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摘要:机械工程产品在不同的机械工程项目中都有着极其广泛的应用,并且在当前我国机械经济技术快速发展的大前提下,对于机械共产产品的质量、可靠性等都有了更高的要求。从另一方面上说,为了进一步优化机械工程设计,需要对其可靠性设计现状充分了解,并且认识可靠性优化设计原理,从而真正促进产品可靠性与质量水平的有效提升。
关键词:机械工程;产品设计;可靠性;优化设计
前言
我国机械工程制造行业今年来取得了较为明显的进步,伴随该行业的快速发展,机械工程产品的质量水平也得以显著提升。不过有提升就会有更高的要求,在机械工程产品已经进入良性发展期的当下,积极地优化产品设计,力求在处理好产品功能拓展的同时兼顾可靠性优化设计,则成为当前机械工程制造行业广泛关注的重点[1-2]。在下文中,笔者以机械工程可靠性设计现状为论述切入点,具体介绍了机械工程的可靠性优化设计的具体应用,从而为后续的产品优化提供参考基础。
1.机械工程可靠性优化的现状
从机械工程制造行业的发展上说,我国发展该行业起步相对较晚,而在产品的可靠性设计领域也是于上世纪80年代才取得一定的突破。尽管近年来相继成立了诸多与机械工程产品可靠性设计相关的研究组织机构,推进了相应的可靠性设计标准化进程,但是与西方发达国家相比,机械工程产品可靠性研究进度仍旧落后,现有的研究成果也更为偏重于理论,能够真正地投入机械生产实际的少之又少。在机械工程产品可靠性优化方面,由于普遍缺乏先进的、创新的优化设计经验,相关设计人员也难以针对机械工程产品的功能、用途等作出有效优化。加之产品可靠性优化设计本身具有相对较长的周期,在一定程度上对实际的机械工程进程造成的影响,而设计工作更受到研究成本、产品实践等多方面的客观限制,其优化设计所能够达到的可靠性、应用安全性、运行稳定性等也都难以收获理想的效果。由此可见,当前我国机械工程可靠性优化设计现状仍有诸多不足,针对这一情况,机械制造从业人员则务必重视产品优化设计工作,并且通过贯穿可靠性优化于产品生产、使用全过程,方能促进机械工程产品可靠性设计水平的进一步提升。
2.机械工程中可靠性优化设计的应用
2.1产品设计
由于机械工程产品大多是较为精密的仪器设备,因此,在进行产品设计时,需要充分地保障产品的整体组配以及各个零部件之间的组装需要严格地按照标准流程进行,只有这样才能够确保机械工程产品满足实际运行的高可靠性能。对产品设计环节进行优化,首先,产品设计人员必要掌握机械产品制造的整体完整流程,对每一个零部件的可靠性分析,并且在组配、组装期间细化每一个操作步骤,从而准确地推断出在整体机械工程产品制造生产制作中最终的产品可靠性能。此后,再以具体的推测结果作为基础的产品设计指标。其次,合理地对每项产品设计指标进行分配,以便于在使得产品设计工作中能够使得各个零部件的可靠性都能够满足实际的应用需求。通常情况下,产品设计可靠性分配环节包括再分配、等分配、比例分配等不同的分配方法,设计人员则应当充分地结合零配件标准规格以及其设计过程合理、规范地进行可靠性优化设计。
除此之外,相关人员还需要对优化设计之后的机械工程产品进行反复的可靠性实验,特别是对于部分特殊的零部件或者机械设备中的关键部位进行可靠性检测试验,一来能够及时发现优化设计中的不到位之处,二来也有助于产品设计的不断优化与完善。
2.2传统设计与可靠性结合设计
当前的产品可靠性优化设计中,由于相对性地缺少优化设计数据支持,并且在产品结构中,哪怕是小小的零部件都有可能存在多种失效模式,故而为了更进一步提升机械工程产品可靠性,则可以从真实的数据分析着手,而不是单纯地使用可靠性概率设计。传统的产品安全系数设计方法尽管存在诸多不足,但是由于其具备强大的安全数据支持,因此在实际的设计工作中也显得更加的直观与便捷。从这一角度上看,则可以积极地将传统设计与可靠性设计有机结合起来,使用概率设计法来完善安全系数法,同样的以安全系数法来改进概率设计,使用各项成熟的设计方法进行产品设计计算,然后将理论计算值与实际试验结果进行对比,总结相关设计经验,建立可靠性设计数据库,为今后设计带来参考。
2.3产品制造
机械工程产品制造质量往往决定了产品的整体质量与性能,换言之,为了有效地优化产品可靠性,那么也必须从产品制造环节着手控制,并且对其具体的制作过程加以可靠性能优化。对产品的加工材料、制造设备等进行优化设计,在优化产品制造流程的同时全面提升其制造精度与制造效率。而在加工工艺的选择上,则应当尽可能选择较高的技术水平,以此充分提升产品制造技术规格,促使产品制造质量在积极的可靠性优化下不断提升。
2.4产品使用维修
机械工程产品具备一定的使用寿命,寿命的长短除了与产品自身的用途、性能、本身设计有关之外,还与其具体使用情况以及后续的保养情况息息相关。科学地使用产品,并在使用过程中加强保养,采取正确的维修方式,那么则能够在一定程度上有效地延长机械工程产品使用寿命,从而大幅度地增加机械工程产品利用率。对产品的使用与维修情况进行可靠性优化设计,则可以通过利用优秀的维修保养手段来实现,使用人员、保养人员、维修人员从机械工程产品的实际情况着手,明确所需要维修的部位以及具体的维修方法,从而有效地提升可靠性维修准确性。在此前提下,一旦机械工程产品在使用过程中出现故障,也能够及时地发现故障点,并且根据故障问题进行针对性及时纠正,一方面达到延长机械产品使用寿命的效果,另一方面也不会耽误生产工作进度。
结束语
机械工程可靠性设计可以贯穿于机械工程产品设计、制造、使用维修等环节,在设计工作中计算可靠性指标,并且有效地融合传统设计与可靠性设计;制造环节加强机械产品质量保障;使用维修时积极借鉴可靠性优化经验,多管齐下,可完全凸显机械工程可靠性优化设计应用优势[3]。
参考文献
[1]董航.机械工程的可靠性优化设计[J].建筑工程技术与设计,2019,(35):487.
[2]邓小会.机械工程的可靠性优化设计分析[J].建筑工程技术与设计,2020,(1):469.
[3]唐新发.机械工程的可靠性优化设计分析[J].建筑工程技术与设计,2020,(2):569.