机械可靠性设计的内涵与发展(一)

学术论文 2017-05-19 15:37:54
  引言 
  机械的可靠性是通过设计、制造、检验等各个步骤共同决定的,每一环节的工作细节都会对机械的可靠性造成一定的影响,只有在确保各环节正常运作的前提下,才能保证制造出来的机械具有可靠性。可靠性设计是机械可靠性的前提、基础,所以机械的设计环节是保证机械可靠性的重要前提。可靠性设计过程中,除了采用传统技术,还用到了各种分析预测的手段,以保证可靠性设计的质量。随着现代科技水平的不断提高,可靠性设计也正在进军电子领域。在应用可靠性理论设计产品时,应选用合理的设计方法。 
  1 机械可靠性内涵 
  机械的可靠性是指机械产品在规定的使用条件下,在一定时间内能够使使用效果达到预期的效果。但是由于工程材料的特性以及工程测量、事后加工、安装误差等因素影响,使设计出的机械成品的使用能力具有不确定性,这种随机性的因素对机械可靠性的影响极为重要。可靠性技术理论起源于20世纪20年代,应用于20世纪40年代,最早是应用在二战末德国V-Ⅱ火箭的诱导装置上,参加研究的人员提出了利用概率乘积法则,将一个系统的可靠度看成该系统的子系统可靠度乘积的理念,而这也是机械可靠性理论的雏形。可靠性的快速发展是在《结构的安全度》一文发表后开始的,自从该文发表以来,结构可靠性在学术界引起了诸多专业人士的重视。 
  随着科技的不断进步,现代技术的发展对于机械质量的要求越来越高,产品的可靠性成为世界工业领域关注的重点。可靠性的衡量标准是可靠度,在距离可靠性理论提出近半个世纪的今天,可靠性技术已有了很大程度上的提高,诸多电子产品的可靠性已经比较成熟,而机械产品的可靠性设计还有待提高。近几年,我国已经开始关注机械可靠性的发展问题,并取得了一定的成绩,但是由于可靠性涵盖面太广、基础数据很缺乏等问题,导致我国机械的可靠性设计应用并不成熟。 
  机械可靠性是一门边缘性的学科,涵盖面广,涉及的领域多,可将多门学科的知识紧密结合,融会贯通,形成一门全新的设计方法。考虑到实用性等问题,机械可靠性的设计方法更接近传统设计模式,这种方法的运用能明显地提高机械运行的经济效益,对于我国机械设备的质量提高具有重要作用。 
  2 国内外机械可靠性设计发展 
  2.1 国内发展现状 
  我国对可靠性理论的研究开始于上个世纪60年代,但是多数精力放在对电子产品的可靠性研究方面,对于机械可靠性研究起步较晚直到80年代才开始发展。机械可靠性在我国开始发展以后,相继成立了多个可靠性研究协会,制定了相关标准与制度,并取得一定的成绩。 
  我国研究机械可靠性的相关人员先后提出了一些观点,如赵国藩等建立了广义随机空间的概念,分析随机变量相关性的结构可靠度,扩大了现有可靠度计算方法的适用范围,还研究了使用原始空间来分析可靠性,由于这种方法自身的特点,适用于随机变量的概率分布函数不存在显式时可靠度的计算。此后又同李云贵提出了4阶矩法来计算可靠度,这种算法的提出提高了可靠度计算的精确度。 
  总体而言,可靠度的设计理论多,但是实际运用少,部分研究成果运用的实际效果不佳,与外国取得的成果投入使用水平有较大差距。由于我国机械设计技术本身与外国存在差距,造成了目前我国可靠性研究滞后的现状。
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