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常用机械传动方法的分析与运用黄超

发表时间：2020/8/4 来源：《电力设备》2020年第8期作者：黄超

[导读] 摘要：机器是人类的伟大发明，是现代人类必不可少的好帮手。

        (韶关市天源重机有限公司广东韶关 512000)
        摘要：机器是人类的伟大发明，是现代人类必不可少的好帮手。有了各种机器的帮助，人们的生产生活变得更加便捷，机器在很大程度上解放人类。机器实现的是运动和动力的转换，他要利用传动装置才能把原动机的运动和动力传递给工作机构，才能最终实现代替和减轻人类劳动的目的。本文概述了机械传动的常用类型，分析了常用机械传动特点，为实现各种传动机构的合理组合提供参考。
        关键词：机器；机械传动；特性；应用
        1.常用机械传动的特点分析
        1.1摩擦传动
        摩擦传动的一种形式是摩擦轮传动。摩擦轮传动具有传动平稳，噪声小，有过载保护作用，可在运动中平稳地调整传动比，可用于无级变速。但轴和轴承上作用力很大，不适宜传递大功率，有滑动，传动比不能保持恒定，工作表面摩擦较快，寿命较短，效率低。另外一种形式的摩擦传动是带传动。带传动是一种具有中间挠性件的传动，特点是中心距变化范围大，可用于较远距离的传动。传动平稳，噪声小，能够缓和冲击，吸收振动，具有过载保护作用，结构简单，成本低，安装要求不高。其主要缺点是有滑动，传动比不能保持恒定，外廓尺寸较大，轴和轴承上作用力较大。由于带的摩擦起电，不适宜用于易燃易爆的场合。
        1.2啮合传动
        广义的啮合传动包括齿轮传动，蜗杆传动，链传动和螺旋传动等几种常用形式。其中齿轮传动具有外廓尺寸小，效率高，传动比恒定，圆周速度及功率范围广等优点，所以应用广泛。缺点是制造和安装要求精度高，不能缓冲吸振，无过载保护作用，有噪声。
        1.3凸轮机构
        凸轮传动可以实现较准确的要求的运动参数，结构简单，成本低但相对制造较困难，传力小，寿命低，一般只用于控制系统。
        1.4间歇运动传动
        间歇运动传动常用的有棘轮机构，槽轮机构和不完全齿轮机构。他们都能将连续的传动转化为按一定时间比例控制的间歇运动，但精度不高，传动效率较低。2.5连杆机构传动平面连杆机构可以将连续匀速运动转化为轨迹较为复杂的运动，可实现急回运动及各种运动形式的变换。平面连杆机构是低副传动，有利于润滑，可传递较大动力，但运动精度较低，不宜用于较高精度的运动传递，有较大的运动冲击。
        2.传动系统的应用
        机械传动系统位于原动机与执行机构之间，在整部机器中起着实现变速，变换运动形式和传递功率等作用。因此，单独选用某一种传动机构往往难以实现预定的传动功能，必须将若干种传动机构根据需要进行组合，形成一个机械传动系统。传动机构类型的合理选择和组合是一个比较复杂的问题，设计时除满足基本使用要求外，还需要考虑机器的成本，外廓尺寸，重量，机械效率等因素。因此需要在广泛调研，全面分析比较各类传动机构的基础上，才能拟定出较好的机械传动系统来。由于各种机械传动均有各自的优缺点，所以在选择时必须扬长避短，充分发挥各自的优势，实现优势互补，尽量设计出最优组合。一般在安排传动机构顺序时，应考虑以下几点：
        1）带传动承载能力较低，传递相同转矩时结构尺寸较其他传动形式大。但传动平稳，能缓冲吸震。因此带传动适宜放在传动系统的高速级，与原动机相联。这样一方面可以减小外廓尺寸，同时又能过载保护。
        2）链传动运转不均匀，传动时有冲击，不适宜高速运动，应布置在低速级。
        3）蜗杆传动多用于实现较大传动比，而传递功率不大的场合。
        4）锥齿轮加工比较困难，大直径，大模数的锥齿轮放在高速级。
        5）斜齿轮传动的平稳性比直齿轮传动好，相对多用于高速级。又因其承载能力高，有轴向力，多组成人字齿轮用于重型机械中的低速级。

