鄒騰

摘 要：文章通過對機械的可靠性設(shè)計內(nèi)涵以及可靠性技術(shù)的流程簡要闡述，對機械可靠性發(fā)展的國內(nèi)外現(xiàn)狀進行分析，并對其可靠性發(fā)展進行探討。

關(guān)鍵詞：機械可靠性；內(nèi)涵；發(fā)展

引言

機械的可靠性是通過設(shè)計、制造、檢驗等各個步驟共同決定的，每一環(huán)節(jié)的工作細節(jié)都會對機械的可靠性造成一定的影響，只有在確保各環(huán)節(jié)正常運作的前提下，才能保證制造出來的機械具有可靠性?？煽啃栽O(shè)計是機械可靠性的前提、基礎(chǔ)，所以機械的設(shè)計環(huán)節(jié)是保證機械可靠性的重要前提?？煽啃栽O(shè)計過程中，除了采用傳統(tǒng)技術(shù)，還用到了各種分析預測的手段，以保證可靠性設(shè)計的質(zhì)量。隨著現(xiàn)代科技水平的不斷提高，可靠性設(shè)計也正在進軍電子領(lǐng)域。在應用可靠性理論設(shè)計產(chǎn)品時，應選用合理的設(shè)計方法。

1 機械可靠性內(nèi)涵

機械的可靠性是指機械產(chǎn)品在規(guī)定的使用條件下，在一定時間內(nèi)能夠使使用效果達到預期的效果。但是由于工程材料的特性以及工程測量、事后加工、安裝誤差等因素影響，使設(shè)計出的機械成品的使用能力具有不確定性，這種隨機性的因素對機械可靠性的影響極為重要。可靠性技術(shù)理論起源于20世紀20年代，應用于20世紀40年代，最早是應用在二戰(zhàn)末德國V-Ⅱ火箭的誘導裝置上，參加研究的人員提出了利用概率乘積法則，將一個系統(tǒng)的可靠度看成該系統(tǒng)的子系統(tǒng)可靠度乘積的理念，而這也是機械可靠性理論的雛形。可靠性的快速發(fā)展是在《結(jié)構(gòu)的安全度》一文發(fā)表后開始的，自從該文發(fā)表以來，結(jié)構(gòu)可靠性在學術(shù)界引起了諸多專業(yè)人士的重視。

隨著科技的不斷進步，現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展對于機械質(zhì)量的要求越來越高，產(chǎn)品的可靠性成為世界工業(yè)領(lǐng)域關(guān)注的重點?？煽啃缘暮饬繕藴适强煽慷?，在距離可靠性理論提出近半個世紀的今天，可靠性技術(shù)已有了很大程度上的提高，諸多電子產(chǎn)品的可靠性已經(jīng)比較成熟，而機械產(chǎn)品的可靠性設(shè)計還有待提高。近幾年，我國已經(jīng)開始關(guān)注機械可靠性的發(fā)展問題，并取得了一定的成績，但是由于可靠性涵蓋面太廣、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)很缺乏等問題，導致我國機械的可靠性設(shè)計應用并不成熟。

機械可靠性是一門邊緣性的學科，涵蓋面廣，涉及的領(lǐng)域多，可將多門學科的知識緊密結(jié)合，融會貫通，形成一門全新的設(shè)計方法。考慮到實用性等問題，機械可靠性的設(shè)計方法更接近傳統(tǒng)設(shè)計模式，這種方法的運用能明顯地提高機械運行的經(jīng)濟效益，對于我國機械設(shè)備的質(zhì)量提高具有重要作用。

2 國內(nèi)外機械可靠性設(shè)計發(fā)展

2.1 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀

我國對可靠性理論的研究開始于上個世紀60年代，但是多數(shù)精力放在對電子產(chǎn)品的可靠性研究方面，對于機械可靠性研究起步較晚直到80年代才開始發(fā)展。機械可靠性在我國開始發(fā)展以后，相繼成立了多個可靠性研究協(xié)會，制定了相關(guān)標準與制度，并取得一定的成績。

我國研究機械可靠性的相關(guān)人員先后提出了一些觀點，如趙國藩等建立了廣義隨機空間的概念，分析隨機變量相關(guān)性的結(jié)構(gòu)可靠度，擴大了現(xiàn)有可靠度計算方法的適用范圍，還研究了使用原始空間來分析可靠性，由于這種方法自身的特點，適用于隨機變量的概率分布函數(shù)不存在顯式時可靠度的計算。此后又同李云貴提出了4階矩法來計算可靠度，這種算法的提出提高了可靠度計算的精確度。

