一、机械系统的特点及对可靠性的要求
　　
　　可靠性研究最初是从四十年代研究电子产品故障开始的。经过四十多年的发展，电子产品可靠性技术体系已经比较完善和成熟，工程经验和数据资源比较丰富，电子产品的可靠性水平已有了很大提高。但随着系统的复杂程度和可靠性要求的日益提高，机械产品的可靠性问题越来越突出，特别是航空产品和军用装备，机械可靠性己成为全系统可靠性的薄弱环节，因此必须对机械可靠性进行研究。
　　复杂机械产品都属于可修复人机系统，实际应用中其可靠性受环境条件、使用条件、维修方法和人的因素等的影响较大；同时，由于机械系统在故障机理、模式、特性以及装配联接等方面不同于电子产品，导致机械产品可靠性具有以下特点：
　　
　　(1)机械产品种类多、功能复杂，各种设备都有其固有的要求，大多数零部件要分别进行设计，通用性差。在进行可靠性设计或可靠性预计时，往往没有现成的可靠性数据可以利用，而必须通过试验才能得到。
　　
　　(2)机械零件的加工过程多，大多数零件是单件加工，零件的质量因工艺过程、加工设备、操作者的技能等因素的变化而异，这势必给统计零件的故障率带来严重的困难。缺少“相似”设备，可靠性预计缺乏可借鉴的相似数据。
　　
　　(3)在机械产品实际工作过程中，由于产品的载荷、温度、压力和系统的工作条件的经常变化造成其失效模式多种多样，甚至同一种产品用在不同的地方所造成的失效模式也不同。因此，不能简单地用一种数学模型来处理。
　　
　　(4)机械产品，尤其是航空机械产品，其结构复杂，环境条件和工作条件变化范围大，在进行可靠性试验时，很难模拟产品的实际使用情况对产品施加综合应力。
　　因此，通过场内试验求得的可靠性指标与外场使用可靠性值差别很大。
　　
　　(5)机械产品的失效类型多种多样，不能象电子产品那样，一般假定为指数分布，在目前人员水平还比较低的情况下，要把试验、使用数据处理成有用的数据，具有一定的困难。
　　(6)机械产品的主要失效机理是疲劳、磨损、老化、腐蚀和变形等，一般具有耗损特性。产品的这种失效机理是与产品的结构、材料、加工过程、工作条件和环境条件等综合因素密切相关的，往往不容易采用简单定量方法描述。
　　
　　(7)机械产品是由零部件、组件、总成组成的系统，故障不仅与单个零件的失效有关，而且与零件间的装配联接、润滑条件等因素有关。有些部件的故障属于零件间的动作不协调。因此，机械产品可靠性的着眼点着重在部件、组件，必须以这些功能模块为研究对象。
　　
　　(8)机械产品的设计多采用安全系数法，具有一定的裕度，允许载荷应力在一定范围内波动。使得机械产品的失效定义与其具体应用场合有关，很难作统一规定。
　　
　　(9)机械产品的可靠性试验一般只能利用小样，而且，为了检测耗损型失效模式所要求的试验时间较长，采用电子产品的可靠性鉴定试验统计方案往往是研制方无法接受的。
　　
　　(10)机械产品的工作环境通常与电子产品不同，对各种环境应力的敏感程度更大。
　　
　　(11)机械系统一般为人机系统，影响系统效能和可靠性的因素，除系统的硬件、软件、环境外。还有人的因素。
　　
　　(12)机械系统都为复杂的可修复系统，使用中，其技术状态多，技术使用过程。复杂，维修对其可靠性影响较大。
　　
　　二、机械可靠性研究中存在的问题
　　
　　机械系统是由硬件(设备)、软件(设备说明书和计算机程序等)、人(操作者)和环境等四要素组成。对系统可靠性研究，目前存在下列问题：经典的可靠性理论和方法是针对硬件的，因此人们对系统的硬件可靠性比较熟悉，并且已经有了一套比较系统完善的技术方法和标准规范，尽管这是单独研究硬件的结果，还需进一步研究发展，但毕竟经历了近半个世纪，比较成熟。软件作为对硬件操作和控制的说明和程序，其物理特性与硬件有着本质的区别。人们对软件可靠性的研究也只有20多年的历史，从理论到方法都尚未成熟，需要着力深人研究。人作为系统的智慧主宰，本应有最佳的表现，但由于人在操作时受到本身素质和生理、心理的健康状况的制约，发生错误是难免的。人对系统可靠性的影响是显而易见的。但如何科学地描述人的可靠性模型，如何在系统可靠性模型中综合，有待深入研究。环境也是人机系统的重要因素，任何系统都是在一定的环境条件中运行的。环境不仅影响硬件的可靠性，而且影响人的可靠性，甚至影响软件的可靠性。环境的极端值对系统可靠性的影响己为人们所熟悉，但环境的变化率对系统可靠性的影响则尚未为人们真正了解。笔者认为后者的影响要远高于前者的影响，然而至今还没有建立这个影响的模型，更没有综合到系统可靠性模型之中。
