發(fā)布時(shí)間：2022-04-09 10:08:32
序言：寫作是分享個(gè)人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了1篇的機(jī)械傳動論文樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
摘要：在科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的當(dāng)今，促使技術(shù)水平的提高，使得大功率大容量的技術(shù)設(shè)備研發(fā)出來并廣泛投入使用，以促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)的快速發(fā)展。液壓機(jī)械傳動系統(tǒng)是一種新型的技術(shù)，在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中得到較好的應(yīng)用。文章通過對液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)基本原理進(jìn)行分析，研究了該系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)，并探討了該系統(tǒng)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用。
在工業(yè)得到快速發(fā)展的過程中，在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)的應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大，并且液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)的作用越來越重要。尤其該系統(tǒng)主要是以液體作為介質(zhì)，以便達(dá)到能量的傳動與控制目的，在工業(yè)控制當(dāng)中的應(yīng)用范圍比較廣，能夠更好地促進(jìn)工業(yè)化的發(fā)展。目前，對液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)需要詳細(xì)了解，對其基本原理進(jìn)行分析，以便將其更好地應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)制造中，從而發(fā)揮出最大的應(yīng)用效果。
1 液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)的基本原理
液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)的基本原理主要是在確保液體平衡的系統(tǒng)中能夠靜止，同時(shí)，液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)中的液體在每個(gè)階段的壓強(qiáng)是相同的，并且均處于一個(gè)相對平衡的系統(tǒng)中，活塞大小的不同，其承受的壓力范圍也就不同，還需要根據(jù)其大小來施加相應(yīng)的壓力。針對較大的活塞，需要增加相對較大的壓力，并且需要以液體為傳動媒介來將壓力轉(zhuǎn)換為需要的能力。當(dāng)液壓在傳動的過程中，需要配備相應(yīng)的元件設(shè)備，以便支持液壓的傳動。其中主要的元件包括：（1）執(zhí)行元件。主要是將液壓泵提供的液體轉(zhuǎn)換為機(jī)械能量，該執(zhí)行元件的主要裝置為液壓馬達(dá)，能夠高效地將液壓能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，以便確保液體對外的作用力。同時(shí)，液壓元件可以對液體的流動壓力與方向等進(jìn)行全面的控制，以便有效地保障執(zhí)行元件能夠滿足各種工作的需求；（2）動力元件。該元件主要是為系統(tǒng)提供重要的運(yùn)行動力來源，主要的裝置為液壓泵。該裝置在運(yùn)行的過程中主要是依靠容量的大小來運(yùn)行的，其中動力部件也稱之為容積液壓泵，齒輪泵是其主要的容積液壓泵，通常是以齒輪的變化來促進(jìn)液體的傳輸；（3）輔助元件。該類元件主要為管道，在液壓泵中主要是通過將動力元件、液壓馬達(dá)與管道等共同協(xié)作來完成的；（4）輔助元件。液壓機(jī)械傳送控制系統(tǒng)中的元件種類較多，其中輔助性元件的功能主要是建設(shè)液壓回路，以便確保液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)正常運(yùn)行。液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)主要由液壓泵、液壓控制閥、液壓執(zhí)行元件、液壓輔件組成，其液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)的原理如圖1所示：
圖1 液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)原理圖
2 機(jī)械設(shè)計(jì)制造中液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)
2.1 液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)的優(yōu)勢
該控制系統(tǒng)具有較廣泛的應(yīng)用范圍，并且在各個(gè)領(lǐng)域中均有不同程度的應(yīng)用。不管是在一般性的工業(yè)施工塑料加工機(jī)械中，還是在鋼鐵工業(yè)冶金機(jī)械中均具有較好的實(shí)用性價(jià)值。在各個(gè)領(lǐng)域中使用液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)，可以取得較好的進(jìn)展，并通常具備高效率、高壓以及高速等優(yōu)勢。同時(shí)，由于液壓機(jī)械的傳動動力能量相對較大，該系統(tǒng)自身也具備較高的集成化作用，從而可以更進(jìn)一步地促進(jìn)一體化、小型化以及輕量化目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。另外，由于液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)與相關(guān)的電子技術(shù)具有緊密的合作關(guān)系，能夠在相對較小的空間內(nèi)進(jìn)行精準(zhǔn)的操作，并且還可以在各個(gè)領(lǐng)域中均能夠發(fā)揮出該系統(tǒng)的最大化價(jià)值與作用。在當(dāng)今世界科學(xué)技術(shù)得到較快的發(fā)展前提下，各個(gè)行業(yè)對液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)的要求也在不斷提高。通過將該系統(tǒng)與電子技術(shù)相互結(jié)合應(yīng)用，并且目前在海洋開發(fā)事業(yè)以及宇宙航行等事業(yè)中得到較好的應(yīng)用，從而促進(jìn)了該系統(tǒng)在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用進(jìn)程。另外，由于電液伺服系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用，極大地提高了液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)的使用效率。并且在該系統(tǒng)的控制元件中，通過靈活、便捷的原則來布置，由于液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)具有體積小、重量輕與反應(yīng)速度快等特點(diǎn)，在使用過程中進(jìn)行操作與控制比較方便。另外，這種系統(tǒng)可以在較大的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)度處理，液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)還可以對載荷進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。在該系統(tǒng)中，其主要的工作介質(zhì)為礦物油，不僅對自身具有一定的潤滑作用，還可以有效地延長機(jī)械設(shè)備的使用壽命，并且能夠快速地完成直線運(yùn)行，可以促進(jìn)系統(tǒng)的自動化進(jìn)程，具有較高的自動控制能力，從而可以有效地滿足人們工業(yè)生產(chǎn)的需求，適應(yīng)當(dāng)今時(shí)代的
發(fā)展。
2.2 液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)的缺點(diǎn)與不足
首先，液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)可能會出現(xiàn)漏油現(xiàn)象，并且會影響到該系統(tǒng)的正常運(yùn)行，對其運(yùn)行的穩(wěn)定性與正確性具有一定的損害。其主要是由于漏油缺陷會導(dǎo)致液壓機(jī)械傳動的比率無法得到保存，從而使得液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定與正確性受到影響。促使系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性與正確性水平下降，并影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行與運(yùn)行效果。在一定程度上會影響工業(yè)的輸出產(chǎn)品質(zhì)量，對企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益造成一定的不利影響。其次，液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)中主要是由液體為傳動媒介，如果液體的溫度發(fā)生變化，會導(dǎo)致系統(tǒng)的運(yùn)動特性出現(xiàn)一定的變化。液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)對溫度的要求比較高。因此，需要在系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，對溫度進(jìn)行有效的控制，盡量減少溫度的變化，避免運(yùn)行結(jié)果由于溫差而出現(xiàn)偏差。另外，液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)的故障檢查與排查工作存在一定的難度。液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)在運(yùn)行的時(shí)候，通常會由于液壓元件的運(yùn)行而產(chǎn)生一定的金屬粉末，其對機(jī)械設(shè)備造成一定的污染，并且容易引發(fā)機(jī)械故障。并且，一些外部的環(huán)境灰塵與粉塵等容易吸附在液壓機(jī)械設(shè)備上，從而對該系統(tǒng)造成一定的影響，尤其是對系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行造成較大的不利影響。然而這些粉塵與金屬粉末在系統(tǒng)的運(yùn)行過程中是不可避免的，從而給故障的排查與修復(fù)提高了難度。最后，液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)在運(yùn)行前，需要對系統(tǒng)進(jìn)行嚴(yán)格的檢查與清掃。由于液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)在運(yùn)行之前，需要對系統(tǒng)進(jìn)行全面的檢查與清掃，以便確保系統(tǒng)的正常運(yùn)行，避免在運(yùn)行的過程中出現(xiàn)一些由于外界因素引起的不良結(jié)果。
3 液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用
3.1 液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的發(fā)展
目前，我國現(xiàn)代化進(jìn)程在不斷的加快，大多數(shù)行業(yè)在施工與運(yùn)行的過程中需要借助大型的工程裝備，而液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)可以滿足這一要求。另外，由于部分機(jī)械設(shè)備的功率要求較高，同時(shí)其生產(chǎn)效率與精準(zhǔn)度也相對較高，使得液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的使用可以有效地滿足高集成化的需求，可以較快地滿足施工需求與相關(guān)環(huán)境與條件的需求，具有較高的應(yīng)用效率。此外，我國一部分高水平的技術(shù)設(shè)備具備自身的核心技術(shù)，自主研發(fā)能力較好，可以為極端化的工作環(huán)境以及精準(zhǔn)度化的工作需求提供較好的前提條件。而液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，促使我國一些技術(shù)在研究方面取得了不錯(cuò)的成績。液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)的集成化發(fā)展也說明了及時(shí)把握住系統(tǒng)的研發(fā)方向，才能夠研究出社會需求的產(chǎn)品，更好地滿足當(dāng)今社會的需求，并發(fā)揮出產(chǎn)品的最大化價(jià)值與作用。
3.2 液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中應(yīng)用的不足
我國液壓機(jī)械哈攢動控制系統(tǒng)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用取得了較好的效果，但是液壓機(jī)械傳動技術(shù)在使用的過程中仍然會存在一定的不足與缺陷。其中我國液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)中的相關(guān)元件使用時(shí)，部分元件主要依靠國外的液壓產(chǎn)品進(jìn)行輔助，從而使得我國使用的部分產(chǎn)品與國際范圍內(nèi)使用的產(chǎn)品存在一定的差別。為了促進(jìn)我國液壓機(jī)械傳動技術(shù)的發(fā)展，要想躋身世界前列，就必須要對液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)在使用過程中存在的不足與缺陷進(jìn)行詳細(xì)的研究，以便采取相關(guān)措施解決，以便促進(jìn)我國液壓技術(shù)與產(chǎn)品達(dá)到國際標(biāo)準(zhǔn)水平。這樣一來，才能夠促使我國液壓技術(shù)水平的提高，能夠減少或消除液壓機(jī)械傳動技術(shù)在使用過程中的不足與缺陷，從而達(dá)到液壓發(fā)展的目標(biāo)。
3.3 液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)在更多場合中的應(yīng)用
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，液壓技術(shù)得到了較好的應(yīng)用與發(fā)展。液壓技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的有機(jī)結(jié)合應(yīng)用，可以不斷擴(kuò)大液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)的應(yīng)用范圍與領(lǐng)域，并且發(fā)揮出更大的作用，同時(shí)可以高效率地完成預(yù)期目標(biāo)與控制目標(biāo)。另外，與傳統(tǒng)的機(jī)械傳動技術(shù)相比較，液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)可以更加容易地實(shí)現(xiàn)運(yùn)動與動力參數(shù)的控制?？梢栽谝话愕臈l件下提高液壓工業(yè)的銷售額，在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用比較重要。同時(shí)具有較好的傳遞效率，能夠?qū)敵鲞M(jìn)行有效的控制。另外，在該系統(tǒng)中配套的較大系統(tǒng)銅芯裝置，可以對正反方向的運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行有效的控制與實(shí)現(xiàn)，在機(jī)械操作的過程中能夠?qū)崿F(xiàn)各種操作動作。液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用具有廣闊的前景，能夠?qū)ψ兞肯到y(tǒng)進(jìn)行開發(fā)與調(diào)節(jié)。
