Exploring the Method of Maintaining Mechanical System Reliability
韩东 HAN Dong
（哈尔滨职业技术学院，哈尔滨 150081）
（Harbin Vocational & Technical College，Harbin 150081，China）
摘要：机械产品的故障主要以零部件的维修、连接、使用方式以及零部件的损耗为主，而且损耗数据并不通用，这样就形成了与电子产品完全不同的零件损耗性，所以使机械类的产品维修、维护标准方法与电子产品的维修、维护标准方法不能够通用。如此的情况就需要我们探索出更加有针对性的维护机械可靠性的标准方法，本文通过前期查阅大量资料以及对机械系统可靠性的大量实践的研究，对维护机械系统可靠性的方法进行了有效的研究。
Abstract: The failure of mechanical products is mainly based on the repair, connection, use and loss of parts, and the loss data is not universal. This results in completely different parts loss from electronic products,so the standard methods for maintenance of mechanical products and the standard methods for maintenance of electronic products cannot be used universally. Such a situation requires us to explore a more targeted standard method for maintaining mechanical reliability. This paper has effectively checked the methods for maintaining the reliability of mechanical systems by consulting a large amount of data in the early stage and a large number of research practices on the reliability of mechanical systems.
关键词：维护；机械系统可靠性；方法
Key words: maintenance；mechanical system reliability；method
中图分类号：TH132 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2019）29-0243-02
0 引言
随着全球经济市场的不断发展，市场中电器产品的质量日益受到人们的关注，这同样也就要求着产品可靠性的不断升高。虽然对于源自电子领域的机械系统的可靠性工程技术已经形成了相应的试验、设计、与分析的标准方法，但是对于这些标准方法主要是以电子产品的寿命服从指数分布和一些随机性的故障为基础而修订的。由于机械产品的故障主要以零部件的维修、连接、使用方式以及零部件的损耗为主，而且很多机械产品是为特殊的某种用途而设计的产品，损耗数据并不通用，这样就形成了与电子产品完全不同的零件损耗性，所以使机械类的产品维修、维护标准方法与电子产品的维修、维护标准方法不能够通用。如此的情况就需要我们探索出更加有针对性的维护机械可靠性的标准方法，本文通过前期查阅大量资料以及对机械系统可靠性的大量实践的研究，对维护机械系统可靠性的方法进行了有效的研究。
1 维护机械系统可靠性的困境
早在四十年代初期，人们就从电子产品故障的探索中开始了对可靠性的研究。经过几十年的发展，电子产品的可靠性技术已经积累了丰富的数据资源与工程的经验，逐渐成为了比较成熟完善系统，这也促使了电子产品的质量和可靠性水平有了明显的进步。但是机械产品却不同于电子产品，特别是随着时代的发展，我们对机械系统的可靠性和系统性的追求更加迫切，尤其是表现在军用装备、航空产品等高端复杂精密的机械产品上，同样，这也就意味着对机械产品的可靠性的要求就越来越突出，甚至发展成为了系统中可靠性最为薄弱的部分，所以我们有必要对于维护机械系统可靠性方法进行有效的探索。
同理，在机械系统实际的应用中，与电子产品的应用也是有所不同的，机械系统具有自己独特的模式、故障修理、装配数据、特性等方面的特殊性。对于机械系统的可靠性，特别是复杂机械产品的可靠性会受到机械使用人或是修理者与使用条件、环境条件、维修的方式等因素的影响。因而，在研究维护机械系统的可靠性的方法之前我们先要了解到维护机械系统可靠性中所存在的困境，已找到相应的解决办法。
①在机械系统中，需要大量的单件加工的零件，加工零件的工程繁多。而且机械的零件在加工中，还受到了不同加工者、不同工艺过程和不同加工设备的影响，这样就会形成零件的各种因素。因为各种各样的情况的影响，我们也就很难去统计零件的故障率，所以在预测或准备排除机械系统中零件故障方面我们就难以找到最为有效合适的参照数据。
