探討機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)的內(nèi)涵與遞進(jìn)

摘 要：當(dāng)今機(jī)械系統(tǒng)的發(fā)展速度非常快，尤其是在現(xiàn)代科技的帶動(dòng)之下，很多新的技術(shù)和理念不斷涌現(xiàn)，為了跟上這樣的步伐，就要求我們的從業(yè)人員更加努力的來研究和提高各種機(jī)械產(chǎn)品的可靠性。機(jī)械可靠性問題是一個(gè)直接關(guān)系到整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)行的一個(gè)關(guān)鍵的質(zhì)量和產(chǎn)品性能問題，有時(shí)候甚至?xí)苯雨P(guān)系到人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全，所以必須要得到足夠的重視才行。

關(guān)鍵詞：機(jī)械可靠性；設(shè)計(jì)；方法；內(nèi)涵；遞進(jìn)。

我們知道，在科技快速發(fā)展的現(xiàn)代社會(huì)，科學(xué)新技術(shù)不斷出現(xiàn)，其發(fā)展可以說是日新月異，對(duì)于機(jī)械制造業(yè)來說，也隨著這樣的發(fā)展步伐對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量要求也越來越高了，因此就提出了機(jī)械可靠性這一個(gè)非常重要的概念，機(jī)械可靠性問題在機(jī)械工程科學(xué)領(lǐng)域也越來越受到大家的重視。一般情況下，一個(gè)產(chǎn)品的機(jī)械結(jié)構(gòu)的可靠程度是直接的由這個(gè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)所決定的，而在這個(gè)產(chǎn)品最初的設(shè)計(jì)時(shí)一般是要充分的考慮到整體結(jié)構(gòu)的可靠性的。我國目前的機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)水平還比較低下，尤其是和西方發(fā)達(dá)國家相比，還是處于一個(gè)比較低端的水平之上，但是如果想要快速的實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造業(yè)的騰飛的話，就必須加大力度，讓這個(gè)行業(yè)在健康的軌道上面發(fā)展，不斷提升所生產(chǎn)的產(chǎn)品的質(zhì)量，也只有這樣才會(huì)使自己的產(chǎn)品在國際的競(jìng)爭(zhēng)當(dāng)中保有些許的優(yōu)勢(shì)，也可以很好的增強(qiáng)國內(nèi)的企業(yè)在的國際上的競(jìng)爭(zhēng)力，這就要求我們的政府和企業(yè)要投入足夠的精力來進(jìn)行機(jī)械可靠性技術(shù)方面的研發(fā)，提升整體的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平。

1.機(jī)械可靠性的概念及其發(fā)展現(xiàn)狀

所謂機(jī)械的可靠性，主要是指一個(gè)機(jī)械產(chǎn)品必須要在具體的規(guī)定時(shí)間之內(nèi)、并在具體的使用條件之下來完成具有一定功能產(chǎn)品的能力。但是往往由于很多的工程材料有著它自己的特性，以及在生產(chǎn)的過程當(dāng)中，很有可能在具體的測(cè)量、加工、制造和安裝過程當(dāng)中出現(xiàn)一些誤差，這樣就很容易導(dǎo)致機(jī)械產(chǎn)品的整個(gè)系統(tǒng)的參數(shù)存在著一些我們無法預(yù)知的不確定性。所以我們必須要把這些可能存在的隨機(jī)性因素都統(tǒng)統(tǒng)的考慮到一個(gè)產(chǎn)品的機(jī)械設(shè)計(jì)之中。只有這樣才能在更大的程度上來保證一個(gè)產(chǎn)品的機(jī)械可靠性。