4 結(jié)語
在目前高科學(xué)快速發(fā)展的時(shí)代中，機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)得到較好的發(fā)展，從而促使液壓機(jī)械傳動控制技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域在不斷擴(kuò)大，將液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)制造中，可以取得較好的成就。尤其是將液壓機(jī)械傳動技術(shù)與微電子技術(shù)相互結(jié)合起來，顯著提高了液壓機(jī)械傳動技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中應(yīng)用的重要性，也促進(jìn)了機(jī)械設(shè)計(jì)制造的良好發(fā)展。另外，目前液壓機(jī)械傳動技術(shù)仍存在一定的不足與缺陷，還需要對其進(jìn)行深入研究，以便彌補(bǔ)不足與缺陷，促進(jìn)液壓技術(shù)的快速發(fā)展。
作者簡介：刁志?。?975-），男，重慶人，四川凌峰航空液壓機(jī)械有限公司工程師。
[摘 要]液壓機(jī)械傳動作為一種新型的技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中不斷得到應(yīng)用，對機(jī)械設(shè)計(jì)制造起著關(guān)鍵性的作用。液壓機(jī)械傳動主要是以液體為介質(zhì)進(jìn)行能量傳動和控制的方式，該系統(tǒng)以其較靈活的控制方式和便捷的控制屬性在工業(yè)控制中的使用最為廣泛。系統(tǒng)本身是以壓流體為能源介質(zhì)對各種機(jī)械進(jìn)行控制，由一個(gè)元件回路的控制對若干個(gè)組合進(jìn)行控制來完成能量的傳遞。文章就液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用進(jìn)行分析。
[關(guān)鍵詞]機(jī)械設(shè)計(jì)制造 液壓 傳動控制系統(tǒng)
1 液壓機(jī)械傳動的概述
1.1 系統(tǒng)的基本原理分析
液壓機(jī)械傳動的基本原理是保持液體在平衡的系統(tǒng)中能夠靜止。液壓系統(tǒng)中的液體在各處的壓強(qiáng)是一致的，在一個(gè)相對平衡的系統(tǒng)中，不同大小的活塞根據(jù)其本身承受壓力的能力施加不同的壓力就可以使得液體保持相對靜止，小的活塞上面應(yīng)該施加較小的壓力，大活塞上面應(yīng)該施加較大的壓力。通過液體的傳遞可以達(dá)到變換的目的。液壓在傳動的過程中需要較多的元件，其中主要的元件有執(zhí)行元件、動力元件、輔助性的元件和控制元件等，通過動力元件可以讓系統(tǒng)產(chǎn)生運(yùn)行的動力，主要代表元件有液壓泵。液壓泵在工作的過程中主要是依靠容量的變化進(jìn)行工作，通常將這種動力部件稱為容積液壓泵。最常見的容積液壓泵是齒輪泵，它通過齒輪的變動使液體進(jìn)行運(yùn)動。在對液壓泵進(jìn)行選擇時(shí)需要注意能量的消耗問題，還需要解決一些液壓效率問題。液壓的執(zhí)行元件可以將液壓泵中提供的液壓轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的裝置，與液壓泵相反的工作裝置是液壓馬達(dá)，這種裝置可以將液壓能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，從而使液壓對外做功。液壓元件可以對液體流動的方向和壓力的高低進(jìn)行控制，能夠確保其滿足特定工作的要求。液壓控制系統(tǒng)除了動力元件還有一些輔助性的元件，通過輔助性的元件可以建設(shè)液壓回路。
1.2 液壓機(jī)械傳動的優(yōu)缺點(diǎn)分析
1.2.1 液壓機(jī)械傳動的優(yōu)勢
液壓機(jī)械傳動的應(yīng)用范圍相對廣泛，在各個(gè)領(lǐng)域都有基本的使用，無論是一般工業(yè)施工的塑料加工機(jī)械還是鋼鐵工業(yè)用的冶金機(jī)械都具有其自身的實(shí)用性。使用液壓機(jī)械傳動裝置在各方面都能夠取得較大的進(jìn)展，這些裝置具有高壓、高速和高效率的特點(diǎn)，液壓機(jī)械傳動的功率較大，其本身也是高度集成化的系統(tǒng)，具有一體化、小型化和輕量化的特點(diǎn)，由于該系統(tǒng)和微電子技術(shù)可以緊密的配合，可以在小空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)對功率的準(zhǔn)確控制，在各種行業(yè)的使用中發(fā)揮著較大的作用。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各個(gè)部門對液壓機(jī)械傳動的要求也逐漸提高。較多的液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)和電子技術(shù)的配合在海洋開發(fā)領(lǐng)域甚至是宇宙航行等各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。各種電液伺服系統(tǒng)的使用將液壓機(jī)械傳動的應(yīng)用逐漸提高。總之，對于液壓機(jī)械傳動的元件應(yīng)該根據(jù)需要靈活、方便的布置；液壓機(jī)械傳動具有體積小、重量輕、反應(yīng)速度快和運(yùn)動慣性小等特點(diǎn)，方便在使用的過程中進(jìn)行操縱和控制，此外，這種系統(tǒng)在較大的范圍內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)調(diào)速。傳動控制系統(tǒng)還可以對載荷進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)主要的工作介質(zhì)是礦物油，可以自動潤滑，具有較長的使用壽命。該系統(tǒng)比較容易實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動和機(jī)械的自動化，如果使用電液聯(lián)合控制，可以確保高程度的自動控制。
1.2.2 液壓機(jī)械傳動存在的缺點(diǎn)
影響液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)運(yùn)行的平穩(wěn)性和正確性關(guān)鍵在于液壓系統(tǒng)存在漏油的因素，從而導(dǎo)致液壓機(jī)械傳動的傳動比例不能得到嚴(yán)格的保存。溫度的變化對液壓機(jī)械傳動的影響相對較大，不同的溫度會導(dǎo)致液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)中的液體粘性發(fā)生變化，從而使得傳動控制系統(tǒng)的運(yùn)動特性發(fā)生改變，影響其工作的穩(wěn)定性，為了保持液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)工作較為穩(wěn)定，應(yīng)該避免在溫度較高的環(huán)境條件下作業(yè)。此外，液壓系統(tǒng)發(fā)生故障的情況下不能很好的對故障進(jìn)行檢查和排除。液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中容易造成污染，一些液壓元件在機(jī)械加工的過程中容易產(chǎn)生金屬粉末，這些粉末粘貼到金屬管螺紋地區(qū)的膠帶碎片上容易造成密封膠的脫落。液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)其外部環(huán)境中的污染物也會吸附到液壓油箱上面，導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定。此外，系統(tǒng)在運(yùn)行前沒有對雜質(zhì)清除徹底就會使得外部的雜質(zhì)和系統(tǒng)本身附著的雜質(zhì)復(fù)合，在元件的運(yùn)行過程中產(chǎn)生一系列摩擦，不利于系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
2 液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用
2.1 機(jī)械設(shè)計(jì)制造中對液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)的應(yīng)用和發(fā)展
無論是現(xiàn)代建設(shè)還是國防建設(shè)，都需要將一些大型的工程裝備融入到里面，液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)作為一種新型的機(jī)械化系統(tǒng)能夠滿足當(dāng)代設(shè)備的多種要求，由于一些機(jī)器設(shè)備的功率相對強(qiáng)大，具有較高的生產(chǎn)使用效率，精度也相對高，液壓系統(tǒng)在這些行業(yè)中的使用能夠滿足高集成化的要求，可以很好地適應(yīng)施工環(huán)境和不同的工作條件。我國一些高水平的技術(shù)設(shè)備具有較好的自主研發(fā)能力，主要原因在于極端化的工作環(huán)境和精度化的施工技術(shù)。液壓技術(shù)的發(fā)展使得我國一些技術(shù)在研究方面也取得了較好的成就，系統(tǒng)的集成化說明只有抓住系統(tǒng)研究發(fā)展的方向，才可以研發(fā)出社會所需要的技術(shù)產(chǎn)品。
2.2 我國液壓機(jī)械傳動技術(shù)應(yīng)用中的不足
我國液壓技術(shù)在應(yīng)用的過程中雖然在一些產(chǎn)品的使用上面具有較大的進(jìn)步，同時(shí)凸顯出液壓技術(shù)發(fā)展的潛力和發(fā)展動力，但是在使用和發(fā)展的過程中還存在較多的不足之處。我國的液壓技術(shù)在一些重要的元件使用上任然依靠外國的液壓產(chǎn)品進(jìn)行輔助，我國使用的一些產(chǎn)品在國際范圍內(nèi)和其他國家使用的產(chǎn)品之間存在著明顯的差別。需要將我國發(fā)展成為液壓強(qiáng)國，就必須彌補(bǔ)液壓研究方面存在的不足和缺陷，要對液壓技術(shù)進(jìn)行研究，從而形成我國的自主產(chǎn)品和液壓技術(shù)制定詳細(xì)的發(fā)展目標(biāo)，使我國的液壓產(chǎn)品和液壓技術(shù)超過國際上其他國家的產(chǎn)品和技術(shù)。只有這樣，才能夠使得我國的液壓技術(shù)水平逐漸提高，減少在裝備制造過程中的缺陷和不足，從而實(shí)現(xiàn)最終的液壓發(fā)展目標(biāo)。
3 結(jié)束語
隨著工程機(jī)械技術(shù)的發(fā)展，一些新的技術(shù)和工藝逐漸出現(xiàn)，使得工程機(jī)械逐漸向智能化的方向發(fā)展，對工程機(jī)械裝置的要求也逐漸提高。液壓機(jī)械傳動技術(shù)的發(fā)展和其在工程機(jī)械中的使用也具有較大的優(yōu)勢，尤其是液壓技術(shù)和微電子技術(shù)的結(jié)合使得液壓機(jī)械傳動技術(shù)在工程機(jī)械中的作用越來越突出，極大地促進(jìn)了機(jī)械技術(shù)的發(fā)展。我國的液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)還存在一些缺陷和不足，需要加強(qiáng)對該技術(shù)的研究，促進(jìn)我國液壓技術(shù)快速的發(fā)展。
[摘 要]齒輪傳動是近代機(jī)器中最常見的一種機(jī)械傳動，是傳遞機(jī)器動力和運(yùn)動的一種主要形式，是機(jī)械產(chǎn)品的重要基礎(chǔ)零部件。本文分析了齒輪在機(jī)械傳動系統(tǒng)應(yīng)用中常出現(xiàn)的問題與原因，并提出了有效的控制策略。
[關(guān)鍵詞]齒輪；傳動；磨損；折斷
一、齒輪在機(jī)械傳動系統(tǒng)應(yīng)用中的損傷和失效形式
齒輪傳動與帶、鏈、摩擦、液壓等機(jī)械傳動相比，具有功率范圍大、傳動效率高、圓周速度高、傳動比準(zhǔn)確、使用壽命長等一系列特點(diǎn)。齒輪傳動是許多機(jī)械產(chǎn)品不可缺少的傳動部件，也是機(jī)器中所占比重最大的傳動形式。近幾年來，雖然其他機(jī)械部件的制造技術(shù)與電傳動技術(shù)有了較大的發(fā)展，但在生產(chǎn)中起到重要作用的傳動形式仍為各種齒輪傳動。齒輪在機(jī)械傳動系統(tǒng)應(yīng)用中的損傷和失效形式主要如下：
（一）齒面疲勞點(diǎn)蝕
齒輪輪齒在交變應(yīng)力的作用下，當(dāng)循環(huán)次數(shù)超過某一極限時(shí)，工作齒面便會產(chǎn)生微小的疲勞裂紋。如果裂縫內(nèi)滲入了潤滑油，在另一齒輪的擠壓下，封閉在裂縫內(nèi)的油壓會急劇升高，加速裂紋的擴(kuò)展，最終導(dǎo)致表面層上小塊金屬的剝落，形成小坑，這種現(xiàn)象稱為疲勞點(diǎn)蝕。
（二）齒面磨損
磨損是輪齒在嚙合傳動過程中，輪齒接觸表面上的材料摩擦損耗的現(xiàn)象。主要發(fā)生在開式傳動中的輪齒齒頂邊緣和齒根過渡曲線部位。在閉式傳動中，潤滑油不潔也可能發(fā)生。
（三）齒面膠合
在重載傳動中，由于潤滑不當(dāng)或散熱不良等造成兩齒輪工作齒面發(fā)生金屬表面直接接觸并相互粘連，較軟齒面上的金屬被撕下來形成傷痕的現(xiàn)象。
（四）塑性變形
在過大的應(yīng)力作用下，輪齒材料因屈服產(chǎn)生塑性流動而形成齒面或齒體的塑性變形。在較大載荷和摩擦力的作用下會產(chǎn)生。
（五）輪齒折斷
輪齒折斷是指輪齒的一個(gè)或多個(gè)齒的整體或其局部的斷裂。通常有疲勞折斷和過載折斷兩種。一般由于在載荷的反復(fù)作用下，齒根彎曲應(yīng)力超過允許限度時(shí)，發(fā)生疲勞折斷；用脆性材料制成的齒輪，因短時(shí)過載、沖擊發(fā)生突然斷裂。
二、傳動齒輪出現(xiàn)問題的原因
（一）設(shè)計(jì)方面
齒輪的設(shè)計(jì)參數(shù)的技術(shù)要求，與不同應(yīng)用領(lǐng)域機(jī)械的實(shí)際工況和使用條件結(jié)合不夠緊密，針對性不夠強(qiáng)，缺乏專項(xiàng)切實(shí)的科研和實(shí)驗(yàn)。有些標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和測試方法、計(jì)算方法不統(tǒng)一、不先進(jìn)。
（二）制造方面
制造誤差齒輪制造時(shí)造成的主要異常有：偏心、齒距偏差和齒形誤差等。所謂偏心，是指齒輪（一般為旋轉(zhuǎn)體）的幾何中心和旋轉(zhuǎn)中心不重合。齒距偏差是指齒輪的實(shí)際齒距與公稱齒距之差；而齒形誤差是指漸開線齒廓有誤差。裝配不良齒輪裝配不當(dāng)，會造成齒輪的工作性能惡化。
三、傳動齒輪問題的控制
（一）設(shè)計(jì)控制
對于傳遞功率較大的齒輪，齒根彎曲變形是主要影響因素，宜選用較大模數(shù)。而對于一般載荷不大的齒輪，應(yīng)盡可能選用較小模數(shù)，因?yàn)榇藭r(shí)的加工誤差是主要影響因素，而且模數(shù)小可增加齒數(shù)，是嚙合系數(shù)增大，有利于提高傳動平穩(wěn)性。
（二）制造控制
1、選擇合適的齒輪材料
實(shí)踐表明，工件材料的硬度大于HB240-260時(shí)，滾刀的磨損會明顯上升，當(dāng)走刀量過大時(shí)，引起切削過程的沖擊和振動也會過大，甚至折斷刀齒，進(jìn)而造成齒輪表面加工質(zhì)量的下降。因此在條件允許的情況下，被加工材料的硬度應(yīng)盡可能控制在HB180-220范圍內(nèi)。
2、控制滾齒精度來提高齒輪的加工質(zhì)量
對一般精度不高的齒輪可采用精滾方法達(dá)到產(chǎn)品質(zhì)量要求，用標(biāo)準(zhǔn)齒輪滾刀加工即可；對汽車用齒輪加工工藝則采用滾剃珩磨工藝加工，滾齒時(shí)用剃前齒輪滾刀加工，加工精度應(yīng)提高1-2級，特別是周節(jié)累積誤差、公法線長度變動量和齒圈徑向跳動必須嚴(yán)格控制，這些項(xiàng)目的精度將直接影響剃齒的加工質(zhì)量，加工精度應(yīng)提高2級。
