本文關(guān)鍵詞：一次性機(jī)械設(shè)計(jì)理念及實(shí)踐，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】一次性機(jī)械設(shè)計(jì)理念一般應(yīng)用在壽命相對(duì)較短的機(jī)械設(shè)備中。與普通機(jī)械相比，一次性機(jī)械具有體系小和材質(zhì)輕的特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用到機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)中，但是由于目前一次性機(jī)械設(shè)計(jì)還在不斷發(fā)展階段，因此具有較大的提升空間。完善一次性機(jī)械設(shè)計(jì)理念，融入更多的先進(jìn)內(nèi)容，讓一次性機(jī)械設(shè)計(jì)理念變得更加豐富，進(jìn)而促進(jìn)我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)，提升工業(yè)生產(chǎn)價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】一次性機(jī)械設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)理念；實(shí)踐

1一次性機(jī)械設(shè)計(jì)內(nèi)容

生產(chǎn)工業(yè)零部件的主要目的是為了促進(jìn)大型機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)和加工水平的不斷提高，同時(shí)，為工業(yè)生產(chǎn)提供更多途徑。就我國(guó)現(xiàn)階段的工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀而言，工業(yè)生產(chǎn)的生產(chǎn)水平仍需進(jìn)一步推廣和應(yīng)用。根據(jù)我國(guó)目前國(guó)情來(lái)看，還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的研究力度，不僅應(yīng)研發(fā)出卓越的產(chǎn)品，還要建立健全一次性機(jī)械設(shè)計(jì)理念體系以及內(nèi)容，促進(jìn)我國(guó)一次性機(jī)械設(shè)計(jì)工作的發(fā)展。在我國(guó)電動(dòng)舵機(jī)的設(shè)計(jì)領(lǐng)域中，電動(dòng)舵機(jī)零部件設(shè)計(jì)就充分應(yīng)用到了一次性機(jī)械設(shè)計(jì)理念。具體內(nèi)容如下：在我國(guó)某工廠中，對(duì)某型號(hào)電動(dòng)舵機(jī)減速裝置設(shè)計(jì)的要求標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)為，堵轉(zhuǎn)輸出力矩≥78.4N•m，額定輸出力矩≥44.1N•m，由于空間結(jié)構(gòu)受到限制，因此對(duì)減速器的要求為體積較小，一般不能高于75mm×70mm×50mm，綜合來(lái)看，，對(duì)電動(dòng)舵機(jī)減速裝置的零部件的要求較為嚴(yán)格。因?yàn)樵摿悴考质窃陔妱?dòng)舵機(jī)的生產(chǎn)以及加工中使用，所以更應(yīng)該對(duì)零部件設(shè)計(jì)進(jìn)行嚴(yán)格的把控。如果按照傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)方法對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)，大多設(shè)計(jì)人員會(huì)以耐久性的為主要設(shè)計(jì)角度，提高一次性機(jī)械的耐久性，而且會(huì)通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)機(jī)械系統(tǒng)強(qiáng)度的安全系數(shù)進(jìn)行分析，保留較大的安全系數(shù)。已往的設(shè)計(jì)工作中，該方法滿足當(dāng)時(shí)的工作要求和時(shí)代對(duì)工業(yè)生產(chǎn)零部件的需求。由于我國(guó)社會(huì)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，工業(yè)生產(chǎn)零部件的需求也變的多元化，因此傳統(tǒng)的一次性機(jī)械設(shè)計(jì)方法不符合現(xiàn)代對(duì)零部件的要求。同時(shí)采用傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)方法生產(chǎn)的零部件，極其容易導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備失效。為了能夠與時(shí)俱進(jìn)，設(shè)計(jì)出更符合現(xiàn)代要求的零部件，當(dāng)對(duì)零部件設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該豐富一次性機(jī)械設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)理念，并加以推廣和應(yīng)用。在保證其性能的前提下，改善零部件以及機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量，全方面、多角度的促進(jìn)我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。

2一次性機(jī)械設(shè)計(jì)特點(diǎn)

在我國(guó)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展和社會(huì)不斷建設(shè)的前提背景下，一次性機(jī)械設(shè)計(jì)理念也漸漸得到了業(yè)界的廣泛應(yīng)用。在對(duì)一次性機(jī)械設(shè)備的使用中，該類設(shè)備也展現(xiàn)了很多的特點(diǎn)。在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)一次性機(jī)械設(shè)備的指標(biāo)要求都相對(duì)較高，因此要保證一次性機(jī)械設(shè)計(jì)理念較為嚴(yán)格。通過(guò)大量的分析以及討論，總結(jié)出一次性機(jī)械的特點(diǎn)，其主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。第一，壽命長(zhǎng)和體系大是傳統(tǒng)機(jī)械的主要特點(diǎn)，但是相對(duì)于一次性機(jī)械設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)一次性機(jī)械的目的是為了在單次的使用中發(fā)揮最優(yōu)的性能。一次性機(jī)械設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)相比，壽命使用情況確實(shí)不如傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)，但是在單次的使用中卻能比傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)展現(xiàn)出更好的性能。設(shè)計(jì)人員無(wú)論是對(duì)日常機(jī)械的操作還是使用中，都不用擔(dān)心一次性機(jī)械的磨損以及疲勞問(wèn)題，在各個(gè)方面都獲得了很好的效果。根據(jù)目前工作生產(chǎn)現(xiàn)狀來(lái)看，只要能夠保證一次性機(jī)械在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成工作任務(wù)，就達(dá)到理想的使用效果。第二，通過(guò)大量的對(duì)比分析證明，一次性機(jī)械在實(shí)際生活中的應(yīng)用均高于常規(guī)機(jī)械設(shè)計(jì)。其具體表現(xiàn)在，由于采用常規(guī)機(jī)械方法設(shè)計(jì)出來(lái)的機(jī)械都具有失效的問(wèn)題，因此造成了工業(yè)生產(chǎn)存在的隱患，降低了工業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益，而使用一次性機(jī)械設(shè)計(jì)理念對(duì)機(jī)械進(jìn)行設(shè)計(jì)，能夠有效地促進(jìn)動(dòng)力傳遞，并得到了很好的優(yōu)化設(shè)計(jì)，不僅保障了機(jī)械的負(fù)荷能力，還可顯著提升機(jī)械內(nèi)部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。第三，雖然一次性機(jī)械設(shè)計(jì)理念和常規(guī)機(jī)械技術(shù)理論存在一定差異，但是在實(shí)際投入使用的過(guò)程中，兩者都具備自己的優(yōu)點(diǎn)而且較為突出。在實(shí)際的工作生產(chǎn)中，一次性機(jī)械設(shè)計(jì)明顯優(yōu)于常規(guī)機(jī)械設(shè)計(jì)理論。在日后對(duì)一次性機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)，要以一次性機(jī)械的設(shè)計(jì)理念為標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合現(xiàn)代先進(jìn)設(shè)計(jì)理念以及技術(shù)，促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展。

