機(jī)械設(shè)計(jì)可靠性分析

耿合金

摘要：隨著社會(huì)的發(fā)展以及科技的進(jìn)步，我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域得以迅速發(fā)展，而在此過(guò)程中機(jī)械設(shè)計(jì)的可靠性分析逐漸成為影響各類機(jī)械設(shè)備正常運(yùn)行的主要因素之一。而且，為了更好的滿足社會(huì)發(fā)展需求，加強(qiáng)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的可靠性分析具有現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì) ?可靠性 ?分析

引言

社會(huì)的發(fā)展以及科技的進(jìn)步，導(dǎo)致整個(gè)經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)對(duì)于機(jī)械產(chǎn)品性能要求越來(lái)越高，為此，必須要切實(shí)的提升機(jī)械產(chǎn)品的可靠性，進(jìn)而促進(jìn)機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的科學(xué)合理，有效的避免一些不良因素的影響，保證機(jī)械設(shè)備的規(guī)范以及科學(xué)性。

1機(jī)械設(shè)計(jì)原理

所謂的機(jī)械設(shè)計(jì)的可靠性分析指的主要是通過(guò)可靠性試驗(yàn)等方式來(lái)對(duì)可靠性數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，然后在通過(guò)物理方面的研究來(lái)對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，從而有效地提升機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量和性能的一種方法。通過(guò)可靠性分析，不僅僅可以在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段就保證了產(chǎn)品的各項(xiàng)可靠性指標(biāo)，而且還可以精準(zhǔn)的確定產(chǎn)品所使用壽命以及具體性能等。就目前而言，機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)主要包括以下兩種方式：即機(jī)械可靠性定量設(shè)計(jì)方式以及定性設(shè)計(jì)方式。其中，機(jī)械可靠性定量設(shè)計(jì)方式主要是在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)應(yīng)用概率方式來(lái)考慮所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品實(shí)際概率和可靠度等，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的應(yīng)力和強(qiáng)度等變量進(jìn)行計(jì)算，然后在通過(guò)計(jì)算結(jié)果來(lái)對(duì)產(chǎn)品的可靠性進(jìn)行評(píng)估;而定性分析方式則主要是在進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中，為了更好的提升產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量而在原有成功或者失敗的經(jīng)驗(yàn)中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)而避免出現(xiàn)同類問(wèn)題。換而言之，就是在對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)之前，要先對(duì)產(chǎn)品可能出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行提前預(yù)估，然后在設(shè)計(jì)過(guò)程中充分考慮這些因素對(duì)其設(shè)計(jì)方案的改進(jìn)和優(yōu)化，進(jìn)而降低機(jī)械產(chǎn)品的故障發(fā)生幾率。

2 機(jī)械設(shè)計(jì)不同階段的可靠性分析

2.1計(jì)劃期可靠性分析

在機(jī)械設(shè)計(jì)的計(jì)劃期相關(guān)設(shè)計(jì)人員必須要充分的結(jié)合市場(chǎng)需求以及客戶的需求的實(shí)際情況，然后在通過(guò)對(duì)市場(chǎng)精準(zhǔn)的分析以及相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)，來(lái)制定科學(xué)的設(shè)計(jì)方案。在此過(guò)程中，相關(guān)人員需要對(duì)各類方案的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行綜合考慮，尤其是方案的可靠性、適用以及經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)，進(jìn)而制定出科學(xué)合理的設(shè)計(jì)任務(wù)目標(biāo)。在計(jì)劃期的可靠性分析指的主要是對(duì)產(chǎn)品的可靠性進(jìn)行預(yù)估，進(jìn)行此種工作的目的主要是，第一，確定產(chǎn)品可能存在的問(wèn)題，進(jìn)而為下一個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)打下良好基礎(chǔ);第二，尋求一個(gè)優(yōu)化方向，進(jìn)而為產(chǎn)品的可靠性在此開發(fā)打下良好基礎(chǔ)。為了更好地對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的可靠性進(jìn)行預(yù)估，除了要根據(jù)產(chǎn)品的自身特性以及客戶的需求外，還要根據(jù)實(shí)際的設(shè)計(jì)方案科學(xué)的分配可靠性指標(biāo)。

