机械工程的可靠性优化设计分析

尹行 王柄壬 龙跃华

摘 要：在21世纪，我国经济蓬勃发展，人民生活水平不断提高，与此同时，工业建设规模与数量不断提升，为进一步便捷人们的生产与生活，各类机械设备的可靠性设计，成为当下必须解决的问题。这也是人类工业发展的基本需求，尤其是在现阶段，正处于尖端科技改革发展的关键阶段。因此，对机械可靠性设计方式与原理研究有着鲜明的现实意义。

关键词：机械工程;可靠性;优化设计

引言

随着经济的发展以及科技的进步，人们对于机械产品的要求也越来越高。所以机械产品在满足功能性和多样性的同时，更需要满足可靠性的要求，所以本文针对机械产品的可靠性设计方面加以阐述分析。

1机械工程产品可靠性设计现状

我国机械工程制造业发展的起步较晚，在上世纪80年代时，才在产品可靠性设计方面取得一定突破。随着国内机械工程产品可靠性研究组织机构的相继成立，加快了我国产品可靠性设计的标准化进程，对于推动机械工程制造业发展做出了重要贡献。但客观而言，我国机械工程产品可靠性研究仍落后与西方发达国家，现有研究成果也偏重于理论，在实际生产领域的应用较少。从机械工程实践情况来看，由于缺少产品可靠性的优化设计经验，难以根据机械工程产品的实际用途、功能性能特点，对产品可靠性作出有效优化。或因产品可靠性优化设计周期较长，影响了实际工程进程。再加上成本等方面的客观限制条件，导致部分产品可靠性不足，容易影响机械工程产品的运行安全性和稳定性。针对这种状况，必须提高对机械工程产品可靠性设计的重视，同时应明确机械工程产品可靠性设计优化应贯穿于工程实践的全过程中，与产品制造、安装、使用及维修紧密结合起来，不断积累经验，提高机械工程产品可靠性设计水平。

2机械工程可靠性优化设计策略

2.1产品设计可靠性

机械产品的设计环节比较复杂，需要考虑的因素很多。总的来说，机械产品设计需要考虑两大块内容，第一大块就是产品的整体装配过程，第二大块就是零件的独立设计。基于这两大块内容，机械产品的可靠性设计主要有两种思路。第一种思路是先把机械产品作为一个整体进行分析，再把每一个零部件作为整体系统的一个子系统进行考虑。在这种设计思路下，需要对整个系统理解透彻，把握好各个环节的衔接性，以保证系统整体的可靠性，还需要在满足系统整体可靠性的情况下对每一个子系统进行细致的研究，確保每一个子系统的可靠性满足要求。需要考虑每一个子系统可能出现的故障类型以及这种故障类型对整个系统的影响，设计的时候把可能出现故障的应对策略都考虑进去。另外一种设计思路是以子系统为设计中心，保证任何一个子系统的设计都能在满足各种设计规范的基础上满足市场的需求，子系统的设计需要落实到每一个零部件，保证每一个零部件的可靠性。由于在整个机械产品的结构组成中，不同的零部件的重要性是不同的，所以还需要针对关键零部件进行重点设计和独立测试，以保证其质量和可靠性满足要求，保证整个产品的可靠性满足最优化要求。

2.2产品制造可靠性

设计给了机械产品一个构架，制造才真正给了机械产品一个完整性的实体，所以制造在形成机械产品的过程中具有关键性的地位，也是保证机械产品的可靠性非常重要的一个环节。为了保证机械产品的可靠性，首先，需要在考虑产品零部件装配过程中出现的各种问题，提出有效的解决办法。其次，需要针对不同的机械产品选择合适的工艺流程。机械产品加工过程中的任何一个工艺或者流程都会影响到系统整体的可靠性。所以，机械产品制造过程的可靠性设计需要把握住机械零部件的装配和工艺流程的选择两个重要环节，保证整个产品的可靠性满足最优化要求。

2.3使用维修可靠性

机械制造产品有一些属于损耗品，所有的产品都具备使用寿命，使用寿命不仅与产品的本身设计有关，同时还与产品的后期使用以及保养情况有关，如果后期在机械产品的维修阶段采取了正确的维修方式，那么就可以有效地延长设备的使用寿命，这就相当于大幅度增加了对资源的利用率。而要想达到这一点就需要相关的工作人员从实际情况出发，通过自己的思维和逻辑判断明确产品需要维修的部位和具体的维修方法。经验丰富的维修人员可以通过优秀的维修手段大幅度提升一些产品的使用寿命。因此，在机械工程维修的可靠性优化设计过程中，不仅要控制维修的费用，同时也要考虑到可靠性维修的准确性。这样产品如果发生故障，问题点也会很快被发现并且及时得到纠正，这样就可以达到延长机械产品使用寿命的要求。

结语

传统机械制造工程的可靠性优化设计过程中监测的维度很少，一般只有产品的体积、重量以及价格成本等方面会被纳入考虑的范围，但是产品本身的可靠性却很少得到关注，如今人们已经开始普遍关注这个问题，机械产品设计的可靠性能提升是时代的要求，这时就需要相关人员以及工程制造企业对于产品设计的可靠性优化指标设计投入足够的重视，在产品设计、产品制造和后期的产品使用、维修环节都加以重视，及时地发现问题、解决问题，用最低的成本同时选择最有效的维修方法将发现的故障及时排除，这样机械产品本身的使用寿命就可以得到有效的延长，这不仅意味着机械产品作为一个资源可以得到更好的利用，更重要的意义在于产品本身的质量，即机械工程的可靠性也得到了大幅的提高。

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