機械設(shè)計各個階段中可靠性包含的工作

機械設(shè)計各個階段中可靠性包含的工作摘要：隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展，在機械設(shè)計中出現(xiàn)的一種新的設(shè)計理論與設(shè)計方法：可靠性設(shè)計。此種設(shè)計方法的出現(xiàn)使得機械設(shè)計工作發(fā)生了本質(zhì)變化，為機械設(shè)置領(lǐng)域帶來了巨大的經(jīng)濟效益。本文通過對機械設(shè)計的各個階段進行分析，總結(jié)出了其設(shè)計各個階段中所蘊涵的可靠性設(shè)計內(nèi)容，對機械產(chǎn)品可靠性的重要作用和深刻內(nèi)涵進行揭示，并為日后的機械產(chǎn)品可靠性的研究提供參考性建議。關(guān)鍵詞：機械設(shè)計；可靠性預(yù)計；可靠性分析；可靠性試驗引言：機械設(shè)計的過程主要包含了計劃階段、方案設(shè)計階段、技術(shù)設(shè)計階段、技術(shù)文件編制階段和后期維修保修階段等，這幾個階段組成的內(nèi)容體現(xiàn)出了機械設(shè)計具有一定的創(chuàng)造性。機械可靠性是指機械產(chǎn)品具有能夠在規(guī)定條件的限制下完成指定功能的能力，是用以衡量機械產(chǎn)品質(zhì)量的主要標(biāo)準(zhǔn)。機械可靠性設(shè)計方法是對概率統(tǒng)計理論、失效物理和機械學(xué)等數(shù)論學(xué)科融合運用的一種綜合性技術(shù)，其在機械設(shè)計的各個階段都包含了重要的工作。一、設(shè)計計劃階段一產(chǎn)品的可靠性預(yù)計在設(shè)計的前期工作中，設(shè)計者應(yīng)當(dāng)根據(jù)是用戶和市場的需要對機械產(chǎn)品在設(shè)計階段制定針對性地設(shè)計任務(wù)［1］。設(shè)計部門對各種技術(shù)和市場情報進行綜合性考量再對方案的可能性進行擬定，比較其中存在的利弊，在對經(jīng)濟性、適用性、可靠性等指標(biāo)進行比對和分析之后，參考現(xiàn)階段所有的機械產(chǎn)品的科技成果制定市場實際需要的設(shè)計任務(wù)目標(biāo)⑵。在這個階段，可靠性設(shè)計的工作內(nèi)容就是要將一個仍舊是模糊的概念的設(shè)計產(chǎn)品進行可靠性預(yù)計。此工作主要開展主要是圍繞兩方面進行的，一方面，指出產(chǎn)品設(shè)計和制造過程中存在著的薄弱環(huán)節(jié)，為后面的技術(shù)設(shè)計階段的發(fā)展做可行化支撐。另一方面，是指出機械設(shè)計的改進方向，為產(chǎn)品的二次開發(fā)和創(chuàng)新做可靠性指導(dǎo)。機械產(chǎn)品要完成可靠性預(yù)計需要對可靠性指標(biāo)進行確定與分配，即根據(jù)產(chǎn)品功能實際功能和用戶的實際需求的結(jié)合作參考制定對可靠性指標(biāo)數(shù)值進行可靠性指標(biāo)分配。二、 方案設(shè)計階段一產(chǎn)品的可靠性分析本階段在機械設(shè)計中起著關(guān)鍵的作用，對設(shè)計質(zhì)量有直接性的影響。方案設(shè)計階段提出設(shè)計方案具有原理性，用以對原理圖或機構(gòu)運動簡圖進行相應(yīng)的確定⑶。此階段的工作步驟首先設(shè)計者對機器進行功能進行全面地分析，然后根據(jù)多個可能對解決方案進行分解、組合，按照綜合評價確定最后設(shè)計方案，確定系統(tǒng)的總事件，以及各組成部分的關(guān)系。由于方案設(shè)計階段是針對機器的原理和構(gòu)造進行整體的初級設(shè)計，因此設(shè)計者必須對現(xiàn)階段的實際情況和擬定的解決方案進行可靠性的評價，在針對可靠性原理圖的簡化系統(tǒng)復(fù)雜程度判斷其可靠性，系統(tǒng)越復(fù)雜可靠度就越低。因為系統(tǒng)越復(fù)雜，組成系統(tǒng)的基本元件就會越多，系統(tǒng)的可靠性就會降低。三、 技術(shù)設(shè)計階段一產(chǎn)品的可靠性設(shè)計技術(shù)設(shè)計階段工作內(nèi)容過于復(fù)雜，對機械目標(biāo)是產(chǎn)生總裝配草圖及部件裝配草圖并通過草圖設(shè)計確定各部件及其零件的類型、尺寸、結(jié)構(gòu)等為最后繪制零件的工作圖、部件裝配圖和總裝圖提供尺寸參考4。此階段工作的展開首先要對機器進行動力設(shè)計并以此為基礎(chǔ)對主要零部件進行設(shè)計和工作能力校驗，再按照設(shè)計部件裝配草圖和總裝配草圖，對重要零部件進行精確校核，最后完成總裝配圖。此階段，可靠性設(shè)計的工作量就比較繁重，但可用DFMEA分析出風(fēng)險，根據(jù)這個確定型號選型。