探討機械可靠性設(shè)計的內(nèi)涵與遞進

摘 要：當今機械系統(tǒng)的發(fā)展速度非?？?，尤其是在現(xiàn)代科技的帶動之下，很多新的技術(shù)和理念不斷涌現(xiàn)，為了跟上這樣的步伐，就要求我們的從業(yè)人員更加努力的來研究和提高各種機械產(chǎn)品的可靠性。機械可靠性問題是一個直接關(guān)系到整個機械系統(tǒng)運行的一個關(guān)鍵的質(zhì)量和產(chǎn)品性能問題，有時候甚至?xí)苯雨P(guān)系到人們的生命和財產(chǎn)安全，所以必須要得到足夠的重視才行。

關(guān)鍵詞：機械可靠性；設(shè)計；方法；內(nèi)涵；遞進。

我們知道，在科技快速發(fā)展的現(xiàn)代社會，科學(xué)新技術(shù)不斷出現(xiàn)，其發(fā)展可以說是日新月異，對于機械制造業(yè)來說，也隨著這樣的發(fā)展步伐對機械產(chǎn)品的質(zhì)量要求也越來越高了，因此就提出了機械可靠性這一個非常重要的概念，機械可靠性問題在機械工程科學(xué)領(lǐng)域也越來越受到大家的重視。一般情況下，一個產(chǎn)品的機械結(jié)構(gòu)的可靠程度是直接的由這個產(chǎn)品的設(shè)計所決定的，而在這個產(chǎn)品最初的設(shè)計時一般是要充分的考慮到整體結(jié)構(gòu)的可靠性的。我國目前的機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計水平還比較低下，尤其是和西方發(fā)達國家相比，還是處于一個比較低端的水平之上，但是如果想要快速的實現(xiàn)機械制造業(yè)的騰飛的話，就必須加大力度，讓這個行業(yè)在健康的軌道上面發(fā)展，不斷提升所生產(chǎn)的產(chǎn)品的質(zhì)量，也只有這樣才會使自己的產(chǎn)品在國際的競爭當中保有些許的優(yōu)勢，也可以很好的增強國內(nèi)的企業(yè)在的國際上的競爭力，這就要求我們的政府和企業(yè)要投入足夠的精力來進行機械可靠性技術(shù)方面的研發(fā)，提升整體的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計水平。

1.機械可靠性的概念及其發(fā)展現(xiàn)狀

所謂機械的可靠性，主要是指一個機械產(chǎn)品必須要在具體的規(guī)定時間之內(nèi)、并在具體的使用條件之下來完成具有一定功能產(chǎn)品的能力。但是往往由于很多的工程材料有著它自己的特性，以及在生產(chǎn)的過程當中，很有可能在具體的測量、加工、制造和安裝過程當中出現(xiàn)一些誤差，這樣就很容易導(dǎo)致機械產(chǎn)品的整個系統(tǒng)的參數(shù)存在著一些我們無法預(yù)知的不確定性。所以我們必須要把這些可能存在的隨機性因素都統(tǒng)統(tǒng)的考慮到一個產(chǎn)品的機械設(shè)計之中。只有這樣才能在更大的程度上來保證一個產(chǎn)品的機械可靠性。

那么，對于機械產(chǎn)品的可靠性技術(shù)的發(fā)展和研究，我國在近幾年的研究過程當中也確實是取得了一定的成果。尤其是在很多具有相關(guān)專業(yè)研究的高校和科研機構(gòu)當中，由于和國外高水平的院校的交流比較頻繁，能夠接觸到國際領(lǐng)先水平的設(shè)計和理論方法，而且研究人員也比較多，同時還有很多的設(shè)計人員在各個單位和項目當中從事著實際的設(shè)計和實踐活動，所以取得了不錯的成果。經(jīng)過各個研究工作者不斷的辛勤耕耘，已經(jīng)出現(xiàn)了很多具有很高價值的專業(yè)著作，比如說各種學(xué)術(shù)報告、教學(xué)教材等。但是必須承認的是，和那些具有國際先進水平的設(shè)計和理論相比，我們在這方面依然還是存在著巨大的差距。畢竟我國關(guān)于機械可靠性方面的研究和實踐還是處于一個比較初級的起步階段，水平還是有待提高的。

2.機械可靠性設(shè)計的主要方法

2.1 關(guān)于可靠靈敏度方面的設(shè)計方法

隨著各種機械產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)參數(shù)的識別、系統(tǒng)動力學(xué)方面的控制以及工程近似分析等各種技術(shù)的發(fā)展，尤其是靈敏度分析、重分析、再設(shè)計等方法已經(jīng)發(fā)展成了一種多功能的機械產(chǎn)品設(shè)計的工具。