3、正確裝卡工件
在齒輪加工過程中，滾齒刀對齒輪的徑向壓力相當(dāng)大，如果工件裝卡不牢，滾齒刀會在齒輪的齒面產(chǎn)生震動，這種震動有時(shí)會使齒輪的齒面產(chǎn)生微裂紋。微裂紋的大小及密度與振動的頻率和切削速度有關(guān)。？9級以下低精度的齒輪要求齒圈徑向跳動在0.07mm之內(nèi)，齒圈徑向跳動過大的原因是工件安裝的徑向跳動及端面跳動。如果工裝上的夾瓣牙形角太尖，開始時(shí)能夾緊工件，使用一段時(shí)間以后，牙形角開始磨損，并出現(xiàn)工件夾不緊的現(xiàn)象，造成齒輪齒圈徑向跳動超差。如果把牙形角的角度改為70°角，并進(jìn)行淬火處理，消除牙形角磨損的現(xiàn)象，齒圈徑向跳動就會在公差允許的范圍之內(nèi)。
4、提高熱處理能力
滲碳齒輪的熱處理變形直接影響到齒輪的精度、強(qiáng)度、噪聲和壽命，即使在滲碳熱處理后加上磨齒工序，變形仍然會降低齒輪的精度等級?？刂讫X輪變形也必須在制造齒輪的全過程中設(shè)法去解決：減少齒輪材料冶金因素對變形的影響；采用控溫正火或等溫退火來處理齒輪鍛件；改進(jìn)設(shè)備，優(yōu)化工藝，減少淬火對變形的影響。
（三）維護(hù)
使用齒輪傳動時(shí)，在啟動、加載、卸載及換擋的過程中應(yīng)力求平穩(wěn)，避免產(chǎn)生沖擊載荷，以防引起斷齒等故障。經(jīng)常檢查潤滑系統(tǒng)的狀況，油面過低則潤滑不良，油面過高會增加攪油功率的損失。對于壓力噴油潤滑系統(tǒng)還需檢查油壓狀況，油壓過低會造成供油不足，油壓過高則可能是因?yàn)橛吐凡粫惩ㄋ?，需及時(shí)調(diào)整油壓，還應(yīng)按照使用規(guī)則定期更換或補(bǔ)充規(guī)定牌號的潤滑油。注意檢查齒輪傳動的工作狀況，如有無不正常的聲音或箱體過熱現(xiàn)象。潤滑不良和裝配不符合要求是齒輪失效的重要原因。聲響監(jiān)測和定期檢查是發(fā)現(xiàn)齒輪損傷的主要方法。
[摘 要]隨著煤礦機(jī)械化、現(xiàn)代化水平的提高，煤礦機(jī)械的功率日趨增大。煤礦機(jī)械的齒輪大多為中、大模數(shù)（模數(shù)6～20ram），多為低速（6m/s以下）重載傳動，由于兩傳動齒輪之間是高副接觸，單位齒寬的載荷值很高（20kN/cm），因此要求齒輪材料相應(yīng)的應(yīng)力達(dá)到一定的值。近年來，我國煤礦機(jī)械齒輪的制造質(zhì)量和使用管理水平得到不斷提高，但是從現(xiàn)場運(yùn)轉(zhuǎn)狀況看，存在使用壽命不夠長等問題，與世界先進(jìn)水平相比，尚有一定差距。
[關(guān)鍵詞]煤礦機(jī)械；齒輪失效；原因；改進(jìn)
在煤礦生產(chǎn)過程中使用的機(jī)械設(shè)備廣泛采用了機(jī)械傳動齒輪新技術(shù)，使得煤礦機(jī)械可以有效進(jìn)行節(jié)能控制，實(shí)現(xiàn)高效利用、可靠生產(chǎn)。大型、特大型礦井提升機(jī)功率達(dá)幾千千瓦，采煤機(jī)的功率增加了4～6倍，掘進(jìn)機(jī)的功率增加了2～3倍。功率的增大導(dǎo)致機(jī)械的輸出扭矩增大，使煤礦機(jī)械的元部件特別是傳動齒輪的受力增大，由于受煤礦使用條件和機(jī)器尺寸的限制，傳動齒輪的外形尺寸卻沒有多大變化。為了提高煤礦機(jī)械的可靠性和使用壽命，對傳動齒輪必然要提出更高的要求。
一、煤礦機(jī)械傳動齒輪傳動原理
隨著煤礦機(jī)械現(xiàn)代化水平的提高，煤礦機(jī)械的功率日趨增大，為了提高煤礦機(jī)械的可靠性和使用壽命，在煤礦生產(chǎn)過程中煤礦機(jī)械傳動齒輪應(yīng)進(jìn)行科學(xué)控制，煤礦企業(yè)中使用的現(xiàn)在機(jī)械設(shè)備中的軸承傳動結(jié)構(gòu)需要適應(yīng)復(fù)雜多變的井下工作需求，機(jī)械傳動齒輪的應(yīng)用有效提高了開采設(shè)備的使用效率，它良好的傳動效能比，科學(xué)解決了機(jī)械能耗的問題，煤礦機(jī)械傳動齒輪的優(yōu)勢是體積較小，重量減輕，傳動比大，結(jié)構(gòu)緊密，承載力高，提高工作效能，較少機(jī)械能耗。在我國的煤礦企業(yè)中廣泛使用，在煤礦機(jī)械傳動齒輪中由于工藝以及設(shè)計(jì)問題，機(jī)械傳動齒輪受到一些局限，這就使煤礦機(jī)械中減速器的設(shè)計(jì)使用成了障礙。
二、煤礦機(jī)械齒輪失效形式和失效原因
齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)承載后，齒面相互接觸并沿齒高方向滾動和滑動，接觸應(yīng)力使齒面表層內(nèi)相應(yīng)產(chǎn)生很大的剪應(yīng)力，齒面的相對滑動又使滑動前方受壓應(yīng)力，后方受拉應(yīng)力，齒面又受著拉、壓交變應(yīng)力的作用。除潤滑不良、三體（磨粒）磨損、化學(xué)腐蝕外，一般地說，若輪齒承受的交變應(yīng)力超過了材料的疲勞極限或強(qiáng)度極限應(yīng)力，就會造成上述各種形式的磨損失效。
三、提高齒輪使用的措施
在煤礦生產(chǎn)過程中會存在煤礦機(jī)械齒輪傳動輪軸承承載過量的情況，對生產(chǎn)工作存在安全隱患，在礦井機(jī)械設(shè)計(jì)中需要著重考慮。利用現(xiàn)在科技與先進(jìn)的工程機(jī)械設(shè)備進(jìn)行煤礦機(jī)械齒輪傳動輪軸承的有效科學(xué)設(shè)計(jì)可以提高機(jī)械設(shè)備的使用壽命。在井下開采中煤礦機(jī)械齒輪傳動輪軸承需采用合理安裝以達(dá)到提高對煤礦機(jī)械齒輪傳動輪軸承使用壽命的效果。加強(qiáng)使用管理注意觀察噪聲、溫升是否正常、潤滑油的使用是否合理等，可以有效提高齒輪使用壽命。高效生產(chǎn)是安全保障的第一標(biāo)準(zhǔn)，煤礦生產(chǎn)中的能耗大多集中在齒輪傳動設(shè)備中，齒輪傳動中應(yīng)用新技術(shù)進(jìn)行電機(jī)齒輪調(diào)速可以有效地提升工作效率，減少能源消耗。在煤礦生產(chǎn)過程中使用的機(jī)械設(shè)備廣泛采用了高效的節(jié)能新技術(shù)。
1、煤礦機(jī)械齒輪的高效技術(shù)
煤礦機(jī)械齒輪的高效生產(chǎn)是節(jié)能的第一標(biāo)準(zhǔn)，煤礦生產(chǎn)中的能耗大多集中在電機(jī)設(shè)備中，采取煤礦機(jī)械齒輪電機(jī)功的變頻控制可以有效促進(jìn)高效生產(chǎn)。煤礦機(jī)械齒輪的使用中最重要的是應(yīng)用先進(jìn)的節(jié)能設(shè)備進(jìn)行科學(xué)管理，在煤礦機(jī)械齒輪傳動過程中，齒輪得到了廣泛的應(yīng)用，齒輪中應(yīng)用數(shù)字技術(shù)進(jìn)行交流電機(jī)調(diào)速可以有效地提升工作效率，減少能源消耗。在煤礦生產(chǎn)過程中使齒輪的機(jī)械設(shè)備廣泛采用可以有效進(jìn)行節(jié)能控制，實(shí)現(xiàn)高效利用、可靠生產(chǎn)。
2、煤礦機(jī)械齒輪的短圓柱滾子的應(yīng)用
齒輪傳動輪軸承采用短圓柱滾子或自潤滑軸承是解決小直徑齒輪軸承設(shè)計(jì)技術(shù)難點(diǎn)的有效途徑。由于在煤礦生產(chǎn)過程中需要消耗大量的電力資源對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行科學(xué)控制，煤礦生產(chǎn)中的能耗大多集中在電機(jī)設(shè)備中，采取煤礦機(jī)械齒輪傳動控制可以有效解決電機(jī)的高消耗低效益的問題，實(shí)現(xiàn)能源的高效利用。在這個(gè)過程中最重要的是應(yīng)用先進(jìn)的節(jié)能設(shè)備進(jìn)行科學(xué)管理，在生產(chǎn)控制過程中，煤礦機(jī)械齒輪傳動得到了廣泛的應(yīng)用。煤礦機(jī)械齒輪傳動應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)可以有效的提升工作效率，減少能源消耗。
3、煤礦機(jī)械齒輪的短圓柱滾子的結(jié)構(gòu)
用輪內(nèi)孔充當(dāng)軸承滾子的外圈滾道，為保證多排圓柱滾子有良好的潤滑，采用在輪齒根處鉆幾個(gè)直通排與排之間小孔和在擋環(huán)圓周上開設(shè)潤滑油孔的方法。煤礦機(jī)械齒輪存在阻力較大、單位運(yùn)輸量較少，但是功率消耗大，牽引電機(jī)運(yùn)輸過程存在運(yùn)輸間斷、生產(chǎn)消耗較大的問題，煤礦開采運(yùn)輸系統(tǒng)應(yīng)延用煤礦機(jī)械齒輪以此減少電能消耗。為減少煤礦機(jī)械齒輪損耗，首先需要畫出電氣設(shè)計(jì)圖以及繼電器柜的布局，這樣才可以安裝調(diào)試，方便修改控制。但是使用煤礦機(jī)械齒輪，潤滑油能順暢地進(jìn)入密集的圓柱滾子間。煤礦機(jī)械輪內(nèi)圈與軸均充當(dāng)了軸承滾道，這樣就對輪和軸除要求有高的加工質(zhì)量外，還要有很高的熱處理硬度。
4、煤礦機(jī)械齒輪的短圓柱滾子數(shù)量的確定
煤礦機(jī)械的短圓柱滾子的型號、直徑和長度等參數(shù)可在軸承樣本上選取。煤礦機(jī)械齒輪的短圓柱滾子數(shù)量選擇模型要具有估計(jì)歸納的最小錯(cuò)誤，并且重新設(shè)定模型在煤礦機(jī)械的設(shè)計(jì)中體現(xiàn)。煤礦機(jī)械齒輪的短圓柱滾子數(shù)量的典型選擇中使用k=10。雖然每次擁有的是數(shù)據(jù)1/k（比以前的數(shù)據(jù)少很多），但計(jì)算還是比較貴的相對于不運(yùn)用交義驗(yàn)證，因此需要訓(xùn)練每一個(gè)模型k次。然而k=10是通常的選擇，在真正的問題研究中數(shù)據(jù)往往是缺乏的，有時(shí)我們會用一種極端的選擇k=m，目的是每一次盡可能的避免無數(shù)據(jù)狀態(tài)。計(jì)算結(jié)果取整數(shù)部分，舍去的小數(shù)部分在0.2左右，如不符合，可修正軸承孔內(nèi)徑。
5、煤礦機(jī)械齒輪的自潤滑軸承的應(yīng)用
煤礦機(jī)械齒輪的滑動軸承有抗沖擊、振動性好、定心精度高、徑向尺寸較小等優(yōu)點(diǎn)?；瑒虞S承的摩擦損耗大，煤礦機(jī)械齒輪對軸承材料的減摩耐磨性能要求較高，維護(hù)比較復(fù)雜，煤礦機(jī)械齒輪受國內(nèi)材料業(yè)發(fā)展水平的制約?；瑒虞S承主要的失效形式為磨損，防止失效的關(guān)鍵在于能否保證軸頸和軸瓦間形成一層邊界油膜。煤礦機(jī)械齒輪的自潤滑軸承可以任意改變功能性間隔而不用真正改變?nèi)魏斡幸饬x的東西。當(dāng)壓強(qiáng)P較小時(shí)，即使P與pv都在許用范圍內(nèi)，也可能因滑動速度v過大而加劇磨損。采用短圓柱滾子或自潤滑軸承是解決小直徑齒輪軸承設(shè)計(jì)技術(shù)難點(diǎn)的有效途徑。機(jī)械齒輪直接影響機(jī)械設(shè)備的使用性能，承受外部載荷，僅有周向壓縮應(yīng)力把主軸受力傳遞給承力元件，機(jī)械內(nèi)部沒有支環(huán)，在大型礦井中，煤炭機(jī)械設(shè)備工作量大，保證安全生產(chǎn)，機(jī)械齒輪的工作構(gòu)件、受力情況等均與所裝配的工作元件有關(guān)。
結(jié)語
我國煤礦機(jī)械設(shè)備事故率多的現(xiàn)狀一直困擾著煤炭生產(chǎn)和運(yùn)輸，是一個(gè)亟待解決的重要問題，其中機(jī)械齒輪的失效是造成煤礦機(jī)械設(shè)備不能正常運(yùn)行的主要原因。因此，對各種齒輪的失效形式及原因的分析和討論，對改進(jìn)煤礦機(jī)械設(shè)備事故率多的現(xiàn)狀有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。
摘 要：煤礦工作一般都是比較嚴(yán)謹(jǐn)和危險(xiǎn)的工作，煤礦機(jī)械故障不僅影響著工程的進(jìn)度，降低生產(chǎn)效率，也影響著施工人員的生命安全，而傳動齒輪的失效問題是煤礦機(jī)械最為常見的問題，所以加強(qiáng)對傳動齒輪失效問題的研究具有重要的意義，文章先分析傳動齒輪失效的表現(xiàn)形式，進(jìn)而探索出現(xiàn)這些問題的原因，最后經(jīng)過研究得出避免傳動齒輪失效的有效措施。
關(guān)鍵詞：煤礦機(jī)械；傳動齒輪；失效；有效措施
在煤礦產(chǎn)業(yè)中，傳動齒輪應(yīng)用非常廣泛，是煤礦機(jī)械的一個(gè)重要組成部分，但是煤礦的運(yùn)輸重量一般都很大，在施工過程中，很容易導(dǎo)致超重現(xiàn)象，長時(shí)間高強(qiáng)度的工作就會導(dǎo)致傳動齒輪出現(xiàn)問題，導(dǎo)致機(jī)器癱瘓，影響煤礦的施工作業(yè)，降低生產(chǎn)效率，甚至造成安全隱患。
1 傳動齒輪的工作環(huán)境及工作特點(diǎn)
煤礦的生產(chǎn)作業(yè)一般都是在礦井中進(jìn)行的，傳動齒輪的工作環(huán)境大多都是在地下進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)，井下的環(huán)境比較復(fù)雜惡劣，所以傳動齒輪要適應(yīng)井下復(fù)雜的結(jié)構(gòu)情況，因此相對而言傳動結(jié)構(gòu)也復(fù)雜一點(diǎn)。由于煤礦是重型產(chǎn)業(yè)，要求傳動齒輪具有比較高的承載能力和性能，礦井一般空間不是很大，所以傳動齒輪還要滿足體積小，抗沖擊能力強(qiáng)等特點(diǎn)，傳動要求高效率，盡量減少過程中能量的損失。
2 傳動齒輪失效的表現(xiàn)形式
2.1 傳動齒輪磨損失效
磨損的程度分為很多種，一般分為：正常的磨損、中度磨損、破壞性磨損、磨料性磨損以及腐蝕性磨損等。一般性的磨損不會對齒輪的傳動造成重大的影響，比如正常的磨損，這是齒輪傳動過程中必然存在的，在齒輪的使用壽命中，不會造成齒輪失效，這個(gè)磨損是經(jīng)過時(shí)間慢慢磨損的，不影響齒輪的正常轉(zhuǎn)動；對于中度磨損，這個(gè)要比正常的磨損速度快一點(diǎn)，在齒輪傳動工作的過程中，可能會發(fā)出噪音，由于磨損的程度比較大，損失機(jī)械能，會降低齒輪工作的效率；破壞性磨損，這個(gè)磨損的程度就很大了，齒輪表面會形成嚴(yán)重的損傷，嚴(yán)重影響傳動齒輪工作的效率，破壞了齒輪的結(jié)構(gòu)，大大縮短齒輪的使用壽命；磨料性磨損是指在齒輪中間進(jìn)入了一些顆粒，增大了齒輪間的摩擦系數(shù)，摩擦力增大，加速了齒輪的磨損，可能會出現(xiàn)齒輪停止轉(zhuǎn)動的現(xiàn)象；腐蝕性磨損就是在齒輪轉(zhuǎn)動的過程中與周圍的化學(xué)物質(zhì)發(fā)生的反應(yīng)，發(fā)生了齒輪表面的腐蝕，嚴(yán)重影響齒輪的工作效率。
2.2 傳動齒輪疲勞失效
在加工過程中，齒輪的表面肯定存在初始裂紋，加之傳動齒輪工作的過程中應(yīng)力的反復(fù)作用下，造成材料的疲勞，當(dāng)作用的應(yīng)力超出了材料的疲勞極限時(shí)，裂紋就會延伸擴(kuò)張，加速齒輪的損壞，出現(xiàn)齒輪失效。
2.3 傳動齒輪膠合失效
齒輪的轉(zhuǎn)動需要潤滑油的幫助，在強(qiáng)重力作用下，齒輪間的潤滑油不能及時(shí)的補(bǔ)充，造成兩個(gè)齒輪接觸面的油膜擠破，兩個(gè)金屬齒輪直接接觸在一起，在高速運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，溫度上升，可能造成齒輪的膠合，出現(xiàn)失效。
2.4 傳動齒輪斷裂失效
齒輪的斷裂意味著徹底不能工作，斷裂分為疲勞斷裂，高負(fù)荷斷裂以及淬性斷裂等。疲勞斷裂就是齒輪在彎曲應(yīng)力的反復(fù)作用下，出現(xiàn)裂痕，當(dāng)應(yīng)力超出了齒輪的疲勞極限時(shí)，裂痕繼續(xù)擴(kuò)張，導(dǎo)致斷裂；高負(fù)荷斷裂是指在高強(qiáng)度的作業(yè)狀態(tài)下，負(fù)荷已經(jīng)超出了齒輪的額定負(fù)荷導(dǎo)致的破壞性斷裂，或者由于腐蝕使得齒輪部分點(diǎn)出現(xiàn)點(diǎn)蝕，導(dǎo)致斷裂等；淬性斷裂是指傳動齒輪經(jīng)過熱處理時(shí)產(chǎn)生了過大的內(nèi)應(yīng)力，產(chǎn)生裂紋，外界的壓應(yīng)力與彎曲應(yīng)力的作用下，產(chǎn)生疲勞，當(dāng)超過它的疲勞極限時(shí)就會促使裂紋延伸，導(dǎo)致淬性斷裂，這種斷裂的特點(diǎn)就是初始斷裂的部位顏色會有點(diǎn)深，這是氧化的結(jié)果。
