机械传动应用

机械传动应用（共12篇）

机械传动应用 篇1

摘要：液压传动是用液体作为工作介质来传迅能量和进行控制的传动方式, 由于液压传动具有容量大、体积小、转动惯量小、操作灵活等优势, 所以在矿山机械等机械中得到了较为广泛的应用。本文通过对相关文献的阅读, 对液压机械的传动技术进行了较为细致的分析, 并在此基础上, 进一步对液压机传动的特点、传动机理以及变速运动等方面进行了相关的研究。

关键词：矿山机械,液压机,传动应用

1 概述

在无级自动变速传动中, 液压传动以其能容量大、体积小、转动惯量小、操作灵活且能实现平稳无级变速等特点, 在相关的机械建构中具有较为广泛的应用。近几年随着科学技术的快速发展, 该种传动技术不断进步、完善。特别是在矿山机械中液压机的传动中得到了较为广泛的应用, 在应用的过程中, 为了提高工作效率, 节省工作时间, 理想情况下是将传统的形式由传统的有级传动的传动变为无级传动, 这种改变弥补了传统传动方式中的很多不足。同时由于液压机械传动在应用的过程中使用较为便捷, 所以有效延长了机械的使用寿命, 相对减少了对于机械保养与维修的费用。

2 液压传动的基本原理

液压传动与气压传动并称为流体传动, 是在液体静压力原理的影响下所形成和发展起来的一门新兴技术, 在工农业机械的生产中占有十分重要的技术支持地位, 在某种程度上, 我们甚至可以说液压传动技术已经成为衡量一个国家工业发展水平的重要指标。液压系统工作的主要原理是利用液压泵将原动机的机械能转换为液体的压力能, 从而进行压力能的转换, 经过各种控制阀和管路的传递, 借助于液压执行元件 (液压缸或马达) 把液体压力能转换为机械能, 从而驱动工作机构, 实现直线往复运动和回转运动其中的液体称为工作介质。

3 液压传动的特点

在矿山机械中应用液压机械传动大大提高了机械的工作效率, 弥补了很多传统传动技术所具有的缺陷, 实现了真正的机械自动化。但是我们也知道, 在现阶段来看, 液压传动技术并没有达到完美的地步, 还存在着一些问题, 最主要的缺陷就是由于液压泵的容量太大, 所以生产适合液压泵的液压马达成为了现阶段影响液压传动技术发展的主要技术瓶颈, 正是在这问题的影响下, 液压传动技术的广泛应用受到了一定的限制。笔者认为, 液压机械传动与传统的传动技术相比, 具有以下两个特点。第一, 液压传动机械具有更高的传动效率和更宽的效区, 并且由于液压传动具有较高的应用效率, 所以大大提高了材料的使用程度, 相对节省了资源的浪费, 达到了资源的合理应用。其二, 液压传动在应用的过程中真正实现了自动化, 在工作的过程中, 相关人员只要集中精力对相关装置进行操作即可, 不用再把精力放在其他问题的关注上, 实现了档位的自动调节, 从而较大的提高了机械的工作效率。

4 液压机械传动在应用中存在的问题

液压传动技术在应用的过程中具有很多的优点, 但是在具体使用的过程中也存在较多的问题, 在这里笔者只就其中较为关键的问题谈谈自己的管窥之见。第一, 温度过高。系统温度过高影响液压传动技术的稳定发挥和使用, 同时也将会影响液压传动机械的使用寿命。在应用的过程中产生温度过高的原因可能是多种的, 例如冷却器被堵塞, 机械内部发生了严重的内泄, 压力调定过大等等。在使用的过程中为了避免温度现象的产生可以在以下几个方面给予较多的关注。首先, 在选择冷却器和吸油管时应该选择材质较好的原料, 从而可以提高使用寿命和抗高温能力。其次, 对于冷却器和管道中存在的残渣和杂质要定期进行检查和及时的清洗, 冲洗的时候要进行反复的捶打, 以便更好的去除管内的垃圾。另外, 要及时进行机械的保养和维修, 对于磨损腐蚀的元件要进行及时的更换。第二, 油液泄露。造成油液泄露的原因是多样的。主要包括以下几个方面:元件的磨损和破碎, 更换阀失效, 接头松动等。对于该问题的解决方案, 很多文件都有十分详细的介绍, 笔者不再赘述。第三, 工作机构不稳定。工作机构不稳定的原因主要在于压力不符合相关数据要求, 机械内部封闭性较差等。所以在应用的过程中, 在应用的过程中, 要对溢流阀的调试值给予相关的注意, 不符合要求时应该及时进行调试。同时很多情况下, 管道壁上的油液杂质也是影响共组机构不稳定的主要原因, 应进行及时有效的清理。

5 结论

机械传动与液压传动的有效相互结合在一定程度上有效地实现了较大范围内无级变速与平稳换挡, 从而使传动系统的传动效率与传动能力有了较大幅度的提高, 进而也为矿山机械高效率的工作提供了实现的基础。在未来的技术发展中, 机械传动的自动化和高效化仍然是机械发展的主要方向, 所以对液压机械的完善与研究仍然是技术发展的核心重点。笔者在相关文献的基础上, 对液压机械传动的原理及其特点和所存在的问题进行了一定的分析, 并对相关问题的解决提供了一些自己的建议。

参考文献

[1]杨乐.试议液压机械传动在工程机械上的应用[J].中小企业管理与科技 (上旬刊) , 2014 (04) .

[2]王大彬.价值工程在液压机改进设计中的应用[J].价值工程, 1990 (01) .

[3]夏海南, 葛建人, 陈明宏.液压机械传动在工程机械上的应用[J].工程机械, 2000 (03) .

机械传动应用 篇2

机械传动

mechanical drive

机械传动

有多种形式,主要可分为两类：①靠机件间的摩擦力传递动力和运动的摩擦传动，包括带传动、绳传动和摩擦轮传动等。摩擦传动容易实现无级变速,大都能适应轴间距较大的传动场合,过载打滑还能起到缓冲和保护传动装置的作用，但这种传动一般不能用于大功率的场合，也不能保证准确的传动比。②靠主动件与从动件啮合或借助中间件啮合传递动力或运动的啮合传动，包括齿轮传动、链传动、螺旋传动和谐波传动等。啮合传动能够用于大功率的场合，传动比准确，但一般要求较高的制造精度和安装精度。

基本产品分类：减速机、制动器、离合器、连轴器、无级变速机、丝杠、滑轨等 发展历史

机械传动机构，可以将动力所提供的运动的方式、方向或速度加以改变，被人们

机械传动

有目的地加以利用。中国古代传动机构类型很多，应用很广，除了上面介绍的以外，像地动仪、鼓风机等等，都是机械传动机构的产物。中国古代传动机构，主要有齿轮传动、绳带传动和链传动。

1、齿轮传动。其出现时间不晚于西汉，西汉时的指南车、记里鼓车，东汉张衡发明的水力天文仪器上，都使用了相当复杂的齿轮传动系统。这些齿轮只用来传递运动，强度要求不高。至于生产上所采用的齿轮，要传递较大的动力，受力一般较大，强度要求较高。古代在利用畜力、水力和风力进行提水、粮食加工等工作时，都要应用此类齿轮。例如在翻车上，须应用一级齿轮传动机构，以改变运动的方位和传递，适应翻车的工作要求。

2、链传动。链，在我国古代出现很早，商代的马具上已有青铜链条，其他青铜器和玉器上也有用链条作为装饰的。西安出土的秦代铜车马上，有十分精美的金属链条。但这都不能算是链传动。作为动力传动的链条，出现在东汉时期。东汉时毕岚率先发明翻车，用以引水。根据其工作原理和运动关系，可以看作是一种链传动。翻车的上、下链轮，一主动，一从动，绕在轮上的翻板就是传动链，这个传动链兼做提水的工作件，因此，翻车是链传动的一种特例。到了宋代，苏颂制造的水运仪象台上，出现了一种“天梯”，实际上是一种铁链条，下横轴通过“天梯”带动上横轴，从而形成了真正的链传动。

3、绳带传动。这是一种利用摩擦力的传动方式。在西汉时，四川出产井盐，在凿井、提水时，都是用牛带动大绳轮，收卷绕过滑轮上的绳索，来提升凿井工具、卤水等。西汉时出现的手摇纺车，是一种典型的绳带传动。在西汉时期的画像石上，有几幅手摇纺车图，可以清楚地看到：大

机械传动

绳轮主动，通过绳索带动纱锭，用手摇大绳轮旋转一周，纱锭旋转几十周，效率很高。以后出现的三锭、五锭的纺车，效率就更高了。元代的水运大纺车，也是用绳带传动的。东汉时，冶金手工业有一项重要发明“水排”，用于鼓风。这种绳带传动的工作原理是：水力推动卧式水轮旋转，水轮轴上装有大绳轮，通过绳带带动小绳轮，小绳轮轴上端曲柄随之旋转，通过连杆推动鼓风器鼓风。这种水排鼓风效力很高，可以抵得上几百匹马鼓风。它的出现，标志着东汉时发达的机械已经在我国出现了，因而意义十分重大。传动方式分类

机械传动按传力方式分，可分为 ： 摩擦传动。

链条传动。3 齿轮传动。4 皮带传动。涡轮涡杆传动。6 棘轮传动。7 曲轴连杆传动 8 气动传动。液压传动（液压刨）10 万向节传动 钢丝索传动（电梯中应用最广）联轴器传动

花键传动。传动方式详解

皮带传动

皮带传动

带传动是具有中间挠性件的传动方式，在机械传动中应用较为普遍，特别是带传动中的V带传动，应用极为广泛。

一、带传动的类型

带传动是利用带作为中间挠性件来传递运动或动力的一种传动方式。

按传动原理不同，带传动分为摩擦型（平带传动、V带传动等）和啮合型两类。

目前机械设备中应用的带传动以摩擦型带传动居多，下面主要以V带传动为例介绍有关带传动的基本知识。

二、带传动的基本原理

传动带套在主动带轮1和从动带轮2上，对带施加一定的张紧力，带与带轮接触面之间就会产生正压力；主动轮转动时，依靠带和带轮之间的摩擦力来驱动从动轮转动。

带传动的基本原理是依靠带和带轮之间的摩擦力来传递运动和动力。

三、带传动的特点和传动比

1、带传动的特点

由于带富有弹性，并靠摩擦力进行传动，因此它具有结构简单，传动平稳、噪声小，能缓冲吸振，过载时带会在带轮上打滑，对其他零件起过载保护作用，适用于中心距较大的传动等优点。

但带传动也有不少缺点，主要有：不能保证准确的传动比，传动效率低(约为0.90～0.94)，带的使用寿命短，不宜在高温、易燃以及有油和水的场合使用。

2、带传动的传动比

带传动中，主动轮转速 与从动轮转速 之比称为传动比，用符号 表示。

四、常用带传动

常用的带传动有两种形式，即平带传动和V带传动。

1、平带传动

横剖面为扁平矩形，工作是环形内表面与带轮外表面接触。平带传动结构简单，平带较薄，挠曲性和扭转性好，因而适用于高速传动、平行轴间的交叉传动或交错轴间的半交叉传动

2、V带传动

横剖面为等腰梯形，工作时置于带轮槽之中，两侧面接触，产生摩擦力较大，传动能力较强。

五、带传动的张紧装置

带传动工作时，为使带获得所需的张紧力，两带轮的中心距应能调整；带在传动中长期受拉力作用，必然会产生塑性变形而出现松弛现象，使其传动能力下降，因此一般带传动应有张紧装置。带传动的张紧方法主要有调整中心距和使用张紧轮两种，其中它们各自又有定期张紧和自动张紧等不同形式。

六、安装和维护

为提高V带传动的效率，延长V带的使用寿命和确保带传动的正常运转，必须正确做好带传动装置的安装、维修与保养工作。

1、V带必须正确地安装在轮槽之中，一般以带的外边缘与轮缘平齐为准。

2、V带传动中两带轮的轴线要保持平行，且两轮相对应的V形槽的对称平面应重合。

3、拆、装V带时，应先调小两带轮中心距，避免硬撬而损坏V带或设备。套好带后，再将中心距调回到正确位置，带的松紧要适度。

4、V带传动必须安装防护罩，防止因润滑油、切削液或其他杂物等飞溅到V带上而影响传动，并防止伤人事故的发生。

5、对一组V带，损坏时一般要成组更换，新旧带不能混用。

齿轮传动

齿轮传动是由分别安装在主动轴及从动轴上的两个齿轮

齿轮传动

相互啮合而成。齿轮传动是应用最多的一种传动形式。

一、齿轮传动的基本特点

1、齿轮传递的功率和速度范围很大，功率可从很小到数十万千瓦，圆周速度可从很小到每秒一百多米以上。齿轮尺寸可从小于1mm到大于10m。

2、齿轮传动属于啮合传动，齿轮齿廓为特定曲线，瞬时传动比恒定，且传动平稳、可靠。

3、齿轮传动效率高，使用寿命长。

4、齿轮种类繁多，可以满足各种传动形式的需要。

5、齿轮的制造和安装的精度要求较高。

二、齿轮传动的分类

齿轮的种类很多，可以按不同方法进行分类。

按啮合方式分，齿轮传动有外啮合传动和内啮合传动。

按齿轮的齿向不同分，齿轮传动有直齿圆柱齿轮传动；斜齿圆柱齿轮传动；人字齿圆柱齿轮传动和直齿锥齿轮传动。

三、标准直齿圆柱齿轮传动

直齿圆柱齿轮传动是齿轮传动的最基本形式，它在机械传动装置中应用极为广泛。

齿线为分度圆直母线的圆柱齿轮称为直齿圆柱齿轮，简称直齿轮。

直齿圆柱齿轮的主要参数

（1）齿数z 一个齿轮的轮齿总数称为齿数。

（2）齿形角a

在端平面上，过端面齿廓与分度圆交点处的径向直线与齿廓在该点处的切线所夹的锐角称为齿形角。

标准规定渐开线齿轮的标准齿形角a =20°。

齿轮传动

（3）模数m

齿距p除以圆周率π所得的商称为模数，模数的单位为mm，且已经标准化。

四、其他类型齿轮传动

常用的齿轮传动除直齿圆柱齿轮传动外，还有斜齿圆柱齿轮传动、直齿锥齿轮传动和蜗杆传动等。

1、斜齿圆柱齿轮传动

齿线为螺旋线的圆柱齿轮称为斜齿圆柱齿轮。

斜齿圆柱齿轮根据螺旋角的方向不同，分为左旋齿轮和右旋齿轮两种，其旋向可用右手法则来判断。伸出右手，手掌朝上，四指指向齿轮轴向方向，若齿向与拇指方向一致则为右旋，反之为左旋。

