機械工程可靠性優化設計研究

摘 要：科學技術發展迅猛，生活方方面面越來越依賴于高新技術，因此就需要產品能具備更多的功能可必要的可靠性。可靠性優化設計由此應運而生。已經取得了飛速的發展和廣泛的應用。以時間、費用和性能為基礎，進行設計和生產黃志軍可靠的性能要求。因此，可靠性設計是諸多學科和技術的交融，從而新星的一種技術。

關鍵詞：機械工程;可靠性;優化設計

1對機械工程可靠性優化設計的重要性

1.1產品變得尤為繁瑣

從當前的發展形勢來看，人們的生活質量得到了大幅度提升，科學技術得到了日益發展，在某種程度上也推動了機械技術朝著更好的方向發展。在發展的過程中會使得產品變得繁瑣化，這樣就會花費較多的人力、財力等，只有這樣才能提升機械產品的整體水平。

1.2 能夠符合市場發展的實際需要

當前，隨著我國國民經濟水平的提高，機械產品應運而生，并且人們對其質量提出了愈來愈多的要求，不但要對其外觀設計引起重視，而且也要對其使用性能做好嚴格的把關。所以，相關企業想要得到長遠的發展，就需要對其可靠性優化設計環節引起高度重視，這樣才可以最大程度提升機械產品的可靠性能，進而緊跟時代的潮流。

2機械工程可靠性優化設計現狀分析

國家在近代大規模的工業化起步太晚，故而，相比于其他發達國家的機械制造行業，我國的機械工程就顯得相對落后，特別是對于可靠性設計，這部分的研究一直比較滯后。一直到上世紀八十年代，國內行業內的可靠性研究才獲得了一些成就，一些特殊的行業還有著獨立的進行可靠性優化設計研究的部門和團體，這就為國家和社會帶來了大量相關人才，同時也訂立了一套系統完善的規范標準。在全局的角度來分析，以往的可靠性優化設計主要集中于理論知識。然而，在工程實際之中，會發現理論和現實差異很大，暫且只論這一點，就和國際先進水平差距很大。還有在傳統的機械設備可靠性評估主要是針對設備的失效概率做出判斷，根據數據進行分析其中存在的部分可能性。這也是一種具有局限性的預測，首先就是其難度較高，也就是說分析出來的結果缺乏精確性，在大樣本數據的支持下也很難預估。其次，在小樣本數據情況下同樣比較難以估測失效分布參數。在運營中的機械設備，其安全穩定性必須要嚴格保持在一定程度。尤其在現代化工業過程中，設備周邊的環境經常會產生變化，運行條件也會對傳統的評估手段造成干擾，從而提升了評估的難度，降低了評估的精確性。

3可靠性優化設計在機械工程中的應用

3.1機械工程產品設計環節可靠性優化設計

進行機械工程產品設計時，一般分為兩大類，分別是裝配體設計與零件組裝設計。當使用可靠性優化設計時，可以把它看成一個整體，在方法上主要有兩種，其一為：首先對其完整系統有一個初步的把握，同時對組成整體的零部件進行剖析，觀察它可靠性究竟有多大，然后綜合起來，總結出整體有多大的可靠性;第二種方法就是：把整體的可靠性優化設計要求進行分解，落實到各個零部件上，同時要使得零部件都要符合相關指標要求;一般會使用到的，以可靠性為理論基礎的分配方法為：再分配、等分配、比例分配及綜合評分的分配方法。設計師在對單個零件進行選型設計時，有這樣一個原則，那就是盡可能使用國標件，其目的在于，國標件經過市場的檢驗質量不會有問題，其能夠大量生產可以隨時進行替換。之后，使用不一樣的設計方法對不同的部件實施優化設計，這里部件的不同一般指的是重要性方面的不同。如果要設計一個核心部件，那么必須要提前進行可靠性試驗。此外，可靠性思想還要貫穿整個流程，設計者需要對產品設計的可靠性進行反復的檢驗，一直到產品能夠符合既定的所有標準。在一個機械工程的設計中，人機系統也占據著十分重要的位置，這個就更加偏向于人性化設計，比如進行操作時的適應性以及舒適性。

3.2機械工程產品制造中的可靠性優化設計

要知道，設計一個機械產品最重要的就是要確保其質量，具體而言就是要切實做好在各個制造流程的質量控制，故而，十分有必要在產品的制造流程中采用可靠性優化設計。有一些經過加工而得到的設備，要重點關注其可靠性是否達標，設計者在選取加工工藝與工藝流程時，特別要看清它的技術水平，確保在制造上盡可能實現最優化。總的來看，產品制造工藝流程屬于一套功能完善的系統，再進行細分來看，每個方案與工序就是各個獨立的子系統，在對后者實施可靠性優化設計時，需要統一分析各種情況的影響，比如進行加工的設備、工藝流程與操作者的專業素養等;只有做好了以上幾點，每個子系統設計的可靠性才能得到保證;最后一點，對每個子系統的相關數據進行整理，按照相關規則與方法總結出總系統的可靠性及優化指標，并進行適當的偏差修正。

3.3機械工程產品的使用與維修的可靠性優化設計

對機械產品適當的維修是極其有必要的，科學的維修保養可以極大地延長產品的使用壽命;功能健全質量過關的售后服務是衡量一個公司水平的重要標準。故而，機械產品供應商需要重點關注產品的售后服務與維修。通過使用嚴謹的邏輯分析法，編寫出合理的維修內容與手段，為延長機械產品的使用周期做好制度上的準備。對于機械工程產品而言，它自身具有的可維修性與可靠性，在某種意義上來講是相通的概念，嚴格來講，這里所說的可維修性其實就是可靠性上的一個指標而已。當研發人員進行產品設計時，必須第一步就要關注可靠性指標，這是為了問題產生的時候可以進行快速的維修。除此之外，還需要考慮成本上的問題，設計者需要遵循以最小的經濟代價獲取最大的工作效益的原則。故而，十分有必要將可靠性優化設計理論當成首要的考慮因素;有一個合理的經濟成本是進行維修設計的關鍵所在。

結論

就現在而言，在一般的可靠性設計工程中性能指標設計考慮的已經越來越少，由此可以看出機械工程不能反映出產品的真正效果，尤其是最基本的無視產品的成本、體積等一些設計，所以可靠性設計不能缺失，就可靠性優化設計而言，在機器上若沒有達到我們的預期目標，這時，我們就應該深思熟慮，是否能于某些機械上的性能可以進行優化組合，使機械最終達到我們理想的目標從而使效果最大化。

參考文獻：

[1]天津工程機械研究所.北京：機械工業出版社，2013.（02）：156-158

[2]張立博 等，探討機械工程的可靠性優化設計.2012，（03）63-64|