機械工程的可靠性優化設計分析

尹行 王柄壬 龍躍華

摘 要：在21世紀，我國經濟蓬勃發展，人民生活水平不斷提高，與此同時，工業建設規模與數量不斷提升，為進一步便捷人們的生產與生活，各類機械設備的可靠性設計，成為當下必須解決的問題。這也是人類工業發展的基本需求，尤其是在現階段，正處于尖端科技改革發展的關鍵階段。因此，對機械可靠性設計方式與原理研究有著鮮明的現實意義。

關鍵詞：機械工程;可靠性;優化設計

引言

隨著經濟的發展以及科技的進步，人們對于機械產品的要求也越來越高。所以機械產品在滿足功能性和多樣性的同時，更需要滿足可靠性的要求，所以本文針對機械產品的可靠性設計方面加以闡述分析。

1機械工程產品可靠性設計現狀

我國機械工程制造業發展的起步較晚，在上世紀80年代時，才在產品可靠性設計方面取得一定突破。隨著國內機械工程產品可靠性研究組織機構的相繼成立，加快了我國產品可靠性設計的標準化進程，對于推動機械工程制造業發展做出了重要貢獻。但客觀而言，我國機械工程產品可靠性研究仍落后與西方發達國家，現有研究成果也偏重于理論，在實際生產領域的應用較少。從機械工程實踐情況來看，由于缺少產品可靠性的優化設計經驗，難以根據機械工程產品的實際用途、功能性能特點，對產品可靠性作出有效優化。或因產品可靠性優化設計周期較長，影響了實際工程進程。再加上成本等方面的客觀限制條件，導致部分產品可靠性不足，容易影響機械工程產品的運行安全性和穩定性。針對這種狀況，必須提高對機械工程產品可靠性設計的重視，同時應明確機械工程產品可靠性設計優化應貫穿于工程實踐的全過程中，與產品制造、安裝、使用及維修緊密結合起來，不斷積累經驗，提高機械工程產品可靠性設計水平。

2機械工程可靠性優化設計策略

2.1產品設計可靠性

機械產品的設計環節比較復雜，需要考慮的因素很多。總的來說，機械產品設計需要考慮兩大塊內容，第一大塊就是產品的整體裝配過程，第二大塊就是零件的獨立設計。基于這兩大塊內容，機械產品的可靠性設計主要有兩種思路。第一種思路是先把機械產品作為一個整體進行分析，再把每一個零部件作為整體系統的一個子系統進行考慮。在這種設計思路下，需要對整個系統理解透徹，把握好各個環節的銜接性，以保證系統整體的可靠性，還需要在滿足系統整體可靠性的情況下對每一個子系統進行細致的研究，確保每一個子系統的可靠性滿足要求。需要考慮每一個子系統可能出現的故障類型以及這種故障類型對整個系統的影響，設計的時候把可能出現故障的應對策略都考慮進去。另外一種設計思路是以子系統為設計中心，保證任何一個子系統的設計都能在滿足各種設計規范的基礎上滿足市場的需求，子系統的設計需要落實到每一個零部件，保證每一個零部件的可靠性。由于在整個機械產品的結構組成中，不同的零部件的重要性是不同的，所以還需要針對關鍵零部件進行重點設計和獨立測試，以保證其質量和可靠性滿足要求，保證整個產品的可靠性滿足最優化要求。

2.2產品制造可靠性

設計給了機械產品一個構架，制造才真正給了機械產品一個完整性的實體，所以制造在形成機械產品的過程中具有關鍵性的地位，也是保證機械產品的可靠性非常重要的一個環節。為了保證機械產品的可靠性，首先，需要在考慮產品零部件裝配過程中出現的各種問題，提出有效的解決辦法。其次，需要針對不同的機械產品選擇合適的工藝流程。機械產品加工過程中的任何一個工藝或者流程都會影響到系統整體的可靠性。所以，機械產品制造過程的可靠性設計需要把握住機械零部件的裝配和工藝流程的選擇兩個重要環節，保證整個產品的可靠性滿足最優化要求。

2.3使用維修可靠性

機械制造產品有一些屬于損耗品，所有的產品都具備使用壽命，使用壽命不僅與產品的本身設計有關，同時還與產品的后期使用以及保養情況有關，如果后期在機械產品的維修階段采取了正確的維修方式，那么就可以有效地延長設備的使用壽命，這就相當于大幅度增加了對資源的利用率。而要想達到這一點就需要相關的工作人員從實際情況出發，通過自己的思維和邏輯判斷明確產品需要維修的部位和具體的維修方法。經驗豐富的維修人員可以通過優秀的維修手段大幅度提升一些產品的使用壽命。因此，在機械工程維修的可靠性優化設計過程中，不僅要控制維修的費用，同時也要考慮到可靠性維修的準確性。這樣產品如果發生故障，問題點也會很快被發現并且及時得到糾正，這樣就可以達到延長機械產品使用壽命的要求。

結語

傳統機械制造工程的可靠性優化設計過程中監測的維度很少，一般只有產品的體積、重量以及價格成本等方面會被納入考慮的范圍，但是產品本身的可靠性卻很少得到關注，如今人們已經開始普遍關注這個問題，機械產品設計的可靠性能提升是時代的要求，這時就需要相關人員以及工程制造企業對于產品設計的可靠性優化指標設計投入足夠的重視，在產品設計、產品制造和后期的產品使用、維修環節都加以重視，及時地發現問題、解決問題，用最低的成本同時選擇最有效的維修方法將發現的故障及時排除，這樣機械產品本身的使用壽命就可以得到有效的延長，這不僅意味著機械產品作為一個資源可以得到更好的利用，更重要的意義在于產品本身的質量，即機械工程的可靠性也得到了大幅的提高。

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