機械傳動的效率精選(九篇)
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第1篇：機械傳動的效率范文
1.機器的組成原理
現(xiàn)代機器主要有動力機、傳動裝置和工作機三部分共同組成。動力機又稱原動力裝置，提供機器運轉所需的能量；傳動裝置通過能量的分配、轉速的改變、運動形式的改變等方式實現(xiàn)所預定的運動；工作機是完成預定功能的部分。一個機器工作效率的高低主要取決于傳動裝置效率的高低，因此研究改進傳動裝置對于工業(yè)生產具有重要意義。
2.傳動裝置的分類及其特點
傳動裝置主要分為機械傳動、流體傳動和電傳動。機械傳動和流體傳動輸入的是機械能，輸出的也是機械能；電傳動是將電能轉化為機械能。機械傳動根據(jù)傳動原理可分為嚙合傳動和摩擦傳動；流體傳動可分為液壓傳動和氣壓傳動。電傳動能集中供應能量，有高速回轉、動力分配與傳送容易、傳動效率高等特點，但其制造成本較高，噪聲較大。嚙合傳動能保證準確傳動比，傳動效率高，作用于工作部分壓力較大，安裝布置比較困難。摩擦傳動靠裝置間摩擦力的作用實現(xiàn)傳動，直線運動簡單，但不能保證高的傳動比，并且磨損嚴重，壽命低。液壓傳動在同等體積下，比電傳動產生更大的動力，工作運行平穩(wěn)，能夠實現(xiàn)無級調速并且易于實現(xiàn)過載保護，但液壓傳動效率較低有很大的能量損失，工作性能易受溫度影響。氣壓傳動便于集中和遠距離輸送，對元件的材料和制作精度要求較低，但傳動效率較低。因此，在機器工作時應根據(jù)具體的工作需要和成本計算來選擇合適的傳動裝置。下面我們就幾種常見的機械傳動裝置作比較分析。
3.齒輪傳動
齒輪傳動是機械傳動中應用最為廣泛的傳動形式，廣泛應用于機床、儀器、汽車等機械傳動中，因此提高齒輪的傳動效率成為了提高生產效率的重要因素。和其他傳動裝置相比，齒輪的主要優(yōu)點是：瞬時傳動比為常數(shù)；傳動效率高；工作可靠，使用壽命長；結構緊湊等。主要缺點是：不適合大間距傳動；齒輪制造需要專用的機床，費用較高；噪音大。齒輪按工作條件可分為開式齒輪傳動、半開式齒輪傳動和閉式齒輪傳動；根據(jù)兩軸的相對位置和輪齒的方向可分為直齒圓柱齒輪傳動、錐齒輪傳動、斜齒圓柱齒輪傳動、人字齒輪傳動。一般齒輪根據(jù)閉式傳動和開式傳動具有不同的設計和校核準則。閉式傳動，輪齒折斷為主要失效形式，首先根據(jù)輪齒彎曲強度設計，然后用齒面疲勞強度校核；開式傳動，齒輪點面磨損為主要失效形式，應根據(jù)齒面接觸疲勞強度設計計算，應用輪齒彎曲強度校核。
4.帶傳動
帶傳動是兩個或多個帶輪之間用帶作為中間撓性元件的傳動，工作時需要依靠帶與帶輪間的摩擦力傳傳動。根據(jù)帶的種類不同可分為平帶傳動、V帶傳動和多楔帶傳動。帶傳動的應用場合也比較廣泛，通常在多級傳動中放在高速級，此時不需要準確的傳動比。帶傳動是一種摩擦傳動，因此彈性滑動是其特有的現(xiàn)象，當帶的負載過大時，超過帶傳動的臨界狀態(tài)將首先在進入小帶輪緊邊處發(fā)生打滑現(xiàn)象。打滑是帶傳動的一種失效形式，可以通過減小負載避免發(fā)生，而彈性滑動是不可以避免的，通過增大材料的彈性模量可以減小彈性滑動。帶傳動相比齒輪傳動傳動效率低，但能緩和載荷沖擊，運行平穩(wěn)無沖擊，過載時將發(fā)生打滑現(xiàn)象，避免其他零件損壞。
5.蝸桿傳動
蝸桿傳動用于傳遞交錯軸間的回轉運動，絕大多數(shù)情況下，兩軸夾角90°。蝸桿傳動廣泛應用于起重機械、機床、汽車、冶金機械等機械制造部門，能夠傳送較大的功率。蝸桿根據(jù)旋線不同分為左旋和右旋，一般情況采用右旋。蝸桿傳動多用于減速，以蝸桿為原動件，相比于其他傳動機構主要有結構緊湊、工作平穩(wěn)、無噪聲、沖擊振動小以及能得到很大的單級傳動比。但是蝸桿在制造精度和傳動比相同的情況下，蝸桿的傳動效率比齒輪低，同時蝸桿需要貴重的減磨材料，加工制造費用高。
6.鏈傳動
鏈傳動是在兩個或兩個以上的鏈輪之間用鏈作為撓性元件的一種嚙合運動，因其經濟、可靠廣泛應用于農業(yè)、采礦、冶金、起重、運輸、石油、化工、紡織等各種機械的動力傳動中。鏈傳動作為一種嚙合運動沒有滑動，效率高，不需要很大的張緊力可以在溫度和濕度很大的環(huán)境中使用。但是鏈傳動只能應用于平行軸間的傳動，瞬時傳動不均勻，高速傳動時不平穩(wěn)，工作時有噪聲，制造費用高。
7.結束語
傳動裝置是一個機器的重要組成部分，機器效率高低，壽命長短往往取決于傳動裝置的優(yōu)劣。研究傳動裝置，尤其是機械傳動的特點，找出提高其效率的方法，找到提高壽命的方法，對機器效率提高具有重要意義?！科]
第2篇：機械傳動的效率范文
關鍵詞：模塊；傳動系統(tǒng)；機械；設計
1 引言
在機械傳動系統(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械傳動而言，傳動的零件在設計工作中存在強度計算、公差查詢及自動繪制等，這些都可以實現(xiàn)可視化語言的協(xié)同開發(fā)，來完成可視化機械設計。在機械傳動系統(tǒng)中控制模塊設計是通過模塊化設計方法來完成的，將基礎模塊作為單級可視化的機械設計，并不斷的進行機械傳動系統(tǒng)控制的開發(fā)，這樣便會提高常用機械傳動系統(tǒng)控制的設計質量及效率。這種開發(fā)模式可以解決傳動系統(tǒng)在總體設計上的問題。主要是對傳動系統(tǒng)的方案問題進行正確的解決。在進行傳動系統(tǒng)方案的設計時，方案對系統(tǒng)具有隨機性問題，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)方面較為復雜。對機械傳動系統(tǒng)進行開發(fā)有這樣兩個較為關鍵的因素，一個是要對用戶所選擇的傳動系統(tǒng)方案進行準確有效的判斷，這包括傳動級數(shù)傳動類型、傳動比及傳動效率，另一個是對傳動方案所匹配的各個基礎模塊進行自動的交換問題。
2 機械傳動系統(tǒng)控制模塊設計
在對機械傳動系統(tǒng)進行模塊設計時，要采用正確的設計方法，對系統(tǒng)功能進行合理的劃分，可以將其劃分為主、從模塊，并利用調用的順序及深度，將其繼續(xù)劃分為四級模塊，具體如圖1所示。
圖1 系統(tǒng)功能模塊結構示意圖
在進行控制模塊的設計時，可以將主模塊分為四個子模塊，在進行子模塊設計時，主要是體現(xiàn)用戶輸入工作機的工作參數(shù)，并進行電機類型和同步轉速的選擇，從而使得若干種傳動選擇，并將相應級數(shù)的傳動方案進行組合。在進行各級傳動的傳動比及傳動效率選擇的時候，可以實現(xiàn)傳動系統(tǒng)與原動機的確定，從而確定工作機之間的聯(lián)軸器是否可以完成使用。并對用戶進行理論總傳動在誤差范圍之內的基礎下，實現(xiàn)各級傳動比的準確修改，并利用各級傳動比、功率、轉速瀏覽的允許，將二級模塊與方案匹配的傳動設計計算模塊進行調用，從而實現(xiàn)自動地依次調用，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行調用。