3 傳動齒輪出現(xiàn)失效的具體原因
設(shè)計(jì)階段：由于齒輪工作環(huán)境的特殊性，決定了煤礦機(jī)械齒輪設(shè)計(jì)的特殊性，在設(shè)計(jì)階段，可能忽視了傳動齒輪在礦井工作的特殊性，按照傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)來設(shè)計(jì)煤礦機(jī)械傳動齒輪，造成傳動齒輪不能滿足礦井下高強(qiáng)度，環(huán)境復(fù)雜的要求，達(dá)不到韌度、抗沖擊和耐疲勞的要求，這是導(dǎo)致傳動齒輪失效的自身原因之一。
齒輪的制造加工階段：即使齒輪的設(shè)計(jì)沒有問題，若在制造加工方面不合格，齒輪一樣會失效，如果質(zhì)量把控不嚴(yán)格，鍛造時(shí)化學(xué)成分超標(biāo)或者化學(xué)成分有殘留，降低了齒輪的性能，不能滿足工作的需要。例如：在加工過程中C的含量超標(biāo)，就會增加齒輪的脆性，容易發(fā)生斷裂，造成失效。
齒輪的安裝使用階段：不正確的安裝方式同樣會導(dǎo)致傳動齒輪的失效，安裝的位置出現(xiàn)偏差，影響整個(gè)傳動齒輪的安全，同時(shí)，傳動齒輪的工作需要潤滑油的不斷補(bǔ)充，一旦缺少潤滑油就會增大摩擦力，降低齒輪工作的效率，增加磨損，導(dǎo)致傳動齒輪的失效。
4 避免傳動齒輪失效的有效措施
根據(jù)上述傳動齒輪出現(xiàn)時(shí)效的形式和失效的原因，制定防止傳動齒輪失效的有效措施，避免失效問題的出現(xiàn)。
4.1 齒輪設(shè)計(jì)階段控制
設(shè)計(jì)階段要充分的對煤礦齒輪的工作環(huán)境進(jìn)行研究考察，只有充分了解齒輪的工作環(huán)境和工作性能的需要，才能對齒輪提出合理化的設(shè)計(jì)。根據(jù)煤礦齒輪工作的特殊性，優(yōu)化齒輪的設(shè)計(jì)方案，滿足齒輪抗沖擊力、耐疲勞性以及承載力的要求，進(jìn)行精確的計(jì)算，在符合國家標(biāo)準(zhǔn)的前提下，選擇適合煤礦特殊工作的材料，尤其是鋼材的選用尤為重要，這直接影響著齒輪的強(qiáng)度，最好經(jīng)過研究確定選材，確定潤滑油等，以免后期工作出現(xiàn)漏洞。
4.2 齒輪工藝制造階段控制
選材好工藝也好才能保證傳動齒輪的質(zhì)量，要嚴(yán)格控制齒輪制造過程中的質(zhì)量，改善制造工藝，提高工藝質(zhì)量。傳動齒輪的表面不能過于光滑，研究表明，表面略微粗糙的齒輪要比表面光滑的齒輪使用壽命更長，這個(gè)粗糙度應(yīng)該根據(jù)實(shí)驗(yàn)來確定，合理的控制粗糙度，將齒輪的性能提升到最佳狀態(tài)。
4.3 齒輪安裝階段控制
齒輪的安裝看起來很簡單，其實(shí)有比較高的要求，對于傳動齒輪的平衡度、垂直度都是有要求的，而且這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)還很嚴(yán)格，稍微有一點(diǎn)偏差就會影響整體的性能，所以，在安裝階段應(yīng)該有專業(yè)人士來進(jìn)行指導(dǎo)，運(yùn)用專業(yè)的工具輔助安裝，最大限度的減少齒輪間的摩擦，降低損耗，提高工作效率，延長使用壽命。
4.4 齒輪使用及維護(hù)階段控制
在傳動齒輪的使用過程中，應(yīng)盡量不要超過傳動齒輪的額定負(fù)荷量，潤滑油也要及時(shí)補(bǔ)充，保證傳動齒輪是在潤滑油的輔助下工作，此外，潤滑油不能摻入雜質(zhì)，保持純凈，雜質(zhì)進(jìn)入齒輪間會增大摩擦系數(shù)，影響齒輪的正常工作。設(shè)備的使用過程中應(yīng)該定期維護(hù)保養(yǎng)，并檢查傳動齒輪，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并處理問題，對于可能發(fā)生的問題做到及早預(yù)防，防患于未然，防止出現(xiàn)傳動齒輪的失效問題。
5 結(jié)束語
煤礦產(chǎn)業(yè)是我國比較重要的一部分，煤礦的產(chǎn)量決定于煤礦機(jī)械的工作效率，影響著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，傳動齒輪在煤礦機(jī)械中發(fā)揮著重要的作用，保證傳動齒輪的正常工作是保證煤礦機(jī)械正常工作的重要前提，傳動齒輪失效是齒輪常見的問題，我們必須對其進(jìn)行研究，找到避免失效的有效措施，每個(gè)階段嚴(yán)格把關(guān)，將失效概率降到最低，提高生產(chǎn)效率。
【摘要】 隨著科學(xué)技術(shù)水平不斷提高，機(jī)械技術(shù)得以快速發(fā)展，機(jī)械傳動技術(shù)是作為機(jī)械技術(shù)體系的核心組成部分之一，為機(jī)械產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了重要的技術(shù)支持。本文就業(yè)機(jī)械傳動技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和未來的發(fā)展趨勢進(jìn)行淺顯探討，以期能夠?yàn)闄C(jī)械技術(shù)研究人員提供一定參考價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】 機(jī)械傳動技術(shù) 發(fā)展現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢
一、引言
近些年來，隨著社會經(jīng)濟(jì)建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，機(jī)械在社會生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用力度越來越大，以機(jī)械代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工生產(chǎn)，在生產(chǎn)效率方面顯現(xiàn)較強(qiáng)優(yōu)勢。機(jī)械系統(tǒng)有原動力系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)三大部分組成。各個(gè)部分在機(jī)械系統(tǒng)中發(fā)揮著不同的作用。機(jī)械的動力由動力系統(tǒng)提供；機(jī)械執(zhí)行系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，并具有功能多樣性；傳動系統(tǒng)是聯(lián)系這兩個(gè)系統(tǒng)的橋梁。如果機(jī)械系統(tǒng)沒有傳動系統(tǒng)，那么機(jī)械系統(tǒng)也就無法運(yùn)轉(zhuǎn)。所以，不管是在任何時(shí)期，不管是機(jī)械技術(shù)如何的發(fā)展，都離不開機(jī)械傳動系統(tǒng)。本文就機(jī)械傳動技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了探討和分析，并對其未來的發(fā)展趨勢進(jìn)行了展望，以期通過本論文的淺談，能夠給機(jī)械傳統(tǒng)技術(shù)研究者提供一定的參考。
二、機(jī)械傳動技術(shù)的雛形
早在我國春秋時(shí)代，先人們就已經(jīng)開始研究機(jī)械。桔槔就是先人們充分利用缸蓋原理設(shè)計(jì)制造的簡單的機(jī)械，這是我國機(jī)械的雛形。該種機(jī)械可謂是我國機(jī)械的鼻祖，對未來我國機(jī)械技術(shù)的發(fā)展有著歷史性的影響。先人們所制造的桔槔采用的是缸蓋原理。缸蓋原理就涉及到傳動系統(tǒng)。與其說桔槔是機(jī)械技術(shù)的雛形，不如說是人類智慧的結(jié)晶。隨著歷史車輪的滾滾向前，我們的先人們又發(fā)明了指南車，該種車是利用齒輪傳動系統(tǒng)和離合裝置開控制和指示車的方向。不過對于指南車的具體敘述在現(xiàn)有歷史文獻(xiàn)資料上沒有詳盡的記載。但這也從某種意義上表明了該種車確實(shí)存在和使用過，是人類機(jī)械技術(shù)發(fā)展的重要標(biāo)志。到了西漢，人類發(fā)明了齒輪，通過齒輪傳動完成某個(gè)簡單動作。放眼于國外，許多文獻(xiàn)資料上都能找到有關(guān)機(jī)械的記載。從羅馬國的谷物碾磨機(jī)到法國的谷物磨中率先采用了斜齒輪傳動，都見證了傳動技術(shù)的發(fā)展歷史。不過需要提出的是，該時(shí)期的齒輪的材質(zhì)是石頭，耐久性不是很好。這和當(dāng)時(shí)的社會生產(chǎn)力和科技水平有著必然的聯(lián)系。從上述我們可以得知不管是我國還是外國從古代就開始研究機(jī)械傳動技術(shù)。到了十四世紀(jì)，歐洲所發(fā)明的鐘表中使用了齒輪系統(tǒng)?；跁r(shí)鐘對工藝要求比較嚴(yán)格，相應(yīng)地對傳動齒輪的精密度要求也比較高，如果采用原始的石材作為齒輪制作原料。那么時(shí)鐘的準(zhǔn)確性將很難得到保障。這個(gè)時(shí)期，歐洲人使用金屬作為齒輪的材質(zhì)，極大地提高了時(shí)鐘走時(shí)的準(zhǔn)確性。不過，我們需要注意的問題是，在第一次工業(yè)革命爆發(fā)之前，機(jī)械和齒輪只是一種概念，尤其是機(jī)械傳動技術(shù)并沒有進(jìn)行深入發(fā)展。機(jī)械傳動技術(shù)真正意義的發(fā)展是在第一次工業(yè)革命爆發(fā)后；該時(shí)期世界上的一些國家都加大了對機(jī)械傳動技術(shù)的研究力度。蒸汽機(jī)是將蒸汽的能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械功的往復(fù)式動力機(jī)械。蒸汽機(jī)的出現(xiàn)曾引起了18世紀(jì)的工業(yè)革命的全面爆發(fā)。第一臺蒸汽機(jī)器是一個(gè)名叫紐克曼的蘇格蘭鐵匠發(fā)明制造的，這在當(dāng)時(shí)是最先進(jìn)的蒸汽機(jī)了。直到20世紀(jì)初，它仍然是世界上最重要的原動機(jī)，后來才逐漸讓位于內(nèi)燃機(jī)和汽輪機(jī)等。
三、現(xiàn)代機(jī)械傳動技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，機(jī)械傳動技術(shù)得到了廣闊的發(fā)展空間。十九世紀(jì)末，內(nèi)燃機(jī)和電動機(jī)在社會領(lǐng)域中得以廣泛的應(yīng)用，相應(yīng)地對機(jī)械傳動技術(shù)提出了更高要求。到了二十世紀(jì)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，傳動技術(shù)更是取得了巨大進(jìn)步，一些構(gòu)造比較復(fù)雜的齒輪在這個(gè)時(shí)期已經(jīng)出現(xiàn)，比如直齒輪、斜齒輪、錐齒輪及蝸桿傳動。這些齒輪在機(jī)械中的應(yīng)用推動了工業(yè)的發(fā)展，使工業(yè)逐漸向機(jī)械化和精密化邁進(jìn)。二十世紀(jì)五十年代，出現(xiàn)了齒輪幾何學(xué)，并逐漸發(fā)展成為一門獨(dú)立學(xué)科，該學(xué)科知識在高速重載汽輪發(fā)電機(jī)傳動系統(tǒng)中涉及的比較多。自進(jìn)入二十一世紀(jì)，機(jī)械傳動技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，齒輪作為傳動系統(tǒng)的重要載體，在社會多領(lǐng)域中都有涉足。比如齒輪在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用?；诤教祛I(lǐng)域特殊性，相應(yīng)地對傳動系統(tǒng)的要求也比較高，這就促使傳動系統(tǒng)的發(fā)展也被推向了新的高度。就我國機(jī)械傳動技術(shù)發(fā)展總體情況而言，同國外發(fā)達(dá)國家技術(shù)水平相比，還存在一定的差距，這是我國機(jī)械領(lǐng)域需要重點(diǎn)研究的技術(shù)課題。
四、機(jī)械傳動技術(shù)未來發(fā)展趨勢
隨著社會生產(chǎn)力的不斷提高，人們對機(jī)械傳動技術(shù)勢必會提出更高要求，以滿足社會生產(chǎn)需求。當(dāng)今時(shí)代是信息爆炸時(shí)代，計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、通信技術(shù)這些先進(jìn)成熟技術(shù)在當(dāng)今機(jī)械傳動系統(tǒng)中的融合力度越來越大。這也必將推進(jìn)機(jī)械傳動技術(shù)向智能化、信息化方向發(fā)展。在這樣多種技術(shù)共存的年代，機(jī)械領(lǐng)域的科技人員應(yīng)緊握時(shí)展脈搏，結(jié)合我國機(jī)械傳動技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，積極探索機(jī)械傳動新技術(shù)，研究出高品質(zhì)的機(jī)械傳動技術(shù)，逐漸縮短我國同世界發(fā)達(dá)國家機(jī)械傳動技術(shù)水平差距，促使我國同世界機(jī)械傳動技術(shù)水平接軌，成為技術(shù)強(qiáng)國，進(jìn)而提升我國的國際地位。
摘要：農(nóng)業(yè)機(jī)械中傳動皮帶是負(fù)責(zé)帶動各種輔助機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)的部件，拖拉機(jī)安上皮帶輪，可以進(jìn)行各種固定作業(yè)，如抽水、脫粒和發(fā)電等。如果傳動皮帶出現(xiàn)了斷裂或打滑故障時(shí)，將導(dǎo)致農(nóng)機(jī)性能下降，直接影響到農(nóng)業(yè)機(jī)械的正常使用。最常見的是三角形傳動皮帶，三角形傳動皮帶通常是數(shù)根并用，帶輪上有相應(yīng)數(shù)目的型槽，用三角形皮帶傳動時(shí)，帶與輪接觸良好、打滑小，傳動比相對穩(wěn)定，運(yùn)行平穩(wěn)。三角形皮帶傳動適用于中心距較短和較大傳動比的場合，在垂直和傾斜的傳動中也能較好工作。但在作業(yè)中，傳動皮帶因制造質(zhì)量、使用維護(hù)等方面的原因，往往會出現(xiàn)不同的故障，使其使用性能下降，不能很好地完成工作，影響到農(nóng)業(yè)機(jī)械的正常使用，因此要定期檢查保養(yǎng)傳動皮帶的技術(shù)狀態(tài)。
關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)機(jī)械傳動帶;安全使用;維護(hù)
1 農(nóng)業(yè)機(jī)械傳動帶安全拆裝注意事項(xiàng)
農(nóng)業(yè)機(jī)械上動力輸出皮帶輪是一個(gè)獨(dú)立部件，可根據(jù)需要安裝，不用時(shí)應(yīng)拆下。各種機(jī)型的皮帶輪結(jié)構(gòu)大同小異，一般規(guī)定，15.7千瓦以上的拖拉機(jī)，在發(fā)動機(jī)標(biāo)定轉(zhuǎn)速下，皮帶輪圓周速度為（16±1）米/秒。皮帶輪的旋轉(zhuǎn)方向可以改變。
更換、安裝工作的復(fù)雜性取決于農(nóng)業(yè)機(jī)械的構(gòu)造，安裝人員通常能夠在發(fā)動機(jī)上或附近的路徑圖中找到所需的資料。假若沒有路徑圖，下述簡易規(guī)則將有助于安裝人員：（1）傳動皮帶有V形槽的一邊和傳動輪槽相互嚙合。（2）傳動皮帶一般環(huán)繞傳動輪。（3）通常若只有一個(gè)傳動輪繞帶，安裝可能不正確，該傳動輪靠近傳動輪組的中央，而且總是一個(gè)無槽傳動輪。（4）假若安裝的傳動皮帶顯得過長或過短，那很可能是繞過傳動輪的路徑不對。（5）傳動皮帶應(yīng)穩(wěn)妥地安裝在所有的傳動輪槽上，傳動皮帶應(yīng)自由地跨越而不觸及發(fā)動機(jī)的任何部件。另外，還要注意以下事項(xiàng)：
一是更換傳動皮帶時(shí)，必須使皮帶的張力降到最低，才能取出，嚴(yán)禁同步帶在有高張力的情況下，利用非專業(yè)的工具硬性撬下來。
二是更換皮帶時(shí)要斷開蓄電池，以免手在引擎室內(nèi)時(shí)，風(fēng)扇葉會意外旋轉(zhuǎn)。在卸下舊的傳動皮帶之前，先檢查傳動輪的校準(zhǔn)。如果驅(qū)動軸不平行，或者傳動輪偏離軸線位置，那么驅(qū)動裝置就會磨損傳動帶，使其提前報(bào)廢。
三是安裝時(shí)要按廠家規(guī)定的安裝張力要求進(jìn)行安裝。農(nóng)業(yè)機(jī)械皮帶傳動是利用皮帶與帶輪之間的摩擦來傳遞動力的。皮帶張力的大小很重要，過大會加劇皮帶疲勞損傷，過小會引起皮帶的打滑。安裝時(shí)，應(yīng)注意使皮帶的松邊在上，以增大帶輪包角，可靠傳遞動力。
