淺析一次性機械設計理念

晏端秀

(益陽職業技術學院，湖南 益陽 413000)

一次性機械設備主要的特征是設備的使用時間較短、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，保持設備運行的穩定性。由于中國在工業上的發展起步較晚，一次性機械的市場尚未被深入挖掘，設計體系并不完善，缺乏足夠的理論支撐。在目前的設計觀念中，一次性機械設計更加側重靜強度問題，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計理念，因為一次性機械設計提供理論指導。

1 一次性機械設計理念

正常的工業生產需要同時運行多項機械設備保證生產的產量，而工廠也需要定期對機械設備進行維護與檢查，確保機械運行的安全性與質量。一次性機械正是為了解決設備運行的安全問題，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，適當的提升部分零件的耐久性，同時保持機械設備的運行安全，這樣才能使用機械為市場所接受，不斷的擴大應用范圍。現代設計理念與一次性機械設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展與完善，滿足了工廠對設備安全與生產效率的需求。

2 一次性機械特點

一次性機械區別于常規機械的差異之處如下。

2.1 使用特點

常規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，使用的材料更加優質。一次性機械使用壽命較短，使用次數基本以一次為主，在特定的環境中承擔部分功能，體積小重量輕，使用的材料更加的輕便。

2.2 失效形式

常規機械由于使用時間過長從而導致磨損過度，因此無法再繼續使用，常規機械的使用大多是長時間的持續運作。常規機械高周疲勞的載荷狀態的產生屬于現實生活中的正常狀況，在設計時也將這一狀況作為設計的考慮范圍之內，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 設計方法

常規機械設計理論已經形成了一個較為完善的體系，但一次性機械在設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的設備運行的安全性、穩定性，不會產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力、屈服強度大于交變應力、運行負荷過重。在設計常規機械時，為了避免機械運行產生疲勞破壞，靜強度極限與屈服強度大于許用應力，這樣才能保證機械運行的安全。疲勞破壞產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，因此在疲勞破壞產生之前就已經退出工作，一次性機械設計只需要考慮機械的剛度。靜力破壞產生于屈服強度與強度極限小于靜應力，是一次最大載荷作用下的破壞。一次性機械設計的使用環境與常規機械存在較大差異，不需要考慮一次性機械的疲勞破壞問題，只需符合標準的靜強度，同時最大程度的降低一次性機械的體積與重量。

3 一次性機械設計應用

3.1 應用前的模型測算

電動一次性機械的設計與應用環境更加復雜，需要不斷提升機械設計的整體實力，保證機械結構的科學性與合理性，使用新型技術提升方案設計的可行性。比如，錐齒輪兒類設備的設計需要更加注重材料的處理，對使用的材料調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。吸取傳統機械設計的經驗，從設計上徹底解決齒輪使用時間過長而產生的機械問題。采用數學的方式建立齒輪接觸面強度計算模型，精準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，根據計算模型對柔性類機械與材料進行分析，獲得最佳的設計方案。

3.2 應用前性能測試

經過討論與反復驗證，確定了最終的一次性機械設計方案，在正式投入生產前，需要對設計的一次性機械展開性能測試。測試的主要內容包括確定設備使用的最大負荷，同時確保減速器裝置的質量滿足標準。檢測采用直流機械的控制方式，一旦在檢測過程中產生減負故障，需要對方案進行再設計與調整，直至檢測全部通過，確保一次性機械使用的質量，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計水平，還需要不斷的總結與分析過往機械的設計經驗，了解一次性機械設計的發展歷史，解決一次性機械的使用問題與設計難題，加強學術界的理論研究，使用先進的科學技術與提升設計方案的合理性與科學性。只有提高中國一次性機械的設計水平，才能推動中國一次性機械的生產應用，滿足企業對經濟效益的追求。

4 結語

一次性機械的使用滿足了系統運行的負荷需求，形成短期傳動模式，使系統能夠長時期的保持負荷運轉，同時保持系統運行期間的安全性，符合安全負荷標準。一次性機械具有廣闊的市場前景，會在各個行業、各個領域的生產環節中廣泛投入使用。為了滿足市場的潛在需求，一次性機械的設計理念應當不斷的與時俱進，跟上時代發展的步伐。