3 控制模塊設計開發(fā)平臺及操作計算
對一級模塊與二級模塊中的單級傳動設計計算模塊，可以運用Visual Basic6.0來進行開發(fā)，二級模塊中還存在數(shù)據(jù)庫維護模塊，這與三級模塊共同利用Visual FoxPro6.0來進行開發(fā)。這些都是通過將模塊進行編碼翻譯的過程，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平成運行過程。
在機械傳動系統(tǒng)中控制模塊操作關鍵技術方面，模塊在保存為文件時，在運行順序上存在于數(shù)據(jù)之間的傳遞。這些傳遞都是通過各個模塊的接口程序來實現(xiàn)的，所以這便是系統(tǒng)在開發(fā)中的關鍵技術。
對“設計”子模塊的接口程序設計，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模塊進行全局建立，并將5個全局數(shù)組及1個全局變量進行定義過程。
（2）將1個文本框對象及4個對象數(shù)組進行在主輸入界面的設置。這主要分為兩個步驟，一是將文本框對象txtJishu來為用戶進行傳動級數(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，進行傳動類型組合框架對象數(shù)組的安置，及傳動比文本框對象數(shù)組textl和傳動效率文本框對象組textX的安置。從而形成具體的關系對應。
（3）對jishu個框架對象數(shù)組中的元素可見
這是利用文本框對象txtJishu的改變事件過程，使得其中的framel個對象數(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各級傳動類型名稱、傳動比及傳動效率的輸入過程。
在進行“設計”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行寫入時，主要包括這樣兩個核心部分。一是對修改后的各級傳動比要進行數(shù)組lduan（）的存入，二是對調用的數(shù)據(jù)進行逐級實現(xiàn)，并將數(shù)據(jù)進行傳輸。
4 結束語
機械傳動系統(tǒng)控制模塊的設計和操作可以采用可視化的多平臺進行協(xié)同開發(fā)技術的利用，這樣可以將不同的平臺特長都能夠發(fā)揮出來，更好的實現(xiàn)自動連續(xù)的機械傳動總體設計、各級承載能力的計算以及公差數(shù)據(jù)庫的查詢和傳動零件圖的繪制。對于關鍵的開發(fā)技術要進行細節(jié)上的注意，并善于利用對象數(shù)組及變量數(shù)組，從而更好的實現(xiàn)程序模塊間的正確調用及數(shù)據(jù)的傳輸。
參考文獻
[1] 秦汝明. 計算機輔助機械設計[M]. 西安：西安電子科技大學出版社，2010.
第3篇：機械傳動的效率范文
關鍵詞：農業(yè)機械制造；液壓傳動；控制系統(tǒng)
液壓機械傳動控制技術是目前較為先進的一種傳動控制技術，具有較為精準的能量傳送與控制能力。但是在其設計應用過程中，也需要把握好控制原理，根據(jù)農業(yè)機械設計制造的實際需求，選擇合理的系統(tǒng)布置方式，利用液壓機械傳動控制系統(tǒng)反應速度快、元件質量輕等優(yōu)點，提高農業(yè)機械設備自動化水平。
1液壓機械傳動控制系統(tǒng)設計原理
液壓機械傳動控制系統(tǒng)由液壓元件、控制元件、執(zhí)行元件、輔助元件、液壓油等部分組成。其中液壓油泵作為液壓元件，負責將機械能轉換為液體液壓能，并由液壓控制閥、管道、蓄能器等裝置控制液壓介質壓力，使其保持一定的流量及流動方向。最后通過液壓缸、馬達等執(zhí)行元件，將液體壓力轉變?yōu)闄C械能，完成相應做功任務。在系統(tǒng)運行過程中，要適中保持液體處于平衡狀態(tài)，在每個階段具有相同的壓強，然后通過設計不同的活塞大小，控制承受壓力范圍，施加所需的壓力。一般將液壓油作為傳動媒介，在能量轉換過程中，還需要各部分元件之間的良好配合。液壓機械傳動控制系統(tǒng)主要包含壓力控制、速度控制、方向控制回路，每個回路有其特定控制功能，并通過各個回路的組合運行，實現(xiàn)對元件運動的有效控制[1]。其中壓力控制回路包括調壓、穩(wěn)壓、變壓和卸壓回路，當壓力高于溢流閥設定壓力時，閥開口度增加，控制液壓泵輸出壓力下降，使系統(tǒng)壓力保持平衡。通過在回路上設置減壓閥和升壓器，對局部回路電壓進行調節(jié)。為了吸收系統(tǒng)運行中產生的壓力波動，還可以在回路中設置蓄能器。在系統(tǒng)不需要壓力或需要處于低壓運行時，則采用卸壓回路控制壓力下降。速度控制回路分為調速回路、同步回路兩種，調速回路負責對單個元件運行速度進行控制，同步回路則是對兩個及以上的元件進行控制，使液壓缸保持同步運行。方向控制回路包括換向回路、鎖緊回路，可以控制主油路換向，將活塞鎖緊，避免工件在某位置停留時發(fā)生移動。只有確保液壓傳動控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，才能為實際生產安全性提供保障[2]。
2液壓機械傳動控制系統(tǒng)在農業(yè)機械設計制造中的應用對策
2.1充分發(fā)揮液壓機械傳動控制系統(tǒng)優(yōu)勢
液壓機械傳動控制系統(tǒng)自身結構簡單、元件質量輕，可以靈活運用。在農業(yè)機械設計制造中，液壓機械傳動控制系統(tǒng)的應用有利于推動設備小型化、輕量化發(fā)展。相比于傳統(tǒng)的機械傳動系統(tǒng)，液壓機械傳動系統(tǒng)還具有控制穩(wěn)定性強、功率高效等特點，可以防止設備產生過載風險。比如在液壓控制回路中設置的溢流閥，能夠對系統(tǒng)運行穩(wěn)定性提到保護作用，如果實際運行壓力超出荷載壓力，可以通過溢流閥將液壓油回送到油箱中。再比如，液壓機械傳動系統(tǒng)的傳動介質是液壓油，在系統(tǒng)運行中產生熱量，可以經過液壓油分散，從而降低系統(tǒng)溫度，防止出現(xiàn)過熱現(xiàn)象。液壓油還能夠對元件進行，降低元件運行損耗及故障概率。此外，在液壓機械傳動控制系統(tǒng)的應用過程中，還可以發(fā)揮其自動化程度較高的特點，通過與電子技術配合使用，根據(jù)實際運行荷載對系統(tǒng)運行作出精準調控。目前液壓機械傳動控制技術已經被廣泛應用到航天、航海等領域，在農業(yè)機械設計制造過程中，也需要發(fā)揮這種先進控制技術的優(yōu)勢[3]。
