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机械传动的效率范文1
关键词：机械设计制造；液压机械传动控制系统；应用
引言
随着工业的发展，在机械设计制造过程中，液压机械传动控制系统的出现频率越来越高，这主要是因为该系统能够对能量进行精准的控制和传送，但通过调查可以发现，液压机械传动控制系统在应用的过程中仍旧存在部分问题，因此，这就需要工作人员通过对该系统进行更加深入探究的方式，将其在机械设计制造过程中所具有的功效进行最大发挥，促进我国机械行业的发展。
1液压机械传动控制系统的原理
在液压机械传动控制系统中存在的液体压强一致，在该系统中所应用的活塞，可以根据自身能够承受的压力大小，选择相应压力对系统进行施加，通过保证系统平衡的方式，使液体能够始终处于静止的状态之下，也就是说，小活塞对应的压力值较小，而大活塞对应的压力值较大，并且经由液体所具有的传递性，将压力值进行变换。在对液压进行传动的过程中，需要相应的元件对其加以辅助，其中具有代表性的为动力、控制和执行元件，动力元件存在的意义在于能够对系统运行过程中所需的动力进行产生，例如通过对自身容量加以变化保证动力产生的容积液压泵。在选择所需液压泵时，工作人员不仅应当对其能量消耗的相关因素加以注意，还应当将其进行液压的效率列为重要的参考因素之一，保证液压泵能够与其所在的液压机械传动控制系统完美契合[1]。另外，液压马达也是比较具有代表性的动力元件，它的工作原理是通过对液压能量的转换，使其成为相应的机械能，进而实现对外做工的目的。由此可以看出，液压元件存在的意义在于，通过对系统压力大小和液体流动方向加以控制的方式，保证该系统能够与机械设计制造要求相满足。
2液压机械传动控制系统所具有的优势
液压机械传动控制系统和传统的控制系统相比，在应用范围方面更为广泛，无论是常见的塑料加工，还是技术含量较高的钢铁冶金，该系统都能够将自身所具有的价值进行成分展示，保证制造效率和质量和提高。由于液压机械传动控制系统具有速度快、效率高等诸多优点，在应用其进行机械设计制造的过程中，能够保证传动功率的提高，并且通过和相关微电子技术进行配合的方式，实现在较小的空间范围中，对功率进行精准控制的目标，保证机械质量的提高[2]。当然，需要工作人员明确的是，随着科技的发展，不同行业和部门对该系统及相关技术所具有的要求也变得越发严格，因此，只有通过对系统的不断完善，才能使其更加高效的为机械设计制造进行服务。
3液压机械传动控制系统所具有的不足
一方面，由于液压机械传动控制系统在工作过程中所应用的主要介质是矿物油，一旦出现漏油问题，不仅会对该系统的运行产生不利影响，甚至还会在一定程度上降低其在运行过程中所具有的稳定性，进而导致机械设计制造效率的下降，影响企业效益。另一方面，液体自身所具有的特性决定一旦其温度出现波动，就会对系统自身的运动特定产生相应影响，为了避免这一问题的发生，需要工作人员在应用液压机械传动控制系统进行机械设计制造时，始终保证矿物油温度处于合理范围内。另外，因为液压元件在运行时，较易产生金属粉末，这部分粉末会导致机械污染，进而产生故障，想要降低这一问题的出现几率，需要工作人员在对液压机械传动控制系统进行应用前，首先对其进行彻底的清扫，避免由于灰尘或其他杂质的存在，导致系统故障的发生[3]。另外，在机械设计制造的过程中，应用液压机械传动控制系统虽然已经取得了良好的效果，但仍旧存在问题有待解决，其中最主要的一点就是，现阶段我国所应用的液压机械传动控制系统，部分元件需要通过外国产品的辅助才能加以应用，这对于该系统在我国的高效应用是非常不利的，而且还会导致我国产品与国际标准间的差异，因此，目前相关人员最重要的工作内容就是，对液压机械传动控制系统的不足进行解决，通过提高我国所应用液压技术的整体水平，保证我国机械行业的飞速发展。
4在机械设计制造中对液压机械传动控制系统进行应用的方向
我国在进行国防或经济建设的过程中，都需要对大型工程设备加以应用，而这部分设备大多安装了相应的液压机械传动控制系统。作为近几年新兴的控制系统，液压机械传动控制系统的作用在于，对大型工程设备在工作过程中所具有的需求进行高度满足，这是因为该类设备通常具有极其精确的效率要求，而液压机械传动控制系统能够通过对不同设备的集成化要求进行满足，保证设备与其所处施工条件、环境等需求相符合。另外，现阶段，在机械设计制造中所应用的液压机械传动控制系统已经逐渐呈现出了集成化的发展趋势，这从侧面证明了我国针对该系统所开展的研发工作的方向是正确的，也就是说，在未来的一段时间内，我国必然会研制出与机械设计制造需求高度符合的产品，保证其价值得以最大化的呈现。