安全工程師：機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)（3）

　　三、機(jī)械設(shè)備結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)要點(diǎn)

　　（一）、確定零件合理的安全系數(shù)

　　安全系數(shù)是指零件在理論上計(jì)算的承載能力與實(shí)際所能承擔(dān)的負(fù)荷之比值。確定安全系數(shù)時應(yīng)考慮以下幾個因素：

　?。?）、環(huán)境條件的影響如溫度、濕度、沖擊、振動等；

　?。?）、使用中發(fā)生超負(fù)荷或誤操作時的后果；

　?。?）、為提高安全系數(shù)所付出的經(jīng)濟(jì)代價是否合算等。

　　安全系數(shù)的提高應(yīng)通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來達(dá)到，而不是簡單地通過增加構(gòu)件尺寸、增加重量或增加費(fèi)用等方法來實(shí)現(xiàn)。

　　（二）、貯備設(shè)計(jì)（冗余設(shè)計(jì)）

　　貯備設(shè)計(jì)是指將若干功能相同的零組部件作為備用機(jī)構(gòu)，當(dāng)其中某個零組部件出現(xiàn)故障時，備用機(jī)構(gòu)馬上啟動工作，使機(jī)器仍能保持正常工作。例如，滾動軸承中的雙排滾珠，當(dāng)其中一排損壞時，另一排仍可以維持正常工作。

　　采用貯備設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，一般是有劇毒的化工設(shè)備、故障率較高的設(shè)備、流水生產(chǎn)線上的關(guān)鍵設(shè)備或一旦出現(xiàn)事故損失較大的設(shè)備。

　　貯備設(shè)計(jì)的目的在于提高可靠性，如果盲目采用，或設(shè)計(jì)不當(dāng)將會因增加體積、重量和費(fèi)用而導(dǎo)致相反的效果。

　　（三）、耐環(huán)境設(shè)計(jì)

　　在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時要考慮環(huán)境條件的影響，應(yīng)進(jìn)行耐機(jī)械應(yīng)力（振動、沖擊等）、設(shè)計(jì)和抗氣候條件（高溫、低溫、潮濕、雨淋、日曬、風(fēng)化、腐蝕等）、設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)時就應(yīng)預(yù)計(jì)產(chǎn)品實(shí)際使用的環(huán)境條件，并采取相應(yīng)的耐環(huán)境措施。為此，在設(shè)計(jì)、試制階段要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室模擬或現(xiàn)場作預(yù)計(jì)環(huán)境條件下的可靠性試驗(yàn)，如耐久性試驗(yàn)、壽命試驗(yàn)、環(huán)境試驗(yàn)、可靠性測定和可靠性驗(yàn)證等試驗(yàn)。

　　（四）、簡單化和標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)

　　產(chǎn)品簡單化和標(biāo)準(zhǔn)化是提高可靠性的關(guān)鍵，即產(chǎn)品在滿足功能要求的前提下，其結(jié)構(gòu)越簡單越好，因?yàn)檫@時零件數(shù)少了，發(fā)生故障的機(jī)會就少了。

　　在簡單化和標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)中應(yīng)注意如下幾點(diǎn)：

　?。?）、應(yīng)避免單純追求高水平及復(fù)雜化，盡量選用標(biāo)準(zhǔn)件。

　?。?）、要處理好極限設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)時應(yīng)考慮并保證產(chǎn)品在各種惡劣條件下工作的可靠性，可以通過保險機(jī)構(gòu)、連鎖機(jī)構(gòu)等安全裝置或安全措施來解決。

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