分析机械可靠性设计的内涵与递进

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机械可靠性指的是机械产品在规定时间内、在规定的使用条件下完成的规定功能的能力。但是因为工程材料特性和测量、加工、制造、安装过程容易出现误差，导致了机械产品的系统参数存在不确定l生。所以要将这些固定随机生因素考虑到机械设计之中。保证机械可靠性，就必须保证可靠性设计技术，据悉，机械的产品设计对产品质量的贡献率高达70%以上∩见 机械产品的设计对产品的功能、性能、寿命、安全洼和可靠陛都有着直接的影响。

1机械可靠性的发展随着可靠性定义的出现，针对机械可靠l生研究的新理论、新思想、新技术不断的被提出和发展验证，并大大的提高了产品的设计水平和产品性能，其应用领域更是逐渐的扩展到航天、航空、石油、化工、造船、铁路、医疗、交通等众多工业部门。随着科技的发展，对机械可靠陛的研究需要显得更加的迫切，我国学者更是清楚的认识到，机械可靠性设计可以有效的提高产品性能和质量，要将可靠性设计渗透到产品的整个周期，包括产品的设计、制作、安装和使用的每-个环节和流程。在二战期间，美国空军因为飞机故障问题损失了约两万多架飞机，让其深刻的认识到了机械可靠性不足带来的严重代价，并率先提出了可靠性研究课题。此后因为现代工业技术的发展，加上机械产品的复杂化、大型化，对产品的陛能要求越来越高，机械可靠性不足的问题日益凸显。如因机械可靠性不足而导致日本航班波音747客机坠毁，520丧生，又如美国挑战者航天飞机，因机械可靠l生不足导致航天飞机爆炸，造成 7名宇航员丧生。机械可靠陛不足容易导致出现各种机械故障，严重威胁着各种行业的安全运作。各种领域强烈迫切的要求提高产品的质量和机械可靠眭。推广可靠性技术，可以带来巨大的经济效益和社会效益，提高产品的陛能和竞争力。随着机械可靠陛的研究，确定了以有效增强产品质量、减轻产品重量、降低产品成本、提高稳定I生和作业效率为研究目标。

在国际上，欧美等国家的机械可靠性研究走在世界前沿，并进行技术封锁，而我国在机械可靠性研究中还处于初期阶段，这也造成了我国在机械制造业中的众多领域出现了核心技术不足的情况，严重的影响和制约着我国机械工业进步和经济的发展。

2可靠性设计方法的发展衡量产品质量的主要指标之-就是可靠性设计，可靠性设计贯穿了产品的设计、研制、制造、装配与调试、试验、维修、保养等各个环节和流程。随着可靠性技术的发展，出现了数学模型法和物理原因法两大类的设计方法。其中数学模型法将可靠陛视为时间范畴的-个量，进行研究；物理原因法则是研究机械失效的物理原因，出现了应力 -强度干涉模型理论。

3机械可靠性设计的特点3.1种类繁多，可靠性要全不同。随着机械可靠性推广到各种领域，其用途也是十分的繁杂，这也导致了机械的结构和运行原理上的不同，面对不同的使用要求和不同的零件设计，把握机械可靠I生要区别研究，充分计算，制作出符合要求和可靠性机械产品。

3.2使用环境复杂，载荷难以确定。因为每-种行业的机械操作环境都有着极大的差异，设计产品的可靠性，要充分的结合产品在使用系统中需要的性能，充分的考虑产品的载荷类型和大校3.3外部因素影响较大▲行机械可靠胜研究，除了需要考虑设计因素之外，还需注意周围环境的影响，不确定的环境因素容易给可靠性产品设计带来-定的影响，甚至是破坏产品的可靠陛。

3.4机械零件连接状态变化较大。随着时代的发展，复杂机械需要的零件越来越多，对零件的性能要求更是十分的严格，加上零件之间的连接状态变化较大，这也在-定程度上影响了机械的可靠性，如果零件在连接状态上处于不佳，将会影响着产品的可靠性，严重则会破坏产品的整体质量。

4现代可靠性设计方法的探究随着可靠性理论的不断发展，现在提高可靠性的方法主要分为两种设计方法，-种是基于可靠灵敏度的设计，-种是基于可靠稳健陛的设计。

1基于可靠灵敏度的设计。随着机械产品优化设计、结构参数识别、系统动力控制、工程近似分析等趋势的发展，灵敏度分析、重分析、再设计发展成了多功能的设计工具。研究和分析机械产品特性的灵敏度，可以有效的指出产品参数变化而出现的改变量，使得机械产品的特性达到最佳的参数。如在研究中发现某种因素对产品的失效有着很大的影响，则需要在设计过程中严格控制，保证产品的安全可靠性，如果在进行灵敏度分析的时候发现对产品影响较小的因素，则可以在可靠性设计的时候将因素当做确定值降低分析的复杂程度。灵敏度的设计，可以有效的避免机械生产的盲目性，提高机械产品质量、延长产品的使用期限并降低产品成本。随着几十年的发展，灵敏度分析取得了重大的进展，出现了众多灵敏度理论成果，在特征值问题 、静态动态作用下的机械产品参数优化中给出了众多的灵敏度分析方法，如伴随变量法、有限差分法、Green函数法、直接法等等。在进行产品可靠f生分析的时候，需要研究产品各种因素对产品失效的影响程度，而灵敏度研究则可以发挥出重要的作用，根据灵敏度进行设计，可以确定设计参数对产品性能的影响程度，充分的提高成品的可靠性和安全胜。

4.2基于可靠稳健性的设计。-般来说，产品的质量分为两部分，-种是用户质量，-种为技术质量。用户质量指的是客户可以看到、触摸到、感觉到的产品质量特陛，而技术质量则是指的是产品的在设计和制作下达到的功能稳健l生。功能稳健性本着降低成本提高质量的原则，选择出最佳的设计方案。在产品的制作和使用中，可靠l生稳健设计发挥着重要的作用。实现机械产品稳健设计的方法主要途径是在产品设计阶段进行灵敏度分析，并确保不确定因素对产品质量的影响最低，并获得产品的稳健性。这种方、法的优点在于，可以使得铡 十的产品对 十参数变化的稳健陛，从而允许更大容差并降低产品成本。产品的可靠性设计需要融合优化设计和灵敏度设计，结合稳健陆设计，满足产品更高性能的要求。在机械产品的设计过程中，正确的使用可靠稳健陛没计，可以保证产品的性能稳定，并提高产品的安全可靠性，减少社会损失。然而机械产品的可靠性有着-定的因素影响，这些因素的消除是相当的困难，但降低影响因素的参数是-种代价低、难度小的方法，也是保证机械产品稳健陛的方法之-。

结束语探析和发展机械可靠性研究，将机械可靠性充分的应用于机械生产的每-个环节和流程，有助于提高机械产品的质量和安全性，可以有效的降低成本，提高经济效益和社会效益。