機械工程的可靠性優化設計分析

付群

遼寧領軍機電科技有限公司 遼寧鐵嶺 112000

經濟全球化下的經濟競爭是激烈的，要在激烈的競爭環境中繼續生存和發展，就必須找到經濟發展的方向，機械工程設計中運用創新思維可以助推經濟發展。毋庸置疑，我國的機械工程設計在實踐中取得了進步，但是在發展的過程中還存在不少問題，所以，要對機械工程設計進行分析，找到促進機械工程設計發展的方法，在機械工程設計中融入創新思維會使機械工程設計取得大的發展，并為我國的經濟發展提供新動能[1]。

1 可靠性優化設計

可靠性，一般地是指在具體的時間范圍和使用條件下，能夠實現設計要求完成的各項功能。相應地，機械可靠性就是機械加工設備、機械加工產品等在具體的時間范圍和使用條件下，能夠實現設計要求完成的各項功能。在機械設計、制造、使用與維修保養過程中，由于材料本身具有一定的離散性，并且在生產加工與制造裝配階段也存在一定的誤差性，導致機械加工設備、機械加工產品等在功能實現方面就具有一定的固有隨機性。所以，可靠性設計的重點就是解決這種固有隨機性。另據行業數據統計顯示，設計對產品功能和質量的貢獻率約為78%，生產加工與制造裝配對產品功能和質量的貢獻率約為19%，使用與維修保養對產品功能和質量的貢獻率約為3%。因此，產品設計決定了產品本身的功能和性能，賦予了產品“先天優劣”的本質特性。機械優化設計，就是在機械設計過程中，通過運用計

算機模擬、非線性計算等方式在已有設計方案中篩選出一種最優的設計方案。這是一種使用理論計算代替經驗計算，精確計算代替近似計算，最優設計代替一般可行性設計的機械設計方法。將機械可靠性設計與機械優化設計進行整合，并運用在機械結構或零部件設計過程中的設計方法，即為機械可靠性優化設計。采用機械可靠性優化設計方法設計出的產品，既滿足了產品的可靠性要求，又達到了最優效果。

2 機械工程可靠性優化設計

2.1 制造過程的可靠性設計

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]。

2.2 推理思維法

推理思維法通常有4種形式。①提問法。提問法就是用提問的方式，發現產品在設計制造以及性能方面的一些不足，找到改進之處，從而開發出各方面表現更加優秀的新產品；②反面求索法。是對現階段形成的解決方案進行否定，然后從常規的對立方向考慮，從產品相反方面以及組成部件的相反方面進行分析，找到創新設計途徑；③缺點列舉法。發現設計方案或者機械產品的缺陷，進行缺點列舉，可以看出原方案以及產品的諸多不足，找到改進的方案以及方法，展開創新設計，缺點列舉法通常在機械改良型產品的創新設計中經常用到；④系統分析法。是對設計系統以及方案展開分析，找到設計方案中的優缺點，并根據系統存在的環境，找到合理的解決方法，在機械設計中，系統分析法是常用的方法。

2.3 國家的經濟政策支持

機械設計的創新與社會各方面都是息息相關的，與社會的經濟發展聯系尤為重要，在過去的俗語中說到了要想富先修路，那么修路過程中就需要運用到現代機械設備，在現代化階段便利的交通仍然是衡量一個地區經濟發展的重要指標，便利的交通可以為當地的經濟帶來飛速的發展，因此經濟與機械制造也是密不可分的，這就需要國家相關部門對機械制造投入相關的資金政策進行經濟政策支援，幫助機械制造更好的完成創新理論與方法的研究，在這其中都需要資金的大量支持，除了機械制造行業本身由于產品盈利所得到的經濟效益外，還需要大部分的借助于國家的經費支持[3]。

2.4 使用及維修的可靠性設計

機械產品使用過程對產品的可靠性影響具有舉足輕重的地位。因此，首先，在機械產品設計過程中需要針對產品的特點確定合理的使用年限，明確使用環境要求。其次，需要針對進行有效維修設計。通過對產品使用狀況的綜合評估，明確可以進行維修的內容，可以選擇的維修方式，明確零部件可能出現的故障類型，各種故障類型出現的平均周期，設計合理的維修方案。產品在使用過程中針對實際的環境條件再加以合理性評估與維修方案加以整合，提出切實可行的維修策略，保證整個產品的可靠性滿足最優化要求。

3 結語

綜上所述，科技和經濟的發展給機械工程設計提出了更高的要求，而創新思維對于機械工程的發展則非常重要，機械工程設計要利用創新思維去創作新的設計方案，要在機械工程設計上實現創新就要求設計者不僅要提高設計水平，更要秉承創新思維，并與現代高新技術融合，進行機械工程設計，以加快我國機械工程的發展，為我國的經濟發展提供新動能[4-5]。