機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思路及抗磨降噪措施淺議

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摘要：機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要是對(duì)既定功能的零部件進(jìn)行材料、形狀、尺寸、公差和布局等方面的確定，同時(shí)考慮加工工藝、強(qiáng)度、剛度、精度以及與其他零部件之間的關(guān)系等問(wèn)題。文章首先闡述了機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的總體思路以及設(shè)計(jì)方法，然后對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見(jiàn)的抗磨降噪措施進(jìn)行分析，為促進(jìn)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平的提升的提供參考。

關(guān)鍵詞：機(jī)械結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)；思路；抗磨；降噪

0引言

機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是根據(jù)總體設(shè)計(jì)中確定的原理方案而開(kāi)展的具體設(shè)計(jì)工作，通過(guò)具體化的零部件設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)總體設(shè)計(jì)中所要求的功能。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)中工作量最大的環(huán)節(jié)，需要將預(yù)期的方案落到實(shí)處。為了實(shí)現(xiàn)機(jī)械總體設(shè)計(jì)的要求，往往會(huì)存在多種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，而每種不同的設(shè)計(jì)方案所對(duì)應(yīng)的材料、形狀、尺寸、布局、生產(chǎn)工藝等都有一定的差異性，并且會(huì)關(guān)系到后期產(chǎn)品的各種性能。為了達(dá)到最佳的設(shè)計(jì)效果，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)往往需要經(jīng)過(guò)反復(fù)的論證或者實(shí)驗(yàn)，最終選擇最佳的設(shè)計(jì)方案。因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案是機(jī)械產(chǎn)品加工制造時(shí)參照的重要依據(jù)，并且關(guān)系到產(chǎn)品后期的質(zhì)量和性能等因素，所以在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)需要有明確的設(shè)計(jì)思路，充分考慮結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意的問(wèn)題，然后按照相應(yīng)的步驟開(kāi)展工作。

1機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的總體思路及方法

1.1機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則

機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)綜合性較強(qiáng)的工作，要保證設(shè)計(jì)方案能夠滿(mǎn)足產(chǎn)品的多方面需求，不僅要保證產(chǎn)品的功能性、可靠性、工藝性、經(jīng)濟(jì)性和外觀造型等方面的需求，同時(shí)還要考慮到零件的強(qiáng)度、剛度、精度和壽命等因素，為后期的加工制造以及使用奠定良好的基礎(chǔ)。為了確保機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)達(dá)到理想的效果，在設(shè)計(jì)時(shí)還要遵循一定的原則，才能夠減少設(shè)計(jì)誤差，不斷提升設(shè)計(jì)水平。實(shí)現(xiàn)預(yù)期功能是機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要遵循的首要原則，所以在設(shè)計(jì)時(shí)需要從整體的角度出發(fā)考慮零部件之間的相互連接，零件本身需要承受的載荷、傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力等因素?？梢愿鶕?jù)具體情況，決定采用功能分配還是功能集中的設(shè)計(jì)思路，主要是根據(jù)零部件承受的載荷、生產(chǎn)成本和安裝等因素來(lái)決定；為了保證零部件能夠承受相應(yīng)的強(qiáng)度，可從應(yīng)力角度出發(fā)降低單一零件載荷過(guò)大的現(xiàn)象，通過(guò)載荷平衡的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法滿(mǎn)足強(qiáng)度設(shè)計(jì)原則；通過(guò)原材料的合理選擇以及加工工藝的考量，保證機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滿(mǎn)足剛度的原則；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)該考慮到各個(gè)零部件在生產(chǎn)加工和裝配時(shí)的便利性，合理劃分裝配單元以實(shí)現(xiàn)平行且專(zhuān)業(yè)化的裝配作業(yè)，縮短裝配周期，為零部件的拆卸留出一定的空間；考慮零部件在后期運(yùn)行過(guò)程中的維護(hù)修理，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要對(duì)零部件的可拆卸性以及檢查的便利性留出一定的操作空間；在滿(mǎn)足零部件基本功能的基礎(chǔ)上，還可以將外觀造型、生產(chǎn)成本等因素合理規(guī)劃到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案中，切實(shí)保證機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性和科學(xué)性[1]。在保證實(shí)現(xiàn)預(yù)期功能的大前提下，經(jīng)濟(jì)性設(shè)計(jì)原則在現(xiàn)實(shí)需求中具有不可輕易撼動(dòng)的地位。一個(gè)單純理論上完美的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)絕大多數(shù)情況下都很難匹配到與之相適應(yīng)的加工工藝，這種情況下，加工制造成本將大幅度提高，使得產(chǎn)品利潤(rùn)快速下降，在某些極端情況下甚至有一定概率出現(xiàn)負(fù)利潤(rùn)。而利潤(rùn)卻是關(guān)乎一個(gè)企業(yè)生死存亡的關(guān)鍵因素。因此，機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中是堅(jiān)決杜絕只片面的追求“設(shè)計(jì)完美性”，必須全方位考慮企業(yè)、行業(yè)的整體加工工藝水平跟制造設(shè)備現(xiàn)狀，從而提升將設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為具體零件的可行性。此外根據(jù)設(shè)計(jì)產(chǎn)品需求的不同側(cè)重點(diǎn)，可將結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則按照側(cè)重點(diǎn)進(jìn)行分類(lèi)。常見(jiàn)分類(lèi)及其具體實(shí)施要求和優(yōu)先級(jí)見(jiàn)表1。隨著現(xiàn)代社會(huì)人們知識(shí)結(jié)構(gòu)的全面提升，對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)也隨之發(fā)生重大變化。現(xiàn)代美學(xué)藝術(shù)、人體工程學(xué)等有助于提升人們工作幸福感和愉悅感的人性化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求，在產(chǎn)品銷(xiāo)售市場(chǎng)上尤其是在以年輕人為買(mǎi)單主力的市場(chǎng)上，變得越來(lái)越重要。因此，現(xiàn)代化機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則還必須具備與時(shí)俱進(jìn)的自我革命、自我革新的要素。