那么，對(duì)于機(jī)械產(chǎn)品的可靠性技術(shù)的發(fā)展和研究，我國在近幾年的研究過程當(dāng)中也確實(shí)是取得了一定的成果。尤其是在很多具有相關(guān)專業(yè)研究的高校和科研機(jī)構(gòu)當(dāng)中，由于和國外高水平的院校的交流比較頻繁，能夠接觸到國際領(lǐng)先水平的設(shè)計(jì)和理論方法，而且研究人員也比較多，同時(shí)還有很多的設(shè)計(jì)人員在各個(gè)單位和項(xiàng)目當(dāng)中從事著實(shí)際的設(shè)計(jì)和實(shí)踐活動(dòng)，所以取得了不錯(cuò)的成果。經(jīng)過各個(gè)研究工作者不斷的辛勤耕耘，已經(jīng)出現(xiàn)了很多具有很高價(jià)值的專業(yè)著作，比如說各種學(xué)術(shù)報(bào)告、教學(xué)教材等。但是必須承認(rèn)的是，和那些具有國際先進(jìn)水平的設(shè)計(jì)和理論相比，我們?cè)谶@方面依然還是存在著巨大的差距。畢竟我國關(guān)于機(jī)械可靠性方面的研究和實(shí)踐還是處于一個(gè)比較初級(jí)的起步階段，水平還是有待提高的。

2.機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)的主要方法

2.1 關(guān)于可靠靈敏度方面的設(shè)計(jì)方法

隨著各種機(jī)械產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計(jì)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)參數(shù)的識(shí)別、系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方面的控制以及工程近似分析等各種技術(shù)的發(fā)展，尤其是靈敏度分析、重分析、再設(shè)計(jì)等方法已經(jīng)發(fā)展成了一種多功能的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的工具。

我們?cè)谘芯亢头治鲆粋€(gè)機(jī)械產(chǎn)品的具體特性的靈敏度的時(shí)候，可以直接有效的來指出這個(gè)產(chǎn)品參數(shù)的變化，以及所出現(xiàn)的改變量，這可以使得一個(gè)機(jī)械產(chǎn)品的特性能夠達(dá)到一個(gè)最佳的參數(shù)。比如說在進(jìn)行研究的過程當(dāng)中如果發(fā)現(xiàn)了某種因素對(duì)意見產(chǎn)品的失效有著比較大的影響，就需要在產(chǎn)品設(shè)計(jì)整個(gè)過程當(dāng)中進(jìn)行嚴(yán)格的控制，從而來保證一個(gè)產(chǎn)品的安全可靠性，如果在進(jìn)行具體的靈敏度分析的時(shí)候確實(shí)發(fā)現(xiàn)了對(duì)這件產(chǎn)品影響比較小的因素，就可以在進(jìn)行可靠性設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中把這些因素當(dāng)成一個(gè)確定值來降低整個(gè)分析過程的復(fù)雜程度。所以，在一定程度上，一件產(chǎn)品的靈敏度的設(shè)計(jì)，必須最大程度上來有效的避免機(jī)械生產(chǎn)的盲目性，從而來提高這件機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量、也可以延長(zhǎng)產(chǎn)品的使用期限，最重要的是可以大大的降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。在近幾十年的發(fā)展過程當(dāng)中，靈敏度分析的方法確實(shí)取得了比較大的進(jìn)展，而且也出現(xiàn)了非常多的關(guān)于靈敏度理論分析方面的成果，尤其是在特征值分析的問題、靜態(tài)動(dòng)態(tài)作用下的機(jī)械產(chǎn)品的參數(shù)優(yōu)化方面都給出了很多的靈敏度的具體分析方法，比如說伴隨變量法、有限差分法、Green 函數(shù)法、直接法等等。同時(shí)，不可忽略的一點(diǎn)就是，我們?cè)谶M(jìn)行一件產(chǎn)品的可靠性分析的時(shí)候，還需要來研究這個(gè)產(chǎn)品在生產(chǎn)過程當(dāng)中有可能會(huì)對(duì)產(chǎn)品的失效產(chǎn)生影響的各種因素以及它們各自的影響程度如何，這個(gè)時(shí)候靈敏度分析的研究就可以大大的發(fā)揮其作用了，因?yàn)槲覀兛梢愿鶕?jù)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行的靈敏度分析，并通過對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)，來很好的確定我們所設(shè)計(jì)的各種參數(shù)對(duì)這件產(chǎn)品性能方面的影響以及其影響程度如何，這樣就可以在最大程度上來充分的提高這件成品的實(shí)際可靠性和安全性。

