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【摘 要】改革开放为我国的机械工程制造业带来了良好的发展机遇，经过三十多年的努力，机械工程制造业已经取得了很大的发展成果，成为国民经济中重要的支柱。在机械工程制造业当中，对其进行的可靠性优化设计具有非常重要的作用。文章主要通过机械设计的各个阶段作出分析，对产品的每个机械设计阶段所包含的可靠性进行了阐述，对机械产品在各个设计时期所包含的可靠性内容进行总结，揭示出了可靠性在机械设计中的作用与内涵，并提出了机械设计可靠性的作用。
【关键词】机械设计；可靠性；分析探究
当今社会，科学技术飞速发展，人们不仅对多功能产品有强烈的需求，也需要多功能产品可以实现其应具备的功能。产品的可靠性优化设计是以产品功能的可靠性使用为目的而应运而生的产物，从产生开始到现在，已经得到了迅速的发展与广泛地使用[1]。在进行机械工程的产品设计时，将可靠性理论与技术应用于其中，并根据需要与可能，将产品的可靠性使用作为优先考虑的设计准则；在满足时间、费用及性能的基础上，让设计出的机械工程产品符合可靠性的要求。可靠性的设计问题在涉及传统的设计技术的同时，也与价值工程、系统工程、环境工程及质量控制工程等有着密切的关系。因此，可靠性设计是多学科与多技术相互交叉融合的一种新兴技术。
一、机械设计计划期的可靠性展望
计划期的工作依据是新型科研成果发布、市场需要程度与客户订货实际情况。设计工作人员要研究制定相关的机械设计工作任务，此为机械设计前期准备工作。设计工作人员要利用准确翔实的市场情报与技术指标，制定出可行性技术方案，对多种方案进行利弊比较，综合考虑到可靠性、适用性与经济性指标，完成合理的设计任务目标制定工作。在这一时期，可靠性工作实际上就是产品可靠性展望。此一时期，产品只存在于模糊的概念之中。所以这一阶段才要对产品进行可靠性展望。此工作目的有两个，一是找出产品可能存在的薄弱环节，给接下来的技术设计时期提出纠正指导。二是寻找到值得改进的方向，使产品再度开发成为可能。可靠性展望若想完成指标的分配确定，需要根据产品自身的功能及客户的实际要求，完成相对应的指标数据值建立，比如说寿命、可靠程度、失效率等等。再按照特定的方法原则，逐步分配可靠指标。
二、机械设计方案期的可靠性研究
第一要分析机械的功能，第二是由设计人员提出各种可行性方案，第三是把不同的方案进行技术分解，寻找到最佳的组合形式。在方案设计期，是对机械整体进行初始设计，在此阶段，机械设计工作人员一定要对准备解决的方案进行正确评价。可靠性评价及可靠性设计指的是同一体系内，是根据工作原理图、拟定方案，进行抽象简化而得出来的设计体系。如果从可靠性指标来看，越复杂的机械系统，其可靠程度就会越低。系统本身复杂，说明其系统内部的原件复杂，系统可靠性必然会有所降低。若想保证系统可靠，就一定要增加并联系统，而这样做，当然会使产品成本上升。所以在这一阶段，可靠性方法的确定需要拟定系统初步的验算分析，继而确定系统整体事件，及整体同部分之间的关联。
三、机械设计技术期的可靠性设计