四是安裝傳動皮帶時(shí)，首先將中心距縮小，將皮帶套在帶輪上后，慢慢增加中心距，滿足規(guī)定的初拉力要求，嚴(yán)禁用其他工具強(qiáng)行撬入和撬出，以免對傳動皮帶造成不必要的損壞。安裝傳動皮帶時(shí)兩帶輪軸線應(yīng)相互平行。一組傳動帶的型號要相同，長度要相同，以免各傳動皮帶受力不均。要采用安全防護(hù)罩，以保證操作人員的安全。
2 農(nóng)業(yè)機(jī)械傳動帶安全使用注意事項(xiàng)
一是產(chǎn)品選購的注意事項(xiàng)。要看好皮帶輪的型號及選擇合適的長度。選擇好的品牌并注意其防偽標(biāo)志。
二是傳動皮帶都是橡膠制品，因此在使用中要防止油、酸、堿對其腐蝕。在拆卸安裝、檢查調(diào)整傳動皮帶時(shí)，如果手上沾有油脂，要擦拭干凈再進(jìn)行操作，更不要將傳動皮帶放置在油污中。如果傳動皮帶不慎沾上油污，請謹(jǐn)慎使用，最好立即更換。
三是機(jī)器長期不使用，應(yīng)放松傳動皮帶。避免弄上油污，否則應(yīng)及時(shí)用肥皂水清洗。
四是注意傳動皮帶工作溫度不能過高，一般不超過50℃～60℃。傳動皮帶應(yīng)保存在陰涼干燥的地方，掛放時(shí)應(yīng)避免打卷。
五是傳動皮帶靠兩個(gè)側(cè)面工作，如帶底與帶輪槽底接觸摩擦，則需更換傳動皮帶。及時(shí)清理帶輪槽中的雜物，防止銹蝕，以減少V型帶和帶輪的磨損。
3 農(nóng)業(yè)機(jī)械傳動帶的維護(hù)保養(yǎng)
一是在日常檢查中要特別注意皮帶的磨損情況。如果皮帶磨損嚴(yán)重，就會使皮帶和皮帶輪的接觸面積銳減，這時(shí)只要用力一壓皮帶，皮帶就深深地下沉到皮帶輪的槽內(nèi)。此外，如果發(fā)現(xiàn)皮帶表面出現(xiàn)龜裂以及剝落等現(xiàn)象，或者皮帶出現(xiàn)滑磨聲，表示皮帶可能會斷裂，必須立即更換。如果不及時(shí)更換，皮帶一旦在行駛途中斷裂，機(jī)械將不能正常行駛。
二是定期檢查皮帶是否有松弛和斷裂現(xiàn)象，如有一根松弛或斷裂則應(yīng)全部更換新帶。在發(fā)動機(jī)正常工作的條件下，建議每4年換一次皮帶。但發(fā)現(xiàn)皮帶過度磨損或撕扯時(shí)必須隨時(shí)更換。不同功能皮帶的使用情況也影響到皮帶的磨損程度。當(dāng)傳動皮帶顯示出以下情況，就應(yīng)加以更換：底膠有規(guī)律地出現(xiàn)斷層、帶輪側(cè)壁閃亮或光滑。
三是傳動皮帶在使用過程中要適當(dāng)調(diào)整。傳動系統(tǒng)在使用過程中，要經(jīng)常檢查皮帶的張力。傳動皮帶過松，磨損會加快，而過緊則會使傳動皮帶拉長，同時(shí)還會縮短軸承的使用壽命。正常的張力是：用大拇指按壓大小皮帶輪切點(diǎn)中間時(shí)，能按下15～20毫米為合適。
四是三角形傳動皮帶在使用過程中，其受力面為兩側(cè)，三角形傳動皮帶兩側(cè)成楔形磨損后會自動向內(nèi)走，繼續(xù)保持原有的摩擦面。若是三角形傳動皮帶最窄處與皮帶輪的底部接觸，兩側(cè)的摩擦面就不能正常受力，這時(shí)就應(yīng)該更換三角形傳動皮帶，否則傳遞效率會降低。
五是安裝帶輪時(shí)應(yīng)保證同一回路中帶輪槽對稱中心面位置度偏差不大于中心距的0.3%。調(diào)校不準(zhǔn)的情況下可以用直角加以檢驗(yàn)。如果在傳動輪表面和直角之前出現(xiàn)間隙，就表明存在著軸線不平行的現(xiàn)象。一旦軸線不平行，就必須調(diào)校或更換失效的傳動輪、傳動輪支架或軸。
作者簡介：韓鵬，大專學(xué)歷，公主嶺市龍山鄉(xiāng)農(nóng)機(jī)技術(shù)推廣站，助理工程師，研究方向：農(nóng)機(jī)推廣。
一、液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)的原理
液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)的原理：保持系統(tǒng)內(nèi)各處壓強(qiáng)相等，即保持在系統(tǒng)中的液體能夠靜止。對不同大小的活塞進(jìn)行控制，根據(jù)不同大小的活塞本身受力能力的差異來調(diào)整各處壓力，使得小活塞壓力相對小一點(diǎn)，大活塞壓力則相對大一點(diǎn)，即可保證系統(tǒng)內(nèi)各處壓強(qiáng)相對平衡，液體在系統(tǒng)內(nèi)能夠維持靜止不動的狀態(tài)。通過液體作為介質(zhì)進(jìn)行傳遞來達(dá)到能量變換的目的。整個(gè)變換過程需要液壓控制閥作為控制元件、液壓泵作為動力元件、液壓馬達(dá)等作為液壓執(zhí)行元件、管道等作為液壓輔助性元件等共同完成。液壓泵是一種常用的動力元件又稱容積液壓泵，能夠在系統(tǒng)的運(yùn)行過程中提供運(yùn)行所需要的動力，工作原理是容量的變化產(chǎn)生壓力的差異。注意事項(xiàng)是，在選擇液壓泵時(shí)應(yīng)注意液壓效率以及能量的消耗問題。液壓馬達(dá)在系統(tǒng)運(yùn)行過程中充當(dāng)執(zhí)行元件，與液壓泵的作用剛好相反，其作用是將容積液壓泵提供的液壓轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，達(dá)到液壓對外做功的目的。液壓控制系統(tǒng)以及一些輔助性的元件的作用則是建設(shè)液壓回路，對系統(tǒng)內(nèi)的液體進(jìn)行控制，保證系統(tǒng)能夠達(dá)到預(yù)計(jì)需要的效果，從而達(dá)到滿足工作需求的目的。
二、液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)的優(yōu)勢和缺陷
1.液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)的優(yōu)勢。（1）高壓、高速、高效率。液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)在控制元件、動力元件、液壓執(zhí)行元件以及液壓輔助性元件的共同作用下，使得液壓機(jī)械傳動的功率較傳統(tǒng)的液壓傳動和機(jī)械傳動要大。同時(shí)，系統(tǒng)與微電子技術(shù)相結(jié)合，使得系統(tǒng)本身高度集成化，能夠?qū)崿F(xiàn)小空間內(nèi)對功率的準(zhǔn)確控制。（2）小型化、輕量化、反應(yīng)快、慣性小。由于液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)本身又具有高度集成化的特點(diǎn)，所以系統(tǒng)具有輕量化、小型化、運(yùn)動慣性小等特征。此外，各種元件的相互協(xié)調(diào)配合，能夠使得系統(tǒng)操作靈活簡單，系統(tǒng)內(nèi)的控制元件可以對載荷做適當(dāng)調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)自動變速換擋。并且整個(gè)系統(tǒng)與電液聯(lián)合控制，將會實(shí)現(xiàn)機(jī)械高程度的自動化控制，能滿足人們越來越高的需求，適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展趨勢。
2.液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)的缺陷。（1）液壓系統(tǒng)漏油影響系統(tǒng)運(yùn)行的平穩(wěn)性和正確性。液壓機(jī)械運(yùn)動控制系統(tǒng)存在漏油的缺陷會導(dǎo)致液壓機(jī)械傳動的傳動比率不能得到保存，導(dǎo)致液壓傳動系統(tǒng)運(yùn)行的平穩(wěn)性和正確性受到影響，使得液壓傳動系統(tǒng)的平穩(wěn)性和準(zhǔn)確性降低，對整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行以及運(yùn)行的效果極為不利，進(jìn)而影響到企業(yè)輸出產(chǎn)品的質(zhì)量。（2）溫度的變化會導(dǎo)致系統(tǒng)的運(yùn)動特性發(fā)生改變。液壓機(jī)械運(yùn)動控制系統(tǒng)對溫度要求比較嚴(yán)格，當(dāng)溫度較高時(shí)，會改變系統(tǒng)中液體的黏性，從而使得液壓機(jī)械運(yùn)動控制系統(tǒng)的運(yùn)動特性發(fā)生改變，造成工作的穩(wěn)定性受到影響。因此，在系統(tǒng)的運(yùn)行過程中應(yīng)格外注意溫度的變化，避免運(yùn)行結(jié)果因?yàn)闇囟鹊淖兓a(chǎn)生偏差。（3）故障的檢查和排除工作不易進(jìn)行。液壓機(jī)械運(yùn)動控制系統(tǒng)在運(yùn)行過程中會因?yàn)橐簤涸倪\(yùn)作產(chǎn)生一定量的金屬粉末對機(jī)器設(shè)備造成污染容易發(fā)生故障。同時(shí)，一些外部環(huán)境的灰塵粉也極易吸附到機(jī)器設(shè)備上，從而對系統(tǒng)穩(wěn)定性的運(yùn)行產(chǎn)生影響。而這些在系統(tǒng)運(yùn)行中都是不可避免的，又比較復(fù)雜對故障的檢查和排除會造成很大麻煩。（4）系統(tǒng)運(yùn)行前需要對系統(tǒng)進(jìn)行嚴(yán)格的清掃。液壓機(jī)械運(yùn)動控制系統(tǒng)在運(yùn)行前首先需要對系統(tǒng)進(jìn)行全方位的嚴(yán)格清掃，最大限度的避免系統(tǒng)運(yùn)行過程中一些外界因素可能對系統(tǒng)運(yùn)行的結(jié)果產(chǎn)生影響。
三、液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)在機(jī)械設(shè)計(jì)及制造中的具體應(yīng)用
液壓機(jī)械運(yùn)動控制系統(tǒng)利用其自身系統(tǒng)的高度集成化能夠滿足各個(gè)領(lǐng)域中企業(yè)建設(shè)對一些大型的工程裝備的需要、較大功率的需求、精度和工作效率較高的需求等。同時(shí)，由于其自身兼具慣性小、輕量化、小型化、反應(yīng)快等特點(diǎn)，使得操作靈活簡單，適應(yīng)各種施工環(huán)境和施工條件。在一些自主研發(fā)的機(jī)械的設(shè)計(jì)及制造中，液壓機(jī)械運(yùn)動控制系統(tǒng)能夠充分的發(fā)揮作用。機(jī)械設(shè)計(jì)可以跟液壓機(jī)械運(yùn)動控制系統(tǒng)的工作原理相適應(yīng)，借助系統(tǒng)自身的各種優(yōu)勢不僅能彌補(bǔ)傳統(tǒng)機(jī)械傳動和液壓傳動的缺陷，而且將二者結(jié)合起來以后對機(jī)械制造的難度的降低，精準(zhǔn)度的提高以及工作效率的大幅度提升都有促進(jìn)作用。此外，液壓機(jī)械運(yùn)動控制系統(tǒng)能夠較容易實(shí)現(xiàn)自動化的控制，將其引入到機(jī)械設(shè)計(jì)和制造的應(yīng)用中，能夠促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)和制造的自動化進(jìn)程，對機(jī)械業(yè)的發(fā)展具有極其重要的意義，是未來機(jī)械設(shè)計(jì)和制造的發(fā)展方向，能夠較大的改善產(chǎn)品的質(zhì)量，縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期，促進(jìn)產(chǎn)品功能的高效，有效的滿足人們對機(jī)械產(chǎn)品越來越高的要求。液壓機(jī)械運(yùn)動控制系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用到國防建設(shè)和現(xiàn)代建設(shè)中機(jī)械的設(shè)計(jì)和制造中了。
四、液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)在機(jī)械設(shè)計(jì)及制造的應(yīng)用中存在的問題
隨著液壓機(jī)械運(yùn)動控制系統(tǒng)的提出和發(fā)展，液壓機(jī)械運(yùn)動控制系統(tǒng)已經(jīng)開始廣泛應(yīng)用到各個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域，并為人們的生活帶來了極大的便利。但是，在目前的系統(tǒng)中仍然存在著一些缺陷。一個(gè)突出的表現(xiàn)就是，我國目前液壓機(jī)械運(yùn)動控制系統(tǒng)中使用的一些動力元件、控制元件、輔助性元件、執(zhí)行元件等都需要從國外進(jìn)口，并且在國際范圍和其他發(fā)達(dá)國家相比有明顯的差異。根據(jù)液壓機(jī)械運(yùn)動控制系統(tǒng)的工作原理以及一些重要元件在系統(tǒng)運(yùn)行過程中充當(dāng)?shù)慕巧?，重要元件在系統(tǒng)運(yùn)行中的重要性可想而知，重要元件的水平直接影響著液壓機(jī)械運(yùn)動控制系統(tǒng)的完善性以及功能的高低。因此，要想機(jī)械的設(shè)計(jì)和制造業(yè)能夠自主創(chuàng)新穩(wěn)固的發(fā)展，應(yīng)該重點(diǎn)彌補(bǔ)液壓系統(tǒng)中重要元件存在的缺陷，學(xué)習(xí)借鑒并實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新，提高液壓元件的功能和適應(yīng)性以及液壓機(jī)械運(yùn)動控制技術(shù)。只有這樣，才能從根本上發(fā)展我國的液壓機(jī)械運(yùn)動控制系統(tǒng)，并提高其在機(jī)械的設(shè)計(jì)和制造上的應(yīng)用，帶動各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域的共同發(fā)展進(jìn)步。
總結(jié)
液壓機(jī)械運(yùn)動控制系統(tǒng)，是一種新型的技術(shù)，能克服傳統(tǒng)機(jī)械傳動和液壓傳動的缺陷，運(yùn)用液壓使能量進(jìn)行轉(zhuǎn)換的原理，并通過控制系統(tǒng)進(jìn)行一系列的控制，實(shí)現(xiàn)機(jī)械循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)的目的，對各類需要大型設(shè)備的企業(yè)建設(shè)具有重要作用。將其運(yùn)用到機(jī)械的設(shè)計(jì)和制造中能提高工作效率、產(chǎn)品質(zhì)量，更好的滿足人們的需求。但其在發(fā)展過程中，仍然存在一些不足，尚需進(jìn)一步的改善和發(fā)展。
（作者單位：空軍南京航空四站裝備修理廠）
摘要 ：在伺服系統(tǒng)中，傳動鏈剛度是影響伺服性能的關(guān)鍵因素。本文主要對伺服機(jī)械的傳動鏈剛度進(jìn)行了特性分析及影響因素分析，在此基礎(chǔ)上結(jié)合工程實(shí)際給出了傳動鏈剛度的一些驗(yàn)證估算算法。
關(guān)鍵詞 ：伺服機(jī)械 傳動鏈 剛度
引言
在伺服系統(tǒng)中，機(jī)械結(jié)構(gòu)占有比重很大，優(yōu)良的機(jī)械結(jié)構(gòu)是伺服系統(tǒng)的基礎(chǔ)，沒有該基礎(chǔ)，即使有再好的伺服技術(shù)也發(fā)揮不了作用。因此如何提高動態(tài)性能成為機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的難點(diǎn)。一般常用機(jī)械諧振頻率的高低來衡量系統(tǒng)的動態(tài)性能[1]，式中，K為傳動鏈等效剛度，JA為負(fù)載轉(zhuǎn)動慣量。目前，有兩個(gè)可使諧振頻率提高的方法，一是減小轉(zhuǎn)動慣量。一般結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目的就是減小轉(zhuǎn)動慣量，但由于限制因素比較多，如果要達(dá)到一定的精度和承載能力，那么結(jié)構(gòu)件就不可太單薄，這樣會使重量和慣量都有所增加；二是提高（傳動鏈）剛度，提高傳動鏈剛度并不會明顯增加轉(zhuǎn)動慣量。
1、傳動鏈剛度特性
傳動鏈剛度是指傳動鏈承受載荷時(shí)發(fā)生彈性變形的程度。當(dāng)電機(jī)驅(qū)動負(fù)載運(yùn)動時(shí)，因?yàn)槭芰Σ煌瑫钏欧C(jī)械系統(tǒng)的所有零部件都產(chǎn)生不同程度的彈性變形，這會降低整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)諧振頻率，同時(shí)限制伺服帶寬，從而影響伺服系統(tǒng)的穩(wěn)定性、動態(tài)響應(yīng)和伺服精度。因此，提高傳動鏈剛度可提高整個(gè)系統(tǒng)的諧振頻率，保證傳動精度。