1.2機(jī)械結(jié)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)要素和設(shè)計(jì)方法

機(jī)械設(shè)備是由眾多的零部件組合而成，而各個(gè)零部件的幾何形狀以及零部件之間的相對(duì)位置關(guān)系決定了機(jī)械設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)性能。在零部件中相互接觸的表面即為功能表面，功能表面是機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的核心，通過(guò)對(duì)零部件功能表面的形狀、尺寸、位置等要素的思考和規(guī)劃，能夠得到最佳的設(shè)計(jì)方案，從而實(shí)現(xiàn)總體設(shè)計(jì)的要求的技術(shù)功能。因?yàn)闄C(jī)械設(shè)備中的零部件都是通過(guò)相互作用而實(shí)現(xiàn)各自的功能，所以在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，不僅要考慮到零部件自身的功能，還要綜合各個(gè)零部件之間的相互關(guān)系進(jìn)行設(shè)計(jì)。零件之間的關(guān)系包括位置相關(guān)和運(yùn)動(dòng)相關(guān)，只有充分考慮到各個(gè)零件之間的相互關(guān)系，才能夠保證機(jī)械設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)后的性能和效率。位置相關(guān)是零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中較為常見(jiàn)的要素，比如兩個(gè)齒輪之間的嚙合，就需要保證傳動(dòng)軸中心距的精度以及軸線(xiàn)的平行[2]。大多零件都有兩個(gè)或者更多的直接相關(guān)零件，為了保證所有零件都能夠?qū)崿F(xiàn)總體設(shè)計(jì)要求的技術(shù)功能，就需要考慮到兩零件直接相關(guān)部位的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在材料、形狀、尺寸以及精度等方面進(jìn)行合理選擇。機(jī)械設(shè)備中零件的結(jié)構(gòu)及外形設(shè)計(jì)應(yīng)該充分考慮設(shè)備的整體布局及功能要求。幾乎不存在完全獨(dú)立存在的機(jī)械構(gòu)件，故在構(gòu)思設(shè)計(jì)進(jìn)程中，不但要照顧到零件本身所應(yīng)該承擔(dān)的功能性要求，還要認(rèn)真考慮到零件加工后與其裝配連接構(gòu)件件的結(jié)構(gòu)合理性。即在整個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)里單個(gè)零部件的最優(yōu)解，往往不一定能夠成為整個(gè)設(shè)計(jì)方案的最佳選擇。因而在這種情況下，有一定設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)人員通常不會(huì)過(guò)分關(guān)注產(chǎn)品中任何一個(gè)單獨(dú)零件的結(jié)構(gòu)優(yōu)劣，而是從整個(gè)產(chǎn)品性能著眼，依據(jù)整個(gè)產(chǎn)品運(yùn)行結(jié)果是否在預(yù)期結(jié)果范圍之內(nèi)，去評(píng)價(jià)判斷該零件結(jié)構(gòu)是不是有合理之處。機(jī)械結(jié)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法沒(méi)有一成不變的萬(wàn)能公式。設(shè)計(jì)風(fēng)格因人而異，不同閱歷的設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行非標(biāo)零件設(shè)計(jì)過(guò)程中其側(cè)重點(diǎn)一般不同。在大多數(shù)時(shí)候同一個(gè)單位，相似工作經(jīng)歷的設(shè)計(jì)人員在面對(duì)客戶(hù)提出新需求時(shí)，選擇的應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)方案也不盡相同。因此在大訂單或者大型產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中，團(tuán)隊(duì)的及時(shí)高效溝通協(xié)調(diào)是必不可少的。從這個(gè)角度而言機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)過(guò)程就是一個(gè)不斷妥協(xié)和放棄，不斷優(yōu)化與改進(jìn)的過(guò)程。

