機(jī)械設(shè)計理念及實踐

時間:2022-05-17 03:32:14

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機(jī)械設(shè)計理念及實踐

摘要:一次性機(jī)械,其使用的時間較短,通常被用在航空航天領(lǐng)域中,或者是軍事領(lǐng)域中,基于此,本文基于一次性機(jī)械設(shè)計的內(nèi)容,以及特點,分析了其具體的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞:一次性機(jī)械;設(shè)計;理念;應(yīng)用

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(jī)械,還會在其研發(fā)的過程中,使用較多的一次性機(jī)械,以此來滿足其運行的需要。該類機(jī)械的使用壽命,較之于常規(guī)機(jī)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(jī)械的作用,需要對其機(jī)械的設(shè)計理念,進(jìn)行有效的把握,繼而更好的運用到實踐的過程中,促進(jìn)其傳動質(zhì)量的提高[1]。

1一次性機(jī)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(jī)械設(shè)備,來實現(xiàn)安全生產(chǎn),因此在其進(jìn)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(jìn)行革新,進(jìn)而提高其生產(chǎn)的效率。在目前一次性機(jī)械的應(yīng)用中,需要科研人員重視其設(shè)計,進(jìn)而使得該機(jī)械設(shè)計的方案,實現(xiàn)科學(xué)化。在以往的一次性機(jī)械應(yīng)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(jī)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(jìn)一次性機(jī)械設(shè)備的性能不斷得到完善[2]。一次性機(jī)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(jìn)行設(shè)計時,需要根據(jù)其具體應(yīng)用領(lǐng)域的各項標(biāo)準(zhǔn)要求,進(jìn)行相應(yīng)的機(jī)械設(shè)計,促使其設(shè)計理念的可靠性。其在進(jìn)行設(shè)計時,需要充分考慮到機(jī)械的使用時間,以及該機(jī)械的整體結(jié)構(gòu)體系,進(jìn)而在此基礎(chǔ)上,對其原始的設(shè)計理念,進(jìn)行優(yōu)化處理,使得經(jīng)過重新設(shè)計的一次性機(jī)械,具有著良好的應(yīng)用性能。其次,在設(shè)計中,需要把握好一次性機(jī)械質(zhì)量輕、體積小的特點,對其進(jìn)行不斷地優(yōu)化,使其應(yīng)用的性能,要好于傳統(tǒng)的機(jī)械,進(jìn)而使其在應(yīng)用的過程中,使得機(jī)械生產(chǎn)的負(fù)荷能力顯著提高,進(jìn)而可以穩(wěn)定的進(jìn)行各項生產(chǎn)作業(yè)活動。最后,在進(jìn)行設(shè)計的過程中,針對一次性機(jī)械的設(shè)計理念,以及常規(guī)機(jī)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(jìn)行重點的設(shè)計研究,促進(jìn)其綜合應(yīng)用能力的提高。

2基于一次性機(jī)械設(shè)計理念的實踐分析研究

一次性機(jī)械在航空航天的研發(fā)中,使用的較多。針對應(yīng)用問題,本文針對其在火箭電動舵機(jī)減速裝置中的實際應(yīng)用,進(jìn)行了分析。首先在電動舵機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中,在一次性機(jī)械設(shè)計理念的指導(dǎo)下,進(jìn)行的應(yīng)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(dǎo)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(jìn)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(yīng)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(jìn)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(jìn)行相應(yīng)控制的。而在一次性機(jī)械設(shè)計理念的指導(dǎo)下,其可以使用靜強度設(shè)計方法,對其齒輪的疲勞情況,進(jìn)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(yīng)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(yán)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(jìn)行相應(yīng)的計算。其計算結(jié)果進(jìn)行分析可知:當(dāng)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(jìn)行分析,當(dāng)其出現(xiàn)此種情況時,進(jìn)行的嚙合作用,將會由原先常規(guī)的1~2次,不斷的進(jìn)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(dāng)其設(shè)計結(jié)束之后,需要對電動舵機(jī)的性能,進(jìn)行嚴(yán)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(fù)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(jī),需要使用直流電動機(jī),進(jìn)行相應(yīng)的測試。之后可以將其設(shè)備的負(fù)載轉(zhuǎn)矩,進(jìn)行分析,當(dāng)其負(fù)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(jìn)行計算。其旋轉(zhuǎn)角計算可知為60度[5-7]。當(dāng)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(jìn)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(jìn)行詳細(xì)的故障檢測[8-9]。

3結(jié)論

在目前的一次性機(jī)械的應(yīng)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(jìn)行科學(xué)、合理的設(shè)計,避免其應(yīng)用的過程中,出現(xiàn)較為嚴(yán)重的磨損,進(jìn)而導(dǎo)致其運行出現(xiàn)安全隱患,如此才可以使得該一次性機(jī)械實現(xiàn)安全的生產(chǎn)。

作者:顧承建 單位:永泰能源股份有限公司