機械可靠性設計方式與原理
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[摘要]社會的進一步發展，促使現階段我國工業科技水平不斷提升，此種背景下，各類機械設備被制造并且應用在人們的生產以及生活中，為保證機械正常發揮作用，可靠性設計質量顯得尤為重要。基于此，立足于機械制造角度，分析可靠性設計方式，研究基本設計原理，以期促進機械制造正向發展。
[關鍵詞]機械制造；可靠性；原理
1機械可靠性設計方式
1.1機械可靠性優化設計
立足于機械產品基礎生產情況而言，近幾年的機械制造技術應用效果良好，不僅可以提升制造效率，還可以提升質量。為應對日益增長的市場需求，以及逐漸提升的質量需求，機械優化設計理念形成，在融合了數學理論知識計算機技術之后，可以實現各種復雜問題的分析與優化，對于提升設計水平有著重要意義。對于機械產品的可靠性而言，將會對產品應用效果與性能產生影響，做好可靠性設計十分必要，也是在最短時間之內，生產最為優秀產品的基礎所在。機械的可靠性優化設計具體表現在三個方面：質量、成本以及可靠性。對于可靠性設計以及優化設計需要持辯證態度觀看，具體可以分為兩個角度進行看論述：一方面，可靠性設計并不等與優化設計，因為在單一設計中，可靠性設計完成之后，機械產品內部各個零件的參數并不一定達到最佳狀態。另一方面，優化設計并不等與可靠性設計，同樣在單一設計中，優化設計完成之后，機械產品內部并非可以在任何情況下都保持穩定性，也不具備在特定時間、地點，完成特定功能的效果。因此在機械可靠性優化設計中需要考慮到上述問題。
1.2機械可靠性靈敏度設計
對于機械產品而言，可靠性設計中必將會涉及到靈敏度分析。通常情況下，在完成機械產品設計之后，需要對方案進行模擬測試，根據模擬測試結果進行方案的改變，改變方案之后需要進行二次模擬測試，在反復的測試分析過程中，將會涉及到大量的人力資源以及物力資源，此時生產效率就會降低[1]。加之一些機械產品本身結構組成就較為復雜，測試分析過程中，無論是數學幾何參數還是物理參數信息都較為眾多，因此可靠性設計便顯得尤為重要。在可靠性設計中，將會對各類信息進行分析，從而得出各個零件的最優狀態，而這個最優狀態其實就是靈敏度，一個設備靈敏度較高，則可靠性就較為明顯，之所以引入靈敏度概念，是因為可以提升各類參數分析的效率與質量，常見的靈敏度分析方法有以下幾種：例如直接分析法、伴隨變量法以及函數法等。機械可靠性靈敏度設計簡單來說就是在可靠性基礎上的靈敏度設計，通過靈敏度分析結果來確定一個具體的參數，從而提升產品的整體性能。機械可靠性靈敏度設計對于可靠性設計來說意義重大，能夠有效地降低機械產品參數分析復雜程度。在分析過程中，如果部分因素的靈敏度較低，對機械可靠性影響較為明顯，需要在制造過程中重點控制。如果部分因素的靈敏度較高，對機械可靠性影響并不明顯，則可以將其作為確定量值進行處理。
2機械可靠性的設計原理
就機械制造基本內容而言，可靠性設計真正的目的在于提升設備穩定性，通常情況下，會議物理力學、光學以及材料學作為基礎，經過必要的試驗分析得出試驗數據，然后根據數據得出產品各個環境下的應用參數，從而尋求最優化性能點，完成設備改造。具體而言，機械可靠性設計原理的應用將會形成產品最優參數指標，可以得出零件使用壽命參數以及具體性能。此時設備的可靠性設計相當于具有一系列科學標準，制造過程中只需要按照標準規定內容進行參數改造即可[2]。結合機械物理指標體系而言，可以將機械可靠性設計方法總結為以下兩種：定性設計法。此種方法在應用過程中，將會借鑒以往成功的設計經驗，或者以失敗的經驗作為設計參考，最終得出一個作為合適的設計方案，以此避免可靠性設計缺陷的存在。具體而言，在產品的制作過程中，設計者應用各類設備以及技術對待生產設備進行建模，模擬設備實際應用場景，從而得出機械設備使用模擬參數，分析出應用過程中可能發生的故障，以及可能影響設備正常使用的因素，然后以此為基礎，對可靠性設計方案進行優化，盡可能提升待生產設備的性能。定量設計法。定量設計方法在應用過程中，主要借助于應力強度干涉模型以及函數理論進行設備性能分析。通常情況下，定量設計方法會將機械設備所具有的強度以及應力規定為隨機變量，之后應用概率思維分析變量與性能之間的關系，并且得出各個區域內的線性關系，最終計算出設備可靠程度，以及可靠性標準參數。
3結語
立足于機械制造工程角度，機械可靠性設計是一項基礎工程，因為任何設備被研究與制造的基本目的都是為了正常服務社會。這就需要從機械制造的基礎內容進行考慮，無論是零件質量還是技術設計都需要具有科學性以及實踐性，這樣才能從根本上提升機械質量，促使其更好地發揮服務作用。
【參考文獻】
[1]鄺治全.FDM3D打印技術在機械設計基礎課程中的應用——以平面連桿機構單元為例[J].廣東職業技術教育與研究，2019(02)：107-110.
[2]徐俊.安徽省安裝和機械設備協會再次榮獲安徽省2017年度第五屆省級“百優社會組織”光榮稱號[J].安裝，2018(01)：13.
作者：陳應龍 單位：廣州華佳軟件有限公司
