1機械傳動技術的萌芽

因為傳動系統(tǒng)是機械不可缺少的組成部分，所以傳動系統(tǒng)與機械是同時產(chǎn)生的，甚至可以說，因為有了傳運裝置，機械才得以產(chǎn)生。比如，我國春秋時期即已經(jīng)廣泛使用的桔槔，便可以視為簡單的機械，其中，最為智慧的，就是杠桿原理的運用，而這里的杠桿，恰恰就是傳動系統(tǒng)，可見傳動系統(tǒng)在機械中的重要作用，同時也說明，對于機械的不自覺使用，早在春秋時期，智慧的先人就已經(jīng)開始了。另外，指南車是展示我國先人智慧的又一發(fā)明，這是利用齒輪傳動系統(tǒng)和離合裝置來指示方向的車輛。關于指南車的記載，雖有神話成分，或存在史實上的矛盾，但《宋史•輿服志》記載的指南車結構和技術規(guī)范，尤其是齒輪大小和齒數(shù)的詳細記載，不僅證明指南車在我國古代確實存在，也顯示了我國古代機械制造的高超水平。另據(jù)考證，早在戰(zhàn)國到西漢之間，機械傳動的重要標志——齒輪，就已經(jīng)誕生了，另參酌其他古籍，當可推知，指南車的發(fā)明，肯定早于宋代，中國古代科技史學家王振鐸認為，三國時[期的馬鈞發(fā)明了指南車，頗為可信。放眼國外，關于機械的記載與使用也比較早。早在古希臘時期，就有機械傳動的記載。羅馬時代，則發(fā)明了水力驅動，木制齒輪傳動的“谷物碾磨機”，后來，瑞典人在谷物磨中率先采用了斜齒輪傳動，在傳動技術史上稱得上是突破，只不過，這種斜齒輪是由石頭制成的，在材料上顯得過于原始。進入14世紀，以時鐘的發(fā)明為標志，齒輪傳動系統(tǒng)產(chǎn)生了一個飛躍。因為時鐘比較精細，傳動齒輪自然也需要精密化、小巧化，于是，人們開始研究金屬齒輪。先人的智慧值得景仰，但在工業(yè)革命之前，各類傳動系統(tǒng)也和機械本身一樣，處于原始階段。直到18世紀初，蒸汽機進入實用，相續(xù)在礦井排水、鐵路機車、加工制造等領域大顯身手，現(xiàn)代意義的機械才得以產(chǎn)生。從本質上來說，蒸汽機是機械的動力系統(tǒng)，它的飛躍對于傳動系統(tǒng)自然提出了更高的需求，從那以后，高標準、高質量的金屬齒輪傳動得到了極大應用。

2機械傳動技術的發(fā)展

19世紀末，電動機和內(nèi)燃機獲得廣泛使用，對機械傳動技術提出了更高要求，到20世紀初期，機械傳動技術有了很大發(fā)展，直齒輪、斜齒輪、錐齒輪和蝸桿傳動相繼問世，性能、精度及耐久性方面都有了很大發(fā)展，基本上可以滿足機械工業(yè)的需要。20世紀40年代后，齒輪幾何學逐漸發(fā)展成為一門獨立的學科，齒形、嚙合及齒輪之間的展成關系，可以通過數(shù)學計算實現(xiàn)精確化，這使得機械傳動真正成為一門科學。在精確計算的支撐下，研究人員逐步掌握了齒輪傳動的表面接觸強度及輪齒彎曲強度，基于動載荷的機械傳動設計也初步成型，并應用于高速重載的汽輪發(fā)電機傳動系統(tǒng)。這期間，研究人員還提出了齒輪齒廓和齒向修形設計的方法，以提高承載能力。進入20世紀60年代，肇端于美國的宇航技術取得突破性進展，導航系統(tǒng)、火箭助推器對傳動系統(tǒng)的要求非常高，不僅要求傳動系統(tǒng)體積小、承載能力強，可靠性更成為首要的考量標準。為此，研究人員不遺余力，對直齒、斜齒、錐齒的表面疲勞強度進行了深入研究，并進行嚴謹?shù)目煽啃栽鲩L試驗，通過研究，發(fā)現(xiàn)傳動系統(tǒng)的原材料和齒輪的嚙合性不僅關乎其承載能力，也與其可靠性密切相關，這一發(fā)現(xiàn)促成了非金屬材料（如高強度塑料）齒輪的產(chǎn)生。進入70年代后，機械傳動技術更有了飛躍式的發(fā)展，空間嚙合理論成為這一時期的亮點，研究人員相繼推出曲線錐齒輪、環(huán)面蝸桿、點接觸蝸桿及圓弧齒輪等新式傳動系統(tǒng)，極大推動了機械傳動技術的發(fā)展。值得一提的是，我國正是在這一時期，在機械傳動技術領域，迎頭趕上發(fā)達國家，達到了世界先進國家的水平。20世紀80年代以后，隨著知識經(jīng)濟的到來，機械傳動技術更是突飛猛進，在空間嚙合理論的推動下，少齒差行星傳動、變型伺服傳動、新型蝸桿傳動等新型傳動系統(tǒng)相繼出現(xiàn)，彈性變形理論、制造誤差的嚙合理論、局部共軛理論及失配嚙合理論，都達到很高水平，齒間載荷分配和應力分析也得到廣泛應用。這期間，傳動系統(tǒng)減振降噪研究，也成為一個熱點，并獲得諸多成果，輪齒三維任意可控修形設計便是其中最為重要的創(chuàng)舉，根據(jù)輪齒修形的要求，多自由度數(shù)控齒輪加工機床紛紛問世。傳動系統(tǒng)動力學研究更為深入，研究人員提出了齒輪傳動系統(tǒng)故障診斷、狀態(tài)監(jiān)控和失效預警的思路，并開發(fā)出相應的監(jiān)控與診斷軟件，用于冶金、船舶、電廠等大型關鍵設備的傳動系統(tǒng)，使之走上了智能化的臺階，取得了較好的效果。同時，傳動系統(tǒng)的研究由微觀返向宏觀，即傳動系統(tǒng)的研究并不單純以傳動系統(tǒng)為對象，而是把機械作為一個整體來研究，傳動系統(tǒng)與整機的匹配、協(xié)調，越來越受到重視。

