萬祥　任成康　譚浩迪

摘 要：在設(shè)計與制造機械產(chǎn)品的時候，探究機械的可靠性是保障產(chǎn)品安全性及質(zhì)量的關(guān)鍵要素。本文所研究的重點就是機械可靠性設(shè)計的相關(guān)原理和理論，通過將傳統(tǒng)設(shè)計與機械可靠性設(shè)計進(jìn)行對比，來探究機械可靠性的發(fā)展?fàn)顩r及發(fā)展前景，從而給機械可靠性設(shè)計的發(fā)展提供一定的參考和思考。

關(guān)鍵詞：機械可靠性、設(shè)計、理論、發(fā)展

序言

機械產(chǎn)品本身就是一項較為復(fù)雜的物品，其設(shè)計過程更是需要運用多種技術(shù)和多個學(xué)科的知識理念。在設(shè)計機械產(chǎn)品的時候，注重設(shè)計可靠性是保障產(chǎn)品安全性能和質(zhì)量的關(guān)鍵點，也是提升產(chǎn)品競爭力的的重要內(nèi)容。也就是說，機械可靠性設(shè)計對于機械產(chǎn)品而言意義重大，是其設(shè)計生產(chǎn)過程中必須要把握住的內(nèi)容之一。那么機械可靠性設(shè)計具體是指什么，當(dāng)中所包含的理論又有哪些呢？這是本文所研究的重點。只有對機械可靠性設(shè)計的內(nèi)涵與原理有深入的認(rèn)識，我們才能夠進(jìn)一步推進(jìn)其發(fā)展前進(jìn)。

1、機械可靠性的簡要介紹

所謂機械可靠性，說的就是在特定的環(huán)境和時間當(dāng)中，機械產(chǎn)品自身能夠產(chǎn)出的效益和發(fā)揮的功能。因此在對機械產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計的時候，應(yīng)當(dāng)對產(chǎn)品的整體參數(shù)和性能進(jìn)行考量，通過綜合的分析來保障產(chǎn)品的質(zhì)量。設(shè)計機械產(chǎn)品的過程中，加工工藝、用料選材、安裝工藝等內(nèi)容都會對機械產(chǎn)品的質(zhì)量帶來直接性的影響，因此這些內(nèi)容也是設(shè)計機械產(chǎn)品過程中所要關(guān)注的重點內(nèi)容，從科學(xué)測算的數(shù)據(jù)我們可以知道，這些因素對于機械產(chǎn)品自身的質(zhì)量會帶來5%左右的影響，這也將為機械產(chǎn)品埋下潛在的不可靠性。而機械可靠性設(shè)計則要完全的考慮這些影響因素的影響作用，盡可能通過科學(xué)的設(shè)計方法和理論的支撐來降低這種不可靠性。

我國機械制造產(chǎn)業(yè)對于機械可靠性設(shè)計的相關(guān)內(nèi)容十分的關(guān)注，但是從實際的發(fā)展?fàn)顩r來講，我國機械可靠性設(shè)計產(chǎn)業(yè)與眾多的產(chǎn)業(yè)一樣，起步晚，發(fā)展水平較低，還無法有效的保障機械產(chǎn)品的質(zhì)量。我國加入世界貿(mào)易組織后，開始隨著世界的腳步推行機械產(chǎn)品強制認(rèn)證制度，進(jìn)而機械可靠性設(shè)計在我國的發(fā)展得到了進(jìn)一步的關(guān)注。

2、機械可靠性設(shè)計的理論內(nèi)涵

說到機械可靠性設(shè)計的內(nèi)涵，我們首先要了解其存在的意義和價值。通過機械可靠性設(shè)計，我們能夠進(jìn)一步的提升機械產(chǎn)品的安全性能及可靠性，從而在一定的環(huán)境、時間條件下最大限度的開發(fā)機械產(chǎn)品的效益和功能。從整體層面來看，機械可靠性設(shè)計的主要內(nèi)涵和理論是建構(gòu)在常規(guī)的設(shè)計工作之上的，通過建立常規(guī)設(shè)計的保障模式，來提升設(shè)計的可靠性，實現(xiàn)機械產(chǎn)品設(shè)計的質(zhì)量。在展開可靠性設(shè)計的時候，需要將可靠分析和數(shù)學(xué)規(guī)劃方法進(jìn)行有機的結(jié)合，通過計算來得出最優(yōu)方案，再在最優(yōu)化理論的指導(dǎo)下進(jìn)行最終的統(tǒng)籌設(shè)計。

自工業(yè)社會以來，機械產(chǎn)品就成為了人們生產(chǎn)生活中不可或缺的一項重要內(nèi)容，而機械可靠性設(shè)計也已經(jīng)經(jīng)過了半個世紀(jì)的發(fā)展，隨著機械可靠性設(shè)計的發(fā)展，機械化發(fā)展的水平和層次也在一步步的提升，這也使得世界對機械可靠性設(shè)計有了更多的關(guān)注。當(dāng)前機械產(chǎn)品生產(chǎn)應(yīng)用的范圍十分的廣闊，現(xiàn)在人們會運用可靠度來對機械的可靠性進(jìn)行估算和度量，在這一過程中需要運用到數(shù)據(jù)庫資源來進(jìn)行支撐，這是當(dāng)前機械產(chǎn)品可靠性設(shè)計在理論方面最大的不足也是最終的發(fā)展目標(biāo)。

3、機械可靠性設(shè)計與傳統(tǒng)設(shè)計的對比

想要深層次的了解機械可靠性設(shè)計的原理與內(nèi)涵，就應(yīng)當(dāng)將其與傳統(tǒng)設(shè)計進(jìn)行比對，從而發(fā)現(xiàn)其特點和優(yōu)勢之處。