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        6）开式齿轮传动一般工作环境较差，润滑条件不良，磨损快寿命较短，用于低速级。
        7）改变运动形式的传动机构，如螺旋传动，连杆机构，凸轮机构等，应布置在传动中最后一级。不少这类机构即为工作机的执行机构。
        3液压机械传动平地机关键技术研究
        3.1行驶速度技术
        当平地机设备在行驶过程中，为保证平地机可适应多种地形的工作，需实现不同档位的划分，确保设备的正常运行，平地机设备的主要功能为道路平整作业、刮刀刮送、土壤切削等，其最高行驶速度一般在15km/h左右，在进行区域工作时，转场速度约为45Km/h，以保证在规定时间内完成任务作业。为保证平地机设备运行速度的合理性，需对设备的档位进行变速调节，保证设备可进行联动模式的运转。在进行行驶泵控制调节时，一般采取泵体排量、油门开合控制措施，以提升泵体的传输动力，为提升平地机的最大运行效率，需对设备的油门开合程度进行控制，在正常情况下，平地机设备的油门一般不需要进行满载运行，即油门全开状态。为保证系统的高效率运行，同时还需对设备的运行状态进行分析，严格控制泵体的动力流量，并利用设备内部的传感器系统，对工作状态进行实时监控，当监控的数据信息出现较大范围的波动时，需及时进行调整，并通过内部回路系统，将数据信息反馈到主体操控模块中，以实现对泵体的控制。
        3.2荷载自适应技术
        平地机设备在工作过程中，其工作情况一般较为复杂，在传动系统模块的控制下，系统内部一般将出现非均匀性力的分布，为保证受力情况和参数配置在合理水平内，设备系统需对自身的荷载能力进行不断调节，确保系统工作的合理性。当平地机设备外部荷载发生变化时，其内部调节系统、液力传动机构等需工作人员对其进行手动操作，通过档位的变化，以改变马达和泵体的运行方式，进而使系统内部产生的动力满足外界环境的压力。超压调节的应用，是当外界环境压力大于额定压力时，此时系统为满足设备的动力需求，对其进行自动增压，使系统的可维持运行状态，以满足设备的运行需求，同时在系统压力对外部压力进行抵消时，可对设备的内部零件进行保护，防止设备在过压情况下运行造成设备和系统的荷载运行，提升设备的使用寿命。功率调节的应用，是以发动机的功率基准为主，保证发动机功率在额定范围内，防止发动机进入超负荷的工作模式，使发动机设备可进行高效率运转，提升平地机设备的使用性能。
        3.3变功率节能技术
        变功率节能技术作为设备的降耗措施，当设备在进行低速运转时，此时发动机将进入自动巡航的工作模式，当设备承受的荷载力较小时，发动机的工作状态处于速稳阶段，当设备承受的荷载力较大时，发动机设备的将发生节点前移的现象，降低平地机设备驱动装置的运行评率，可有效提升设备的附着力并达到节能目的。当前平地机设备在变功率节能技术的应用下，可实现自动化操控，其节能控制系统以集成式网络为主，利用中心模块的处理功能，将数据信息进行集成处理，同时在CAN总线、智能UI界面、专项控制器、ECU（发动机）等设备单元的组成下。通过专项控制器对平地机设备在运行过程中产生的数据信息进行采集，并依据采集到的档位信息，对发动机的运行基准进行比对，在外界环境的荷载下，对发动机的节点式功率进行选择，依托于数字技术将数据信息转化为指令代码，经由CAN总线传输到ECU（发动机）中，发动机通过模式的改变，对动力进行输出，以保证不同档位下平地机设备可进行节能型工作.
        结束语
        综上所述，传动机构是机器中不可或缺的重要组成部分，要了解各种常用机构的传动工作特点，并实现各种传动机构的合理组合，才能充分发挥出机器的优良传动性能。
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