但需要工作人员注意的是，虽然液压机械传动控制系统的出现，在一定程度上促进了机械行业的发展，但这并不代表该系统已经处于一个科学、高效的工作状态下，现阶段，仍旧存在部分问题在液压机械传动控制系统发展的过程中对其加以阻碍，因此，想要保证该系统的高效应用，需要工作人员以机械行业的现状的基础，通过对该系统在机械设计制造中所体现出的优点和不足进行探究，保证对其现有的缺点加以解决，真正实现通过液压机械传动控制系统的出现，将我国机械行业的发展水平提升到一个全新高度的目标[4]。除此之外，工作人员还应当根据该系统所对应传动技术的优势，将其在工业生产的过程中加以推广的应用。通过对工业市场进行调查可以发现，液压工业在市场中所占销售份额相对较大，几乎占据机械工业总产值的3％，这一数字表明了在工业生产过程中，液压系统和技术存在的必然性，作为具有高传递率的技术，液压机械传动控制系统在结构构成方面与传统系统相比更为简单，因此，这就决定了该系统对功率的利用更加高效，而将液压技术和计算机进行结合，能够对传统技术无法保证对工业生产过程中所涉及的动力和运动参数进行准确控制这一问题进行解决，通过保证传递效率科学性的基础上，实现恒功率生产操作的可能性，达到提高工业生产的效率的效果。
5结束语
综上所述，液压机械传动控制系统作为近几年新兴的技术之一，在机械设计制造过程中具有非常重要的作用，但现阶段仍旧存在急需工作人员加以解决的不足，因此，这就需要工作人员对该系统所对应液压技术进行发展，使其与微电子技术相结合，能够保证液压机械传动控制系统在机械设计制造过程中的有效应用，加快行业的进步。
参考文献
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机械传动的效率范文2
关键词：道路清扫车 机械传动 液压传动 机械液压复合传动
中图分类号：U469.691 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）008-079-02
道路清扫车的使用大大提高了我国的环卫水平，减少了清洁工的劳动强度，路面清扫车不但可以清扫路面垃圾，而且还可以对道路上的空气介质进行除尘净化，既保证了道路的美观，维护了环境的卫生，又维持了路面的良好工作状况，减少和预防了交通事故的发生，延长了路面的使用寿命。
道路清扫车在作业时要求车速在5～10km/h，只有在发动机转速低的情况下才能满足作业速度的要求，但是工作装置却要求高转速，低速行驶的行车速度和高转速驱动的风机之间形成了很难调和的矛盾。为了解决上述矛盾，目前在实际应用中主要采用两种方案：一种是机械传动，就是在底盘上增加副发动机，为工作装置提供动力。另外一种就是采用全液压专用底盘，发动机直接连接液压系统，然后进行能量分配，一部分能量去进入后桥驱动车辆行驶，另一部分进入工作系统驱动清扫作业。但是这种形式动力特性较差，对路面状况要求高，其行驶系统造价昂贵一般只用于中小型清扫车。以上种种缺点限制了液压传动形式在我国的应用。目前我国清扫车广泛采用的是副发动机驱动工作装置。但是这种形式由于增加了副发动机，还必须配置发动机所需的相关附件和控制装置，增加了清扫车的制造成本。同时工作噪声大，工作油耗高造成使用成本也在增加。这种形式往往还会出现“大马拉小车”的现象。
由于全球控制排放等原因，在满足欧I到欧IV排放法规要求的过程中，中型清扫车底盘发动机的功率已经从57kW逐步上升到120kW以上，今后，国家对环卫等特种车辆将会执行更加严格的控制排放标准，如果要求清扫车车的副发动机也达到欧III或欧IV排放标准，清扫车的制造成本，油耗将面临更严峻的考验。针对以上问题，近些年来发展起来的机液复合传动形式能够满足要求。
1 机械-液压复合传动
机械液压复合传动主要由机械路，液压路，功率分汇流机构三部分组成，常见的机械液压复合传动机构可分成输入分流式和输出分流式两种基本形式，如图1所示。
图1（a）是输出分流形式传动，行星排在输出端起汇流作用；图1（b）是输入分流形式传动，行星排在输入端起分流作用。图中B，M分表表示液压泵和马达，X表示行星差动轮系，X可以是单排行星轮系或多排行星轮系组成。系统输入的动力一部分直接输入到差动轮系，为机械功率流。另一部分输入到液压泵B-液压马达M，为液压功率流，最后机械-液压汇合输出。输出分流式的传动比关系式为
机械液压复合传动是通过调节液压元件的排量在机械流给定的基础速度上实现连续的无级变速。在复合传动中机械功率流和液压功率流以相同的方向叠加输出，没有循环功率。图2为配置双发和单发的机械，液压功率流示意图。
2 机械液压复合传动在清扫车上的应用
下面举例介绍一种机械液压复合传动在清扫车上的应用。该方案采用机液复合传动方式，采用一台发动机，在不作业状态下采用机械传动方式，在车辆作业状态下采用机械传动和液压传动复合调节下驱动车辆行驶，实现无极调速。采用这种工作装置可以减少油耗，工作效率更高，同时减少了成本。为了实现目的，具体传动系统方案如图3所示。
