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机械设计理念及实践

摘要:一次性机械,其使用的时间较短,通常被用在航空航天领域中,或者是军事领域中,基于此,本文基于一次性机械设计的内容,以及特点,分析了其具体的应用。

关键词:一次性机械;设计;理念;应用

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。

作者:顾承建 单位:永泰能源股份有限公司

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