安全工程師：機械可靠性設計（3）

　　三、機械設備結(jié)構(gòu)可靠性設計要點

　　（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算的承載能力與實際所能承擔的負荷之比值。確定安全系數(shù)時應考慮以下幾個因素：

　?。?）、環(huán)境條件的影響如溫度、濕度、沖擊、振動等；

　?。?）、使用中發(fā)生超負荷或誤操作時的后果；

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

　　安全系數(shù)的提高應通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)設計來達到，而不是簡單地通過增加構(gòu)件尺寸、增加重量或增加費用等方法來實現(xiàn)。

　　（二）、貯備設計（冗余設計）

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

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

　　貯備設計的目的在于提高可靠性，如果盲目采用，或設計不當將會因增加體積、重量和費用而導致相反的效果。

　　（三）、耐環(huán)境設計

　　在產(chǎn)品設計時要考慮環(huán)境條件的影響，應進行耐機械應力（振動、沖擊等）、設計和抗氣候條件（高溫、低溫、潮濕、雨淋、日曬、風化、腐蝕等）、設計。設計時就應預計產(chǎn)品實際使用的環(huán)境條件，并采取相應的耐環(huán)境措施。為此，在設計、試制階段要進行實驗室模擬或現(xiàn)場作預計環(huán)境條件下的可靠性試驗，如耐久性試驗、壽命試驗、環(huán)境試驗、可靠性測定和可靠性驗證等試驗。

　　（四）、簡單化和標準化設計

　　產(chǎn)品簡單化和標準化是提高可靠性的關鍵，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，因為這時零件數(shù)少了，發(fā)生故障的機會就少了。

　　在簡單化和標準化設計中應注意如下幾點：

　　（1）、應避免單純追求高水平及復雜化，盡量選用標準件。

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

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