一对斜齿圆柱齿轮啮合时，由于轮齿在圆柱面上是螺旋放置的，所以两啮合轮齿齿面是逐渐接触又逐步脱离的，而一对直齿圆柱齿轮啮合时，两啮合齿齿面是同时在齿向全长上接触，之后又同时脱离。因此，斜齿圆柱齿轮传动平稳性好，冲击小，特别是在高速重载下更为明显。

斜齿圆柱齿轮传动适用于传动平稳性要求高的两平行轴之间的传动。

2、直齿锥齿轮传动

分度曲面为圆锥面的齿轮称为锥齿轮，它是轮齿分布在圆锥面上的齿轮，当其齿向线是分度圆锥面的直母线时称为直齿锥齿轮。

锥齿轮传动用于空间两相交轴之间的传动，一般多用于两轴垂直相交成90°的场合。

五、齿轮的失效形式

齿轮在工作过程中由于某种原因而损坏，使其失去正常工作能力的现象称为失效。齿轮的失效形式有很多种，常见的失效形式有：

1、齿面磨损

齿轮在传动过程中，轮齿啮合表面间存在相对滑动。齿轮在受力情况下，齿面间的相对滑动使齿面发生磨损。磨损会破坏齿面形状，造成传动不平稳；另外，磨损使轮齿变薄，造成齿侧间隙增大，轮齿强度降低。齿面磨损是润滑条件差的开式齿轮传动(外露的齿轮传动)的主要失效形式，也是开式蜗杆传动的主要失效形式。

2、轮齿折断

齿轮在工作中，其轮齿的受力状况相当于悬臂梁，齿根处受到的弯矩最大，所产生的应力集中。在啮合过程中，齿轮根部所受的弯矩是交替变化的，因此，在该处最容易产生疲劳裂纹而使轮齿折断，轮齿的这种失效形式称为轮齿的疲劳折断。齿轮的另一种折断是长期过载或受到过大冲击载荷时的突然折断，称为过载折断。

3、轮齿塑性变形

在低速重载的工作条件下，齿轮的齿面承受很大的压力和摩擦力，由于这些力的作用，材料较软的齿轮的局部齿面可能产生塑性流动，使齿面出现凹槽或凸起的棱台，从而破坏齿轮的齿廓形状，使齿轮丧失工作能力。齿轮的这种失效形式称为轮齿的塑性变形。

4、齿面点蚀

齿轮工作时，当啮合表面反复受到接触挤压作用，且由此所产生的压力过大或使用时间过长时，齿面会产生细微的疲劳裂纹。随着齿轮的连续工作，裂纹会沿表层不断扩大，使齿面出现小块金属剥落，形成麻点和斑坑。轮齿齿面发生的这种失效形式称为齿面点蚀。严重的齿面点蚀会破坏齿轮轮齿的工作表面，造成传动不平稳，产生噪声，甚至使齿轮失去工作能力。

齿面点蚀这种失效形式多发生在润滑条件良好的闭式齿轮传动中。

5、齿面胶合

在高速重载的闭式齿轮传动中，齿面润滑较为困难，啮合面在重载作用下产生局部高温使其粘结在一起，当齿轮继续运动时，会在较软的齿面上撕下部分金属材料而出现撕裂沟痕，这种由于齿面粘结和撕裂而造成的失效称为齿面胶合。齿面出现胶合现象后，将严重损坏齿面而导致齿轮失效。闭式蜗杆传动中极易发生这种失效。

链传动

链传动是由两个具有特殊齿形的的齿轮和一条闭合的链条所组成，工作时主动连轮的齿与链条的链节相啮合带动与链条相啮合的从动链轮传动。链条传动主要用于传动比要

链传动

求较准确，且两轴相距离较远，而且不宜采用齿轮的地方。这就是我们常见的自行车链轮链条传动原理。

一、链传动的特点

1）能保证较精确的传动比（和皮带传动相比较）

2）可以在两轴中心距较远的情况下传递动力（与齿轮传动相比）

3）只能用于平行轴间传动

4）链条磨损后，链节变长，容易产生脱链现象。

二、滚子链

1、滚子链的结构

在机械传动中，常用的传动链是滚子链(也称套筒滚子链)。滚子链由内链板

1、外链板

2、销轴

3、套筒4和滚子5组成。

滚子链的内链板与套筒、外链板与销轴分别采用过盈配合固定，销轴与套筒、滚子与套筒之间分别为间隙配合；各链节可以自由屈伸，滚子与套筒能相对转动。滚子链与链轮啮合时，由于滚子的作用，将套筒与链轮齿直接接触的滑动摩擦转化为滚动摩擦，从而减小了链轮齿的磨损。

滚子链的长度用节数来表示。为了使链条的两端便于连接，链节数应尽量选取偶数，链接头处可用开口销或弹簧夹锁定。当链节数为奇数时，链接头需采用过渡链节，过渡链节不仅制造复杂，而且传递能力低，因此应尽量避免使用。

2、滚子链的标记

滚子链是标准件，其标记为：

链号 — 排数 — 整链链节数 标准编号

标记示例

08A—1—88GB/T1243—1997表示链号为08A(节距为12.70mm)，单排，88节的滚子链。

3、链传动的使用

(1)为保证链传动的正常工作，两链轮轴线应相互平行，且两链轮应位于同 一铅垂平面内。

(2)为了提高链传动的质量和使用寿命，应注意进行润滑。

(3)链传动可不施加预紧力，必要时可采用张紧轮装置。

(4)为了安全和防尘，链传动应加装防护罩。

蜗轮蜗杆传动

当一个齿轮具有一个或几个螺旋齿，并且与涡轮（蜗轮蜗杆传动

类似于螺旋齿轮）啮合而组成交错轴传动时，这种传动称为蜗杆传动。蜗轮蜗杆传动用于两轴交叉成90度，但彼此既不平行又不相交的情况下，通常在蜗轮传动中，蜗杆是主动件，而蜗轮是被动件。

（1）蜗杆传动的特点

单级传动就能获得很大的传动比，结构紧凑，传动平稳，无噪声，但传动效率低。

（2）蜗杆传动中涡轮转向的判定

蜗杆传动中蜗杆、涡轮转向间的关系取决于两者间的相对位置、蜗杆的旋向及其旋转方向。

判断涡轮相对于蜗杆的转向用左手或右手法则，挡蜗杆为右旋（蜗杆也分左右旋且判断方法与斜齿轮方向判断方法相同）时用右手法则，蜗杆为左旋时用左手法则。弯曲四指，是之指向蜗杆的旋向方向（直箭头表示蜗杆可见侧的圆周运动方向），则拇指的反方向就是涡轮相对于蜗杆的运动方向。

螺旋传动

螺旋传动是利用螺杆和螺母组成的螺旋副来实现传动要求的，主要用于将回转运动变为直线运动，同时传递运动和动力。

螺旋传动的分类：

1）传力螺旋：以传递动力为主，要求以较小的转矩产生较大的轴向推力，用于克服工作阻力。如各种起重或加压装置的螺旋。这种传力螺旋主要是承受很大的轴向力，一般为简写工作，每次工作时间较短，工作速度也不高。[email=7@&x]x[/email]

2)传导螺旋：以传递运动为主，有时也承受较大的轴向载荷。如机床进给机构的螺旋等。传导螺旋主要在较长的时间内连续工作，工作速度较高，因此，要求具有较高的传动精度。

3）调整螺旋：以调整、固定零件的相对位置。如机床、仪器、及测试装置中的微调机构的螺旋。调整螺旋不经常转动，一般在空载下调整。

螺旋传动的特点：传动精度高、工作平稳无噪音，易于自锁，能传递较大的动力等特点。重要性

工作机一般都要靠原动机供给一定形式的能量，但是，把原动机和工作机直接连接起来的情况很少，往往需要在二者之间加入传递动力或改变运动状态的传动装置：

（1）工作机所需要的速度一般与原动机的最优速度不相符合。

（2）很多工作机都需要根据生产要求进行速度调整，但是依靠原动机的速度来达到这一目的是不经济的，也不可能。

（3）在有些情况下，需要用一台原动机带动若干个工作速度不同的工作机。

（4）为了安全及维护方便，或因机器的外廓尺寸受到限制等原因，不能将原动机和工作机直接连接在一起。设计概要

当设计传动时，如传动的功率、传动比和工作条件已定，则不同的类型传动各有其优缺点。

1）功率和效率

各类传动所能传递的功率取决于其传动原理、承载能力、载荷分布、工作速度、制造精度、机械效率、发热情况等因素。

效率是评定传动性能的主要指标之一。

2）速度

速度是传动的主要运动特性之一。提高传动速度是机器的重要发展方向。

3）外廓尺寸、质量、成本

传动的外廓尺寸和质量与功率和速度的大小密切相关，也与传动零件材料的力学性能有关。

传动比是传动的运动特性之一。

成本是选择传动类型时的重要经济指标。

带传动的优点:

1、由于带是挠性体，所以在传动中能缓和冲击和振动，具有吸附功能；

2、由于带是依靠摩擦力传动，超载时，带在轮上打滑，具有过载保护作用；

3、传动平稳，无噪声；

4、可以用在两传动轴中心距较大的场合（10m左右）；

5、带传动结构简单、维护方便，制造容易，成本低廉。带传动的缺点：

1、由于带具有弹性，传动比不准确；

2、结构紧凑性差，当传动功率较大时，传动空间往往较大；

3、带的传动效率较低；

4、带传动的效率较低；

5、带传动不适宜用在高温、易燃、易爆的场合。

应用范围：由于传动效率低，结构紧凑型差的缺点，因此大功率场合一般不用。为防止传动时带打滑，带传动大常用传动比i为：平带i≤3，V带i ≤7。

带的传动形式：

1、开口带传动；

2、交叉带传动；

3、半交叉带传动。包角：150°—120° 带传动的张紧装置：

带传动中，由于长期受拉力作用将会使传动带产生永久变形（即塑性变形）造成皮带与带轮间张紧力减小，从而使传动能力降低，时常出现打滑现象。为了保持带传动具有一定的张紧力而减少打滑，需要一个张紧装置或张紧轮来调节。

最常见张紧形式有下列几种：

1、对装有带轮的电动机固定在导轨上；

2、对装有带轮的电动机固定在可摆动调节的座架上；

3、对装有带轮的电动机放置在浮动的摆动架上；

4、采用张紧轮张紧。带传动的维护：

作为一个操作工人应注意以下几点：

1、所选用的V带型号应与轮槽型号一致；

2、两带轮轴的中心线应保持平行；

3、带的张紧程度调整要适当；

4、对V带传动应定期检查，而且即使调整；

5、高速平带传动时，小带轮的轮缘表面做成中不凸起，还必须装有安全防护罩。

链传动优点：

1、链传动具有中间挠性件，平均传动比准确；

2、链传动两轴的中心距较大，最大可达5—6m；

3、链传动有一定的弹性，在传动中可吸收一定的冲击振动；

4、能在高温的环境中工作，而且不怕油污。链传动缺点：

1、瞬时传动比不够稳定；

2、链条与链轮工作时磨损较快，使用寿命较短；

3、链条不适宜在两个或水平位置的链轮上传动。链传动的应用：用于只要求平均传动比准确，两轮轴中心距离较大，工作条件恶劣。如高温、灰尘多或者淋油等场合。

滚子链磨损后会出现什么结果？

答：磨损后链条节距增大，链条齿轮变瘦，链条在齿合时发出“咯咯” 的响声，甚至造成拖链现象

齿轮传动基本要求：

1、传动平稳；

2、承载能力强 齿轮传动分类：

按齿轮形状分：

1、圆柱齿轮传动（直齿、斜齿、人字齿、内齿合、齿轮、齿条）；

2、圆锥齿轮传动

按齿轮传动的工作条件分类：闭式、开式、半开式 齿轮常见的失效形式：

1、齿轮的点蚀；

2、齿面磨损；

3、齿面胶合；

4、轮齿折断。齿轮传动的维护：

1、合理选择齿轮材料；

2、提高齿面硬度；

3、细化齿轮表面粗糙度；

4、合理润滑，还应防止操作不慎而折断轮齿，严格执行操作规程；

5、在滑移齿轮变速机结构中应及时修去齿端毛利，以便顺利齿合和脱开。

蜗杆传动特点：

1、承载能力较大；

2、传动较大；

3、传动平稳、无噪声；

4、具有自锁性；

5、传动效率低；

6、涡轮的材料较贵；

机械传动应用 篇3

一、认知各种传动的捷径——熟知应用特点

一部机器正常高效的运转,与各部分机构的选用适当、应用合理有着紧密的联系。因此,对机械传动的正确认知就要从了解传动的特性入手,而能够直接反映传动特性的就是机械传动的运动和应用特点。因此,对机器的‘知人善任”要从认知机械传动的运动和应用特点开始。

