机械工程的可靠性优化设计分析.docx

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机械工程的可靠性优化设计分析

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摘?要：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，所以文章针对机械工程产品的可靠性设计方面加以阐述分析。

关键词：机械工程;可靠性;优化设计

一、机械工程产品可靠性设计现状概述

机械工程产品的可靠性通常是靠其自身功能稳定性来决定的，主要看其能否在特定时间内实现应完成的工作，因此，机械工程可靠性优化设计主要是提升产品的稳定性与耐用性，但是就我国目前发展现状来看，对机械工程的设计工作仍存在一些欠缺，母线现有的可靠性优化设计仍然处于初期阶段，虽有成绩，但与发达国家相比还是存在差距。机械工程可靠性优化设计可以帮助提高机械产品的可靠性，更好地满足市场发展需求，其是值得行业人员继续探究的问题。新时期信息技术的高速发展也在带动着机械技术的进步，在机械工程的可靠性优化设计上，可以更多地应用到信息技术，减少了机械工程可靠性优化设计工作上花费大量的人力、物力和财力，使其变得更加高效，并以此来实现高质量的机械工程产品。

二、可靠性设计方法

（一）鲁棒设计法

鲁棒设计法，是由日本的机械设计师提出的，以统计分析为基础，主要是根据产品的不可用性为用户产生的损失来评判设计的可靠性。其中的损失指的是流失的可用性与合格可用性的比值，流失的可用性越大则可靠性越差，即产品合格性越差，说明产品质量不合格。因此，降低流失可用性是关键因素，也是提升产品质量的重点，可以通过严格审核产品设计、加强生产材料质量检验，优化生产加工工艺、强化产品调试试验等提升产品可靠性。

（二）降额设计

跟踪机械产品的应用过程，获悉大量的数据，分析表明故障率较低的产品在使用时的实际工作压力都小于额定工作压力。所以为了获取最佳的降额方法，需要在反复的实践过程中，将产品以及内部的各个零件的平均应力减小，将尽可能多的零件的强度提高。这样就可以提高机械产品的可靠性。总而言之，降额设计的宗旨就是首先确保产品的所有零部件实际承受的应力都在额定的范围之内，然后再进一步降低所有零部件的应力以提高产品的质量。

三、机械工程可靠性优化设计

（一）设计环节的可靠性设计

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，先把机械产品作為一个整体进行分析，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，确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。第二，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。

（二）产品制造可靠性

设计的优化也只是给机械产品一定的架构，最终实现环节仍是靠机械制造来实现，若是制造环节与设计环节存在偏差，则还是说明可靠性设计不足的问题仍然存在。为了保证机械产品的可靠性，第一，要注意的就是机械产品的零部件装配问题，保证零部件能够按照设计进行有效安装，并且不损耗过多的材料，这样才保证可靠性设计的基础。第二，需要注意不同产品的工艺流程也是不同的，在设计时应为制造阶段设计出合理且高效生产流程，通过设计实验找出产品的实际制造阶段存在的弊病，进而保证机械工程整体的可靠性。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。

（三）使用及维修的可靠性设计

机械产品使用过程对产品的可靠性影响具有举足轻重的地位。因此，首先，在机械产品设计过程中需要针对产品的特点确定合理的使用年限，明确使用环境要求。其次，需要针对进行有效维修设计。通过对产品使用状况的综合评估，明确可以进行维修的内容，可以选择的维修方式，明确零部件可能出现的故障类型，各种故障类型出现的平均周期，设计合理的维修方案。

四、结语

综上所述，机械工程的可靠性是依靠优化设计来实现的，设计人员应结合实际情况选用不同的设计方法，如文章提到的鲁棒性设计和降额设计都是可行性较高且实际应用效果良好的设计方法。近年来，国家相当重视机械设计水平，这是与国家发展息息相关