經濟市場的不斷發展，市場中電器產品的質量日益受到人們的關注，這同樣也就要求著產品可靠性的不斷升高。雖然對于源自電子領域的機械系統的可靠性工程技術已經形成了相應的試驗、設計、與分析的標準方法，但是對于這些標準方法主要是以電子產品的壽命服從指數分布和一些隨機性的故障為基礎而修訂的。由于機械產品的故障主要以零部件的維修、連接、使用方式以及零部件的損耗為主，而且很多機械產品是為特殊的某種用途而設計的產品，損耗數據并不通用，這樣就形成了與電子產品完全不同的零件損耗性，所以使機械類的產品維修、維護標準方法與電子產品的維修、維護標準方法不能夠通用。如此的情況就需要我們探索出更加有針對性的維護機械可靠性的標準方法，本文通過前期查閱大量資料以及對機械系統可靠性的大量實踐的研究，對維護機械系統可靠性的方法進行了有效的研究。

1? 維護機械系統可靠性的困境

早在四十年代初期，人們就從電子產品故障的探索中開始了對可靠性的研究。經過幾十年的發展，電子產品的可靠性技術已經積累了豐富的數據資源與工程的經驗，逐漸成為了比較成熟完善系統，這也促使了電子產品的質量和可靠性水平有了明顯的進步。但是機械產品卻不同于電子產品，特別是隨著時代的發展，我們對機械系統的可靠性和系統性的追求更加迫切，尤其是表現在軍用裝備、航空產品等高端復雜精密的機械產品上，同樣，這也就意味著對機械產品的可靠性的要求就越來越突出，甚至發展成為了系統中可靠性最為薄弱的部分，所以我們有必要對于維護機械系統可靠性方法進行有效的探索。

同理，在機械系統實際的應用中，與電子產品的應用也是有所不同的，機械系統具有自己獨特的模式、故障修理、裝配數據、特性等方面的特殊性。對于機械系統的可靠性，特別是復雜機械產品的可靠性會受到機械使用人或是修理者與使用條件、環境條件、維修的方式等因素的影響。因而，在研究維護機械系統的可靠性的方法之前我們先要了解到維護機械系統可靠性中所存在的困境，已找到相應的解決辦法。

①在機械系統中，需要大量的單件加工的零件，加工零件的工程繁多。而且機械的零件在加工中，還受到了不同加工者、不同工藝過程和不同加工設備的影響，這樣就會形成零件的各種因素。因為各種各樣的情況的影響，我們也就很難去統計零件的故障率，所以在預測或準備排除機械系統中零件故障方面我們就難以找到最為有效合適的參照數據。

②在社會生產中，各行各業需要各式各樣的機械設備。通過對機械設備的各類品種的研究調查我們發現，機械產品的品種、類別、功能及其多樣化，每種設備都有著自己的使用要求。針對這樣的情況，在設計機械設備的零件時，我們一般都是根據機械將具體執行的實際工作來設計，而很難有找到通用型的零部件。所以，在設計機械系統的可靠性和機械系統可靠性的預測上，一般找不到已經成型的可靠性數據可以使用，每次都需要進行新的實驗才能夠得到。

③眾所周知，機械產品的系統與系統間的工作條件是不同的，機械產品的溫度、載荷、壓力不同，造成的產品所產生的實效模式也是多樣化的。即使是同一種類的機械產品，工作在不同的環境條件下，產生的實效的模式都是不盡相同的。所以，我們很難用同一種方法去處理問題。

④而且機械產品與電子產品不同，如果技術人員的水平不夠，即使假定為一般的數據，也很難利用普通一般的數據和操作相關的實驗去總結成機械產品通用的有效數據。

⑤特別是類似像航空等高端、復雜、精細的機械產品，工作條件和環境條件變化的范圍很大，機械的結構也極其復雜。如果想操作關于這類機械產品在實踐運用中被施加的綜合適應力的可靠性實驗，卻很難去模擬機械設備所處于的各種范圍。即使是執行了此類機械產品可靠性的實驗，所得出與機械產品相關的場內實驗性的可靠性值將會與場外實驗性的可靠性值之間的區別會很大。

⑥除了以上幾種原因之外，影響機械可靠性維護的還有機械的腐蝕、變形、老化、疲勞、磨損、損耗等特性問題的存在，這些令機械產品失效的問題產生與機械產品本身的材料、結構、加工過程、環境條件與工作條件等因素的影響是有著密不可分的關系。由此，我們難以用簡單固定的方法去維護機械系統的可靠性。

