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机械铝铸件可靠性设计的发展

2018-03-27 10:12:01
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传统的机械零部件设计中采用的载荷和材料性能等数据是取其平均值,没有考虑这些数据的分散性;同时,为了保证可靠性,往往对计算载荷和选用的强度等分别乘以各种   系数,既增加了制造成本,又不足以保证其可靠性的提高。随着对机械破坏机理认识的日趋深化,铝铸件对机械故障资料的日积月累,以及概率与统计论在机械零部件的应力与强度分析方面的应用等,为机械零部件的可靠性设计提供了理论基础和实践经验。于是,在传统设计方法的基础上,结合可靠性分析理论和数学规划方法,机械零部件可靠性设计方法得到越来越广泛的应用。不同于用   系数来保证零部件可靠性的传统设计方法,机械零部件可靠性设计方法采用可靠度或其他可靠性指标来保证其可靠性,对失效可能性的认识和估计都比较合理;因此,国内外越来越多的学者积极投入到对其的研究之中。

在对机械零部件加工中的振动的利用中,振动切削是   容易实现也是应用效果较好的方法之一,通过在机械零部件的加工中应用振动切削能够极大地改善机械零部件的加工表面质量。振动切削的原理主要是通过改变待加工工件之间的空间和时间条件以引起切削加工原理的改变,降低机械零部件加工过程中的切削热和切削力对机械零部件加工所造成的影响,从而使得机械零部件的切削质量能够得到较大地提升,同时提高机械零部件加工的时效性。振动切削的时间较为短暂,因此在使用振动切削时能够将振动对机械零部件加工质量的影响,这是由于振动切削的作用时间较短,其所产生的振动在振动切削时并未来得及作用到待加工零部件时刀具即以离开了所作用的工件。在机械加工的过程中,通过将机械加工时的切削速度进行有规律地调整,既可以将切削振动所造成的影响降低,还能够通过此种措施合理利用振动提高加工的表面质量。比如在机械零部件加工中当振动产生时,通过降低切削力和切削温度可以使得热处理的零件的变形和裂纹得到较大程度地降低,从而实现对于机械零部件的精密加工。

铝合金压铸件在过去的几十年中,概率论在机械零部件可靠性设计方面的运用获得了巨大成功,概率可靠性方法成为处理不确定性的   为普遍的方法。随着科学技术的发展,人们逐渐认识到工程中除了随机性以外,还存在着另一类重要信息—模糊信息。

模糊可靠性设计方法就是在可靠性设计过程中,运用模糊数学处理模糊信息,使计算得到的零部件可靠度结果   符合实际情况。实际上,由于受微观组织不均匀性等内在分散性和载荷历程工作环境等外在分散性的影响,实际工程结构的应力响应表现出很强的随机性;因此,考虑这些随机因素影响的结构可靠性设计很有   。

机械零部件可靠性设计避免了设计的保守性和不合理性,同时使所设计的零部件在整个寿命周期内失效次数减少,从而提高了零部件以及设备的工作效率,维修费用也因此降低。机械零部件可靠性设计虽然比传统设计花费较多的时间和费用,但是在积累了设计数据和经验后,情况会大大改善。

本文通过对可靠性设计方法的总结和评述,可以帮助设计者根据实际需求选择合适的可靠性设计方法,对机械零部件进行可靠性设计,从而提高产品的可靠度;同时,可以节省材料,提   ,减少能耗,降低成本,获得显著的经济效益和社会效益。

应该指出的是,压铸铝件在机械零部件可靠性设计中,并不是要求所有的零部件都有很高的可靠度,也不是要求所有的零部件都有同样的可靠性指标,而是应当根据不同的情况,根据具体的设计要求和该零部件在整个机械系统的重要程度,选择合适的设计方法对零部件进行   为合理和计算精度   高的可靠性设计。