2.2控制好液壓機械傳動系統(tǒng)的漏油問題
液壓機械傳動控制系統(tǒng)雖然具有多方面應用優(yōu)勢，但在實際應用過程中，也容易因漏油問題影響系統(tǒng)正常運行。液壓機械傳動控制系統(tǒng)多數(shù)采用液壓油作為傳動介質，對傳動介質溫度要求高，如果液體介質溫度出現(xiàn)變化，會改變整個系統(tǒng)運動特性。在系統(tǒng)實際運行過程中，液壓油還可能受到污染，主要是由于在制造、安裝過程中技術質量偏低，導致液壓油受到焊渣、鐵屑等雜質污染，進而會對系統(tǒng)元件產生沖擊，加快各元件的損耗。在整個系統(tǒng)運行過程中，必須保證液壓機械傳動系統(tǒng)的密封性，否則會因液壓油泄漏，引發(fā)環(huán)境污染問題。因此，農業(yè)機械設計和制造采用液壓機械傳動系統(tǒng)，必須嚴格控制系統(tǒng)制造及安裝質量，確保液壓傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的密封性良好，排除各類污染問題，從而降低液壓機械傳動系統(tǒng)發(fā)生漏油的概率[4]。
2.3液壓機械傳動無級變速器的應用措施
在農業(yè)機械設計制造過程中，考慮到液壓機械傳動控制系統(tǒng)實際運行效果受變速器控制效果影響較大，在設計過程中可采用無級變速器，提高系統(tǒng)適用性。在液壓機械傳動系統(tǒng)的正常運行狀態(tài)下，主要通過變量泵和定量馬達維持系統(tǒng)平衡狀態(tài)。系統(tǒng)中發(fā)動機產生的動力經過液壓系統(tǒng)達到輪軸，再經過離合器達到架體?？梢酝ㄟ^設計差動輪對兩部分動力進行整合，利用差動輪齒圈向外傳輸動力。這種系統(tǒng)設計方式能夠提升傳動系統(tǒng)的整體工作效率，而且可以滿足馬達轉動方向調整等方面的需求。同時，無級變速器的使用可以對機械運動傳輸速度進行調節(jié)，確保在不同速度狀態(tài)下，系統(tǒng)都能夠保持穩(wěn)定運行。目前無級變速器在工程機械設備中應用較為廣泛，在農業(yè)機械設計制造中，也應積極引入無級變速器技術，進一步提高液壓機械傳動控制系統(tǒng)的控制能力。
2.4加快純水液壓機械傳動控制技術研究
針對采用液壓油作為傳動介質可能引發(fā)的漏油和污染問題，目前純水液壓傳動系統(tǒng)的研究受到了關注。該技術是采用純水作為液壓機械傳動控制系統(tǒng)的能量轉換介質，相比于傳統(tǒng)液壓傳動系統(tǒng)，運行成本更低，但介質獲取的技術性難度較高。在利用純水作為能量轉換介質時，需要采取特殊的處理技術方法。經過處理后，通過采用純水作為原料，能夠有效降低成本，解決液壓油傳動存在的不安全隱患。由于純水具有阻燃性，而且壓縮系數(shù)較低，即使發(fā)生泄漏，也不會對環(huán)境造成污染。因此，關于純水液壓機械傳動控制技術的研究受到了廣泛關注，但是目前技術還不夠成熟，在農業(yè)機械設計制造中的應用較少。通過加快其技術研究及應用，有利于提升農業(yè)機械設備使用的綜合效益。
2.5關注液壓機械傳動控制技術研究發(fā)展
目前液壓機械傳動控制技術已經在農業(yè)機械設計制造領域得到了一定范圍的推廣和應用，包括電子控制技術、純水傳動技術等方面的研究進展較快，液壓機械傳動控制技術水平不斷提升。在實際使用過程中，應關注于液壓機械傳動技術的最新研究進展，通過引入先進的技術手段，提高設備功能和性能的完善性。隨著農業(yè)生產機械化水平的提高，一些大型機械設備也在農業(yè)生產過程中得到了應用，在液壓機械傳動控制方面，具有高集成化發(fā)展趨勢，從而快速滿足系統(tǒng)調控需求。同時，在實際控制運行過程中，對液壓傳動控制精度也提出了更高要求，目前我國自主研發(fā)的技術設備，主要在精度控制方面取得了顯著成果。在此情況下，可以使液壓機械傳動控制技術的適用范圍進一步擴大，相比于傳統(tǒng)控制技術，具有更加突出的應用優(yōu)勢。應根據(jù)農業(yè)機械設備的實際使用需求，合理選擇液壓傳動控制技術實現(xiàn)方式，進一步提高系統(tǒng)穩(wěn)定性及控制效率。
第4篇：機械傳動的效率范文
由于數(shù)控機床的機械結構參數(shù)要與整個系統(tǒng)的電氣參數(shù)相匹配 ,所以不僅要求其機械傳動系統(tǒng)的結構緊湊、體積小、重量輕、精度高、剛度大,還要求其在傳動過程中摩擦小、間隙小、慣量小等。這就要求數(shù)控機床的機械傳動系統(tǒng)在傳動裝置上要盡量簡化；在進給結構上要采用低摩擦、無間隙、高強度的傳動零部件；在床身結構上要注意提高其剛度和固
有頻率 。
二、主傳動運動的變速系統(tǒng)
數(shù)控機床的主傳動運動是產生主切削力,速度較高,消耗的切削功率最大。例如,數(shù)控車床上主軸帶動工件的旋轉運動,立式加工中心上主軸帶動銑刀、鏜刀和砂輪等的旋轉運動。數(shù)控機床的主傳動運動是通過主傳動電機拖動的。數(shù)控機床的變速是按照控制指令自動進行的, 因此,變速機構必須適應自動操作的要求。由于直流和交流變速主軸電機的調速系統(tǒng)日趨完善,不僅能方便地實現(xiàn)寬范圍的無級變速,而且減少了中間傳遞環(huán)節(jié)和提高了變速控制的可靠性。因此,在數(shù)控機床的主傳動系統(tǒng)中更能顯示出它的優(yōu)越性。
（一）帶有變速齒輪的主傳動。這是大、中型數(shù)控機床采用較多的一種方式。通過少數(shù)幾對齒輪減速,增大了輸出扭矩,以滿足主軸對輸出扭矩特性的要求。一部分小型數(shù)控機床采用此種傳動方式, 以獲得強力切削時所需要的扭矩?；讫X輪的移位大都采用液壓撥叉或直接由液壓油缸帶動齒輪實現(xiàn)。（二）通過皮帶傳動的主傳動。主要應用在小型數(shù)控機床上,可以避免齒輪傳動引起的振動與噪聲。但它只適用于輸出轉矩較小的主軸。（三）由調速電機直接驅動的主傳動。這種主傳動方式是由電動機直接驅動主軸,即電動機的轉子直接裝在主軸上,大大簡化了主軸箱體與主軸的結構,有效地提高了主軸部件的剛度。但主軸輸出扭矩小,電機發(fā)熱對主軸的精度影響較大。近年來,多采用交流伺服電動機。
三、進給傳動系統(tǒng)
（一）聯(lián)軸器。聯(lián)軸器是連接進給機構兩根軸使之一起回轉來傳遞扭矩和運動的一種裝置。目前聯(lián)軸器的類型繁多,有液力式、電磁式和機械式。其中,機械式聯(lián)軸器的應用最為廣泛。