1.带传动的传动运动及应用特点

带传动的运动特点是将主动件的旋转运动转化为从动件的旋转运动。

其优点有三个:(1)结构简单,使用维护方便,适用于两传动轴中心距较大的场合;(2)由于带传动依靠摩擦力传动,过载时,带就会在带轮上打滑,可避免轴上其他零件的损坏,起到过载保护作用;(3)由于带富有弹性,能够缓和冲击,吸收振动,故传动平稳且无噪声。

其缺点有五方面:(1)带传动具有弹性且依靠摩擦力来工作,工作时带与带轮之间存在弹性滑动,故不能保证准确的传动比;(2)带传动的结构紧凑性较差,尤其是当传递功率较大时,传动的外廓尺寸也较大;(3)带的使用寿命往往较短,一般只有2000～3000h;(4)带传动的效率较低,这时由于带传动中存在弹性滑动,消耗了部分功率。(5)带传动不适用于油污,高温,易燃和易爆的场合。

2.链传动的运动和应用特点

链传动的运动特点是将主动件的旋转运动转化为从动件的旋转运动。

其优点有四个:(1)能保证准确的平均传动比;(2)链条对轴的传动压力小;(3)链传动中两轴的中心距较大;(4)能在较恶劣的环境下工作。

其缺点有五个:(1)传动中会产生支载荷和冲击,因此不宜于要求传动平稳。传动精确的精密传动机械化上;(2)链条与链轮工作时磨损快,使用寿命较短,磨损后易造成跳齿甚至脱链;(3)链传动时由于平稳性差,故有噪声;(4)安装时对两轴线的平行度要求较高;(5)无过载保护作用。

3.齿轮传动的传动及应用特点

齿轮传动的运动特点是:一般齿轮式传动将主动件的旋转运动转化为从动件的旋转运动,齿轮齿条传动可将主动件的旋转运动转化为从动件的往复直线运动。

其优点有四个:(1)能保证瞬时传动比恒定,传动平稳性好,传递运动服准确可靠;(2)传动功率和圆周速度范围大;(3)传动效率较高;(4)结构紧凑,体积小,使用寿命较长。

其缺点有四方面:(1)不适用于距离较远的传动;(2)制造和安装精度要求较高,成本也较高;(3)齿轮传动不能实现无级变速;(4)不能实现过载保护。

4.螺旋传动的运动及应用特点

螺旋传动的运动特点是可将主动件的旋转运动转化为从动件的往复直线运动;反之也可。

优点是结构简单,工作连续,平稳,无噪声,承载能力大,传动精度高,易于自锁。缺点是摩擦损失大,传动效率低。

二、四种常用机械传动的特点分析与比较

由上可见,每种机械传动的应用特点都比较繁杂,且优点和缺点并存,这样就给我们的选择和应用机械传动带来了一定的困难。如何解决这个难题?方法是抓重点,即抓住决定每种机械传动应用价值的特点——传动自身所独有的优势特点。

1.带传动特点

两传动轴中心距较大;摩擦式带传动,过载打滑,起安全保护作用;摩擦式带传动,有弹性,可缓冲吸振。

2.螺旋传动特点

可将旋转运动转换为往复直线运动,反之亦然;工作连续平稳,承载能力大;易实现自锁。

3.齿轮传动特点

瞬时传动比恒定;传递功率,速度范围大;效率高,体积小,结构紧凑,寿命长。

4.链传动特点

保证平均传动比准确;能在较恶劣环境下工作。

知道了常用机械传动的特别之处后,再对机械传动的选择原则进行分析和讨论。

三、常用机械传动选择的原则及其应用举例

1.选择标准与原则

要想正确选用机械传动的形式,首先要做到:明白机器对所选传动的具体要求,明白供选择的各种传动形式的特性。只有这样才能做到量体裁衣。其次,由于每一种传动都有它们的优势同时也存在不足,选用时一定要做到扬长避短。当有多个传动可供选择,都可以满足应用实例的性能要求时,就要考虑传动的经济性,要保证经济实用。通过上述分析可知,机械传动的选用应当遵循三个原则:一是量体裁衣。二是扬长避短,三是经济实用。

2.应用举例:车床工作台传动形式选择

(1)步骤一:分析车床工作台对所选传动的性能要求。一是车床工作台要实现旋转运动转化为往复直线运动的运动要求。二是工作台的运动要求平稳、连续。并且传动精度要求较高。

(2)步骤二:分析常用机械传动的性能特点,量体裁衣,初选传动形式。常见的四种传动中,可以实现车床工作台性能要求一的是螺旋传动和齿轮传动中的齿轮齿条传动。所以带传动和链传动排除。初选两种传动形式:螺旋传动和齿轮齿条传动。

由于齿轮齿条传动的价格较高于螺旋传动,且平稳性和连续性低于螺旋传动,所以选择螺旋传动较为合适。排除齿轮齿条传动。

(3)步骤三:精选传动形式。由步骤二已经确定了螺旋传动作为车床工作台的运动形式。下面对螺旋传动的具体形式进行进一步的选择。

按摩擦性质不同,螺旋传动分为滑动螺旋和滚动螺旋两类。由于滚动螺旋的价格较高,考虑到经济性,所以选择滑动螺旋传动较为合适。按用途不同,螺旋传动又有传动螺旋,传力螺旋和调整螺旋机构三种。由于机床工作台要求较高的传动精度,需要传递动力。所以选择传动螺旋机构可以实现机床工作台关于传递较高传动精度的运动要求较为合适。

(4)步骤四:确定传动形式。通过上述分析,依照量体裁衣,扬长避短,经济实用三大原则,最后,我们选定滑动螺旋传动中的传动螺旋机构为车床工作台传动机构。

四、机械传动熟悉选用的注意事项

1.对传动形式要熟悉

熟透各种传动形式的优缺点,是合理选用传动形式的关键。

2.要详细了解机器对传动部分的具体要求

只有详细了解并掌握了机器对传动部分具体的性能要求,才能对症下药、量体裁衣。

3.要把握性能第一,经济性第二

经常会遇到有多种传动形式可供选用,而经济性又是决定机器前途的重要因素。这样有些人会把传动形式的价格作为第一考虑因素,结果是只重价格、不管性能。这必然会导致假冒伪劣产品的大行其道。所以选择传动形式时,一定要性能第一,经济性第二。

综上所述,通过一系列分析和研究,我们探究出熟悉认知和合理选用各种机械传动的有效方法,应遵循的原则和注意的问题,相信会更有助于我们对机械传动的熟悉认知和合理选用。

机械传动应用 篇4

1 液压机械传动特点

从现阶段来说, 我国的大多数矿产开采中都采用了液压机械传动系统。液压机械传动系统在机械上的应用将会在很大程度上提高整个工作系统的性能和效率, 弥补传统机械传动的缺点, 尤其是在应用中的不足。而同时, 随着经济的迅速发展, 技术要求也更加高, 由于液压泵的容量较大等复杂的原因, 所以液压传动系统的广泛应用受到很大程度上的限制。而与液力机械传动系统相比, 液压机械传动系统具有以下两种特点:

(1) 与传统相比, 液压机械传动系统在传动效率上有了较大的提升, 且在能源的消耗上也得到改善。无极变速传动是机械功率流与液压功率流并联的传动结合效果, 而根据相关的资料显示, 液压机械传动装载作业量已接近液力机械传动的30%左右, 并且燃料经济和理性也提升了25个百分点。

(2) 在矿山的具体采矿作业中, 液压机械传动系统能自动实现变速换挡, 所以在操作上就更为简便了, 相关工作人员只需在装置的操作中集中注意具体细节, 而不需自己去进行变速调节, 这在很大程度上提高了工作效率。

2 液压机械传动机理

液压机械传动的工作原理具体见图1。液压机械无级变速器 (HMT) 的组成主要是机械变速机构、液压调速机构与汇流机构[1]。首先, 发动机输出的动力主要有两路, 一路是属于液压动力, 主要是经过液压传动来传给太阳轮, 一路是机械动力, 通过离合器来传给行星架[2]。接下来, 是通过差动轮系统来促使这两路动力之间进行合成, 同时通过齿轮圈来输出去。在准备状态下, 使离合器C1脱开、C2闭合, 那么就经过液压传动将全部动力输出, 这样机械就处于准备微动状态;在具体作业过程中, 闭合离合器C1并打开C2, 同时借助电子控制来促使液压马达降速, 使其转速由na降到0。这时所有的来自发动机的动力传递都是借由机械动力来进行传递, 动机主要由液压传动的都降到0。从公式 (1) 来看, 在马达作正反方向的回转时, 那么输出功率也就相应地发生增大或减小的变化, 因而在变速范围内会获得传动比是任意的, 即无级变速传动。

式中, nb代表的是输出转速;

na和nc代表的是转速, 分别为液压马达转速和机械传动转速[3];

k代表的是行星排特性参数。

当液压马达的转速na处于较低状态时, 液压就会传递出较小的动力, 机械传递相对较大的动力, 那么就会存在相对较高的传动效率。随着na的增加, 就会相应地减小车速, 而当na等于0时, 机械的档位车速为设定状态;当na小于0时, 随着na的增加, 车速也就会相应地增加。

3 对装载机变速器运动分析

在上文中已经提到了装载机变速器, 其组成部分主要包括液压传动、机械传动与动力合成。

3.1 机械传动部分

这一部分主要包括4个行星排、4个制动器, 另外还有一个离合器C2 (如图1所示) , 主要是这几个组成部分。其中, 第4行星排的行星架比较固定, 在做好相应的分析之后可以将每一个档位的结合元件状态得出来, 还能得出速比计算公式与效率。

3.2 液压传动部分

液压传动的组成主要包括两部分内容, 一是变量马达, 一是变量泵, 其速比em=n∞/nE, n∞代表的意思是液压马达转速, nE代表的是发动机转速, ηH是传动系统的总功率。液压传动部分可以借助于伺服阀, 继而来控制斜盘角度的变化, 因此, 就真正实现了无级变速功能。

3.3 动力合成部分

差动轮系所处的档位不同, 那么其具有的形式也不同, 而最为主要的功能作用便是促使液压动力与机械动力二者合成的实现, 具体可见图2 (a) ;在机械所处档位为Ⅰ、Ⅲ时, 行星排就会组成差动轮系, 其中的构件7、8代表的分别是输入机械和液压动力, 这两部分动力在经过了差动轮系进行合成之后, 再通过构件10进行输出;具体见图2 (b) 所示, 在机械所处的档位状态为n时, 差动轮系由行星排f组成, 构件8、9分别将输入液压传动动力与机械传动动力输入, 在将二者进行合成之后, 再由构件10进行输出。

4 结束语

从上文的分析看来, 将液压传动和机械传动进行有效结合是实现无极变速与平稳换挡的有效方法。这种方法将会有效提高传动系统的工作效率, 从而也能提高机械传动的效率。所以总体来说, 对于今后的工作当中出现的问题, 一定要从机械传动的原理进行研究和改善, 只有在技术上的进步才会促进矿山开采的效益。

摘要：文章研究液压机械传动在矿山机械中的应用中, 主要采用了对比法和参考文献法。在对文献的探究以及对传统的方法上进行对比, 从而了解到液压机械传动工作的原理及其特点。

关键词：液压机械传动,矿山机械,应用

参考文献

[1]卫吉明, 刘新易, 徐展.纯水液压传动技术在矿山机械上的应用[J].中国科技博览, 2012 (28) :638.

[2]赵昱东.水液压传动技术及其在矿山机械中应用展望[J].矿山机械, 2004 (09) :90-92.

