李國(guó)程

摘 要：隨著機(jī)械力學(xué)、材料科學(xué)等學(xué)科的持續(xù)發(fā)展，機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)的改進(jìn)與發(fā)展作為一項(xiàng)長(zhǎng)期工作得到了更多重視。本文就機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)的相關(guān)知識(shí)以及發(fā)展進(jìn)行了簡(jiǎn)要地闡述分析。

關(guān)鍵詞：機(jī)械；傳動(dòng)技術(shù)；改進(jìn)

1 機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)概述

機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)是一項(xiàng)系統(tǒng)性的技術(shù)，發(fā)展到現(xiàn)在，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)從初期的齒輪傳動(dòng)拓展到帶式傳動(dòng)、磁力傳動(dòng)等，實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和傳動(dòng)效率的提升，為機(jī)械設(shè)備制造業(yè)的發(fā)展提供極大的幫助。

1.1 傳動(dòng)技術(shù)的構(gòu)成

一般而言，機(jī)械設(shè)備的傳動(dòng)系統(tǒng)由原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)3部分構(gòu)成。具體來(lái)說(shuō)，原動(dòng)機(jī)是機(jī)械設(shè)備的動(dòng)力來(lái)源，是將電能等形式的能源轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的主要設(shè)備，能夠?yàn)樵O(shè)備的運(yùn)行提供穩(wěn)定的動(dòng)力輸出；傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是機(jī)械設(shè)備的傳動(dòng)系統(tǒng)，將原動(dòng)機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)能量的有效傳遞，從而確保設(shè)備的功能得以實(shí)現(xiàn)；而執(zhí)行機(jī)構(gòu)則是設(shè)備功能實(shí)現(xiàn)的具體結(jié)構(gòu)，是發(fā)揮設(shè)備功能的直接構(gòu)件，其接收到傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳遞的來(lái)自原動(dòng)機(jī)的動(dòng)能，按照設(shè)備的預(yù)先設(shè)定，完成相應(yīng)的活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的功能。通過(guò)對(duì)機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)分析不難發(fā)現(xiàn)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在設(shè)備中是大量存在的，是設(shè)備發(fā)揮作用的基礎(chǔ)。

1.2 技術(shù)應(yīng)用

機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)是機(jī)械設(shè)備得以運(yùn)轉(zhuǎn)的核心技術(shù)，是設(shè)備進(jìn)行能量轉(zhuǎn)化的主要系統(tǒng)，在技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用過(guò)程中，相關(guān)人員具有明確的目的性，試圖通過(guò)技術(shù)的革新和改進(jìn)實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)效率的提升，同時(shí)降低設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)成本，起到降本增效的效果。此外，機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)的研究還應(yīng)該考慮傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，應(yīng)該能夠適應(yīng)各類(lèi)復(fù)雜環(huán)境的使用需求，滿(mǎn)足人們對(duì)各類(lèi)特殊環(huán)境的探索欲望，發(fā)揮機(jī)械設(shè)備的輔助功能。從上述角度出發(fā)，人們對(duì)機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)進(jìn)行大量的研究，并獲得一定的研究成果，有效緩解了影響機(jī)械傳動(dòng)效率的材料、傳動(dòng)形式等方面問(wèn)題。

1.3 蝸輪材料應(yīng)用

眾所周知，蝸輪在機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行過(guò)程中需要進(jìn)行高頻率的運(yùn)動(dòng)，如果材料的摩擦力過(guò)高將加速材料的磨損，降低設(shè)備的傳動(dòng)效率，同時(shí)造成設(shè)備零部件的發(fā)熱，對(duì)機(jī)械設(shè)備造成諸多的不利影響。針對(duì)此問(wèn)題，應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)蝸輪材料的研究，選擇低摩擦力材料作為蝸輪的應(yīng)用材料，從而消除因材料導(dǎo)致的摩擦力偏高問(wèn)題。該方面的研究，目前還處于理論和實(shí)驗(yàn)室階段，尚未發(fā)現(xiàn)可進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)的蝸輪材料，即便如此，材料研發(fā)的前景是極為廣闊的，具有極強(qiáng)的研究?jī)r(jià)值。

1.4 改進(jìn)與發(fā)展方向

可以預(yù)見(jiàn)，未來(lái)的很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)仍然將是機(jī)械制造業(yè)的研究重點(diǎn)內(nèi)容，針對(duì)當(dāng)前機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)存在的主要問(wèn)題，其未來(lái)的改進(jìn)和發(fā)展方向應(yīng)該為如下幾個(gè)方面：一是提升傳動(dòng)零構(gòu)件的制造精度，通過(guò)加工設(shè)備、加工工藝等方面的改進(jìn)，形成高精度的傳動(dòng)零構(gòu)件生產(chǎn)設(shè)備，提高傳動(dòng)零構(gòu)件的加工精度，形成高精度的傳動(dòng)零構(gòu)件；二是提高機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的安裝精度，在保證零構(gòu)件尺寸達(dá)標(biāo)的基礎(chǔ)上，還應(yīng)該對(duì)安裝過(guò)程進(jìn)行嚴(yán)格管控，提高安裝精度，確保設(shè)備相關(guān)零部件的正確安裝；三是消除接觸面的摩擦阻力，零構(gòu)件之間的接觸摩擦是設(shè)備損壞的主要原因，而且導(dǎo)致大量的能量消耗，影響傳動(dòng)效率，應(yīng)該從技術(shù)角度進(jìn)行分析，探索摩擦力降低的有效途徑。