3一次性機(jī)械設(shè)計(jì)理念的實(shí)際應(yīng)用

3.1設(shè)計(jì)電動(dòng)舵機(jī)結(jié)構(gòu)

當(dāng)設(shè)計(jì)電舵機(jī)結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)以一次性機(jī)械設(shè)計(jì)理念為標(biāo)準(zhǔn)，保證電動(dòng)舵機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，提升電動(dòng)舵機(jī)的傳動(dòng)能力和強(qiáng)度。確定電動(dòng)舵機(jī)最終的改善設(shè)計(jì)方案。

3.2設(shè)計(jì)錐齒輪

對(duì)錐齒輪進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)齒輪的材料有一定的要求，小錐齒輪應(yīng)采用45鋼，并進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理；大齒輪也應(yīng)采用45鋼，并采用正火處理。小齒輪的傳遞轉(zhuǎn)矩為0.2303N•m，造成齒輪失效的主要原因是齒根疲勞折斷以及齒面疲勞點(diǎn)蝕，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)理論中常采用齒根彎曲疲勞強(qiáng)度以及齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)校對(duì)，避免齒輪失效。根據(jù)齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算齒輪模數(shù)為0.5mm，根據(jù)齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算齒輪模數(shù)為0.6mm。在同等負(fù)荷下，使用靜強(qiáng)度計(jì)算方法可將模數(shù)與常規(guī)齒根彎曲疲勞強(qiáng)度、齒面接觸疲勞強(qiáng)度校對(duì)設(shè)計(jì)方法相比降低至40%。

3.3設(shè)計(jì)柔輪

在對(duì)柔輪選用過(guò)程中，保證柔輪材料硬度在32至36HRC之間。根據(jù)齒面耐磨計(jì)算方法，對(duì)柔輪模數(shù)進(jìn)行計(jì)算，其模數(shù)為0.2mm，也就說(shuō)明當(dāng)普通齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，就會(huì)有1至2對(duì)齒數(shù)發(fā)生嚙合，當(dāng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)呈諧波時(shí)，參與嚙合的齒數(shù)就會(huì)比普通齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)增多，約為總齒數(shù)的30%。3.4測(cè)試電動(dòng)舵機(jī)性能在設(shè)計(jì)完成后，對(duì)電動(dòng)舵機(jī)的減速裝置進(jìn)行性能測(cè)試。其主要內(nèi)容為最大負(fù)荷下減速器裝置的壽命長(zhǎng)短。把設(shè)計(jì)的電動(dòng)舵機(jī)減速系統(tǒng)裝置安裝于測(cè)試臺(tái)，將電氣以及機(jī)械歸零處理，采用直流電動(dòng)機(jī)控制器對(duì)直流電動(dòng)機(jī)選擇進(jìn)行控制。按板彈簧剛度計(jì)算出當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為80N•m時(shí)，減速器旋轉(zhuǎn)角約為60度，經(jīng)過(guò)2次旋轉(zhuǎn)角達(dá)到60度的測(cè)試后，對(duì)單次旋轉(zhuǎn)角度、減速器轉(zhuǎn)速以及加載次數(shù)進(jìn)行記錄。在測(cè)試過(guò)程中，一旦發(fā)生減速器卡死、電動(dòng)機(jī)燒壞和噪聲超標(biāo)，應(yīng)立即終止試驗(yàn)，結(jié)果判定為電動(dòng)舵機(jī)系統(tǒng)失效。綜合來(lái)看，一次性機(jī)械設(shè)計(jì)理念和實(shí)踐工作，能夠促進(jìn)我國(guó)日常的工業(yè)生產(chǎn)，提高了生產(chǎn)和加工水平，也讓產(chǎn)品的質(zhì)量得到保障。

4結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)我國(guó)現(xiàn)階段一次性機(jī)械設(shè)計(jì)理念和實(shí)踐進(jìn)行探討分析，總結(jié)出我國(guó)現(xiàn)階段工業(yè)生產(chǎn)一次性機(jī)械設(shè)計(jì)內(nèi)容和特點(diǎn)存在的主要問(wèn)題，提出了有效地針對(duì)性措施。在對(duì)一次性機(jī)械進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要豐富一次性機(jī)械理念的內(nèi)容，提高加工和生產(chǎn)水平，從而提升我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。為促進(jìn)我國(guó)一次性機(jī)械設(shè)計(jì)發(fā)展，提供科學(xué)合理的有效保障措施。

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作者:孫學(xué)彥 單位:江蘇永鋼集團(tuán)有限公司

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