机械基础液压传动教案 篇5

《液压与气压传动》是机械设计制造及其自动化专业的一门主干专业基础课，对从事机械工程的人员来说是一门必不可少的知识，能直接应用于工程实际，解决工程实际问题，同样，对作为职业学校专业课教师来说，本课程也是为机床、工艺、自动化等一些专业课必备的技术基础课。 ⒉课程分析

培养学生专业必备基本素质;提高学生解决问题的能力。 ⒊教学目标 认知目标：

①掌握各类液压元件的功用、工作原理、性能和用途。 ②掌握典型回路的组成、工作原理。

③掌握气压传动的基本原理,了解气动传动的应用。 能力目标：

①辨别和说出有液压系统的各零部件的名称和功用。 ②通过系统图能分析整个液压系统的工作过程和工作原理。

③通过实验学会使用简单的液压实验台和基本测试方法，能独立进行简单的实验，能处理实验数据和编写实验报告。

④通过习题培养分析能力和运算能力，巩固和加深对理论的理解，并了解理论和实验的关系。 ⒋教学资源

选用教材：《液压与气压传动》主编：许福玲 机械工业出版社 ⒌学情分析

优势：思维较活跃，有一定的动手能力，喜欢有意思的具体问题 劣势：思考问题缺乏严密性，学习自信心不够。理论知识有限，不能很好的将前后所学知识串联起来综合运用。

二、教学设计 ⒈教学方法

与实践《液压与气压传动》课程的教学特点是以理论为依据，强调学习的实践性。着重学生理论联系实践，平时多注意观察。

本节课以“诱发―――质疑―――探讨”为主线，通过“提出问题――理论推导――分析讨论――归纳总结”的程序，自然过渡到知识的应用和练习，实现对每个知识点的认识、理解和记忆。

⑪讲授法：注重师生互动，采用讲与问结合的方法 ⑫直观性教学：充分调动学生的积极性 ⑬讨论法：突出本课程的教学特点 ⒉学习方法

⑪使用多媒体课件使学生形成感性认识，将过去传统的、静态的书本教材形式转变为由文本、图形图像、视频、动画等构成的动态教材，多感官的参与活动对于学生知识掌握，能力形成都有很大的促进。

⑫教师引导使理论与实践相结合，学生边学边做，教师边引边教，教、学、做一体。

⑬充分利用网络教学资源。

三、教学过程

本节课要讲的内容是第一章第一节的液压油液。教学程序设想如下：⒈复习引入;⒉联系实际，提出问题;⒊知识拓展，能力提升;⒋分组讨论并完成课后习题。

㈠复习引入，提出问题： ⑪液压传动系统的组成是哪几部分?⑫工作介质是什么?

㈡联系实际，说出你对不同的液体的物理性质的感受和认识。 ㈢知识拓展 ⒈液压油的物理性质

⑪密度：单位体积的质量称为该液体的密度。

思考：影响密度变化的因素有哪些?

⑫可压缩性：液体受压力作用而发生体积减小的性质称为液体的可压缩性。 ①低、中压系统可忽略，高压系统要考虑;②当液体混入空气时，其可压缩性增加。

⑬液体的黏性

①产生黏性的原因：分子内聚力 ②黏性的表示：黏度

③黏度的分类：动力黏度µ ;运动黏度ν=μ/ρ(单位：m2/s)(常用，标志液压油的牌号);相对黏度°Et ④压力对黏度的影响 ⑤温度对黏度的影响 ⒉液压油的选用 ⑪对液压油的要求

①适宜的粘度和良好的粘温性能;②润滑性能好;③良好的化学稳定性即对热、氧化、水解、相容都具有良好的稳定性;④对液压装置及相对运动的元件具有良好的润滑性;⑤对金属材料具有防锈性和防腐性;⑥比热、热传导率大，热膨胀系数小;⑦抗泡沫性好，抗乳化性好;⑧油液纯净，含杂质量少;⑨流动点和凝固点低，闪点(明火能使油面上油蒸气内燃，但油本身不燃烧的温度)和燃点高;⑩此外，对油液的无毒性、价格便宜等，也应根据不同的情况有所要求。 ⑫液压油的种类

①石油型; ②乳化型 ;③合成型; ④各类型的特点及适用场合。 ⑬液压油的选用

①选用液压油的考虑依据：系统压力、运动速度、工作温度和环境条件;②考虑顺序：黏度、品种、特殊要求;③常用的几类条件下，液压油的选用范围。 ㈣分组讨论并完成课后习题 1-2,1-3 这样做目的：(1)面向全体学生，巩固课堂所学知识;(2)这类题能达到以一击十之效;(3)针对学生实际，既做到因材施教，又能满足学生所需，解学生所惑;(4)注意知识的横纵联系，提高学生思考问题的综合能力。(5)此类题能培养学生的应用意识，激发学生学习专业课的兴趣和动力。

四、课后总结

机械手表的传动系统 篇6

对于机心的主传动链布局是很有讲究的，通常的区分方法是根据与原动系中条盒轮啮合的二轮设置在机心的位置来划分机心的基本传动形式为中心二轮式（二轮在机心中心）和偏二轮式（二轮偏离机心中心）两大类。这两个类型的传动形式还可以根据机心设计的实际需要再细分，而两者具有各自的优势与劣势：就中心二轮式而言，它的优势是机心整体结构紧凑，设计与加工难度相对简单；劣势是机心平面与轴向的空间利用率比较低；对于偏中心二轮式而言，它的优势正好弥补了前者的劣势，机心平面与轴向的空间利用率比较高，对于提高机心的整体性能提供了有利条件，劣势是设计与加工的难度比较高。

机心的布局方式可以通过机心基板的主传动链传动B孔的布置来识别出来，那么我将以ETA2892的机心图为例，为大家做一下这方面的常识普及。原动系统B1的条盒轮将能量传递给B2位置的二轮，而后所对应的B3、B4、B5和B6分别是三轮、四轮、擒纵轮、擒纵叉和摆轮游丝系统。其中的二轮、三轮、四轮与擒纵轮都是通过轮片与齿轴固定为一体而形成的部件，再根据齿轮的顺序轮片与齿轴互相啮合，如条盒轮与二齿轴、二轮片与三齿轴、三轮片与四齿轴、四轮片与擒纵齿轴，最后是位于B4位置的擒纵轮片与位于B5位置的擒纵叉的两个叉瓦（进瓦与出瓦）相互配合在一起，此时擒纵叉的叉头将会与位于摆轮游丝系统的摆轴下方的双圆盘圆盘钉配合，至此一条完整的主传动链条就完成了。设置摆轮游丝系统的B6孔位置镶嵌了防震器组件，它起到了承载摆轮游丝系统中摆轴的防震责任。由于摆轴的轴尖直径仅有0.1毫米左右，相当于一根成人的头发一样粗细，同时摆轴所承载的摆轮具有一定的重量和惯量，如果没有一定的保护措施，一旦手表受到外在的剧烈震动，摆轮轴尖必然会被震断或震歪，这将直接导致手表不能正常计时或者更严重的是停表，基于上述原因设置防震装置是必须的。

了解过了机心基板传动B孔的常识后，我们再来认识中心二轮式和偏中心二轮式机心的二轮、三轮、四轮与擒纵轮的特征。

二轮

这一零件是中心式机心结构与偏中心式机心的最主要区别，大家可以通过中心二轮图和偏中心二轮图看到它们的共同点与不同点。两者的共同点是A位置是二轮与基板B2位置孔的宝石轴承配合；B位置是二轮与控制夹板B2位置的宝石轴承配合； C位置与前两个位置有所不同的是它被加工出轴齿，其目的是为了让它与B1位置原动系的条盒轮带有的齿啮合在一起，使得原动系的能量直接输出给这个中心二轮；D位置是个轮片，有得到就得有输出，正是这个位置将二轮通过原动系得到的能量输出给B3位置的传动轮系，更进一步输出给摆轮游丝系统使其开始工作。两者的不同点在于中心二轮的E位置，它的功能是用来承载显示系，再细说是用来与显示系的摩擦分轮配合在一起的，其原因就在于此二轮占据了中心位置。那么显示系就需要有个中介结构来与其整合在一起，当然在需要快拨时分针的时候还得在不影响主传动系正常运转的前提下将两者隔离开，而偏中心式二轮没有了那个E位置，因为它已经偏中心了也就没有承载显示系的责任。

三轮

此零件的作用是连接二轮。在接收来自于原动系统能量的同时，还改变了传动比以及轮系旋转的方向，也就是说它属于介轮范畴。A位置是与控制夹板相对应的宝石轴承相配合；B位置是被加工出的轴齿，其作用是它与二轮片所带有的齿啮合在一起，使得原动系统的能量通过二轮输入给了三轮，也就是输入给了传动轮系；C位置是三轮片，它与前面说到的带有轴齿的三齿轴固定为一体，并且也是被加工出轮齿与四轮轴齿啮合在一起。

四轮

此轮也被称作秒轮。大家从名字上就可以大概判断出此零件跟计秒有关联，其实此轮的旋转速度正是受到了摆轮游丝系统的控制，以每分钟转动一周的速度旋转。此外，此零件的顶端一般是个锥形，方便安装秒针。A位置是与控制夹板相对应的宝石轴承相配合；B位置是被加工出的轴齿，其作用是前面已经谈到过，它与三轮片齿相啮合；C位置是四轮片，它与四齿轴固定为一体，并且被加工出轮齿与擒纵轴齿啮合在一起；D位置是被加工成锥形目的是安装秒针的针管所设置的。

擒纵轮

这个零件在机心中非常特殊，因为此擒纵轮片的齿形并不是普通的钟表用齿形，而是异型齿。其形状相对比较怪异，它的作用就是为了配合整个擒纵机构的运转而设计的。更准确地说：它将与擒纵叉部件的进瓦与出瓦相配合在一起，来完成擒纵机构完整的动作要求。A位置是与控制夹板相对应的宝石轴承相配合；B位置是被加工出的轴齿，其作用是它与四轮片所带有的齿啮合在一起；C位置是擒纵轮片，大家可以看到此轮片跟前面所见到的轮片齿形有很大区别，这个独特的设计就是为了杠杆式擒纵机构的需要而设置的，它的转速将直接控制四轮也就是秒轮的速度，同时也就是本机心的时计基础。

了解过了机心基板传动B孔的常识后，我们再来认识中心二轮式和偏中心二轮式机心的二轮、三轮、四轮与擒纵轮的特征。

二轮

这一零件是中心式机心结构与偏中心式机心的最主要区别，大家可以通过中心二轮图和偏中心二轮图看到它们的共同点与不同点。两者的共同点是A位置是二轮与基板B2位置孔的宝石轴承配合；B位置是二轮与控制夹板B2位置的宝石轴承配合； C位置与前两个位置有所不同的是它被加工出轴齿，其目的是为了让它与B1位置原动系的条盒轮带有的齿啮合在一起，使得原动系的能量直接输出给这个中心二轮；D位置是个轮片，有得到就得有输出，正是这个位置将二轮通过原动系得到的能量输出给B3位置的传动轮系，更进一步输出给摆轮游丝系统使其开始工作。两者的不同点在于中心二轮的E位置，它的功能是用来承载显示系，再细说是用来与显示系的摩擦分轮配合在一起的，其原因就在于此二轮占据了中心位置。那么显示系就需要有个中介结构来与其整合在一起，当然在需要快拨时分针的时候还得在不影响主传动系正常运转的前提下将两者隔离开，而偏中心式二轮没有了那个E位置，因为它已经偏中心了也就没有承载显示系的责任。

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三轮

此零件的作用是连接二轮。在接收来自于原动系统能量的同时，还改变了传动比以及轮系旋转的方向，也就是说它属于介轮范畴。A位置是与控制夹板相对应的宝石轴承相配合；B位置是被加工出的轴齿，其作用是它与二轮片所带有的齿啮合在一起，使得原动系统的能量通过二轮输入给了三轮，也就是输入给了传动轮系；C位置是三轮片，它与前面说到的带有轴齿的三齿轴固定为一体，并且也是被加工出轮齿与四轮轴齿啮合在一起。

四轮

此轮也被称作秒轮。大家从名字上就可以大概判断出此零件跟计秒有关联，其实此轮的旋转速度正是受到了摆轮游丝系统的控制，以每分钟转动一周的速度旋转。此外，此零件的顶端一般是个锥形，方便安装秒针。A位置是与控制夹板相对应的宝石轴承相配合；B位置是被加工出的轴齿，其作用是前面已经谈到过，它与三轮片齿相啮合；C位置是四轮片，它与四齿轴固定为一体，并且被加工出轮齿与擒纵轴齿啮合在一起；D位置是被加工成锥形目的是安装秒针的针管所设置的。

擒纵轮

这个零件在机心中非常特殊，因为此擒纵轮片的齿形并不是普通的钟表用齿形，而是异型齿。其形状相对比较怪异，它的作用就是为了配合整个擒纵机构的运转而设计的。更准确地说：它将与擒纵叉部件的进瓦与出瓦相配合在一起，来完成擒纵机构完整的动作要求。A位置是与控制夹板相对应的宝石轴承相配合；B位置是被加工出的轴齿，其作用是它与四轮片所带有的齿啮合在一起；C位置是擒纵轮片，大家可以看到此轮片跟前面所见到的轮片齿形有很大区别，这个独特的设计就是为了杠杆式擒纵机构的需要而设置的，它的转速将直接控制四轮也就是秒轮的速度，同时也就是本机心的时计基础。

