機械零件結構設計的可靠性分析

劉 源

(齊齊哈爾工程學院，黑龍江 齊齊哈爾 161005)

傳統的可靠性分析主要是根據前輩的相關經驗進行評價和判斷，從其效果來看，雖然能夠在一定程度上保障測量數據的準確性，但是從另一方面來看，這種評判方式具有較大的主觀性，并不能夠在最大程度上保障數據的科學性。在社會日趨變化發展的過程中，傳統的可靠性分析策略已難以滿足現代化社會生產和發展的需求。由此可見，研究機械零件結構設計的可靠性分析具有積極的社會意義。

1 可靠性概述

從機械零件可靠性分析的概念來看，其主要指的是依靠一定的數學理論和相關的設計概念，構建出相應的數學模型，從而對零件進行的分析。在進行分析的過程中，如果能夠確定了公式運算所需要的各種數據、尺寸等，便能實現對零件的整體判斷，使得其它的設計數據能夠達到最優值。這種使用數據的最優值進行的零件設計和制造，能夠有效地提高生產的效率，并且在最大程度上滿足生產的相關需求。另外，針對在生產和設計過程中產生的不同問題，這種生產方式也能夠有效地應對生產過程中產生的各種變數，從而更好地滿足生產創新的要求。這也是機械零件結構設計的可靠性分析被廣泛地應用于飛機、汽車、輪船等制造業中的重要原因。

根據相關的調查和研究發現，在之前的生產活動中，多是采用安全系數法來完成整個設計操作過程。雖然能夠保障零件在較為安全的范圍內完成生產活動，但是這種設計的過程存在較強的主觀性，無法保障零件設計的合理性。使用可靠性分析理論所進行的零件設計，不僅能夠有效地提升零件的安全性能。從另一方面來看，這種設計方式還能夠在一定程度上保障其使用壽命的穩定提高，能夠減少不必要的材料支出，從而為企業的發展帶來更大的經濟效益。從環保和資源的角度來看，能給有效地避免材料浪費現象的發生，更好地推進資源節約型社會的構建。

2 可靠性分析理論

可靠性理論主要是依靠了概率論、強度-干涉理論等統計學的相關知識，并結合一定量的力學理論作為基礎，開展對相關生產活動的分析。這種分析理論之所以能夠得到廣泛的應用，主要是因為可靠性分析能夠為相關工作人員的工作帶來極大的便利，有效地提高了工作的效率。其中，最為明顯的優勢便是能夠在進行零件參數確定的時候，有效地避免人為主觀因素的影響，大大地提高參數的準確性和科學性。在進行傳統的零部件結構設計的過程中，經常會受到人為因素的影響，對于數據的準確性產生影響。而理論可靠性分析對零件參數的分析，使得數據的可觀性得到有效地提升。同時，利用全面的分析知識，能夠有效地模擬實際的工作流程，進行直觀的展現，對于工作過程中存在的各種風險，也能進行模擬和分析，讓工作人員能夠更好地把握整個工作狀況。由此可見，可靠性分析能夠在未來的生產生活中得到廣泛地應用。

3 機械零件結構設計的可靠性分析

3.1 可靠性靈敏度分析

在進行可靠性分析研究的過程中，需要充分認識到靈敏度在整個分析工作中的重要性。根據相關的調查和研究發現，在當前階段的靈敏度分析研究中已經取得了較為突出的成就。

在傳統的可靠性分析中，主要是通過對理想參數的確定，結合具體的概率論、統計學等相關的知識，完成對相關數據的測試和推導。但是，在實際的工作中，由于不可靠因素的影響，總是會對參數產生一定的影響，從而使得原本的參數不具備較高的參考價值。為此，為了有效地避免上述問題的發生，便可以充分地發揮可靠性分析的積極作用。在原有的可靠性分析的基礎之上，合理地引用靈敏度進行分析和計算。這種計算方式能夠使得設計方案更具科學性和合理性。

3.2 可靠性優化設計

在完成了靈敏度的分析之后，還需要看到可靠性的優化設計在整個工作環節中的重要性。從其積極作用來看，當對設計方案進行優化升級之后，能夠有效地提升各種數據和參數的科學性。將這些數據運用到設計方案中，對于設計方案的科學性和合理性的提升產生了積極的作用。但是，任何事物的發展都需要從兩個方面來看，在正確認識到可靠性分析優勢的基礎之上，還需要看到其存在的弊端。

可靠性分析主要是在確定了產品的外觀和尺寸之后所進行的計算。因此，這種產品的設計只適用在大量的設計工作完成之后，如果產品的尺寸和外觀沒有進行確定，這種分析理論的積極作用便不能夠得到有效的發揮。簡單來說，可靠性優化設計主要就是在可靠性分析的基礎之上，結合了固定的數學建模思想，用規劃的方式完成對產品的各種設計，使得其產品的外觀、參數、壽命等都能夠滿足相關的要求。由此可見，可靠性的優化設計是實現可靠性分析的必經之路。對于生產效率的有效提升和企業經濟效益的提升都能夠產生積極的作用。

3.3 結合軟件進行可靠性試驗

在進行零件設計的過程中，利用可靠性分析對產品進行分析、檢查和判斷，及時發現在產品的生產過程中存在的各種問題。這樣，在后期的產品加工中，能夠針對性地解決各種問題，從而有效提高生產的效率。在傳統的生產模式中，由于其并未具備對產品分析的能力，如果在產品的生產中出現了相關的問題，則需要進行充分地返工，加快了生產的進度，利用這種非可靠性分析的方式加強對產品的測試和檢查，能夠有效地避免上述問題的發生。同時對其進行針對性的方案解決，有效地提高了生產的效率。

4 結語

總體來看，將可靠性分析恰當地引用到機械零件的結構設計工作中具有積極的社會效益。其不僅能夠在一定程度上滿足企業生產的多樣化需求，有效地提升產品的品質，而且對于生產效率和企業經濟效益的提升也能夠產生積極的作用。盡管在當前階段，該分析理論在應用過程中還存在著一定的風險，但只要相關的工作人員加大對其研究的力度，一定能夠有效地解決各種突出性的問題，推動其進一步廣泛應用。