一次性機(jī)械設(shè)計(jì)理念及實(shí)踐探析

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1概述

一次性機(jī)械設(shè)備和零件相較于傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備零件，其最大的特點(diǎn)是使用壽命短，但其材質(zhì)較輕、體系較小。一次性機(jī)械設(shè)備在軍事活動(dòng)中（例如火箭和導(dǎo)彈等消耗性、一次性、瞬間性產(chǎn)品）應(yīng)用十分廣泛。一次性機(jī)械設(shè)備雖然壽命短，但其質(zhì)量要求并不能降低，反而由于應(yīng)用于軍工等環(huán)境的特點(diǎn)，其質(zhì)量要求往往更嚴(yán)格。一次性機(jī)械是機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造和機(jī)械自動(dòng)化專業(yè)學(xué)科中較為重要的部分之一，也是依靠融合高科技技術(shù)的產(chǎn)業(yè)。

2一次性機(jī)械設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

2.1一次性機(jī)械化設(shè)計(jì)的多元化。隨著我國科學(xué)技術(shù)水平的不斷進(jìn)步和市場經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，機(jī)械設(shè)計(jì)產(chǎn)品、設(shè)備和零件已經(jīng)融入了各行各業(yè)，并成為人們生活、工業(yè)生產(chǎn)和軍工活動(dòng)不可缺少的元素。一次性機(jī)械的設(shè)計(jì)也在各種高尖端機(jī)械設(shè)計(jì)制造中得以廣泛應(yīng)用。針對一次性機(jī)械在各行各業(yè)中的大規(guī)模應(yīng)用，其設(shè)計(jì)方式具有獨(dú)特的多元化。例如在伺服電機(jī)設(shè)備、火炮控制系統(tǒng)、醫(yī)療微創(chuàng)手術(shù)技術(shù)等方面均有發(fā)展空間。

2.2一次性機(jī)械設(shè)計(jì)的穩(wěn)定化。憑借大量的資料顯示一次性機(jī)械設(shè)備在實(shí)際科技生活中的應(yīng)用，其發(fā)展速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于普通的機(jī)械設(shè)備，追根究底就是采用正常的機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)模式，在很多地方并不能最大化的壓縮工業(yè)生產(chǎn)的所需成本，起到優(yōu)化設(shè)計(jì)確保機(jī)械承載能力的預(yù)期效果，而采用一次性機(jī)械設(shè)備的話其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性則大大增強(qiáng)。

2.3一次性機(jī)械設(shè)計(jì)的性能優(yōu)勢。一次性機(jī)械設(shè)計(jì)雖然在使用壽命上和磨損度上不占優(yōu)勢，但其在短時(shí)間內(nèi)的機(jī)械強(qiáng)度、機(jī)械精度和機(jī)械性能保持度均可超過傳統(tǒng)機(jī)械器件的性能，在前期、短期的工作過程中展現(xiàn)的優(yōu)勢十分明顯，十分切合我國工業(yè)高速發(fā)展的背景。

3一次性機(jī)械設(shè)計(jì)的應(yīng)用

3.1一次性機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)用前模型的建立與測算。在設(shè)計(jì)一次性機(jī)械設(shè)備或零件前，必須精確建立應(yīng)用數(shù)學(xué)模型，以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。在電動(dòng)方面的一次性設(shè)備結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上，要確保電動(dòng)機(jī)械整體結(jié)構(gòu)的科學(xué)性，全面升級設(shè)備的設(shè)計(jì)實(shí)力，用科學(xué)理論化的手段給予機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)方案的合理性。例如在錐齒輪兒類設(shè)備的設(shè)計(jì)開展時(shí)，就要特別注意在材料上進(jìn)行調(diào)制處理，憑借正火處理的方法，針對可能影響齒輪失效的問題進(jìn)行排查處理，從傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，就以往的齒輪疲勞導(dǎo)致的老式機(jī)械問題進(jìn)行特別的設(shè)計(jì)，建立齒輪接觸面強(qiáng)度計(jì)算模型，采取高強(qiáng)度的計(jì)算模式，加大材料接觸強(qiáng)度對比。