海鸥机心ST1600

为中心二轮式结构，它的主传动轮系与显示系的连接关键为摩擦分轮机构。所谓摩擦分轮是指中心二齿轴顶部的其中一段被加工成具有锥度的台阶，而分轮的中下部分具有薄壁和刻槽凹陷，也就是说分轮的这一段具有一定的弹性，它将与中心二齿轴的那部分锥度台阶摩擦配合，这种机构的设置目的是在机心正常运转中两者可以同步转动，中心二轮在调速机构和主传动轮系的控制下以每小时一周的速度转动，这样它就驱动了分轮与它以同样的速度转动，而当需要调校时间快速驱动分轮的时候，由于他们之间是摩擦配合，因此分轮可以被单独驱动而不会影响中心二轮的正常转动，当停止调校的时候，两者又会摩擦配合为一体同步转动了。只是这两个机心的主传动轮系有些区别，前一款机心的四轮也就是秒轮是被设置于中心位置，而通过图我们可以看到，它的四轮实际上并不是处于中心位置，而是处于偏中心位置，那么中心位置的秒轮是被后期放置的，它只有秒齿轴通过三轮片与真正以秒速度旋转的四轮齿轴连接，这种传动方式有个名字叫“秒簧式”，顾名思义，此类机心的中心位置秒轮由于是后期设置的并不处于主传动链，所以必须采用一根秒簧给它以一定的阻力，其目的是为了被镶嵌秒针的中心秒轮不会出现秒跳现象。

海鸥机心ST2500

根据海鸥2500的机心图所示和我们已经讲到过的相关知识，我们可以判断出此款机心属于典型的偏二轮三轮输出式，所谓三轮输出式的含义是三轮与显示系连接，而之前我们谈到的机心都是直传式，也就是说条盒轮直接与显示系连接。本机心为大三针中心设置，那么秒轮必定位于机心中心位置，也就是说三轮既连接了显示系，又与秒轮连接，它起到了承上启下的作用，同时秒轮的另一侧同样是擒纵机构与摆轮游丝系统，这样完整的主传动链就被连接完成了。这种传动形式对于机心整体的功能轮系布局将会有更多的选择和优势，本机心在具备主传动链为基础机心的前提下，可以附加各种实用的功能，如日历，周历，能量显示和双时区等。此机心设计目的是为了更好的工艺性，更利于大批量生产。

对于偏二轮三轮输出式机心显示系的分轮结构同样也需要前文我们已经了解到的直传式摩擦分轮结构，只是根据三轮输出式的结构特点，此分轮将不与主传动轮系直接配合，它将被分解为分轮与分轮片两部分，根据ST2500机心分轮的构造，我们可以看到分轮下端有个锥度台，而分轮片中间位置被加工成异形状，并且此形状必须具备一定的弹性，它将与分轮的锥形台配合为一体形成了摩擦分轮结构，两者既可以同步运动又可以相对运动，其功能性与先前说到的直传式摩擦分轮是一样的。

微晶合金技术在机械传动中的应用 篇7

随着工业技术的不断发展,工业领域对机械传动的要求也越来越高,就减速类机械装置而言,其主传动部分决定着传动的精度及性能的好坏。本文介绍了一种新型材料———微晶合金在中等转矩机械传动中的应用。

微晶合金是一种金属晶粒细化至微米级的铸造合金材料,这种超微晶粒的合金可以表现出比其他同类合金更加优异的综合机械性能和力学性能、超强的性能稳定性和尺寸稳定性、极好的减摩性和良好的耐磨性。用微晶合金铸造的蜗轮在性能上能够满足减速类机械装置的要求,不仅降低了蜗轮的重量,而且成本比常用的铜蜗轮大大降低。

1微晶合金的性能及应用

微晶合金是一种锌基合金升级换代材料,在非晶基础上形成的晶粒尺寸为纳米级软磁合金,即纳米晶软磁合金。

在铁基非晶合金中加入促进早期形核的铜和抑制晶粒长大的铌,先用单辊快淬法制取非晶薄带,然后在略高于晶化温度下退火可得到微晶组织。微晶组织由晶粒和晶界 两相组成,晶粒占75% ~80%,晶界占20%~25%。微晶具有高的饱和磁感,低的矫顽力和铁芯损失。

目前微晶合金主要有以下几类:具有超低减摩系数的微晶合金LZA3805、具有较大PV(PV值表示机械密封的工作能力,同时也可用它表示机械密封的工况负荷)值特性的微晶合金LZA4008、具有超耐磨特性的微晶合金LZA4205。常用微晶合金材料的性能参数见表1。

由表1可见,常用的微晶合金材料与普通的合金相比具有优越的特性,所以被广泛地应用于电力电子、 机械制造行业等。微晶合金在电力电子行业主要用作饱和电抗器、高频变压器等电子器件铁芯;在机械制造行业主要制造蜗轮、丝母、轴瓦、轴套、滑板和导轨板, 用于替代铜合金。

2微晶合金的强度分析

蜗轮蜗杆传动的失效形式和齿轮传动一样,主要有胶合、磨损、疲劳点蚀和轮齿折断等。由于蜗杆传动啮啮合合面面间间的的相相对对滑滑动动速速度度较较大大,,效效率率低低,,发发热热量大,在润润滑滑和和散散热热不不良良时时,,胶胶合合和和磨磨损损为为主主要要失失效效形式[1]。

下下面面以以机机械械传传动动中中常常用用的的蜗蜗轮轮蜗蜗杆杆传传动动形式为分析析研研究究对对象象,,分分别别对对普普通通材材料料ZZCCuuSSnn1100PP11以以及微晶合金金材材料料LLZZAA33880055制制成成的的蜗蜗轮轮进进行行建建模模及及有有限元分析。

现有的三维造型软件已经能够做出足够精确的模型,本文中使用Visual Basic语言编写程序宏,根据蜗轮的基本参数在SolidWorks软件中运行宏生成蜗轮齿形,再应用COSMOSWorks分析软件对其进行应力分析。

相邻齿受载荷作用时齿根应力相互影响,选取3个齿进行分析[2]。首先取模数mc=4 mm,齿宽B= 40mm,齿数z=50,然后进行约束条件和加载处理, 施加的载荷F=20kN,如图1所示。

根据赫兹公式,齿轮在啮合时,理论上是线啮合, 但由于材料的弹性变形是有一定宽度的,为简化计算, 根据应力σ=F/(Sb)(其中,S为接触线长度,b为变形后接触线宽度)可以计算出变形后的啮合线宽度[3]。 常用蜗轮材料ZCuSn10P1的屈服应力σs=375 MPa, 材料变形后的σ=0.8σs,接触线长度S=60mm,考虑到啮合的复杂性及蜗轮材料在变形后应力取值的局限性,计算得到单齿面啮合线宽度b=0.4mm。

微晶合金材料LZA3805制成的蜗轮屈服应力σs= 430 MPa,材料变形 后 σ=0.8σs,接触线长 度S= 60mm,计算得到单齿面啮合线宽度b=0.28mm。

进行有限元网格划分,应用COSMOSWorks分析软件对蜗轮受拉侧进行分析,相同条件下常用蜗轮材料ZCuSn10P1和微晶合金材料蜗轮的应力云图如图2、图3所示。由图2、图3可见,在相同的工作环 境下,施加20kN同样大小的载荷,普通蜗轮材料的屈服应力值为275.7 MPa,微晶合金蜗轮材料的屈服应力值仅为55.15 MPa,极大地提高了传动的效率以及稳定性。

3结论

(1)根据分析结果可知,在同等条件下蜗轮采用微晶合金变形比常用材料小。

(2)微晶合金蜗轮可以应用到要求更苛刻的机械传动领域,可以传递更大的扭矩。

(3)微晶合金蜗轮的耐磨性优于普通材料。

(4)微晶合金材料的抗冲击能力(材料强度及韧性)、减摩性能(对蜗杆的保护作用及温室)以及材质的可靠性、稳定性等都相对优越于普通材料。

4结语

机械传动的性能、效率、能耗是当前机械行业发展水平的评价标准,亟需基础材料的更新换代。微晶合金材料具有比普通材料更优越的性能,可为国家能源节约以及制造业的升级带来了很大的材料支撑,此新材料技术并将引导未来支柱产业的革命,意义重大。

摘要：介绍了一种新型材料——微晶合金较普通材料具有的优越性能和特点,以及应用领域,并通过三维造型,对其进行了强度分析。

机械传动应用 篇8

机械传动动态模型库系统包括设置绘图环境、绘图图素库、动态模型库和用户标准菜单4大功能模块, 系统框架组成如图1所示。

(1) 设置绘图环境:

该模块主要设置绘图所需的环境, 例如图层、线型、颜色、线宽等。

(2) 绘图图素库:

根据模型库的所有模型分解出基本组成单元——图素, 对图素进行参数化编程, 并建立起图素库, 库中的各图素之间可以像积木那样拼装组合。

(3) 动态模型库:

该模块既可以展示二维零件简图或模型, 也可以展示三维模型。同一模型通过输入值的变化可以动态地展示变化的零件结构模型。

(4) 用户标准菜单:

为了方便使用者操作, 使用户和计算机的交流更加直观, 需要嵌入标准菜单。

2绘图图素库

2.1 建立图素库的基本思想

根据参数图素拼装的原理, 首先将模型库中的模型分解成若干个基本组成元素——图素, 再将每个图素进行参数化编程, 只要给定绘制各图素所需的参数值, 即可快速、准确地绘制该图素, 模型库中的模型是由各图素组合拼装而来。图2为机械传动图素库的组成框图。

2.2 参数化编程

以棘轮为例, 其编程构思如下:

(1) 基准点, 用来确定模型的位置, 属于位置参数。

(2) 旋转角, 用来确定模型的方位, 属于方位参数, 即以基准点为旋转中心, 以图素轴线与水平线的夹角为旋转角可在平面的不同方向上绘制图素, 规定旋转角顺时针为负, 逆时针为正。

(3) 齿数值:由于不同棘轮模型的齿数会发生变化, 所以设置了齿数参数。在本程序设计中, 采用了repeat语句和循环语句, 并令齿数为循环次数, 使程序更完善。

(4) 为了方便图素的插入、选择及删除, 绘图编程命令尽可能使用“pline”。

(5) 三维模型的实现主要通过两种方法:①先编写二维模型程序, 后编写三维模型程序;②在二维零件的基础上通过面域region和拉伸extrude实现三维。棘轮的实现程序如下:

3动态模型库

模型库中的模型可以通过组合拼装获得。图3为机械传动动态模型库的组成框图。

4AutoCAD用户标准菜单

用户使用时只需点击相应的下拉菜单, 激活一个主控件菜单, 而相应的主图像控件菜单项又会激活相关的子图像控件菜单, 最后根据下拉菜单的文字提示操作就可以绘制出相应的模型。这样的用户菜单体系是一种“级联”式的图像控件菜单体系, 对于专业设计中选择标准的图素、模型等操作是十分有效的方法。图4为用户下拉菜单。

5结束语

利用AutoLISP开发的动态模型库, 同一模型只需要输入不同的参数值, 就可以动态地获得结构尺寸不同的零件模型, 大大提高了模型库的灵活性、实用性;且可以通过编写新的程序不断扩充图素库、模型库, 使系统具有良好的交互性、扩展性、实用性和专业性。

摘要：设计了机械传动动态电子模型库。通过AutoLISP编程绘制二维、三维零件实体, 并在AutoCAD下拉菜单中直接选择动态电子模型库中的标准图标按钮, 可以动态地展示模型库中的电子模型。

关键词：AutoLISP,参数图素拼装,模型库,AutoCAD

参考文献

[1]韩国才, 张锂.基于Pro/E的机械零件特征模型库参数化设计[J].制造业自动化, 2006, 28 (4) :14-15.

[2]贺炜, 孙波, 张淳.计算机绘图[M].北京:机械工业出版社, 2002.

[3]孙江宏, 丁立伟, 米洁.VisualLISP R14——2000编程与应用[M].北京:科学出版社, 1999.