（二）減速機構
1、齒輪傳動裝置。各種機床的傳動裝置中幾乎都有齒輪傳動。在數(shù)控機床伺服進給系統(tǒng)中采用齒輪傳動裝置的目的有兩個。一是將高轉速的轉矩的伺服電機(如步進電機、直流和交流伺服電機等)的輸出變?yōu)榈娃D速大轉矩的執(zhí)行件的輸入; 另一個是使?jié)L珠絲杠和工作臺的轉動慣量在系統(tǒng)中占有較小的比重。此外,對于開環(huán)系統(tǒng)還可以保證所要求的運動精度。
2、同步齒形帶。同步齒形帶傳動是一種新型的帶傳動。它利用齒形帶的齒形與帶輪的輪齒依次嚙合傳遞運動和動力, 因而兼有帶傳動、齒輪傳動及鏈傳動的優(yōu)點,且無相對滑動, 平均傳動比較準確,傳動精度高,而且齒形帶的強度高、厚度小、重量輕, 故可用于高速傳動。齒形帶無需特別張緊,故作用在軸和軸承上的載荷小,傳動效率也高,現(xiàn)已在數(shù)控機床上廣泛應用。
3、滾珠絲杠螺母副。為了提高進給系統(tǒng)的靈敏度、定位精度和防止爬行,必須降低數(shù)控機床進給系統(tǒng)的摩擦并減少靜、動摩擦系數(shù)之差。因此,形成不太長的直線運動機構常用滾珠絲杠螺母副。它的作用是將旋轉運動轉變?yōu)橹本€運動或將直線運動轉變?yōu)樾D運動。特點是傳動效率高,摩擦力小,壽命長,經預緊后可消除軸向間隙,無反向空行程。滾珠絲杠副作為數(shù)控機床直線驅動執(zhí)行單元,在機床行業(yè)得到廣泛運用,極大地推動了機床行業(yè)的數(shù)控化發(fā)展。
四、影響機械傳動系統(tǒng)動態(tài)特性的因素分析
數(shù)控機床的機械傳動系統(tǒng)的最低諧振點一般都發(fā)生在滾珠絲杠—工作臺之間。在數(shù)控機床工作時 ,機械傳動系統(tǒng)的輸入和輸出是不完全一致的 ,在不同的系統(tǒng)固有頻率下其輸入與輸出的差別也不同。輸入與輸出差值越大 ,說明系統(tǒng)的動態(tài)特性越差 ,造成工作臺的運動誤差越大 。當輸入頻率與絲杠一滑枕系統(tǒng)的固有頻率相同時 ,系統(tǒng)將產生共振而無法工作 。
為提高系統(tǒng)動態(tài)性能 ,提高其絲杠一滑枕系統(tǒng)的最低縱振固有頻率ωnc和絲杠一滑枕系統(tǒng)的最低扭振固有頻率ωnt是必須的；即應注意增大系統(tǒng)剛度,減小系統(tǒng)慣性,以提高系統(tǒng)頻率。但增大剛度往往導致系統(tǒng)結構尺寸加大,慣性也不是越小越好 ,必須保持適當?shù)臄?shù)值。較大的系統(tǒng)阻尼不利于系統(tǒng)精度的提高 、降低系統(tǒng)的快速響應性 ,但可提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性；小的阻尼會提高系統(tǒng)的快速響應性 ,但同時也使系統(tǒng)的穩(wěn)定性減小；所以保證系統(tǒng)有適當?shù)南到y(tǒng)阻尼也是十分必要的。
五、機械傳動系統(tǒng)引起的控制誤差分析
機械傳動系統(tǒng)的控制誤差除了零部件的制造及安裝所引起的誤差外,還有由于機械傳動系統(tǒng)的動力參數(shù)（如剛度、慣量、摩擦、間隙等）所引起的誤差。在系統(tǒng)設計時,必須進行誤差分析,將這些誤差控制在允許范圍內。
（一）系統(tǒng)失動量max：失動量,又叫死區(qū)誤差,是指啟動或反向時,系統(tǒng)的輸入運動與輸出運動之間的差值。產生失動量的主要原因有傳動機構中的間隙,導軌運動副間的摩擦力以及電氣系統(tǒng)和執(zhí)行元件的啟動死區(qū)(又稱不靈敏區(qū))。
如果機械傳動系統(tǒng)采取了比較好的消除傳動間隙的措施,如驅動電機軸與滾珠絲杠直接剛性連接,整體螺母預加負荷等,則由傳動間隙引起的死區(qū)誤差可忽略不計;電氣系統(tǒng)及執(zhí)行元件的特性在這里不涉及;則系統(tǒng)失動量可考慮為導軌運動副間的摩擦力引起的失動量。
max=2Fμ/Komin×10?=2mgμo/ Komin×10?mm
式中Fμ一導軌靜摩擦力;
Komin一傳動系統(tǒng)最小拉壓剛度;
g一重力加速度,9.8m/s?;
μo一導軌靜摩擦系數(shù),0.2。
（二）系統(tǒng)剛度引起的定位誤差δk
在工件加工過程中,機械滑臺的位置是變化的,因此滾珠絲杠的傳動剛度也是不斷變化的。對于開環(huán)控制系統(tǒng),由傳動剛度引起的定位誤差為：
δk=Q1/K1－Q2/K2
式中 Q1、Q2一機械滑臺在不同位置時的進給力；
K1、K2一機械滑臺在不同位置時的傳動剛度 。
定位誤差的檢驗是在空載時進行的，則由傳動度引起的最大定位誤差δkmax為
kmax=Fμ（1/Komin－1/komax）
式中Komax一傳動系統(tǒng)最大拉壓剛度。
六、結語
第5篇：機械傳動的效率范文
[關鍵詞]液壓傳動技術；工程機械；行走驅動系統(tǒng)；應用；發(fā)展
行走驅動系統(tǒng)在工程機械中發(fā)揮著重要的作用，它是工程機械最重要的組成部分之一。相較于工作系統(tǒng)而言，工程機械對行走驅動系統(tǒng)提出了更高的要求，要求它的器件有更長的壽命、更高的效率，還要求它能夠在反方向傳輸動力、差速、變速調速以及改變輸出軸的旋轉方向等各方面都能夠具有更好的能力。本文主要分析液壓傳動技術在工程機械行走驅動系統(tǒng)中的應用與發(fā)展。
1.基于單一技術的液壓傳動方式
1.1液壓傳動方式的優(yōu)勢。相較于其他傳動方式（機械傳動方式、液力傳動方式、電力傳動方式等）而言，液壓傳動方式在壓力與流量的控制方面更容易實現(xiàn)。液壓傳動方式的優(yōu)勢在于它的傳遞效率非常高，能夠充分利用功率，還可以進行恒功率輸出控制；另外，液壓傳動方式的系統(tǒng)結構較為簡單，正向與反向運轉皆可進行且速度的剛性非常大；此外，液壓傳動方式具有靈活的布局與便捷的調節(jié)，它可以根據(jù)工況需要，合理布置驅動輪、發(fā)動機以及工作機構等部件，在任意調度的轉速下，發(fā)動機都能夠工作，且傳統(tǒng)系統(tǒng)能夠發(fā)出比較大的牽引力，在輸出轉速的范圍較寬的情況下保持較高的效率，因此液壓傳動方式幾乎應用于所有的工程機械裝備，特別是對于在作業(yè)中需要頻繁的啟動和變速的車輛而言，這種傳動方式十分重要。
1.2液壓傳動方式的發(fā)展前景。隨著發(fā)動機轉速控制的恒壓以及恒功率組合變量調節(jié)系統(tǒng)、極限負荷調節(jié)閉式回路的開發(fā)，液壓傳動技術在工程機械的行走驅動系統(tǒng)中的應用具有良好的發(fā)展前景。此外，將液壓技術與電子技術相結合，加上各類傳感元件的運用以及計算機控制技術的引入，使液壓元件的工作范圍得到了極大地擴展。另外使用液壓傳動技術從而實現(xiàn)工程機械的節(jié)能環(huán)保化與智能化，是其主要的發(fā)展趨勢。
