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

劉曉飛

（山東萬(wàn)信項(xiàng)目管理有限公司，山東　煙臺(tái)　264100）

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

劉曉飛

（山東萬(wàn)信項(xiàng)目管理有限公司，山東煙臺(tái)264100）

【摘要】隨著我國(guó)現(xiàn)代化的發(fā)展，在現(xiàn)代機(jī)械系統(tǒng)中機(jī)械產(chǎn)品可靠性的設(shè)計(jì)占據(jù)了相當(dāng)重要的位置，機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)也越來受到人們的關(guān)注。本文針對(duì)機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)的內(nèi)涵與遞進(jìn)進(jìn)行研究，同時(shí)將傳統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)方法與現(xiàn)在設(shè)計(jì)理念進(jìn)行結(jié)合，對(duì)現(xiàn)代機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)進(jìn)行大體闡述。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)；內(nèi)涵；遞進(jìn)

隨著現(xiàn)代科技的不斷進(jìn)步，每天都發(fā)生不同的變化，人們?cè)趯?duì)產(chǎn)品的要求也就更高，在對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的時(shí)候，只有不斷的增強(qiáng)產(chǎn)品的可靠性，才能使其在激烈競(jìng)爭(zhēng)的過程中求得生存和發(fā)展，因此我們必須重視產(chǎn)品可靠性的設(shè)計(jì)。

1　機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)的內(nèi)涵

在社會(huì)飛速發(fā)展的今天，在對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)早就開始了產(chǎn)品可靠性的研究，這在經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)中占有重要的地位。可靠性的研究對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的材料和尺寸都進(jìn)行了充分的考慮，對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的使用安全概率和最大可能性的壽命進(jìn)行研究，進(jìn)一步增加機(jī)械產(chǎn)品的使用效率，這也是很大的進(jìn)步。

機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)主要就是指在規(guī)定的使用條件和時(shí)間的范圍內(nèi)，機(jī)械產(chǎn)品或系統(tǒng)對(duì)規(guī)定功能能夠順利的完成，可靠性設(shè)計(jì)的對(duì)象是機(jī)械產(chǎn)品或系統(tǒng)，無(wú)論是整套的機(jī)械系統(tǒng)還是單個(gè)的設(shè)備，都是可以看作可靠性設(shè)計(jì)的對(duì)象。最主要的核心就是在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，產(chǎn)品的質(zhì)量能夠維持多久，這也就是可靠性的標(biāo)準(zhǔn)，在一般情況下，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，產(chǎn)品的可靠性也就會(huì)逐漸降低。但是可靠性設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意的條件就是要在一定規(guī)定的使用條件下，當(dāng)條件不同的時(shí)候，可靠性設(shè)計(jì)也就不同，可靠性設(shè)計(jì)主要就是完成規(guī)定的功能，保證機(jī)械功能的使用情況下，盡可能的使時(shí)間延長(zhǎng)，這樣也就能夠更好的完成規(guī)定功能。

2　關(guān)于機(jī)械可靠性的特點(diǎn)和基本理論分析

2.1種類繁多的機(jī)械產(chǎn)品的可靠性要求不同

對(duì)于機(jī)械產(chǎn)品中，很多時(shí)候用途不同機(jī)械產(chǎn)品的種類也就不同，對(duì)于機(jī)械產(chǎn)品的組成和結(jié)構(gòu)也就不相同，他們的運(yùn)行原理也是不相同的，有的機(jī)械產(chǎn)品需要的零件也是比較特殊。對(duì)于這些都不相同的情況下，在對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的可靠爬行設(shè)計(jì)的時(shí)候也就不相同，他們的要求都不是統(tǒng)一的，他們使用的理論和計(jì)算方式也是不同。

2.2復(fù)雜的使用條件使得基本荷載的確定比較困難

在很多的情況下，如果工況發(fā)生了變化，處于工作狀態(tài)的機(jī)械產(chǎn)品的各個(gè)系統(tǒng)在承受功能也就會(huì)隨著發(fā)生變化，在對(duì)這種情況的研究必須經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn)，才能對(duì)產(chǎn)品功能進(jìn)行確定。在實(shí)際操作過程中，荷載變化實(shí)驗(yàn)不能再每一個(gè)系統(tǒng)或零件中進(jìn)行研究，因此在確定機(jī)械產(chǎn)品荷載的時(shí)候，也就存在一定的難度，對(duì)進(jìn)一步的可靠性設(shè)計(jì)具有很嚴(yán)重的影響。