在零部件設(shè)計時，根據(jù)零件的承受力和用途決定零部件的基本尺寸。在可靠性設(shè)計的范疇，需要通過對模型進行可靠性的建立，保證零部件的高度可靠性和產(chǎn)品設(shè)計的經(jīng)濟性。現(xiàn)階段應(yīng)力是使用最廣泛的即強度干涉模型，此模型可以嚴(yán)格控制失效概率從而滿足設(shè)計者的要求［5］。在進行機械零部件的可靠性設(shè)計時，整個系統(tǒng)為滿足最終可靠性應(yīng)從第一設(shè)計步驟開始針對每一組成元件按照可靠性指標(biāo)進行設(shè)計，這樣在裝配總圖的設(shè)計時，才能明確確定機器的各組成部分進行機械系統(tǒng)的可靠性設(shè)計。機械系統(tǒng)與組成系統(tǒng)元件息息相關(guān)，其可靠性的部分主要依據(jù)即為組成系統(tǒng)元件可靠性，而另一部分的可靠性卻決于組成元件的相互組合方式。在進行機械系統(tǒng)可靠性設(shè)計時要從方案設(shè)計階段分析系統(tǒng)中

可靠性從而確定系統(tǒng)模型，再根據(jù)各組成元件進行相應(yīng)的修整，從而得到系統(tǒng)可靠度，對整個系統(tǒng)的可靠性進行提升。見圖1。srmi：iJQK一m.——*工g一1.她（岫“瓦srmi：iJQK一m.——*工g一1.她（岫“瓦C1I牌圖1某機械部件裝配草圖四、技術(shù)文件編制階段一一產(chǎn)品的可靠性試驗經(jīng)過以上的各個階段對其工作的陳述，整個設(shè)計過程已臨近結(jié)束，與此同時需要進行的是對產(chǎn)品的技術(shù)文件編制工作6］。此階段有關(guān)可靠性的主要工作是運用規(guī)定的方法對產(chǎn)品進行可靠性試驗，根據(jù)對產(chǎn)品的可靠性水平進行測評的結(jié)果進行統(tǒng)計。在技術(shù)設(shè)計階段中理論和實踐中存在著差異性，在理論中，可靠性設(shè)計主要依靠可靠性設(shè)計理論的以往經(jīng)驗和費據(jù)為依據(jù)，在理論上得到整個機械組織的可靠性指標(biāo)，然而在實際應(yīng)用過程中，設(shè)計整合必須通過可靠性試驗才能得到機械系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)從而以此為依據(jù)，對整個機械系統(tǒng)進行可靠性評價，再將相應(yīng)的指標(biāo)和數(shù)據(jù)規(guī)律編制技術(shù)文件中，為使用者提供具有可靠性的使用依據(jù)和維護依據(jù)。五、后期維修保養(yǎng)階段一一質(zhì)量與可靠性信息管理產(chǎn)品設(shè)計的最后一個階段就是后期維修保養(yǎng)階段。此階段貌似作用較為薄弱，但在實際過程中，尤其是在一些大型制造企業(yè)當(dāng)中，此階段的工作內(nèi)容相當(dāng)繁重且成本投資比較高?？煽啃栽O(shè)計在這個階段中的主要工作包含以下幾個方面：確定技術(shù)保養(yǎng)周期、確定維修周期、確定機械產(chǎn)品的經(jīng)濟使用期等。在使用過程中，隨著時間的推移與使用頻率的增加，機械及其零部件會逐漸違化，從而導(dǎo)致可靠性降低，逐漸喪失工作能力。為了保持機械及零部件的可靠性水平和工作能力，應(yīng)在維修保養(yǎng)階段建立起質(zhì)量與可靠性信息管理系統(tǒng)，借用質(zhì)量工具如DFMEA、MSA及SPC等手段可大大降低產(chǎn)品在實際生產(chǎn)中的風(fēng)險。這不僅對產(chǎn)品的維修和保養(yǎng)提供數(shù)據(jù)支撐，也對產(chǎn)品的再次開發(fā)和創(chuàng)造，提供改進和發(fā)展的新道路。結(jié)束語總而言之，機械設(shè)計在不同階段進行可靠性的研究其側(cè)重點也不盡相同，為了提高機械設(shè)計產(chǎn)品的質(zhì)量，設(shè)計人員只有從側(cè)重點入手，在技術(shù)研究與產(chǎn)品開發(fā)等多方面進行綜合考慮，將機械設(shè)計分為計劃期、方案期、技術(shù)期、編制期和保養(yǎng)期，將其重點把握，進而從整體上將機械設(shè)計做到高質(zhì)量、高標(biāo)準(zhǔn)的管理，從而實現(xiàn)市場需求與產(chǎn)品進行優(yōu)化組合，增加產(chǎn)品的經(jīng)濟效益。參考文獻：劉恒.機械設(shè)計可靠性分析[J].科技經(jīng)濟導(dǎo)刊，2019,v.27;No.686(24):85.王凱，蔣平清，吳建勛.機械動態(tài)與漸變可靠性理論與技術(shù)評述[J].內(nèi)燃機與配件，2019,284(08):215-216.華傳艷，魏繼樂，孫思平，等.機械設(shè)計加工中材料選擇問題的探討[J].南方農(nóng)機，2020,v.51;No.348(08):170-170.王鵬.機械設(shè)