機械結構設計中抗磨損的改造措施

劉東

摘 要：隨著機械自動化生產模式的廣泛應用，生產企業更多地依賴于機械設備的加工制造，針對機械結構磨損對成套設備的不利影響，有必要及時設計有效的抗磨方法，優化機械設備的應用性能，降低實際生產故障的發生率，在機械運行過程中，機械結構的磨損是一個非常普遍的問題，也是一個嚴重的問題，在機械加工過程中，磨損通常會降低安全系數、操作性能和生產質量。因此，在機械結構設計中應建立有效的抗磨問題，并有效解決了機械機構中的磨損問題，并提出了相應的改造方案。

關鍵詞：機械結構設計 抗磨損 改造手段

引 言

機械設備的結構和性能與生產效率、產品質量、加工成本等諸多指標的控制密切相關，機械結構決定成套設備的運行性能，也是設計環節需要嚴格控制的結構內容，傳動結構是設備的核心部件。負責傳遞各種動能，以提供機構的運行，并協調機器的控制性能，過度磨損是機械設備應用中的常見問題，傳動機構的設計需要注重耐磨改造方案的優化設計，根據傳動機構的不同結構，提出了有效的抗磨設計方法。

1、抗磨損改造的意義

在目前的機械生產中，機械的使用是非常普遍的，它在生產活動中起著不可替代的作用，機械結構的生產和運行過程中最常見的問題是機械磨損問題，機械磨損對生產有很大的影響，也會給成套設備帶來負面陰影。因此，在機械結構設計和有效的抗磨中采用相應的改造方案是非常重要的，對于目前的機械設備來說，旋轉結構是一個非常關鍵的部分，擔負著動能的有效傳遞的責任，也起著結構操作的作用，機械結構的工作過程中的磨損是一個非常普遍的問題，在旋轉設備的結構設計中，需要一種有效的抗磨方案，并制定了抗磨優化方案，該問題與機械成套設備的安全運行和有效運行有關，該研究將提高機械結構設計中的耐磨性。

2、傳動機構磨損造成的危害

我國市場經濟面臨著經濟全球化和經濟區域化兩種發展態勢，新時期的市場環境促進了生產型企業生產方式的改進，重要的是要引進大量的機械設備來輔助產品加工，自動化生產提高了運行效率，提高了先進設備和科學技術的應用效率。另一方面，對機械設備加工和生產的過度依賴也導致機器結構的不同程度的磨損，傳動機構的磨損有許多潛在的危害。（1）性能危害。在機械設備中，傳動機構是結構的一個非常重要的部分，它由多個傳動部件組裝而成，負責動力的傳遞、變化和調節。傳動機構磨損過大，直接降低了動力機械的運行性能，不能正常調節功率大小，設備不能按照正常的指令完成操作。例如，在齒輪傳動結構中，齒輪的尺寸和尺寸磨損過大，并且螺距誤差過大，由于齒輪不匹配降低了設備的運行效率。（2）安全隱患。零件的磨損容易造成瞬間脆斷，使正常運行的機器設備出現突發故障，干擾內部機構的動力傳遞順序。鏈傳動被用作驅動由金屬鏈驅動的齒輪的例子，齒輪或金屬鏈被磨損。兩者之間的協調性減弱，金屬鏈斷裂，導致機器故障。如果鏈條傳動機構高速運行，金屬鏈就會飛出，容易損壞操作者，這對機械設備和操作者是非常有害的。機械磨損造成的損壞：一是故障，傳動結構的磨損超過標準范圍，生產設備的故障率增加，妨礙了企業生產活動的連續性。二是效率，產品的效率與預期的產出指標不一致，返工處理次數增加，影響生產效率。

3、機械結構設計中抗磨損的改造措施

3.1齒輪傳動抗磨損設計改造

在我國常用機械設備中，齒輪傳動是一種常見的傳動結構，齒輪傳動利用齒輪的嚙合作用實現動力傳遞。在齒輪運轉過程中，經常出現齒輪磨損，嚴重時會導致機械設備難以運轉。對此，加強齒輪傳動抗磨損的設計改造，提高機械抗磨損能力等，具有重要意義。（1）閉式齒輪設計改造。閉式齒輪，主要是指2齒輪相互接觸傳送。在機械運轉中，齒輪之間不斷接觸摩擦，機械能轉化為熱能，齒輪溫度升高，齒輪之間的磨損程度增加。對此，齒輪設計改造中，在增強齒輪硬度、提高齒輪抗摩能力的同時，應選擇耐熱性較強的齒輪。若成本允許，可挑選高強度金屬材料作為齒輪原材料，以提高齒輪的抗摩能力以及機械設備的質量與壽命。（2）開式齒輪設計改造。在機械傳動中，開式齒輪是其中的重要部分，應用較為廣泛，它的應用，提高了機械生產效率。開式齒輪中的齒輪是完全暴露的，在無保護狀態下運轉工作，若不加強保養與清理，導致齒輪在存在灰塵、碎屑情況下仍在運轉，極易導致齒輪磨損。

3.2鏈傳動抗磨損設計改造

在機械抗磨損設計中，應加強鏈條的抗磨損設計。在鏈傳動結構中，鏈輪是受力載體，以鏈條轉動作為動力，在這一過程中，若鏈條出現磨損，極易在高速轉動過程中發生松動或移位，甚至出現斷裂現象，為工作人員帶來安全隱患。在鏈傳動中，主要參數有鏈輪齒數與鏈條節距，對2個參數的優化也有相關抗磨損改造措施。（1）鏈輪齒數設計改造。在鏈轉動抗磨損設計中，鏈輪齒數的設計改造應遵循2點：①保障鏈傳動的平穩性；②保障鏈傳動的荷載能力。在機械結構運行中，荷載大小直接關系著鏈條與鏈輪間的摩擦力，對此，應降低鏈傳動荷載，提高鏈輪的抗磨能力，提高鏈傳動的平穩性。在鏈傳動設計中，為提高鏈條與鏈輪間的抗磨能力，應選擇強度較高的金屬材料作為原材料，利用合適工藝保障鏈傳動的平穩與安全。若鏈條齒數為奇數，則鏈節與每個鏈輪都能嚙合，將磨損均勻分攤，以提高鏈條與鏈輪間的抗磨損能力。若鏈輪齒數與鏈條節數為質數，鏈條節數為偶數，設計人員只需計算鏈條承受力，選擇合適的鏈輪規格，既能保障機械的有效傳輸，又可提高機械設備的抗磨損能力。（2）鏈條節距設計改造。通過數據分析可知，隨著節距增大，鏈傳動結構的荷載性能更高。但在實際工作中，節距的增大，鏈條與鏈輪間的摩擦力也相應增大，機械長期運轉，傳動配件受到損害，機械設備受到影響。對此選擇節距較小的鏈條，能夠有效提高鏈傳動的抗磨能力。

結束語

通過對傳統機械結構的相應改造，可以有效地提高機械的安全系數和運行性能，對于機械旋轉結構，抗磨設計是一種常見的典型的改造。因此，相應的設計者必須將機械傳動結構本身的性能和特性結合起來，充分做好抗磨結構優化改造工作。

參考文獻：

[1] 王丹.機械磨損失效問題探討[J].機械管理開發，2017，32（10）：24-25.

[2] 龐英華.機械磨損失效問題的研究[J].山東煤炭科技，2017（06）：113-114.