2014年機(jī)床可靠性設(shè)計(jì)為最主要

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發(fā)表時(shí)間：2014-07-01 00:00

機(jī)床可靠性是產(chǎn)品的一個(gè)重要指標(biāo)，產(chǎn)品的可靠性一直受到人們的重視。經(jīng)過幾十年的研究和發(fā)展，目前可靠性理論已逐步形成了一門獨(dú)立的綜合學(xué)科。機(jī)械零件的可靠性設(shè)計(jì)叉稱概率設(shè)計(jì)，它是將概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)理論運(yùn)用到機(jī)械設(shè)計(jì)中，并將可靠度指標(biāo)引進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)的一種方法。其任務(wù)是針對設(shè)計(jì)對象的失效和防止失效問題，建立設(shè)計(jì)計(jì)算理論和方法，通過設(shè)計(jì)，解決產(chǎn)品的不可靠性問題，使之具有相應(yīng)的可靠性。
傳統(tǒng)的機(jī)床機(jī)械零件設(shè)計(jì)往往采用許用應(yīng)力法或者安全系數(shù)法來進(jìn)行設(shè)計(jì)，并判斷機(jī)械零件性能是否滿足要求，是否失效。這種設(shè)計(jì)方法將在一定條件下的材料強(qiáng)度或許用應(yīng)力、載荷及其產(chǎn)生的應(yīng)力、材料性能及零件尺寸等都視為常量，沒有考慮數(shù)據(jù)的離散性，不能定量的給出機(jī)械零件在工作中破壞的概率和不破壞的概率（可靠度）。然而，大量事實(shí)表明，受許多偶然因素的影響，零件設(shè)計(jì)的各種參數(shù)都是在一定范圍內(nèi)取值，并服從某種概率密度分布規(guī)律的隨機(jī)量。因此，傳統(tǒng)的機(jī)床機(jī)械設(shè)計(jì)方法已程難說明所設(shè)計(jì)的機(jī)械零件究竟在蘿大的程度上是安全的。隨著生產(chǎn)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，要求設(shè)計(jì)出重量輕、體積小而又安全可靠的機(jī)械產(chǎn)品，這就要求預(yù)先能估算出機(jī)械零件破壞的概率，并控制在所需要的范圍內(nèi)。機(jī)床可靠性設(shè)計(jì)的基本概念，就是將上述各個(gè)工程變量作為隨機(jī)統(tǒng)計(jì)變量來處理，使設(shè)計(jì)的機(jī)械零件既輕巧x能保證其預(yù)定的功能在預(yù)定的壽命內(nèi)得到充分的發(fā)揮。
機(jī)床可靠性設(shè)計(jì)在應(yīng)用于l‘程實(shí)際時(shí)，需要有定量的可靠性指標(biāo)，機(jī)床可靠性是指產(chǎn)品在規(guī)定的工作條件下、規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力。常用的可靠性指標(biāo)有：
可靠度、失效率、可靠壽命、有效壽命等，其中最重要的是可靠度。
機(jī)床可靠度是指產(chǎn)品在規(guī)定的工作條件下、規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的概率，記為R，它是時(shí)間f的函數(shù)。故也記為R(z)。
機(jī)床機(jī)械零件的可靠性設(shè)計(jì)方法是以“應(yīng)力一強(qiáng)度分布干涉理論”為理論基礎(chǔ)的，該理論認(rèn)為機(jī)械零件材料的強(qiáng)度(極限應(yīng)力)a是服從于概率密度函數(shù)，（舯的隨機(jī)變量，而作用于機(jī)械零件危險(xiǎn)截面上的工作應(yīng)力s是服從于概率密度函數(shù)g(s)的隨機(jī)變量，如圖1 5 2所示。
當(dāng)機(jī)床機(jī)械零件的強(qiáng)度和應(yīng)力的概率密度函數(shù)曲線相互重疊時(shí)，即發(fā)生“干涉”現(xiàn)象，陰影部分表示不能保證工作應(yīng)力在任何情況下都小于F極限應(yīng)力，說明設(shè)計(jì)時(shí)原屬于安全的零件，實(shí)際上并不一定安全，存在一定的失效概率。機(jī)床可靠性設(shè)計(jì)的基本原理就是要在保證一定可靠度的前提下，確定有關(guān)的設(shè)計(jì)參數(shù)。其核心問題就是確定零件的可靠度，在實(shí)際設(shè)計(jì)中，往往預(yù)先規(guī)定可靠度，或已知應(yīng)力和強(qiáng)度分布的均值及標(biāo)準(zhǔn)差值，按相關(guān)的計(jì)算確定其可靠度，再利用概率分布和數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法求得所需的謾計(jì)參數(shù)。
機(jī)床機(jī)械零件設(shè)計(jì)采用可靠性設(shè)計(jì)具有很大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，因?yàn)闄C(jī)械零件的可靠性水平主要取決于設(shè)計(jì)階段。統(tǒng)計(jì)表明，在設(shè)計(jì)階段未考慮機(jī)床可靠性的機(jī)械零件，其維修費(fèi)用比已考慮可靠性的相同的機(jī)械零件要高8倍。機(jī)械系統(tǒng)及其零部件的可靠性設(shè)計(jì)的具體過程和步驟可參見有關(guān)文獻(xiàn)。