2.3可靠性設(shè)計(jì)比較容易受到外部因素影響

對(duì)機(jī)械可靠性的影響因素有很多，設(shè)計(jì)因素、使用環(huán)境、產(chǎn)品制造工程這些都會(huì)對(duì)機(jī)械產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)產(chǎn)生影響，這是也就要充分的考慮這些不確定的內(nèi)部因素的影響。在機(jī)械產(chǎn)品組成零件不同功能的時(shí)候，要以鉚、鍵以及螺栓等形式相互連接著。這些鏈接也就是可靠性研究的虛擬零件，對(duì)機(jī)械系統(tǒng)的可靠性的影響非常大。

3　關(guān)于現(xiàn)代可靠性設(shè)計(jì)的方法分析

隨著社會(huì)科技的不斷發(fā)展，許多的新知識(shí)、新理論、新材料和新工藝的產(chǎn)生，這些運(yùn)用在機(jī)械產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)中，機(jī)械產(chǎn)品的更新速度也就越來越快，借助先進(jìn)的數(shù)學(xué)理論和計(jì)算機(jī)的輔助技術(shù)，許多的現(xiàn)代機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)方案也就不斷呈現(xiàn)在我們面前，為復(fù)雜的機(jī)械設(shè)計(jì)問題找到解決的方法。

3.1基于靈敏度的可靠性設(shè)計(jì)方法

對(duì)于靈敏度的分析非常重要，這也是現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)中的一種非常實(shí)用的設(shè)計(jì)方法，靈敏度分析主要就是對(duì)機(jī)械產(chǎn)品特性的設(shè)計(jì)參數(shù)的敏感度，在設(shè)計(jì)復(fù)雜的機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的時(shí)候，需要考慮不同的物理和幾何參數(shù)，如果設(shè)計(jì)方案要修改，關(guān)于那些參數(shù)也就要進(jìn)行修改，這也就會(huì)對(duì)產(chǎn)品的特性產(chǎn)生巨大影響，同時(shí)也就需要設(shè)計(jì)人員能夠了解這些情況。對(duì)于靈敏度分析的過程，對(duì)這些影響因素要進(jìn)行嚴(yán)格控制，是產(chǎn)品安全可靠性得到保障。像這種可靠性設(shè)計(jì)，對(duì)機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)的效果以及準(zhǔn)確性的提高有很大幫助，使產(chǎn)品的性能特性得以優(yōu)化，從而使其壽命得以延長(zhǎng)。

3.2基于穩(wěn)健性的可靠性設(shè)計(jì)方法

根據(jù)靈敏度的可靠性設(shè)計(jì)方法，可以遞進(jìn)到穩(wěn)健性的可靠性的設(shè)計(jì)方法，可以使靈敏度極小化，在以往的設(shè)計(jì)方案中，對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行修改之后，進(jìn)行測(cè)試分析，要投入更多的人力物力，而基于穩(wěn)健性的可靠性設(shè)計(jì)方法在很大程度上使這些不必要的損失得以避免，也使得可靠性設(shè)計(jì)能夠更加順利的進(jìn)行。

3.3基于理論基礎(chǔ)的可靠性設(shè)計(jì)方法

機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)理論可以使可靠性設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性得到保障，根據(jù)產(chǎn)品的功能不同，對(duì)可靠性設(shè)計(jì)理論和方法也就不同。例如，廣義可靠性概率理論以及方法都是在可靠性理論基礎(chǔ)上進(jìn)行研究，響應(yīng)面法以及隨機(jī)有限元法等都屬于可靠性設(shè)計(jì)的具體方法，涉及到的內(nèi)容包括靜強(qiáng)度設(shè)計(jì)、有限壽命設(shè)計(jì)以及疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)等，還有機(jī)械產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)，如對(duì)象關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、振動(dòng)系統(tǒng)以及機(jī)構(gòu)系統(tǒng)等。

4　結(jié)束語(yǔ)

在對(duì)機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)的時(shí)候，我們應(yīng)該考慮我國(guó)可靠性的實(shí)際狀況，在先進(jìn)理論技術(shù)的支持下，增加機(jī)械產(chǎn)品的可靠性，促進(jìn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提高，從而促進(jìn)適合我國(guó)國(guó)情的機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)的向前發(fā)展。

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