機械設計理念及實踐
時間:2022-05-17 03:32:14
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摘要:一次性機械,其使用的時間較短,通常被用在航空航天領域中,或者是軍事領域中,基于此,本文基于一次性機械設計的內容,以及特點,分析了其具體的應用。
關鍵詞:一次性機械;設計;理念;應用
在我國的軍事武器、航天的發展中,除了需要使用常規的、使用壽命較長的機械,還會在其研發的過程中,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,有效的發揮出該類機械的作用,需要對其機械的設計理念,進行有效的把握,繼而更好的運用到實踐的過程中,促進其傳動質量的提高[1]。
1一次性機械設計理念概述
在工業生產的過程中,需要借助于較多的機械設備,來實現安全生產,因此在其進行生產的過程中,企業需要對其零部件的質量問題,加強重視。并且對于零件的設計方案,積極結合現代化的設計理念與技術,進行革新,進而提高其生產的效率。在目前一次性機械的應用中,需要科研人員重視其設計,進而使得該機械設計的方案,實現科學化。在以往的一次性機械應用中,其存在著耐久性不高的問題,因此在其設計中,可以根據零件本身的耐久性,提高其機械系統的安全系數,繼而使得產品的耐久性能不斷得到提高,最終促進一次性機械設備的性能不斷得到完善[2]。一次性機械設計的特點,可以分為以下三個方面的內容:首先,在進行設計時,需要根據其具體應用領域的各項標準要求,進行相應的機械設計,促使其設計理念的可靠性。其在進行設計時,需要充分考慮到機械的使用時間,以及該機械的整體結構體系,進而在此基礎上,對其原始的設計理念,進行優化處理,使得經過重新設計的一次性機械,具有著良好的應用性能。其次,在設計中,需要把握好一次性機械質量輕、體積小的特點,對其進行不斷地優化,使其應用的性能,要好于傳統的機械,進而使其在應用的過程中,使得機械生產的負荷能力顯著提高,進而可以穩定的進行各項生產作業活動。最后,在進行設計的過程中,針對一次性機械的設計理念,以及常規機械設計理念存在的不同點,要及時將其存在的優勢特點,進行重點的設計研究,促進其綜合應用能力的提高。
2基于一次性機械設計理念的實踐分析研究
一次性機械在航空航天的研發中,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構設計過程中,在一次性機械設計理念的指導下,進行的應用,使得該裝置的結構,變得很簡單,繼而在其運行的過程中,實現了極佳的傳動效果。之后在其錐齒輪的設計過程中,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,進行調質加工,對于大齒輪的材料,做以正火加工。其在運行中,容易出現齒輪的失效問題,因此在實際的設計應用中,針對出現的該種問題,需要從其齒輪的疲勞問題出發,進行合理的設計,避免其在使用的過程中,出現由于齒輪疲勞,造成的斷裂,或者是點蝕情況。在以往的該部分的設計過程中,針對其出現的疲勞問題,通常多是使用齒根彎曲后,出現的疲勞強度,或者是齒面接觸強度后,來對其疲勞問題,進行相應控制的。而在一次性機械設計理念的指導下,其可以使用靜強度設計方法,對其齒輪的疲勞情況,進行有效的控制。較之于傳統的解決齒輪失效的方法,該手法具有著顯著的優勢。在該裝置的柔輪設計應用中,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,并要對其柔輪的模數進行相應的計算。其計算結果進行分析可知:當其模數在0.2毫米的時候,那么其齒輪在運行的過程中,將會對齒數發生一定的作用,即就是嚙合作用[4]。之后在其齒輪轉動的過程中,對其諧波情況,進行分析,當其出現此種情況時,進行的嚙合作用,將會由原先常規的1~2次,不斷的進行增加,最終其發生嚙合作用的次數,是齒輪轉動齒數的三分之一左右。當其設計結束之后,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的要求,放置在監測臺上,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。之后可以將其設備的負載轉矩,進行分析,當其負載轉矩處于80N.m時,此時可以使用按板彈簧的剛度,將其裝置的旋轉角,進行計算。其旋轉角計算可知為60度[5-7]。當其旋轉角,轉動2次之后,對其每次轉動過程中,出現的轉速,以及加載情況,進行分析,了解其設計的性能情況。如果其在測試過程中,出現了裝置的卡死情況,或者是有著較大的噪音情況,需要停止該次測試,之后對其出現問題的裝置部位,進行詳細的故障檢測[8-9]。
3結論
在目前的一次性機械的應用過程中,需要研發人員有效的掌握其設計理念,以此來進行科學、合理的設計,避免其應用的過程中,出現較為嚴重的磨損,進而導致其運行出現安全隱患,如此才可以使得該一次性機械實現安全的生產。
作者:顧承建 單位:永泰能源股份有限公司
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