机械工程设计分析

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1可靠性设计的发展历程

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。

作者：林生龙 李秀峰 单位：北方重工集团有限公司水泥设备分公司