刘志豪

摘要：自工业革命以来，人类社会活动越来越依赖机械产品。这虽然在某种程度上推动了机械产品制造业的发展，但也暴露了该行业存在的一些问题。机械产品可靠性作为衡量产品质量的重要指标已成为机械行业关注的重点，并发展成为一门重要的学科。因此，分析机械产品可靠性的内涵、特点及其优化设计对提高机械产品质量，促进机械制造业的发展具有重要意义。

关键词：机械产品;可靠性;优化设计

中图分类号：TH122

文献标识码：A

文章编号：1672 - 9129（ 2018） 12 - 0241 - 02

引言：一般情况下，机械产品的研发生产过程都比较复杂，机械产品对消费者来说，价值高、投资大，因此对产品质量及使用周期要求较高。目前，国内外在提高机械产品可靠性方面做出了很多努力，但由于机械产品研发生产过程复杂，其可靠性一直得不到精准控制。本文从机械产品可靠性的内涵及特点出发，分析了可靠性优化设计的要点，为提高机械产品的可靠性提供新的努力方向。

1 机械产品可靠性的内涵

机械产品的可靠性是指产品在特定时间内和特定使用条件下，能够完成特定任务的能力，它反映的是产品的实际质量。机械产品可靠性的内涵可以从以下三个方面进行理解：

从指代对象的角度讲，机械产品可靠性是针对设计机械产品而言，它可以指整个机械系统设备的可靠性、设备子系统的可靠性，也可以指机械零件的可靠性。

從衡量目的的角度讲，机械产品可靠性是判断产品质量好坏的指标。可靠性设计是通过对产品从生产到使用的整个过程进行设计，以达到提高机械产品可靠性的目的。

从产品运行条件的角度讲，机械产品的可靠程度会随其使用条件和使用环境的变化而发生变化。因此，机械可靠性需要充分考虑产品运行条件带来的影响。

2 机械产品可靠性的特点

2.1 预测难度大。由于械产品种类、功能的不同，因此其开发和生产流程也各不相同，这就给机械产品可靠性的预测工作带来诸多不便。比如，产品种类多样导致每一种产品的可靠性数据库及模型难以完整建立，这样一来，依赖于数据库及模型的可靠性预测方法就难以发挥作用。

2.2 故障模式复杂。由于机械产品结构复杂、应用材料种类多样，任何一个零部件或子系统出现故障都会影响产品的正常运转，而每一种零部件或子系统发生故障的原因也是多样的。另外，一种零部件或子系统出现问题有可能导致机械产品出现不同的功能故障，同一种功能故障也可能是由不同零部件或系统导致的。这种故障模式的复杂性给机械产品的故障分析和处理增加了难度，严重影响机械产品的可靠性。

2.3 故障类型不同。机械产品的故障类型既有偶然性故障又有损耗性故障。损耗性故障是使用过程中不可避免的，使用时间越长，出现的几率就越大;损耗性故障出现的越晚，说明机械产品的耐久性越好。偶然性故障常用故障率为常数的数学模型来描述，它出现的频率代表机械产品质量的好坏。偶然性故障是可靠性设计中重点考虑的故障类型。

3 机械产品可靠性的优化设计

3.1 设计环节的可靠性优化设计。机械产品的设计是机械产品生产制造的前提，产品设计的可靠性与最终机械产品可靠性密切相关。机械产品设计的可靠性优化方式通常有两种。第一种是先对机械产品进行系统性的把握，然后对其各组成部分设计的可靠性进行分析和优化，并据此预测产品整体设计的可靠性。第二种是先对产品各部分的可靠性指标进行分配，再对各部分可靠性分析、优化和预测使其满足分配指标，最终使产品整体设计的可靠性满足指标要求。

3.2 生产制造环节的可靠性优化设计。机械产品的生产制造是机械产品最终可靠性的关键环节。在对机械产品制造环节可靠性进行优化时，应将整个生产制造过程科学地分成若干个工序和子系统，对每一道工序和子系统进行可靠性优化设计，并将影响产品质量的其它客观因素考虑其中，以保证生产制造过程中每一道工序和子系统的可靠性都得到优化。

3.3 使用与维修环节的可靠性优化设计。机械产品的使用寿命是机械产品可靠性的重要组成部分，而机械产品的合理使用、定期养护和及时维修可以最大限度的延长产品的使用寿命。在这个环节中，除了制定科学合理的产品养护指南、维修内容、维修方式外，还应将产品的维修费用考虑在内。产品维修费用也是机械产品可靠性不可忽略的重要部分。

4 结语

提高机械产品的可靠性可以降低产品的维修成本、节约社会资源，提高产品质量和市场竞争力。因此，在机械制造业中，除了不断开发应用新制造技术外，还应重点关注机械产品在设计、制造、使用、维修等环节中的可靠性设计优化要点。只有使机械产品在每一环节中的可靠性都得到优化，才能最大程度的提高机械产品整体的可靠性，促进机械制造业的健康发展。

参考文献：

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