②在社会生产中，各行各业需要各式各样的机械设备。通过对机械设备的各类品种的研究调查我们发现，机械产品的品种、类别、功能及其多样化，每种设备都有着自己的使用要求。针对这样的情况，在设计机械设备的零件时，我们一般都是根据机械将具体执行的实际工作来设计，而很难有找到通用型的零部件。所以，在设计机械系统的可靠性和机械系统可靠性的预测上，一般找不到已经成型的可靠性数据可以使用，每次都需要进行新的实验才能够得到。
③众所周知，机械产品的系统与系统间的工作条件是不同的，机械产品的温度、载荷、压力不同，造成的产品所产生的实效模式也是多样化的。即使是同一种类的机械产品，工作在不同的环境条件下，产生的实效的模式都是不尽相同的。所以，我们很难用同一种方法去处理问题。
④而且机械产品与电子产品不同，如果技术人员的水平不够，即使假定为一般的数据，也很难利用普通一般的数据和操作相关的实验去总结成机械产品通用的有效数据。
⑤特别是类似像航空等高端、复杂、精细的机械产品，工作条件和环境条件变化的范围很大，机械的结构也极其复杂。如果想操作关于这类机械产品在实践运用中被施加的综合适应力的可靠性实验，却很难去模拟机械设备所处于的各种范围。即使是执行了此类机械产品可靠性的实验，所得出与机械产品相关的场内实验性的可靠性值将会与场外实验性的可靠性值之间的区别会很大。
⑥除了以上几种原因之外，影响机械可靠性维护的还有机械的腐蚀、变形、老化、疲劳、磨损、损耗等特性问题的存在，这些令机械产品失效的问题产生与机械产品本身的材料、结构、加工过程、环境条件与工作条件等因素的影响是有着密不可分的关系。由此，我们难以用简单固定的方法去维护机械系统的可靠性。
2 研究维护机械系统可靠性方法的意义
通过对维护机械系统可靠性方法的研究探索，对于开展机械系统可靠性工作具有重要的意义。
①在机械生产设计方面，我们已经拥有了固有的机械结构，但重要的是随后进入的机械设备的使用阶段，为了减少机械设备所产生的事故，提高机械使用的可靠性，对于维护机械系统可靠性方法的探索势在必行。
②对于机械系统维修时，分析机械产品当时所处的环境是非常必要的，而且机械产品所处的环境并不是固定的，也是有变化的。通过对维护机械系统可靠性方法的研究，可以不断的根据实际情况优化机械产品维修周期和维修结构。
③在机械系统的设计中，难免会出现很多的不足之处，为了提高机械系统的可靠性，以及进行相应的机械系统可靠性的维护，我们就必须要重视机械系统的使用方法以及机械系统操作方法的使用过程，对于机械系统在使用中的每个阶段都要有足够的重视和记录，并且要强化对维护机械系统可靠性方法的研究。
3 具体可行的方法
提高系统可靠性的最有效方法是进行可靠性设计。进行可靠性设计时必须掌握影响可靠性的各种设计变量的分布特性和数据。正是由于维护机械系统可靠性中的困境，所以我们才要挖掘出有效的方法，解决现有维护机械系统可靠性维护中存在的问题。
①我们可以从机械系统的硬件研究上入手，在机械系统设计中，除提高各元件的可靠性外，还尽可能地缩短传动链，减少元件数，这是提高机械系统可靠性的一个重要途径。为了保证系统较高的可靠性，一是提高各元件的可靠性，二是尽量减少元件数。以此正确有效的掌握机械系统中硬件的问题，并且可以借鉴前人已经有的经验，形成更加系统完善的技术方法和规范标准，并可以将前人不完善不健全的地方加以改善。
②通过对硬件的操作控制的研究，还可以从机械系统的软件入手维护机械系统的可靠性。软件的特性与硬件完全不同，软件的可靠性来自于环境。在机械系统中，对重要的零部件，可以安装监控系统，及时报警异常现象。如温度变化、微裂纹等。所以在研究中，我们可以多从机械系统的环境变化方面入手。
③增加对维护机械系统可靠性方法研究的具象性和实际性，由于我国对于维护机械系统可靠性的工作还属于基础性阶段，很多在研究中所使用的方法、指标都过于综合性和抽象性，难于适用于具体情况。这样就会造成维护机械可靠性与实际发生的情况相互脱节，因而我们应该多以实践为基础，强化基础管理，增加实践维护机械系统可靠性方法的可行性。
④优化结构设计，提高零部件的标准化程度。结构相对简单的零部件工艺性能较好，制造的质量和装配精度易得到保证，故障的出现机率易得到控制。标准化也是提高机械产品可靠性的一项重要措施，标准件的结构工艺性和可靠性一般都较好。
⑤在机械系统中，为了使一些重要的元件和装置得到保护，可以增设过载保护装置和自动停机装置，起到保护作用。
⑥随着工作时间的增加，机械系统中的零部件由于长期磨损、过于疲劳、持续老化等原因，故障率显著上升，可靠性下降。如配合间隙的过大、润滑油的变质等，都会使机械系统的可靠性下降。因此，定期检查、维修可以保证系统的可靠性。
4 结论
总之，为了机械产品的更好的使用，我们必须要重视机械系统的使用，促进机械系统的可靠性，对于强化维护机械系统可靠性的方法探索，就显得十分的重要。通过对维护机械系统可靠性方法的研究探索，对于制定机械系统在使用中与之相关的标准方法，具有重要的作用，更有利于我们对机械系统的可靠性及其使用条件、方法之间的关系的研究。同时，通过对维护机械系统可靠性方法的研究探索，也利于我们更好的测定机械产品在使用过程中可靠性的水平，以助于我们更好的对机械系统可靠性的实验证明。而且，通过对维护机械系统可靠性方法的研究探索，还可以延长机械产品的使用时间，增加使用效率。所以，通过对维护机械系统可靠性方法的研究探索，必将会促进我国对机械系统的更快速的完善改进。
参考文献：
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