2? 研究維護機械系統可靠性方法的意義

通過對維護機械系統可靠性方法的研究探索，對于開展機械系統可靠性工作具有重要的意義。

①在機械生產設計方面，我們已經擁有了固有的機械結構，但重要的是隨后進入的機械設備的使用階段，為了減少機械設備所產生的事故，提高機械使用的可靠性，對于維護機械系統可靠性方法的探索勢在必行。

②對于機械系統維修時，分析機械產品當時所處的環境是非常必要的，而且機械產品所處的環境并不是固定的，也是有變化的。通過對維護機械系統可靠性方法的研究，可以不斷的根據實際情況優化機械產品維修周期和維修結構。

③在機械系統的設計中，難免會出現很多的不足之處，為了提高機械系統的可靠性，以及進行相應的機械系統可靠性的維護，我們就必須要重視機械系統的使用方法以及機械系統操作方法的使用過程，對于機械系統在使用中的每個階段都要有足夠的重視和記錄，并且要強化對維護機械系統可靠性方法的研究。

3? 具體可行的方法

提高系統可靠性的最有效方法是進行可靠性設計。進行可靠性設計時必須掌握影響可靠性的各種設計變量的分布特性和數據。正是由于維護機械系統可靠性中的困境，所以我們才要挖掘出有效的方法，解決現有維護機械系統可靠性維護中存在的問題。

①我們可以從機械系統的硬件研究上入手，在機械系統設計中，除提高各元件的可靠性外，還盡可能地縮短傳動鏈，減少元件數，這是提高機械系統可靠性的一個重要途徑。為了保證系統較高的可靠性，一是提高各元件的可靠性，二是盡量減少元件數。以此正確有效的掌握機械系統中硬件的問題，并且可以借鑒前人已經有的經驗，形成更加系統完善的技術方法和規范標準，并可以將前人不完善不健全的地方加以改善。

②通過對硬件的操作控制的研究，還可以從機械系統的軟件入手維護機械系統的可靠性。軟件的特性與硬件完全不同，軟件的可靠性來自于環境。在機械系統中，對重要的零部件，可以安裝監控系統，及時報警異常現象。如溫度變化、微裂紋等。所以在研究中，我們可以多從機械系統的環境變化方面入手。

③增加對維護機械系統可靠性方法研究的具象性和實際性，由于我國對于維護機械系統可靠性的工作還屬于基礎性階段，很多在研究中所使用的方法、指標都過于綜合性和抽象性，難于適用于具體情況。這樣就會造成維護機械可靠性與實際發生的情況相互脫節，因而我們應該多以實踐為基礎，強化基礎管理，增加實踐維護機械系統可靠性方法的可行性。

④優化結構設計，提高零部件的標準化程度。結構相對簡單的零部件工藝性能較好，制造的質量和裝配精度易得到保證，故障的出現機率易得到控制。標準化也是提高機械產品可靠性的一項重要措施，標準件的結構工藝性和可靠性一般都較好。

⑤在機械系統中，為了使一些重要的元件和裝置得到保護，可以增設過載保護裝置和自動停機裝置，起到保護作用。

⑥隨著工作時間的增加，機械系統中的零部件由于長期磨損、過于疲勞、持續老化等原因，故障率顯著上升，可靠性下降。如配合間隙的過大、潤滑油的變質等，都會使機械系統的可靠性下降。因此，定期檢查、維修可以保證系統的可靠性。

4? 結論

總之，為了機械產品的更好的使用，我們必須要重視機械系統的使用，促進機械系統的可靠性，對于強化維護機械系統可靠性的方法探索，就顯得十分的重要。通過對維護機械系統可靠性方法的研究探索，對于制定機械系統在使用中與之相關的標準方法，具有重要的作用，更有利于我們對機械系統的可靠性及其使用條件、方法之間的關系的研究。同時，通過對維護機械系統可靠性方法的研究探索，也利于我們更好的測定機械產品在使用過程中可靠性的水平，以助于我們更好的對機械系統可靠性的實驗證明。而且，通過對維護機械系統可靠性方法的研究探索，還可以延長機械產品的使用時間，增加使用效率。所以，通過對維護機械系統可靠性方法的研究探索，必將會促進我國對機械系統的更快速的完善改進。

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