（1 中山火炬职业技术学院，2 中山市格持智能装备有限公司 ）
摘要：在当前我国诸多生产型企业生产运营过程中，为提高企业经济效益，往往选择开展二十四小时全天候、长时间的连续生产作业。这一生产模式固然实现了对企业经济效益的提高，也在客观层面上提高了我国社会总体生产力，但是在设备长时间运行过程中，机械结构中的零部件会出现程度不一的磨损问题，并在特定情况下出现设备运行故障，或是安全生产事故等问题，造成经济损失与人员伤亡。为完善这一问题，本文对机械结构设计中的抗磨损改造措施开展研究。
关键词：机械结构；设计；抗磨损改造；措施研究
在设备运行过程中，机械结构中所分布元件的磨损程度，会随着设备连续运行时间长度的延长而逐渐提高，并在设备机械结构中零部件所承受的磨损作用力超过上限数值时，出现设备运行故障设备瘫痪等问题，严重降低了企业的生产效率。但是在企业选择通过缩减设备运行时间从而避免出现机械设备磨损问题时，也会大幅降低企业的经济效益，并衍生出后续一系列问题。对于这一问题的完善则需要从根源处着手，提高设备机械结构的抗磨损性能。
一、设备机械结构磨损问题的主要问题类型与所造成消极后果分析
（一）设备机械结构磨损问题的常见问题类型
首先，设备机械结构零部件的咬合磨损问题。在机械设备的高速运行过程中，机械结构内的部分相咬合、临近的零件会在滑动摩擦过程中，零件接触面部位极易出现金属、杂质粘着的问题，并在长时间的零件摩擦中将元件表层的金属结构造成破损，并产生大量的金属残渣、金属屑粒。而零件在金属屑粒的摩擦下，零件磨损问题的严重性逐渐加剧。在设备长时间运行过程中，因为无法定期开展维修保养工作，也就无法及时将所产生的金属屑粒加以清理。
其次，设备机械结构的疲劳磨损问题。在机械设备长时间运行过程中，机械机构内诸多零部件会开展长期持续的滑动复合摩擦运动，并由此在机械结构零部件表层产生高接触压应力。而在所产生高接触压应力超过设备机械结构中零部件的承载上限时，便会使得零部件表层出现点蚀、剥落等现象，这也是设备机械结构疲劳磨损问题的主要表现形式。
最后，设备机械结构的腐蚀磨损问题。在设备运行过程中，机械结构内的部分零部件需要开展匀速的运动作业，并在不同零部件之间开展滑动摩擦作业的过程中，零件表面会与周边环境内分布的介质产生电化学反应，从而持续对设备机械结构中所配置零件造成腐蚀影响。而在长时间腐蚀过程中，这种化学一机械的复合形式的磨损过程，对一般耐磨材料有着很大破坏作用，零件表层结构会逐渐出现磨损、破损等问题。
（二）设备机械结构磨损问题所造成的消极后果
首先，在出现设备机械结构磨损问题时，往往会伴随着各类安全生产事故与问题的出现，并以此为诱因，造成人员伤亡与安全事故的出现。例如在设备长时间运行过程中出现机械结构严重磨损问题时，磨损程度最为严重的零件往往会先停止运动，随后导致整体设备机械结构出现运行停滞、瘫痪等问题，并在特定情况下，设备机械结构内所分布配置的各类零部件会在设备运行作用力的压力下，向机械设备周边区域范围内加以迸射，从而对影响区域内的工作人员造成极为严重的人身健康安全威胁。
其次，机械设备磨损问题的出现必定会降低企业的生产效率与经济效益。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一方面，在出现设备机械结构磨损问题时，不但故障设备会停止作业，且部分与故障设备相关联、临近的生产设备也会停止运行，极大降低了企业的生产效率。而在严重情况下，更是会造成企业生产线的停止运转；另一方面，企业不但需要承担生产效率降低的成本，也需要投入大量的成本用于开展设备维修保养工作。而在设备机械结构磨损问题过于严重时，企业需要采购新的设备，这也需要消耗大量的企业资金。