2.發(fā)展中的液壓傳動技術
在工程機械的實際運用中，各種傳動技術之間相互結合與滲透，例如電力與液壓的傳動裝置中，多少都會包含有機械傳動的環(huán)節(jié)，而在新型的液力傳動裝置中也會設置液壓控制系統(tǒng)，但由于液壓傳動方式集布局的靈活性與調節(jié)的便捷性、高功率密度等優(yōu)勢于一身，在工程機械（特別是在行走驅動系統(tǒng)）的應用中占據(jù)著重要的地位。
2.1液壓傳動與液力、機械傳動方式的復合液壓傳動與液力、機械傳動方式的復合可分為分位、分時方式的復合以及并聯(lián)與串聯(lián)方式的復合。1.分位與分時方式的復合。分位方式采取在車輪內部的輔助液壓驅動裝置（輪邊液壓驅動裝置）上直接安裝液壓馬達，從而有效地解決工程機械行走驅動系統(tǒng)在無法采用全輪驅動的情況下又要使牽引性能提高，使傳統(tǒng)的機械裝置難以布置的問題。液壓傳動方式具有無級調速的性能，可以使不同傳動方式的驅動輪之間協(xié)調同步。該技術可用于有部分自走驅動能力的工程機械，例如自走式鏟運機、自走式平地機。分時方式對于轉移空駛速度（在非作業(yè)的狀態(tài)下）和作業(yè)速度相差非常大的車輛，低速作業(yè)時采用附加液壓傳動裝置，高速行駛時采用傳統(tǒng)的機械變速器兩種方式能夠很好地解決兩種工況的要求。機械與液壓分時驅動的技術被廣泛地應用于田間移栽機或飛機除冰車等機具和車輛上。2. 并聯(lián)與串聯(lián)方式的復合。并聯(lián)方式結合了液壓傳動無級調速性能以及機械傳動的高穩(wěn)態(tài)效率的優(yōu)勢，從而可得到兼具無級變速性能與比較寬的高效區(qū)和高效率的變速裝置。串聯(lián)方式則是在液壓變速器與馬達的驅動橋與輸出端之間設置機械變速器，從而使調速的高效區(qū)擴大，以達到分段無級變速的目標。該技術廣泛應用于聯(lián)合收獲機與裝載機上。
2.2二次調節(jié)靜液傳動系統(tǒng)。通過調節(jié)液壓元件從而使機械能與液壓能相互轉換的傳動技術即是二次調節(jié)靜液傳動技術。該技術是在壓力藕聯(lián)系統(tǒng)的基礎之上，在液壓元件泵以及馬達之間使用壓力耦合方式，且實時調節(jié)馬達的排量，從而使負荷扭矩達到平衡，該技術主要特點在于在傳動過程中實現(xiàn)能量的回收及再利用，可應用于車輛傳動、鋼鐵工業(yè)以及造船工業(yè)等領域。
由于工程機械日益向機電一體化和智能化的方向發(fā)展，對工程機械的行走驅動系統(tǒng)的要求也逐步提高。隨著液壓技術發(fā)展和液壓元件的完善，使液壓傳動技術在工程機械系統(tǒng)的應用中越來越占據(jù)優(yōu)勢，隨著液壓技術與傳感技術以及微電子技術等的有機結合，液壓傳動技術必會使工程機械的行走驅動系統(tǒng)發(fā)展越來越好。
參考文獻
[1]劉振國.簡論液壓傳動技術在工程機械中的應用[J].中國科技博覽，2012，（7）.
[2]王彩霞.液壓傳動的應用技術[J].新技術新工藝，2010，（5）.
第6篇：機械傳動的效率范文
關鍵詞：拖拉機；液壓機械無級變速器；特性研究
中圖分類號：S219 文獻標識碼：A
液壓機械無級變速器簡稱HMCVT，是一種液壓功率流與機械功率流并聯(lián)的新型傳動裝置。根據(jù)其液壓機械傳動能夠實現(xiàn)傳動高效率，這種液壓傳動的可控調速與其機械傳動二者之間相互結合，能夠實現(xiàn)無級變速。這種變速器適用于農業(yè)拖拉機的液壓無級變速器轉動方案的設計理論和方法、發(fā)動機與傳動系統(tǒng)的匹配理論、傳動系統(tǒng)動態(tài)特性和性能的研究，這種裝置能夠提高車輛的動力性、經濟性以及自動化水平。在拖拉機液壓機械無級變速器特性的研究過程中，通過對無級變速器傳動方案的研究，在其過程中能夠不斷的優(yōu)化設計的結構參數(shù)，主要對于無級調速、轉矩、功率分流、功率流、效率、牽引特性等進行研究，提出了新的設計方案，對于發(fā)動機與傳動系統(tǒng)的匹配理論，在這種動態(tài)研究中能夠實現(xiàn)一定的工程價值。
1 液壓機械無級變速器
在車輛的自動變速中，無級變速能夠實現(xiàn)發(fā)動機與動力傳動系統(tǒng)的最佳匹配，目前機械式無級變速傳動器分為兩大類：靠剛性轉動體接觸的摩擦力傳遞動力的牽引傳動式、考撓性的帶或鏈與帶輪的摩擦力傳動動力的帶傳動式。其中由于金屬帶式無級變速器主要靠金屬塊與帶輪摩擦產生的摩擦力矩實現(xiàn)動力的傳遞，這種傳遞功率大小就會受金屬塊與帶輪之間的摩擦系數(shù)和工作表面壓力的限制，單路傳遞的功率不夠大，其使用壽命和效率不高，因此這種變速器很少在拖拉機上使用，同時由于液壓式傳動主要靠液體的壓力傳遞動力，在運行的過程中通過工作腔的容積進行的，其自身的慣量小、動作比較靈敏、傳動相對比較穩(wěn)定，具有過載保護的功能等，這種液壓式無級變速器能夠在比較寬的正反轉范圍內實現(xiàn)可控的無級變速，并且能夠保證轉速運行的高，這就使車輛保證最穩(wěn)定的速度。因此在機械運行中，基本上都朝著液壓式無級變速轉動的方向發(fā)展，能夠使得這種大功率液壓無級傳動正常的運行。
2 無級變速轉動的特性分析
在工程運行過程中，通常采用多段式液壓機械無級變速轉動裝置，這種裝置由匯流排組，其中以兩段式液壓機械無級變速轉動為代表，它在傳動時由兩行星排組合而成。通過研究拖拉機液壓機械無級變速器的設計來對其特性進行具體分析。由于拖拉機的作業(yè)環(huán)境比較惡劣，其外界負荷波動比較頻繁，因此這就要求拖拉機發(fā)動機或者變速箱要適時的變更轉速以及轉矩來適應負荷和行駛阻力進行不斷的變化，這樣來保證拖拉機的經濟性和動力性。對于無級變速器來說要根據(jù)拖拉機的實際作業(yè)需要來隨時的進行調整內部之間運行的轉速和轉矩，自動的適應外界工況的各種變化，根據(jù)分析可以了解到：液壓機械無級變速傳動是一種液壓功率流與機械功率流并聯(lián)的新型傳動裝置，通過傳動來實現(xiàn)轉動高效率，通過液壓傳動與機械傳動來實現(xiàn)無級變速。在設計中需要注意的是要考慮拖拉機作業(yè)的實際狀況，要選則好合適的工作速度，這就要求變速器要有較大范圍的速度運轉和作業(yè)中速度段有高的效率。
2.1 無級調速特性的分析
對于無級調速的分析主要是研究變量泵與定量馬達排量的變化程度來具體的分析，觀察拖拉機在行駛過程中的速度來實現(xiàn)的。
2.2 轉矩特性的分析