机械传动应用 篇9

工程机械内的电能主要是以一种传动的方式进行连接的。连接的组成包括内燃机组、电网、蓄电池、电动机等。上述连接的组成部分在设置上没有固定模式,可以根据空间的状况来进行自由搭配,并且其无极变速的特点使得传动部件在制动上具有行驶安全、高比功率、高性能、以及受冲击力小的优势。这个优势伴随着发动机等的应用在电气设备控制系统中得到了大发展,在军事、工程机械等领域被广泛使用。

1电传动技术概述

电传动的工作原理是依托能量的传递,将电能转变为机械能。电能的来源又是其他能源,包括生物能、太阳能、风能等。动力源对电动机的作用是巨大的。在各种动力源的转换中,电能最终转化为机械能。在机械设备上实现了运行。运行的步骤为:利用电动机驱动机械设备和交通运行设备,通过天轴、皮带等进行传动,拖动成组设备运行。将能量传递的最后阶段转化为机组的运行。这种电传动技术的能力是巨大的,唯一的缺点就是损耗大。如果电机发生故障,整个电传动系统就会瘫痪。这种成套的生产机械运行从上世纪20年代到30年代末期一直是比较盛行的[1],实现了工业机械领域局部和全部自动化。这是早期的通过控制原件实行的自动控制系统,直到后来的计算机技术的出现才推动电传动系统向智能化的方向转变。

电传动系统按照电能转化形式可以分为几类,一种是利用直流电机进行直流电的传送的驱动系统。这种类型的电传动是利用发动机进行能量传送,将能量产生装置和能力转换装置联系在一起。这种连接方式与其他连接方式不同,是利用发动机的电压变化来改变枢端电压或者改变磁电流的方式来进行转变。这种系统进行调速的优点在于传动系统较为精密。在实际的工作何种将交流电整流成为直流电提供给发动机后,发动机中的整流器与交流电动机进行能量的转换和传递。通过逆变器形成可调节的三相电动机进行能量转换。这种电动机的运行速度依靠逆变器来进行速度的调节。这个类型的系统具有成熟、先进、可靠的优点。一度在上世纪70到90年代被广泛使用。还有一种类型是利用交流发电机来驱动能量进行转换。在这个系统中,交流发电机统一进行能量转换。转换的主要工作由全控整流晶闸管电路组合的变频器来完成。该系统的输出电压最高频率是受到电源频率的影响的。其具有的低速度、大功率的优点使得这类系统在机械自动化的进程中拥有着绝佳的地位,未来必将有大的发展前景[2]。

2电传动技术的应用

我们在施工中对于设备的要求是必须能够移动。这就要求在工程施工过程中,电传动技术必须具备行走和驱动的特征,才能满足工程施工需要。传动形式主要由机械传动、液压传动等混合传动力量组成。但是在大型工程项目中,这种可移动的设备体积较小,无法适用于大型的混合传动工程和难度较大的工程建设,因此,必须随着科学技术的不断发展新技术的不断改善而加以改变。这个问题在当代技术飞速发展的背景下,实际上已经得到很大程度的解决。

①电传动行走系统结合了电传动系统与机械液力传动的优势,结构更加简单,构件更加科学,传动更加迅速。装置的使用寿命也更长。对于车辆的通过率提供了车辆的离地间隙的传动。使得机械传动中固有的大扭矩的问题也被攻克。通过软电缆连接,将电动论与动力源之间发生连接,使得整车配置更加完善和灵活,根据轴向载荷情况合理配置空间成为可能。在实际施工现场我们看到,推土机、自卸车、平地机等可移动大型设备均采用了电传动行走系统。驱动设备中发电机提供的是直流电,通过牵引电机驱动至轮胎和履带,促使工程机械行走。相对于传统的传动系统,新的电传动系统具有操控简便、可监控、操作准确安全等优点。在现行的智能化全自动工程机械驱动系统中利用微型计算机的控制,这种驱动设备的能耗更加低,真正达到节能减排的目的。

②电传动工作系统为了实现发电机的最大功率,也为了设备方便移动,利用自身携带的发电机进行三相交流的工作。在这些机械中,电流逆变系统的作用可谓重中之重。通过实现驱动装置的控制,将功率输出要求大、移动范围小的系统采取外界供电的方式,这些设备均具有结构简单、能量处理系统比较成熟的特点。经过长时间的实践运行,这类电气驱动的机械设备不仅节约了大量的资金,还能为用户解决在运行过程中的各种问题。在微型计算机的帮助下,对能量的转化进行监控时,提供的数据更加准确,已经具备了风险预警和事故监控功能[3]。

3电传动系统类型分析

①直流发电机、发动机系统。

该类发电机的电传动系统是将电直接传送给电动机,通过改变发动机机电枢端电压进行调速,调速能力和精度均比较优越。

②交流发电机、直流发动机系统。

这种发电机电传动是利用三相交流电对直流电进行传动该发动机的运行具有可靠、维护、检修等特点。

③交流发电机。

发电机通过逆变器将三相交流电转变为直流电,再转换为三相线交流电。逆变器的频率调整可以改变电传动的运行速度,维修也是比较方便,运行比较可靠。

④交流发电机系统是一种大功率、低速的系统,三相交流电在进行频率转换时会生成电压不一样的交流电[4]。

4电传动系统的特点

①中间环节、零部件、机械磨损均小于其他传动系统。结构简单、传动效率高,可靠性强。

②调速性能号,启动力大。机械设备的稳定性强,运行成本低。

5电传动应用实例

某正铲挖掘机使用的电传动系统同时具备了行走系统和工作系统。电传动类型为交流、直流、交变流系统。外部三相交流电通过直流母线排,经过逆变器1到逆变器3,行走牵引经过可控硅整流编程直流电,分别由逆变器1、3将直流电母线传送到行走电机1和行走电机2。两台行走电机在电传动的驱动下驱动左右两部分履带完成挖掘机的装卸作业,包括推压、升降、回转等动作。工作系统包括推压电机、提升电机和回转电机。该挖掘机的电传动系统使用三组逆变器,包括驱动挖掘机工作和行走的逆变器1到3,分别负责行走系统、提升系统、推压系统。在不同状态下,电动机自动切换为不同的驱动电机。完成提升、推压工作。当逆变器断电时,提升、推压、行走等电传动动作也随即停止。可控硅整流及回馈单元在系统制动时,回馈单元可再生功率处于电机再生功能的目的,可将运行状态维持在交流电网上。

再以某六轮独立驱动平地机电传送系统为例,电传动中的行走系统和工作系统分别作用在液压、提升功能上。电传动使用的是交、直、交系统。三相交流电经过直流电送到母线排上。通过六台逆变器及减速机将直流电送到各轮边电机上。驱动电机发生惯性动能,回馈入直流母线上。使电机工作始终处于发电状态,热能通过电阻最终消耗,达到下坡缓速的目的[5]。

6工程机械工况模拟分析

将电传动履带推土机的作业输入信号分析一起中形成波形图,发现电传动推土机在不同时段内行驶状态和作业状态的情况,可以用图2显示。

从图2中看到,推土机处于切土状态时间,两侧驱动电机速度发生了降低,但是驱动电机输出转矩却在升高。而当推土机进入运土的状态时,行驶速度明显降低。当停车卸土时,推土机处于倒退行驶状态,两侧驱动电机输出转矩发生了转换。在不同瞬间进入了状态临界点。当负荷发生变化后,双侧驱动电机产生了明显的跳动现象。

从推土机行驶速度和实践的关系我们可以推算出推土机匀速运动的速度与两侧驱动电机输出的转矩值。在4秒的瞬间,推土机开始转向后,车速发生下降。左侧驱动电机输出转矩瞬间升高,右侧驱动电机输出转矩瞬间降低。两侧形成了转矩差。

通过实验,证明了推土机电传动的转矩值是由两侧驱动电机转矩的大小来决定的。电机产生的电能由回馈系统转向制动系统,再给电池充电,提高了台架系统的工作效率的同时,也避免了能源的消费。

在定传统试验台进行测试中,主要对发动机、机油压力、尾气温度等模块进行了测试。电传动模块测试包含了电流功率测试模块、驱动电机转矩转速功率测试模块等。

①在电传动整机系统中,发动机的工作温度与动力运行和燃料排放等有紧密联系。发动机的温度测试系统包括了整机测控系统。通过模型搭建和仿真试验,我们研究了电传动恒温控制系统的合理性。

②在温度测试系统的实验中,我们看到了发动机温度信号中的各种参数、数字、温度转换报警值黄台等。通过采样数据分析了模块路径归档模块的组成,通过温度测试系统,电传动的温度测量数据得到了全程监控,最后显示的测试曲线如图3所示。

③驱动电机的转矩、转速和功率显示出的部分参数具有关键参数的合理性。其经济性能、动力性能和控制性在某些方面与系统紧密联系。经过对电传动的转矩、转速和功率测试进行设计和模拟,驱动电机工作性能具有非常可靠的依据。

④通过实验我们看到电传动推土机在两侧驱动电机的输出功率是左右波动的。工程机械电传动试验台驱动电机的参数选型和功率可满足电传动台架的是按要求,并在电传动工程机械产品的开发和探索上具有很重要的指导意义。

⑤驱动电机在工程机械电传动实验中使用到的台架动力源和驱动电机之间不存在机械连接,只受到电功率的限制,因此工程机械电传动试验台系统的动力性能主要取决于驱动电机的电功率工作原理的运用。在进行工程机械电传动台架动力性能实验时,电动机输出的功率将被消耗掉,对台架系统测功装置不仅能够准确模拟出工程机械不同工程转台下的阻力大小,而且可以调节设备的准确率,实现远距离操作等测功系统的分析和设计。在实验中,对水力、磁粉、电涡流等电传动测功机进行系统远程控制后,当交流电力发生机械能转化和回收时,能量回收率可以达到百分之七十五以上。各种交流电力测功机省去了配套的设备,场地干净,环境无污染,加载系统精度高,保养环节少,成本低,实现了电传动台架的机械损失最小的目标。在国内外很多领域,如机械制造、汽车制造、船舶制造以及减速器等传动实验功率中得到广泛应用[6]。

7电传动技术的发展应用前景

电传动技术从最早的内燃机车的使用到后来的重型运输工具,在电力、电子器件等交流控制技术上发生了巨大的变化。随着双极晶体管的诞生和应用,高速铁路、动车以及风电领域中也开始加以广泛应用。可以说电传动技术的发展是随着技术的进步而不断发扬光大着。

作为全球共同的奋斗目标,绿色环保是当前国际国内热议和不断实践的课题。谁能做到节能减排增效,谁就会成为经济社会发展的鳌头。这将是未来全球经济发展的永恒主题和目标。工程机械产品属于重消耗、重污染的领域,使用燃料对于节能减排来说是头号敌人。如何提高燃料的利用率的同时还要确保对环境的无污染,使得电传动技术俨然成为工程机械制造业中的新宠,被视为未来使用电力、柴电混合动力的绿色能源之一。

电传动具有成本低、效率高的优势,这对于大型工程机械化来说是一个奋斗目标。在电机使用过程中,通过技术调整达到节能效果,是电传动方式对大型工程机械制造业的一大贡献。例如矿用电动轮自卸卡车就是矿业领域比较受欢迎的市场主导产品。

未来,电传动技术在机电制造业、电子技术业、计算机自动化控制业等多各领域将保持发展趋势,经过对核心零部件的研发与应用,必将使工程机械电传动技术不断在工程机械行业中得到更加广泛的发展前景。

8结语

电传动在工程机械领域的运用可以为工程建设实现高效低成本的目标,而且可以实现最大程度的节能减排。目前在大型工程机械制造领域首选的就是技术成熟、经济耐用的电传动方式。同时,工程机械大型化发展是国家节能减排的大势所趋。在电力制造、电机电子、计算机工控等很多领域和技术步骤中,都会运用到工程机械电传动技术。因此,电传动技术的应用将更加广泛和普遍。

参考文献

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[2]赵丁选,巩明德,张志文,等.信息化对工程机械传动技术的影响[J].液压与气动,2013(9):1-9.

[3]赵亮.电传动技术在工程机械上的应用[J].黑龙江科技信息,2015(33):6.

[4]肖聪,黄超,陈炜,等.浅析电传动技术在工程机械上的应用[J].科技尚品,2016(3):78.

[5]马雷,李晓龙.关于信息化对工程机械传动技术的影响研究[J].山东工业技术,2014(10):117.

液压传动在锻压机械中的应用探讨 篇10

液压传动是以液体为介质来实现能量的转换、传递及控制的科学。它是利用各种液压元件组成,具有不同控制功能的基本回路,再由若干基本回路组成传动系统来进行能量转换、传递和控制。

以液体为工作介质的液压传动具有无级调速和传动平稳的优点,在磨、插、刨、铣等机械加工设备上得到广泛的应用;因其布置方便并容易实现自动化,在组合机床上用得较广;由于执行元件的输出力(或转矩)较大、操作方便、布置灵活,液压元件和电器易实现自动化和遥控,在冶金机械、矿山机械、钻探机械、超重运输机械、建筑机械、塑料机械、农业机械、液压机、铸造机械、金属塑性成形机械(以下称为锻压机械)以及飞机和军舰上的许多控制机构都普遍采用液压传动。但液压传动的阻力损失较大,故不宜作远距离传输。

液压传动在锻压机械上的应用随着液压技术的发展而发展。起初人们利用水压机的巨大压力进行锻造、冲压和压制等各种工作,随着液压技术的飞速发展,采用液压传动的锻压机械与日俱增,几乎各类锻压机械均有采用(部分或全部)液压传动来完成各种各样的工作。这些工作包括自由锻、模锻、型材挤压、板料冲压、滚压、弯曲、校正、打包、粉末压制、零件挤压、模膛挤压、塑料压制、精密冲裁、剪切等。

进入21世纪,环境保护已成为当今社会的一大主题,我国五、六十年代生产的空气锻锤、蒸空锻锤等锻造设备,因噪声大、精度低,已逐渐被液压锤、液压螺旋压力机、液压快锻机所替代;长期以来,薄板冲压都是用机械压力机来完成的,现在也出现了单动、双动和多动薄板冲压液压机。另外,还出现了直接用液压来成形的薄板冲压的液压成形、管类零件的液压胀形、型材的液压静液挤压和粉末冶金的等静压制工艺。液压(传动、传力)除了用于锻压设备的主传动力外,还广泛地用来完成各种辅助工作,如机械压力机的过载保护、高速锤的液压提升、精锻机的锤头进给、快锻机的锤头定位、液压垫等;用于锻压辅助设备方面,有液压自动送料机、液压锯床、锻坯加热液压出料机、液压锻造操作机、锻坯液压转运车、液压吊装机等。

