浅析一次性机械设计理念

晏端秀

(益阳职业技术学院，湖南 益阳 413000)

一次性机械设备主要的特征是设备的使用时间较短、重量轻体积小。较短的使用时间能使机械运行始终保持良好的工作状态，保持设备运行的稳定性。由于中国在工业上的发展起步较晚，一次性机械的市场尚未被深入挖掘，设计体系并不完善，缺乏足够的理论支撑。在目前的设计观念中，一次性机械设计更加侧重静强度问题，而忽视了机械运行的其他问题。针对以上状况，本文将深入分析一次性机械的设计理念，因为一次性机械设计提供理论指导。

1 一次性机械设计理念

正常的工业生产需要同时运行多项机械设备保证生产的产量，而工厂也需要定期对机械设备进行维护与检查，确保机械运行的安全性与质量。一次性机械正是为了解决设备运行的安全问题，较短的使用寿命意味着更高的可靠性。为了降低一次性机械的使用成本，适当的提升部分零件的耐久性，同时保持机械设备的运行安全，这样才能使用机械为市场所接受，不断的扩大应用范围。现代设计理念与一次性机械设计理念的融合使一次性机械更加完善，推动了一次性机械的不断发展与完善，满足了工厂对设备安全与生产效率的需求。

2 一次性机械特点

一次性机械区别于常规机械的差异之处如下。

2.1 使用特点

常规机械的使用寿命更长，需要定期维护与检查，无论是体积还是重量都比一次性机械大，使用的材料更加优质。一次性机械使用寿命较短，使用次数基本以一次为主，在特定的环境中承担部分功能，体积小重量轻，使用的材料更加的轻便。

2.2 失效形式

常规机械由于使用时间过长从而导致磨损过度，因此无法再继续使用，常规机械的使用大多是长时间的持续运作。常规机械高周疲劳的载荷状态的产生属于现实生活中的正常状况，在设计时也将这一状况作为设计的考虑范围之内，本文指的疲劳破坏即高周疲劳破坏。一次性机械则无需考虑过度磨损的问题，由于使用时间较短，只需要考虑一次性机械使用期间的静强度与刚度问题。

2.3 设计方法

常规机械设计理论已经形成了一个较为完善的体系，但一次性机械在设计方面的理论支撑不够完善。使用一次性机械能够确保在较短的使用期间内的设备运行的安全性、稳定性，不会产生机械的腐蚀或疲劳。疲劳破坏指的机械运行时间过长、静强度极限大于交变应力、屈服强度大于交变应力、运行负荷过重。在设计常规机械时，为了避免机械运行产生疲劳破坏，静强度极限与屈服强度大于许用应力，这样才能保证机械运行的安全。疲劳破坏产生的重要条件之一就是过长的运行时间，而一次性机械的使用寿命较短，因此在疲劳破坏产生之前就已经退出工作，一次性机械设计只需要考虑机械的刚度。静力破坏产生于屈服强度与强度极限小于静应力，是一次最大载荷作用下的破坏。一次性机械设计的使用环境与常规机械存在较大差异，不需要考虑一次性机械的疲劳破坏问题，只需符合标准的静强度，同时最大程度的降低一次性机械的体积与重量。

3 一次性机械设计应用

3.1 应用前的模型测算

电动一次性机械的设计与应用环境更加复杂，需要不断提升机械设计的整体实力，保证机械结构的科学性与合理性，使用新型技术提升方案设计的可行性。比如，锥齿轮儿类设备的设计需要更加注重材料的处理，对使用的材料调制处理后再进行正火处理，解决齿轮失效的潜在影响因素，对各类影响因素进行一一的排查。吸取传统机械设计的经验，从设计上彻底解决齿轮使用时间过长而产生的机械问题。采用数学的方式建立齿轮接触面强度计算模型，精准计算齿轮的使用寿命，展开模拟计算。增加更多的材料接触强度对比，根据计算模型对柔性类机械与材料进行分析，获得最佳的设计方案。

3.2 应用前性能测试

经过讨论与反复验证，确定了最终的一次性机械设计方案，在正式投入生产前，需要对设计的一次性机械展开性能测试。测试的主要内容包括确定设备使用的最大负荷，同时确保减速器装置的质量满足标准。检测采用直流机械的控制方式，一旦在检测过程中产生减负故障，需要对方案进行再设计与调整，直至检测全部通过，确保一次性机械使用的质量，满足市场对一次性机械的各项功能需求。要想提升一次性机械的设计水平，还需要不断的总结与分析过往机械的设计经验，了解一次性机械设计的发展历史，解决一次性机械的使用问题与设计难题，加强学术界的理论研究，使用先进的科学技术与提升设计方案的合理性与科学性。只有提高中国一次性机械的设计水平，才能推动中国一次性机械的生产应用，满足企业对经济效益的追求。

4 结语

一次性机械的使用满足了系统运行的负荷需求，形成短期传动模式，使系统能够长时期的保持负荷运转，同时保持系统运行期间的安全性，符合安全负荷标准。一次性机械具有广阔的市场前景，会在各个行业、各个领域的生产环节中广泛投入使用。为了满足市场的潜在需求，一次性机械的设计理念应当不断的与时俱进，跟上时代发展的步伐。