2.2 關(guān)于可靠穩(wěn)健性方面的設(shè)計(jì)方法

通常情況下，一個(gè)產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量可以分為這樣兩個(gè)部分，第一個(gè)部分是用戶的質(zhì)量，第二個(gè)部分則是技術(shù)質(zhì)量。其中，用戶質(zhì)量主要指的是我們客戶可以清楚的看到、也可以觸摸到和感覺到的這個(gè)產(chǎn)品所具有的實(shí)際質(zhì)量特性，而技術(shù)質(zhì)量則主要指的是這件產(chǎn)品在具體的設(shè)計(jì)和制作質(zhì)量之下可以能夠達(dá)到的最大的功能的穩(wěn)健性。我們?cè)谶@里所說的功能穩(wěn)健性主要是要本著最大限度的降低這件產(chǎn)品的成本并提高產(chǎn)品質(zhì)量的原則，這就要求我們必須要選擇出一個(gè)產(chǎn)品的最佳的設(shè)計(jì)方案。在產(chǎn)品的整個(gè)制作和使用的過程當(dāng)中，機(jī)械產(chǎn)品的可靠性穩(wěn)健設(shè)計(jì)往往發(fā)揮著它非常重要的作用。

我們一般在實(shí)現(xiàn)一個(gè)機(jī)械產(chǎn)品的穩(wěn)健設(shè)計(jì)的方法時(shí)，主要是通過在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段對(duì)其進(jìn)行比較嚴(yán)格的進(jìn)行靈敏度分析的方法，同時(shí)還要確保各個(gè)不確定因素對(duì)這件產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量的影響必須要達(dá)到最低，同時(shí)還需要獲得這個(gè)產(chǎn)品的最大的穩(wěn)健性。在使用這種方法時(shí)，會(huì)使產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)有很多的優(yōu)點(diǎn)，比如說它可以使得我們所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品對(duì)于設(shè)計(jì)的參數(shù)變化具有更好的穩(wěn)健性，從而就可以允許產(chǎn)品擁有更大的容差，同時(shí)大大的降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。另外，一個(gè)產(chǎn)品在進(jìn)行可靠性設(shè)計(jì)的時(shí)候是需要同時(shí)融合優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法和靈敏度設(shè)計(jì)方法的，同時(shí)再結(jié)合穩(wěn)健性設(shè)計(jì)的方法，來滿足機(jī)械產(chǎn)品對(duì)于質(zhì)量和性能方面更好的要求。因此，在整個(gè)機(jī)械產(chǎn)品的具體設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過程當(dāng)中，如何來正確的使用具體的可靠穩(wěn)健性的設(shè)計(jì)方法，就關(guān)系到能否更好的保證這件產(chǎn)品的性能穩(wěn)定的問題，如果使用得當(dāng)就可以大大的提高這件產(chǎn)品的安全和可靠性，從而減少材料損失，提高效益。然而機(jī)械產(chǎn)品的可靠性有著一定的因素影響，這些因素的消除是相當(dāng)?shù)睦щy，但降低影響因素的參數(shù)是一種代價(jià)低、難度小的方法，也是保證機(jī)械產(chǎn)品穩(wěn)健性的方法之一。

3.結(jié)束語

總之，我們?cè)谔轿龊桶l(fā)展機(jī)械可靠性的時(shí)候，要對(duì)其進(jìn)入更加深入的研究，并把機(jī)械可靠性的研究和發(fā)展充分的應(yīng)用到一個(gè)機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)過程當(dāng)中的每一個(gè)環(huán)節(jié)和流程，這樣會(huì)更加有助于來提高這件機(jī)械產(chǎn)品的成品質(zhì)量和使用過程當(dāng)中的安全性，同時(shí)還可以有效的降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，是一件有意義、勢(shì)在必行的事情。

4.參考文獻(xiàn)

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5.個(gè)人簡(jiǎn)介

唐建，男（1984年1月-），漢，湖南茶陵人，專科，中級(jí)機(jī)械工程師，機(jī)械專業(yè)。