對于傳動鏈來說，每根軸的扭轉(zhuǎn)剛度折算到電機(jī)軸上，各軸剛度需除以減速比的平方。那從電機(jī)軸的角度來說，如果各軸按等效剛度條件來設(shè)計(jì)時(shí)，就需要相當(dāng)大的末級輸出軸直徑，然而很難將這一設(shè)想在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)。顯然，傳動鏈的末級就是傳動鏈剛度的薄弱環(huán)節(jié)[2]。
2、影響傳動鏈剛度的因素
影響剛度的主要因素有材料及其結(jié)構(gòu)形式。增加剛度就會選用彈性模量較高的材料；而通過扭轉(zhuǎn)剛度的公式可知，軸的扭轉(zhuǎn)剛度與軸直徑的四次方成正比，那么在結(jié)構(gòu)允許的前提下，增加傳動鏈末級軸的直徑可明顯提高剛度[3]。
設(shè)計(jì)傳動鏈時(shí)，由于負(fù)載轉(zhuǎn)動軸的本身剛度比較強(qiáng)，傳動鏈的末級輸出軸以及輸出軸上的零部件就尤為關(guān)鍵，故而影響剛度的薄弱環(huán)節(jié)不適合安排在傳動鏈的末級輸出端。
在總傳動比一定且結(jié)構(gòu)尺寸許可的情況下，增加傳動鏈末級速比，可以使末級輸出軸的折算剛度相應(yīng)提高。
3、傳動鏈剛度的驗(yàn)證估算
伺服機(jī)械系統(tǒng)是精密的傳動系統(tǒng)，通常為了減少彈性變形對伺服系統(tǒng)的影響，需在方案設(shè)計(jì)階段對傳動鏈剛度進(jìn)行驗(yàn)證估算。
3.1 霍爾茲法計(jì)算驗(yàn)證
傳動鏈的剛度是由扭轉(zhuǎn)引起的，對傳動鏈的每根傳動軸來說，它的剛度主要是由軸的扭轉(zhuǎn)剛度、齒輪軸彎曲變形引起的附加扭轉(zhuǎn)剛度，以及齒輪的彎曲變形引起的扭轉(zhuǎn)剛度串聯(lián)疊加組成。一般計(jì)算時(shí)，分別計(jì)算每根傳動軸上的各因素影響剛度，再按照串聯(lián)系統(tǒng)等效剛度算法得出各傳動軸的剛度。
現(xiàn)以某伺服系統(tǒng)為例，對傳動鏈剛度的計(jì)算作簡要介紹。圖1是其雙鏈伺服傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡圖，該系統(tǒng)是電機(jī)驅(qū)動減速機(jī)帶動末級齒輪傳動。在此傳動鏈剛度計(jì)算時(shí)，選擇軸的扭轉(zhuǎn)剛度、齒輪軸彎曲變形引起的附加扭轉(zhuǎn)剛度為主要影響因素。
齒輪傳動鏈中齒輪軸的支撐方式有簡支梁和懸臂梁，不同支撐方式下的齒輪軸彎曲剛度KW按各自方式計(jì)算，有輔助支撐的簡支梁在計(jì)算時(shí)，可將該梁分為兩段簡支梁計(jì)算其各自的彎曲剛度后串聯(lián)計(jì)算該梁的總剛度。本文示例中的齒輪軸為懸臂梁。
K為伺服傳動鏈總的等效剛度。文中示例僅為簡單的一級雙鏈傳動，伺服傳動系統(tǒng)通常是多級傳動，為了方便計(jì)算，一般都將其轉(zhuǎn)化成等效直線系統(tǒng)，計(jì)算方法依據(jù)以上算法類推。
3.2 簡要估算
上述的計(jì)算方法比較繁雜，因?yàn)閭鲃渔溳敵龆耸莿偠缺容^薄弱的環(huán)節(jié)，故在實(shí)際工程中對剛度進(jìn)行估算比對時(shí)可先進(jìn)行簡單的估算。通常情況下主要考慮末級小齒輪的扭轉(zhuǎn)剛度對系統(tǒng)的影響，對末級小齒輪在ansys下進(jìn)行模擬加載，求解出其扭轉(zhuǎn)變形，再通過剛度的原始公式進(jìn)行計(jì)算。
4、結(jié)論
本文分析了傳動鏈剛度特性，結(jié)合工程實(shí)際情況，簡單羅列出了傳動鏈剛度的驗(yàn)證估算方法，可供結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在伺服傳動鏈設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行參考。
【摘要】在機(jī)械方面，主要包括三個(gè)部分，分別是原動力，傳動和執(zhí)行系統(tǒng)，三者是環(huán)環(huán)相扣緊密相連，原動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為簡單，主要負(fù)責(zé)給機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)提供相應(yīng)的動力，相反執(zhí)行系統(tǒng)種類就比較多。而我們通常所說的傳動系統(tǒng)就是一種結(jié)合起來的系統(tǒng)，它既起到輸出動力的作用，也起到執(zhí)行的作用。傳動系統(tǒng)在當(dāng)今機(jī)械的發(fā)展中尤為重要，其優(yōu)劣也是衡量一臺機(jī)械好壞的重要指標(biāo)，一個(gè)好的傳動系統(tǒng)不僅意味著高效性，并且還具有多功能性和使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，所以傳動系統(tǒng)的優(yōu)化和發(fā)展一直是當(dāng)今機(jī)械領(lǐng)域的熱點(diǎn)課題，本文針對機(jī)械傳動系統(tǒng)的發(fā)展歷程和前進(jìn)方向作了相關(guān)的介紹和探討。
【關(guān)鍵詞】機(jī)械制造；傳動系統(tǒng)；機(jī)械傳動
1 機(jī)械傳動的種類及起源1
當(dāng)今機(jī)械的傳動方式主要有以下幾種，帶傳動、鏈傳動、曲柄連桿傳動、齒輪傳動等。當(dāng)然隨著科技的不斷發(fā)展，也有很多新興技術(shù)應(yīng)用在傳動方面，使得傳動系統(tǒng)的局限性變小，傳動系統(tǒng)的發(fā)展所涉及的領(lǐng)域也會相應(yīng)的擴(kuò)寬，難度也就會相應(yīng)的增加。但不管怎樣，機(jī)械傳動仍然是當(dāng)今機(jī)械傳動領(lǐng)域的主流，一個(gè)的傳動系統(tǒng)的好壞直接決定了機(jī)器的優(yōu)良與否。隨著我國改革開放的進(jìn)行，鄧小平同志強(qiáng)調(diào)科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，使得我國各行業(yè)技術(shù)領(lǐng)域有了飛躍式的發(fā)展，尤其是最近這三十年，機(jī)械傳動技術(shù)更是得到了日新月異的發(fā)展，當(dāng)然機(jī)械傳動技術(shù)的發(fā)展是與機(jī)械本身的發(fā)展離不開的，兩者相輔相成，相互推進(jìn)，傳動技術(shù)的發(fā)展對于當(dāng)今社會生產(chǎn)力的發(fā)展有著極其重要的作用，能夠幫助我們解決生產(chǎn)過程中的很多問題，使我們的生產(chǎn)力得到飛速的發(fā)展。在古代，我國是世界上生產(chǎn)力最強(qiáng)的國家，最主要的原因是我們的農(nóng)業(yè)文明發(fā)達(dá)，能夠運(yùn)用很多的機(jī)械原理去服務(wù)人們的生產(chǎn)和生活，現(xiàn)在想想覺得祖先們的智慧真是令人嘆服啊，他們所發(fā)明的齒輪結(jié)構(gòu)，在指南車方面的應(yīng)用極大的提高了當(dāng)時(shí)人們的生產(chǎn)效率，指南車更是在20世紀(jì)中期在美國進(jìn)行展覽。早至戰(zhàn)國時(shí)期，齒輪已然誕生，但將齒輪運(yùn)用于實(shí)際生產(chǎn)卻花費(fèi)了幾百年的時(shí)間，在此期間人們也在不斷地探索，直至宋代人們才發(fā)明了指南車，不過對于這一說法目前尚有爭議。
2 機(jī)械傳動的發(fā)展歷程
據(jù)史料記載，機(jī)械傳動的產(chǎn)生大致可以追溯到三千年以前。很早以前在羅馬時(shí)代，人們用水力驅(qū)動齒輪來碾磨稻谷，使得傳動首先出現(xiàn)。最難得的是瑞典人率先發(fā)明了斜齒輪技術(shù)，雖然只是用石頭做的一點(diǎn)斜齒輪的樣子，但卻是傳動發(fā)展史的一個(gè)偉大的進(jìn)步。
到了14世紀(jì)，時(shí)鐘被人們發(fā)明了出來，始終是起到計(jì)時(shí)的作用，因此時(shí)鐘的機(jī)械設(shè)計(jì)要求就需要更加精準(zhǔn)，這就使得時(shí)鐘內(nèi)部的零部件必須很精細(xì)，而這些零部件很多都是齒輪或與齒輪相關(guān)的結(jié)構(gòu)，而最開始出現(xiàn)的木齒輪顯然已經(jīng)不能滿足人們的要求，于是即有人開始研究能否用金屬來制作齒輪，使得齒輪既能夠滿足精度要求，又不至于體積過大。到了18世紀(jì)的初期，人們發(fā)明了蒸汽機(jī)，而這一發(fā)明使得英國的工業(yè)革命迅速展開，蒸汽機(jī)也被廣泛運(yùn)用于個(gè)各行各業(yè)，英國的生產(chǎn)力大大提高，經(jīng)濟(jì)更是迅猛發(fā)展，一躍成為世界第一大國，自稱為日不落帝國，由此可見機(jī)械傳動的進(jìn)步對于推進(jìn)一個(gè)國家發(fā)展的重要性。蒸汽機(jī)其實(shí)也是由機(jī)械傳動系統(tǒng)構(gòu)成的，由于蒸汽機(jī)的動能更大，所以機(jī)器內(nèi)部零部件的沖擊力也會變大，而齒輪這種結(jié)構(gòu)在較大沖擊力情況下會損壞，這就使得高精度和高強(qiáng)度的金屬齒輪的誕生迫在眉睫。
到了19世紀(jì)末期，電動機(jī)開始出現(xiàn)，隨之出現(xiàn)的還有內(nèi)燃機(jī)，這又是機(jī)械傳動發(fā)展史上的一個(gè)偉大進(jìn)步。緊接著在20世紀(jì)初期，更加先進(jìn)的擺線齒輪和漸開線齒輪也開始出現(xiàn)。1940年左右，齒輪形狀的設(shè)計(jì)和計(jì)算也得到了飛躍的發(fā)展。到了20世紀(jì)60年代，航天技術(shù)也在飛速發(fā)展，人們不僅在爭奪地球上的空間，對于宇宙的爭奪也是如火如荼，航天技術(shù)對齒輪的精度要求更高，因此齒輪精度在你這一時(shí)期也得到了飛速的發(fā)展。到了20世紀(jì)90年代，齒輪被廣泛運(yùn)用于各行各業(yè)，基本上所有機(jī)器都依賴于齒輪的傳動，因此齒輪的故障診斷和排查監(jiān)控顯得尤為重要，人們根據(jù)傳動系統(tǒng)的力學(xué)原理，開發(fā)出了相應(yīng)的排查故障的方法。
3 機(jī)械傳動的發(fā)展新方向
在傳統(tǒng)的機(jī)械傳動發(fā)展史上，機(jī)械傳動的優(yōu)化往往只會在宏觀上對齒輪的形狀，大小，表面粗糙度，平面度等等參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)和調(diào)整，而隨著現(xiàn)代科技在圍觀領(lǐng)域的發(fā)展，高新技術(shù)材料如納米材料、陶瓷材料等也在高精密的衛(wèi)星中得到使用，材料其實(shí)對于機(jī)械的發(fā)展也是至關(guān)重要的，材料的性能好壞也直接能決定機(jī)械傳動性能的好壞，由于不同的材料性能各異，因此機(jī)械傳動也因?yàn)椴牧系耐黄贫辛烁娱L遠(yuǎn)的發(fā)展，機(jī)械的發(fā)展離不開材料科學(xué)的發(fā)展，而材料的發(fā)展也依賴于機(jī)械的發(fā)展，未來機(jī)械傳動的進(jìn)步將不再依賴于系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，更多的是取決于機(jī)械傳動系統(tǒng)的材料，因此不斷探尋能夠優(yōu)化傳動系統(tǒng)的材料將會是機(jī)械傳動未來發(fā)展的主題。
機(jī)械作業(yè)不一定是在那種常規(guī)的環(huán)境中，有時(shí)候被發(fā)送到真空的宇宙中，也可能作業(yè)在高重力的深海中，以及腐蝕性的環(huán)境中，也有可能會工作在很強(qiáng)的電磁場中，像這類特殊的環(huán)境，我們的機(jī)械傳動要保證不受影響，必須有與之相適應(yīng)的傳動系統(tǒng)，如果機(jī)械的傳動系統(tǒng)不能滿足機(jī)械使用環(huán)境的要求，那么不論這個(gè)機(jī)器多么精密高效，都將毫無意義。除此之外，微機(jī)械的重點(diǎn)研究對象也就是微型傳動系統(tǒng)，由于微型傳動系統(tǒng)體型很小，難免會使得其性能與普通的機(jī)械傳動系統(tǒng)有所差別，如何在縮小機(jī)械零件體積的同時(shí)，使得機(jī)械的傳動性能不受影響甚至更加優(yōu)越，這需要我們更加深入的研究，因?yàn)轶w積減小意味著接觸面積的減小，在散熱，齒輪嚙合以及傳動等方面都需要仔細(xì)的探討，不斷研究和探索，設(shè)計(jì)出最合理的方案。
4 結(jié)語
21世紀(jì)是個(gè)科技迅猛發(fā)展的時(shí)代，尤其是信息能源技術(shù)和機(jī)械制造技術(shù)更加是突飛猛進(jìn)，在很多方面都得到了充分的發(fā)展，但這顯然還是不夠的，我們必須清醒的認(rèn)識到我們還是處在社會主義初級階段，我們的首要任務(wù)還是要大力發(fā)展生產(chǎn)力，而生產(chǎn)力的發(fā)展離不開工業(yè)和農(nóng)業(yè)，而工農(nóng)都需要有先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備來促進(jìn)生產(chǎn)力和生產(chǎn)效率的提高，所以機(jī)械傳動技術(shù)的發(fā)展仍然會是社會生產(chǎn)力發(fā)展的主題，我們不能滿足于已經(jīng)取得的成就，要以更加飽滿的熱情投入到機(jī)械制造的洪流中，促進(jìn)機(jī)械傳動科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)然，機(jī)械傳動科技的發(fā)展不是我們一兩個(gè)人能夠推動的，還有賴于廣大研究人員的進(jìn)一步探索。
摘 要：隨著科技化不斷發(fā)展，機(jī)械傳動系統(tǒng)作為大多數(shù)機(jī)器的主要組成部分，需要對其控制模塊進(jìn)行總體設(shè)計(jì)思路，并實(shí)現(xiàn)傳動系統(tǒng)控制穩(wěn)定操作。在這個(gè)過程中要運(yùn)用Visual Basic6.0、Visual LISP及Visual FoxPro6.0來進(jìn)行共同開發(fā)。在進(jìn)行控制接口程序時(shí)，要對數(shù)據(jù)進(jìn)行自行的運(yùn)行和傳遞。本文就著重介紹了在機(jī)械傳動系統(tǒng)中控制模塊的程序接口設(shè)計(jì)技術(shù)。將機(jī)械傳動模塊根據(jù)系統(tǒng)進(jìn)行劃分，可以實(shí)現(xiàn)5種控制模塊的任意排列和組合。在組合中有5級傳動方案，在自動連續(xù)中實(shí)現(xiàn)總體設(shè)計(jì)的計(jì)算、承載能力的計(jì)算及傳動零件圖來繪制。
關(guān)鍵詞：模塊；傳動系統(tǒng)；機(jī)械；設(shè)計(jì)
1 引言
在機(jī)械傳動系統(tǒng)中，大多都是由于若干種串聯(lián)形成的展開式、同軸式的多級系統(tǒng)。對于較為常用的單級機(jī)械傳動而言，傳動的零件在設(shè)計(jì)工作中存在強(qiáng)度計(jì)算、公差查詢及自動繪制等，這些都可以實(shí)現(xiàn)可視化語言的協(xié)同開發(fā)，來完成可視化機(jī)械設(shè)計(jì)。在機(jī)械傳動系統(tǒng)中控制模塊設(shè)計(jì)是通過模塊化設(shè)計(jì)方法來完成的，將基礎(chǔ)模塊作為單級可視化的機(jī)械設(shè)計(jì)，并不斷的進(jìn)行機(jī)械傳動系統(tǒng)控制的開發(fā)，這樣便會提高常用機(jī)械傳動系統(tǒng)控制的設(shè)計(jì)質(zhì)量及效率。這種開發(fā)模式可以解決傳動系統(tǒng)在總體設(shè)計(jì)上的問題。主要是對傳動系統(tǒng)的方案問題進(jìn)行正確的解決。在進(jìn)行傳動系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)時(shí)，方案對系統(tǒng)具有隨機(jī)性問題，但如果利用人工判斷，這樣系統(tǒng)使用便會較為靈活。但會存在干預(yù)較多，人工的勞動量較大，有著較低的效率，在開發(fā)方面較為復(fù)雜。對機(jī)械傳動系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)有這樣兩個(gè)較為關(guān)鍵的因素，一個(gè)是要對用戶所選擇的傳動系統(tǒng)方案進(jìn)行準(zhǔn)確有效的判斷，這包括傳動級數(shù)傳動類型、傳動比及傳動效率，另一個(gè)是對傳動方案所匹配的各個(gè)基礎(chǔ)模塊進(jìn)行自動的交換問題。