我们可以根据需要建造不同的可靠性指标模型，把理论和实践相结合进行设计，这样才能使零部件的安全性能达到相关的标准，同时还能够满足企业的成本要求。通过使用强度和应力干涉控制模型能够保证设计的准确率，进而使设计出来的产品能够满足企业需要。机械设计的技术期发展目标是形成总装配图以及各个部件的装配图，用草图的设计来确定各个零件的基本尺寸与外形，还包括每一部件间的相连方式，部件外形与尺寸等等。最后，需要确定零件的总装配图、分部件装配图、工作流程图。这一时期首先需要对机械设备进行动力与运动设计，在此基础上完成零部件的设计，并对重点部位及零部件进行工作性能校验，接下来设计分部装配草图以及总装配草图。所有草图完成之后，需要进行精确性核验。正因为技术期是整个机械设计中最为重要的时期，所以这个时期的可靠性工作就相对比较多。对于单个零件设计来说，这个阶段已经确定了其荷载，同时根据刚度、强度、稳定性的实际情况，来确定出零部件的设计尺寸范围，这样才能够保证零件的质量。在对产品进行可靠性设计的时候，必须对不同的元件进行可靠性标准测试，达到标准了才能够进行下一步，这样才能保证系统的可靠性。
在得到零部件总装配方案之后再进行设计装备总图的设计，同时各个机器部件的组成部分都已经明确了，这样就需要看总体机械系统是否可靠。这不仅和零部件的可靠性有直接关系，还受这些零部件之间的连接和组合有影响。在设计的时候，应该做好总体规划的模拟，然后把各个零件按照规划来准确的组合起来，最后再求得组合之后总体系统的可靠性，这样就可能产生两种不同的结果，一种是满足最初设计的要求，也就是满足可靠性设计的规定。另一种就是不能够满足设计的要求，也就是不能够满足这一时期可靠性的规定。针对于满足要求的情况，就可以直接进行下一步骤的工作了，我们必须重新进行调整，查看问题出现在哪个地方，及时地解决。
四、机械设计编制期的可靠性实验
通过上面的几个过程，机械设计已经进入到了最后阶段，也就是机械设计编制期。上面的工作基本就是通过相关的数据和经验来进行机械设计，而这个阶段则主要任务就是对机械产品采取一些方法进行实验，通过对实验结果的仔细分析，得出产品的性能。理论对实践具有指导作用，把机械设计的可靠性理论研究运用到实际的可靠性实践当中，能够更好地提高机械设计的可靠性，提高产品质量。但是在实际工作的过程中，我们需要对具体的实践操作进行指标确认，并把得出的数据编制到生产的技术文件当中，进而给可靠性生产提供支持。
五、机械设计保养期的可靠性管理
保养期是机械设计的最后一个阶段，做好机械的维护和保养能够延长机械的使用寿命。但是当前这一阶段总是被人们所忽略，在实际的生产过程中，特别是一些大型的制造企业，这个阶段的费用往往会很高而且十分的复杂，这就需要我们了解机械设计可靠性在这个阶段的重点内容，例如，制定机械设计保养计划、维修计划以及确定机械产品的实际适应情况。机械设备在使用的过程中随着年限的增长会导致使用性逐渐下降，甚至会影响到正常工作。为了延长机械设备使用的年限，我们必须重视机械设计的保养期工作，为产品生产提供可靠的技术支持，进而提升产品的生产效率，为企业赢得更多的经济效益。
结束语：
机械设计在不同阶段的可靠性研究，有不同的侧重点，我们把握住每一个侧重点，才有可能使机械设计完成整体的高质量与高标准管理，最终实现产品对市场的最优化衡量。而每一侧重点把握，是需要我们在技术研究与产品开发等多方面进行综合考虑的。文章主要对机械设计中不同阶段的可靠性进行了分析和研究，不同阶段的侧重点是不同的，我们必须把握住每个侧重点，这样才能够保证机械设计的高质量，实现产品生产的最优化。而且对于每个侧重点来说，都应该从各个方面综合考虑。只有保证机械设计的可靠性才能够提高机械产品的质量。
参考文献：
[1]何成铭，吴纬，孟庆均.基于 Copula 的机械系统可靠性模型及其应用[J].兵工学报，2014年
[2]刘仁云，张义民，于繁华.基于灰色粒子群算法的可靠性稳健优化设计[J].吉林大学学报，2013年
[3]闫光，左春柽，刘克格.一种基于结构预定寿命的可靠性设计方法[J].吉林大学学报（工学版），2014年
