李義伢

摘 要 衡量機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵就是要有好的可靠性，隨著社會(huì)的發(fā)展，對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的可靠性要求也日益提高。要做出質(zhì)優(yōu)的機(jī)械產(chǎn)品，那么首先要從設(shè)計(jì)上解決機(jī)械產(chǎn)品的固有可靠性要求，然后在加工中加以保證。良好的可靠性使得產(chǎn)品更有競(jìng)爭(zhēng)力，因此機(jī)械配件的可靠性設(shè)計(jì)是很重要的。

關(guān)鍵詞 機(jī)械配件 可靠性 設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TH112 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1機(jī)械配件可靠性設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀與作用

目前，傳統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)方法在設(shè)計(jì)機(jī)械配件時(shí)，一般都將配件的強(qiáng)度、應(yīng)力和安全系數(shù)當(dāng)作是單值的。這樣由于沒有考慮到各個(gè)參數(shù)間的隨機(jī)性，把各個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)看成是唯一的確定值，因此并不能準(zhǔn)確判斷配件正常運(yùn)行的概率，很難與客觀實(shí)際相符和，工作人員也就不好把握其設(shè)計(jì)產(chǎn)品的可靠性。

可靠性設(shè)計(jì)是指以使得產(chǎn)品具有穩(wěn)定可靠性為目的的設(shè)計(jì)技術(shù)，又稱為概率設(shè)計(jì)法。將強(qiáng)度、應(yīng)力、配件尺寸等各設(shè)計(jì)參數(shù)看作隨機(jī)性的變量，并服從一定規(guī)律的分布，應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)、概率論與力學(xué)理論，綜合所有隨機(jī)因素的影響，得出避免配件出現(xiàn)破壞概率的相關(guān)公式，由此形成與實(shí)際情況相符合的零部件設(shè)計(jì)，保證配件的可靠性與安全，使得失效產(chǎn)品的發(fā)生率在人為外接受范圍內(nèi)。以概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)等作為工具的可靠性設(shè)計(jì)方法，規(guī)避了主觀的人為因素，外界條件變化也得到了控制，設(shè)計(jì)結(jié)果更符合實(shí)際情況。這種方法很好的解決了兩個(gè)問題，其一就是分析計(jì)算根據(jù)設(shè)計(jì)進(jìn)行，確保了機(jī)械配件的可靠；其二就是根據(jù)具體任務(wù)提出的指標(biāo)，明確的確定了各參數(shù)，使得生產(chǎn)者對(duì)機(jī)械配件的生產(chǎn)有了更清晰的理解，以防出現(xiàn)差錯(cuò)。

2機(jī)械配件可靠性設(shè)計(jì)的方法

（1）機(jī)械設(shè)備的運(yùn)作是在一個(gè)完整的串聯(lián)系統(tǒng)中。提高機(jī)械設(shè)備的可靠性， 首先需要優(yōu)化機(jī)械配件的可靠性。那么機(jī)械設(shè)備的配件就需要進(jìn)行嚴(yán)格的選擇，標(biāo)準(zhǔn)件和通用件要優(yōu)先選用。使用之前要對(duì)配件進(jìn)行分析驗(yàn)證，最大程度利用故障分析成果，以成熟的經(jīng)驗(yàn)和經(jīng)過分析證實(shí)方案的可行性，不可盲目選用方案。

（2）在滿足特定工作的條件下，設(shè)計(jì)理應(yīng)從簡(jiǎn)優(yōu)化，比如配件的數(shù)量盡量避免剩余，越復(fù)雜就越容易出現(xiàn)錯(cuò)誤和問題。這是可靠性設(shè)計(jì)的一個(gè)基本原則，也是避開故障、提高可靠性的最有效方式。從簡(jiǎn)優(yōu)化需要從整體著手，認(rèn)真細(xì)膩分析配件的組合以便得出最合適的方法。得出合適的方法之后，對(duì)完成規(guī)定功能設(shè)置重復(fù)的結(jié)構(gòu)，備件等，以防局部失效或故障時(shí)，機(jī)械設(shè)備整體運(yùn)作系統(tǒng)還保存規(guī)定的功能數(shù)據(jù)。

（3）將應(yīng)力和強(qiáng)度干涉理論作為基礎(chǔ)理論依據(jù)，把應(yīng)力和強(qiáng)度等參數(shù)作為服從一定分布的隨機(jī)變量處理。建立符合可靠性設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的概率數(shù)學(xué)模型，通過概率與數(shù)理統(tǒng)計(jì)理論和強(qiáng)度理論，得出在給定條件下零部件產(chǎn)生破壞的概率公式，求出在給定的可靠度中零部件的尺寸、壽命等，使其符合要求并且得出最好的設(shè)計(jì)參數(shù)。

（4）對(duì)可靠性、質(zhì)量、體積、成本等因素進(jìn)行綜合衡量后，制定出最佳方案的設(shè)計(jì)方法。然而機(jī)械配件生產(chǎn)之初，就應(yīng)該將配件在整個(gè)壽命周期內(nèi)可能遭遇的各種外界環(huán)境影響考慮在內(nèi)，包括運(yùn)輸?shù)呐鲎?、空氣干濕程度?duì)設(shè)備的作用、 設(shè)備保養(yǎng)合理程度等，通過對(duì)這些環(huán)境因素的分析，在零部件生產(chǎn)用料和生產(chǎn)技藝上進(jìn)行優(yōu)化，從而進(jìn)行保護(hù)和保證機(jī)械配件的長久使用性與安全性。

綜上所述，機(jī)械配件的可靠性設(shè)計(jì)是在運(yùn)用傳統(tǒng)方法的基礎(chǔ)上，慢慢經(jīng)過人為分析驗(yàn)證改善的。優(yōu)秀的機(jī)械配件可靠性設(shè)計(jì)，在把握設(shè)計(jì)參數(shù)的隨機(jī)性，多參數(shù)設(shè)計(jì)以及預(yù)測(cè)計(jì)算該配件的可靠性的問題上是相通的。具有良好的可靠性指標(biāo)是保證產(chǎn)品在市場(chǎng)上占有一席之地的重要指標(biāo)，因此機(jī)械配件的可靠性設(shè)計(jì)的重要性不言而喻。機(jī)械配件的設(shè)計(jì)不僅需要與時(shí)俱進(jìn)，把握時(shí)代的創(chuàng)新精神，更需要把握配件質(zhì)量保證和可靠性設(shè)計(jì)的科學(xué)方案。

由于機(jī)械產(chǎn)品有著千差萬別的功能和結(jié)構(gòu)相異之處，因此，機(jī)械零部件可靠性的設(shè)計(jì)方法的選擇需要因地制宜。

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