由于液壓傳動系統(tǒng)所傳遞的轉矩受到高壓溢流閥最高油壓的限制。在拖拉機轉矩設計中，通過研究其輸出軸上負載轉矩，定量馬達的負載轉矩進行具體研究，最終液壓機械無級變速器各段輸出轉矩的極限值取決于定量馬達最大輸出轉矩來實現(xiàn)的。在實際拖拉機的運行過程中，所設計的液壓機械無級變速器要滿足拖拉機的轉矩作業(yè)。
2.3 功率分流特性的分析
其中拖拉機液壓機械無級變速器的液壓功率分流比、行星排特性參數(shù)、齒輪副轉動比、變量泵和定量馬達排量比一級系統(tǒng)速比，這些參數(shù)之間存在著相關的關系，主要的表現(xiàn)如圖1。
圖1 各段液壓功率分流比
2.4 功率流以及循環(huán)功率特性的分析
通過研究拖拉機液壓機械無級變速傳動的系統(tǒng)，功率流是液壓機械無級變速器中功率傳遞的路線，在運行過程中，當構件在受力端點處轉速、轉矩的方向相同時，這個構件在此處就是輸入功率；當構件在受力端點處轉速、轉矩方向相反時，其構件在此處就是輸出功率。功率的流向用“≥”表示。而循環(huán)功率是一種相對比較封閉的系統(tǒng)，在運行時，它所具有的無用功率，不輸出系統(tǒng)，在系統(tǒng)的內部引起了摩擦的損失，這就使得機械在運行時降低了傳動效率。
2.5 效率特性的分析
在效率特性的研究中，液壓機械無級變速器自身屬于閉式行星齒輪轉動，存在著循環(huán)功率，在運行時需要較大的范圍，這才能夠保證整體的傳動效率在不同的車速中以及負載矩陣的變化中正常的運行。通過變量泵馬達的運行，設計最佳的效率。
2.6 牽引特性分析
在拖拉機的正常運行中，其中的牽引性主要是研究拖拉機發(fā)動機、傳動系統(tǒng)、行走機構和工作裝置各個參數(shù)之間的配合情況。。其中，液壓機械無級變速器在運行中能夠連續(xù)的無級變化來控制速度，其自身的牽引特性就是對拖拉機各個相應曲線包絡線的研究，能夠保證在發(fā)生任何牽引力時，發(fā)動機都能在靠近滿負荷處正常的運行，這就提高了拖拉機在作業(yè)中的生產率，同時節(jié)省了拖拉機的燃油率。
3 結語
本文通過對拖拉機液壓機械無級變速器的研究，主要通過各個特性的分析，使無級變速轉動的設計改善了車輛運行的效率，對于我國目前農業(yè)的發(fā)展能夠起到一定的促進作用，保證拖拉機運行的效率。因此要不斷研究其中的特性，提高無級變速器的動力性、經濟性以及操作自動化的水平。為拖拉機提供更高的設計方案。
參考文獻
[1] 周立國，許友立.農業(yè)拖拉機用多段液壓機械無級變速器設計[J].農業(yè)工程，2010（23）.
第7篇：機械傳動的效率范文
《機械設計》對于學生而言，所涉及的其他知識較多，需要學生擁有一定的知識面。并且在該課程當中所要學習的概念大多較為抽象，理解起來具有一定難度，加之公式較多且相對復雜。尤其是機械傳動部分需要涉及的傳動類型廣泛，這就需要教師立足于學生的基本情況和具體的教學目標，進而優(yōu)化教學方案和方法，最終提高教學質量。
1 學生的學習現(xiàn)狀分析
由于該課程的復雜性，教師在進行教學之時相對細化，這就造成部分學生的依賴性大，很難進行獨立的思考和自學。使其在相關知識之上的串聯(lián)性不好，造成知識點脫節(jié)，對于知識的認識也只是在一個相對淺顯的層面，很難進一步深化。這就要求教師在教學當中不僅需要側重重難點的講述，更重要的是引導學生漸漸熟悉技巧，學會獨立思考。通過創(chuàng)設教學情景、團隊合作等方式，不斷提高其積極性和主動性，創(chuàng)造良好的學習氛圍，進而提高機械傳動教學的質量和學習效率。
2 教學方式
2.1 活躍課堂氣氛，提高主動性
首先，可以在教學當中適當?shù)拇┎逵腥さ幕迎h(huán)節(jié)，進一步的提高學生的主動性和積極性。比如在帶傳動的教學之上可以先針對其原理進行講解，然后在課程當中穿插例如：帶傳動需要嗎？類似這種問題，很容易引起學生的興趣和提高討論熱情，并且通過討論而牢記其原理和特點。其次，可以利用實驗，進而吸引其注意力，進一步調動積極性。比如當進行蝸桿傳動的教學之時，可以將相關教具帶上。陌生的教具非常容易引起學生的好奇心，在上課之時學生就會精力高度集中。當講到相關內容之時，可以請同學上前進行示范。通過學生親自動手和示范，不僅將有效的提高其興趣和學習積極性，而且較為形象生動的畫面會刺激學生的記憶，進而使其將該部分的重要內容結合示范畫面進一步加深印象和理解。然后，直觀教學法。輪系部分的內容相對枯燥，并且難以理解?？梢越柚庇^的教具進行教學，以加深學生的記憶。最后，例舉生活實例。通過一些和生活相關的實例，進而引起學生共鳴，將理性認識和感性認識相結合。比如鏈傳動是自行車的一種傳動方式，就可以充分利用這個學生再熟悉不過的例子。通過身邊常常見到的東西再聯(lián)系到所學習的內容，將在一定程度之上降低難度，提高學生的自信心和學習興趣。
2.2 通過分析對比培養(yǎng)綜合研究問題的能力
在進行傳動的相關知識的分析之時，既要讓學生了解每種傳動的個性，又要了解其內在聯(lián)系，即共性。通過兩者的對比分析可以進一步深化學生的認識，漸漸培養(yǎng)其綜合運用能力。由于引起齒輪傳動失效的因素較多，學生在掌握和記憶之上都可能存在不同程度的問題。就可以使用表格分析法，將所有相關項目通過制作表格的方式直觀的呈現(xiàn)在眼前。通過一目了然的羅列和分析，既能夠有效的加強理解和記憶，又能夠將不同的原因進行對比分析和記憶。教師在示范表格分析法之時，只需要將其中較為重要的幾項進行示范，其余的則交給學生通過自主學習或者小組討論完成，在提高教學質量的同時培養(yǎng)其自主學習能力和團隊合作精神。
2.3 鞏固訓練
通過以上幾種方式，學生已經對機械傳動有了一定的認識和理解，為了進一步加深理解和記憶，就需要進行及時的鞏固訓練。比如對于設計的計算過程，可以在教學當中通過例題詳細分析和說明。需要注意的是，在教學當中學生始終都是教學的主體，因此要讓學生充分參與進來。通過教師和學生的互動，教師在一旁做適當?shù)妮o助，以及學生之間的互幫互助，促進學生積極的進行思考，將理論知識和實踐充分結合起來。教師在這其中只需要進行必要的指引，不斷的鼓勵和引導學生提高自信心，克服難關，進而達到提高學習效率的目的。在課后也需要留下適當?shù)木毩?，進一步鞏固相關知識。通過課后練習，學生親自動手能夠有效的提高其嫻熟度，并且將理論運用到實踐當中。同時在練習之時可以將幾種有關機械傳動知識放在一起進行，豐富其知識體系，幫助學生舉一反三，培養(yǎng)發(fā)散思維。只有這樣才能夠推動學生進一步認識機械傳動，運用相關知識，進而為之后的發(fā)展打下良好基礎。使其不斷的提高專業(yè)技能，培養(yǎng)創(chuàng)新能力和實踐能力，最終成為一名優(yōu)秀的設計工作者。
