安全工程师：机械可靠性设计（3）

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　　三、机械设备结构可靠性设计要点

　　（一）、确定零件合理的安全系数

　　安全系数是指零件在理论上计算的承载能力与实际所能承担的负荷之比值。确定安全系数时应考虑以下几个因素：

　　（1）、环境条件的影响如温度、湿度、冲击、振动等；

　　（2）、使用中发生超负荷或误操作时的后果；

　　（3）、为提高安全系数所付出的经济代价是否合算等。

　　安全系数的提高应通过优化结构设计来达到，而不是简单地通过增加构件尺寸、增加重量或增加费用等方法来实现。

　　（二）、贮备设计（冗余设计）

　　贮备设计是指将若干功能相同的零组部件作为备用机构，当其中某个零组部件出现故障时，备用机构马上启动工作，使机器仍能保持正常工作。例如，滚动轴承中的双排滚珠，当其中一排损坏时，另一排仍可以维持正常工作。

　　采用贮备设计的产品，一般是有剧毒的化工设备、故障率较高的设备、流水生产线上的关键设备或一旦出现事故损失较大的设备。

　　贮备设计的目的在于提高可靠性，如果盲目采用，或设计不当将会因增加体积、重量和费用而导致相反的效果。

　　（三）、耐环境设计

　　在产品设计时要考虑环境条件的影响，应进行耐机械应力（振动、冲击等）、设计和抗气候条件（高温、低温、潮湿、雨淋、日晒、风化、腐蚀等）、设计。设计时就应预计产品实际使用的环境条件，并采取相应的耐环境措施。为此，在设计、试制阶段要进行实验室模拟或现场作预计环境条件下的可靠性试验，如耐久性试验、寿命试验、环境试验、可靠性测定和可靠性验证等试验。

　　（四）、简单化和标准化设计

　　产品简单化和标准化是提高可靠性的关键，即产品在满足功能要求的前提下，其结构越简单越好，因为这时零件数少了，发生故障的机会就少了。

　　在简单化和标准化设计中应注意如下几点：

　　（1）、应避免单纯追求高水平及复杂化，尽量选用标准件。

　　（2）、要处理好极限设计，设计时应考虑并保证产品在各种恶劣条件下工作的可靠性，可以通过保险机构、连锁机构等安全装置或安全措施来解决。

责任编辑：波波

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发布：2007-07-31 11:12 编辑：泛普软件 · xiaona [打印此页] [关闭]

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