尹行 王柄壬 龍躍華

摘 要：在21世紀(jì)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展，人民生活水平不斷提高，與此同時(shí)，工業(yè)建設(shè)規(guī)模與數(shù)量不斷提升，為進(jìn)一步便捷人們的生產(chǎn)與生活，各類機(jī)械設(shè)備的可靠性設(shè)計(jì)，成為當(dāng)下必須解決的問題。這也是人類工業(yè)發(fā)展的基本需求，尤其是在現(xiàn)階段，正處于尖端科技改革發(fā)展的關(guān)鍵階段。因此，對(duì)機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)方式與原理研究有著鮮明的現(xiàn)實(shí)意義。

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

引言

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及科技的進(jìn)步，人們對(duì)于機(jī)械產(chǎn)品的要求也越來(lái)越高。所以機(jī)械產(chǎn)品在滿足功能性和多樣性的同時(shí)，更需要滿足可靠性的要求，所以本文針對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的可靠性設(shè)計(jì)方面加以闡述分析。

1機(jī)械工程產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

我國(guó)機(jī)械工程制造業(yè)發(fā)展的起步較晚，在上世紀(jì)80年代時(shí)，才在產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)方面取得一定突破。隨著國(guó)內(nèi)機(jī)械工程產(chǎn)品可靠性研究組織機(jī)構(gòu)的相繼成立，加快了我國(guó)產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程，對(duì)于推動(dòng)機(jī)械工程制造業(yè)發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。但客觀而言，我國(guó)機(jī)械工程產(chǎn)品可靠性研究仍落后與西方發(fā)達(dá)國(guó)家，現(xiàn)有研究成果也偏重于理論，在實(shí)際生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用較少。從機(jī)械工程實(shí)踐情況來(lái)看，由于缺少產(chǎn)品可靠性的優(yōu)化設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，難以根據(jù)機(jī)械工程產(chǎn)品的實(shí)際用途、功能性能特點(diǎn)，對(duì)產(chǎn)品可靠性作出有效優(yōu)化?；蛞虍a(chǎn)品可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)周期較長(zhǎng)，影響了實(shí)際工程進(jìn)程。再加上成本等方面的客觀限制條件，導(dǎo)致部分產(chǎn)品可靠性不足，容易影響機(jī)械工程產(chǎn)品的運(yùn)行安全性和穩(wěn)定性。針對(duì)這種狀況，必須提高對(duì)機(jī)械工程產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)的重視，同時(shí)應(yīng)明確機(jī)械工程產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)優(yōu)化應(yīng)貫穿于工程實(shí)踐的全過(guò)程中，與產(chǎn)品制造、安裝、使用及維修緊密結(jié)合起來(lái)，不斷積累經(jīng)驗(yàn)，提高機(jī)械工程產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)水平。

2機(jī)械工程可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)策略

2.1產(chǎn)品設(shè)計(jì)可靠性

機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)比較復(fù)雜，需要考慮的因素很多。總的來(lái)說(shuō)，機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)需要考慮兩大塊內(nèi)容，第一大塊就是產(chǎn)品的整體裝配過(guò)程，第二大塊就是零件的獨(dú)立設(shè)計(jì)。基于這兩大塊內(nèi)容，機(jī)械產(chǎn)品的可靠性設(shè)計(jì)主要有兩種思路。第一種思路是先把機(jī)械產(chǎn)品作為一個(gè)整體進(jìn)行分析，再把每一個(gè)零部件作為整體系統(tǒng)的一個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行考慮。在這種設(shè)計(jì)思路下，需要對(duì)整個(gè)系統(tǒng)理解透徹，把握好各個(gè)環(huán)節(jié)的銜接性，以保證系統(tǒng)整體的可靠性，還需要在滿足系統(tǒng)整體可靠性的情況下對(duì)每一個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行細(xì)致的研究，確保每一個(gè)子系統(tǒng)的可靠性滿足要求。需要考慮每一個(gè)子系統(tǒng)可能出現(xiàn)的故障類型以及這種故障類型對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的影響，設(shè)計(jì)的時(shí)候把可能出現(xiàn)故障的應(yīng)對(duì)策略都考慮進(jìn)去。另外一種設(shè)計(jì)思路是以子系統(tǒng)為設(shè)計(jì)中心，保證任何一個(gè)子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)都能在滿足各種設(shè)計(jì)規(guī)范的基礎(chǔ)上滿足市場(chǎng)的需求，子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要落實(shí)到每一個(gè)零部件，保證每一個(gè)零部件的可靠性。由于在整個(gè)機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)組成中，不同的零部件的重要性是不同的，所以還需要針對(duì)關(guān)鍵零部件進(jìn)行重點(diǎn)設(shè)計(jì)和獨(dú)立測(cè)試，以保證其質(zhì)量和可靠性滿足要求，保證整個(gè)產(chǎn)品的可靠性滿足最優(yōu)化要求。

