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摘要：机械磨损给机械的运行带来很多隐患，同时降低了机械的使用寿命，增加了安全风险，所以本文探讨了机械结构设计中抗磨损的改造方法，以降低机械磨损导致的机械运转问题。
关键词：机械结构；抗磨损；改造方法
随着机械自动化应用的不断升级，机械结构设计也得到了飞速的发展，但是机械设计中机械磨损的问题始终是设计人员需要解决的重要问题。
一、机械结构抗磨损改造的意义
随着机械自动化技术的不断普及，自动化机械已经成为日常生活和企业生产不可或缺的重要组成部分，机械磨损带来的安全隐患以及设备使用寿命降低等问题愈发常见，所以有效地提高机械的抗磨损能力，是机械设计时必须考虑的问题。
机械结构抗磨损改造不仅仅可以降低实际生产中的故障率，同时也可以有效提高机械设备的使用性能；机械结构抗磨损改造可以在一定程度上提高企业的生产效率，也能降低生产事故的发生概率；不仅如此，机械结构抗磨损的改造，也意味着结构性能的提高，在实际应用中可以降低了企业成本，为企业顺利进行生产提供有力保障[1]。
二、机械结构磨损带来的危害
首先，机械结构的磨损是由于机械在运行过程中，运动的零部件之间由于摩擦力的存在而产生磨损，这在一定程度上降低了机械结构运行的性能，容易导致运动部件无法正常地进行工作，最终可能导致机械结构运行效率降低，甚至损坏失效。比如，在齿轮的传动结构中，如果齿距误差偏大，将会导致齿轮啮合不紧密，降低了设备的运行效率。
其次，零件磨损容易引起瞬间的断裂，正常运行的机械设备容易出现突发性的故障，导致内部运动机构失去应有的功能。比如，机械结构中的链条传动，如果磨损断裂，则将引起机械故障，若链条运动速度较快，链条就很容易飞出，所以存在很大的安全隐患。不仅如此，机械设备是生产型企业用来加工生产的主要工具，如果发生机械结构磨损导致故障的情况，则企业的生产制造就无法顺利进行，降低了企业的生产效率，最终为企业发展带来不良影响[2]。
通常意义上来说，机械结构磨损所带来的不良影响主要表现在机械故障、生产效率减低及生产安全隐患上。所以机械结构设计中抗磨损的改造方案就显得的尤为重要了。
三、机械结构设计中抗磨损的改造方法
机械结构设计中，常见的抗磨损改造主要是针对链传动的抗磨损设计以及齿轮传动的抗磨损设计。首先，在链传动抗磨损设计中，要注意对负责机械转动能量传输的链条的抗磨损设计，在现有设计中，链轮作为受力载体，所以链轮的状态一般较为固定，但是链条在转动的时候可能会发生松动或移位，高速转动时就容易发生故障。所以，链传动抗磨损设计主要针对链轮齿数与链条节距。
链轮齿数的确定一般都根据转动过程中链条承担的载荷大小以及链轮的型号来确定，同时链条的数量一般采用偶数，链轮要使用较为合适的材料和处理工艺，提高其抗磨损性能，同时要注意，大链轮对应齿数较少，小链轮则对应齿数交多，大链轮有效传递动能，而小链轮则确保传动的平稳性。为了保证运转寿命，链轮齿数与链节数最好互为质数。同时，理论上来说，链条节距的逐步增大使得整个传动结构具有更为优秀的荷载承担性能，但是，在实际工作中，由于链轮之间承受的冲击随着节距的增加而增大，导致链传动零部件更容易受到磨损，所以在设计的时候，基本还是会选择较小节距的链条，保证承受的冲击力在合理的范围之内。
齿轮传动的原理主要是通过两个齿轮啮合，而实现对动力以及运动的有效传递，完整的齿轮传动结构主要有两个不同的齿轮构成，齿轮在转动时经常会发生较为严重的磨损，给机械设备带来不利的影响，导致设备运转出现问题。常见的齿轮传动结构有闭式传动和开式传动，在具体的设计中，要结合具体情况来采取相应的措施[3]。
比如，闭式齿轮传动，主要是由于齿轮存在的表面接触而导致的机械磨损，同时由于摩擦力产生的热能，也会使齿轮由于表面温度的提高而加快磨损的速度。所以，在闭式齿轮传动中，需要注意改造齿轮疲劳强度，疲劳强度的提高，可以有效保证齿轮在实际运行中的可靠性，建议选择强度较高的金属作为齿轮的材料，高强度的材料可以很好地抵抗摩擦热带来的变形，具体的注意事项还是要根据机械结构的具体情况来做适当的调整。比如，需要根据齿面接触强度来具体设计如何提高抗疲劳度与抗磨损能力。
开式齿轮结构的抗磨损重点在提高齿根弯曲疲劳强度，结合实际的设备情况，对机械结构进行优化设计，有效延长齿轮的使用寿命，同时根据相应的情况进行适当润滑，将有效减缓运行时带来的磨损。除此以外，也可以尝试将齿轮材料进行热处理来提高硬度，以此来提高齿轮的抗磨损性能。
除了这两种常见机械结构外，还有常见的传动方式如皮带传动、蜗轮蜗杆传动等，要根据机械结构的具体情况来确定抗磨损的改进措施。比如，皮带传动中，设计改良要结合主动轮和从动轮的具体运行要求，在充分考虑动轮间距的基础上，选择性能较高的皮带来维持良好的运转。蜗轮蜗杆与齿轮齿条的情况类似，但是改良时要重视蜗轮杆长度的问题，要尽量让涡轮杆长度与涡轮周长一致，避免由于尺寸问题带来的过载传输，最终导致磨损的加剧。总的来说，设计人员必须要参照传动机构的性能才能改善好机械结构设计中的抗磨损结构。
总之，随着科技的不断发展，制造型企业面临着巨大的挑战，传统的机械结构形式已经不能满足日新月异的现代社会，所以机械制造企业要在机械结构设计中不断对设备生产运行的性能进行改善，降低由于磨损导致的安全事故发生率，从而达到更好的经济效益，并保证工作人员的人身安全。
结语
对于传统的机械结构进行相应的抗磨损改造，可以有效提高机械运行过程中的安全系数，提高企业生产效率。设计人员要结合机械结构本身的性能和特点，充分地做好抗磨损结构的优化改造工作，确保机械运转正常，延长机械使用寿命。
参考文献：
[1]谢晖.工业机械磨损情况分析及抗磨对策[J].科学技术创新，2018（32）：161-162.
[2]单立柱.机械结构设计中抗磨损的改造措施[J].设备管理与维修，2018（12）：97-98.
[3]孙高鹏.机械结构设计中抗磨损的改造方案研究[J].科技创新与应用，2015（20）：151.