在底盘前后传动轴之间安装专门设计的分动箱，箱体内安装有输入轴，行驶输出轴，作业输出轴，行走变量泵，定量马达，行星轮机构。分动箱上设置复合传动输出驱动行驶的变速换挡机构，满足在重污染和交通不便的地段，和在污染较轻交通便利顺畅的路段行驶的需要。
清扫车配置单发动机，采用机械液压复合传动系统，动力系统安装所占空间小，作业时，车辆以机液复合传动方式实现无级变速驱动行驶和作业，能同时以机械传动的方式实现清扫装置进行作业。行走时，切断液压功率流，以机械传动的方式驱动行走，行驶速度快。在行驶动力配置方面，机械功率占总功率的大部分，所需大功率的部分尽量采用机械传动，这样既提高了总体的传动效率又减少了油耗，降低了废气的排量。
图4为应用机械、液压复合传动技术与原双发动机配置时输出效率、功率及油耗的对比图。
3 结论
机械液压复合传动克服了双发和液压传动的缺点，能够在作业状态下实现无级变速，大大的提高了清扫效率和清扫质量。车辆还可以方便的转换为机械传动下的前进行驶和倒车，传动效率高。
参考文献：
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机械传动的效率范文3
因为传动系统是机械不可缺少的组成部分，所以传动系统与机械是同时产生的，甚至可以说，因为有了传运装置，机械才得以产生。比如，我国春秋时期即已经广泛使用的桔槔，便可以视为简单的机械，其中，最为智慧的，就是杠杆原理的运用，而这里的杠杆，恰恰就是传动系统，可见传动系统在机械中的重要作用，同时也说明，对于机械的不自觉使用，早在春秋时期，智慧的先人就已经开始了。另外，指南车是展示我国先人智慧的又一发明，这是利用齿轮传动系统和离合装置来指示方向的车辆。关于指南车的记载，虽有神话成分，或存在史实上的矛盾，但《宋史•舆服志》记载的指南车结构和技术规范，尤其是齿轮大小和齿数的详细记载，不仅证明指南车在我国古代确实存在，也显示了我国古代机械制造的高超水平。另据考证，早在战国到西汉之间，机械传动的重要标志——齿轮，就已经诞生了，另参酌其他古籍，当可推知，指南车的发明，肯定早于宋代，中国古代科技史学家王振铎认为，三国时[期的马钧发明了指南车，颇为可信。放眼国外，关于机械的记载与使用也比较早。早在古希腊时期，就有机械传动的记载。罗马时代，则发明了水力驱动，木制齿轮传动的“谷物碾磨机”，后来，瑞典人在谷物磨中率先采用了斜齿轮传动，在传动技术史上称得上是突破，只不过，这种斜齿轮是由石头制成的，在材料上显得过于原始。进入14世纪，以时钟的发明为标志，齿轮传动系统产生了一个飞跃。因为时钟比较精细，传动齿轮自然也需要精密化、小巧化，于是，人们开始研究金属齿轮。先人的智慧值得景仰，但在工业革命之前，各类传动系统也和机械本身一样，处于原始阶段。直到18世纪初，蒸汽机进入实用，相续在矿井排水、铁路机车、加工制造等领域大显身手，现代意义的机械才得以产生。从本质上来说，蒸汽机是机械的动力系统，它的飞跃对于传动系统自然提出了更高的需求，从那以后，高标准、高质量的金属齿轮传动得到了极大应用。
2机械传动技术的发展
19世纪末，电动机和内燃机获得广泛使用，对机械传动技术提出了更高要求，到20世纪初期，机械传动技术有了很大发展，直齿轮、斜齿轮、锥齿轮和蜗杆传动相继问世，性能、精度及耐久性方面都有了很大发展，基本上可以满足机械工业的需要。20世纪40年代后，齿轮几何学逐渐发展成为一门独立的学科，齿形、啮合及齿轮之间的展成关系，可以通过数学计算实现精确化，这使得机械传动真正成为一门科学。在精确计算的支撑下，研究人员逐步掌握了齿轮传动的表面接触强度及轮齿弯曲强度，基于动载荷的机械传动设计也初步成型，并应用于高速重载的汽轮发电机传动系统。这期间，研究人员还提出了齿轮齿廓和齿向修形设计的方法，以提高承载能力。进入20世纪60年代，肇端于美国的宇航技术取得突破性进展，导航系统、火箭助推器对传动系统的要求非常高，不仅要求传动系统体积小、承载能力强，可靠性更成为首要的考量标准。为此，研究人员不遗余力，对直齿、斜齿、锥齿的表面疲劳强度进行了深入研究，并进行严谨的可靠性增长试验，通过研究，发现传动系统的原材料和齿轮的啮合性不仅关乎其承载能力，也与其可靠性密切相关，这一发现促成了非金属材料（如高强度塑料）齿轮的产生。进入70年代后，机械传动技术更有了飞跃式的发展，空间啮合理论成为这一时期的亮点，研究人员相继推出曲线锥齿轮、环面蜗杆、点接触蜗杆及圆弧齿轮等新式传动系统，极大推动了机械传动技术的发展。值得一提的是，我国正是在这一时期，在机械传动技术领域，迎头赶上发达国家，达到了世界先进国家的水平。20世纪80年代以后，随着知识经济的到来，机械传动技术更是突飞猛进，在空间啮合理论的推动下，少齿差行星传动、变型伺服传动、新型蜗杆传动等新型传动系统相继出现，弹性变形理论、制造误差的啮合理论、局部共轭理论及失配啮合理论，都达到很高水平，齿间载荷分配和应力分析也得到广泛应用。这期间，传动系统减振降噪研究，也成为一个热点，并获得诸多成果，轮齿三维任意可控修形设计便是其中最为重要的创举，根据轮齿修形的要求，多自由度数控齿轮加工机床纷纷问世。传动系统动力学研究更为深入，研究人员提出了齿轮传动系统故障诊断、状态监控和失效预警的思路，并开发出相应的监控与诊断软件，用于冶金、船舶、电厂等大型关键设备的传动系统，使之走上了智能化的台阶，取得了较好的效果。同时，传动系统的研究由微观返向宏观，即传动系统的研究并不单纯以传动系统为对象，而是把机械作为一个整体来研究，传动系统与整机的匹配、协调，越来越受到重视。
