曹冠鵬

摘要：由于科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代化的機(jī)械生產(chǎn)可靠性面臨著更加巨大的考驗，尤其是當(dāng)前人們對于機(jī)械性能寄予更高的要求，對于產(chǎn)品的可靠性運(yùn)行更加重視，那么開展以機(jī)械可靠性的設(shè)計研究勢在必行。本文主要結(jié)合當(dāng)前機(jī)械生產(chǎn)過程中我國的設(shè)計在可靠性的內(nèi)涵與遞進(jìn)過程的一些特點(diǎn)和發(fā)展進(jìn)行論述，為促進(jìn)我國機(jī)械可靠性設(shè)計的發(fā)展提供有力的建議。

目前我們正處于科學(xué)急速發(fā)展的時代，對于新產(chǎn)品的要求更加高，而且對于機(jī)械生產(chǎn)上的可靠性越發(fā)重視。因為機(jī)械的可靠性直接關(guān)系到生產(chǎn)過程中的安全問題，如果生產(chǎn)過程中面臨著安全的隱患，那么則很有可能造成生產(chǎn)事故。所以針對機(jī)械的可靠性設(shè)計上需要我們進(jìn)行深入的研究，促進(jìn)我國的機(jī)械設(shè)計水平可靠發(fā)展，從而實現(xiàn)了機(jī)械制造在國際競爭力以及對于機(jī)械的可靠性技術(shù)研發(fā)上的突破。另外機(jī)械的可靠性設(shè)計可以提升機(jī)械在國際競爭中的地位，它可以為機(jī)械在生產(chǎn)過程中提供安全的技術(shù)保障，為實現(xiàn)安全生產(chǎn)打下了堅實的基礎(chǔ)。下面就機(jī)械可靠性設(shè)計過程中的內(nèi)涵與遞進(jìn)進(jìn)行論述。

1.機(jī)械可靠性設(shè)計的現(xiàn)狀探究

所謂的可靠性主要是指產(chǎn)品在一定的環(huán)境條件下，可以在規(guī)定的時間范圍內(nèi)完成其相應(yīng)的工作，具有很高的連續(xù)性和重復(fù)功能?？煽啃栽O(shè)計是上個世紀(jì)被提及并且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展該項技術(shù)也在不斷的發(fā)生著變革。機(jī)械可靠性設(shè)計主要還是依據(jù)計算機(jī)的概率統(tǒng)計和隨機(jī)理論，通過計算機(jī)完成結(jié)構(gòu)分析，對該系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行運(yùn)算。根究相關(guān)的研究表明，機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計可靠性是保障該機(jī)械穩(wěn)定的主要因素，因此我們在進(jìn)行機(jī)械的設(shè)計對于其可靠性的研究就顯得非常重要。只有設(shè)計的可靠才能夠確保機(jī)械在制造和安裝過程中的安全，這樣才能夠有效的提升工業(yè)生產(chǎn)水平，從而實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化優(yōu)化。

雖然我國對于機(jī)械的可靠性設(shè)計的研究已經(jīng)取得了一些成就，但是這些的主要研究活動還是集中在學(xué)校的研究上，難以在實際的工作設(shè)計領(lǐng)域進(jìn)行研究，即研究僅僅屬于理論上的研究，而實踐上的研究明顯還不足。我國在機(jī)械的可靠性設(shè)計上的研究還是與世界先進(jìn)水平存在著差異，亟需我們努力對其進(jìn)行改善，實現(xiàn)理論實踐共同發(fā)展。我國的機(jī)械可靠性設(shè)計無論是管理還是技術(shù)應(yīng)用上都還存在著不足，管理上沒有建立起相應(yīng)的管理體系，而技術(shù)的應(yīng)用則也沒有進(jìn)行推廣和創(chuàng)新使用，形成這些問題的關(guān)鍵主要是對于可靠性理論的一些研究實踐短，并且沒有廣泛的傳播，綜合各個方面我國的機(jī)械可靠性設(shè)計明顯不足，需要我們不斷進(jìn)行努力，從而實現(xiàn)我國的機(jī)械可靠性穩(wěn)步發(fā)展。