1.3機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求

應(yīng)用于不同機(jī)械設(shè)備中的零件會(huì)有不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求，但是有些基本的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求是共通的，比如功能設(shè)計(jì)、質(zhì)量設(shè)計(jì)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)。功能設(shè)計(jì)是任何一種機(jī)械零件在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中都要滿(mǎn)足的要求，比如在工作原理、可靠性以及加工工藝等方面都需要符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，才能夠保證零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)符合機(jī)械設(shè)備的基本需求。在保證技術(shù)功能的基礎(chǔ)上，還要確保機(jī)械零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量要求，質(zhì)量直接關(guān)系到機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行性能和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，也是機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的核心要求。在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力愈發(fā)激烈的時(shí)代背景下，創(chuàng)新是推動(dòng)社會(huì)發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)力。在機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中同樣如此，可通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)變?cè)确椒ù龠M(jìn)機(jī)械零件的優(yōu)化提升，善于用創(chuàng)造性的思維進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新，通過(guò)不斷的嘗試推動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平的提升，進(jìn)而促進(jìn)機(jī)械制造業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展[3]。但通常在面向具體合同訂單產(chǎn)品而言，達(dá)成用戶(hù)滿(mǎn)意是存在通用規(guī)則要求的，集中表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。一是遵循機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)服務(wù)與技術(shù)性能準(zhǔn)則。技術(shù)性能通常涵蓋產(chǎn)品核心功能、從制造的難易程度影響加工工藝選擇到運(yùn)行狀況是否穩(wěn)定對(duì)調(diào)試工序要求等在內(nèi)的一切相關(guān)性能指標(biāo)。該準(zhǔn)則要求能夠統(tǒng)籌考慮產(chǎn)品的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)性能。保證產(chǎn)品必須達(dá)到規(guī)定的要求。例如，設(shè)計(jì)產(chǎn)品能夠輸入輸出的極限功率、平均效率、使用材料的強(qiáng)度、剛度，熱處理性能、實(shí)現(xiàn)的加工位移大小，適應(yīng)調(diào)整運(yùn)動(dòng)范圍等。二是標(biāo)準(zhǔn)化互換性準(zhǔn)則。與機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)有關(guān)的核心標(biāo)準(zhǔn)一般包含：標(biāo)準(zhǔn)化概念，標(biāo)準(zhǔn)化零部件外形，標(biāo)準(zhǔn)化加工、檢測(cè)方法。標(biāo)準(zhǔn)化互換性準(zhǔn)則要求在設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程中的采用行為，原則上均要優(yōu)先遵循這一準(zhǔn)則要求。結(jié)合目前已公布的機(jī)電行業(yè)常用設(shè)計(jì)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，按照其應(yīng)用范圍一般可以分為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)三個(gè)等次。雖然在使用強(qiáng)制性上而言，有必須執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)和推薦使用標(biāo)準(zhǔn)的兩種，但是在現(xiàn)代產(chǎn)品模塊化設(shè)計(jì)理念下，優(yōu)先采用標(biāo)準(zhǔn)化互換性設(shè)計(jì)可以帶給用戶(hù)更好、更便捷的使用體驗(yàn)，從而提升產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。三是可靠性準(zhǔn)則。既要求產(chǎn)品能夠滿(mǎn)足正常使用條件下使用時(shí)長(zhǎng)即產(chǎn)品使用壽命滿(mǎn)足要求，還要求整個(gè)產(chǎn)品使用過(guò)程中各個(gè)組成部件能夠協(xié)調(diào)運(yùn)行，保證產(chǎn)品各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)的相對(duì)穩(wěn)定。四是安全性準(zhǔn)則。機(jī)械設(shè)計(jì)的安全性準(zhǔn)則一般包括零件結(jié)構(gòu)、裝配的安全性、整個(gè)產(chǎn)品運(yùn)行的安全性、工位操作的安全性、使用環(huán)境安全性。