3机械传动技术的展望
随着科学技术的发展，机械传动的模式早已不再局限于齿轮、链条等接触式传动，通过电磁感应原理来传递动力的非接触传动（如电磁轴承、电磁传动等）已进入实用，与传统的接触式传动相比，非接触传动具有无磨损、寿命长、效率高等优点。当然，传统的轴承等接触式传动，仍大有用武之地。今后，机械传动技术领域的研究，应在优化改进传统传动技术的基础上，探寻创新型传动模式，在一段时间内，研究重点仍然是前者。大体来说，机械传动的研究方向主要有以下几点：
3.1提高机械传动的信息化、智能化水平信息化和智能化是现代社会的重要特征之一，涉及到生产、生活的方方面面，机械传动领域也不能例外。机械传动技术应与计算机控制技术相结合，实现信息化和智能化，即根据原动力系统的效率特征和执行系统的功能要求，通过计算机控制技术，精确实现动力传动功率和速比的实时控制，从而使原动力系统、传动系统和执行系统趋于最佳匹配与融合，这一研究也是机械装备实现自动化和智能化的重要基础。经过科研人员的不懈努力，传动系统的信息化与智能化，以至于机械装备的信息化和智能化，已经获得重大进展，在汽车、工程机械和军工机械生产领域广泛应用。目前，自动变速传动是最为主要的信息化、智能化传动模式，一般来说，包括三种形式，即机械自动变速ASM（Automaticshiftmanualtransmisson）、液力机械自动变速传动AT（Automatictransmission）和无级自动变速传动CVT（Continuouslyvariabletransmission），这三种传动形式的技术已相当成熟，代表着传动技术信息化、智能化的主流。但在国内，相对而言，AT、CVT技术还存在较大差距，应重点攻关。
3.2传动系统新材料的突破现代材料科学肇端于20世纪50年代，苏联成功发射人造地球卫星之后，人们认识到，先进材料对于高科技的发展起着至关重要的作用，此后，材料科学成为人们耳熟能详的热门词汇。在传动技术领域，新材料的运用也方兴未艾，比如梯度材料、陶瓷材料、纳料材料、高分子聚合物、智能材料、表面涂层及自修复材料等，均以其鲜明而独特的性能特点，推动着机械传动技术的发展和性能的提高。材料科学是多学科交叉与结合的结晶，是一门与工程技术密不可分的应用科学，我国材料科学的研究水平位居世界前列，有些领域甚至居于世界领先水平，我们应保持并发挥这一优势，将其扩展到机械传动等生产领域，为国民生产提供科学技术支持。
3.3提升机械传动的适应性现代机械工程的发展日新月异，对于机械传动系统的要求也越来越高，比如，宇宙空间的高真空、微重力、大温差，海洋环境下的海水腐蚀，以及强磁场或强强电场等特殊（极端）环境下的机械，就需要与该环境相适应的传动系统。这类特殊（极端）环境下的传统系统开发及其适应性研究，以及传动系统在该环境下的服役特性研究，也是我们下一步研究的重点。此外，微机械中的微型传动系统，也是一个重要的研究方向。因为尺度效应的影响，微型传动系统与普通机械传动的工作原理和性能特征均有很大不同，当传动系统的尺寸小到微米或纳米级时，会产生很多新的科学问题。比如传动副元件的表面积与体积之比增大，表面力学、表面物理效应将起主导作用，同时微传动系统的摩擦学、热传导与常规尺度的传动系统不同，这就需要加大研究力度。
4结语
机械传动的效率范文4
文中介绍了静液压技术的主要特点，在农业机械中使用静液压技术的优势以及国内外静液压技术在农业机械中应用现状及发展趋势。
关键字：
液压传动技术；农业机械；现状；趋势
1引言
