机械工程可靠性优化设计研究

摘 要：科学技术发展迅猛，生活方方面面越来越依赖于高新技术，因此就需要产品能具备更多的功能可必要的可靠性。可靠性优化设计由此应运而生。已经取得了飞速的发展和广泛的应用。以时间、费用和性能为基础，进行设计和生产黄志军可靠的性能要求。因此，可靠性设计是诸多学科和技术的交融，从而新星的一种技术。

关键词：机械工程;可靠性;优化设计

1对机械工程可靠性优化设计的重要性

1.1产品变得尤为繁琐

从当前的发展形势来看，人们的生活质量得到了大幅度提升，科学技术得到了日益发展，在某种程度上也推动了机械技术朝着更好的方向发展。在发展的过程中会使得产品变得繁琐化，这样就会花费较多的人力、财力等，只有这样才能提升机械产品的整体水平。

1.2 能够符合市场发展的实际需要

当前，随着我国国民经济水平的提高，机械产品应运而生，并且人们对其质量提出了愈来愈多的要求，不但要对其外观设计引起重视，而且也要对其使用性能做好严格的把关。所以，相关企业想要得到长远的发展，就需要对其可靠性优化设计环节引起高度重视，这样才可以最大程度提升机械产品的可靠性能，进而紧跟时代的潮流。

2机械工程可靠性优化设计现状分析

国家在近代大规模的工业化起步太晚，故而，相比于其他发达国家的机械制造行业，我国的机械工程就显得相对落后，特别是对于可靠性设计，这部分的研究一直比较滞后。一直到上世纪八十年代，国内行业内的可靠性研究才获得了一些成就，一些特殊的行业还有着独立的进行可靠性优化设计研究的部门和团体，这就为国家和社会带来了大量相关人才，同时也订立了一套系统完善的规范标准。在全局的角度来分析，以往的可靠性优化设计主要集中于理论知识。然而，在工程实际之中，会发现理论和现实差异很大，暂且只论这一点，就和国际先进水平差距很大。还有在传统的机械设备可靠性评估主要是针对设备的失效概率做出判断，根据数据进行分析其中存在的部分可能性。这也是一种具有局限性的预测，首先就是其难度较高，也就是说分析出来的结果缺乏精确性，在大样本数据的支持下也很难預估。其次，在小样本数据情况下同样比较难以估测失效分布参数。在运营中的机械设备，其安全稳定性必须要严格保持在一定程度。尤其在现代化工业过程中，设备周边的环境经常会产生变化，运行条件也会对传统的评估手段造成干扰，从而提升了评估的难度，降低了评估的精确性。

3可靠性优化设计在机械工程中的应用

3.1机械工程产品设计环节可靠性优化设计

进行机械工程产品设计时，一般分为两大类，分别是装配体设计与零件组装设计。当使用可靠性优化设计时，可以把它看成一个整体，在方法上主要有两种，其一为：首先对其完整系统有一个初步的把握，同时对组成整体的零部件进行剖析，观察它可靠性究竟有多大，然后综合起来，总结出整体有多大的可靠性;第二种方法就是：把整体的可靠性优化设计要求进行分解，落实到各个零部件上，同时要使得零部件都要符合相关指标要求;一般会使用到的，以可靠性为理论基础的分配方法为：再分配、等分配、比例分配及综合评分的分配方法。设计师在对单个零件进行选型设计时，有这样一个原则，那就是尽可能使用国标件，其目的在于，国标件经过市场的检验质量不会有问题，其能够大量生产可以随时进行替换。之后，使用不一样的设计方法对不同的部件实施优化设计，这里部件的不同一般指的是重要性方面的不同。如果要设计一个核心部件，那么必须要提前进行可靠性试验。此外，可靠性思想还要贯穿整个流程，设计者需要对产品设计的可靠性进行反复的检验，一直到产品能够符合既定的所有标准。在一个机械工程的设计中，人机系统也占据着十分重要的位置，这个就更加偏向于人性化设计，比如进行操作时的适应性以及舒适性。

3.2机械工程产品制造中的可靠性优化设计

要知道，设计一个机械产品最重要的就是要确保其质量，具体而言就是要切实做好在各个制造流程的质量控制，故而，十分有必要在产品的制造流程中采用可靠性优化设计。有一些经过加工而得到的设备，要重点关注其可靠性是否达标，设计者在选取加工工艺与工艺流程时，特别要看清它的技术水平，确保在制造上尽可能实现最优化。总的来看，产品制造工艺流程属于一套功能完善的系统，再进行细分来看，每个方案与工序就是各个独立的子系统，在对后者实施可靠性优化设计时，需要统一分析各种情况的影响，比如进行加工的设备、工艺流程与操作者的专业素养等;只有做好了以上几点，每个子系统设计的可靠性才能得到保证;最后一点，对每个子系统的相关数据进行整理，按照相关规则与方法总结出总系统的可靠性及优化指标，并进行适当的偏差修正。

3.3机械工程产品的使用与维修的可靠性优化设计

对机械产品适当的维修是极其有必要的，科学的维修保养可以极大地延长产品的使用寿命;功能健全质量过关的售后服务是衡量一个公司水平的重要标准。故而，机械产品供应商需要重点关注产品的售后服务与维修。通过使用严谨的逻辑分析法，编写出合理的维修内容与手段，为延长机械产品的使用周期做好制度上的准备。对于机械工程产品而言，它自身具有的可维修性与可靠性，在某种意义上来讲是相通的概念，严格来讲，这里所说的可维修性其实就是可靠性上的一个指标而已。当研发人员进行产品设计时，必须第一步就要关注可靠性指标，这是为了问题产生的时候可以进行快速的维修。除此之外，还需要考虑成本上的问题，设计者需要遵循以最小的经济代价获取最大的工作效益的原则。故而，十分有必要将可靠性优化设计理论当成首要的考虑因素;有一个合理的经济成本是进行维修设计的关键所在。

结论

就现在而言，在一般的可靠性设计工程中性能指标设计考虑的已经越来越少，由此可以看出机械工程不能反映出产品的真正效果，尤其是最基本的无视产品的成本、体积等一些设计，所以可靠性设计不能缺失，就可靠性优化设计而言，在机器上若没有达到我们的预期目标，这时，我们就应该深思熟虑，是否能于某些机械上的性能可以进行优化组合，使机械最终达到我们理想的目标从而使效果最大化。

参考文献：

[1]天津工程机械研究所.北京：机械工业出版社，2013.（02）：156-158

[2]张立博 等，探讨机械工程的可靠性优化设计.2012，（03）63-64|