2降低機(jī)械噪聲的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)措施

機(jī)械噪聲是機(jī)械設(shè)備中常見(jiàn)的故障現(xiàn)象之一，不僅會(huì)影響到人們的健康與安全，同時(shí)也會(huì)大大降低機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行性能和使用壽命。有部分機(jī)械噪聲的根源是因?yàn)闄C(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理造成的，所以為了控制和降低機(jī)械噪聲，可在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中通過(guò)一定的技術(shù)手段對(duì)噪聲進(jìn)行干預(yù)。對(duì)于一般的機(jī)械噪聲往往都是通過(guò)改變振動(dòng)源，控制傳播途徑和改變輻射表層的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，但是對(duì)于部分機(jī)械設(shè)備而言，有些方法并不能從實(shí)質(zhì)層面解決問(wèn)題，反而會(huì)降低機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行效率，所以還需要在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的角度進(jìn)行合理優(yōu)化調(diào)整[4]。低噪聲結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是降低機(jī)械噪聲的重要途徑，但是在具體實(shí)施的過(guò)程中由于工作量較大會(huì)影響到機(jī)械制造的周期，所以可將低噪聲結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和其他設(shè)計(jì)方式進(jìn)行結(jié)合。經(jīng)過(guò)相關(guān)的科學(xué)理論證明，非金屬材料可有效降低機(jī)械噪聲，但是在精準(zhǔn)性和穩(wěn)定性方面還存在一定的不足。所以就需要通過(guò)新材料的研發(fā)與低噪聲設(shè)計(jì)相結(jié)合，比如靜音鋼鐵在汽車(chē)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，就可以有效降低噪聲和振動(dòng)的產(chǎn)生。還可以根據(jù)機(jī)械產(chǎn)品的用途而有針對(duì)性的研發(fā)新材料，然后進(jìn)行低噪聲結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化。共振是產(chǎn)生機(jī)械噪聲的原因之一，在機(jī)械結(jié)構(gòu)中如果各零部件間的固有頻率趨于相近或者相等時(shí)，相匹配的振幅會(huì)大幅提升且出現(xiàn)高峰值，此時(shí)零部件就會(huì)突發(fā)振動(dòng)，進(jìn)而產(chǎn)生共振。共振會(huì)對(duì)機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生一定的危害性，但是零件的固有頻率并不是單一的，所以可從這個(gè)思路入手進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。在機(jī)械零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，可在材料、重量、形狀、布置等方面進(jìn)行調(diào)整，然后在組裝時(shí)對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)施加一定的約束條件來(lái)改變零部件的固有頻率，進(jìn)而改善機(jī)械零件的共振現(xiàn)象[5]。通過(guò)對(duì)機(jī)械表層的輻射面進(jìn)行優(yōu)化也能夠達(dá)到降噪的目的，比如控制機(jī)械內(nèi)部運(yùn)動(dòng)部件的平衡度，減少零部件之間的碰撞和摩擦，對(duì)傳動(dòng)軸采取隔振措施，在殼體表層添加阻尼材料等方式，可在傳播途徑方面控制噪聲。降低機(jī)械噪聲的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常用措施大體可歸納為三個(gè)類(lèi)型。一是采取相應(yīng)措施進(jìn)行局部隔聲處理，噪聲源常常采用局部消聲裝置或者結(jié)構(gòu)用于隔離和封閉噪聲，同時(shí)采用隔震裝置能一定程度上防止噪聲通過(guò)固體傳播，從而達(dá)到設(shè)備的隔音降噪效果。二是對(duì)設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中加入吸聲結(jié)構(gòu)要素，如在可能條件下可以多采用多孔材料如玻璃棉、礦棉、泡沫、氈絮等。通過(guò)這些吸聲材料來(lái)影響噪聲的傳播，達(dá)到隔音降噪的效果。三是對(duì)于空氣動(dòng)力降噪，可結(jié)合設(shè)計(jì)安裝聲音處理設(shè)備來(lái)完成。該方法適用于如各種鼓風(fēng)機(jī)、空氣壓縮機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等機(jī)械設(shè)備進(jìn)排氣噪聲處理。根據(jù)噪聲頻譜的特性，目前有三種常見(jiàn)類(lèi)型消聲器即電阻式消聲器、電容式消聲器和阻抗組合式消聲器，其適用場(chǎng)合及聲音頻譜不同，在各自適用范圍內(nèi)均能能有效降低噪聲的傳播，減少噪聲對(duì)人體的危害，最大限度地達(dá)到隔聲降噪的效果。

