陳振濤 王振菊

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。

Abstract： Mechanical structure design is mainly to determine the material， shape， size， tolerance and layout of the parts of the established function， while considering the processing technology， strength， stiffness， accuracy and the relationship between other parts and other problems. This paper first describes the overall idea and design method of mechanical structure design， and then analyzes the common anti-wear and noise reduction measures in mechanical structure design， to provide reference for promoting the improvement of mechanical structure design level.

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

Key words： mechanical structure;design;way of thinking;resistance to abrasion;noise reduction

中圖分類號(hào)：TH122 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?   ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-957X（2022）01-0025-03

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展的具體設(shè)計(jì)工作，通過具體化的零部件設(shè)計(jì)來實(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)該注意的問題，然后按照相應(yīng)的步驟開展工作。

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大的現(xiàn)象，通過載荷平衡的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法滿足強(qiáng)度設(shè)計(jì)原則;通過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。而利潤卻是關(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。常見分類及其具體實(shí)施要求和優(yōu)先級(jí)見表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?，F(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)品銷售市場上尤其是在以年輕人為買單主力的市場上，變得越來越重要。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)方法沒有一成不變的萬能公式。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)行性能和市場競爭力，也是機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的核心要求。在市場競爭力愈發(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)成用戶滿意是存在通用規(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)可以帶給用戶更好、更便捷的使用體驗(yàn)，從而提升產(chǎn)品競爭力。

三是可靠性準(zhǔn)則。既要求產(chǎn)品能夠滿足正常使用條件下使用時(shí)長即產(chǎn)品使用壽命滿足要求，還要求整個(gè)產(chǎn)品使用過程中各個(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)過程中通過一定的技術(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改變振動(dòng)源，控制傳播途徑和改變輻射表層的方法來實(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。通過這些吸聲材料來影響噪聲的傳播，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，目前有三種常見類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?，從而增加磨損程度。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)常添加潤滑油，減少齒輪間的摩擦[6]。

4 ?結(jié)語

隨著我國機(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)我國機(jī)械制造業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展創(chuàng)造有利的條件。

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