　　机械可靠性可分为固有可靠性和使用可靠性。固有可靠性是由设计制造和试验定型阶段决定的。由于可靠性指标不能被实时检测，设计中只能依靠设计师的经验和参照类似产品的统计数据，凭借有关标准和前人总结的可靠性设计技术开展工作。是否奏效要等到产品制造出来并提供使用之后方能统计而知。从设计到验证，时间周期很长，设计者往往处于信息滞后的盲目被动状态。同时，由于我国可靠性基础性工作较薄弱，加上机械可靠性理论不成熟，近几年照搬了国外大量的标准与方法。设计中，指标过于综合与抽象，难以设计到具体产品中去，造成机械可靠性与实际相差较大。这种多半依靠量化因子，重理论，轻实践的方法不能适应我国可靠性工作的需要。必须从工程使用角度出发，加强基础性工作与管理，走出一条与工程实践相结合的可靠性路子。
　　使用可靠性是机械在使用中表现出的可靠性，其不仅与固有可靠性有关，还受使用与维修等因素的影响。使用可靠性的研究是掌握机械故障规律，正确指导使用与维修，不断积累基础数据，反馈指导论证设计的有效途径。目前，使用可靠性的研究基本是照搬电子产品可靠性的理论与方法。研究中，对系统中的硬件考虑较多，而对系统中的软件、环境、人的因素及机械故障与维修的特性等考虑较少，在故障的模式、机理、模型及系统可靠性的预测方面采用恒定故障率模型较多；在故障数据的统计和可靠性评价指标等方面基本采用不可修复系统的简单处理方法：对可修复系统可靠性的处理通常假定系统修复后“好如新”，采用来自同一总体的简单样本分析方法，对环境、维护、修理等因素的考虑较少。缺乏实用的可靠性方法，因而造成机械可靠性研究收效甚微，可靠性评价结果往往与实际相差较大。
　　
　　三、机械使用可靠性研究的目的意义
　　
　　机械可靠性是由设计、制造决定的。但在使用阶段仍有大量保持和提高机械可靠性的各项工作。通过使用阶段可靠性工作，不仅能保持和恢复其固有可靠性和提高其使用可靠性，而且对发挥机械的效能具有十分重要的作用。这是因为：
　　
　　(1)机械的结构及功能固然是由设计、生产决定的。但是使用阶段是设计、生产的继续，许多故障要在一定的条件和时间下发生，只有经过使用阶段的统计评价与反馈，开展可靠性增长工作，才能不断提高机械的可靠性。
　　
　　(2)机械的使用、维修条件固然要由研制时加以确定，但使用、维修条件也并非是一成不变的，必须根据实际环境加以修正。另外由于数据量较少，在研制阶段确定维修规划，维修周期往往趋于保守，通过使用阶段的合理调整，可以优化维修周期与结构，提高机械的有效性。
　　
　　(3)机械在研制、定型、生产过程中，所抽取的样本量较少，做出的各种决策都包含有一定的风险，对于设计上的不足，在使用过程中如能发现并采取一定措施就可避免。这实际上使机械的可靠性得到提高。
　　
　　(4)机械定型、保障、使用条件确定是有阶段性的，但科技发展是无止境的，新材料、新工艺、新方法、新产品层出不穷，将给可靠性与保障提供新的手段和技术。
　　
　　四、使用阶段机械可靠性工作具有深远而重大的意义
　　
　　(1)便于评定机械在实际使用条件下的可靠性水平，验证机械的设计可靠性。
　　
　　(2)便于研究不同的使用条件、使用方法和使用特点对机械可靠性的影响，弄清机械的故障规律，制订机械可靠性的有关标准，并为进一步开展机械可靠性研究提供依据。
　　　(3)便于研究维修对机械可靠性的影响，制定最优的维修规程与制度，提高机械的利用率。
　　
　　(4)通过对机械使用可靠性的研究，可以找出其薄弱环节，采取相应措施避免故障发生或完善机械的使用，以提高机械的使用可靠性，延长机械的使用寿命。
　　
　　(5)通过对机械使用可靠性的研究可以不断积累基础性数据，为机械的设计与改进奠定基础。
　　
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