殷建涛
身份证号 120222198407****
摘要：在科技不断发展进步的背景下，市场对机械产品的要求也越来越高，既要保证机械产品的性能，也要保证机械产品具有良好的可靠性。机械产品的设计可靠性指的是依据相关设计规范标准要求对机械产品进行设计，并把一切不安全因素有效的去除掉，保证机械产品设计既能满足规范标准，也能满足客户要求。机械产品设计过程主要包括计划期、方案期、技术期、编制期及保养期。为保证机械产品设计能保持良好的可靠性，必须要针对每个阶段的可靠性进行细致分析，并综合考虑每个阶段的各方面影响因素，才能切实保障设计出的机械产品具有良好的性能及可靠性。基于此，笔者从机械可靠性设计的特点及原则出发，针对性分析了不同阶段的机械可靠性设计，并提出了几点加强机械可靠性设计的建议，以期为机械行业发展做出应有贡献。
关键词：机械设计；可靠性；特点；原则；分析
1机械系统可靠性设计的特点分析研究
所谓机械系统可靠性设计指的是设计时就使机械产品具备于规定的时间中，在规定的使用条件下，完成所规定性能的能力与性质。
1.1机械系统可靠性设计预计困难
机械产品具有复杂且多变的失效机理和准确、完整的数据尺寸要求，这导致了机械系统
的可靠性较难预计：由于建立机械系统的可靠性模型具有一定的难度，多数依据机械系统可靠性模型的预计手段也难以运用于机械系统可靠性的预计之中
1.2机械系统故障模式多样化与复杂化
机械制造的材料、具体的结构、载荷的性质与大小对机械系统的故障具有极大的影响，故障模式彼此之间还具有一定的关联性。为了实现一致的功能，机械结构常采用不同的形式，以达到改变机械产品中关联零部件应力的目标，这就使机械系统可能出现的故障形式多样化机械故障可引起机械产品损坏、失调、泄漏、老化、堵塞等状况。由此可见，机械的零部件可出现多种故障模式，同一种故障也有可能在不同的部位出现，这大大增加了机械系统故障模式分析的难度与复杂度。
1.3机械零部件通用化与标准化程度低
多数零部件的非标准化导致大部分零部件存在功能与结构上的差别机械系统设计人员在进行设计时，应当依据其具体的结构、负荷性质及几何尺寸等要求进行零部件的设计但机械系统可靠性设计由于缺乏制造材料与载荷分布的准备数据，无法编制出具有实用性的机械零部件故障准则
1.4机械零部件的故障具有不确定性
机械零部件故障分为偶然性故障与耗损性故障2种类型耗损性故障多与机械的磨损、疲劳以及侵蚀和老化等因素密切相关，是一个渐变的过程机械的故障率可以用时间的函数表达出来，机械渐变性的失效一般是以极限状态准则加以判断的。电子元器件则以偶然性故障为主，与耗损性故障有着极大的不同，因此用故障率作为常数构建数学建模，对电子元器件进行描述也受到了一定局限所以为延长机械产品的使用寿命，应当对其进行耐久性设计。
2机械设计不同阶段的可靠性分析
2.1计划期可靠性分析
计划期是整个机械设计的前期准备时期，在这一时期，工作人员根据市场的需求与顾客的订货信息，参考当前发布的相似产品的技术指标，从可靠性、实用性和经济性的角度出发进行产品设计。其中，通过对产品进行可靠性分析，可以发现所设计产品可能存在的一些问题，为机械设计的技术设计期提供指导。另外，这一时期通过产品的可靠性分析也可以找到机械设计中需要改进的地方，以便对产品进行再度开发。
2.2方案期可靠性分析
机械设计的方案期是通过对机械功能进行分析，借鉴各种可行性分案的优势，最终提出最佳的创新性的设计方案。在这一时期，一定要根据机械设计的工作原理图对设计方案进行可靠性评价。
随着系统内部元件复杂度的增加，系统的可靠性会降低，因此，为了提高系统的可靠性，就要增加一定量的并联系统，但是这样也会造成产品运营成本的提升。故最终要通过一定的验算分析来确定最终的系统的整体与部分关系，在保证产品运营成本合理的条件下增加方案的可靠性。
