机械工程可靠性优化设计研究

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1、机械工程可靠性优化设计研究黄全安摘要：当今社会，科学技术飞速发展，人们不仅对多功能产品有强烈的需求，也需要多功能产品可以实现其应具备的功能。产品的可靠性优化设计是以产品功能的可靠性使用为目的而应运而生的产物，从产生开始到现在，已经得到了迅速的发展与广泛地使用［1］。在进行机械工程的产品设计时，将可靠性理论与技术应用于其中，并根据需要与可能，将产品的可靠性使用作为优先考虑的设计准则；在满足时间、费用及性能的基础上，让设计出的机械工程产品符合可靠性的要求。可靠性的设计问题在涉及传统的设计技术的同时，也与价值工程、系统

2、工程、环境工程及质量控制工程等有着密切的关系。因此，可靠性设计是多学科与多技术相互交叉融合的一种新兴技术。关键词：可靠性设计；机械工程一、可靠性设计的现状和研究背景1、可靠性设计的现状由于各种历史原因，我国机械制造业相对丙方国家相对落后，而在可靠性方面的研宄更是相对滞后。直到上个世纪80年代，我国在可靠性方面的研宄才有了一些成效，个别行业还有了专门研究可靠性的组织机构，并培养了一批可靠性方面的技术性人才，制定了一系列的可靠性标准。但从整体上来看，这些可靠性的研宄都偏向理论，在实际生产中运用较少，与制造业发达的两方

3、国家相比还存在很多的不足之处。2、产品可靠性设计的研究背景当今社会，科学技术发展tl新月异，产品的更新换代速度越来越快，人们不仅拥有了更多的选择产品的权利，而且现在人们更多追求产品的质量和产品的可靠性，所以自然出现了一种有关产品可靠性的设计，并得到迅速发展和广泛应用。随着科学技术的高速发展，制造出来的产品结构也往越来越复杂的方向发展，由于高新技术不断运用在产品制造当中及产品复杂性的逐渐提高，产品更新换代速度也大大超越以往。我们在设计一种产品的吋候，需要有一个不断深化认识、逐步改进和完善的过程。刚开始生产出来的产品

4、在投入使用中冇一个试验的前提,也就是说初始产品必须经过初试后才能投入市场，这是因为初始产品很多存在不可靠性，存在许多设计和工艺方面的缺陷。因此，一个生产产商在某种产品生产初期必须通过对产品设计和工艺规程进行有计划的改进设计，以达到把故障问题根除在萌芽状态的0的，从而提高产品的可靠性水平，逐步达到预期的0标，于是一种可靠性设计研宄便应运而生了在研究可靠性设计技术之前，我们必须先对产品的可靠性的含义冇一定的了解。可靠性可以这么定义：“产品在规定条件下和规定时间内，完成规定功能的能力。”定义中的“产品”范围较广，可以把

5、某个元件当着试验对象，也可以是器件、设备或系统，这里面其至可以包括人的作用。在可靠性设计当中，在满足功能、花费、吋间的前提下，使设计的产品的可靠性达到足够的满意程度，这就是产品的可靠性设计。可靠性设计涉及范围极广，不仅包括了一些传统设计技术，还与系统工程、环境工程、质量控制技术和计算机技术等有着很大的关联。因此，它是一个集多方面学科技术于一体的现代化新兴技术。它不但在产品的设计过程中冇运用，而且在初产品到成品的各个工艺生产环节都有涉及。因，可靠性设计技术在军事、航天、电子、机械等一些重要领域都应用的极为广泛，具有

6、极为重要的作用。二、可靠性设计及其发展为了了解可靠性设计技术，我们必须首先了解什么是产品的可靠性。可靠性的经典定义是：“产品在规定条件下和规定时间内，完成规定功能的能力。”定义中的“产品”是作为单位研究和分别试验对象的任何元件、器件、设备或系统，甚至可以把人的作用也包括进去。在产品设计中，应用可靠性的理论和技术、根据需要和可能、优先考虑可靠性要求。在满足性能、费用、吋间等条件下，使设计的产品具冇满意的可靠性要求，这就是产品的可靠性设计。可靠性设计不仅涉及传统设计技术，而且还与系统工程、价值工程、环境工程、工程心理

7、学、质量控制技术和计算机技术等密切相关。因此，它是一个多学科、多技术相融合的新兴技术。它不但应用于产品的设计过程，而iL还广泛应用于产品的制造生产、试验、使用、维护、管理等各个环节。因此，这项新兴技术在军工、航空、航天、电子、机械等工业领域得到广泛的应用。三、可靠性设计在机械中的应用产品的可靠性贯穿于其整个寿命周期，0前机械工程设计中的可靠性设计主要应用在产品的设计、制造、使用和维修等方面。1、机械产品的设计机械产品设计包括整机产品设计及其零部件设计。对整机产品可将艽作为一个系统进行设计，设计的方式主要冇以下两种

8、：第一种方式是根据零部件的可靠性预测结果，计算产品系统的可靠性指标，这就是系统的可靠性预测，苏结果只要满足指标要求即可，如果不能满足要求就要按第二种方式进行设计；第二种方式是对零部件进行可靠性分配，即把系统指标分配到各个零部件上，可靠性分配方法主要有等分配法、再分配法、比例分配法和综合评分分配法四种。零部件设计吋，应尽量采用标准件或质量成熟的零件，一般零部件可按类比法设计