2.機(jī)械可靠性的常用設(shè)計方法

2.1.基于概率方法的機(jī)械可靠性設(shè)計

概率設(shè)計方法主要是以概率設(shè)計作為理論指導(dǎo)，然后形成的一種機(jī)械設(shè)計的零部件和構(gòu)件的設(shè)計方法。概率設(shè)計時，需要對原材料的強(qiáng)度、大小、性能等進(jìn)行概率統(tǒng)計分析，接著對其采用干涉模型進(jìn)行計算。設(shè)計過程中要在干涉模型的幫助下完成對隨機(jī)變量的計算，實現(xiàn)零部件可以達(dá)到預(yù)期的可靠度指標(biāo)。概率設(shè)計方法可以保證機(jī)械的可靠度，此種設(shè)計方法并不是以最小強(qiáng)度大于最大應(yīng)力作為指標(biāo)，而是通過概率描述應(yīng)力和強(qiáng)度分布。采用概率設(shè)計方法可以有效的克服傳統(tǒng)方法中由于應(yīng)力和強(qiáng)度之間變化而產(chǎn)生的可靠性缺陷。概率設(shè)計在機(jī)械可靠性中的應(yīng)用可以滿足定量的可靠度要求，其主要是由于此種概率設(shè)計方法可以預(yù)見性的承認(rèn)了零件故障的問題，并且可以對零件的故障給予正確的解釋。

2.2.基于穩(wěn)健性的機(jī)械可靠性設(shè)計法

所謂穩(wěn)健性機(jī)械可靠性設(shè)計是以統(tǒng)計學(xué)作為分析的基礎(chǔ)，然后盡可能的保持該產(chǎn)品的性能穩(wěn)定性。還可以最大限度的提升產(chǎn)品的使用時限，那么我們在進(jìn)行設(shè)計過程中就要考慮到制造過程中和使用過程中外界參數(shù)對于產(chǎn)品的影響。對于產(chǎn)品本身存在的結(jié)構(gòu)問題、參數(shù)問題進(jìn)行預(yù)見性解決。穩(wěn)健性設(shè)計可以用于衡量機(jī)械制造的可靠性，以及產(chǎn)品對于用戶造成損失的大小。所謂的損失主要是指實際功能和預(yù)期目標(biāo)的偏差，偏差越大則用戶的損失也越大，那么該產(chǎn)品的質(zhì)量也就越差。采用穩(wěn)健性設(shè)計方法具有明顯的缺陷，從理論上看，此方法是成立的，但是從技術(shù)上來分析，該方法難以實現(xiàn)且經(jīng)濟(jì)實用性較差。穩(wěn)健性設(shè)計方法則是融合了多種技術(shù)，可以對產(chǎn)品進(jìn)行改良和完善，并且對于機(jī)械產(chǎn)品的可靠性提升更高。

3.可靠性設(shè)計優(yōu)化對策

機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)最為重要的環(huán)節(jié)就是設(shè)計環(huán)節(jié)，如果設(shè)計不過關(guān)，那么該機(jī)械產(chǎn)品就沒有生產(chǎn)的必要，從盈利的角度來看，只有通過優(yōu)良的設(shè)計，生產(chǎn)出可以提升效果、提升生產(chǎn)安全性的產(chǎn)品才具有立足之地。否則設(shè)計不優(yōu)良、設(shè)計難以說服投資之人，那么這種機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)會被擱淺。因此面對當(dāng)前日新月異的科學(xué)技術(shù)時代，不斷將科學(xué)技術(shù)用于生產(chǎn)力的提升上，從生產(chǎn)材料的營運(yùn)、發(fā)展新的機(jī)械生產(chǎn)技術(shù)，勢必會接替落后的機(jī)械制造產(chǎn)品。因此在機(jī)械可靠性設(shè)計的優(yōu)化上首先要對設(shè)計的方案進(jìn)行優(yōu)化，其次則是對機(jī)械制造的產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行跟蹤保障，不斷以服務(wù)質(zhì)量來占據(jù)市場，贏得商家的青睞。最后機(jī)械產(chǎn)品可靠性設(shè)計的優(yōu)化，還需要對設(shè)計的完善度進(jìn)行優(yōu)化，因為這樣才能夠?qū)Τ杀具M(jìn)行控制，對于機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量和成本進(jìn)行控制。從而為市場提供優(yōu)良的機(jī)械產(chǎn)品，按照市場的調(diào)查來改良設(shè)計的方法，不斷通過提升設(shè)計效果以及運(yùn)行效果來促進(jìn)機(jī)械產(chǎn)品的可靠性設(shè)計。

4.總結(jié)

隨著當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的穩(wěn)步發(fā)展，不斷將機(jī)械設(shè)計的可靠性納入到最基本的設(shè)計要求之中，從而實現(xiàn)了對機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量的提升，切實有效的運(yùn)用先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)，不斷實現(xiàn)數(shù)學(xué)規(guī)劃與計算機(jī)科學(xué)技術(shù)聯(lián)合使用。機(jī)械優(yōu)化設(shè)計過程中需要針對可靠性設(shè)計方案進(jìn)行合理優(yōu)化，希望通過優(yōu)化方案來改善在機(jī)械可靠性設(shè)計過程中的一些問題，采取必要的解決措施，來推動機(jī)械可靠性設(shè)計的發(fā)展。

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