液压传动低速重载的工作特性十分突出，从而易实现对其运动数据和动力参数的检测、分析与控制。液压传动由于可以实现系统的整体功率恒定输出，且系统结构简单轻便，便于系统的扩展，拥有迅速传递效能，驱动行走时能够在使用工作范围内实现无级变速，工作时容易实现正、反向运转且无停顿、冲击等突出优点。使农业收割机械中液压传动技术得以广泛应用[1]。但是由于普通液压回路存在能量损失过大，能源消耗高，功率利用率低，效率不高的特点；所以要对液压系统进行升级，将静液压传动技术引入传动系统。静液压传动（变量泵+（变量）马达组成的闭式回路系统称为静液压传动）是以高压油为介质直接传递动力的系统，其重要特征为系统压力大，回路小流量。静液压驱动系统中是以液压泵为动力源器件，通过电子控操作系统对液压马达进行指令控制，通过改变泵的流量或液压马达的排量来调节系统回路流量，从而改变马达的转速，改变系统整体的输出扭矩大小，实现工作范围的无级变速传动。静压传动系统相对于单纯机械传动和辅助的液力控制机械传动,显著优点为高效的传动比、灵活的空间布局、易于实现无级变速、便于方向转变、功率效能的优化性、操作控制传输信号的多样有效性等；静液压驱动农业装载机械在动力源工作转速范围内，即使在低速工作时，仍可保证最大牵引力恒定有效，从而提供充足的扭矩[2~4]。
2静液压驱动系统在农业机械上的技术优势
（1）收获质量高。静液压驱动技术使动力源器件在较宽的可调工作速度区间范围内能实现无级变速；在动力源件适合的工作环境下，保证传动系统中各节点、部件的输出功率、速度恒定；特别是在农业收割机械中，能够保证恒定的低速行驶，对于收获不同生长方式及困伏的农作物时可以对机器进行时时控制，改变速度，提高农产品的收获品质，增加经济效益。
（2）控制简单有效，工作环境舒适平稳。对于控制人员来说，不需要专业的控制水平，控制简单，变速平稳无冲击，变向可无间断操作；在重载满负荷的工作状态下，能够输出恒定转矩保证机械启动平稳。
（3）以低频率的机械制动成为系统的一大特色。因为静压驱动系统本身就可以进行液压制动，从而可以减少使用机械制动的次数，在紧急状态可便于实现停车保护。
（4）可对超载进行系统保护，防止损坏动力源。液压系统中溢流控制回路，可控制整个系统中的液压参数，进行超压卸载保护。
（5）高工作效率。采用静液压驱动的联合收割机与机械传动的联合收割机相比减少了不必要的辅助工作提高了工作效率，机器的工作行驶速度实现时时可控，无需机械停顿变档实现无级变速，控制方法简便，降低操作人员的疲劳强度，提高工作效率。
（6）整个系统设计安装简便，布局合理。液压泵与液压马达为液压管路柔性连接，便于合理布局。
（7）系统能耗率低。对于大型的农业联合收割机械，行走功率在工作状态仅占总功率的1/5～1/4，使用静液压行走驱动系统的农业工程机械在需要大的输出转矩时，并不需要高转速大功率的发动机，发动机在低速通过液压回路能量转变可以提供大的输出转矩，使机械可以保证低速平稳运行。降低能耗，提高经济效益，又可对节能减排、循环利用、持久发展做出贡献。
（8）方便控制机械的输出功率，提高能源利用效率。采用电子数字变量控制系统，可以时时监控系统中各节点与执行动力元器件的耗能与动力源的输出功率；将参数导入数字控制系统进行分析处理匹配，发出控制指令，使系统整体效能达到最佳[5~7]。
3国内外发展现状及趋势
世界发达国家农业机械传动方式是以静液力传动为主，并使用具有分段无级调速能力的变矩器取代了机械传动中的离合器。使用后置的动力换挡式机械变速器与之配合，能够对承载负荷进行自动匹配，从而保护动力传动装置严防过载，可将双曲线型输出扭矩-转速特性突出表现出来。在目前的农业机械市场上仅有为数不多的几家，国外公司将静液压驱动技术引入到农业机械。例如：
（1）日本福田公司的雷沃全喂入水稻收割机的传动系统使用静液压传动装置，使机器可在地形复杂恶劣的工况环境下进行收割作业；由此对液压系统提出特殊的专业性能要求：机构紧凑、布局合理、质量轻便、体积小巧；回转半径小，工作时可实现无级变速；具有超群的低速稳定工作特性和优良的动力匹配特性；动力系统与执行元件装置布局合理、易于安装、便于维护、控制方便、工作环境舒适清洁等。对于上述技术要求只有采用静液压驱动，才能解决。
（2）意大利克拉斯公司生产的LEXION500系列机型采用后置式柴油型电喷发动机，其特点利于整机行进的平衡性，减少车载配重，减小噪声对驾驶员的影响，降低机械的油耗，延长工作寿命，提高操作舒适性。变速系统使用双速静液压无级驱动，可以提供较大的变速范围，同时具有自动调节速度功能。液压系统内部加入液压自锁回路，控制各个分布工作系统，提高系统整体的安全性，延长系统的工作寿命。变速系统为三级调节可满足不同的工作环境，提高工作效率，节约经济成本。系统亮点：割台工作系统采用液压马达驱动，可以实现正反转无级变速，具有自动清理工作中堵塞的杂物功能及保证启动轻便安全维护性，减轻操作者的劳动强度，节约时间，提高经济效益。
