一次性机械设计理念及实践

顾承建

（永泰能源股份有限公司灵石装备制造分公司山西晋中 031300）

0 引言

在我国的军事武器、航天的发展中，除了需要使用常规的、使用寿命较长的机械，还会在其研发的过程中，使用较多的一次性机械，以此来满足其运行的需要。该类机械的使用寿命，较之于常规机械而言，较短，并且仅仅可以使用一次。因此，为了在其运行中，有效的发挥出该类机械的作用，需要对其机械的设计理念，进行有效的把握，继而更好的运用到实践的过程中，促进其传动质量的提高[1]。

1 一次性机械设计理念概述

在工业生产的过程中，需要借助于较多的机械设备，来实现安全生产，因此在其进行生产的过程中，企业需要对其零部件的质量问题，加强重视。并且对于零件的设计方案，积极结合现代化的设计理念与技术，进行革新，进而提高其生产的效率。在目前一次性机械的应用中，需要科研人员重视其设计，进而使得该机械设计的方案，实现科学化。在以往的一次性机械应用中，其存在着耐久性不高的问题，因此在其设计中，可以根据零件本身的耐久性，提高其机械系统的安全系数，继而使得产品的耐久性能不断得到提高，最终促进一次性机械设备的性能不断得到完善[2]。一次性机械设计的特点，可以分为以下三个方面的内容：首先，在进行设计时，需要根据其具体应用领域的各项标准要求，进行相应的机械设计，促使其设计理念的可靠性。其在进行设计时，需要充分考虑到机械的使用时间，以及该机械的整体结构体系，进而在此基础上，对其原始的设计理念，进行优化处理，使得经过重新设计的一次性机械，具有着良好的应用性能。其次，在设计中，需要把握好一次性机械质量轻、体积小的特点，对其进行不断地优化，使其应用的性能，要好于传统的机械，进而使其在应用的过程中，使得机械生产的负荷能力显著提高，进而可以稳定的进行各项生产作业活动。最后，在进行设计的过程中，针对一次性机械的设计理念，以及常规机械设计理念存在的不同点，要及时将其存在的优势特点，进行重点的设计研究，促进其综合应用能力的提高。

2 基于一次性机械设计理念的实践分析研究

一次性机械在航空航天的研发中，使用的较多。针对应用问题，本文针对其在火箭电动舵机减速装置中的实际应用，进行了分析。

首先在电动舵机的结构设计过程中，在一次性机械设计理念的指导下，进行的应用，使得该装置的结构，变得很简单，继而在其运行的过程中，实现了极佳的传动效果。

之后在其锥齿轮的设计过程中，在该理念的指导下，需要对其装置使用的材料加强重视。其中，大、小锥齿轮的材料，需要是45钢【3】。材料选定后，需要对小齿轮的材料，进行调质加工，对于大齿轮的材料，做以正火加工。其在运行中，容易出现齿轮的失效问题，因此在实际的设计应用中，针对出现的该种问题，需要从其齿轮的疲劳问题出发，进行合理的设计，避免其在使用的过程中，出现由于齿轮疲劳，造成的断裂，或者是点蚀情况。在以往的该部分的设计过程中，针对其出现的疲劳问题，通常多是使用齿根弯曲后，出现的疲劳强度，或者是齿面接触强度后，来对其疲劳问题，进行相应控制的。而在一次性机械设计理念的指导下，其可以使用静强度设计方法， 对其齿轮的疲劳情况，进行有效的控制。较之于传统的解决齿轮失效的方法， 该手法具有着显著的优势。

在该装置的柔轮设计应用中，需要对其柔轮的材料加强重视。其柔轮材料的硬度，需要严格的控制，具体需要处于32～36HRC内，并要对其柔轮的模数进行相应的计算。其计算结果进行分析可知：当其模数在0.2毫米的时候，那么其齿轮在运行的过程中，将会对齿数发生一定的作用，即就是啮合作用[4]。之后在其齿轮转动的过程中，对其谐波情况，进行分析，当其出现此种情况时，进行的啮合作用，将会由原先常规的1～2次，不断的进行增加，最终其发生啮合作用的次数，是齿轮转动齿数的三分之一左右。

当其设计结束之后，需要对电动舵机的性能，进行严格的测试。主要的测试内容是：该装置在实际运行中，让其处于可接受的最大负荷条件下，测试其使用的时间。其在具体的测试中，需要将其装置按照相关的要求，放置在监测台上，之后做以归零。其减速装置的直流电动机，需要使用直流电动机，进行相应的测试。之后可以将其设备的负载转矩，进行分析，当其负载转矩处于80N.m时，此时可以使用按板弹簧的刚度，将其装置的旋转角，进行计算。其旋转角计算可知为60度[5-7]。当其旋转角，转动2次之后，对其每次转动过程中，出现的转速，以及加载情况，进行分析，了解其设计的性能情况。如果其在测试过程中，出现了装置的卡死情况，或者是有着较大的噪音情况，需要停止该次测试，之后对其出现问题的装置部位，进行详细的故障检测[8-9]。

3 结论

在目前的一次性机械的应用过程中，需要研发人员有效的掌握其设计理念，以此来进行科学、合理的设计，避免其应用的过程中，出现较为严重的磨损，进而导致其运行出现安全隐患，如此才可以使得该一次性机械实现安全的生产。

参考文献：

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