2.2 方案期可靠性分析

在機(jī)械設(shè)計(jì)方案期的可靠性分析過(guò)程中必須要正確的應(yīng)用對(duì)以往經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)以及設(shè)計(jì)的創(chuàng)新。首先，要對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)部件的各項(xiàng)功能進(jìn)行科學(xué)分析;其次，設(shè)計(jì)師要盡可能的提出多種解決方案;最后，對(duì)于技術(shù)難點(diǎn)而言，要分解出不同的解決方案，進(jìn)而找到最佳的解決方案，提升設(shè)計(jì)的合理科學(xué)性。在方案期主要是進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品的初始設(shè)計(jì)，為此，在此過(guò)程中相關(guān)人員必須要科學(xué)的對(duì)解決方案科學(xué)以及可行性進(jìn)行評(píng)估，換而言之，要根據(jù)機(jī)械工作原理以及設(shè)計(jì)方案將可靠性分析以及設(shè)計(jì)從抽象轉(zhuǎn)變?yōu)榫唧w化。為此，在環(huán)節(jié)中，需要對(duì)整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行初步的計(jì)算和分析，繼而確定機(jī)械各個(gè)部位間的關(guān)聯(lián)度，從而明確設(shè)計(jì)可靠性指標(biāo)的重點(diǎn)所在。

2.3技術(shù)期可靠性分析

作為整個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)可靠性分析的最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，技術(shù)期的可靠性分析主要是通過(guò)草圖來(lái)完成各個(gè)機(jī)械部件的裝配圖以及總裝配圖，并通過(guò)對(duì)其進(jìn)行精準(zhǔn)的驗(yàn)證來(lái)提升機(jī)械設(shè)計(jì)質(zhì)量。為此，在環(huán)節(jié)中會(huì)涉及到多方面的可靠性工作。第一，相關(guān)設(shè)計(jì)人員要根據(jù)單個(gè)零件來(lái)構(gòu)建不同的可靠性指標(biāo)模型，進(jìn)而在根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)的強(qiáng)度、剛度以及穩(wěn)定性等來(lái)確定單個(gè)零件的設(shè)計(jì)尺寸，進(jìn)而促使零件設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化。第二，通過(guò)應(yīng)用強(qiáng)度以及應(yīng)力干涉分析控制模型，提升單個(gè)零件設(shè)計(jì)的精準(zhǔn)度，并對(duì)其可靠性進(jìn)行驗(yàn)證;第三，通過(guò)各個(gè)零部件的裝配圖進(jìn)行總裝配圖的設(shè)計(jì)，并形成最終裝配圖。對(duì)于此環(huán)節(jié)的可靠性主要是通過(guò)對(duì)各個(gè)零部件的設(shè)計(jì)進(jìn)行組合而求出來(lái)的，影響其總體系統(tǒng)可靠的因素主要包括兩個(gè)方面：即各個(gè)零部件的可靠性以及零部件組合后的影響。如果總體系統(tǒng)的可靠性滿足了設(shè)計(jì)需求，則可以進(jìn)行下一步的工作，而如果不滿足設(shè)計(jì)可靠性規(guī)定則要通過(guò)修改零部件的方式來(lái)快速解決問(wèn)題部位，進(jìn)而提升系統(tǒng)的可靠性以及重新對(duì)零部件進(jìn)行設(shè)計(jì)來(lái)讓系統(tǒng)的可靠性滿足實(shí)際需求。

2.4編制期可靠性分析

通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)以及設(shè)計(jì)理論的整理和分析有效的完成了機(jī)械設(shè)計(jì)的前期工作，而在編制期環(huán)節(jié)，相關(guān)設(shè)計(jì)人員則需要采用科學(xué)的方式來(lái)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，進(jìn)而來(lái)確保機(jī)械系統(tǒng)的可靠性。在此環(huán)節(jié)中，通過(guò)與相關(guān)實(shí)驗(yàn)的結(jié)合分析，可以確定機(jī)械產(chǎn)品的性能是否滿足實(shí)際生產(chǎn)需求，另外，在此過(guò)程中，相關(guān)人員還要通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和指標(biāo)進(jìn)行分析和確認(rèn)，并將最后的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)編寫到生產(chǎn)技術(shù)文件中，繼而為機(jī)械產(chǎn)品的加工提供數(shù)據(jù)支持，提升機(jī)械設(shè)計(jì)的可靠性。

2.5保養(yǎng)期可靠性分析

作為機(jī)械設(shè)計(jì)可靠性分析中最為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，保養(yǎng)期的可靠性分析顯得尤為重要，尤其是對(duì)于大型機(jī)械制造而言，通過(guò)保養(yǎng)期的可靠性分析可以有效地提升生產(chǎn)效率。在此過(guò)程中，可靠性分析指的主要是對(duì)機(jī)械保養(yǎng)計(jì)劃、維修加護(hù)以及定期運(yùn)行情況的檢查，從而起到延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，保證其正常運(yùn)行的目的。

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