機(jī)械工程的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)分析

曾大開

摘要：隨著我國機(jī)械工業(yè)的發(fā)展，對(duì)機(jī)械的要求越來越高，為適應(yīng)工業(yè)發(fā)展的需要，提高其社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，必須加強(qiáng)其可靠性，使其在未來的發(fā)展中得到更好的應(yīng)用。本文在可靠性理論的支持下，論述了機(jī)械可靠性工程的重要意義，并對(duì)其發(fā)展趨勢進(jìn)行了科學(xué)的預(yù)測，以保證其在不增加生產(chǎn)成本的前提下，持續(xù)提高設(shè)備的可靠性。

關(guān)鍵詞：機(jī)械工程;可靠性;優(yōu)化設(shè)計(jì)

1.機(jī)械工程可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)重要意義分析

1.1降低工程成本，提高工程整體經(jīng)濟(jì)效益

機(jī)械工程的可靠度是機(jī)械工程總體工作狀況和機(jī)械工程總體質(zhì)量的主要標(biāo)志。良好的可靠性可以提高機(jī)械工程的能耗性能，也可以提高其在各種工作狀態(tài)下的使用效率。這對(duì)于整個(gè)機(jī)械項(xiàng)目的運(yùn)營效率和總的造價(jià)都有很大的影響。在機(jī)械工程中，隨著可靠性的提高，它在使用中的功能性能會(huì)更好，抗干擾和抗外力的能力也會(huì)有所增強(qiáng)，從而可以降低后期維修費(fèi)用，增加整個(gè)項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益。從參數(shù)設(shè)計(jì)的觀點(diǎn)來看，在科學(xué)的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)理論指導(dǎo)下，技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況，選用更加合理的部件技術(shù)參數(shù)，使其適應(yīng)性能更好的構(gòu)件，從而在改善工程總體性能的同時(shí)，增強(qiáng)工程構(gòu)件的耐久性，有利于降低工程造價(jià)。

1.2積累工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，提高工程技術(shù)應(yīng)用效能

可靠性優(yōu)化包括可靠性管理、可靠性指標(biāo)確定、機(jī)械零件可靠性數(shù)據(jù)的方法和可靠性故障模型的研究。在進(jìn)行機(jī)械工程可靠性優(yōu)化時(shí)，技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況，根據(jù)工程的總體需求，合理地確定出適合于工程技術(shù)的方法和方法，并在進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)整和調(diào)試的同時(shí)，對(duì)各種技術(shù)進(jìn)行了適應(yīng)性調(diào)整，并總結(jié)出相應(yīng)的試驗(yàn)方法和資料。在機(jī)械工程的優(yōu)化設(shè)計(jì)中，也會(huì)出現(xiàn)一些新的思想、新理念，這些新思想和新理念將會(huì)對(duì)技術(shù)的運(yùn)用效率起到至關(guān)重要的作用，甚至?xí)?duì)技術(shù)的運(yùn)用起到?jīng)Q定性的作用，從而導(dǎo)致新的技術(shù)、新工藝的出現(xiàn)，從而提升工程技術(shù)的綜合效益。

2.可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)在機(jī)械工程中的應(yīng)用

2.1機(jī)械工程產(chǎn)品設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)

機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)是一個(gè)非常復(fù)雜的過程，涉及很多方面?？傮w而言，機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)有兩個(gè)方面，一是整個(gè)產(chǎn)品的組裝，二是單獨(dú)的設(shè)計(jì)。在此基礎(chǔ)上，對(duì)機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行可靠性設(shè)計(jì)，提出了兩種主要的方法。第一種方法是從整體上對(duì)機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行分析，然后將其視為整個(gè)系統(tǒng)的一個(gè)子系統(tǒng)。在這樣的設(shè)計(jì)思想下，既要全面了解整個(gè)系統(tǒng)，又要掌握各個(gè)環(huán)節(jié)之間的連貫性，才能保證系統(tǒng)的整體可靠性，又要對(duì)每個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行仔細(xì)的分析，以保證系統(tǒng)的整體可靠性。在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮每個(gè)子系統(tǒng)的故障類型及其對(duì)系統(tǒng)的影響，并在設(shè)計(jì)過程中充分考慮了各種可能發(fā)生的問題。另一種設(shè)計(jì)思想是以子系統(tǒng)為核心，確保每個(gè)子系統(tǒng)在滿足不同的設(shè)計(jì)要求的前提下，滿足不同的市場需求;在機(jī)械產(chǎn)品的整體結(jié)構(gòu)中，各部件的作用也不盡相同，因此必須對(duì)其進(jìn)行重點(diǎn)的設(shè)計(jì)和單獨(dú)的試驗(yàn)，以確保其質(zhì)量、可靠性達(dá)到要求，使整體的可靠性達(dá)到最佳狀態(tài)。