第8篇：機械傳動的效率范文
關鍵詞：數(shù)控銑床；數(shù)控車床；工件加工中心；主軸結構；日常維護
主軸部件是數(shù)控機床的核心部件，其運轉精確度、耐磨性能、防震性能、機械強度等都會影響到工件加工的質量，再加上操作過程中還會有環(huán)境的影響以及人為因素的影響，工件加工的質量就更難得到保證。所以要從可控的方面著手，將一切可控因素都調整到位，比如數(shù)控機床的主軸結構設計以及主軸結構的日常維護等。
1 數(shù)控機床主軸部件結構特點
目前所使用的數(shù)控機床類型主要包括數(shù)控車床、數(shù)控銑床以及工件加工中心。
1.1 數(shù)控車床主軸部件結構特點
（1）主軸的主體結構是一個空心階梯軸。
（2）主軸的前面部分主要由法蘭盤和專門的卡盤結構組成。
（3）主軸的后面部分放置回轉油缸。
（4）主軸空心部分用于設置油缸的活塞桿。
（5）車床的傳動裝置主要有齒輪傳動、傳送帶傳送以及齒輪-傳送帶組合傳動等方式。
（6）驅動器主要作用是連接電動機，驅動數(shù)控車床的運轉。
（7）光電脈沖編碼器，用于測量主軸的轉動速度，并及時反饋信息至數(shù)控系統(tǒng)。
（8）回轉油缸的主要作用是通過調整液壓來控制卡盤裝置與法蘭盤的結合與分離。
1.2 數(shù)控銑床主軸部件結構特點
（1）同數(shù)控車床一樣，主軸的中心是空心的。
（2）主軸的前面部分是一個比例為7：24的錐型孔洞，并且在端面上設有一對專門的主軸轉矩檢測裝置將主軸轉矩數(shù)據(jù)傳輸給銑刀。
（3）主軸的后面部分設有液壓缸裝置用于放松銑刀。
（4）主軸中間的空心部分用于彈簧的安裝、以及銑刀固定刀爪的安裝等。
（5）主軸的傳動裝置主要是齒輪傳動，而且是變速傳動。
（6）電氣結構與數(shù)控車床相似，驅動器用于連接電動機，驅動數(shù)控銑床的運轉；光電脈沖編碼器，用于測量主軸的轉動速度，并及時反饋信息至數(shù)控系統(tǒng)；液壓缸的主要作用是通過調整液壓來控制回路[1]。
1.3 工件加工中心主軸部件結構特點
工件加工中心主軸部件的大致結構與數(shù)控銑床相類似，唯一不同的地方在于工件加工中心自帶刀庫和自動換刀的裝置，自動化程度相對較高，在控制結構上與數(shù)控銑刀會有所不同，具體表現(xiàn)在：
（1）主軸多出一個停轉精度控制裝置，主要作用是嚴格控制好主軸停止的位置，便于自動換刀裝置進行精準、有效率的換刀。
（2）刀庫配送刀具的系統(tǒng)與數(shù)控系統(tǒng)聯(lián)系在一起，使得刀庫配送出的刀具能及時被數(shù)控裝置調用到數(shù)控機床，完成自動換刀工作[2]。
2 數(shù)控機床主軸部件的故障診斷與日常維護
2.1 數(shù)控機床主軸部件的故障診斷
主軸部分是數(shù)控機床的核心部分之一，一旦發(fā)生故障，將會影響整個數(shù)控機床的正常運行，所以要及時發(fā)現(xiàn)故障，并采取相應措施進行維修，維持數(shù)控機床的正常穩(wěn)定運行。
2.1.1 主軸故障特點
數(shù)控機床的主軸系統(tǒng)主要由機械傳動部分以及電氣控制部分組成，所以主軸故障也有機械傳動故障與電氣控制故障兩類。其中機械傳動部分出現(xiàn)故障頻率最高的部分是那些活動比較頻繁的部分，比如主軸的旋轉部分、作往返直線運動的部分等，所以尋找故障源頭時通常是從這些活動頻繁的部分找起。比如在刀具從刀庫中調出來時，數(shù)控機床上的拉刀桿卻無法準確地抓住刀具，這時就應該檢查拉刀桿的運行軌跡，觀察其運行軌跡是否與初始設置的軌跡相符，因為拉刀桿是進程做往返直線運動的，由于頻繁地活動使運動軌跡很容易發(fā)生偏差。而電氣控制系統(tǒng)中最容易發(fā)生故障的是電動機，因為只要數(shù)控機床在運轉，電動機就在一直不停的工作狀態(tài)當中，長期負載使得電動機有一定損傷，容易出現(xiàn)故障。
2.1.2 主軸故障診斷
主軸系統(tǒng)的故障診斷通常從簡單的機械傳動故障檢測開始，機械傳動故障一般表現(xiàn)地比較明顯，很容易發(fā)現(xiàn)故障的源頭，而電氣控制故障一般隱藏在電氣設備的內部，故障難以發(fā)現(xiàn)。所以主軸部分的故障診斷是以“先機械、后電氣”為診斷原則，可以明顯提高診斷效率。
2.2 數(shù)控機床主軸部件的日常維護
要想實現(xiàn)加工工件質量高、加工工件精確度高、生產效率高等工件加工目標，不僅需要選擇合適性能的數(shù)控機床和加工工藝，還需要在數(shù)控機床未使用時做好日常維護工作，保證數(shù)控機床在待機時也可以保持最佳狀態(tài)，便于下一次的投入使用。
數(shù)控機床的維護不僅包括對故障的維修工作，還包括日常的維護。只有將日常的維護工作做到位了，才可以減少環(huán)境對數(shù)控機床的損壞，延長數(shù)控機床主要部件的使用年限，并能有效減少故障發(fā)生的幾率，在一定程度上提高了數(shù)控機床運轉的安全性和穩(wěn)定性。而主軸部件是數(shù)控機床的核心部件之一，所以是日常維護過程中重點關注的對象。
對數(shù)控機床主軸部分的日常維護主要從、冷卻以及密封性檢查等幾個方面進行，具體操作方法如下：
（1）適當?shù)?，可以使主軸軸承的摩擦系數(shù)降低，減少軸承運轉時因摩擦產生的熱量，降低軸承運轉時的溫度；也可以減少軸承的磨損程度，延長主軸軸承的使用年限。在進行維護時，如果軸承運轉速度較慢，那么可以用液體油液進行循環(huán)涂抹；如果軸承運轉速度較快，為了保證安全，可以使用油噴霧的方式來進行[3]。
（2）主軸部件的冷卻維護工作主要是針對軸承的，主軸軸承在運轉時會因為摩擦釋放出大量熱量，工作溫度快速升高，所以為了防止軸承因高溫被損壞，要及時進行冷卻。
（3）主軸部件的密封性檢查主要是為了防止外界的灰塵、碎屑以及其他雜物等混入主軸內部，對主軸內部的部件造成損壞以及防止所涂抹的油發(fā)生滲漏。如果使用橡膠密封圈進行密封，則需要檢查密封圈的密封性，如果密封圈發(fā)生老化或者破損現(xiàn)象要及時進行更換。
3 結束語
數(shù)控機床中的三種類型：數(shù)控車床、數(shù)控銑床、工件加工中心各有各的主軸結構特點，要根據(jù)實際工件加工需要選擇合適的數(shù)控機床；此外，數(shù)控機床的日常維護對數(shù)控機床的正常穩(wěn)定運行有十分重要的作用，希望數(shù)控機床的維護人員能夠引起重視，認認真真做好數(shù)控機床的維護工作。
參考文獻
[1]郭辰光，王鵬家，田鵬，等.基于遺傳算法的數(shù)控機床主軸優(yōu)化設計方法[J].東北大學學報（自然科學版），2011，32（06）：850-853.
