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刍议机械可靠性设计应用摘要：机械性能的可靠性是为了稳定产品性能和使用寿命的基础技术工程。主要研究的问题是怎样预防产品在使用过程中故障，稳定产品质量，巩固产品正常运行。机械可靠性的基础保证是机械零部件的固有可靠性，在同等环境下，参照机械可靠性的基本特征，依据机械可靠性的设计原理，发挥机械可靠性的应用优势使机械产品更有效的服务于社会。 关键词：机械；可靠性；设计；应用 1 机械可靠性基本特征 机械产品可靠性是研究机械设备在规定的使用条件下以及在规定的时间内，机械设备完成规定工作的能力。机械可靠性的主要特点是：可靠性在识别过程中并不是存在于一个综合性的可靠性指标来判定。机械可靠性由于设备在设计方案上涉及的因素很多，不可能具备传统图纸的设计方法验收时用安全系数作为评价指标。 机械可靠性设计主要宗旨是把可靠性设计到零件中。在零件可靠性设计过程中产生的机械可靠性是由设计决定的，有生产保证的一个可靠程度叫固有可靠度。制造零件的材料强度的均值和标准差也直接影响可靠度。通常应用联结方程确定零部件的设计参数，应用联结方程确定零部件的设计参数。如果强度和应力都是正态分布时，可根据联结方程进行概率设计。当强度和应力都是较复杂的基本随机变量的函数时，根据一次二阶矩法可把功能函数按泰勒级数线性展开。 如果设计不当，就不能生产出本质上可靠的零件，不论整体工艺水平多精良都不可能得到高可靠性的产品。实践证明，机械产品的失效主要是由于设计不当造成的。通过实践证明，机械整体可靠性失效主要是由于零件可靠性设计不当造成的。 可靠性设计和环境因素关系很大，不同的环境对应力作用的影响也不同，因而影响可靠性。例如：在高温状态下，金属热胀冷缩直接导致的尺寸变更，使机械零部件装备之间产生间隙。环境急剧变化出现的高温、低温、大雾、冲击和振动等环境条件都可以导致零部件失灵，致使机械产品可靠性明显下降。研究表明，应力分布尾部对可靠度的影响比较强，可靠度尾部的影响大，因此对环境质量的控制和强度质量的控制都十分重要。 可靠性设计与维修性设计是相互结合的，可靠性设计赋予机械产品固有可靠性，但是机械产品在工作状态下在耗损期中失效率急剧升高，这时就要通过更换或维修恢复产品的可靠性，因此维修会使使用可靠性得到恢复。设计时必须考虑到维修内容。 2 机械可靠性设计原理 机械可靠性设计是在物理学研究的基础上，结合可靠性试验和可靠性数据统计进行数据分析得出的结果。机械可靠性试验数据可供我们做机械使用寿命的参考数值。根据机械可靠性设计原理在机械设计阶段就能精确的规定生产制造时需要参照的可靠性指标。根据相应的物理指标参数估算并且预测机器设计和主要零件、部件在常规条件下的工作能力状态以及使用寿命，确保所设计的产品具有所需要的可靠度。机械可靠性通过物理指标设计可分为定性设计方法和定量设计方法。 定性设计方法是把成功的设计经验或失败的经验教训，有目标性地应用到机械设计中，避免故障或设计缺陷。可靠性的定性设计方法,在分析故障及其影响的基础上,不断改进设计、消除故障并提出质量控制、使用限制及防救措施的方案,来保证对机械可靠性的定性要求。 定量设计方法是概率设计法以应力强度干涉模型和功能失效极限的状态函数理论为基础，将应力、强度视为随机变量，利用概率方法计算出给定设计条件下产品的失效概率或可 靠度，以符合给定的可靠性要求。 3 机械可靠性设计的应用 机械可靠性设计的是将现有的设备的设计参数通过分析计算的同时，结合机械设备零部件固有可靠度的设计参数，相互协调进行整体解析。再把得到的数据用函数计算出其分布形式，结合可靠度相关理论计算机械可靠度。通过可靠度我们可以准确的预算出设计零件的尺寸和机械使用的寿命。 机械可靠性设计的应用范围大多集中在大功率和易磨损件的使用寿命和运转参数定位上。大功率运转的机械零件是维系机械可靠性的基础问题。零件在大功率运转过程中，受到应力的作用产生磨损、锈蚀、疲劳、剥落等不安全因素，直接影响到机械的可靠性。 机械可靠性设计的应用，主要是把应力、 强度分布和可靠度在概率的意义下联合起来， 构成一种设计计算的依据。主要是根据联结方程计算也可以用耦合方程进行计算。通过计算来确定结构零部件的固有可靠度指标。然后再根据零部件的使用功能、零部件构造的复杂程度、零部件所处位置的重要程度、零部件使用环境、等情况并且参照相似产品失效时曾经记录的历史数据和当时零部件设计和研发制作的水平来进行确定该机械在使用这个零部件之后产生的可靠性指标。 应用状态下需要确定荷载均值和标准差。载荷的均值可以由名义值确定，标准差由载荷变异系数给定。目前材料的统计特性数据还缺少公开的资料，可根据经验确定。可用于确定载荷的标准差。确定载荷均值和标准差时如果影响零件工作应力Ｓ的参数