关于机械工程的可靠性优化设计

文/田倩 张东杰,河南卫华重型机械股份有限公司

关于机械工程的可靠性优化设计

文/田倩 张东杰,河南卫华重型机械股份有限公司

当前，随着我国社会经济的不断发展，人们的生活水平有了很大程度的提高。在科学技术快速发展的背景下，人们对于多功能机械产品的需求也有所增加。然而，从实际情况来看，现如今还存在一部分多功能机械产品的实际应用功能难以实现。因此，我国机械制造业的发展还有待于进一步提高。作为综合多学科与多技术的新兴设计技术之一，可靠性设计在机械工程的产品设计过程中已经得到了广泛的应用。文章对机械工程可靠性优化设计进行了相应的分析与探讨，以期通过可靠性优化设计方法，能够提高机械工程产品的质量。

机械工程；可靠性；优化设计；

1 机械工程产品的可靠性优化设计现状分析

由于我国的特殊历史原因，机械工程制造业与西方发达国家机械制造业相比，显得相对落后，尤其是在可靠性设计的研究方面更是显得滞后。直到20世纪80年代，我国在机械工程的可靠性研究才取得了一些初步的成效，在某些个别的行业还成立了专门从事可靠性优化设计研究的组织与团体，并为社会培养了大批的可靠性优化设计研究的技术人才，制定出了整套可靠性优化设计的规范标准。

2 做好可靠性优化设计在机械工程产品中的应用

在机械工程产品的全周期中所涉及的各个环节都与机械工程产品可靠性优化设计有着密切的联系。尤其是在机械工程产品的设计、产品机械制造和产品的使用维修等环节中都需要做好对于机械工程产品可靠性优化设计，以提高机械工程产品的可靠性。

2.1 加强对于机械工程产品设计环节的可靠性优化设计

在机械工程产品设计的过程中所涉及的机械工程产品整体装配和零件组装会对机械工程产品的可靠性提出较高的要求。在对设计环节进行机械工程产品可靠性优化设计的过程中，将机械工程产品的零部件设计和零部件组装视为一个有机的整体，从而提高机械工程产品设计的可靠性。在这一过程中主要有以下两种设计方法：（1）首先在对机械工程产品的完整系统进行系统性的了解，而后对机械工程产品中的各组成的零部件的可靠性进行相应的分析，并由各零部件的可靠性来对机械工程产品整体的可靠性进行推断。在这一设计方法中，对于机械工程产品整体的可靠性主要是通过对机械工程产品整体可靠性进行预测的分析以判定机械工程产品的设计指标是否满足预测的结果。（2）第二种方式是进行指标分配，在机械工程产品设计过程中，根据机械工程产品的可靠性要求对相应的设计指标进行指标分配，从而确保各零部件指标能够满足可靠性要求。在机械工程产品可靠性分配中主要采用的是：再分配、等分配、比例分配以及综合评分的机械工程产品可靠性设计方式。在对机械工程产品中单个零件进行设计的过程中要确保其能够与国家所规定的常规零件相匹配。此外在机械工程产品可靠性优化设计过程中应当根据零部件的不同而有所差异。新型产品或一些关键环节的零部件在设计前首先要对机械零部件做好可靠性试验，以确保各机械零部件的可靠性满足相应的设计要求。

2.2 做好机械工程产品制造过程中的可靠性优化设计

完成机械工程产品设计环节的可靠性设计后，机械工程产品的加工制造是影响机械工程产品可靠性的一个极为重要的环节。在这一环节中，做好机械工程产品可靠性的控制关键是要做好各机械零部件的质量控制。在这一环节中需要加强对于可靠性优化设计的控制，从机械零部件的材质、加工精度等各环节入手，共同做好机械工程产品可靠性的优化控制。在机械工程产品零部件加工工艺及其流程进行选择的过程中，要最大限度地确保机械工程各零部件能够最优化的制造。在对机械工程产品可靠性优化设计的过程中，还需要综合考虑机械工程产品加工所使用的工艺设备、加工材料等，从而在对机械工程产品可靠性优化设计时通过综合考虑设计出符合设计要求的机械工程产品生产指标。此外，在对机械工程产品可靠性优化设计时对于各子系统的指标都需要进行综合性的分析，而且要采用合理的方法来对机械工程产品可靠性及其优化指标进行综合性的分析。

2.3 做好机械工程产品使用与维修时的可靠性优化设计

机械工程产品的维修是确保机械工程产品能够正常使用的重要一环。通过做好对于机械工程产品的维修能够使得机械工程产品的使用寿命和使用的可靠性得到极大的延伸。因此，做好对于机械工程产品的维修是机械工程产品可靠性优化设计的重要方向之一。各机械工程产品生产厂家都需要对产品的售后维修引起足够的重视。通过采用逻辑分析方法对机械工程产品制定出科学、合理的机械工程产品维修内容和维修方式，用以规划好机械工程产品的合理使用寿命。机械工程产品所具有的维修性和可靠性两者互有涉及。而机械工程产品的可维修性在机械工程产品可靠性占据着较大的比重。在对机械工程产品可靠性优化设计的过程中需要对机械工程产品的可维修性指标引起足够的关注，以便为机械工程产品的后期保养和维护提供良好的便利性。此外，在对机械工程产品可靠性优化设计的过程中还需要对机械工程产品的维修费用引起足够的重视。机械工程产品设计人员应当在设计的过程中争取采用最少的费用而使得机械工程产品能够获得最佳的机械工程产品可靠性，以最大限度地减少机械工程产品发生故障的时间。在机械工程产品可靠性优化设计的过程中需要对机械工程产品的维修设计引起足够的重视。新时期，对于机械工程产品可靠性优化设计已经进入了一个崭新的阶段，对于机械工程产品可靠性优化设计不仅仅是对现有专业的简单合并，而是在做好对于机械工程产品可靠性优化理论分析的基础上所进行的多专业知识的综合，构建起完善、协调的机械工程产品可靠性优化综合体系，通过多层次、多专业的学科构建用以最大限度地提升机械工程产品可靠性优化设计效果。

3 结束语

随着现代经济建设的步伐不断加快，机械工程制造业的发展也在日趋繁荣，且正朝着更具深度、更为复杂的方向迈进。当前人们对机械工程产品的可靠性优化设计的要求变得更高；目前，机械工程产品正日趋大型化与复杂化，因此，机械工程产品的可靠性优化设计的方法的应用也将会变得更广泛。对产品的使用也会变得更广泛，现代企业的发展也要以此作为发展的指标。

[1]万耀青.机电工程现代设计方法[M].北京理工大学出版社，2009（03）：183～184.

[2]何社全.工程机械产品的满意性设计[J].建筑机械化,2010（02）：419～420.