（3）德国克拉斯自走式收割机械将静液压传动技术引入到装卸搬运系统中，能最大限度的优化机械的工作性能，使传动系统的能耗下降30％以上；铲斗举升、翻转倾倒等动作时，不降低输出扭矩，液压系统的温升不明显；进、退换挡改变转向方便、快捷、容易实现、且不会损伤液压传动系统，对动力执行元器件起到保护作用。中国是农业大国，农业机械化水平还欠发达，相当于西方工业发达国家80年代末至90年代初的水平；我国农业机械的传动方式，主要是以负荷系数较低、能耗高、环境污染大的机械传动为主，此传动系统的驱动行走方式落后于国外先进水平近半个世纪。在国内农业机械生产公司将静液压驱动技术仅使用于液压转向控制系统，重要部件底盘的变速驱动行走系统使用带轮式机械无级变速，导致工作效率低，稳定性差的特点显著。例如：新疆-2机型传动装置为三角带式无级变速器，其作业速度可在不停车的情况下通过控制液压缸改变带轮的传动比实现小范围的无级变速，满足作业要求；但是这种结构由于工作部件不密封，带轮安装结构复杂，体积臃肿，部件相对位置固定不可调，导致使用维护困难，故障率高；特别是皮带工作寿命短，容易老化，极易打滑，甚至断裂，传动效率低，传动比不稳定等缺点显著。割台工作系统沿用德国40年的链轮传动结构；导致需要改变拨禾轮与往复式切割器、螺旋输送器、搅龙速度时必须停机后对带轮进行手工调节。液压转向控制系统使用静液压驱动技术，通过建立转向与控制两个相对独立的液压系统，通过稳定分流阀，确保液压泵可以恒定向转向器输出恒定流量，保证车辆行驶的稳定性。对比国内发展现状，可以发现我国静液压在农业机械发展仅仅是刚起步阶段；农业机械存在不足点有：
（1）机械传动方式导致工作稳定性不高，工作效率低，系统能耗率高；
（2）传动机构不密封，部件容易老化，污染环境；
（3）机械自动化程度低，人工劳动强度大；
（4）农作物收获质量低，操作人员的舒适性差；
（5）机械使用功能单一。
4建议
针对国内农业机械的不足；应着重从以下几个方面提高：
（1）对落后的机械传动进行改进升级；加强对液压技术的研究，推动静液压技术在农业技术上的应用；
（2）提高农业机械自动化的水平，实现对工作过程的时时控制；随着先进的计算机数字控制技术的不断发展，将电子数字控制技术与静液压传动技术相互结合；采用电子数控液压传动技术可使农业机械易于实现节能环保、智能化操作，提升产业链的核心技术，加强产品的市场竞争力。
（3）使农业机械向工业机械学习，对重要的关键部件进行深入的研究完成系列化、标准化生产，以便实现一机多用，提高机械的利用效率，同时减轻维护使用成本。借助电子科技的快速发展，将电子数控技术与静液压传动技术相互结合，可以方便的对液压系统的各个节点与回路的参数进行时时检测，数据分析，指令控制；同时数字控制的应用和各种传感器的配合，将可最优化液压元件的工作参数，提高工作的效率，节约经济成本。传感器检测农业机械各部件的工作状态参数，经过计算机的分析处理、整合匹配，对执行元件发出控制生产指令，使农业机械在整个工作过程中实现全自动化控制，减轻操作人员的劳动强度，同时实现机器的高效节能。成为当下和未来我国农业机械的控制传动发展的趋势方向[8~10]。
5结束语
进入“十三五”期间，由于中国特色农业经济的快速发展，与劳动力逐渐老年化的社会现实矛盾；对高效能、低耗能、高智能化、复杂集成化、高技术性的农业机械的需求越来越强烈，国内静液压驱动传动行走系统必将被引入到大型农业收割机械中，并在未来极短的时间内得到快速发展。静液压传动技术成为在世界农业机械领域动力传输方向发展的主流趋势；是国家当前和未来农业机械重点发展方向，是实现全智能化机械与节约经济型社会发展的必经之路。
作者：陈恒峰 郭辉 张学军 盛会 单位：新疆农业大学机械交通学院 新疆农业工程装备创新设计实验室重点实验室
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机械传动的效率范文5
Abstract： In the design of gear reducer， gear transmission as the main device of power transmission and deceleration is widely used in the field of mechanical industry. But as people are increasingly demanding on the noise control of gear reducer， in design and manufacturing of modern gear reducer， gear transmission noise control is an important part of the production quality control. This article analyzes the cause of noise in mechanical transmission through analyzing the noise production mechanism， and then puts forward the corresponding noise reduction measures and treatment method.
