关于机械零件可靠性设计理念研究.doc

关于机械零件可靠性制定理念研究

机械可靠性制定的任务就是提供实际计算的数学模型和方法,在机械产品的研发阶段猜测其在规定工作条件下的工作能力或寿命。本文通过结合可靠性理论研究的历史及现状对机械可靠性制定理论进行深入分析，阐明了可靠性优化制定、可靠性灵敏度制定、可靠性稳健制定、可靠性试验、传统制定方法与可靠性制定相结合等机械零件可靠性制定理论与方法的内涵，为今后机械零件可靠性制定提供系统的理论和方法。
现在，可靠性制定,又称机械概率制定,是机械零件现代制定方法之一。目前,该制定方法广泛应用于飞机、汽车等重要产品以及其它机械产品内重要部件的制定过程中。作为常见的建材机械,我们在制定挤砖机及其辅助机组的结构、部件、零件时,仍主要使用传统的制定方法。能不能把先进、科学的可靠性制定方法应用到挤砖机等机械产品的制定中去，本文通过研究可靠性制定理念，给出上述问题一定的借鉴。
机械零件可靠性制定基本理论
在实际工程中，人们逐渐熟悉到，除了随机性以外，在工程中还存在着另一类重要信息：模糊信息。所以传统的可靠性方法就是用概率论和模糊理论处理不确定性，但概率可靠性和模糊可靠性模型都需要用较多的数据去定义参数的概率分布或隶属函数，且计算量较大。通过研究，建立了结构概率-模糊-非概率混合可靠性模型，该混合可靠性模型能够综合各单一模型的优点。最大限度地将已有的信息利用到产品的可靠性分析中去，并能够更加客观和全面地反映结构的实际安全状况，为分析和制定决策提供更全面而且更真实的有用信息。可靠性制定的准确性和先进性是建立在应力、强度、寿命等数据的真实性、准确性基础上的，重视试验数据的收集和分析，建立可靠性数据库。
机械零件可靠性制定理念研究

可靠性优化制定是在可靠性基础上进行优化制定。既能定量地满足产品在运行中的可靠性。又能使产品的尺寸、成本、质量、体积和安全性等参数得到优化。从而保证结构的猜测工作性能与实际工作性能更符合。该方法将可靠性分析理论与数学规划方法有机地结合在一起，在对各参数进行可靠性优化制定时。首先以机械零件的可靠度作为优化的目标函数，使零件的某些指标、成本、质量、体积或尺寸最小化，再以强度、刚度、稳定性等制定要求为约束条件建立可靠性优化制定数学模型。依据模型的规模、性态、复杂程度等因素选择合适的优化方法，最后求出最优制定变量。

可靠性灵敏度制定是在可靠性基础上进行灵敏度制定，充分反映各制定参数对机械产品失效影响的不同程度。便于找出哪些随机变量对机械零件可靠性制定的敏感性影响较大，并对此参数进行重分析和再制定。通过估计制定变量变差和约束变差对质量性能指标影响的大小，改变制定参数中影响较大的参数以使产品对可控因素变差和不可控因素变差的影响失去灵敏性。可靠性灵敏度制定首先建立极限状态方程，然后对各制定参数求偏导数，得到可靠性的灵敏度计算公式，进而确定各制定参数的灵敏度，用灵敏度数值作为再制定时修改制定参数的依据，从而使得参数修改和再制定工作事半功倍。

稳健制定能使产品的性能对在制造期间的变异或使用环境的变异不敏感，并使产品在其寿命周期内，不管其参数、结构发生漂移或老化的小范围内，都能继续可靠地工作的一种制定方法。可靠性稳健制定在制定阶段通过灵敏度分析，使产品在不消除和不减少不确定性因素的状况下。通过制定使不确定性因素对产品质量影响的敏感程度最小，从而提升产品质量和降低产品成本。

可靠性试验是对产品的可靠性进行调研分析和评价的一种手段。其目的是发现产品在制定、材料和工艺方面的各种缺陷。为改善产品的战备完好性，提升任务成功率，减少修理费用及保证费用提供信息。确认是否符合可靠性定量要求，我们通过试验一方面要获取可靠性数据。另一方面要通过产品在试验中发生的各种故障，找出其原因并进行细致的分析和研究以提升产品的可靠性。但实际机械零件的制定方案如果有改变，就必须重新进行一次试验分析，这需要花费很大的人力、物力和财力。所以在可靠性试验前利用一些高性能的软件进行模拟分析能减少试验次数，节约时间和研究基金。

目前采纳概率制定法的概念去完善和改善传统的安全系数，使可靠性和安全系数直接联系。广泛应用现有的各种制定方法对产品进行制定计算，并与采纳可靠性概率制定方法得出的结果以及实物试验的结果进行比较，从而积存经验，收集和整理可靠性制定。
可靠性是产品的一种动态质量指标。在现代化生产中已经贯穿在产品的开发、制定、制造、试验，使用及修理保养的各个环节之中。关于可靠性知识掌握越多，主观经验的运用就会越少，自然机械结构的制定也就越合理。这正是机械工程技术研究追求的目标。本文通过了解机械工程结构可靠性的研究不仅仅在理论上有许多重大问题需要解决，而且将其应用到机械结构制定、评估及修理决策之中尚有许多细致的工作要做。所以该课题的研究内容是相当丰富和有意义的。