[4]张义民.不完全概率信息条件下车辆零部件可靠性灵敏度设计[J].兵工学报，2014年
[5] 王新刚. 机械零部件时变可靠性稳健优化设计若干问题的研究[D].东北大学，2013年
[6]袁涛.随机变量间相关系数的可靠性灵敏度[J].吉林大学学报（工学版），2014年
【关键词】机械设计；可靠性；分析探究
当今社会，科学技术飞速发展，人们不仅对多功能产品有强烈的需求，也需要多功能产品可以实现其应具备的功能。产品的可靠性优化设计是以产品功能的可靠性使用为目的而应运而生的产物，从产生开始到现在，已经得到了迅速的发展与广泛地使用[1]。在进行机械工程的产品设计时，将可靠性理论与技术应用于其中，并根据需要与可能，将产品的可靠性使用作为优先考虑的设计准则；在满足时间、费用及性能的基础上，让设计出的机械工程产品符合可靠性的要求。可靠性的设计问题在涉及传统的设计技术的同时，也与价值工程、系统工程、环境工程及质量控制工程等有着密切的关系。因此，可靠性设计是多学科与多技术相互交叉融合的一种新兴技术。
一、机械设计计划期的可靠性展望
计划期的工作依据是新型科研成果发布、市场需要程度与客户订货实际情况。设计工作人员要研究制定相关的机械设计工作任务，此为机械设计前期准备工作。设计工作人员要利用准确翔实的市场情报与技术指标，制定出可行性技术方案，对多种方案进行利弊比较，综合考虑到可靠性、适用性与经济性指标，完成合理的设计任务目标制定工作。在这一时期，可靠性工作实际上就是产品可靠性展望。此一时期，产品只存在于模糊的概念之中。所以这一阶段才要对产品进行可靠性展望。此工作目的有两个，一是找出产品可能存在的薄弱环节，给接下来的技术设计时期提出纠正指导。二是寻找到值得改进的方向，使产品再度开发成为可能。可靠性展望若想完成指标的分配确定，需要根据产品自身的功能及客户的实际要求，完成相对应的指标数据值建立，比如说寿命、可靠程度、失效率等等。再按照特定的方法原则，逐步分配可靠指标。
二、机械设计方案期的可靠性研究
第一要分析机械的功能，第二是由设计人员提出各种可行性方案，第三是把不同的方案进行技术分解，寻找到最佳的组合形式。在方案设计期，是对机械整体进行初始设计，在此阶段，机械设计工作人员一定要对准备解决的方案进行正确评价。可靠性评价及可靠性设计指的是同一体系内，是根据工作原理图、拟定方案，进行抽象简化而得出来的设计体系。如果从可靠性指标来看，越复杂的机械系统，其可靠程度就会越低。系统本身复杂，说明其系统内部的原件复杂，系统可靠性必然会有所降低。若想保证系统可靠，就一定要增加并联系统，而这样做，当然会使产品成本上升。所以在这一阶段，可靠性方法的确定需要拟定系统初步的验算分析，继而确定系统整体事件，及整体同部分之间的关联。
三、机械设计技术期的可靠性设计
我们可以根据需要建造不同的可靠性指标模型，把理论和实践相结合进行设计，这样才能使零部件的安全性能达到相关的标准，同时还能够满足企业的成本要求。通过使用强度和应力干涉控制模型能够保证设计的准确率，进而使设计出来的产品能够满足企业需要。机械设计的技术期发展目标是形成总装配图以及各个部件的装配图，用草图的设计来确定各个零件的基本尺寸与外形，还包括每一部件间的相连方式，部件外形与尺寸等等。最后，需要确定零件的总装配图、分部件装配图、工作流程图。这一时期首先需要对机械设备进行动力与运动设计，在此基础上完成零部件的设计，并对重点部位及零部件进行工作性能校验，接下来设计分部装配草图以及总装配草图。所有草图完成之后，需要进行精确性核验。正因为技术期是整个机械设计中最为重要的时期，所以这个时期的可靠性工作就相对比较多。对于单个零件设计来说，这个阶段已经确定了其荷载，同时根据刚度、强度、稳定性的实际情况，来确定出零部件的设计尺寸范围，这样才能够保证零件的质量。在对产品进行可靠性设计的时候，必须对不同的元件进行可靠性标准测试，达到标准了才能够进行下一步，这样才能保证系统的可靠性。