二、在设计层面上，优化机械结构抗磨损性能的改造措施建议
（一）对机械结构中齿轮传动式结构抗磨损性能的改造措施
首先，在设备长时间运行过程中，机械结构中配置安装的开式齿轮在运行过程中，设备周边区域空气中所漂浮的灰尘，以及生产环境下时常迸溅的金属残渣等杂质会降落在设备机械结构中的开式齿轮上，并从而导致在齿轮传动结构运行过程中出现磨损问题。而由于开式齿轮具有开放性特征，无法完全隔绝灰尘、金属残渣等各类杂质的落入，因此唯有从以下两方面加以着手；一方面，通过优化调整开式齿轮传动结构配置的润滑油种类，优先选择更换为表面黏着力较低的润滑油，从而降低在设备运行过程中，空气中漂浮的灰尘与所迸溅金属残渣等杂质对齿轮传动结构的影响系数；另一方面，设计人员需要适当提高开式齿轮传动结构的零件强度系数，从而实现对整体设备抗磨损性与的优化提升。
其次，相较于开式齿轮而言，闭式齿轮虽然在设备运行过程中不会受到灰尘、杂质的干扰影响，但是在密封空间下，齿轮开展咬合运动不但会产生较强的摩擦力，还会逐渐提高闭式齿轮所处密封空间的内部温度，从而出现设备疲劳磨损等问题。针对于此，笔者认为应从齿轮生产材料配置上加以着手，将原有的零件生产材料更换为具有较强耐热性的材料，从而实现对闭式齿轮耐热性能的提升，以及对设备运行抗磨损性能的优化。此外，设计人员在生产成本可接受范围内，也可以选择配置能同时提高闭式齿轮耐热性与抗疲劳性的生产材料。
（二）对机械结构中链轮传动结构抗磨损性能的优化改造措施
首先，链轮主要指一种带嵌齿式扣链齿的轮子，并主要被应用于与节链环、缆索等元件上的块体向啮合的零件。而在机械设备长时间运行过程中，链轮传动结构上的链节需要长时间开展高速的进入啮合与退出啮合的运动，这也使得链轮零部件在长时间运行工作后会受到过高的冲击作用力、接触应力，并出现疲劳磨损等问题。
其次，针对这一问题，笔者提出以下两方面链轮传动结构抗磨损性能的优化改造措施建议：一方面，设计人员针对不同设备的实际运行情况、运行环境以及设备链轮零件所承受的磨损力，制定出链轮零件中链条的节距长度。例如在设计人员将链轮零件中链条的节距长度适当提高时，虽然会在一定程度上提高链轮零件的抗磨损性能，以及链轮传动结构的荷载上限。但是在设备运行过程中，也会产生较强的冲击力，并以此为诱因对设备造成较为严重的损伤，降低设备的实际使用寿命。在开展链轮抗磨损性能优化改造设计工作时，设计人员需要综合考虑提升设备抗磨损性能与降低设备实际使用寿命二者之间的关系；另一方面，设计人员应优先选择将链轮传动结构中的链轮节数控制为偶数，且链轮传动结构中的链轮节数与链轮齿数二者之间的公因数只有1。
三、总结
为进一步提高机械设备的实际使用寿命、使用价值，避免在设备长期运行过程中出现设备磨损问题，以及所造成的经济损失与人员伤亡。因此本文首先对设备机械结构中常见的磨损问题以及所造成的消极影响开展分析，并提出上述两方面设备机械结构抗磨损改造措施建议。
参考文献：
[1]张婷婷.机械设备故障诊断技术的常用方法及新技术的应用研究[J].自动化与仪器仪表，2017(10):138-139.
[2]李利军.对机械结构设计之中抗磨损的改造手段分析[J].中国机械，2015(03):202-203.
论文作者:黄红兵1,冯志镖2
论文发表刊物:《科技新时代》2019年6期
论文发表时间:2019/8/15
标签：设备论文; 结构论文; 磨损论文; 机械论文; 链轮论文; 过程中论文; 零件论文; 《科技新时代》2019年6期论文;