对机械结构设计之中抗磨损的改造手段分析

对机械结构设计之中抗磨损的改造对机械结构设计之中抗磨损的改造 手段分析手段分析 在机械结构运行过程中 磨损是一个常见且危害较大的问 题 如降低安全系数 运转性能以及生产质量等 所以 针对 机械结构设计之中抗磨损问题予以探讨 并提出相应的改造手 段便显得尤为重要了 抗磨损改造的意义 在现代生产活动中 机械自动化的应用日益广泛 且发挥 出了相当重要的作用 在机械结构运行过程中 磨损是一个常 见且危害较大问题 将会给成套设备的正常运行带来十分不利 的影响 因而采取相应的抗磨损方法便显得尤为必要了 对于机械设备而言 传动结构属于至关重要的核心组成部 分 担负着动能有效传输的重任 发挥着支持结构运转的作用 磨损是机械设备运行过程中的一个常见问题 所以 在传动结 构设计过程中 应基于抗磨损改造的目的 制定相应的优化设 计方案 这关系到整套机械设备的安全运行和高效运行 本文 将选取传动结构设计之中抗磨的损改造手段展开深入的探讨 传动结构磨损导致的不良后果 降低安全系数 零配件磨损 可能导致突然性的脆裂 让 机械设备在极短时间内发生故障 使动力传输秩序陷入瘫痪 如磨损导致链条断裂 那么飞出的链条将会危及人员及设备的 安全 降低运转性能 传动结构受到严重磨损 将很难或者无 法实现对动力的有效调控 如此一来 导致设备无法正常接收 操作人员的指令 运转性能也就无从谈起了 降低生产质量 当传动结构出现磨损事故时 将会导致零配件正常工艺流程难 以继续 有可能降低零配件的质量 还有可能降低整条产线的 生产效率 抗磨损改造 3 1 链传动的抗磨损设计 链条和链轮是链传动的两大关键构件 通过链条可以将主 动链轮所具有的动力有效传递给从动齿轮 其结构如图 1 所示 在链传动结构中 由于选择两个链轮作为受力载体 因而链轮 的状态较为固定 传动时通常不会发生松动或者位移等不良问 题 值得一提的是 链传动具有一定的磨损率 噪声偏大 振 动较强 在高速传动过程中有可能发生突然断裂的问题 对链 传动进行抗磨损设计时 通常从链轮齿数 链条节距 中心距 和链长的改造入手 3 1 1 链轮齿数 在确定齿数时 通常采用两种办法 一种是根据链传动所 承担的荷载大小 另一种是结合链轮型号规定 大链轮 齿数 相对偏少 从而为链条 齿轮的配合提供便利 小链轮 齿数 相对偏多 一方面能够保证链传动的平稳性 另一方面能够降 低链传动的动荷载 在抗磨损设计中 链条节数通常选择偶数 同时不采用过渡接头的组装方式 为提高磨损均匀性 保证使 用寿命满足设计要求 建议链轮齿数 链节数互为质数 3 1 2 链条节距 理论研究发现 在链传动中 随着节距的增大 整个传动 结构将具有更为优异的荷载承担性能 然而实际情况却并非如 此 随着节距的增大 链轮将承受更大的冲击力 这将会给链 传动构件带来更为严重的损耗 所以 在设计过程中 应尽量 选择那些具有较小节距的链 尤其是重载状态下 小节距多排 链的实际应用效果通常明显优于大节距单排链 3 1 3 中心距及链长 机械传动的运行效率 链条和链轮相互间的摩擦力 主要 取决于两点 一是链传动结构的中心距 二是链传动结构的链 条长度 所以 在设计过程中 要重视并做好中心距 链长的 合理控制 通常遵循 a 30 50 p 最大中心距 80p 的原则 来选择和确认中心距 链条长度通常使用链节数进行表示 根 据带传动中求取带长的公式 可计算出所需的链节数 不仅要 取整数 而且建议取偶数 3 2 齿轮传动的抗磨损设计 在机械设备中 齿轮传动属于一种最为常见的传动结构 其传动机理是 两个齿轮的轮齿发生啮合作用 从而实现对动 力及运动的有效传递 一个独立 完整的齿轮传动结构由两个 直径不同的齿轮构成 其重要参数主要包括 轮齿 齿槽 端 面 法面 齿顶圆 齿根圆等 齿轮传动结构运行过程中 有 可能出现严重的磨损问题 将会给设备的操控性能带来不利影 响 还会导致设备难以正常运转 现阶段 齿轮传动结构主要 分为两种 一种是闭式传动 另一种是开式传动 因而在抗磨 损设计的过程中 应结合具体情况采取相应的措施 3 2 1 闭式齿轮传动 传动过程中 两齿轮由于存在表面接触 因而有摩擦力的 生成 部分机械能将会被转化为热能 将会大幅提高齿轮表面 温度 从而导致齿轮发生磨损 对闭式齿轮传动结构进行抗磨 损设计时 应将改造重点放在如何提高齿轮本身的抗疲劳强度 从而保证齿轮在实际运行过程中能够具有理想的强度性能 如 选用具有较高强度的金属制作材料 从而赋予齿根具有良好的 抗疲劳强度 不会由于受热而发生弯曲 若两齿轮全部属于硬 齿面 且二者硬度一致时 则需要根据实际情况来进行抗磨损 设计 3 2 2 开式齿轮传动 对于开式齿轮传动结构而言 其抗磨损改造的重点在于如 何提高齿根弯曲疲劳强度 从而实现有效削弱磨损危害的目的 如结合机械设备的具体作业荷载 运行规模 根据实际需要对 理论求得的模数予以适当增大 从而达到有效延长该类结构使 用寿命的目的 另外 还可根据该类结构的特点设计相应的润 滑结构 并为之配备合适的润滑油 从而有效削弱运行环节的 磨损程度 也可对制作材料进行事先热化处理以有效减小齿轮 表面的粗糙度 针对传