关键词： 齿轮减速器；机械传动；降噪问题；措施
Key words： gear reducer；mechanical transmission；noise reduction；measure
中图分类号：TH132.41 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）29-0058-02
0 引言
在工业机械设计中，齿轮传动是齿轮减速器最主要的部分，也是系统功率传递的主要形式，因此齿轮作为机械传动的主要角色，在整个机械系统中发挥着举足轻重的作用，但是以往的对于齿轮传动性能的评价只注重于传动效率、平稳性、可靠性等方面，忽略了齿轮传动噪音的问题。随着人们对于机械设备性能品质要求的提高，对工作环境也有了很高的要求，从而使得减速器齿轮传动噪音问题凸显了出来，成为了机械传动中急需解决的问题。
1 齿轮传动中噪音产生机理
1.1 系统传动误差 在齿轮传动中，一个整体机械系统其组成往往较为复杂，完整的齿轮箱作为复杂的传动系统，在力的各种形式转化过程中，会产生高达几十种的固有频率，因此振动形式各式各样。在物理学中我们知道，声音是由振动产生的，任何系统传动都会产生振动。在系统传动中，振动是由系统误差引起的，系统误差是导致振动的主要原因。
1.2 齿轮传动误差 齿轮传动中噪音主要产生原因是渐开线误差或者齿轮间相邻齿距误差而造成的。而齿轮传动中振动幅度和振动频率是齿轮噪音大小的主要衡量因素，在噪音研究中有着重要的意义。但是在实际研究中齿轮系统机械响应是非常复杂的，因此可以通过调整激励来改变系统固有频率。总而言之，齿轮传动误差是作用在齿轮和整个系统的扰动因素并使之产生响应，从而产生噪音通过空气向外传播。
2 齿轮减速器在机械传动中噪音成因分析
2.1 参数因素 ①齿轮精度。齿轮精度是其设计和加工品质重要衡量标准，高精度的齿轮在机械传动过程中平稳运转，产生较少的噪音。但是在实际轮齿设计和加工中，出于经济性原因，为了降低成本，设计者往往在满足基本强度要求下最大限度选用低精度齿轮等级，因此忽略了精度等级，低精度成为齿轮产生噪声与侧隙的主要因素，造成噪音增大。②齿轮宽度。在齿轮传动允许的设计范围内，尽可能的增大从动齿轮齿宽，这样可以增大接触面积，不但能够提高齿轮受载能力，还可以提高轮齿传动的平稳性，减少振动，达到降噪声目的。③齿距和压力角。在适当的范围内减小齿距能够增加轮齿啮合数量，增加轮齿重合度，从而降低啮合齿轮挠度，提高传动效率，减少噪音的产生。此外，较小的压力角可以使得齿轮接触角和横向重合度都增大，使得传动平稳，降低噪音、提高传动精度。
2.2 精度因素 ①啮合平稳性精度。齿轮的工作平稳性精度是指在齿轮传动中对于齿轮瞬时速比的变化要求。在齿轮转动一周时会多次出现的转角误差，在轮齿啮合过程中瞬时传动比的变化会使得齿轮产生多次撞击形成振动，这样使齿轮在传动过程中产生噪音[1]。②齿轮接触精度。齿轮接触斑点大小是评价齿轮接触精度好坏的主要指标，接触斑点过小势必会造成齿轮传动噪声增大。齿轮接触精度低是由于齿向误差影响了轮齿横向接触面积，而轮齿基节偏差和齿形误差都会对轮齿横向接触面积产生影响。③齿轮运动精度。齿轮的运动精度主要表征了运动传递的准确性，即齿轮在啮合一个周期后转角误差最大限值。齿轮齿圈径向跳动在齿轮旋转一周内的齿间累计误差会产生低频噪音，尤其当齿间累计误差逐渐增大时，会在齿轮啮合时造成冲击，从而导致角速度的变化，使得噪音显著增大。
2.3 装配因素 ①齿轮轴向装配间隙过小。如果齿轮在装配前没有将其毛刺及时清除，将会导致齿轮端面与前后端盖之间的滑动接合面在啮合过程中造成接合面的损坏，使得齿轮运动精度降低，产生噪音。②杂物影响。齿轮箱由于杂物进入，造成轮齿间磨损加剧，齿轮在转动过程中平稳度降低，不但降低齿轮传动效率，还会使得噪音增大。
3 齿轮减速器在机械传动中的降噪措施
3.1 齿轮的参数合理优化 ①适当增大主动齿轮的螺旋角。因为当螺旋角增大时，齿轮重合度也会随之加大，这样会使得噪音大大降低。然后，当螺旋角过大时，会导致齿轮加工和安装可操作性变差，对安装精度要求很高，如果达不到精度，就会使实际的重合度变小，其降噪效果反而比螺旋角较小时要差，因此要选择合适的螺旋角。②增加从动齿轮齿面宽。齿宽适当增加会使得轮齿啮合度提高，从而使轮齿传动平稳性增强。所以齿轮的齿宽越大其平稳性越好，降噪效果越好。③提高齿轮精度。齿轮精度的提高，将大大提高轮齿表面粗糙度，从而提高齿轮的运动精度，有效的降低噪音。
3.2 合理选择齿面硬度、齿轮侧隙 通过实验可以得出结论：通常模数齿轮侧隙小于0.04mm时，噪声较低。所以在设计允许的范围内适当减小齿轮侧隙就可以降低噪音。此外，在相同材料和精度的情况下，软齿面比硬齿面噪声要小1.5-6dB，采用主动齿轮硬度比从动齿轮硬度高2-3HBC时取C，可有效降低噪声。
3.3 对齿面进行特殊处理 在齿轮强度设计所允许的情况下，齿轮加工可以选用高阻尼铸铁或某些非金属材料，也可以通过给齿面进行涂镀非金属材料来进行处理。因为选用具有良好塑性和韧性的材料可以减少齿轮啮合冲力与节线撞击，通过减少振动与撞击的方法，就可以有效降噪。
3.4 改善齿轮条件 齿轮的要根据齿轮的圆周速度来选择适当的方式与油，这样就可以有效的降低噪音。因此根据减速器的不同以及工作条件的差异来选择合适的方式与剂。此外，对于在高温环境下工作的减速器，仅通过油池将达不到润和要求，因此要结合循环油等方式进行。
3.5 合理设计减速箱箱体结构 在减速器齿轮箱箱体设计过程中，合理的箱体结构可以增加齿轮传动箱的密封性，使其具有良好的降噪效果。因此齿轮设计时尽可能采用闭式结构，同时箱体结合处要安装减振装置，同时将减速器安装在固定的座体或支撑上，采用这些方法都能够有效降低噪声。此外，在对减速器噪音要求较高的情况下，可以在箱体表面设置阻尼材料层，如泡沫塑料等来降低减速器噪音的产生。
4 结束语
本文通过研究齿轮传动噪音产生机理，分析了减速器齿轮传动过程中噪声的产生原因，提出了相应的降噪方法。但是随着人们生活水平的提高，对噪声控制要求的不断提升，对减速器降噪的研究需要进一步加深，以便找到更有效的减速器降噪方法。
参考文献：
[l]李志华.机械齿轮传动噪声的产生及其控制[M].北京：机械工业出版社，2012.7.