第9篇：機械傳動的效率范文
關鍵詞：Adams； 飛針測試機； 同步帶傳動； 動態(tài)特性
中圖分類號：TP216文獻標志碼：B
0引言
飛針測試機是PCB生產過程中進行電氣測量的重要設備之一，用來檢測短路、開路及相位差等PCB板故障.從結構上講，飛針測試機有臥式和立式2種結構形式.一般情況下，飛針測試機安裝有4～8個測試探針[1]（也有2，12和16個探針的情況），通過x，y和z軸的運動以及導向系統(tǒng)，實現(xiàn)探針的精確定位，并完成電氣測量.飛針測試機是一種精密測試設備，測試精度是其重要的技術指標.立式結構的飛針測試機結構簡圖見圖1，該測試機裝有4個測試探針，共12個軸.同步帶用于傳遞動力和運動，是機械傳動中重要的傳動形式.與其他皮帶傳動不同，同步帶傳動在原理上打破靠摩擦傳動的傳統(tǒng)概念，是一種嚙合傳動.隨著科學技術的不斷進步，新型材料不斷發(fā)展并迅速地應用于同步帶傳動；同時，伴隨制帶設備和工藝水平的持續(xù)提高，使得帶傳動的工作能力顯著增強.同步帶綜合帶傳動和齒輪傳動的優(yōu)點，可實現(xiàn)遠距離傳動，并且傳動比準確.同步帶具有以下傳動特點[2]：（1）傳動準確，沒有打滑；（2）能適用于高速、長時間連續(xù)運轉；（3）結構緊湊，質量輕；（4）維護方便，非金屬與金屬的接觸無需；（5）不是摩擦傳動，傳動效率高，可達98%～99%；（6）傳動平穩(wěn)，沖擊性小，噪聲小；（8）速比大，載荷范圍大，傳動比可達12～20，能用于數(shù)瓦至數(shù)百千瓦的傳動.上述特點使同步帶傳動在機械傳動中占據(jù)重要地位，而且從易損件向傳動的功能部件演變，已在許多場合替代其他傳動形式.[3]
絲杠傳動已經在飛針測試機上得到成功應用，主要緣于這種傳動形式在技術上的優(yōu)越性.將同步帶傳動應用針測試機，并且滿足設備的性能要求是一種挑戰(zhàn).相比于絲杠傳動和直線電機傳動，同步帶傳動有著自身的優(yōu)勢——成本低廉、結構簡單.
飛針測試機同步帶傳動系統(tǒng)采用同步帶作為x和y軸的傳動機構，x和y軸分別采用導軌滑塊和直線軸承作為導向機構.通過同步帶傳動和相應的導向機構，將步進電機的旋轉運動轉換為直線運動，以實現(xiàn)測試探針的定位.
獲取同步帶的運動特性，有助于更好地把握同步帶傳動系統(tǒng)的設計和改進.結合同步帶傳動技術和Adams動力學分析軟件，對飛針測試機同步帶傳動系統(tǒng)進行動力學仿真，研究同步帶在傳動過程中的動態(tài)特性.
1飛針測試機同步帶傳動分析
1.1仿真模型的建立
本文僅對y軸方向的同步帶傳動系統(tǒng)進行動力學仿真，獲取其運動特性.Adams 2012集成機械傳動模塊，包含齒輪傳動、鏈傳動和帶傳動等3種傳動形式，可以方便地建立同步帶傳動系統(tǒng).同步帶及帶輪在Adams中建立，而其他構件從CAD中建立，并導入Adams.在建模過程中，對結構進行合理簡化，如將測試頭等效為2 kg質點，目的在于提高仿真效率.在主動輪上施加驅動，驅動速度曲線見圖2.該曲線表示測試機的測試工況，在0.2 s內完成一次測試過程（包括定位及測試），其中，定位時間為0.05 s.飛針測試機同步帶傳動系統(tǒng)仿真模型見圖3.
在突加驅動的情況下，輪齒與帶輪的嚙合接觸，使得膠帶不斷伸長和縮短，并引起帶中的拉力不斷波動.在受力發(fā)生改變時，帶節(jié)的受力會產生明顯的波動，并且呈現(xiàn)一定的周期性，在阻尼作用下，力的波動逐漸減小；當外力不再發(fā)生變化時，帶節(jié)的受力會趨于平穩(wěn).帶的這一特點表明，力的變化會引起同步帶中拉力的波動，在沿帶運動的方向上（以下稱為切向）帶的張力在持續(xù)變化，從而引起瞬時加速度和瞬時速度的波動，最終引起位移的波動，且力的突變值越大，引起的位移波動越明顯.因此，在使用同步帶實現(xiàn)精密傳動的設計過程中，應充分考慮帶的這種特性——由張力的持續(xù)變化引起的位移波動.
同步帶某一帶節(jié)的位移法向波動見圖5.值得注意的是，由于帶是一種撓性傳動，帶在工作過程中會產生法向振動.對圖5中的曲線進行傅里葉變換，可知振動基頻約為23 Hz.改變帶輪中心距以及張緊力大小進行仿真，可知帶輪的中心距越大、張緊力越小，帶的振動將越劇烈，振動頻率也相應下降.從本質上講，是同步帶的剛性下降.
分析從動輪角速度曲線，從動輪角速度曲線也是波動的，帶的黏彈性制約著從動輪的響應速度.當驅動力發(fā)生改變時，由于皮帶在進行伸長與縮短的過程，帶節(jié)中的拉力也隨之發(fā)生改變，使得從動輪的轉動速度也發(fā)生著波動，因而其瞬時傳動比并非恒定.
從同步帶的受力，測試頭的加速度、速度和位移以及帶輪轉速等方面對同步帶傳動系統(tǒng)進行分析，以繪制曲線的形式，直觀地表達同步帶傳動系統(tǒng)的響應特性.借助Adams，除能獲取上述同步帶傳動系統(tǒng)的動態(tài)特性外，還能獲取更多的信息，如驅動系統(tǒng)所需的電機扭矩等.
2結論
通過對飛針測試機同步帶傳動模型進行動力學仿真，分析在工況驅動作用下同步帶系統(tǒng)的響應，獲得該系統(tǒng)在傳動過程中的動態(tài)特性.從分析結果看，同步帶動態(tài)特性由同步帶材料本身和安裝結構決定，同時有以下結論.
（1）同步帶傳動是一種撓性傳動，在傳動過程中同步帶會產生法向振動，而振動的幅值與系統(tǒng)剛度有關，表現(xiàn)為帶輪的中心距、材料屬性以及皮帶的張緊程度等.
（2）同步帶本身的黏彈性導致同步帶的切向振動，同步帶的伸縮特性引起位移波動，制約從動輪的響應速度，同步帶傳動的瞬時傳動比并非恒定.
（3）在進行同步帶傳動設計時，應該考慮以下問題：同步帶的定位精度、同步帶的法向及切向振動.對于同步帶的定位精度，可以通過使用位移增益來消除精度誤差加以解決；至于同步帶的法向及切向振動，與傳動系統(tǒng)的動剛度有關.將同步帶傳動應用于高速、高精的機械設備，要求設計的系統(tǒng)應該具有足夠高的低階固有頻率，以保證系統(tǒng)不會因循環(huán)載荷的激勵而產生共振或者較大的法向及切向振動，同時能實現(xiàn)位移的快速整定.需要選擇合適的皮帶張緊力、帶輪中心距，滿足結構的性能要求和質量要求，同時，結構具有良好的性能和較輕的質量也是設計的目的.
參考文獻：
[1]付旭， 方康玲， 陳國慶. 飛針測試機： 結構、原理與實現(xiàn)[J]. 微計算機信息， 2005， 21（8）： 20-21.
[2]張錫山， 徐鐵華. 帶傳動技術[M]. 北京： 紡織工業(yè)出版社， 1988.
[3]秦書安. 帶傳動技術現(xiàn)狀和發(fā)展前景[J]. 機械傳動， 2002， 26（4）： 1-2.