2 機(jī)械傳動系統(tǒng)控制模塊設(shè)計(jì)
在對機(jī)械傳動系統(tǒng)進(jìn)行模塊設(shè)計(jì)時(shí)，要采用正確的設(shè)計(jì)方法，對系統(tǒng)功能進(jìn)行合理的劃分，可以將其劃分為主、從模塊，并利用調(diào)用的順序及深度，將其繼續(xù)劃分為四級模塊，具體如圖1所示。
圖1 系統(tǒng)功能模塊結(jié)構(gòu)示意圖
在進(jìn)行控制模塊的設(shè)計(jì)時(shí)，可以將主模塊分為四個(gè)子模塊，在進(jìn)行子模塊設(shè)計(jì)時(shí)，主要是體現(xiàn)用戶輸入工作機(jī)的工作參數(shù)，并進(jìn)行電機(jī)類型和同步轉(zhuǎn)速的選擇，從而使得若干種傳動選擇，并將相應(yīng)級數(shù)的傳動方案進(jìn)行組合。在進(jìn)行各級傳動的傳動比及傳動效率選擇的時(shí)候，可以實(shí)現(xiàn)傳動系統(tǒng)與原動機(jī)的確定，從而確定工作機(jī)之間的聯(lián)軸器是否可以完成使用。并對用戶進(jìn)行理論總傳動在誤差范圍之內(nèi)的基礎(chǔ)下，實(shí)現(xiàn)各級傳動比的準(zhǔn)確修改，并利用各級傳動比、功率、轉(zhuǎn)速瀏覽的允許，將二級模塊與方案匹配的傳動設(shè)計(jì)計(jì)算模塊進(jìn)行調(diào)用，從而實(shí)現(xiàn)自動地依次調(diào)用，使公差數(shù)據(jù)庫查詢模塊與傳動零件自動繪制模塊能夠依次進(jìn)行調(diào)用。
3 控制模塊設(shè)計(jì)開發(fā)平臺及操作計(jì)算
對一級模塊與二級模塊中的單級傳動設(shè)計(jì)計(jì)算模塊，可以運(yùn)用Visual Basic6.0來進(jìn)行開發(fā)，二級模塊中還存在數(shù)據(jù)庫維護(hù)模塊，這與三級模塊共同利用Visual FoxPro6.0來進(jìn)行開發(fā)。這些都是通過將模塊進(jìn)行編碼翻譯的過程，成為可執(zhí)行文件。但對于四級模塊，其是不能夠進(jìn)行編譯過程，其繪圖模塊是利用Visual LISP開發(fā)，并保存為.lsp文件，來在AutoCAD平臺完成運(yùn)行過程。
在機(jī)械傳動系統(tǒng)中控制模塊操作關(guān)鍵技術(shù)方面，模塊在保存為文件時(shí)，在運(yùn)行順序上存在于數(shù)據(jù)之間的傳遞。這些傳遞都是通過各個(gè)模塊的接口程序來實(shí)現(xiàn)的，所以這便是系統(tǒng)在開發(fā)中的關(guān)鍵技術(shù)。
對“設(shè)計(jì)”子模塊的接口程序設(shè)計(jì)，為了操作更為便利、帶給我們更深刻的記憶力，可以采用這樣一些措施。
（1）BasDeclare模塊進(jìn)行全局建立，并將5個(gè)全局?jǐn)?shù)組及1個(gè)全局變量進(jìn)行定義過程。
（2）將1個(gè)文本框?qū)ο蠹?個(gè)對象數(shù)組進(jìn)行在主輸入界面的設(shè)置。這主要分為兩個(gè)步驟，一是將文本框?qū)ο髏xtJishu來為用戶進(jìn)行傳動級數(shù)的提供，并再將級數(shù)存儲在變量Jishu中。二是對框架對象數(shù)組framel，進(jìn)行傳動類型組合框架對象數(shù)組的安置，及傳動比文本框?qū)ο髷?shù)組textl和傳動效率文本框?qū)ο蠼MtextX的安置。從而形成具體的關(guān)系對應(yīng)。
（3）對jishu個(gè)框架對象數(shù)組中的元素可見
這是利用文本框?qū)ο髏xtJishu的改變事件過程，使得其中的framel個(gè)對象數(shù)組中元素都可見，但其他的元素則不可見。
（4）對用戶的輸入進(jìn)行接收
利用命令按鈕對象在Click事件的過程中，完成對用戶選擇的接收機(jī)各級傳動類型名稱、傳動比及傳動效率的輸入過程。
在進(jìn)行“設(shè)計(jì)”子模塊的接口程序中，要將傳動比修改界面中的使命按鈕進(jìn)行寫入時(shí)，主要包括這樣兩個(gè)核心部分。一是對修改后的各級傳動比要進(jìn)行數(shù)組lduan（）的存入，二是對調(diào)用的數(shù)據(jù)進(jìn)行逐級實(shí)現(xiàn)，并將數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸。
4 結(jié)束語
機(jī)械傳動系統(tǒng)控制模塊的設(shè)計(jì)和操作可以采用可視化的多平臺進(jìn)行協(xié)同開發(fā)技術(shù)的利用，這樣可以將不同的平臺特長都能夠發(fā)揮出來，更好的實(shí)現(xiàn)自動連續(xù)的機(jī)械傳動總體設(shè)計(jì)、各級承載能力的計(jì)算以及公差數(shù)據(jù)庫的查詢和傳動零件圖的繪制。對于關(guān)鍵的開發(fā)技術(shù)要進(jìn)行細(xì)節(jié)上的注意，并善于利用對象數(shù)組及變量數(shù)組，從而更好的實(shí)現(xiàn)程序模塊間的正確調(diào)用及數(shù)據(jù)的傳輸。
摘 要：對于大型機(jī)械的傳動系統(tǒng)來說，扭轉(zhuǎn)振動的有限元分析是確定其是否發(fā)生共振的主要方法。文章用有限元分析方法對機(jī)械傳動系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)振動進(jìn)行具體的研究，并基于靈敏度分析對傳動系統(tǒng)的模型進(jìn)行了修改，最后分析了扭轉(zhuǎn)振動頻率的概率分布，從而得到了在假設(shè)參數(shù)分布下系統(tǒng)不發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動可靠度，為研究人員對機(jī)械傳動系統(tǒng)的振動分析提供了新的思路。
關(guān)鍵詞：機(jī)械傳動系統(tǒng)；有限元分析；扭轉(zhuǎn)振動；可靠度
引言
隨著現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，越來越復(fù)雜的大型機(jī)械開始廣泛應(yīng)用于我們的生產(chǎn)和生活，在大型機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)階段，對其動力傳遞系統(tǒng)的分析也越來越困難。在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中，傳動系統(tǒng)的分析計(jì)算往往是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工作，手工調(diào)整參數(shù)計(jì)算，不僅勞動量大、效率低，而且往往因?yàn)楹喕^多而導(dǎo)致結(jié)果偏差過大。在現(xiàn)代設(shè)計(jì)中，人們可以借助于計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)對其傳動系統(tǒng)的動力學(xué)特性進(jìn)行仿真模擬，對傳動系統(tǒng)的傳動型式、布局、結(jié)構(gòu)等進(jìn)行預(yù)估，從而以較低的制造成本獲得最優(yōu)的傳動效果。基于這些方面的考慮，對大型機(jī)械傳動系統(tǒng)的有限元分析，對系統(tǒng)的性能、傳遞方式、振動、固有頻道等進(jìn)行分析研究，具有很重要的理論價(jià)值和社會效益。文章對機(jī)械傳動系統(tǒng)中的扭轉(zhuǎn)振動進(jìn)行了具體的探討，尤其對系統(tǒng)的固有頻率、振動以及不發(fā)生共振的可靠度等進(jìn)行詳細(xì)的論述，為大型機(jī)械的設(shè)計(jì)人員提供了有效的借鑒，同時(shí)為傳動系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)振動的有限元分析的研究者提供了思路。
1 機(jī)械傳動系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)振動的有限元分析探討
1.1 機(jī)械傳動系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)振動的有限元分析概述
傳動系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)振動問題是現(xiàn)代大型機(jī)械設(shè)計(jì)中的熱點(diǎn)問題，主要是因?yàn)闄C(jī)械傳動系統(tǒng)是一個(gè)連續(xù)、復(fù)雜的質(zhì)量系統(tǒng)，很難進(jìn)行模型簡化和計(jì)算。目前工程機(jī)械中應(yīng)用最廣泛的一種扭轉(zhuǎn)振動模型是當(dāng)量扭轉(zhuǎn)振動系統(tǒng)，它的建模方式是將慣量與軸段剛度向某一軸線轉(zhuǎn)化，然后采用集中質(zhì)量法，軸的剛度按兩個(gè)集中質(zhì)量件的有效長度計(jì)算，忽略齒輪以及輪齒的彈性，從而得到一個(gè)包含慣量、彈簧、阻尼的集中質(zhì)量模型。
1.2 機(jī)械傳動系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)振動的振動特性分析
一般來說，機(jī)械傳動系統(tǒng)的振動由三個(gè)特性決定：固有頻率、振型和頻響，而系統(tǒng)共振會使系統(tǒng)的這三個(gè)特性得到很大改善。
對于復(fù)雜機(jī)械傳動系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)振動來說，共振是對傳動系統(tǒng)破壞最大的，也是任何一個(gè)機(jī)械傳動系統(tǒng)極力避免的。在整個(gè)傳動系統(tǒng)中，每個(gè)元件和系統(tǒng)都有固有頻率，傳動系統(tǒng)本身也有自己的彎曲頻率、扭轉(zhuǎn)頻率，一旦設(shè)計(jì)不當(dāng)，就會發(fā)生嚴(yán)重的共振問題，對設(shè)備造成極大的損壞。通常來說解決共振問題需要從三個(gè)方面入手：振源、傳遞路徑、振動體。其中振源的改變有兩種方法，一是改變激振力的頻率，二是改變激振力的大小；傳遞路徑的改變主要是通過改變傳遞元件自身的大小、形狀；振動體是指發(fā)生共振的元件或系統(tǒng)，改變振動體就是通過改變彈簧剛度、集中慣量單元的轉(zhuǎn)動慣量改變振動體的固有頻率，從而避免發(fā)生較大的共振。
1.3 機(jī)械傳動系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)振動有限元分析的理論分析
對大型機(jī)械傳動系統(tǒng)進(jìn)行的有限元分析，需要對有限元模型的修改理論進(jìn)行推導(dǎo)，其中扭轉(zhuǎn)振動特征值靈敏度計(jì)算和模態(tài)匹配分析是理論推導(dǎo)的最重要組成部分，下面是具體的推導(dǎo)過程：
實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明，利用這種計(jì)算機(jī)仿真方法對大型機(jī)械傳動系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)振動進(jìn)行分析，有三個(gè)優(yōu)點(diǎn)：（1）基于靈敏度分析的模型改變是可行的；（2）使用此種方法對模型修改，從而對系統(tǒng)不發(fā)生共振的可靠度進(jìn)行不確定性分析，效果非常好；（3）通過模型修改和不確定性分析的機(jī)械傳動系統(tǒng)不會發(fā)生共振。
2 結(jié)束語
文章對大型機(jī)械傳動系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)振動進(jìn)行了有限元分析，并對系統(tǒng)模型的修改和不確定性分析理論進(jìn)行詳細(xì)的論述，為機(jī)械傳動系統(tǒng)進(jìn)行振動分析提供了一個(gè)新的思路。
摘要：在我國煤礦機(jī)械的使用中，受煤礦工作環(huán)境惡劣和工作時(shí)間比較長的影響，煤礦機(jī)械事故的發(fā)生頻率非常頻繁，其中煤礦機(jī)械傳動齒輪的損害是煤礦機(jī)事故發(fā)生的主要導(dǎo)火線，對煤礦工作的安全運(yùn)行產(chǎn)生著重要的影響?；诖?，文章從煤礦機(jī)械傳動齒輪損壞的原因出發(fā)，對其改進(jìn)的方法進(jìn)行了分析和總結(jié)。
關(guān)鍵詞：煤礦機(jī)械 齒輪傳動 損壞與改進(jìn)
0.引言
煤礦機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備中，由于傳動齒輪的承載能力和精度都比較高，且擁有著恒功率傳動的優(yōu)勢，因此，在煤礦生產(chǎn)中的使用范圍非常廣泛。但是，傳動齒輪使用范圍的廣泛在某種程度上就增加了它的工作強(qiáng)度，以此導(dǎo)致著傳動齒輪的損壞，降低著煤礦機(jī)械設(shè)備整體的使用性能，給煤礦企業(yè)造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。受這些因素的影響，加強(qiáng)對煤礦機(jī)械傳動齒輪損壞原因的分析，從分析中找出改進(jìn)的方法，對煤礦企業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展有著重要的作用。
1.煤礦機(jī)械傳動齒輪損壞原因分析
從煤礦機(jī)械傳動齒輪損害的形式分析，其主要為：輪齒折斷、齒面膠合、齒面點(diǎn)蝕、齒面塑性變形四種，并主要是由煤礦生產(chǎn)中對機(jī)械傳動齒輪設(shè)計(jì)和選材不合理、熱處理和加工制造不合理、齒輪安裝和使用中缺陷的存在所引起的[1]。
1.1設(shè)計(jì)與選材的不合理
煤礦機(jī)械齒輪具有著機(jī)械類型多、低速重載齒輪多和井下工作環(huán)境差的特點(diǎn)。但是，目前煤礦機(jī)械傳動齒輪在設(shè)計(jì)功能上，尚不能完全的滿足這些特點(diǎn)，也無法滿足煤礦機(jī)械化技術(shù)發(fā)展的需要和設(shè)計(jì)參數(shù)上的技術(shù)要求。在煤礦機(jī)械的實(shí)際工況和使用條件上，不僅缺乏專項(xiàng)切實(shí)的實(shí)驗(yàn)，還缺少著一定的針對性。同時(shí)，在部分標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、測試和計(jì)算的方法上，還存在不統(tǒng)一和不先進(jìn)的缺陷。煤礦機(jī)械傳動齒輪在設(shè)計(jì)上的不合理，某種程度上就導(dǎo)致著齒輪選擇的不合適，以此影響著傳動齒輪的使用性能。
1.2熱處理和加工制造的不合理
從市場中目前所制作的煤礦機(jī)械傳動齒輪分析，它們在煤礦生產(chǎn)中的使用標(biāo)準(zhǔn)尚不達(dá)標(biāo)，此時(shí)，對鍛造齒輪要求的忽視就導(dǎo)致傳動齒輪在煤礦使用中氣孔的出現(xiàn)。在此基礎(chǔ)上，由于傳動齒輪在熱處理上的質(zhì)量也沒有達(dá)標(biāo)，以此導(dǎo)致著齒面硬度的不均勻，齒面出現(xiàn)淬火裂紋，在內(nèi)應(yīng)力過大的情況下導(dǎo)致著齒輪破裂情況的出現(xiàn)。同時(shí)，受煤礦工作環(huán)境的影響，煤礦機(jī)械傳動齒輪在使用的過程中會滲入不同的碳層，以此導(dǎo)致著齒面粗糙度不合格現(xiàn)象的發(fā)生，對齒輪的承載能力和使用壽命都產(chǎn)生著嚴(yán)重的不良影響。
1.3安裝與使用中的缺陷
煤礦生產(chǎn)中對機(jī)械的使用性能要求非常強(qiáng)大，但是，目前很多的煤礦機(jī)械設(shè)備在配置上都不是非常的完善，煤礦開采中對測量儀器的使用經(jīng)常被忽視，以此導(dǎo)致著齒輪在安裝的過程中，與質(zhì)量上得不到有效的保證，并無法良好的滿足齒輪安裝的標(biāo)準(zhǔn)和要求。煤礦機(jī)械傳動齒輪安裝中，安裝水平度、平行度和中心距不合格的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。同時(shí)，在煤礦工作比較繁重和機(jī)械設(shè)備量比較大的情況下，齒輪定期清理和油脂的定期更換工作也無法得到良好的實(shí)施，以此導(dǎo)致著齒輪中雜質(zhì)、缺油、漏油和齒輪潤滑度不足情況的發(fā)生。煤礦器械傳動齒輪的安裝和使用中，這些問題的存在都導(dǎo)致著齒輪斷裂、膠合、磨損等損壞形式的發(fā)生。
2.煤礦機(jī)械傳動齒輪損壞改進(jìn)方法研究
