摘?要：機(jī)械工程產(chǎn)品的可靠性是指產(chǎn)品能夠真正實現(xiàn)其所宣傳產(chǎn)品的功能。隨著社會需求的不斷擴(kuò)大，變得越來越重要，因為大多數(shù)人對產(chǎn)品提出了更多的需求，同時，產(chǎn)品功能實現(xiàn)的真實性也變得越來越重要。因此，對機(jī)械工程的可靠性優(yōu)化設(shè)計就顯得十分必要。其中，可靠性優(yōu)化設(shè)計還應(yīng)遵循相應(yīng)的原則，即必須在滿足時間、資金和相應(yīng)性能的基礎(chǔ)上進(jìn)行，使產(chǎn)品實現(xiàn)其可靠性。這種技術(shù)不僅涉及傳統(tǒng)技術(shù)的變革，而且與環(huán)境等諸多領(lǐng)域有著密不可分的關(guān)系。

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

一、 我國的機(jī)械工程的可靠性優(yōu)化設(shè)計的必要性

（一）社會的需求

隨著社會的不斷發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，越來越多的產(chǎn)品出現(xiàn)在市場上。人們對產(chǎn)品質(zhì)量也逐漸有了更高的要求。更注重人的素質(zhì)和外在表現(xiàn)。因此，企業(yè)要實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，就必須保證機(jī)械產(chǎn)品的可靠性，這也是進(jìn)行機(jī)械工程可靠性優(yōu)化設(shè)計的重要原因。

（二）科技的進(jìn)步，產(chǎn)品復(fù)雜性增強(qiáng)

21世紀(jì)是科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的階段。它給我們帶來的好處逐漸開始擴(kuò)散到生活的方方面面。當(dāng)然，也包括機(jī)械產(chǎn)品的升級換代。一方面，它的升級使產(chǎn)品的功能越來越復(fù)雜，另一方面，也意味著機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)者需要花費更多的精力來實現(xiàn)產(chǎn)品的性能，即可靠性。因此，機(jī)械工程可靠性優(yōu)化設(shè)計應(yīng)運而生。

二、 可靠性設(shè)計方法

可靠性優(yōu)化設(shè)計主要采用的方法有魯棒設(shè)計法和降額設(shè)計法。

（一）魯棒設(shè)計法

穩(wěn)健設(shè)計方法是日本機(jī)械設(shè)計師田中玄一首先提出的基于統(tǒng)計分析的穩(wěn)健設(shè)計方法，主要是根據(jù)產(chǎn)品不可用給用戶帶來的損失來評價設(shè)計的可靠性。損失是指可用性損失與合格可用性的比率?？捎眯該p失越大，可靠性越差，即產(chǎn)品合格性越差，表明產(chǎn)品質(zhì)量不合格。因此，減少可用性損失是提高產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵因素，也是提高產(chǎn)品質(zhì)量的重點。通過嚴(yán)格審查產(chǎn)品設(shè)計、加強(qiáng)生產(chǎn)材料質(zhì)量檢驗、優(yōu)化生產(chǎn)加工工藝、加強(qiáng)產(chǎn)品調(diào)試試驗等措施，提高產(chǎn)品可靠性。

任何一種機(jī)械產(chǎn)品都有不同程度的靈敏度，因為機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計功能的實現(xiàn)受到制造因素、使用環(huán)境因素和使用壽命等因素的影響。

（二）降額設(shè)計法

跟蹤機(jī)械產(chǎn)品的應(yīng)用過程，得到了大量的數(shù)據(jù)。分析表明，低故障率產(chǎn)品的實際工作壓力低于額定工作壓力。因此，為了獲得最佳的降額方法，有必要在反復(fù)實踐過程中降低產(chǎn)品和內(nèi)部零件的平均應(yīng)力，從而盡可能多地提高零件的強(qiáng)度。這可以提高機(jī)械產(chǎn)品的可靠性。降額設(shè)計的目的是保證產(chǎn)品各部件的實際應(yīng)力在額定范圍內(nèi)，進(jìn)而進(jìn)一步降低各部件的應(yīng)力，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