2 傳動(dòng)技術(shù)的改進(jìn)與發(fā)展

2.1 蝸輪蝸桿加工工藝的改進(jìn)

蝸輪和蝸桿是常見(jiàn)的機(jī)械傳動(dòng)構(gòu)件，通過(guò)特定形態(tài)的蝸輪和蝸桿的配合應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)有效的機(jī)械力學(xué)傳遞，該類(lèi)構(gòu)件是借助漸開(kāi)線(xiàn)、阿基米德螺旋線(xiàn)等齒面齒形完成構(gòu)件間的咬合工作的。在使用的過(guò)程中，咬合部位會(huì)隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng)而發(fā)生磨損，導(dǎo)致構(gòu)件間的間隙擴(kuò)大，影響機(jī)械傳動(dòng)的效率。因此，應(yīng)該對(duì)蝸輪和蝸桿的加工工藝進(jìn)行改進(jìn)，提高蝸輪和蝸桿的加工精度，同時(shí)注意加工的效率問(wèn)題。具體來(lái)說(shuō)，一是加工效率問(wèn)題，由于蝸輪和蝸桿的形態(tài)各異，尺寸相差極大，進(jìn)行加工時(shí)需要對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的調(diào)整，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，影響加工的效率，通過(guò)應(yīng)用西華大型數(shù)控研究所的四軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床可以增強(qiáng)機(jī)床的適用性，滿(mǎn)足中心距80-500mm，蝸桿頭數(shù)1-8頭的構(gòu)件加工要求，極大的提高了蝸輪和蝸桿的加工效率。二是加工精度問(wèn)題，借助高精密的數(shù)控機(jī)床能夠?qū)崿F(xiàn)加工精度的大幅提高，可達(dá)20絲以?xún)?nèi)。

2.2 非接觸傳動(dòng)

所謂磁力傳動(dòng)市政借助電磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)力學(xué)傳遞的機(jī)械傳動(dòng)形式，能夠大幅降低因傳動(dòng)構(gòu)件接觸導(dǎo)致的零構(gòu)件的磨損和能量消耗，是較為高效的傳動(dòng)形式。

2.2.1 磁力傳動(dòng)技術(shù)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)分析

將該種傳動(dòng)技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械設(shè)備的傳動(dòng)過(guò)程中能夠取得如下效果：一是降低磨損導(dǎo)致的零構(gòu)件損耗，由于主動(dòng)構(gòu)件和從動(dòng)構(gòu)件依靠磁場(chǎng)進(jìn)行力學(xué)傳遞，沒(méi)有直接接觸，因而不會(huì)發(fā)生接觸磨損問(wèn)題，極大的延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命；二是日常維護(hù)簡(jiǎn)便，與其他傳動(dòng)形式相比，無(wú)需進(jìn)行零部件間的潤(rùn)滑，節(jié)省一定的維護(hù)費(fèi)用；三是磁力傳動(dòng)的噪音小，對(duì)周?chē)h(huán)境和人員的聲學(xué)影響極低，有利于營(yíng)造舒適的操作環(huán)境；四是磁力傳動(dòng)的能量轉(zhuǎn)化效率高，傳動(dòng)過(guò)程無(wú)需克服摩擦阻力，能量耗損低。

2.2.2 磁力傳動(dòng)的缺陷和不足

磁力傳動(dòng)形式極易受到外界因素的干擾，對(duì)外界存在的電磁場(chǎng)的抵御能力偏低，可靠性相對(duì)較差。具體來(lái)說(shuō)，一是系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)角差問(wèn)題，存在不確定性。二是系統(tǒng)啟動(dòng)中傳動(dòng)動(dòng)作有滯后現(xiàn)象，對(duì)于工作精度較高的環(huán)境不適用。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，機(jī)械設(shè)備作為人力的延伸，隨著人類(lèi)活動(dòng)范圍的拓展，其使用環(huán)境發(fā)生較大的變化，呈現(xiàn)復(fù)雜化態(tài)勢(shì)，加之人們對(duì)機(jī)械設(shè)備的功能要求不斷增強(qiáng)，對(duì)機(jī)械設(shè)備的研制提出極高的要求，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)作為機(jī)械設(shè)備的基本組成元素，必須要適應(yīng)這種發(fā)展變化。

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（作者單位：遼寧祥和農(nóng)牧實(shí)業(yè)有限公司）