梁宇榮　馮永勝

摘要：隨著科學(xué)地不斷發(fā)展進(jìn)步，機(jī)械化的程度也在不斷提高，與電子產(chǎn)品相比，機(jī)械設(shè)計的可靠性理論發(fā)展還不完善，仍然存在著可靠性的問題。機(jī)械設(shè)計是一項相對繁瑣的作業(yè)，其主要依據(jù)的是較強(qiáng)的創(chuàng)造力。只有機(jī)械設(shè)計的可靠l生得到保證，機(jī)械生產(chǎn)出的產(chǎn)品才能有較高的可靠性。本文通過介紹機(jī)械設(shè)計可靠性的一系列特點，分析了機(jī)械設(shè)計可靠性的發(fā)展概況，揭示出了機(jī)械設(shè)計中可靠性的重要性。

1.前言

從事機(jī)械設(shè)計這一項處在邊緣處的工作時，最需要的就是具有很強(qiáng)的創(chuàng)造力，并且，機(jī)械設(shè)計所涉及的知識范圍比較廣，需要有相當(dāng)大的可靠性研究范圍。所謂機(jī)械設(shè)計的可靠性，就是指機(jī)械設(shè)計生產(chǎn)出的產(chǎn)品能夠在一定的環(huán)境中，完成所規(guī)定出的功能設(shè)置，可靠性主要是通過一件產(chǎn)品能否能夠正常完成應(yīng)用功能得以體現(xiàn)，它代表著產(chǎn)品是否達(dá)到了相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。而機(jī)械設(shè)計需要有五個階段：第一階段是計劃期，對機(jī)械設(shè)計做出準(zhǔn)確合理的規(guī)劃，設(shè)計出可行的工作方案；第二階段時是方案設(shè)計期，在這一時期主要是提出原理性的內(nèi)容，確定工作的原理圖；第三階段是技術(shù)設(shè)計期，設(shè)計出所需使用的每一項材料的尺寸、外形等，更好地保障機(jī)械設(shè)計的可靠性；第四階段是文件編制期，在這一階段需要對產(chǎn)品進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)檢查，檢驗產(chǎn)品的性能，記錄檢查結(jié)果；第五階段是保養(yǎng)期，主要是對機(jī)械設(shè)計的產(chǎn)品進(jìn)行維護(hù)。機(jī)械設(shè)計在不同的階段所需要做的工作不同，體現(xiàn)出的可靠性也不同，機(jī)械設(shè)計的可靠性貫穿于機(jī)械設(shè)計的整個過程。

2.機(jī)械設(shè)計可靠性的特點

第一、對機(jī)械設(shè)計可靠性的預(yù)測比較困難。機(jī)械設(shè)計是處在相當(dāng)繁雜的環(huán)境中進(jìn)行的一項工作，沒有比較完整的可靠性數(shù)據(jù)，而且，機(jī)械設(shè)計的可靠性模型也必須依賴于其他可靠性模型才能建立，然而，用這種方式對機(jī)械設(shè)計的可靠性進(jìn)行預(yù)計也是非常困難的。

第二、機(jī)械設(shè)計生產(chǎn)出的產(chǎn)品所使用的零件大多數(shù)都不是標(biāo)準(zhǔn)的，這些零件大多數(shù)都是通用的，而且標(biāo)準(zhǔn)化的程度都很低。設(shè)計人員需要同時考慮到在和的性質(zhì)、材料的性能等數(shù)據(jù)，然而由于這些數(shù)據(jù)的分布都是相對分散的，對這些數(shù)據(jù)的研究也就是機(jī)械可靠性設(shè)計的困難之處。

第三、機(jī)械設(shè)計過程中所產(chǎn)生故障可以分成兩種，一種是偶然性的故障，另一種是耗損型的故障。造成耗損型的故障主要是由機(jī)械產(chǎn)品的老化、破損等因素，這就造成了機(jī)械產(chǎn)品的使用壽命較短，產(chǎn)品的耐用性比較低，對產(chǎn)品使用壽命的分布指數(shù)統(tǒng)計方式也不能被很好地應(yīng)用。

第四、機(jī)械產(chǎn)品所出現(xiàn)的故障的模式會很多，而且還會相對繁雜。出現(xiàn)故障的原因會有很多，例如零件損壞、老化等，而且，每個零件都可能會出現(xiàn)許多的故障模式，而同一種故障模式也可能不出現(xiàn)在同一個部件上，這些都加大了對機(jī)械設(shè)計所產(chǎn)生故障分析和探索的難度。

3.國內(nèi)外機(jī)械設(shè)計可靠性的發(fā)展概況

機(jī)械設(shè)計的可靠性程度一直都在穩(wěn)步前進(jìn)，國內(nèi)外的機(jī)械設(shè)計都在發(fā)展進(jìn)步，以下就是對國內(nèi)外機(jī)械設(shè)計可靠性的發(fā)展進(jìn)行的概括。