2 液压传动在锻压机械中应用的主要优势

液压传动技术与锻压工艺和设备的发展要求相适应,致使液压传动能够在锻压机械中取得越来越广泛的应用,这是由液压传动在锻压机械应用中的特点决定的。

2.1 液压传动能使金属获得超高静压力

重型锻压机械的最主要的传动形式是液压传动,设备吨位越大,越能突出液压传动在锻压机械应用中的优越性,万吨以上的巨型压力机则全部为液压传动结构。

2.2 金属所受压力均匀

在全过程的任意位置都可以得到全部压力,而且加长行程方便。因此,对要求工作行程长的工件特别有利,如拉伸、型材挤压、无缝钢管锻制、薄壁高筋锻件的成形等。

2.3 模具装卸方便、效率高、能耗低

液压行程长度可以调节,在任何位置可以换向,因此,模具调整方便,对生产批量不大,经常需要更换模具的中、小批量生产非常有利。根据生产实际情况,成形时空间行程可尽量减少,以提高行程次数,从而提高生产效率,减少能量消耗,节约能源,降低成本,提高企业经济效率。

2.4 模具寿命高、成本低,操作安全可靠

设备的液压传力调整方便可靠,设备和模具的超载安全保护好,从而提高模具寿命。因而在设计模具时,可根据承载能力采用轻型结构的模具或用塑料模(聚氨脂氨)、陶瓷模具等,以降低成本。此外,液压传力还可以在行程中按要求改变力的大小,如深拉伸时,压边力可随拉伸行程而变化。

2.5 工件精度高

液压力可长期或短期保压,对某些特定的工件,保压是必不可少的工序,特别是对冲压、校准等工艺来说,短时保压可减少回弹,从而提高工件的精度。而机械压力机不容易实现保压。

2.6 生产效率高,工件质量好

液压机械速度调整方便,空程和回程可采用高速,以提高生产率。而工作速度可以按照工艺要求来调整,既可以在整个工作行程中保持均匀的速度,也可以按照工艺要求变化。并且,可以在高空速度转到工作行程速度前进行制动,达到合模时没有冲击,从而提高了工件质量和模具寿命。

2.7 容易实现标准化、系列化

液压传动结构简单,标准化、系列化、通用化程度高,变型方便,便于自制,在生产实践中,可通过不断改进、完善,实现标准化、系列化生产,以提高专业化水平。

3 锻压机械液压传动可实现全自动化生产

3.1 液压传动用于锻压机械的整个系统(以8000kN油压快速锻造机组为例)

主传动系统、辅助系统全部由液压控制,与机电配合实现全自动化操作。油压快速锻造设备机组主要由液压泵站、主成形机构(快锻机成形锻件机构)、锻造操作机、锻件转运机车、电脑操作室四大部分组成。电脑操作室是机组的神经中枢,由电脑发出指令,启动液压泵站系统,液压泵站系统根据指令向主成形机构传递动力,使主体机构上半部分(活动部分)整体上下运动把液压能转换为机械能,机械能通过与上砧块连接的上模使金属变形。在成形过程中,电脑还可发出指令,启动液压泵站的主平台前后移动,带动下模(具)移动,与主机联动配合,实施送料、进给、退出成形等动作;锻造操作机接到指令后,立即启动操作机液压系统,根据指令操作机可实施前、后运动,操作机钳口可夹持(松开)锻件或芯棒送进、后退、翻转,钳口主轴可上下、左右移动等动作,与主机活动部分协调配合联动,生产出锻件。锻件成形结束后,电脑发出指令启动主平台,使锻件退出生产。锻件退出生产后,液压装出料机夹持锻件放在转运机车上,转入下一工序(热处理)。若锻件还未完工,需继续加热后再生产,液压装出料机夹持锻坯,直接把坯料送入锻造加热炉加热。

3.2 生产工艺流程

原材料检验入库—机械手送料—液压锯床下料—送料到加热炉内—加热后的坯料送入机组成形模具—液压操作机夹持锻坯待命—主机启动与液压锻造操作机联动配合进行锻造—锻件成形结束,操作机夹持锻件转运到下一工序(热处理)。

3.3 全自动液压锻造机组的生产特点

(1)生产效率高。由于整个生产工艺流程是电脑控制,联动操作,锻件生产效率比普通锻锤和压力机高4～5倍,适合大中型锻造专业企业生产。

(2)锻件质量好。由于是液压控制,锻件精度高,锻件高度方向的尺寸可控制在2mm内,特别适用于轴类、饼类、块类、长筒类、异型管类锻件的生产,可实现少无切削加工。

(3)节能、环保。锻件生产火次比普通锻锤、压力机少50%,从而节约能源。液压机组成形锻件属于静压力,无噪声,操作车间环境清洁。

(4)劳动强度低。每一班组只需电脑控制员2名,加热工2名,指挥2名,维修人员2名,装出料机司机1名,其他人员(指生产带孔类锻件加放冲头人员)1人。

但由于该液压机组,需建专用液压泵站,占地面积大,一般液压泵站建在主机下面的地下室,这样可以减少液压传输距离,减少能量损耗,提高生产效率;同时液压机组需配备专用高压线路,才能维持机组的正常运行;液压泵站需配备通风设备,保持地下室空气流通;防火设施应齐备,一旦发生火灾要在最短时间内扑灭,否则液压油燃烧将给工厂带来巨大的经济损失;定期更换液压油,以减少液压油残渣对液压设备的磨损,液压油可转为他用,提高油料的利用率;定期检修设备,以免正常生产时因突然故障停工给工厂带来损失,影响生产进度;要有充足的备品备件,检修时或出故障时,随时更换,以免影响正常生产;保持电脑控制室恒温,保护电器定期检查,以保证正常生产需要;液压密封件质量要求要好,以免平时生产或检修时漏油,污染环境,一旦液压油泄漏在地上,要及时清理干净,以免接触热锻件或氧化皮引起火灾。

4 锻压机械液压传动的特点

(1)用于主传动系统,这就是各种液压机,要求传动功率大,一般为几十到几百千瓦;

(2)工作压力高,锻压机械液压机一般用高压油液,在200～320MPa,有时还采用超高压,例如人造金刚石液压机用1500MPa;

(3)液体流量大,要提高生产率,往往要求滑块速度高,加上机器活塞直径大,所以要求的流量也大,最高达几千L/min;

(4)因为传动功率大,所以液压传动的效率必须要高,以节省功率和减少系统发热;

(5)压力、速度均可调节。

5 液压传动的的基本结构及在锻压机械设备上的应用

液压传动的基本结构主要由四部分组成:液压泵、液压控制阀、液压缸、液压管道。

5.1 液压泵

液压泵是液压发生机构,即液压源。它根据各液压缸的工作需要向系统供应一定压力和流量的工作液体。锻压机械液压传动系统常用的液压泵要求:(1)工作压力高、流量大、传递功率大;(2)流量应可调节,液体流动方向也要能够改变;(3)效率高,以减少能量消耗和系统发热;(4)工作可靠,使用寿命长,以减少机器的停歇时间,提高利用率。

能够较好地满足上述这些要求的只有柱塞泵,所以在锻压机械的液压传动中应用最多的就是各种柱塞泵。

我国高压油泵已有较大发展,研发了众多新型高效高压油泵,其中新型的高压轴向柱塞泵在锻压机械上得到广泛应用。轴向柱塞泵是可以变量的,从而可方便改变油缸的运动速度。且其流量方向也可以改变,因此,它可以直接改变油缸运动方向。

在设计液压系统选择液压泵时,不但要考虑各种液压泵的特点以及它们各自在锻压机械的液压传动中的工作范围,还要考虑整个系统的协调、节能和高效。液压系统是一个有机的整体,泵、阀、油缸、管路以及各种辅助设备,甚至与电气控制,都是互相密切配合的,所以在选择液压泵时,必须从整体出发全面地进行分析比较。

液压泵的合理使用和维修。液压泵是液压系统中最重要的元件,同时也是容易出故障的元件。在生产实践中,造成液压机长时间停工的主要原因往往是高压油泵,因为它既容易出故障又难以维修,故障的原因除了设计和制造因素外,使用也是很重要的原因。在生产实践中,合理地使用与维护可以大大减少故障,延长泵的使用寿命。

在设计和使用液压泵时应注意下列事项:(1)防止泵的超载,在系统内应设可靠的安全溢流装置,传动电机的功率不要过大;(2)保持工作介质的纯净,系统中需配置相应的滤油装置,锻压机械所用的静液压轴承的高压轴向柱塞泵对过滤要求高,最好能加装磁性滤油器或磁性塞;(3)控制油温,在系统中可考虑设置加热器或冷却器;(4)使用中,应避免在高负荷下启停,也不要频繁地启停液压泵,系统中应设置相应的卸荷装置;(5)要保证油泵的吸油能力,防止油泵吸空,尤其对于自吸泵,应注意泵的吸入系统阻力小、不漏气,在吸入口一般不装滤油器,如设计必须,除容量要足够大外,还应配置吸真空度指示装置;(6)防止油泵不合理的持续高负荷运转,应按照工作负荷的变化尽可能在低负荷下运转,动作完成后泵应及时卸载,即使在需要保压的场合,也要采用选用恒压变量泵,加装蓄能器,或用小流量的高压泵保压等方法,或使大流量泵及时卸载等。

5.2 液压控制机构———液压阀

液压阀的作用是通过控制液压系统中液体的流动方向、压力和流量,实现对机器的液压执行机构的各种控制,如滑块或活动机架的启动和停止、运动的方向、压力和速度,以及工作的顺序等等。

阀的种类和结构很多,一般均按其控制对象把它分为三大类:(1)方向控制阀:换向阀、单向阀、可控单向阀;(2)压力控制阀;(3)流量控制阀。

在锻压机械液压传动中,经常用到的除普通阀外,还有一些专用的阀,如充液阀:实现油缸的大流量充液和放油;卸压换向阀:实现高压油缸先卸压后换向的机能,保证油缸平稳地换向,应用最广泛的换向阀是三位四通阀。

5.3 液压缸

锻压机械高压油缸通常应用的结构形式有两大类型:柱塞式油缸和活塞式油缸。

柱塞式油缸适用于8000kN以上锻压液压机,这是由于柱塞向上加压,当油缸较大、柱塞和滑块的重量比较重时,可靠其本身的重量实现回程,而不需另加回程缸,以简化锻造液压机结构。

活塞式油缸可实现自身回程,结构比较紧凑,零件少,要求安装空间小,当活塞往外推时,力大而速度慢,向里拉时则力小而速度快,这正好符合一般锻压机械工作机构运动的要求。

5.4 管道与辅助装置

锻压机械液压管道除按一般液压管道设计原则外,要求尽可能地缩短管道的行程,以提高工作效率,减少能耗损失。

锻压机械液压辅助装置有油箱、蓄能器、过滤器等。油箱设计要求:容量和液面高度足够;散热好,油温适当;油中气泡能逸出,外界空气不重新卷入;油中杂质能沉淀析出,外界杂质不能进入油箱;检查、清洗和维护方便;不产生共振等。

蓄能器的主要作用:作为锻压机械液压传动系统的一个辅助能源,在短时间内向系统快速供给大量高压液体以提高工作速度;或长时间缓慢向系统供油以补偿泄漏,实现保压;以及作为缓冲器吸收系统的液压冲击和压力脉动。

增压器的作用:在锻压机械液压系统中,往往仅有一部分液压系统和工作机构(例如液压机主缸)和一部分工作时间(如主缸行程末端时)才需要很高的工作压力和少量的液体。而其余系统大部分时间内仅仅要求一般的较低的工作压力但却是大量的液体,这时,就可以用普通的油泵、阀等元件组成系统。而在该支路上应用增压器使行程终端时的工作压力提高到所需值,这样配置系统就比较经济合理,且安全可靠。

过滤器的作用:锻造生产工作环境比较恶劣,细小的氧化皮、加热粉尘、液体残渣等混入液体中,导致油路阻塞,设备磨损,降低液压设备的工作效率和设备精度。使用过滤器后可使混入油中的机械杂质从中分离出来,以提高液压系统工作的可靠性和液压元件的使用寿命。

参考文献

[1]何存兴,张铁华,主编.液压传动与气压传动.武汉:华中科技大学出版社,2000.

[2]M.B.斯托罗热夫,主编.杨鸿勋,译.金属压力加工的理论基础.北京:科学出版社,1969-02.

[3]唐英千,编.锻压机械液压传动的设计基础.北京:机械工业出版社,1980.

[4]吕鑫祥,等编著.液压技术知识.上海:上海科学技术出版社,1978.

[5][美]T.阿尔坦,等编.陆索,译.现代锻造.北京:国防工业出版社,1982.

