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【摘 要】 产品质量主要用性能和可靠性来衡量。性能是产品所具有的各类技术指标,是质量的保证,而性能的发挥则依赖于可靠性。机械的可靠性决定着产品的质量和销售水平,也关乎着使用者的人身安全。本文就机械的可靠性设计方面展开简要的探讨与分析。
【关键词】 机械设计;内涵;可靠性
前言:
机械设计的水平直接关系到工业生产的经济效益,而随着科学技术的不断发展,对于机械设计的要求也不断的提升。在竞争激烈的市场发展形势下,机械产品的性能水平基本都处于比较均衡的状态,所以设计人员就需要从更加人性化的角度去思考如何提升设计水平,在机械产品的功能性比较平均的状态下,还具有个性化的元素,如此才能够获得胜利。所以机械设计人员需要不断的调整自己的设计思路,将各种新鲜的具有个性化的元素融入机械设计中,在机械产品能够满足工业生产的同时,提高其所带来的附加价值,为促进工业生产的发展创造提供有利的条件。
一、机械可靠性的内涵
可靠性是机械产品在有限的时间里,在特定的条件下,完成的规定功能的能力。机械的可靠性是判断产品质量的一个标准。关于机械可靠性设计的内涵可以从几个方面进行概述:
它是关于机械产品来说的,关于可设计机械的;从广义上说,它是以整个系统设备为对象的,或者使用系统里的一个子分支,也可以是一个零件或者使几个零件的组合。
可靠性是判断产品质量的一个衡量标准,进过多次的实验证明:产品质量能持续维护的时间和可靠性是成反比的。
机械的使用条件是以可靠性设计为基础的,可靠性设计是会随着使用的条件变化而发生改变的。
可靠性的设计其实就是以延长产品使用时间为目的的,对产品使用的功能进行可靠性的设计,以便尽可能的延长产品的使用寿命。
二、机械设计理论与方法的重要性
机械设计理论与方法在国民经济中占有重要地位。如果没有先进的设计方法和理论基础,一个国家是没有实力去为经济发展各部门提供可靠的性能优越的技术装备,也就是说,方法和实践是相辅相成的,同时具备这两个条件,才能真正强大一个国家、一个民族。与传统的机械设计方法相区别而提出的机械设计现代理论如方法,是将现代民计理论运用于机械产品设计的全过程。
三、机械可靠性设计的特点和原理
可靠性设计在人们的观念里并没有明确的定义,这是因为机械产品的种类较为繁多,而且这些产品对于可靠性设计的需求也是不一样的。机械产品使用范围和功能的多样化,也就决定了它们在设计理念和制造过程的不同,并且有一些机械产品本身的特殊性,在机械可靠性计算原理和方法也大有差异。想要明确的进行可靠性设计,就应该对产品所承担的载荷有个人明确的确定,但是机械的使用在一定时期里都是处于繁琐的阶段,工作人员很难有精确的确定,这是因为这些载荷的大小和种类都是随实际条件变化的,精确的载荷需要多次的实验。在实际的载荷实验中的不精确和艰难性,对可靠性设计都会有很大的影响,除此之外,环境、制作过程都会影响到产品的可靠性,为了避免可靠性设计出现失误,就应该把众多因素考虑在一起。
众所周知,绝大部分的机械产品都是由很多的、不同功能的部件组合,通过螺栓等零件将其连接在一起,成为一个整体。在进行机械可靠性设计时候,要考虑到这些连接的零件,因为这些零件对机械可靠性有着很大的影响,其实,可以把这些连接形式看做虚拟的零件就可以了。
可靠性设计的合理性离不开科学的设计理念。因此,在实际的可靠性设计中,必须从设计的产品的根本情况和条件进行分析,选取适合和最准确的设计理念。在这个选取的过程中,首先要以应力和强度为基本理念,因为它充分证明了机械可靠性和载荷量之间相互的联系,在这个基本理念上又产生了以距和距的方法,以及可靠性机率的理论,这些理论和方法都对可靠性设计的方法进行了完善。
四、机械可靠性设计的要点