3降低機(jī)械磨損的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)措施

磨損是機(jī)械設(shè)備中較為常見(jiàn)的故障現(xiàn)象，磨損不僅會(huì)降低設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)性能和產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量，同時(shí)還會(huì)降低設(shè)備的安全系數(shù)和使用壽命，所以在機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)該制定相應(yīng)的抗磨損措施。傳動(dòng)結(jié)構(gòu)磨損對(duì)機(jī)械設(shè)備有極大的危害性，長(zhǎng)時(shí)間的磨損可能導(dǎo)致傳動(dòng)結(jié)構(gòu)斷裂，直接威脅到整個(gè)機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的安全性。傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的磨損還會(huì)降低零部件之間配合的精準(zhǔn)度，進(jìn)而降低產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量，所以要優(yōu)化機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以期能夠最大限度的減緩機(jī)械設(shè)備運(yùn)行中的磨損進(jìn)程。然而摩擦現(xiàn)象在所有已知現(xiàn)實(shí)設(shè)備運(yùn)行中無(wú)處不在，故降低機(jī)械磨損的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)只能不斷優(yōu)化，無(wú)法完全消除或避免。對(duì)于機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的抗磨損設(shè)計(jì)可從鏈傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)兩個(gè)大的方面進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。在鏈傳動(dòng)結(jié)構(gòu)中，鏈輪是主要的受力載體，在鏈條轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中如果出現(xiàn)磨損，極易在高速轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)下出現(xiàn)松動(dòng)、移位或者斷裂的現(xiàn)象。為了改善鏈傳動(dòng)的抗磨損設(shè)計(jì)，可從鏈輪齒數(shù)和鏈條節(jié)距兩個(gè)方面入手。為了提升鏈條和鏈輪之間的抗磨能力，應(yīng)該選擇抗磨性能較強(qiáng)的材料。如果將鏈條齒數(shù)設(shè)計(jì)為奇數(shù)，則鏈節(jié)與每個(gè)鏈輪都能夠嚙合，將磨損均勻的分?jǐn)偟秸麄€(gè)鏈條中，從而降低局部磨損的風(fēng)險(xiǎn)。鏈條節(jié)距的增大會(huì)增加鏈條與鏈輪之間的摩擦力，從而加劇磨損。所以在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中根據(jù)相應(yīng)的計(jì)算合理確定鏈條的節(jié)距，在保證傳動(dòng)效率的同時(shí)還能夠提升抗磨性能。齒輪作為機(jī)械中重要的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，通過(guò)齒輪嚙合實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的傳遞，同時(shí)也會(huì)對(duì)齒輪造成一定的磨損。在閉式齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)中，由于齒輪的接觸摩擦?xí)嵘Σ撩娴臏囟龋瑥亩黾幽p程度。對(duì)于閉式齒輪，可以采用耐熱性和強(qiáng)度較高的金屬材料，以此提升齒輪的抗磨能力。開(kāi)式齒輪由于完全暴露在環(huán)境中，所以容易受到灰塵、碎屑的干擾而加劇齒輪的磨損。對(duì)于開(kāi)式齒輪，要加強(qiáng)日常的維護(hù)管理，做好齒輪清潔工作，同時(shí)經(jīng)常添加潤(rùn)滑油，減少齒輪間的摩擦[6]。

4結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)機(jī)械制造業(yè)水平的大幅提升，對(duì)機(jī)械零部件的質(zhì)量和性能等方面有了更高的要求。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作為機(jī)械制造的重要環(huán)節(jié)，其設(shè)計(jì)水平的高低不僅和零部件的質(zhì)量、性能、安全系數(shù)有直接關(guān)系，同時(shí)也對(duì)生產(chǎn)成本、生產(chǎn)效率以及機(jī)械設(shè)備的整體運(yùn)行狀態(tài)有很大的關(guān)聯(lián)。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)需要進(jìn)行綜合而全面的考量，從前期的功能實(shí)現(xiàn)到生產(chǎn)加工，從投入使用到后期的維護(hù)保養(yǎng)等等，都需要經(jīng)過(guò)充分的論證和實(shí)驗(yàn)，最終才能夠確定最佳的設(shè)計(jì)方案。在機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，要勇于創(chuàng)新，以先進(jìn)的設(shè)計(jì)思維和理念為指導(dǎo)，促進(jìn)機(jī)械零部件和產(chǎn)品的創(chuàng)新發(fā)展，同時(shí)也為促進(jìn)我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展創(chuàng)造有利的條件。

參考文獻(xiàn)：

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作者:陳振濤 王振菊 單位:巴音郭楞職業(yè)技術(shù)學(xué)院