机械工程可靠性优化设计

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摘 要随着科学技术和工业化进程的快速发展,机械工程制造业有了较大的发展.而在机械工程制造业中,机械工程的可靠性优化设计又是重中之重,其重要性可以表现在机械产品竞争的过程中,现当代机械产品作为众多高新技术的载体,要想占有市场只有保证产品在运行过程中的安全可靠,可见可靠性设计研究日益重要.本文首先分析了机械工程可靠性设计的现状,重点探讨了在机械工程中可靠性设计的应用,最后总结了目前发展中存在的不足.

关 键 词机械工程；可靠性；优化设计

中图分类号TH13文献标识码A文章编号1674-6708（2014）116-0043-02

自从我国加入世界贸易组织以来,我国的工业化进程发展较快,机械工程制造业的发展前景更为广阔,同时面临的竞争压力也不断加大.产品功能的可靠性使用促使了产品可靠性优化设计的产生,它的飞速发展和广泛使用让我们对可靠性优化设计的探究不断.

1机械工程可靠性优化设计现状

可靠性设计是一个多学科、多技术相融合的新兴技术,由于我国的特殊历史原因,我国的可靠性研究起步较晚,在机械工程制造业方面的发展与西方发达国家相比还存在着一定的距离,虽然在20世纪80年代我国的可靠性设计有了较明显的发展,理论研究颇多,可是实际生产实践中的应用却较少.当今科技发展下,产品的更新换代速度太快,人们对产品的质量和使用性能越来越重视,推动了可靠性设计的发展.

2可靠性设计在机械中的运用

机械工程产品的可靠性优化设计在产品的设计生产与使用周期的诸如产品的设计、制造、使用及售后维修等多个环节都发挥着重要的作用.

2.1可靠性优化设计在机械工程产品设计环节的的应用

产品质量是影响销量和市场占有的重要因素,任何一个产品一般都可以分为用户质量和技术质量,前者是指用户可以看到接触到的区分产品优劣的质量,而后者是指产品在优良的设计和制造质量下达到理想功能的稳健性,在对产品的性能、质量、使用寿命、成本等因素综合考虑后,对产品进行可靠性优化设计,有以下两种设计方法,一是先整体了解机械的系统,再分析分析组成整体的零部件的可靠性有多大程度,因此整合得出整体具有多大程度的可靠性.二是将整体的机械工程可靠性优化设计分配给各个零部件上,当达到各零部件的可靠性指标要求时,整体的机械工程可靠性设计也完成了.设计单个的零部件时候,采用符合国家规定且已经在生产中大量投入使用的常规零件可以更容易提高可靠性程度,在设计关键的零部件之前可进行可靠性试验,之后可用不同的设计方法对重要程度不同的零部件进行优化设计.除了这些,为了保证机械工程产品设计的可靠性达到设计之初的标准,还需要进行反复验证和修改.

2.2可靠性优化设计在机械工程产品制造中的应用

只有掌握好机械工程制造过程的质量,才能保证产品的质量,所以,在制造机械产品的过程中,不仅仅要关注技术水平高低和加工设备的可靠性,还要进行可靠性优化设计,密切关注加工工艺与工艺流程,尽可能以最优化的水平去制造.产品制造工艺流程是一个完整的系统,它的子系统就是各个工序与方案,需要综合去考虑每个子系统等多方面的因素来进行可靠性优化设计,如工艺材料、装备及加工设备还有工作人员的能力和素质等等.为各个子子系统设计出科学、合理的可靠性指标.最后,加强各子系统的联系,使其成成一个完善的整体,通过科学的整合与分析得到指标,通过正确的方法由专业人士计算出总系统的可靠性及优化指标.

2.3可靠性优化设计在机械工程产品使用和维修中的应用

产品的售后维修在产品的寿命周期中扮演着举足轻重的角色,良好的售后服务是一个企业未来发展的必备要素之一,而机械产品的可维修性作为可靠性的重要指标之一,在对产品进行可靠性设计时也要将维修性考虑在内,使产品在使用过程中有问题可以早发现、易检查、易修复.至于维修内容和维修方式要根据先进的逻辑分析法,规划出产品的合理使用寿命周期以保证机械工程产品的可靠性.产品的维修费用问题在对产品进行维修性设计时就要遵循以最低的费用表现更高的可靠性水平为原则,尽可能及时发现故障,并在最快的时间内维修.因此,将可靠性优化设计作为维修设计中的理论基础是很有必要的,制定出先进合理又经济的维修规则,维修设备要符合标准,维修工作人员的技能水平要不断的加强和提高等等将有利于推动产品设计的科学化和现代化.

3我国机械工程可靠性研究目前所存在的不足

可靠性在不断发展和完善过程还是存在着不足,一方面我国目前只有少数高等院校设置了可靠性研究方面的课程,绝大部分院校在这方面学科还是空缺的,培养的欠缺直接导致了企业在寻求可靠性研究方面人才的困难.可靠性研究在培养方面的问题应该得到有关部门的关注,及时采取措施推动可靠性的发展.另一方面我国很多的企业对可靠性尚未引起足够的重视,觉得可靠性设计在机械工程产品的生产制造中可有可无,但我国的可靠性起步已经比西方发达国家晚,如果对可靠性研究的水平和认识不紧追赶超,势必对我国企业在未来竞争中产生很大的负面影响,为了避免内部研究可靠性设计人才的缺乏、设计水平的滞后,我国企业不仅要开始重视可靠性研究,还应该成立专门的部门对其进行系统研究,确保产品在设计、制造、使用、售后的可靠性,从而提高产品的质量促进企业在市场上的竞争力加强.

4结论

就目前来说,可靠性指标并没有在优化设计中被广泛考虑和优先应用,所以并不能很好的反映出来产品的可靠性和真实性,产品的体积、重量及成本等因素在可靠性设计中经常会被忽略,而在我们实践中很多机械工程的设计方案,只考虑可靠性设计或者优化设计是达不到理想的设计效果,只有综合考量将两者有机结合起来才会达到最佳状态.

我国的经济快速发展带动了机械制造业的繁荣,现在可靠性设计技术在各行各业中受到的越来越多的重视,同样可靠性设计技术也应该是我国机械工程学科一个十分重要的研究方向,这种研究可以帮助产品有足够的安全可靠性,又有适当经济性的优化产品.