近些年来,应机械制造业和时代的要求,一些落后的机械可靠性设计产品被时代淘汰,想要在市场上站住脚步,机械制造必须与科学理念相结合,把科学的、新观念、新理念运用到机械产品的设计中来。在科学技术、计算机技术和数学理论的运用下,机械可靠性设计有了质的飞越,在复杂的环境下,机械可靠性设计也逐渐走向现代化。
(1)设计人员的技术要素
1、软件仿真技术
以往机械设计人员在设计过程中一个很重要的过程就是绘图,工程师对产品的交流是通过机械图来实现的。随着科学技术的发展,现代化工厂正在向无纸化发展。人工绘图已经不能满足社会的需求,而机械软件的出现与发展是推动这个过程的主要动力。现在机械行业常用的二维软件以美国Autodesk的Autocad为主,其他的二维软件还有我国的caxa、中望cad等。机械方面的三维软件就比较多了,可以分为两个层次:第一层次三维软件的代表为达索公司的solidworks、西门子公司的solidedge和autodesk公司的inven-tor;第二层次即高端的三维软件代表为达索公司的catja、西门子公司的ug和PTC公司的proe。设计人员可以根据公司的实际情况而使用相应的软件绘出所设计产品的实体图,根据相应软件的自动检查分析修改所设计的零件。对于特殊的零件需要应力分析或热分析,设计人员可以用Ansvs或cosmos等CAE软件进行设计调整。
2、产品质量外观要素分析
在机械设计中,产品的质量和外观从两个方面影响到产品的市场需求量。其中的质量主要包含产品本身所具备的功能、安全性、可靠性以及使用寿命等因素,此外,还包括产品的售后服务质量,只有高质量的产品才能够获得消费者的认可。随着人们物质生活水平的提高,对于机械产品的需求已经不仅仅停留在功能性方面,在产品功能相同的状况下,产品的外观起到了非常重要的作用。审美是每个人都具有的一种情感,所以需要根据产品的不同受众,对产品的外在形式进行个性化设计,在视觉上产生冲击力,由此增加消费者的购买欲望。产品的质量和外观都是产品销售的附加价值,能够提升产品的核心竞争力,从而增加产品的市场销售量,这是机械设计人员应该考虑的一个因素。
(2)稳健性的设计
产品的质量可以从两个部分来说,一是在生产者的角度,它是指产品技术的质量。二是使用者的角度,它是指使用的质量。使用者的使用质量是可以真实看的到、摸得着的,使用者可以评价出产品的质量,但是技术质量就不是可以直接的感受到,它是指产品设计中达到的功能稳定性。在可靠性设计上加入灵敏度的分析之后,还可以再设计出一个把灵敏度因素做到最小的,使机械的功能达到最稳定的办法。这种设计办法就是尽量使用灵敏度最小的因素,制造出容差更大的产品,在设计的过程中使用稳定性设计发挥着很大作用。这种稳健性设计方法的优势在于:有效缩减了资金的投入和投入工作人员的数量、尽量避免了设计中的不确定性因素,减少了社会资源的不必要流失,并且使产品的功能稳定性得到了很大提升。
五、结语
机械产品的设计水平直接关系到产品的销售状况,在科学技术快速发展的形势下,产品的设计水平也呈现出了飞速的发展,所以为了提升机械设计的水平,机械工作人员也在不断地累积工作经验,更新设计理念,加大对机械可靠性设计的研究,把机械可靠性的设计充分地应用在设计、制造的每一个步骤,这样才可以很好的推进机械可靠性设计的进步,为促进工业生产的可持续发展创造有利的环境。
参考文献:
[1]于志.分析机械可靠性设计的内涵与递进[J].黑龙江科技信息,2013,16:97.
[2]余富钊,黎吉艳.关于机械可靠性设计的原理分析[J].电子制作,2013,12:44.
[3]王新生.浅谈钻探机械可靠性设计的合理性研究[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2010,02:226-227.
[4]潘爽.浅谈机械产品可靠性设计[J].电子机械工程,2006,01:7-10.
[5]林有志,刘凌霜,宋爱斌,刘明.机械可靠性设计的研究现状与进展[J].科学之友(B版),2009,06:3-4.