2.2產(chǎn)品制造階段

在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段，可靠性的優(yōu)化設(shè)計(jì)已經(jīng)完成，接下來就是產(chǎn)品的生產(chǎn)了，它直接關(guān)系到產(chǎn)品的可靠性，因此必須嚴(yán)格按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行質(zhì)量管理。并根據(jù)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要求，對(duì)各零部件的材質(zhì)、加工精度等進(jìn)行嚴(yán)格的檢測和控制，確保各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的可靠性得到最佳的優(yōu)化，盡量消除外界的影響，使加工過程和生產(chǎn)過程達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和使用需求，對(duì)其加工工藝、加工工藝進(jìn)行全面的分析，從而提高其實(shí)施的有效性，保證產(chǎn)品能夠滿足最終的機(jī)械工程生產(chǎn)指標(biāo)。在此基礎(chǔ)上，對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的可靠性進(jìn)行了全面的評(píng)價(jià)，并通過科學(xué)的方法對(duì)其進(jìn)行了全面的分析與調(diào)整。

2.3基于產(chǎn)品維護(hù)檢修的可靠性優(yōu)化

最后，在進(jìn)行機(jī)械工程產(chǎn)品可靠性優(yōu)化時(shí)，必須考慮到產(chǎn)品在實(shí)際應(yīng)用中的維修保養(yǎng)問題。產(chǎn)品的可靠性設(shè)計(jì)是指在產(chǎn)品的正常使用壽命中能夠可靠地工作。然而，隨著機(jī)械工程產(chǎn)品壽命的延長，其各項(xiàng)功能和性能都不可避免地有所降低，因此，必須采取適當(dāng)?shù)木S修措施，以保證產(chǎn)品的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，降低安全隱患。因此，在進(jìn)行機(jī)械工程產(chǎn)品可靠性優(yōu)化時(shí)，必須突出產(chǎn)品特性，并預(yù)先制定維修方法，以指導(dǎo)產(chǎn)品的使用。同時(shí)，要對(duì)產(chǎn)品的壽命進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，并制定出相應(yīng)的淘汰標(biāo)準(zhǔn)，以防止出現(xiàn)嚴(yán)重的失效風(fēng)險(xiǎn)。產(chǎn)品的維護(hù)和維護(hù)措施要在設(shè)計(jì)文檔和說明文件中清楚地標(biāo)明，并在制定維修計(jì)劃時(shí)要注意費(fèi)用問題，以防止由于維護(hù)費(fèi)用的增加而降低產(chǎn)品的競爭力。在此基礎(chǔ)上，從多個(gè)層面進(jìn)行機(jī)械工程產(chǎn)品的可靠性設(shè)計(jì)，可以有效地提高產(chǎn)品的可靠性。

2.4 結(jié)構(gòu)及機(jī)構(gòu)的可靠性

機(jī)械可靠性的研究主要包括：機(jī)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)副的幾何尺寸偏差、摩擦產(chǎn)生的磨損度、彈性變形等諸多因素，以及產(chǎn)品的功能性失效、操作失效、運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)和彈塑性等方面的問題。在我國的可靠性工程領(lǐng)域，關(guān)于機(jī)械可靠性的研究，缺少全面性和深度，相對(duì)于結(jié)構(gòu)可靠性的研究來說，它起步較晚，發(fā)展進(jìn)程也較為緩慢。70年代后期，已有許多學(xué)者對(duì)機(jī)構(gòu)的磨損和運(yùn)動(dòng)可靠性問題進(jìn)行了深入的探討，并發(fā)表了相關(guān)的專著，這對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的機(jī)構(gòu)可靠性研究產(chǎn)生了巨大的推動(dòng)力，時(shí)隔十多年后，機(jī)構(gòu)可靠性研究方向才體現(xiàn)出系統(tǒng)性、專門性特征。

結(jié)束語

總之，近幾年，我國的機(jī)械工業(yè)得到了快速的發(fā)展，對(duì)產(chǎn)品的品質(zhì)和使用性能給予了空前的關(guān)注。然而，由于我國的機(jī)械制造業(yè)發(fā)展較晚，在可靠性設(shè)計(jì)方面與世界先進(jìn)水平相去甚遠(yuǎn)，加之我國的教育導(dǎo)致了可靠性設(shè)計(jì)人員的短缺，致使機(jī)械企業(yè)在可靠性設(shè)計(jì)方面的研究被忽略。這就導(dǎo)致了我國機(jī)械產(chǎn)品的可靠性遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到市場的要求，于是，在機(jī)械制造領(lǐng)域進(jìn)行了可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)，這將極大地推動(dòng)我國機(jī)械工業(yè)的發(fā)展。

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