机械可靠性设计方式与原理

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[摘要]社会的进一步发展，促使现阶段我国工业科技水平不断提升，此种背景下，各类机械设备被制造并且应用在人们的生产以及生活中，为保证机械正常发挥作用，可靠性设计质量显得尤为重要。基于此，立足于机械制造角度，分析可靠性设计方式，研究基本设计原理，以期促进机械制造正向发展。

[关键词]机械制造；可靠性；原理

1机械可靠性设计方式

1.1机械可靠性优化设计

立足于机械产品基础生产情况而言，近几年的机械制造技术应用效果良好，不仅可以提升制造效率，还可以提升质量。为应对日益增长的市场需求，以及逐渐提升的质量需求，机械优化设计理念形成，在融合了数学理论知识计算机技术之后，可以实现各种复杂问题的分析与优化，对于提升设计水平有着重要意义。对于机械产品的可靠性而言，将会对产品应用效果与性能产生影响，做好可靠性设计十分必要，也是在最短时间之内，生产最为优秀产品的基础所在。机械的可靠性优化设计具体表现在三个方面：质量、成本以及可靠性。对于可靠性设计以及优化设计需要持辩证态度观看，具体可以分为两个角度进行看论述：一方面，可靠性设计并不等与优化设计，因为在单一设计中，可靠性设计完成之后，机械产品内部各个零件的参数并不一定达到最佳状态。另一方面，优化设计并不等与可靠性设计，同样在单一设计中，优化设计完成之后，机械产品内部并非可以在任何情况下都保持稳定性，也不具备在特定时间、地点，完成特定功能的效果。因此在机械可靠性优化设计中需要考虑到上述问题。

1.2机械可靠性灵敏度设计

对于机械产品而言，可靠性设计中必将会涉及到灵敏度分析。通常情况下，在完成机械产品设计之后，需要对方案进行模拟测试，根据模拟测试结果进行方案的改变，改变方案之后需要进行二次模拟测试，在反复的测试分析过程中，将会涉及到大量的人力资源以及物力资源，此时生产效率就会降低[1]。加之一些机械产品本身结构组成就较为复杂，测试分析过程中，无论是数学几何参数还是物理参数信息都较为众多，因此可靠性设计便显得尤为重要。在可靠性设计中，将会对各类信息进行分析，从而得出各个零件的最优状态，而这个最优状态其实就是灵敏度，一个设备灵敏度较高，则可靠性就较为明显，之所以引入灵敏度概念，是因为可以提升各类参数分析的效率与质量，常见的灵敏度分析方法有以下几种：例如直接分析法、伴随变量法以及函数法等。机械可靠性灵敏度设计简单来说就是在可靠性基础上的灵敏度设计，通过灵敏度分析结果来确定一个具体的参数，从而提升产品的整体性能。机械可靠性灵敏度设计对于可靠性设计来说意义重大，能够有效地降低机械产品参数分析复杂程度。在分析过程中，如果部分因素的灵敏度较低，对机械可靠性影响较为明显，需要在制造过程中重点控制。如果部分因素的灵敏度较高，对机械可靠性影响并不明显，则可以将其作为确定量值进行处理。

2机械可靠性的设计原理

就机械制造基本内容而言，可靠性设计真正的目的在于提升设备稳定性，通常情况下，会议物理力学、光学以及材料学作为基础，经过必要的试验分析得出试验数据，然后根据数据得出产品各个环境下的应用参数，从而寻求最优化性能点，完成设备改造。具体而言，机械可靠性设计原理的应用将会形成产品最优参数指标，可以得出零件使用寿命参数以及具体性能。此时设备的可靠性设计相当于具有一系列科学标准，制造过程中只需要按照标准规定内容进行参数改造即可[2]。结合机械物理指标体系而言，可以将机械可靠性设计方法总结为以下两种：定性设计法。此种方法在应用过程中，将会借鉴以往成功的设计经验，或者以失败的经验作为设计参考，最终得出一个作为合适的设计方案，以此避免可靠性设计缺陷的存在。具体而言，在产品的制作过程中，设计者应用各类设备以及技术对待生产设备进行建模，模拟设备实际应用场景，从而得出机械设备使用模拟参数，分析出应用过程中可能发生的故障，以及可能影响设备正常使用的因素，然后以此为基础，对可靠性设计方案进行优化，尽可能提升待生产设备的性能。定量设计法。定量设计方法在应用过程中，主要借助于应力强度干涉模型以及函数理论进行设备性能分析。通常情况下，定量设计方法会将机械设备所具有的强度以及应力规定为随机变量，之后应用概率思维分析变量与性能之间的关系，并且得出各个区域内的线性关系，最终计算出设备可靠程度，以及可靠性标准参数。

3结语

立足于机械制造工程角度，机械可靠性设计是一项基础工程，因为任何设备被研究与制造的基本目的都是为了正常服务社会。这就需要从机械制造的基础内容进行考虑，无论是零件质量还是技术设计都需要具有科学性以及实践性，这样才能从根本上提升机械质量，促使其更好地发挥服务作用。

【参考文献】

[1]邝治全.FDM3D打印技术在机械设计基础课程中的应用——以平面连杆机构单元为例[J].广东职业技术教育与研究，2019(02)：107-110.

[2]徐俊.安徽省安装和机械设备协会再次荣获安徽省2017年度第五届省级“百优社会组织”光荣称号[J].安装，2018(01)：13.

作者：陈应龙 单位：广州华佳软件有限公司