三、 機(jī)械工程中可靠性優(yōu)化設(shè)計的應(yīng)用

（一）產(chǎn)品設(shè)計環(huán)節(jié)

在機(jī)械工程產(chǎn)品的設(shè)計工程中，最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)是產(chǎn)品的整體裝配和零件的裝配。機(jī)械產(chǎn)品由于其非常精密的系統(tǒng)，需要有足夠高的可靠性。機(jī)械產(chǎn)品的優(yōu)化主要包括以下幾個方面：首先，要了解和掌握機(jī)械制造的全過程，同時要分析各部件的可靠性，進(jìn)而推斷出整個機(jī)械工程產(chǎn)品的可靠性，并根據(jù)推測結(jié)果進(jìn)行指標(biāo)設(shè)計;其次，為了滿足零件間可靠性指標(biāo)的要求，應(yīng)將機(jī)械產(chǎn)品的整體性能分配到各個零部件上。一般來說，可靠性分布的評分方法有再分配法、比例分配法和等分配法。對于單個零件的設(shè)計過程，為了保證零件符合國家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，需要進(jìn)行嚴(yán)格的比對和評審，以保證機(jī)械工程的整體可靠性?？煽啃栽囼炓彩鞘直匾模绕涫顷P(guān)鍵部件的可靠性試驗。需要對可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行調(diào)整，直到達(dá)到性能可靠的優(yōu)化設(shè)計要求。

（二）產(chǎn)品制造環(huán)節(jié)

為了提高產(chǎn)品的整體質(zhì)量，必須對機(jī)械質(zhì)量控制給予足夠的重視。在加工工藝上，要選擇更高的技術(shù)水平，完善技術(shù)規(guī)格，才能有效提高機(jī)械制造的整體水平。機(jī)械產(chǎn)品制造的每一個過程都是非常關(guān)鍵的。可靠性優(yōu)化設(shè)計需要考慮加工材料和設(shè)備，在綜合考慮的基礎(chǔ)上，制定出一套真正有效的優(yōu)化設(shè)計指標(biāo)。

（三）使用維修階段

有些機(jī)械產(chǎn)品是磨損產(chǎn)品，所有產(chǎn)品都有使用壽命。產(chǎn)品的使用壽命不僅關(guān)系到產(chǎn)品本身的設(shè)計，也關(guān)系到產(chǎn)品以后的使用和維護(hù)。如果在機(jī)械產(chǎn)品的維修階段采用正確的維修方法，可以有效地延長設(shè)備的使用壽命，這相當(dāng)于大大提高了資源的利用率。為了做到這一點，我們需要相關(guān)人員從實際情況出發(fā)，通過自己的思考和邏輯判斷，明確產(chǎn)品需要維修的部位和具體的維修方法。經(jīng)驗豐富的維修人員通過優(yōu)良的維修手段，可以大大提高某些產(chǎn)品的使用壽命。因此，在機(jī)械工程維修可靠性優(yōu)化設(shè)計過程中，不僅要控制維修成本，而且要考慮可靠性維修的準(zhǔn)確性。這樣，一旦產(chǎn)品出現(xiàn)故障，就能迅速發(fā)現(xiàn)問題點并及時糾正，從而延長機(jī)械產(chǎn)品的使用壽命。

四、 結(jié)語

綜上所述，近年來，我國機(jī)械產(chǎn)品行業(yè)不斷發(fā)展，人們對產(chǎn)品的質(zhì)量和性能給予了前所未有的重視。但由于我國機(jī)械制造業(yè)起步較晚，其可靠性設(shè)計水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他發(fā)達(dá)國家，加之我國教育造成的可靠性設(shè)計人才匱乏，機(jī)械企業(yè)忽視了自身的可靠性設(shè)計研究。這使得我國機(jī)械產(chǎn)品的可靠性不能滿足市場的需求，于是機(jī)械工程可靠性優(yōu)化設(shè)計應(yīng)運而生，這無疑將對我國機(jī)械工業(yè)的發(fā)展起到巨大的推動作用。

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作者簡介：安鳳軍，遼寧省丹東市。