2.3技术期可靠性分析
机械设计技术期是整个机械设计中最为重要的时期。其目标是用草图完成各部件装配图和总装配图，并进行精确性核对验证。因其重要性。所以设计期的可靠性工作在整个机械设计中比较多。首先，我们根据需要对单个零件建造不同的可靠性指标模型，在确定其载荷的情况下，根据实际的刚度、强度、稳定性情况确定出零部件的设计尺寸。从而使零部件的安全性能达到相关的标准。然后，使用强度和应力干涉控制模型保证单个零件设计的准确率，并对不同的元件进行可靠性标准测试。必须达到标准保证系统的可靠性。最后由各零部件装配图对设计装备总图的进行设计。最终确定。总体机械系统的可靠性是把各零件按设计组合起来之后求得的。总体系统是否可靠有两方面的因素。一是各零部件的可靠性，二是零部件之间的连接和组合。在各零件满足可靠性的基础上，总体机械系统的可靠性会可能产生两种结果，一种是满足设计期可靠性设计的规定，进而进行下一步工作；另一种是不满足设计期的可靠性的规定，对此有两种办法提高总体系统的可靠性，一是增加零部件以快速解决问题部位，保证各系统的正常运行，二是重新设计零部件，直到满足总体系统的可靠性规定。
2.4编制期可靠性分析
经过机械设计的计划期、方案期和技术期产品的设计已经成型，接下来就是对产品进行技术文件的编制。这一时期是按照一定的执行标准对所设计的产品进行性能试验，多次试验之后对试验结果进行分析与统计得出最终结果。把可靠性理论运用到具体的试验过程中，更能提高机械设计的可靠性。因为每一个机械设计的产品都要有相应的产品技术文件，在试验得出数据后，将数据编制到产品技术文件中为使用者提供可靠性的使用方法。
2.5保养期可靠性分析
保养期是机械设计不可或缺的一个时期。特别是大型的机械制造业，注重对机械进行保养可以起到事半功倍的效果。在这一时期，机械设计可靠性包括制定机械定期保养计划、制定机械维修周期计划和机械产品定期情况检查。在机械的使用过程中，随着使用频率的增加产品的性能会出现下降的趋势。为了延长产品的使用寿命，不影响产品的正常运作，必须定期对产品进行一定的保养工作，对产品提供可靠的技术分析与支持。
3加强机械设计可靠性的措施
3.1择优选择机械零件材料
为了提高产品的性能，降低产品的成本价值，提高机械设计的可靠性，选择质优价廉的材料是一项重要的措施。因此，在对机械零件进行采购时，要对材料的性能、价格、质地、尺寸、物理特征等进行综合性评价，择优选择。
3.2优化机械加工工艺流程
在机械加工过程中，若时间过长，会是零件受到一定程度的磨损，从而影响到产品的性能指标。在加工过程中，要对工艺流程进行合理的设计与升级，缩短产品的加工时间，从而提高设计的可靠性，提高产品的市场竞争力。
3.3合理正确使用加工工具
在对加工工具的选择上，要根据实际的加工需要来确定。要综合考虑到零件的硬度、零件的形状、零件对于粗糙度的要求。另外，根据以往使用经验，要选择合适的工具类型与工具的品牌。
4总结
对机械设计可靠性这一项设计学科较多的工作来说，不同的设计阶段会有不同的重要之处，需要相关人员认真分析并熟练掌握。在进行机械的可靠性设计时，需要遵循相关的设计原则，并按照正常的设计步骤进行。当前，国外的机械设计可靠性程度发展水平较高，而我国则仍处在不成熟的阶段，需要通过借鉴国外的机械设计方法和原则促进可靠性程度的进一步提高。因此，我国需要根据国家的基本国情，适当地加大机械设计可靠性的研究力度，最大限度地保证机械设计的可靠性，保障机械设计的产品的可靠性，生产出高质量、高水平的产品。
参考文献
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