2.1設(shè)計(jì)與選材上的改進(jìn)
在煤礦傳動齒輪的設(shè)計(jì)上，齒輪在不加大外形尺寸時(shí)，如何提高它的強(qiáng)度和使用壽命是一個(gè)急需解決的問題。從煤礦對機(jī)械傳動齒輪承載能力的需求出發(fā)，其彎曲的極限強(qiáng)度需要增加到1200MPa，在耐久性強(qiáng)度的接觸上需要增加到1600MPa，因此，煤礦機(jī)械傳動齒輪與設(shè)計(jì)上的要求需要從技術(shù)攻關(guān)和設(shè)計(jì)參數(shù)的優(yōu)化上進(jìn)行。其中，設(shè)計(jì)優(yōu)化的實(shí)施中，強(qiáng)度計(jì)算公式的修正、齒輪結(jié)構(gòu)的優(yōu)化、加工和處理工藝的改進(jìn)、裝備需求的提升等均包含其中，并需要根據(jù)煤礦機(jī)械傳動齒輪中的實(shí)際工作情況嚴(yán)格進(jìn)行[2]。在齒輪材料的選擇上，需要從齒輪的強(qiáng)度、韌性和工藝性能需求三個(gè)方面綜合的考慮。在工業(yè)技術(shù)比較發(fā)達(dá)國家的齒輪鋼材使用，以及我國工業(yè)的實(shí)際發(fā)展情況上可以得出，采用低碳合金滲碳鋼制造齒輪，其在接觸和彎曲的疲勞壽命上和普通電爐鋼制造的齒輪相比較，能夠有效的提升3-5倍，在齒輪的極限承載力上能夠提高15%-20%。
2.2加工工藝和熱處理的改進(jìn)
煤礦機(jī)械傳動齒輪在加工的過程中，其粗、精滾的工序要求需要分開進(jìn)行。實(shí)施的過程中，先采用滾刀進(jìn)行粗切，再采用專用的滾刀實(shí)施精滾齒，以保持滾刀的精度，對于切齒深度的控制需要采用百分表進(jìn)行控制，精滾齒滾刀的齒形誤差需要控制在0.03mm以內(nèi)[3]。同時(shí)，齒形加工的精度需要達(dá)到9級，齒面的粗糙度一定要和設(shè)計(jì)的要求符合，由于齒面粗糙度好的齒輪在使用壽命上和粗糙度差相比能夠提高15-20%，為了提高齒面的粗造度，磨齒后可采用振動拋光或電拋光進(jìn)行。在熱處理上，可將碳、氮共滲工藝應(yīng)用其中，通常情況下，碳、 氮的伸入深度能夠控制在0.02mm以內(nèi)，這樣不僅能夠硬化齒輪表層，還能產(chǎn)生壓應(yīng)力，和單純采用滲碳齒輪相比較，強(qiáng)度極限應(yīng)力提升了13%以上，使用壽命能提高1倍。
2.3安裝和使用的改進(jìn)
從煤礦機(jī)械傳動齒輪的使用情況分析，減速器齒輪副的安裝精度對齒輪的使用壽命、承載能力和磨損程度都產(chǎn)生著嚴(yán)重的影響。因此，傳動齒輪的新安裝和檢修與更換后的安裝，都要嚴(yán)格的按照安裝的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和準(zhǔn)則進(jìn)行，尤其在齒輪軸心線的平行度、水平度和中線距上，一定要達(dá)到安裝的技術(shù)要求和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。對于新齒輪，投運(yùn)前需要進(jìn)行充分的跑合。在使用的過程中，為了增加傳動齒輪的潤滑度，減少磨損、膠合和斷裂現(xiàn)象的發(fā)生，可根據(jù)各種潤滑工況對齒面的強(qiáng)度的影響具體的實(shí)施，合理的選擇潤滑油的種類。首先需要從齒輪的接觸面材質(zhì)的局部彈性出發(fā)，然后對齒輪共軛嚙合中，切點(diǎn)部位外滾、滑的運(yùn)行特別處理。
3.結(jié)語
綜上所述，我國煤礦生產(chǎn)中機(jī)械設(shè)備事故的頻繁發(fā)生是一個(gè)急需解決的問題，在這些機(jī)械事故中，傳動齒輪的損壞是造成煤礦機(jī)械設(shè)備無法正常運(yùn)行的一個(gè)重要原因。此時(shí)，加強(qiáng)對煤礦機(jī)械傳動齒輪損壞原因的分析，從原因中有針對性的探索改進(jìn)的措施，這對煤礦機(jī)械設(shè)備事故的減少和機(jī)械設(shè)備運(yùn)行能力的提升，以及煤礦企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的增長都有著重要的發(fā)展意義。
摘要：機(jī)械系統(tǒng)中的傳動有三種，分別是機(jī)械傳動、流體傳動和電傳動，其中接卸傳動具有精度高、響應(yīng)快、傳動效率高等優(yōu)點(diǎn)，人們的生產(chǎn)生活中應(yīng)用到的機(jī)械傳動有很多，機(jī)械傳動在生產(chǎn)生活中占有主導(dǎo)地位。本文對機(jī)械傳動系統(tǒng)研究的重要性進(jìn)行了簡要分析，并概括總結(jié)了機(jī)械傳動科學(xué)技術(shù)的發(fā)展歷史和機(jī)械傳動科學(xué)技術(shù)的研究。
關(guān)鍵詞：機(jī)械傳動；科學(xué)技術(shù)；發(fā)展歷史。
一、機(jī)械傳動系統(tǒng)研究的重要性
在機(jī)械系統(tǒng)中工作機(jī)、原動機(jī)和傳動機(jī)是其三大基本組成部分，機(jī)械系統(tǒng)的原動機(jī)為機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動提供了基本的動力，工作機(jī)是機(jī)械的具體功能執(zhí)行系統(tǒng)，機(jī)械功能的種類有很多，這就使得工作機(jī)的結(jié)構(gòu)形式和運(yùn)動方式存在一定的差異。原動機(jī)的運(yùn)動具有單一性和簡單性特征，工作機(jī)的運(yùn)動具有多樣性和復(fù)雜性特征，二者之間存在矛盾，因此，在機(jī)械系統(tǒng)工作的過程中需要使用傳動機(jī)將原動機(jī)的運(yùn)動和動力大小、方向進(jìn)行轉(zhuǎn)換，將其傳遞給工作機(jī)，使得工作機(jī)能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)。在機(jī)械系統(tǒng)中的原動機(jī)運(yùn)動和動力輸出無法滿足工作機(jī)的工作要求時(shí)，就必須將傳動機(jī)應(yīng)用到其中。隨著科技的快速發(fā)展，機(jī)械系統(tǒng)開始朝著高速、高效、精密、多功能的方向發(fā)展，因此，人們的生產(chǎn)生活中對傳動機(jī)的功能要求越來越高，機(jī)械系統(tǒng)的工作性能、能源消耗和振動噪聲大多取決與機(jī)械傳動系統(tǒng)的性能，因此對機(jī)械傳動系統(tǒng)進(jìn)行細(xì)致的研究是十分必要的。
二、機(jī)械傳動科學(xué)技術(shù)的發(fā)展歷史
機(jī)械傳動是機(jī)械系統(tǒng)的重要組成部分，在機(jī)械誕生的同時(shí)就已經(jīng)出現(xiàn)了機(jī)械傳動。早在中國古代，指南車這種早期的機(jī)械就安裝有累死齒輪傳動的裝置。14世紀(jì)，時(shí)鐘的發(fā)明促進(jìn)了齒輪傳動的發(fā)展，人們開始研究金屬齒輪傳動，并在排水裝置中采用大型機(jī)械傳動系統(tǒng)，將風(fēng)力機(jī)械傳動裝置用于工廠生產(chǎn)中，推動了制造業(yè)的迅速發(fā)展。18世紀(jì)初最早的蒸汽機(jī)誕生了，被運(yùn)用到礦井排水、鐵路機(jī)車和加工機(jī)械中，這就意味著機(jī)械傳動的需求在極大程度上得到提升，此時(shí)，以水能為動力的機(jī)械傳動系統(tǒng)在紡織和冶金工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。19世紀(jì)末，電動機(jī)和內(nèi)燃機(jī)誕生，這些原動機(jī)的產(chǎn)生促進(jìn)了機(jī)械傳動的發(fā)展，并使機(jī)械傳動在船舶、制造廠、發(fā)電站和鐵路機(jī)車中得到廣泛應(yīng)用，但是交通和工業(yè)的發(fā)展對機(jī)械傳動的需求也逐漸提升，實(shí)現(xiàn)機(jī)械傳動的可靠性成為機(jī)械工業(yè)發(fā)展的主要目標(biāo)。20世紀(jì)初期，擺線齒形和漸開線齒形的齒輪傳動誕生了，這些齒輪傳動在船舶、鐵路機(jī)車中得到應(yīng)用，且對齒形機(jī)械傳動的精度要求越來越高，齒輪傳動設(shè)計(jì)開始受到重視和關(guān)注。20世紀(jì)40年代，漸開線和非漸開線齒輪傳動的齒形計(jì)算方法得以問世，多采用幾何學(xué)分析方法對其進(jìn)行計(jì)算。20世紀(jì)50年代，在大量機(jī)械傳動試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，齒輪傳動設(shè)計(jì)更加精細(xì)，齒輪傳動設(shè)計(jì)要充分考慮齒輪表面的接觸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和荷載，并將其應(yīng)用到汽輪發(fā)電機(jī)傳動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，有效提高其承載能力。20世紀(jì)60年代，機(jī)械傳動被應(yīng)用到宇航技術(shù)發(fā)展中，火箭推注系統(tǒng)對機(jī)械傳動裝置的要求很高，要求其具有體積小但、承載能力大的有點(diǎn)，從宇航飛船安全性角度出發(fā)，對宇航機(jī)械裝置的可靠性要求也更高，細(xì)致研究宇航飛船中的機(jī)械傳動裝置和傳動裝置材料性能，才能確保機(jī)械傳動裝置在宇航技術(shù)中應(yīng)用良好。20世紀(jì)70年代，機(jī)械傳動研究中的空間嚙合理論研究成為研究的熱點(diǎn)，這些研究成果被應(yīng)用到新型傳動裝置的開發(fā)中，這在極大程度上推動了機(jī)械傳動的科學(xué)發(fā)展步伐。在不同工作條件下，使用齒輪潤滑油等添加劑能有效提高機(jī)械傳動的使用性能，并延長其使用壽命。20世紀(jì)80年代，空間嚙合理論的研究已經(jīng)取得了相當(dāng)可觀的成果，空間嚙合理論的研究已經(jīng)達(dá)到了很高的水平，空間嚙合齒輪受載接觸分析方法誕生出來，在應(yīng)力分析中得到廣泛應(yīng)用。此時(shí)，航空、船舶工業(yè)中的機(jī)械傳動振動噪聲問題成為人們關(guān)注的重點(diǎn)，在機(jī)械傳動設(shè)計(jì)的過程中以減振降噪為主要目的，航空、船舶機(jī)械齒輪傳動材料質(zhì)量的控制更加嚴(yán)格，成本低、重量輕且潤滑性能良好的非金屬材料被運(yùn)用到齒輪傳動系統(tǒng)生產(chǎn)中。20世紀(jì)90年代，以齒輪傳動和帶傳動為主的力學(xué)機(jī)械傳動成為業(yè)界研究的熱點(diǎn)，研究的主要目的是減振降噪，對多種類型的齒輪傳動系統(tǒng)進(jìn)行拓展研究。
三、機(jī)械傳動科學(xué)技術(shù)的研究
21世紀(jì)時(shí)科技信息高速發(fā)展的時(shí)代，先進(jìn)的信息技術(shù)、能源技術(shù)、環(huán)境保護(hù)技術(shù)、新材料技術(shù)和制造技術(shù)成為科技發(fā)展的重要技術(shù)手段，這些科學(xué)研究成果和先進(jìn)的技術(shù)手段成為機(jī)械傳動科學(xué)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)。
1.機(jī)械傳動具有信息化和智能化特征
目前，我國的機(jī)械傳動呈現(xiàn)出信息化和智能化特征，機(jī)械傳動研究中要將先進(jìn)的計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、控制技術(shù)和機(jī)械傳動技術(shù)有效的結(jié)合起來，根據(jù)機(jī)械系統(tǒng)中原動機(jī)和工作機(jī)效率特征、功能要求的基本特征，使用計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)機(jī)械傳動的智能控制，并對機(jī)械傳動功率和速比進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，實(shí)現(xiàn)原動機(jī)和工作機(jī)的最佳匹配和有效協(xié)調(diào)，才能使得現(xiàn)代化機(jī)械裝備呈現(xiàn)出自動化、信息化和智能化特征，例如，汽車生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用到機(jī)械傳動理論，并將機(jī)械傳動的信息化和智能化應(yīng)用在汽車自動變速傳動中。
2.機(jī)械傳動動力系統(tǒng)具有節(jié)能和環(huán)保作用
機(jī)械傳動動力系統(tǒng)的節(jié)能和環(huán)保既包括傳動系統(tǒng)本身的節(jié)能環(huán)保作用，還包括機(jī)械系統(tǒng)中原動機(jī)和工作機(jī)的節(jié)能和環(huán)保，在機(jī)械傳動系統(tǒng)節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)上，使用無污染的潤滑劑能有效避免環(huán)境污染，并對以行星傳動為代表的分流傳動進(jìn)行研究，使用功率流程設(shè)計(jì)方法實(shí)現(xiàn)機(jī)械傳動系統(tǒng)的分流傳動功率流的均載和協(xié)調(diào)。機(jī)械傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，充分考慮原動機(jī)和工作機(jī)的節(jié)能和環(huán)保作用，根據(jù)原動機(jī)和工作機(jī)的功率和速度對傳動系統(tǒng)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，使原動機(jī)和工作機(jī)實(shí)現(xiàn)最佳匹配效果，確保原動機(jī)擁有最高效率的同時(shí)排放的污染物最少。例如在汽車生產(chǎn)中采用多檔變速和無級變速實(shí)現(xiàn)汽車發(fā)動機(jī)工作的有效調(diào)節(jié)，將自動離合器和變速器構(gòu)成的動力裝置結(jié)合起來，確保汽車在行駛中達(dá)到節(jié)能減排的目的?；旌蟿恿ζ嚲哂辛己玫墓?jié)能環(huán)保功能，汽車的混合驅(qū)動系統(tǒng)使得汽車的使用性能更佳。
3.材料科學(xué)技術(shù)與機(jī)械傳動的有效結(jié)合
21世紀(jì)的機(jī)械傳動系統(tǒng)將材料科學(xué)應(yīng)用到其中，促進(jìn)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。隨著新材料的研發(fā)，各種新材料在機(jī)械傳動中的應(yīng)用得到促進(jìn)，在極大程度上實(shí)現(xiàn)了機(jī)械傳動科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和性能提高。梯度材料、高分子聚合物、智能材料等對機(jī)械傳動的性能具有十分重要的影響。由表至里呈梯度變化的材料就是梯度材料，由于該類材料由表至里的變化很有規(guī)律，因此特別適合用作機(jī)械傳動零件。高分子聚合物具有良好的耐磨損和潤滑性能，在機(jī)械傳動中的應(yīng)用較廣，塑料齒輪被廣泛應(yīng)用到辦公設(shè)備中，并且在使用的過程中無需任何潤滑介質(zhì)。隨著高分子聚合物復(fù)合材料種類的增多，其性能也得到提升。智能材料是通過信息技術(shù)來控制的，能有效改變其服役性能，實(shí)現(xiàn)機(jī)械結(jié)構(gòu)智能可控性的材料。采用智能材料制作機(jī)械傳動裝置，能通過智能材料適時(shí)控制實(shí)現(xiàn)機(jī)械傳動系統(tǒng)減振降噪的目的。
總結(jié)
通過對機(jī)械傳動科學(xué)技術(shù)的發(fā)展歷史和研究的分析可知，機(jī)械傳動是機(jī)械系統(tǒng)的重要組成部分，機(jī)械傳動科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人們的生產(chǎn)生活水平具有十分密切的關(guān)系。21世紀(jì)是科技信息高速發(fā)展的時(shí)代，各領(lǐng)域都應(yīng)用到機(jī)械傳動科學(xué)技術(shù)，將先進(jìn)的新機(jī)技術(shù)、能源技術(shù)、環(huán)保技術(shù)和新材料技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械傳動領(lǐng)域中，才能促進(jìn)機(jī)械傳動科學(xué)技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展。