3.1機械可靠性設(shè)計的特點

首先，隨著工業(yè)生產(chǎn)活動的一步步發(fā)展，機械產(chǎn)品的復(fù)雜程度也在一步步的加大，但產(chǎn)品的可靠性卻沒有一個有效的保障，相關(guān)的數(shù)據(jù)系統(tǒng)還沒能夠得到完善，通過機械可靠性設(shè)計，就能夠一步步的建立并完善其數(shù)據(jù)系統(tǒng)，從而給機械可靠性設(shè)計工作的展開提供指導(dǎo)。

其次，機械產(chǎn)品在使用的過程中往往會因為疲勞、磨損而產(chǎn)生各種故障，隨著機械產(chǎn)品復(fù)雜程度加大，排除故障的難度也進(jìn)一步加大，可靠性的機械設(shè)計就能夠降低排查工作的難度，使得機械產(chǎn)品能夠得到有效的保修，從而延長其預(yù)期壽命，發(fā)揮的最大的經(jīng)濟效益和功能。

然后，機械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，不僅給設(shè)計工作和檢修工作帶來了難度職務(wù)，其應(yīng)用場所的進(jìn)一步擴大也使得部件標(biāo)準(zhǔn)化程度難以保障，可靠性數(shù)據(jù)也更加難以獲取。因此，實行機械可靠性設(shè)計是十分有必要的，它不僅解決了機械產(chǎn)品復(fù)雜化與可靠性之間的矛盾，還能夠健全可靠數(shù)據(jù)系統(tǒng)，給其未來發(fā)展提供了更多的參考。

最后，機械產(chǎn)品的壽命與其效益和價值的實現(xiàn)有著緊密的關(guān)系，如何延長其使用壽命是機械產(chǎn)品制造的關(guān)鍵所在。但是機械產(chǎn)品的使用壽命不符合標(biāo)準(zhǔn)的指數(shù)分布，所以在使用可靠性進(jìn)行測試的時候會面臨一定的問題。

3.2機械可靠性設(shè)計與傳統(tǒng)設(shè)計

機械可靠性設(shè)計是建立在傳統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，傳統(tǒng)設(shè)計在設(shè)計機械產(chǎn)品的時候，只考慮產(chǎn)品的使用性能，對于機械產(chǎn)品的安全性能無法進(jìn)行有效的測評，因此產(chǎn)品出現(xiàn)故障的概率也無法保障。一般來說，傳統(tǒng)設(shè)計會運用經(jīng)驗上的安全系數(shù)來進(jìn)行計算，但是經(jīng)驗數(shù)據(jù)具有較大的差異性和盲目性，這對于機械產(chǎn)品的可靠性設(shè)計而言是極其不利的。

機械產(chǎn)品可靠性設(shè)計的目的在于實現(xiàn)產(chǎn)品的高性能，其中要考慮故障方面的影響因素，也就是強度和硬度。這些故障又可以細(xì)分為溫度、濕度等內(nèi)容。總的來說，故障的影響因素，也就是強度和應(yīng)力在分布的時候具有一定的規(guī)律，傳統(tǒng)設(shè)計就是參考這種規(guī)律來展開設(shè)計工作。而機械可靠性設(shè)計則是在傳統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)之上運用了數(shù)學(xué)統(tǒng)計的原理，用概率統(tǒng)計等方法對各種影響因素進(jìn)行統(tǒng)計分析，這就使得產(chǎn)品的設(shè)計更加的科學(xué)、合理，相關(guān)工作的展開也會更加的高效，隨著數(shù)據(jù)庫的建立，對產(chǎn)品使用壽命進(jìn)行預(yù)測也將成為現(xiàn)實。

4、機械可靠性設(shè)計的發(fā)展?fàn)顩r

機械可靠性設(shè)計是從國外發(fā)展而來的，在19世紀(jì)中期建立了相關(guān)的理論框架，近幾十年來一直被人們研發(fā)拓展。從機械可靠性設(shè)計在國外的發(fā)展情況來看，該設(shè)計主要應(yīng)用于車輛、土木和航天工程等。且由于西方發(fā)達(dá)國家在機械可靠性設(shè)計方面的研究時間較長，相關(guān)的理論成果也比較的豐富，因此相關(guān)工程的建設(shè)收到了機械可靠性設(shè)計的有效指導(dǎo)。在這樣的發(fā)展?fàn)顩r下，機械產(chǎn)品的壽命和可靠性得到了進(jìn)一步的提升，各種數(shù)據(jù)的整合也建立起了各種數(shù)據(jù)分析庫，機械可靠性設(shè)計的應(yīng)用更加的具有現(xiàn)實意義。在未來，機械可靠性設(shè)計會進(jìn)一步擴大分析的網(wǎng)絡(luò)，并對工程和項目當(dāng)中的設(shè)備進(jìn)行風(fēng)評和研發(fā)設(shè)計。

總結(jié)

機械產(chǎn)品可靠性設(shè)計已經(jīng)引起了人們的廣泛關(guān)注，相關(guān)的理論建設(shè)也已經(jīng)有了基本的框架?？煽啃栽O(shè)計的內(nèi)涵十分的豐富，應(yīng)用的領(lǐng)域也十分的廣泛。我國在這方面的研究還有很大的提升空間，相關(guān)的技術(shù)還應(yīng)進(jìn)一步的完善。相信隨著國際對機械產(chǎn)品可靠性設(shè)計關(guān)注度的加強，相關(guān)的理論和研究會進(jìn)一步走向高潮。

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