3.2一次性機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)用前的性能測試。當(dāng)一次性機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)方案確定后，接下來要進(jìn)行機(jī)械設(shè)備的實(shí)際性能測試。在測試過程中，必須盡量貼近設(shè)備實(shí)際運(yùn)行環(huán)境，例如電機(jī)機(jī)械設(shè)備中，對設(shè)備最大負(fù)荷的測試，是其減速器裝置是否滿足設(shè)計(jì)要求的保證。一次性機(jī)械設(shè)備在測試中必須不斷進(jìn)行有效完善，對設(shè)備研究和改善做到精益求精。

4一次性機(jī)械設(shè)計(jì)的使用條件

4.1多方面影響因素的排除。一次性機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)過程中，其影響因素較多，必須一一進(jìn)行克服與回避，才能提高一次性機(jī)械設(shè)計(jì)的質(zhì)量。首先在一次性機(jī)械設(shè)計(jì)的過程中將操作人員的行為因素作為重點(diǎn)，由于在設(shè)計(jì)與操作過程中，操作人員的素質(zhì)、經(jīng)驗(yàn)以及能力均布相同，因此必須對操作人員的綜合能力進(jìn)行有效劃分和分析，提高操作人員團(tuán)隊(duì)的素質(zhì)素養(yǎng)，是保障一次性機(jī)械設(shè)計(jì)產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵。其次是根據(jù)設(shè)備的使用量、運(yùn)行量及使用頻率、生產(chǎn)大環(huán)境相關(guān)參數(shù)進(jìn)行合理分析，在一次性機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用中，必須考慮其失效和磨損的可能性，以保證一次性機(jī)械設(shè)備的使用效率達(dá)到最高。除此之外，還要考慮設(shè)備的周期疲勞因素，以各種有效手段提升設(shè)備的強(qiáng)度和質(zhì)量，從而更好適應(yīng)當(dāng)前時(shí)代下科技發(fā)展，建立科學(xué)、高效的一次性機(jī)械設(shè)計(jì)的體系。

4.2科學(xué)確保使用效益的最大化。在電動(dòng)機(jī)對航天器的控制實(shí)踐中，由于一次性機(jī)械設(shè)計(jì)在整體空間局限性的影響下，因此要參考長期設(shè)備使用的方式完成設(shè)計(jì)。在電機(jī)減速裝置的實(shí)踐中，應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際背景開展設(shè)備的一次性機(jī)械設(shè)計(jì)，以發(fā)揮最大收益為設(shè)計(jì)目的。在電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備的實(shí)踐中，根據(jù)設(shè)計(jì)要求必須降低電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)整個(gè)過程中的復(fù)雜程度，以實(shí)現(xiàn)降低傳動(dòng)機(jī)整體質(zhì)量的要求，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備長時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行的目的。由此可見在一次性機(jī)械設(shè)計(jì)的時(shí)間中，必須對電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)效率進(jìn)行合理的數(shù)學(xué)模型建立，并根據(jù)實(shí)際參數(shù)整合，調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)參數(shù)，從而提升裝置齒輪整體運(yùn)行性能。

5結(jié)論

一次性機(jī)械設(shè)計(jì)，是提高相關(guān)設(shè)備綜合性能的關(guān)鍵技術(shù)，在中國提出的“中國制造2025”的首個(gè)十年發(fā)展綱領(lǐng)下，一次性機(jī)械設(shè)計(jì)的應(yīng)用，配合非標(biāo)機(jī)械化設(shè)備、非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備和智能制造機(jī)電一體化設(shè)備，將為從傳統(tǒng)制造向智能制造轉(zhuǎn)變注入一劑強(qiáng)心劑，為工業(yè)化快速發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的依靠。