在得到零部件总装配方案之后再进行设计装备总图的设计，同时各个机器部件的组成部分都已经明确了，这样就需要看总体机械系统是否可靠。这不仅和零部件的可靠性有直接关系，还受这些零部件之间的连接和组合有影响。在设计的时候，应该做好总体规划的模拟，然后把各个零件按照规划来准确的组合起来，最后再求得组合之后总体系统的可靠性，这样就可能产生两种不同的结果，一种是满足最初设计的要求，也就是满足可靠性设计的规定。另一种就是不能够满足设计的要求，也就是不能够满足这一时期可靠性的规定。针对于满足要求的情况，就可以直接进行下一步骤的工作了，我们必须重新进行调整，查看问题出现在哪个地方，及时地解决。
四、机械设计编制期的可靠性实验
通过上面的几个过程，机械设计已经进入到了最后阶段，也就是机械设计编制期。上面的工作基本就是通过相关的数据和经验来进行机械设计，而这个阶段则主要任务就是对机械产品采取一些方法进行实验，通过对实验结果的仔细分析，得出产品的性能。理论对实践具有指导作用，把机械设计的可靠性理论研究运用到实际的可靠性实践当中，能够更好地提高机械设计的可靠性，提高产品质量。但是在实际工作的过程中，我们需要对具体的实践操作进行指标确认，并把得出的数据编制到生产的技术文件当中，进而给可靠性生产提供支持。
五、机械设计保养期的可靠性管理
保养期是机械设计的最后一个阶段，做好机械的维护和保养能够延长机械的使用寿命。但是当前这一阶段总是被人们所忽略，在实际的生产过程中，特别是一些大型的制造企业，这个阶段的费用往往会很高而且十分的复杂，这就需要我们了解机械设计可靠性在这个阶段的重点内容，例如，制定机械设计保养计划、维修计划以及确定机械产品的实际适应情况。机械设备在使用的过程中随着年限的增长会导致使用性逐渐下降，甚至会影响到正常工作。为了延长机械设备使用的年限，我们必须重视机械设计的保养期工作，为产品生产提供可靠的技术支持，进而提升产品的生产效率，为企业赢得更多的经济效益。
结束语：
机械设计在不同阶段的可靠性研究，有不同的侧重点，我们把握住每一个侧重点，才有可能使机械设计完成整体的高质量与高标准管理，最终实现产品对市场的最优化衡量。而每一侧重点把握，是需要我们在技术研究与产品开发等多方面进行综合考虑的。文章主要对机械设计中不同阶段的可靠性进行了分析和研究，不同阶段的侧重点是不同的，我们必须把握住每个侧重点，这样才能够保证机械设计的高质量，实现产品生产的最优化。而且对于每个侧重点来说，都应该从各个方面综合考虑。只有保证机械设计的可靠性才能够提高机械产品的质量。
参考文献：
[1]何成铭，吴纬，孟庆均.基于 Copula 的机械系统可靠性模型及其应用[J].兵工学报，2014年
[2]刘仁云，张义民，于繁华.基于灰色粒子群算法的可靠性稳健优化设计[J].吉林大学学报，2013年
[3]闫光，左春柽，刘克格.一种基于结构预定寿命的可靠性设计方法[J].吉林大学学报（工学版），2014年
[4]张义民.不完全概率信息条件下车辆零部件可靠性灵敏度设计[J].兵工学报，2014年
[5] 王新刚. 机械零部件时变可靠性稳健优化设计若干问题的研究[D].东北大学，2013年
[6]袁涛.随机变量间相关系数的可靠性灵敏度[J].吉林大学学报（工学版），2014年