總體而言，可靠度的設(shè)計理論多，但是實際運用少，部分研究成果運用的實際效果不佳，與外國取得的成果投入使用水平有較大差距。由于我國機械設(shè)計技術(shù)本身與外國存在差距，造成了目前我國可靠性研究滯后的現(xiàn)狀。

2.2 國外發(fā)展現(xiàn)狀

美國是可靠性研究起步較早的國家之一，其對機械可靠性的研究也處于領(lǐng)先地位。美國亞利桑那大學教授對機械零件可靠性概率設(shè)計方法有深入研究，并對機械故障的設(shè)計、監(jiān)測、故障進行研究，對于美國的可靠性數(shù)據(jù)收集和分析做出了巨大貢獻，并通過總結(jié)研究成果，編制可靠性設(shè)計手冊。這些手冊和指南的編訂對于其國家研究可靠性設(shè)計方案發(fā)揮了巨大作用。

日本可靠性設(shè)計研究的體系引自美國，但是由于后來日本對可靠性的深入研究，形成了一套與美國完全不同的可靠性研究體系。日本對于機械可靠性的研究重視實際用途，通過現(xiàn)有技術(shù)，分析相關(guān)理論，并通過不斷的實地實驗，對存在的問題進行分析與改進，不斷地改進可靠性研究設(shè)計方案，使得可靠性的實用性得到很大的提升。在工程應用方面，重視可靠性試驗與故障診斷等，并善于從失效產(chǎn)品中總結(jié)經(jīng)驗。

前蘇聯(lián)的可靠性理論吸取了美國的部分優(yōu)點，雖然不及美國可靠性理論體系詳細，卻也彌補了美國的不足之處，加上前蘇聯(lián)對于可靠性研究的重視，其可靠性在當時就得到突飛猛進的發(fā)展。前蘇聯(lián)重視機械產(chǎn)品可靠性和壽命，將其作為科技發(fā)展規(guī)劃的重點之一，并發(fā)布了一系列國家可靠性標準。相關(guān)人員認為可靠性技術(shù)的主要內(nèi)容是預測，并在預測規(guī)定的條件下使用產(chǎn)品，其可靠性研究的方向主要有兩個，一是靠數(shù)學統(tǒng)計和方法和使用信息的統(tǒng)計技術(shù)進行處理技術(shù)，還要保證復雜系統(tǒng)的可靠性技術(shù)；二是適用于機械制造行業(yè)，使用多方面的設(shè)計技術(shù)，以此保證可靠性的工藝發(fā)展。

英國對于可靠性的研究，成立了可靠性研究小組，并總結(jié)匯編了可靠性指南，從失效模式、使用環(huán)境、實驗難度等多個方面說明了可靠性應用的重點，提出可靠性評估方法。其重視可靠性試驗的數(shù)據(jù)收集，通過歐洲委員會的支持，成立了歐洲可靠性數(shù)據(jù)庫協(xié)會，其數(shù)據(jù)豐富，協(xié)作網(wǎng)遍及歐洲各國。

3 機械可靠性設(shè)計的一般流程

眾所周知，可靠性是衡量產(chǎn)品質(zhì)量的指標，隨著人們對于產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來越高，我國對于可靠性研究越來越重視。近年來，機械可靠性受到工程技術(shù)人員的重視。實踐證明，機械可靠性存在于設(shè)計、制造和使用三個階段。設(shè)計水平?jīng)Q定了產(chǎn)品的可靠性水平，制造和使用是體現(xiàn)產(chǎn)品的可靠性?？煽啃栽O(shè)計的流程為：先要進行產(chǎn)品定義，分析收集相似產(chǎn)品的相關(guān)技術(shù)，擬定載荷譜以及載荷條件，明確維修方案及維修、保障要求等，可靠性定量要求，初步設(shè)計，詳細設(shè)計，產(chǎn)品耐久性預計，設(shè)計綜合檢查，設(shè)計結(jié)果輸出。

可靠性設(shè)計的各個環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣，任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會影響機械可靠性。只有環(huán)環(huán)緊扣，才能保證設(shè)計出的產(chǎn)品的可靠性。

4 結(jié)束語

目前，我國的可靠性設(shè)計技術(shù)已經(jīng)越來越受到各行各業(yè)的廣泛關(guān)注，機械可靠性設(shè)計技術(shù)也在不斷更新?lián)Q代。從整體來看，目前我國機械可靠性研究還不成熟，投入實際應用的作用不大，與外國發(fā)達國家差異明顯。另一方面，可靠性能使機械產(chǎn)品的性能與預測更接近，提高安全性與經(jīng)濟性，希望通過作者在文中的討論，讀者們能對目前我國機械可靠性的不足與優(yōu)點有所認識，也期待我國機械可靠性技術(shù)能有更大的發(fā)展。

參考文獻

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