[6]武拴男,杨兆建.机械可靠性设计有关问题探讨与应用研究[J].机械工程与自动化,2009,05:101-102.
【关键词】 机械设计;内涵;可靠性
前言:
机械设计的水平直接关系到工业生产的经济效益,而随着科学技术的不断发展,对于机械设计的要求也不断的提升。在竞争激烈的市场发展形势下,机械产品的性能水平基本都处于比较均衡的状态,所以设计人员就需要从更加人性化的角度去思考如何提升设计水平,在机械产品的功能性比较平均的状态下,还具有个性化的元素,如此才能够获得胜利。所以机械设计人员需要不断的调整自己的设计思路,将各种新鲜的具有个性化的元素融入机械设计中,在机械产品能够满足工业生产的同时,提高其所带来的附加价值,为促进工业生产的发展创造提供有利的条件。
一、机械可靠性的内涵
可靠性是机械产品在有限的时间里,在特定的条件下,完成的规定功能的能力。机械的可靠性是判断产品质量的一个标准。关于机械可靠性设计的内涵可以从几个方面进行概述:
它是关于机械产品来说的,关于可设计机械的;从广义上说,它是以整个系统设备为对象的,或者使用系统里的一个子分支,也可以是一个零件或者使几个零件的组合。
可靠性是判断产品质量的一个衡量标准,进过多次的实验证明:产品质量能持续维护的时间和可靠性是成反比的。
机械的使用条件是以可靠性设计为基础的,可靠性设计是会随着使用的条件变化而发生改变的。
可靠性的设计其实就是以延长产品使用时间为目的的,对产品使用的功能进行可靠性的设计,以便尽可能的延长产品的使用寿命。
二、机械设计理论与方法的重要性
机械设计理论与方法在国民经济中占有重要地位。如果没有先进的设计方法和理论基础,一个国家是没有实力去为经济发展各部门提供可靠的性能优越的技术装备,也就是说,方法和实践是相辅相成的,同时具备这两个条件,才能真正强大一个国家、一个民族。与传统的机械设计方法相区别而提出的机械设计现代理论如方法,是将现代民计理论运用于机械产品设计的全过程。
三、机械可靠性设计的特点和原理
可靠性设计在人们的观念里并没有明确的定义,这是因为机械产品的种类较为繁多,而且这些产品对于可靠性设计的需求也是不一样的。机械产品使用范围和功能的多样化,也就决定了它们在设计理念和制造过程的不同,并且有一些机械产品本身的特殊性,在机械可靠性计算原理和方法也大有差异。想要明确的进行可靠性设计,就应该对产品所承担的载荷有个人明确的确定,但是机械的使用在一定时期里都是处于繁琐的阶段,工作人员很难有精确的确定,这是因为这些载荷的大小和种类都是随实际条件变化的,精确的载荷需要多次的实验。在实际的载荷实验中的不精确和艰难性,对可靠性设计都会有很大的影响,除此之外,环境、制作过程都会影响到产品的可靠性,为了避免可靠性设计出现失误,就应该把众多因素考虑在一起。
众所周知,绝大部分的机械产品都是由很多的、不同功能的部件组合,通过螺栓等零件将其连接在一起,成为一个整体。在进行机械可靠性设计时候,要考虑到这些连接的零件,因为这些零件对机械可靠性有着很大的影响,其实,可以把这些连接形式看做虚拟的零件就可以了。
可靠性设计的合理性离不开科学的设计理念。因此,在实际的可靠性设计中,必须从设计的产品的根本情况和条件进行分析,选取适合和最准确的设计理念。在这个选取的过程中,首先要以应力和强度为基本理念,因为它充分证明了机械可靠性和载荷量之间相互的联系,在这个基本理念上又产生了以距和距的方法,以及可靠性机率的理论,这些理论和方法都对可靠性设计的方法进行了完善。
四、机械可靠性设计的要点
近些年来,应机械制造业和时代的要求,一些落后的机械可靠性设计产品被时代淘汰,想要在市场上站住脚步,机械制造必须与科学理念相结合,把科学的、新观念、新理念运用到机械产品的设计中来。在科学技术、计算机技术和数学理论的运用下,机械可靠性设计有了质的飞越,在复杂的环境下,机械可靠性设计也逐渐走向现代化。
