机械零件结构设计的可靠性分析
摘要：随着科技的发展，机械产品在国内的各个行业中得到了越来越多的应用，尤其是在目前的农业生产中，各地区都在根据自己的农业发展的实际情况来
选择适合自己的农具，但是在实际使用前，却很难准确的判断出机器的可靠性，
因此，我们必须加强对机械部件的可靠性的研究，以便更好的了解机械零件的性能。

关键词：机械零件；结构设计；可靠性
机械零件的可靠性设计是现代机械零件制造的基础，而飞机、汽车、船舶等
重工业和机械产品的关键零部件都是以零件的可靠性为基础进行的。

此外，在我
国核动力仪表控制自动化系统中，零件的结构设计也是必不可少的。

因此，机械
部件的结构可靠性设计受到了国内有关部门的高度重视。

提高机械部件的结构可
靠性，能够加快国内工业发展步伐。

一、机械可靠性概述
机械零件的可靠度分析，是以建立数学模型或建立功能函数模型为基础的，
采用概率、模糊、强度、敏感性等方法对传统的设计参数进行处理，并建立起一
个合理的数学模型。

通过计算出各零件的总体外型、局部尺寸、使用寿命，可以
获得各设计参数的最佳值，通过可靠性分析求出最佳值，然后利用最佳参数直接
进行机械部件的设计与加工，从而大大提高了工作效率。

同时，可以更好地为创
新提供更多的可能。

因此，对机械部件的结构设计进行可靠性分析，在汽车、飞机、船舶甚至是宇航工业中得到了广泛的应用。

以往采用的安全系数法较为保守，各项指标在某一区间是安全的，但是所设计的零件并不是最合理的。

运用可靠度
分析法，既能确保产品的安全，又能延长产品的使用寿命，节省原材料，既能为
制造商带来效益，又能为节能作出贡献。

机械部件可靠性分析比常规的设计和安
全系数法要好，其原因在于，其可靠性分析既要兼顾各设计指标的平均，又要兼
顾离散度。

在常规的设计中，一般都采用经验公式来求解机械部件的故障概率，
而可靠性分析则可以根据有关参数的分布情况来预报故障，从而预测出零件的实
际工作状况，从而减少故障的发生。

二、机械可靠性的工作特点
当机械在正常运转时，应保证其工作的稳定性和可靠性。

在机械设备的运转中，难免会出现摩擦、损耗等情况，从而造成机械部件的损坏，从而影响其工作
效率和质量。

机械是由许多零件组成的，其中非标准零件占据了很大的比重，而
且这些零件的故障统计很分散，很难进行统计。

因此，在日常工作中难以准确地
收集和统计故障数据。

因此，在进行机械可靠性分析时，无法对其进行具体的分析，只能通过对其故障类型的分析，来获得期望的结果。

为了对机械的可靠度进行分析，必须对其部件进行可靠性分析，并根据故障
类型和工作经历，得出较为精确的结果，并将其反馈给相关的研究人员。

在进行
机械产品可靠性分析时，应首先对故障进行分析，以防止故障发生；其次是对机
械产品中的重要部件和关键部件进行可靠度设计；最后，要确定产品的生产工艺
和维护。

三、机械零件可靠性分析方法
（一）优化设计分析
对机械零部件的安全可靠性结构设计进行了研究，并在此设计中进行了优化，并在原有的设计模式和环境下，对现有机械零部件的安全可靠性设计进行了优化，并对机械零部件结构进行了调整。

如此，机械零件的结构设计才能达到更高的质
量和效率[1]。

在目前机械结构安全可靠性设计工作中，为了更好地进行结构设计
的优化工作，必须对机械零部件的强度和刚度进行分析，并根据已有的设计参数，将各种参数输入到功能函数模型中，并进行相应的计算。

同时，还需要根据功能
函数所得出的计算结果，将优化后的数据输入，通过多次输入的数据结构进行分
析比较，从而得出更加精确的优化参数，做好机械零件的优化设计。

（二）灵敏度设计分析
为了提高机械产品的品质，延长其寿命，机械零件的敏感性设计是机械结构
设计的重要内容。

在机械敏感性设计的深度研究中，必须根据不同的敏感性参数，来求出机械元件的故障影响值，并在此基础上，找出影响机械安全可靠性的重要
数值[2]。

当影响数值比较大时，再考虑敏感性因素，进行全新的评价和设计，以
便进行机械安全可靠性设计调整。

为避免机械零件在使用时受外部和外部环境的
影响，目前机械零件的设计，必须将机械元件的灵敏度公式与机械元件的灵敏度
公式相结合，以求出最优的机械产品，从而达到最优的机械产品，以提高机械的
敏感度，减少其它因素对机械产品的安全可靠性的影响，保证机械产品的设计工作。

