淺談機械傳動機構的改造方案分析

雷長勇

（江蘇省常熟職業教育中心，江蘇 常熟 215500）

隨著我國科學技術水平的顯著提升，機械自動化技術已經廣泛地應用在各行各業中，在當前的工業化生產過程中，各類生產活動都對機械設備的品質提出了更高的要求，機械傳動機構在日常的運行過程中很容易產生磨損的現象，如果不能夠對磨損情況進行一定的改造，那么，就會對整個設備的安全性能產生極大的威脅。從另外一個角度來說，機械傳動機構中相關抗磨損措施的應用可以進一步提升機械傳動機構的整體應用性能，降低故障率的發生。

1 機械傳動機構中磨損改造方案設計的重要性分析

在機械傳動機構的日常運行過程中，磨損現象是一直存在的，也是無法避免的，而且隨著機械設備使用年限的增長，磨損現象也會更加嚴重，而且各個零件在日常的工作過程不斷地發生著摩擦現象，產生了大量的摩擦力，如果磨損現象比較嚴重，就會對整個設備的安全運行情況造成極大的威脅。在目前的日常維護過程中，大多數工作人員還是依靠更換零件來降低零件之間的機械磨損，雖然這種方式有著一定的作用，但是，從長遠的角度來看，其經濟成本比較高昂，且需要耗費大量的時間，所以，從這個角度來說，在機械傳動機構中進行磨損方案的改造，對于機械自動化程度的發展具有非常積極的意義，且磨損設計也必然會成為機械設計領域的重點發展內容。

2 機械傳動機構中磨損現象所產生的危害分析

首先，機械傳動機構中的磨損現象會對整個機構的性能產生較大的危害，在機械設備中，傳動機構是非常核心的部分，可以對整個傳動機構的正常運輸工作、調節性能進行總體上的協調，還可以對系統中的多種傳動配件進行合理的調配，如果傳動機構的相關零部件出現了較大的磨損，那么，就會對整個系統的運行產生非常不良的影響，無法實現整體調控。

其次，磨損現象也會帶來極大的安全性危害。在機械設備中，很多零部件都是比價精密的，當然也是非常容易發生磨損現象的，尤其是在長時間的磨損情況下，磨損的力度在不斷地發生變化，極有可能使得某些零部件出現突然的斷裂，造成機械結構在短暫的時間中突然終止運行，對于整個機械機構造成非常大的安全性危害。舉個例子來說，機械設備中的鏈傳動構件在正常運轉的過程中出現了嚴重的磨損現象，很容易在運行中產生嚴重的鏈條斷裂的事故，對于整個機械設備的正常運轉產生非常不良的影響，甚至在高速運轉的條件下，機械設備中的金屬鏈條飛出，對周圍的操作人員的生命安全造成了極大的威脅。

3 機械傳動機構中抗磨損方案設計

3.1 齒輪抗磨損方案分析

在機械傳動機構中，通常是由大量的齒輪所組成，而在齒輪傳動的過程中，需要兩個大小不同的齒輪配件相互結合，并且按照實際運行的條件，對齒輪、齒槽等參數進行詳細的設計。在機械傳動的過程中，齒輪主要是用于動力的傳遞，如果長期處于磨損狀態，就非常容易影響整個系統的操縱性能，嚴重時會引發整個生產線的故障，從目前機械傳動機構的齒輪形狀來看，主要分為閉式齒輪和開式齒輪兩種類型，不同的類型需要采用不同的抗磨損方案。齒輪的傳動結構示意圖如圖1。

圖1 齒輪的傳動結構示意圖

對于閉式齒輪來說，機械設備的齒輪傳動過程中需要相互接觸與摩擦，從而產生一定的機械能，并且將這些機械能轉變為熱能，而熱能的釋放使得齒輪周圍的溫度得以顯著地提升，從而使得齒輪出現比較大的磨損情況。從這一特點來看，全面地提升齒輪的抗疲勞程度對于磨損情況的緩解有著非常好的功效。例如，在實際設計改造的過程中，可以選用高強度的金屬材料全面地提升齒輪的彎曲疲勞程度。對于開式齒輪改造方案來看，開式齒輪往往完全暴露在外部環境中，如果不對其施加一些保護性的措施，那么，就會產生大量的碎屑，而且空氣中的灰塵也會進入整個設備中，最終導致磨損現象的發生。在抗磨損方案的設計過程中，企業應當結合自身的相關應用情況，對相關的模數參數進行合理化的調整，同時，在日常的運行過程中，要及時地進行潤滑處理。