(1)设计人员的技术要素
1、软件仿真技术
以往机械设计人员在设计过程中一个很重要的过程就是绘图,工程师对产品的交流是通过机械图来实现的。随着科学技术的发展,现代化工厂正在向无纸化发展。人工绘图已经不能满足社会的需求,而机械软件的出现与发展是推动这个过程的主要动力。现在机械行业常用的二维软件以美国Autodesk的Autocad为主,其他的二维软件还有我国的caxa、中望cad等。机械方面的三维软件就比较多了,可以分为两个层次:第一层次三维软件的代表为达索公司的solidworks、西门子公司的solidedge和autodesk公司的inven-tor;第二层次即高端的三维软件代表为达索公司的catja、西门子公司的ug和PTC公司的proe。设计人员可以根据公司的实际情况而使用相应的软件绘出所设计产品的实体图,根据相应软件的自动检查分析修改所设计的零件。对于特殊的零件需要应力分析或热分析,设计人员可以用Ansvs或cosmos等CAE软件进行设计调整。
2、产品质量外观要素分析
在机械设计中,产品的质量和外观从两个方面影响到产品的市场需求量。其中的质量主要包含产品本身所具备的功能、安全性、可靠性以及使用寿命等因素,此外,还包括产品的售后服务质量,只有高质量的产品才能够获得消费者的认可。随着人们物质生活水平的提高,对于机械产品的需求已经不仅仅停留在功能性方面,在产品功能相同的状况下,产品的外观起到了非常重要的作用。审美是每个人都具有的一种情感,所以需要根据产品的不同受众,对产品的外在形式进行个性化设计,在视觉上产生冲击力,由此增加消费者的购买欲望。产品的质量和外观都是产品销售的附加价值,能够提升产品的核心竞争力,从而增加产品的市场销售量,这是机械设计人员应该考虑的一个因素。
(2)稳健性的设计
产品的质量可以从两个部分来说,一是在生产者的角度,它是指产品技术的质量。二是使用者的角度,它是指使用的质量。使用者的使用质量是可以真实看的到、摸得着的,使用者可以评价出产品的质量,但是技术质量就不是可以直接的感受到,它是指产品设计中达到的功能稳定性。在可靠性设计上加入灵敏度的分析之后,还可以再设计出一个把灵敏度因素做到最小的,使机械的功能达到最稳定的办法。这种设计办法就是尽量使用灵敏度最小的因素,制造出容差更大的产品,在设计的过程中使用稳定性设计发挥着很大作用。这种稳健性设计方法的优势在于:有效缩减了资金的投入和投入工作人员的数量、尽量避免了设计中的不确定性因素,减少了社会资源的不必要流失,并且使产品的功能稳定性得到了很大提升。
五、结语
机械产品的设计水平直接关系到产品的销售状况,在科学技术快速发展的形势下,产品的设计水平也呈现出了飞速的发展,所以为了提升机械设计的水平,机械工作人员也在不断地累积工作经验,更新设计理念,加大对机械可靠性设计的研究,把机械可靠性的设计充分地应用在设计、制造的每一个步骤,这样才可以很好的推进机械可靠性设计的进步,为促进工业生产的可持续发展创造有利的环境。
参考文献:
[1]于志.分析机械可靠性设计的内涵与递进[J].黑龙江科技信息,2013,16:97.
[2]余富钊,黎吉艳.关于机械可靠性设计的原理分析[J].电子制作,2013,12:44.
[3]王新生.浅谈钻探机械可靠性设计的合理性研究[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2010,02:226-227.
[4]潘爽.浅谈机械产品可靠性设计[J].电子机械工程,2006,01:7-10.
[5]林有志,刘凌霜,宋爱斌,刘明.机械可靠性设计的研究现状与进展[J].科学之友(B版),2009,06:3-4.
[6]武拴男,杨兆建.机械可靠性设计有关问题探讨与应用研究[J].机械工程与自动化,2009,05:101-102.