我們在研究和分析一個機械產(chǎn)品的具體特性的靈敏度的時候，可以直接有效的來指出這個產(chǎn)品參數(shù)的變化，以及所出現(xiàn)的改變量，這可以使得一個機械產(chǎn)品的特性能夠達到一個最佳的參數(shù)。比如說在進行研究的過程當中如果發(fā)現(xiàn)了某種因素對意見產(chǎn)品的失效有著比較大的影響，就需要在產(chǎn)品設(shè)計整個過程當中進行嚴格的控制，從而來保證一個產(chǎn)品的安全可靠性，如果在進行具體的靈敏度分析的時候確實發(fā)現(xiàn)了對這件產(chǎn)品影響比較小的因素，就可以在進行可靠性設(shè)計的過程當中把這些因素當成一個確定值來降低整個分析過程的復(fù)雜程度。所以，在一定程度上，一件產(chǎn)品的靈敏度的設(shè)計，必須最大程度上來有效的避免機械生產(chǎn)的盲目性，從而來提高這件機械產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量、也可以延長產(chǎn)品的使用期限，最重要的是可以大大的降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。在近幾十年的發(fā)展過程當中，靈敏度分析的方法確實取得了比較大的進展，而且也出現(xiàn)了非常多的關(guān)于靈敏度理論分析方面的成果，尤其是在特征值分析的問題、靜態(tài)動態(tài)作用下的機械產(chǎn)品的參數(shù)優(yōu)化方面都給出了很多的靈敏度的具體分析方法，比如說伴隨變量法、有限差分法、Green 函數(shù)法、直接法等等。同時，不可忽略的一點就是，我們在進行一件產(chǎn)品的可靠性分析的時候，還需要來研究這個產(chǎn)品在生產(chǎn)過程當中有可能會對產(chǎn)品的失效產(chǎn)生影響的各種因素以及它們各自的影響程度如何，這個時候靈敏度分析的研究就可以大大的發(fā)揮其作用了，因為我們可以根據(jù)對產(chǎn)品進行的靈敏度分析，并通過對產(chǎn)品進行設(shè)計，來很好的確定我們所設(shè)計的各種參數(shù)對這件產(chǎn)品性能方面的影響以及其影響程度如何，這樣就可以在最大程度上來充分的提高這件成品的實際可靠性和安全性。

2.2 關(guān)于可靠穩(wěn)健性方面的設(shè)計方法

通常情況下，一個產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量可以分為這樣兩個部分，第一個部分是用戶的質(zhì)量，第二個部分則是技術(shù)質(zhì)量。其中，用戶質(zhì)量主要指的是我們客戶可以清楚的看到、也可以觸摸到和感覺到的這個產(chǎn)品所具有的實際質(zhì)量特性，而技術(shù)質(zhì)量則主要指的是這件產(chǎn)品在具體的設(shè)計和制作質(zhì)量之下可以能夠達到的最大的功能的穩(wěn)健性。我們在這里所說的功能穩(wěn)健性主要是要本著最大限度的降低這件產(chǎn)品的成本并提高產(chǎn)品質(zhì)量的原則，這就要求我們必須要選擇出一個產(chǎn)品的最佳的設(shè)計方案。在產(chǎn)品的整個制作和使用的過程當中，機械產(chǎn)品的可靠性穩(wěn)健設(shè)計往往發(fā)揮著它非常重要的作用。

我們一般在實現(xiàn)一個機械產(chǎn)品的穩(wěn)健設(shè)計的方法時，主要是通過在產(chǎn)品的設(shè)計階段對其進行比較嚴格的進行靈敏度分析的方法，同時還要確保各個不確定因素對這件產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量的影響必須要達到最低，同時還需要獲得這個產(chǎn)品的最大的穩(wěn)健性。在使用這種方法時，會使產(chǎn)品的設(shè)計和生產(chǎn)有很多的優(yōu)點，比如說它可以使得我們所設(shè)計的產(chǎn)品對于設(shè)計的參數(shù)變化具有更好的穩(wěn)健性，從而就可以允許產(chǎn)品擁有更大的容差，同時大大的降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。另外，一個產(chǎn)品在進行可靠性設(shè)計的時候是需要同時融合優(yōu)化設(shè)計的方法和靈敏度設(shè)計方法的，同時再結(jié)合穩(wěn)健性設(shè)計的方法，來滿足機械產(chǎn)品對于質(zhì)量和性能方面更好的要求。因此，在整個機械產(chǎn)品的具體設(shè)計和生產(chǎn)過程當中，如何來正確的使用具體的可靠穩(wěn)健性的設(shè)計方法，就關(guān)系到能否更好的保證這件產(chǎn)品的性能穩(wěn)定的問題，如果使用得當就可以大大的提高這件產(chǎn)品的安全和可靠性，從而減少材料損失，提高效益。然而機械產(chǎn)品的可靠性有著一定的因素影響，這些因素的消除是相當?shù)睦щy，但降低影響因素的參數(shù)是一種代價低、難度小的方法，也是保證機械產(chǎn)品穩(wěn)健性的方法之一。

3.結(jié)束語

總之，我們在探析和發(fā)展機械可靠性的時候，要對其進入更加深入的研究，并把機械可靠性的研究和發(fā)展充分的應(yīng)用到一個機械產(chǎn)品生產(chǎn)過程當中的每一個環(huán)節(jié)和流程，這樣會更加有助于來提高這件機械產(chǎn)品的成品質(zhì)量和使用過程當中的安全性，同時還可以有效的降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟效益和社會效益，是一件有意義、勢在必行的事情。

4.參考文獻

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5.個人簡介

唐建，男（1984年1月-），漢，湖南茶陵人，專科，中級機械工程師，機械專業(yè)。