传动机械仓库管理系统设计及开发 篇11

【摘 要】仓库管理是企业管理非常重要的一个环节，是企业商品供应链上最为基本也是较为重要的一环，对于一个生产企业来说，做好仓库管理工作意义非凡，不仅可以减少资源浪费、缩短原材料、半成品和成品的滞留时间、提高生产效率、防止缺货现象的发生。今天我们将就仓库管理的重要性引出UML这一概念，然后具体探讨基于UML的传动机械仓库管理系统的建模与开发。

【关键词】传动机械仓库管理系统；设计；开发

1.仓库管理和仓库管理系统

对于一个企业来说，仓储在企业的整个供应链中起着至关重要的作用，如果不能保证正确的进货和库存控制及发货，将会导致管理费用的增加，服务质量难以得到保证，从而影响企业的竞争力。传统简单、静态的仓储管理已无法保证企业各种资源的高效利用。如今的仓库作业和库存控制作业已十分复杂化多样化，仅靠人工记忆和手工录入，不但费时费力，而且容易出错，给企业带来巨大损失。

企业仓库管理系统是一款标准化、智能化过程导向管理的仓库管理软件，它结合了众多知名企业的实际情况和管理经验，能够准确、高效地管理跟踪客户订单、采购订单、以及仓库的综合管理。仓库管理系统的基本结构可以概括为四大部件，即信息源、信息处理器、信息用户和信息管理者。因此，一个成功的管理信息系统应该具有可靠的硬件、实用的软件、强有力的现代化管理水平。具体讲，管理信息系统的三大支柱是：计算机网络、数据库和现代化的管理，这三打支柱称为管理信息系统的扩展部件。

2.关于UML的概念

Unified Modeling Language （UML）又称统一建模语言或标准建模语言，是始于1997年一个OMG标准，它是一个支持模型化和软件系统开发的图形化语言，为软件开发的所有阶段提供模型化和可视化支持，包括由需求分析到规格，到构造和配置。 面向对象的分析与设计（OOA&D;，OOAD）方法的发展在80年代末至90年代中出现了一个高潮，UML是这个高潮的产物。它不仅统一了Booch、Rumbaugh和Jacobson的表示方法，而且对其作了进一步的发展，并最终统一为大众所接受的标准建模语言。

3.系统UML静态模型设计

3.1入库流程分析

（1）货物到达后，站台值班员组织卸货，大致清点品种、件数，编写《物资到站日报》，送至收货组；

（2）收货组根据《物资到站日报表》核对验收货物，分配库位，填写《码单》。

（3）客户《货物明细单》到达后，填写《入库单》。核对《码单》、《货物明细单》，《入库单》，如出现差错，返客户《货物异常报告》。

（4）总经办审核记帐后，生成《帐卡》、《入库收费单》，数据不再允许改动。

3.2出库库流程分析

（1）客户在入库时提供提货样单，用户持提货单至发货组，要求提货。调度员核实提货单的合法性，填写《出库单》，显示相关业务号信息，如果有层次，则显示层次信息，并修改层次信息；如果是一个业务号的尾货则给出尾货提示。然后向用户出具《出库收费单》，同时生成《派车单》，并派保管员准备发货。

（2）保管员持《派车单》组织货物装运，记录实出货物信息，填写《码单出库信息表》 。

（3）用户缴费后，保管员开具出门证给用户。

（4）总经办审核记帐后，生成保管收费单。

（5）一批货物全部出库后，保管员将《帐卡》、《提货单》、《码单》送至总经办核实平帐后，存档。

3.3系统的静态结构模型主要包括用例图（Usecasediagram）、类图（Classdiagram）、对象图（Objectdiagram）、包图（Packagediagram）、构件图（Componentdiagram）和配置图（Deploymentdiagram），其中最主要的是用例图、类图和对象图。

3.3.1系统用例分析

系统用例模型用于描述对系统的外部执行者（通常是系统的用户，某些情况下也可以使使用系统服务的其他程序）来说，系统所能提供的功能。在需求分析阶段，经系统开发者和用户充分沟通后，可以建立用例模型，明确系统需求的具体规格。对仓库管理系统而言，根据目前农产品物资仓库的建设现状以及仓库管理的一般规定，系统通常需要以下4类角色：仓库管理员：通常负责管理仓库货物的出库、入库，以及相关的登记，并对仓库的货物进行管理；系统管理员：主要负责维护仓库管理系统。由于系统中不同的用户具有不同的权限，因此还应该设置一个用户管理用例对用户权限进行管理。

3.3.2类图设计

对设计工作流的输入是分析工作流的产品。在设计工作流期间，对这些产品进行迭代和增量，直到它们处于一种可以被程序员利用的格式为止。这种迭代和增量的主要方面是标示操作，并把它们分配给合适的类。系统中各种类的结构和相互间的关系一般可用类图进行描述。多个类之间的关联、依赖、泛化和包含等关系，以及每个类的属性、方法等，均可以使用类图进行清晰、详细的描述。本文以身份验证用例类图和入库管理类图为例简要介绍类图设计。

（1）身份验证用例类图设计。系统的大部分操作均需进行身份验证，以确定用户所具有的权限。为提供用户名和密码输入窗口，所以系统应调用方法DisplayIdentifieationUI（）以给出UI界面。UI接收到用户名和密码后，需调用SubmitNamePassword（）方法将数据提交至服务端。服务端应对用户身份进行验证，利用身份验证控制流对接受到的用户名和密码进行校验，成功后在生成用户权限表。根据用户权限情况，系统应显示不同的用户后台管理界面。该界面使用DisPlaySystemUl（）方法实现。而如果校验失败，则应使用DisPlayErrow（）方法向用户给出一个错误提示。

（2）入库管理类图。对要入库的物资装备进行入库操作时，首先应使用FreightLotExcess（）方法获取仓库中剩余的货位数量和位置等信息，然后使用DisplayInDepotManagementUI（）显示入库管理窗口。在剩余货位足以支持物资入库时，用户方可录入物资入库信息。系统对入库信息应使用ExamineItem（）进行数据的合法性和完整性校验，校验通过后对数据进行编码并调用SubmitInDepotInfo（）将数据存入数据库。

4.小结

在使用UML对软件系统建模时，首先可以根据用户的需求建立系统的需求模型，此阶段可以使用用例图。然后根据需求建立系统的静态模型，此阶段可以使用类图和对象图。后续为了描述系统的行为可以建立一些系统的动态模型，此阶段可以使用状态图、活动图、顺序图和协作图。

系统开发是一个很复杂的过程，如何将这个复杂过程让客户和开发人员快速的、清楚的理解，使他们能够在开发过程中更好地协作和沟通，提高工作效率，是一个必须关注的问题。UML就是解决上述问题的产物，它提供的模型图都非常的形象化，使用这些模型图可以从各个方面描述软件开发，有效地降低软件的复杂性，为用户和开发人员在软件开发过程中的活动带来方便。 [科]

【参考文献】

[1]朱旭东.软件过程与CMM[J].安徽大学学报（自然科学版），2003（02）.

[2]黄梅荪，程慧霞，吴必文.基于UML统一软件开发过程的研究和实践[J].安徽大学学报（自然科学版），2003（03）.

机械传动应用 篇12

1 分析发电机组中机械传动的技术构造和原理

在分析发电机组的原理和构造时,可以从如下三个方面着手,即传动技术、风力发电中的电源构成以及偏航、变桨距的传动技术。第一方面是传动技术,它能够改变风力速度以及方向,从而使得风力的传动部件在设计以及配置方面需要更加重视质量的要求,即体现出构造简单、传输稳定以及最小化噪音的特点,这能够使得风力传动中可以起到较好的吸振以及缓冲的作用,即使出现超载的情况,也只是单纯在带轮的表面打滑,对其他的零部件不会造成任何的磨损。比较常用的形式有两种:一种是平带传动,另一种是V带传动。第二个方面是关于风力的发电机组,它主要由支撑塔架、蓄电池组、卸荷器、逆变器以及蓄电池的充电器等组成,而对风轮以及发动机的构成要件,风力的发电机组则是其中一个十分重要的技术,主要包含了风轮中的车毂以及叶片等构件,在叶片中可以对风力实施旋转而达到发电以及推动发电机进行机头转动的目的,这一技术保证了开发中的环保性。因此,在目前的发展以及改进中出现了绳带传动、齿轮传动以及链传动的技术,这些方式都极大提升了风力发电的效率。第三是对偏航的问题,主要采用的是宣安光,为了能够在实际应用中获得足够风能,需要将偏航机构的位置设计在迎风处,这有利于机械能够及时地追踪风向变化。如果风力机发生偏转时,就需要偏航加速,从而产生较大的冲击力距,使得偏航转速与加速度之间形成正比,增加其中的冲击力。

2 分析机组中的动力传动技术

由于风力自身的发电机组对环境的要求以及使用的情况较为特殊,因此,在动力传输技术方面,对传动的装置要严格要求。此外,由于风力具有许多不确定性因素,从而会严重的影响风力机组的稳定性,其中比较常见的情况有:风轮的变化多端以及异常载荷的情况,这会导致电网出现不稳定的状态,再者就是其中机舱的刚性不足,这会产生强烈的振动,而此时的传动技术能够在这方面发挥着重要作用。其主要的工作原理是:把风力中的发电机组通过传动链方式实施运作,而其中在风力的作用下,可以带动其他叶轮的转动,而叶轮和齿轮箱之间又可以将主轴的刚性连接起来,从而增加了带动的发电机实施转动,在风力转速较高时,发电机组可以在并网中实施发电。再者就是齿轮箱的内部在承担转矩以外,弯矩以及轴向力等还需要其继续发挥重要作用,此时需要通过齿轮箱的弹性支撑,达到吸收较大的冲击转矩,从而为风轮实施倾覆性的力矩以及径向力起着主要作用,前轴主要是起着支撑的作用,而后轴承则会将其中的载荷进转化为转矩,这较好地保护了风力中的齿轮箱。

3 分析直驱性的永磁型以及双馈异步的风力效率差异的原因

直驱性的永磁型发电机组具有良好的稳定性,而其中的功率因数由于难以调节,因此需要把传动的效率进行提升,在实际的应用中,它的效率没有双馈异步的风力效果好,可以在较低的风速区域时,直驱性的永磁型发电设备则具有明显的优势,它能够提供高效传动,而由于二者在驱动链的结构方面不同,其中双馈异步的发电机组含有齿轮箱,因而对它的维护成本比较高。在电机的种类方面也不同,双馈异步是电励磁,而直驱永磁型属于永磁性的,需要充分地考虑退磁的问题。此外,二者还在变流单元中不同,直驱永磁型的IGBT,单管的额定电流较大以及技术难度比较小,而双馈异步IGBT,它单管的额定电流较小,实施的技术难度也较大,由此导致了它们在传动效率方面存在差异。

4 风力发电对电能频率的控制问题

首先是风力发电中由于会受到风速的影响,如果出现不稳定的情况,就会使得风力机中的转速难以有效控制,因此,需要采取有效的措施加以控制,目前,对发电机采用基本是三叶片或者是水平轴,额定的转速大约是28r/min,这能够较好地把风力转换为动能,在一些较为大型风力的发电机组中,一般会采用的结构形式是变桨距式,这可以起动之后增大对转速的控制,使得风力机能够较好地起动一个性能和,从而使得功率的输出能够得到显著的改善,较好地提高发电自动化的运行速度。其次是对风力机中的转轴需要通过带动风力的发电机才能较好使得转轴进行旋转,在风力机的作用下,可以较好地在输入风能时出现改变或者是不稳定的状况,这需要通过一定的技术加以改进,目前,在处理这部分问题时还需要根据实际的情况进行控制,主要是由于在风力发电中,需要采用的发电机组具有较大的体积,而且其重量也可能会达到几十吨,因此,在工作中由于较大转动的惯量,会使得风力的发电机受到技术以及叶片材料所带来的制约,从而影响了转速,一般情况下的运行速度为18~28r/min,再加上机组的容量较大,而转速就会越低,为了解决这些问题,现在基本采用直驱式的发电机组,因为发电机中主要采用的是异步型的发电机,它的转速一般会受到电网频率的影响,所以它也只能在较小的范围中加以同步变化。而对定桨距中的风力而言,其发电机组会采用一个较高地差异步发电机以及双馈的异步式发电机,通过这样的方式可以使得机组运行的范围得到较好地增加,同时也使得风能的系数获得提高,进而降低了发电机组中所带来的噪声。最后,如果直接采用带有风力机转动的发电机而实施子旋转,这会使得输出的电能频率和实际电网频率在衔接方面出现问题,在风力的发电机组中,可能会发出电能的频率达不到50HZ,但未经过处理的变频电路,这就使得电能的质量难以稳定的提供电能。

在风力的发电技术中,未来发展的一个重要趋势是向着自动化系统的方向前进,因此,在风力的控制方面所出现的问题,需要进一步优化发电机组,进而实现对风能的集中以及远程的控制,通过不断地加强对电网的监督、机组中的运行参数统计等方式,有效保证电网能够得到安全以及可靠的运行,而对于风力的发电系统,需要在此基础上,增加一些例如传感器的检测仪器或者是技术,时刻的监测来自不同风向的风速,使得风力的发电能够较好地应对各种困难,进而提高系统的安全性、稳定性以及经济性。

5 结语

在多年的实践经验中,对风力的发电机组中机械传动的技术进行合理的分析与研究,从而使得风能能源能够得到高效的应用。本文结合实践工作情况,详细地分析了当前风力的发电机组中,在机械传动的技术中所采用的构造以及工作原理,进而有效地解决机组的动力传动问题,然后对风力中直驱的永磁型以及双馈异步的传动等,在效率方面的差异实施分析,从而为提升风能的利用率带来积极作用。

参考文献

[1]苏柏松,解大,娄宇成,等.随机载荷激励下的风力发电机组首次穿越模型[J].电力系统保护与控制,2015,01(16):40-47.

[2]顾卓远,汤涌,刘文焯,等.双馈风力发电机组的电磁暂态——机电暂态混合仿真研究[J].电网技术,2015,03(05):615-620.

[3]苗风麟,施洪生,张小青.风力发电机组多领域耦合模型及动态响应分析[J].中国电机工程学报,2015,04(05):1704-1712.