机械传动的效率范文6
【关键词】数控滚齿机；机械挂轮箱；电子齿轮箱；EGB
齿轮加工是汽车零部件最常见的基础件，随着汽车行业的迅速发展，对齿轮加工的精度、生产节拍等方面的要求越来越高，而且齿轮机床的发展方向是高速度、高精度、高效率与数控化，这对传动链提出了更高要求，单纯依靠提高机械传动元件的制造精度与安装精度，对传动精度的提高有限，而机床费用却大幅上升。因此，机械传动链已经不适合新型机床对传动精度与传动速度的要求，为此必须采用新的传动方式。滚齿加工是所有齿轮加工方法中最主要的一种，滚齿机约占整个齿轮加工机床的45%，以下笔者将数控滚齿机EGB的应用展开讨论。
滚齿机机械结构主要由回转工作台，滚刀，刀架，大立柱，小立柱和其它辅助部分（如冷却系统）组成，普通滚齿机机械传动系统示意图如图1所示。
随着数控技术的发展，新型数控滚齿机一般为六轴四联动控制，其中一个主轴，五个伺服轴。传动部分上的分度链、差动链均用数控系统上的电子齿轮箱功能来实现。这六轴分别为：
X――大立柱移动（径向移动）伺服轴
Y――刀具移动（切向移动）伺服轴
Z――滑板移动（轴向移动）伺服轴
A――滚刀刀架旋转运动伺服轴
B――滚刀回转运动主轴
C――工作台旋转伺服轴
滚齿机加工齿轮时，需保证工件轴与滚刀按照一定的比率进行旋转，为保证这一比率，已往的滚齿机采用挂轮机构，在齿轮加工前，首先进行挂轮计算选择，对于直齿轮只需选择分齿和走刀挂轮，而加工斜齿圆柱齿轮时.机床传动系统除了有分齿运动外，还有包含差动挂轮在内的附加运动，从而形成螺旋线槽，因此还需选择差动挂轮。加工时操作工需要根据加工齿轮的齿数与滚刀的头数进行计算，根据计算结果选择不同的挂轮，这样不仅机械传动链复杂，而且对操作工的要求也高。而EGB即电子齿轮箱（Electronic Gear Box）功能就解决了这一难题，使与伺服电动机相连的工件轴的旋转与同主轴电动机相连的刀具轴（ 滚刀）的旋转同步，同步的比率可通过程序进行指定。本功能下的刀具轴与工件轴的同步，因为采用数字伺服直接控制的方式，所以工件轴可以不带误差地跟随刀具轴的速度变动，可以实现高精度的齿轮加工。基于软件插补的滚齿加下数控系统的各轴通过数控指令经伺服电机直接驱动.根据被加工齿轮使用刀具的参数来确定刀具与T件之间特定的运动关系。采用电子齿轮箱传动简化了传动链。直接从滚刀轴和进给轴上读取反馈数据，取消大量中间传动环节，传动误差大大减少，加T精度远高于传统的加TI方法。
普通的数控机床可以采用通用的数控方法实现机床的传动，但对于齿轮加工机床这类有主运动参与的内联传动，其突出特点是：传动链的首端与末端件之间
必须保持严格的定比传动关系，要能进行运动的合成，具有较高的传动速度。通用的数控系统不具备上述三方面的有效对策，因此不适用于内联传动。
其硬件连接（可按图1式连接）：
参数的自动设置：
设定1023号参数：
X：1 Z：5 B：4 Y：2 C：3
功能选择参数：电子齿轮箱
参数7771=4；（EGB控制轴的轴号）
参数7771，（刀具轴每转一周位置检测器的脉冲数）
参数7773，（工件轴每转一周位置检测器的脉冲数）
参数2011#0=1（对C轴，B轴）
对每轴进行伺服初始化设定
重起数控系统
重起系统，设定完成。手动方式下的参数配置及两种硬件连接方式下主轴参数的详细设置参阅FAUNC 16I以上系统参数手册。 注1：EGB功能中要求工件轴和虚拟轴的伺服号必须为连续的奇数和偶数，即3和4，或1和2。如实际硬件连接无法满足此要求，FSSB自动设定时系统内部调整连接顺序，即每个伺服DSP芯片和控制轴的关系。使用手动设定调整时需要电气人员人为调整。
注2：当使用图二的硬件连接时，不仅需要选用CZI/BZI传感器外，还需设置相应的参数，详见参数手册。
由EGB参数得知，传动比误差与计数器的计数值以及传动比有关，当系统编码器分辨率与定时时间周期确定的情况下，对于较高主传动速度和较小的传动比，误差范围较小，对于较低的主传动速度和较大的传动比，误差范围较大。因此为了提高传动关系准确性，可通过提高主传动速度、增大编码器的分辨率以
