一次性機械設(shè)計理念及實踐

顧承建

（永泰能源股份有限公司靈石裝備制造分公司山西晉中 031300）

0 引言

在我國的軍事武器、航天的發(fā)展中，除了需要使用常規(guī)的、使用壽命較長的機械，還會在其研發(fā)的過程中，使用較多的一次性機械，以此來滿足其運行的需要。該類機械的使用壽命，較之于常規(guī)機械而言，較短，并且僅僅可以使用一次。因此，為了在其運行中，有效的發(fā)揮出該類機械的作用，需要對其機械的設(shè)計理念，進行有效的把握，繼而更好的運用到實踐的過程中，促進其傳動質(zhì)量的提高[1]。

1 一次性機械設(shè)計理念概述

在工業(yè)生產(chǎn)的過程中，需要借助于較多的機械設(shè)備，來實現(xiàn)安全生產(chǎn)，因此在其進行生產(chǎn)的過程中，企業(yè)需要對其零部件的質(zhì)量問題，加強重視。并且對于零件的設(shè)計方案，積極結(jié)合現(xiàn)代化的設(shè)計理念與技術(shù)，進行革新，進而提高其生產(chǎn)的效率。在目前一次性機械的應用中，需要科研人員重視其設(shè)計，進而使得該機械設(shè)計的方案，實現(xiàn)科學化。在以往的一次性機械應用中，其存在著耐久性不高的問題，因此在其設(shè)計中，可以根據(jù)零件本身的耐久性，提高其機械系統(tǒng)的安全系數(shù)，繼而使得產(chǎn)品的耐久性能不斷得到提高，最終促進一次性機械設(shè)備的性能不斷得到完善[2]。一次性機械設(shè)計的特點，可以分為以下三個方面的內(nèi)容：首先，在進行設(shè)計時，需要根據(jù)其具體應用領(lǐng)域的各項標準要求，進行相應的機械設(shè)計，促使其設(shè)計理念的可靠性。其在進行設(shè)計時，需要充分考慮到機械的使用時間，以及該機械的整體結(jié)構(gòu)體系，進而在此基礎(chǔ)上，對其原始的設(shè)計理念，進行優(yōu)化處理，使得經(jīng)過重新設(shè)計的一次性機械，具有著良好的應用性能。其次，在設(shè)計中，需要把握好一次性機械質(zhì)量輕、體積小的特點，對其進行不斷地優(yōu)化，使其應用的性能，要好于傳統(tǒng)的機械，進而使其在應用的過程中，使得機械生產(chǎn)的負荷能力顯著提高，進而可以穩(wěn)定的進行各項生產(chǎn)作業(yè)活動。最后，在進行設(shè)計的過程中，針對一次性機械的設(shè)計理念，以及常規(guī)機械設(shè)計理念存在的不同點，要及時將其存在的優(yōu)勢特點，進行重點的設(shè)計研究，促進其綜合應用能力的提高。

2 基于一次性機械設(shè)計理念的實踐分析研究

一次性機械在航空航天的研發(fā)中，使用的較多。針對應用問題，本文針對其在火箭電動舵機減速裝置中的實際應用，進行了分析。

首先在電動舵機的結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，在一次性機械設(shè)計理念的指導下，進行的應用，使得該裝置的結(jié)構(gòu)，變得很簡單，繼而在其運行的過程中，實現(xiàn)了極佳的傳動效果。

之后在其錐齒輪的設(shè)計過程中，在該理念的指導下，需要對其裝置使用的材料加強重視。其中，大、小錐齒輪的材料，需要是45鋼【3】。材料選定后，需要對小齒輪的材料，進行調(diào)質(zhì)加工，對于大齒輪的材料，做以正火加工。其在運行中，容易出現(xiàn)齒輪的失效問題，因此在實際的設(shè)計應用中，針對出現(xiàn)的該種問題，需要從其齒輪的疲勞問題出發(fā)，進行合理的設(shè)計，避免其在使用的過程中，出現(xiàn)由于齒輪疲勞，造成的斷裂，或者是點蝕情況。在以往的該部分的設(shè)計過程中，針對其出現(xiàn)的疲勞問題，通常多是使用齒根彎曲后，出現(xiàn)的疲勞強度，或者是齒面接觸強度后，來對其疲勞問題，進行相應控制的。而在一次性機械設(shè)計理念的指導下，其可以使用靜強度設(shè)計方法， 對其齒輪的疲勞情況，進行有效的控制。較之于傳統(tǒng)的解決齒輪失效的方法， 該手法具有著顯著的優(yōu)勢。

在該裝置的柔輪設(shè)計應用中，需要對其柔輪的材料加強重視。其柔輪材料的硬度，需要嚴格的控制，具體需要處于32～36HRC內(nèi)，并要對其柔輪的模數(shù)進行相應的計算。其計算結(jié)果進行分析可知：當其模數(shù)在0.2毫米的時候，那么其齒輪在運行的過程中，將會對齒數(shù)發(fā)生一定的作用，即就是嚙合作用[4]。之后在其齒輪轉(zhuǎn)動的過程中，對其諧波情況，進行分析，當其出現(xiàn)此種情況時，進行的嚙合作用，將會由原先常規(guī)的1～2次，不斷的進行增加，最終其發(fā)生嚙合作用的次數(shù)，是齒輪轉(zhuǎn)動齒數(shù)的三分之一左右。

當其設(shè)計結(jié)束之后，需要對電動舵機的性能，進行嚴格的測試。主要的測試內(nèi)容是：該裝置在實際運行中，讓其處于可接受的最大負荷條件下，測試其使用的時間。其在具體的測試中，需要將其裝置按照相關(guān)的要求，放置在監(jiān)測臺上，之后做以歸零。其減速裝置的直流電動機，需要使用直流電動機，進行相應的測試。之后可以將其設(shè)備的負載轉(zhuǎn)矩，進行分析，當其負載轉(zhuǎn)矩處于80N.m時，此時可以使用按板彈簧的剛度，將其裝置的旋轉(zhuǎn)角，進行計算。其旋轉(zhuǎn)角計算可知為60度[5-7]。當其旋轉(zhuǎn)角，轉(zhuǎn)動2次之后，對其每次轉(zhuǎn)動過程中，出現(xiàn)的轉(zhuǎn)速，以及加載情況，進行分析，了解其設(shè)計的性能情況。如果其在測試過程中，出現(xiàn)了裝置的卡死情況，或者是有著較大的噪音情況，需要停止該次測試，之后對其出現(xiàn)問題的裝置部位，進行詳細的故障檢測[8-9]。

3 結(jié)論

在目前的一次性機械的應用過程中，需要研發(fā)人員有效的掌握其設(shè)計理念，以此來進行科學、合理的設(shè)計，避免其應用的過程中，出現(xiàn)較為嚴重的磨損，進而導致其運行出現(xiàn)安全隱患，如此才可以使得該一次性機械實現(xiàn)安全的生產(chǎn)。

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