晏端秀

(益陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 益陽 413000)

一次性機械設(shè)備主要的特征是設(shè)備的使用時間較短、重量輕體積小。較短的使用時間能使機械運行始終保持良好的工作狀態(tài)，保持設(shè)備運行的穩(wěn)定性。由于中國在工業(yè)上的發(fā)展起步較晚，一次性機械的市場尚未被深入挖掘，設(shè)計體系并不完善，缺乏足夠的理論支撐。在目前的設(shè)計觀念中，一次性機械設(shè)計更加側(cè)重靜強度問題，而忽視了機械運行的其他問題。針對以上狀況，本文將深入分析一次性機械的設(shè)計理念，因為一次性機械設(shè)計提供理論指導(dǎo)。

1 一次性機械設(shè)計理念

正常的工業(yè)生產(chǎn)需要同時運行多項機械設(shè)備保證生產(chǎn)的產(chǎn)量，而工廠也需要定期對機械設(shè)備進行維護與檢查，確保機械運行的安全性與質(zhì)量。一次性機械正是為了解決設(shè)備運行的安全問題，較短的使用壽命意味著更高的可靠性。為了降低一次性機械的使用成本，適當(dāng)?shù)奶嵘糠至慵哪途眯?，同時保持機械設(shè)備的運行安全，這樣才能使用機械為市場所接受，不斷的擴大應(yīng)用范圍。現(xiàn)代設(shè)計理念與一次性機械設(shè)計理念的融合使一次性機械更加完善，推動了一次性機械的不斷發(fā)展與完善，滿足了工廠對設(shè)備安全與生產(chǎn)效率的需求。

2 一次性機械特點

一次性機械區(qū)別于常規(guī)機械的差異之處如下。

2.1 使用特點

常規(guī)機械的使用壽命更長，需要定期維護與檢查，無論是體積還是重量都比一次性機械大，使用的材料更加優(yōu)質(zhì)。一次性機械使用壽命較短，使用次數(shù)基本以一次為主，在特定的環(huán)境中承擔(dān)部分功能，體積小重量輕，使用的材料更加的輕便。

2.2 失效形式

常規(guī)機械由于使用時間過長從而導(dǎo)致磨損過度，因此無法再繼續(xù)使用，常規(guī)機械的使用大多是長時間的持續(xù)運作。常規(guī)機械高周疲勞的載荷狀態(tài)的產(chǎn)生屬于現(xiàn)實生活中的正常狀況，在設(shè)計時也將這一狀況作為設(shè)計的考慮范圍之內(nèi)，本文指的疲勞破壞即高周疲勞破壞。一次性機械則無需考慮過度磨損的問題，由于使用時間較短，只需要考慮一次性機械使用期間的靜強度與剛度問題。

2.3 設(shè)計方法

常規(guī)機械設(shè)計理論已經(jīng)形成了一個較為完善的體系，但一次性機械在設(shè)計方面的理論支撐不夠完善。使用一次性機械能夠確保在較短的使用期間內(nèi)的設(shè)備運行的安全性、穩(wěn)定性，不會產(chǎn)生機械的腐蝕或疲勞。疲勞破壞指的機械運行時間過長、靜強度極限大于交變應(yīng)力、屈服強度大于交變應(yīng)力、運行負(fù)荷過重。在設(shè)計常規(guī)機械時，為了避免機械運行產(chǎn)生疲勞破壞，靜強度極限與屈服強度大于許用應(yīng)力，這樣才能保證機械運行的安全。疲勞破壞產(chǎn)生的重要條件之一就是過長的運行時間，而一次性機械的使用壽命較短，因此在疲勞破壞產(chǎn)生之前就已經(jīng)退出工作，一次性機械設(shè)計只需要考慮機械的剛度。靜力破壞產(chǎn)生于屈服強度與強度極限小于靜應(yīng)力，是一次最大載荷作用下的破壞。一次性機械設(shè)計的使用環(huán)境與常規(guī)機械存在較大差異，不需要考慮一次性機械的疲勞破壞問題，只需符合標(biāo)準(zhǔn)的靜強度，同時最大程度的降低一次性機械的體積與重量。

3 一次性機械設(shè)計應(yīng)用

3.1 應(yīng)用前的模型測算

電動一次性機械的設(shè)計與應(yīng)用環(huán)境更加復(fù)雜，需要不斷提升機械設(shè)計的整體實力，保證機械結(jié)構(gòu)的科學(xué)性與合理性，使用新型技術(shù)提升方案設(shè)計的可行性。比如，錐齒輪兒類設(shè)備的設(shè)計需要更加注重材料的處理，對使用的材料調(diào)制處理后再進行正火處理，解決齒輪失效的潛在影響因素，對各類影響因素進行一一的排查。吸取傳統(tǒng)機械設(shè)計的經(jīng)驗，從設(shè)計上徹底解決齒輪使用時間過長而產(chǎn)生的機械問題。采用數(shù)學(xué)的方式建立齒輪接觸面強度計算模型，精準(zhǔn)計算齒輪的使用壽命，展開模擬計算。增加更多的材料接觸強度對比，根據(jù)計算模型對柔性類機械與材料進行分析，獲得最佳的設(shè)計方案。

3.2 應(yīng)用前性能測試

經(jīng)過討論與反復(fù)驗證，確定了最終的一次性機械設(shè)計方案，在正式投入生產(chǎn)前，需要對設(shè)計的一次性機械展開性能測試。測試的主要內(nèi)容包括確定設(shè)備使用的最大負(fù)荷，同時確保減速器裝置的質(zhì)量滿足標(biāo)準(zhǔn)。檢測采用直流機械的控制方式，一旦在檢測過程中產(chǎn)生減負(fù)故障，需要對方案進行再設(shè)計與調(diào)整，直至檢測全部通過，確保一次性機械使用的質(zhì)量，滿足市場對一次性機械的各項功能需求。要想提升一次性機械的設(shè)計水平，還需要不斷的總結(jié)與分析過往機械的設(shè)計經(jīng)驗，了解一次性機械設(shè)計的發(fā)展歷史，解決一次性機械的使用問題與設(shè)計難題，加強學(xué)術(shù)界的理論研究，使用先進的科學(xué)技術(shù)與提升設(shè)計方案的合理性與科學(xué)性。只有提高中國一次性機械的設(shè)計水平，才能推動中國一次性機械的生產(chǎn)應(yīng)用，滿足企業(yè)對經(jīng)濟效益的追求。

4 結(jié)語

一次性機械的使用滿足了系統(tǒng)運行的負(fù)荷需求，形成短期傳動模式，使系統(tǒng)能夠長時期的保持負(fù)荷運轉(zhuǎn)，同時保持系統(tǒng)運行期間的安全性，符合安全負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)。一次性機械具有廣闊的市場前景，會在各個行業(yè)、各個領(lǐng)域的生產(chǎn)環(huán)節(jié)中廣泛投入使用。為了滿足市場的潛在需求，一次性機械的設(shè)計理念應(yīng)當(dāng)不斷的與時俱進，跟上時代發(fā)展的步伐。