机械工程设计可靠性分析

机械工程设计可靠性分析

在机械工程设计中，对可靠性优化设计方法进行应用，能够使产品设计更加满足生产的需求，同时对产品设计中存在的可靠性问题也能进行分析，找到提高产品质量的方法，同时，也能提高生产企业的经济效益。

标签：机械设计；可靠性；产品

随着科学技术水平的不断提高，人们对产品的功能要求也在不断提高，因此，在进行产品设计时，不仅要保证其具有很多的功能，同时，在使用方面可靠性一定要得到保证。为了提高产品可靠性的设计理念在不断发展，这样也促进产品生产获得更好的效益，同时，在设计方面也能有新的发展。

1 可靠性设计的发展历程

为了更好的提高产品设计的可靠性，对产品的可靠性问题进行研究非常必要。可靠性是指产品在规定的时间和条件下，完成规定功能的能力。产品所指范围非常广泛，可以是企业生产过程中使用的各种设备或系统，也可以有人的作用在其中体现。在进行产品设计时，要对可靠性理论和技术进行重视，同时，要根据具体需求情况对可靠性问题进行具体分析。产品设计要保证在满足性能、时间以及费用的情况下，更好的体现可靠性设计的要求。可靠性设计不仅对传统的设计技术进行了参考，同时对系统、环境、工程以及质量和计算机技术都进行了利用，因此，可靠性设计涉及的范围非常广泛，而且，在技术方面要不断进行提高。产品设计过程中，不仅要将产品可靠性应用在设计方面，在产品制造、使用、维护以及管理方面都可以对可靠性问题进行重视。可靠性产品设计在应用领域方面比较广，其中，在军工、航空以及电子和机械工业方面应用效果非常好。

1.1 可靠性设计的发展过程

人们对产品可靠性问题进行研究至今已经过几十年时间，在这个过程中，可靠性设计问题经过了三个不同的发展阶段。首先是初期研究阶段。这个阶段，世界正处于战争时期，很多军事装备在使用过程中因为故障导致了战机贻误的情况，为了对军事装备的使用可靠性进行提高，人们对产品可靠性问题开始重视。避免设备使用过程中出现故障，同时，提高设备的使用效果，因此出现了专门对军事装备可靠性进行研究的实验室。研究实验室的建立说明对可靠性研究可以正式开始，而且进入到了初期研究阶段。其次，可靠性研究的发展阶段。在这个过程中，很多的工业发达国家对可靠性已经组织了专业的研究队伍，而且取得了很大的成绩，也已经对可靠性研究的理论和方向进行了确定，因此，可靠性研究设计进入到了全新的发展阶段。在对产品的可靠性研究方面，不仅仅对一类产品进行研究，研究的产品范畴非常广，可靠性技术也得到了提高和完善，为促进可靠性设计更好的发展奠定了良好的基础。最后是可靠性研究的国际化阶段。在这个阶段，随着可靠性技术的不断发展和应用，其优越性得到了更多人的重视，为了更好的促进其发展，很多的国家对其研究工作非常重视，可靠性设计进入到国际

化发展阶段，而且在发展过程中，各国之间的交流也非常好，使可靠性设计有了全新的发展方向。

1.2 我国可靠性研究情况

我国在可靠性设计方面进行研究的起步时间比较晚，在研究过程中，先对个别行业的产品可靠性进行了研究，然后逐渐发展到其他的行业，在研究过程中对可靠性技术人才的培养工作比较重视，因此也建立了可靠性设计方面的标准。我国对可靠性设计进行研究存在着理论较多、实际应用比较少的情况，因此在发展过程中和国外先进技术之间存在着很大的差距。

2 机械工程中的可靠性设计

企业生产经营过程中为了提高企业效益，对产品的性能以及使用效果非常重视，因此要想提高企业在市场经济环境下的竞争能力，对产品可靠性设计一定要重视。产品可靠性对整个产品的使用期有很大的影响，因此在进行机械工程设计时，不仅要将在产品设计方面重视可靠性应用，对产品的生产、使用和维修方面的可靠性问题也要进行重视。

2.1 机械工程产品可靠性设计

机械产品设计包含着机械产品的整体产品设计以及零件的设计。对整机产品进行可靠性设计有两种方式。一种是对零部件的可靠性进行测试，根据测试的结果对产品整体的可靠性进行计算，这个方式对一种系统的可靠性预测，只要零部件的可靠性满足设计的标准即可。另一种是对零部件进行可靠性的分配，将系统的可靠性指标分配到各个零件上，在进行可靠性分配时，有不同的分配方法，分别是等分法、再分配法、比例分配法和综合评分分配法。在可靠性设计时，如果整体的可靠性设计不能满足第一种方式，只要其满足第二种方式即可。在对零部件进行设计时，采用标准件或质量成熟的零件作为依据，这样对一般零件进行设计时，就可以应用类比法对其进行设计，然后对零件进行概率法的设计，对重要的零件进行设计时，对其可靠性要非常重视，可以进行可靠性试验。对产品可靠性进行设计时，要进行评审和修改，如不满足要求，要进行再次修改，直到其满足指标要求。在对人机系统进行设计时，对操作性和适应性设计要非常重视，这样能够更好的体现产品可靠性设计的重要性。

2.2 制造过程可靠性设计

制造过程的可靠性设计是保证产品质量的关键，除了要选用可靠性好的先进加工设备和工艺装备外，重点是对工艺方案和工艺流程的设计。产品的工艺流程相当于一个系统，每一个工艺方案或工序相当于一个子系统。每一个子系统的可靠度设计都要综合考虑设备、工艺装备、工艺材料及操作人员的素质等因素，确定出合理的子系统可靠度指标，然后按子系统之间的关系（串联、并联或混联）得出系统的预测可靠度（如自动线、流水线等的设计）。

2.3 使用维修的可靠性设计

产品以可靠性为中心维修应采用逻辑分析决断法，科学地制定维修内容和优选维修方式，合理确定使用期，以控制机械设备使用的可靠性。机械产品的可维修性与可靠性一样，是机械设备的一个可靠性指标。在对产品进行可靠性设计时，就要考虑其维修性，使设计的产品在使用过程中做到故障易发现、易检查、易修复，力求防患于未然。对产品进行维修性设计时，要以最低的费用来维护和提高设备的可靠性水平，尽量减少排除故障所用的维修时间。因此，要在可靠性理论的基础上，制定合理、经济的维修规则，采用先进的故障诊断技术和合理的维修方式（如视情维修方法、监控事后维修方法），使用标准的维修工具及设备，提高维修人员的技术水平，使机械维修工作进一步走向科学化和现代化。

3 结束语

一些比较常规的设计方法，在进行设计时，对可靠性指标没有进行考虑，因此，在产品使用过程中，对其真实的情况没有办法进行保证。可靠性设计方法在进行设计时，不仅要对成本、重量以及体积问题进行重视，同时在设计方面要对设计方法不断优化，而且对设计的结果要有必要的预计，这样能够将可靠性设计方法和相关的理论结合在一起，对设计中出现的不足情况进行弥补。机械产品在不断发展过程中，出现了结构复杂化和大型化的特点，因此在机械产品设计中，可靠性设计方法得到重视。提高机械工程产品可靠性设计，能够更好的提高产品的性能，对企业未来的发展有很大的影响。

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