2.2產(chǎn)品制造可靠性

設(shè)計(jì)給了機(jī)械產(chǎn)品一個(gè)構(gòu)架，制造才真正給了機(jī)械產(chǎn)品一個(gè)完整性的實(shí)體，所以制造在形成機(jī)械產(chǎn)品的過(guò)程中具有關(guān)鍵性的地位，也是保證機(jī)械產(chǎn)品的可靠性非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。為了保證機(jī)械產(chǎn)品的可靠性，首先，需要在考慮產(chǎn)品零部件裝配過(guò)程中出現(xiàn)的各種問題，提出有效的解決辦法。其次，需要針對(duì)不同的機(jī)械產(chǎn)品選擇合適的工藝流程。機(jī)械產(chǎn)品加工過(guò)程中的任何一個(gè)工藝或者流程都會(huì)影響到系統(tǒng)整體的可靠性。所以，機(jī)械產(chǎn)品制造過(guò)程的可靠性設(shè)計(jì)需要把握住機(jī)械零部件的裝配和工藝流程的選擇兩個(gè)重要環(huán)節(jié)，保證整個(gè)產(chǎn)品的可靠性滿足最優(yōu)化要求。

2.3使用維修可靠性

機(jī)械制造產(chǎn)品有一些屬于損耗品，所有的產(chǎn)品都具備使用壽命，使用壽命不僅與產(chǎn)品的本身設(shè)計(jì)有關(guān)，同時(shí)還與產(chǎn)品的后期使用以及保養(yǎng)情況有關(guān)，如果后期在機(jī)械產(chǎn)品的維修階段采取了正確的維修方式，那么就可以有效地延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，這就相當(dāng)于大幅度增加了對(duì)資源的利用率。而要想達(dá)到這一點(diǎn)就需要相關(guān)的工作人員從實(shí)際情況出發(fā)，通過(guò)自己的思維和邏輯判斷明確產(chǎn)品需要維修的部位和具體的維修方法。經(jīng)驗(yàn)豐富的維修人員可以通過(guò)優(yōu)秀的維修手段大幅度提升一些產(chǎn)品的使用壽命。因此，在機(jī)械工程維修的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程中，不僅要控制維修的費(fèi)用，同時(shí)也要考慮到可靠性維修的準(zhǔn)確性。這樣產(chǎn)品如果發(fā)生故障，問題點(diǎn)也會(huì)很快被發(fā)現(xiàn)并且及時(shí)得到糾正，這樣就可以達(dá)到延長(zhǎng)機(jī)械產(chǎn)品使用壽命的要求。

結(jié)語(yǔ)

傳統(tǒng)機(jī)械制造工程的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程中監(jiān)測(cè)的維度很少，一般只有產(chǎn)品的體積、重量以及價(jià)格成本等方面會(huì)被納入考慮的范圍，但是產(chǎn)品本身的可靠性卻很少得到關(guān)注，如今人們已經(jīng)開始普遍關(guān)注這個(gè)問題，機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的可靠性能提升是時(shí)代的要求，這時(shí)就需要相關(guān)人員以及工程制造企業(yè)對(duì)于產(chǎn)品設(shè)計(jì)的可靠性優(yōu)化指標(biāo)設(shè)計(jì)投入足夠的重視，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、產(chǎn)品制造和后期的產(chǎn)品使用、維修環(huán)節(jié)都加以重視，及時(shí)地發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，用最低的成本同時(shí)選擇最有效的維修方法將發(fā)現(xiàn)的故障及時(shí)排除，這樣機(jī)械產(chǎn)品本身的使用壽命就可以得到有效的延長(zhǎng)，這不僅意味著機(jī)械產(chǎn)品作為一個(gè)資源可以得到更好的利用，更重要的意義在于產(chǎn)品本身的質(zhì)量，即機(jī)械工程的可靠性也得到了大幅的提高。

參考文獻(xiàn)

[1]鄺治全.FDM3D打印技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程中的應(yīng)用——以平面連桿機(jī)構(gòu)單元為例[J].廣東職業(yè)技術(shù)教育與研究，2019（02）：107-110.

[2]彭華康.機(jī)械設(shè)計(jì)的優(yōu)化方法分析[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2018，26（12）：56.

[3]姜封國(guó).結(jié)構(gòu)系統(tǒng)基于可靠性的優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D].哈爾濱工程大學(xué)，2009.

[4]馬強(qiáng).機(jī)械工程的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)探討[J].中國(guó)戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，2018（12）：221.

[5]孫華巖.機(jī)械工程產(chǎn)品可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2017（15）：36-37.

[6]高金梅.確保機(jī)械工程產(chǎn)品可靠性的優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[J].黑龍江科技信息，2015（10）：111.

[7]徐俊.安徽省安裝和機(jī)械設(shè)備協(xié)會(huì)再次榮獲安徽省2017年度第五屆省級(jí)“百優(yōu)社會(huì)組織”光榮稱號(hào)[J].安裝，2018（01）：13.