（三）稳健设计分析
安全可靠的稳健设计，不但可以减少机械零件受到外部因素的影响，还可以
减少机械零件的结构改变，保证各种机械设备的安全稳定运行。

所以，在目前的
机械产品的设计中，必须做好稳健的设计工作，并对其进行分析和优化。

如此，
才能将事故发生率降到最低，保证机器的正常运行[3]。

就机器的运行而言，由于
各种因素的影响，很容易发生故障。

为了保证机械设备的正常工作，必须进行机
械零件的稳固性设计，以保证各部件的稳定性，尽量减少外部因素对机器的影响，从而达到最大程度的提高机器的性能。

（四）实验设计分析
在机械零件的结构设计完成后，必须对其进行全面的结构分析，并利用实验
的方法对其进行更深层次的研究。

如此，才能保证机械结构的稳定，不会出现不
安全、不可靠的问题[4]。

在实际机械安全可靠性实验中，要对各种数据进行采集，并根据不同的数据，对机械设备的工作状况进行分析。

同时，要根据机械产品的
各种参数，不断发现产品设计中的缺陷，并针对问题进行维修和维修。

通过试验，分析和研究机械结构的安全可靠性，提高机械结构的寿命，提高机械结构的寿命。

另外，机械产品安全可靠性试验分析中，若发现有问题，则要从实验中发现故障
现象，并进行深入的研究，找出问题产生的原因。

在发现机械零件的结构设计问
题的原因后，应采取科学有效的处理方法。

处理方法不当，必然会导致安全可靠
性设计实验的改变。

实验变更对机械零件的结构设计有很大的影响，不但要进行
机械零件的结构设计，而且还会造成经费和资源的浪费。

为提高机械设计的安全
性和可靠性，可以进行先进性的仿真试验，在试验中对机械的机械参数进行优化，保证机械零件的设计工作的合理性，使机械零件的结构设计得到充分的利用。

（五）概率分析方式
在分析机械零件结构安全可靠性的方法时，采用了概率分析法。

尽管这种方
法比较传统，但它的分析结果比较准确，有很高的实用价值。

研究概率方法，概
率方法。

在这种分析方法中，多采用近似函数或者连续变换的方法。

比如，在机
械结构的设计中，应该以机械结构为例，在选择好的机械结构之后，利用曲面的
形式来表示机械的结构，从而获得精确的机械零件的结构设计参数。

该结果可以
用功能函数进行计算，从根本上保证这种结构的安全可靠性设计方法是正确的。

为了进一步提高反应面法的结构精度、减小待确定因子、提高运算速度，可根据
机械零件的结构设计方法，选用更合适的函数表达式。

（六）蒙卡洛法
蒙卡洛法分析方法的研究，必须在计算机上进行仿真试验，通过采集仿真试
验来获取数据结构[5]。

采用软件进行计算，具有较高的可靠性，减少了手工计算
所造成的误差。

所以，在完成了蒙卡罗方法的仿真试验之后，对可靠的数据进行
了整理。

这种方法的准确度，会随着试验的进行而不断提高，这种方法的精度和
精度都会越来越高，这种方法的结果更加准确，分析过程更加方便，有利于准确
地确定机械零件的结构参数，保证零件的结构设计更加顺利。

结束语：
总而言之，可靠性分析在机械部件的设计中得到了广泛的应用，其原因在于
其功能和结构都比较特殊，难以制定出一个统一的标准，也很难找到合适的检测
设备，而在各种大型机器上，一旦发生故障，将会造成巨大的损失。

参考文献：
[1]刘源.机械零件结构设计的可靠性分析[J].湖北农机化,2021（4）:108-109.
[2]孙垂涛.机械零件结构设计的安全可靠性分析[J].今日自动化,2020（1）:50-52.
[3]罗皎.机械零件结构设计可靠性分析[J].数字农业与智能农机,2021（22）:113-114.
[4]张如星.机械零件结构设计的可靠性分析[J].工程技术研究,2019（9）:207-207,209.
[5]张如星.机械零件结构设计的可靠性分析[J].工程技术研究,2021（9）:207,209.。