3.2 鏈傳動抗磨損方案設計分析

鏈傳動也是機械傳動機構中非常重要的組成部分，從其受力分析的角度來看，鏈傳動結構的受力載體主要分為兩個鏈輪，鏈輪在長時間的工作過程中很容易出現松動、發熱、變形的情況，所以，針對鏈傳動進行抗磨損方案的設計中，應當將鏈齒輪數與鏈條節距均考慮在內。

首先，需要對鏈輪的齒數進行合理化的改造與設計。在改造的過程中，應當保證鏈條傳動的平穩性得以保證，而且還要充分地保證鏈傳動的荷載能力。在材料的選擇方面，為了使得鏈輪的抗磨損能力進一步提升，那么，可以選擇高強度的金屬材料，并且在生產工藝中按照行業內的標準生產工藝進行加工與制造，從而使鏈傳動過程更加的平穩與安全。此外，需要我們注意的是，鏈條的齒數如果是單數，那么，鏈節和鏈輪之間能夠起到良好的嚙合作用，其抗磨損的能力也會進一步得到提升，但是，如果鏈條的節數為偶數，那么，工作人員就需要根據大概的荷載情況進行受力情況的計算，并且根據這一計算結果來選取合適的鏈輪規格，不但需要保證設備能夠有效地傳輸，而且還要使其抗磨損水平得以顯著地提升。其次，需要對傳動機構中鏈條的節矩進行合理的改造，從一般規律來看，鏈條的節距增大的化，那么，鏈傳動結構就能更大地發揮荷載方面的性能，但是，在具體的運行環境中，節距的增加將會顯著地增加鏈輪與鏈條之間的摩擦力，所以在長期的運轉條件下，配件的作用極易發生變化，所以，在具體的設計過程中，在保證正常運轉的條件下，盡可能地選擇節距較小的鏈條，從而起到良好的抗磨損效果。除此之外，在設計的過程中，設計人員需要根據整個機械傳動機構的整體情況進行合理的計算，從而準確地得到鏈條的節距，進而保證鏈傳動工作的高效性，同時，降低磨損的水平。

3.3 其他零部件的抗磨損改造設計方案分析

第一，需要重點改造繩帶傳動過程中的磨損情況，在整個機械傳動機構的運行過程中，繩帶傳動主要是借助相關的摩擦力而進行工作的，其主要構成為主動輪、傳輸帶以及動輪等結構，這種傳動的形式組成比較簡單，而且組裝的工序也相對不復雜，所以，在一些便捷的機械傳動機構中有著非常廣泛的應用。但是，在設備高速的運轉情況下，磨損現象也是比較嚴重的，尤其是皮帶磨損更為顯著，所以在抗磨損改造方案的設計中，需要根據主動輪和動輪的實際運行要求進行改造與設計，同時，可以選擇質量好的皮帶參與整個傳動過程中。

第二，蝸輪蝸桿傳動的磨損改造分析。蝸輪蝸桿機構在傳動的過程中主要是通過使用兩交錯軸之間的運動和動力進行有效的機械傳遞，蝸輪蝸桿通常位于兩個交錯軸的中間部位，從形狀上來看，類似螺桿的形狀，而且蝸輪蝸桿的主要運行結構也是使用螺旋旋轉的結構進行的，兩組配件在傳動的過程中相互配合，共同運行，有著很高的效率，但是，這種結合運行同時也會承載更多的荷載，那么在長時間的運行過程中，極易產生嚴重的磨損現象。所以，針對這種磨損情況進行方案改造設計時，需要傳動系統中的蝸桿長度和蝸輪的周長保持一致，結合實際運輸的相關特點，避免系統中出現嚴重的超負荷運轉情況，從而全面地提升抗磨損的性能。

4 結語

隨著我國科學技術的進步以及工業化程度的提升，機械化、智能化、自動化的操作技術已經滲透到工業生產的各個方面，尤其是機械設備的應用范圍也在不斷地擴增，在機械傳動機構的運行過程中，磨損情況一直都是影響整個系統傳動質量的關鍵性因素，也是當前學者們研究的重要內容。上文的研究從目前機械傳動機構的主要磨損現象入手，對其中的磨損方案進行了深入的探討，希望能夠為機械工程的發展提供有價值的參考。