首先是對國外機(jī)械設(shè)計可靠性發(fā)展概況的介紹：機(jī)械設(shè)計的可靠性這一概念開始于二十世紀(jì)二十年代，縱觀歷史，第一次將機(jī)械設(shè)計的可靠性技術(shù)應(yīng)用于實踐的是在第二次世界大戰(zhàn)末德國的火箭上作為引導(dǎo)裝置。機(jī)械設(shè)計的可靠性問題在Freuenthal發(fā)表了“結(jié)構(gòu)的安全度”后得到了很大的重視和關(guān)注，上個世紀(jì)六十年代，包括前蘇聯(lián)、美國、日本、英國等眾多國家都已經(jīng)對機(jī)械設(shè)計的可靠性進(jìn)行了進(jìn)一步的研究探索，而且，在處理機(jī)械設(shè)計的可靠性問題上取得了很大的成果。在六十年代的中期，對機(jī)械設(shè)計可靠性的概率進(jìn)行探索的研究也得到了很大的發(fā)展和完善。后來，人們進(jìn)一步將機(jī)械設(shè)計可靠性的概率統(tǒng)計方式進(jìn)行改善，得到了相對完善的計算機(jī)械設(shè)計可靠性概率的計算方法。另外，在1974年，美國和日本又加大了對機(jī)械設(shè)計可靠性的問題進(jìn)行了分析研究，其他一些國家也設(shè)立了相關(guān)的研究所，有專門的研究小組進(jìn)行分析探索?，F(xiàn)在，國外的一些國家一直都將機(jī)械的可靠性設(shè)計應(yīng)用于各種行業(yè)，突出了機(jī)械設(shè)計的可靠性的重要作用和功能。

與國外相比，我國對機(jī)械設(shè)計可靠性的研究較為落后。下面就是對我國在機(jī)械設(shè)計可靠性的發(fā)展所做出的簡要概述：我國對機(jī)械設(shè)計可靠性的研究是從上個世紀(jì)六十年代開始的，研究的起步較晚，而且，蓬勃發(fā)展的時期是在二十年后的八十年代。在可靠性技術(shù)得以發(fā)展之后，我國機(jī)械設(shè)計方面的研究也開始蓬勃，各高校和相關(guān)專業(yè)也都開始加大了對機(jī)械設(shè)計可靠性的研究力度，提出了相關(guān)性的發(fā)展建議和標(biāo)準(zhǔn)，使得機(jī)械設(shè)計的可靠性程度有了很大水平上的提高。但是，我國對機(jī)械設(shè)計可靠性問題的研究還處在不成熟的階段，同國外的一些國家相比仍然相差甚遠(yuǎn)，對機(jī)械設(shè)計的可靠性問題的研究仍然存在著一些問題：第一、我國目前對可靠性問題的研究主要是針對電子行業(yè)的，對機(jī)械設(shè)計方面的可靠性研究還缺乏相應(yīng)的指導(dǎo)方針和標(biāo)準(zhǔn)，因此，我國對機(jī)械設(shè)計可靠性問題的研究還有很多的阻礙。第二、由于我國對機(jī)械設(shè)計可靠性問題的研究時間較短，所積累的對可靠性問題得研究經(jīng)驗還比較少，這使得對機(jī)械設(shè)計可靠性的檢驗時間會相對較長、所需使用的費用也會相對較高等，這些都對機(jī)械設(shè)計可靠性的研究有了很大的阻礙。第三、我國的機(jī)械設(shè)計人員對機(jī)械設(shè)計的可靠性問題的理解還不夠深，不能完全掌握對可靠性概率的計算和統(tǒng)計方法，這就使得我國在機(jī)械設(shè)計可靠性方面存在著知識更新的問題。

4.總結(jié)

對機(jī)械設(shè)計可靠性這一項設(shè)計學(xué)科較多的工作來說，不同的設(shè)計階段會有不同的重要之處，需要相關(guān)人員認(rèn)真分析并熟練掌握。在進(jìn)行機(jī)械的可靠性設(shè)計時，需要遵循相關(guān)的設(shè)計原則，并按照正常的設(shè)計步驟進(jìn)行。當(dāng)前，國外的機(jī)械設(shè)計可靠性程度發(fā)展水平較高，而我國則仍處在不成熟的階段，需要通過借鑒國外的機(jī)械設(shè)計方法和原則促進(jìn)可靠性程度的進(jìn)一步提高。因此，我國需要根據(jù)國家的基本國情，適當(dāng)?shù)丶哟髾C(jī)械設(shè)計可靠性的研究力度，最大限度地保證機(jī)械設(shè)計的可靠性，保障機(jī)械設(shè)計的產(chǎn)品的可靠性，生產(chǎn)出高質(zhì)量、高水平的產(chǎn)品。

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