3機械傳動技術的展望

隨著科學技術的發(fā)展，機械傳動的模式早已不再局限于齒輪、鏈條等接觸式傳動，通過電磁感應原理來傳遞動力的非接觸傳動（如電磁軸承、電磁傳動等）已進入實用，與傳統(tǒng)的接觸式傳動相比，非接觸傳動具有無磨損、壽命長、效率高等優(yōu)點。當然，傳統(tǒng)的軸承等接觸式傳動，仍大有用武之地。今后，機械傳動技術領域的研究，應在優(yōu)化改進傳統(tǒng)傳動技術的基礎上，探尋創(chuàng)新型傳動模式，在一段時間內(nèi)，研究重點仍然是前者。大體來說，機械傳動的研究方向主要有以下幾點：

【內(nèi)容摘要】在工業(yè)大環(huán)境下，信息技術發(fā)展已經(jīng)成為了極有利的競爭手段，如何提高現(xiàn)有的生產(chǎn)水平使市場發(fā)展更具有號召力成為了許多工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)需要思考的問題，并試圖通過信息技術發(fā)展來強化工程技術水平，提升產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)效率，幫助優(yōu)化工程配置。本文將主要闡述當前工程機械傳動技術的主要工作原理及其發(fā)展狀態(tài)，結合現(xiàn)代信息化發(fā)展分析信息化對其產(chǎn)生推動作用的具體表現(xiàn)。

【關鍵詞】機械傳動技術;信息化發(fā)展;推動作用

當前我國社會已經(jīng)走入新的階段，傳統(tǒng)技術開始逐漸過渡到信息化科學技術，從一定程度上來說技術手段的發(fā)展使得社會的各行各業(yè)都有了較大的改變，替換了原有的生產(chǎn)面貌，工程機械的運作也有了較大的突破。而人類社會發(fā)展也對新時期的技術生產(chǎn)提出了更高的要求。工程機械傳動技術隨著時展不斷進行改進和完善工作，信息化對其產(chǎn)生了強有力的推動作用，使得改變原有模式，不斷提高工作效率，幫助降低能源的浪費情況，為其提供了更多的應用途徑。

一、工程機械傳動技術的工作原理及發(fā)展狀態(tài)

所謂的工程機械傳動技術就是說利用齒輪的轉動和鏈條的銜接、液壓動力來完成一系列的能量轉換過程。每一個部分都需要進行動力傳輸來幫助各個組成部位能夠隨之運轉起來，并充分發(fā)揮不同的工作職能。工程機械傳動技術主要分為三個方面，包括機械傳動、流體傳動、電傳動過程。第一種機械傳動相對來說工作原理較為簡單，它是一種對動力進行直接傳遞的工作過程，各個動力的傳輸需要依賴于齒輪的互相傳動以及其他零部件的運動過程。第二種流體傳動則與前者不同，它主要是通過液壓形成的動力來完成能量轉化過程實現(xiàn)機械正常的運轉過程。第三種電傳動相比前兩種類型，其應用范圍較小，但往往能夠更有效地幫助遠距離運動轉化過程，借助于電能來帶動機械運轉。在工程機械領域里，傳動設備一直是核心工作，它能夠為生產(chǎn)發(fā)展提供有利條件，創(chuàng)造更好的生產(chǎn)模式推動工程發(fā)展。隨著信息技術在我國迅猛發(fā)展，工程機械傳動技術也開始摒棄原有的生產(chǎn)開發(fā)模式，對其工作手段進行適當調整，充分結合計算機設備和相關電子動力管理系統(tǒng)來完善工程技術，使得領域內(nèi)的生產(chǎn)發(fā)展有了很大的改變，加快了現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)步伐。

二、信息化對工程機械傳動技術的推動作用

摘要：為了提高煤礦開采工程的安全性和工作效率，針對機械設備在復雜惡劣的開采環(huán)境下常常出現(xiàn)傳動齒輪失效的問題，分析煤礦機械傳動齒輪的工作情況，結合環(huán)境等方面因素探究其失效原因，并采取相應措施對煤礦機械傳動齒輪進行優(yōu)化。

關鍵詞：煤礦機械；傳動齒輪；齒輪失效；潤滑技術

引言

傳動齒輪廣泛應用于煤礦機械設備中，是煤礦機械生產(chǎn)傳動過程中必不可少的重要因素。煤礦機械傳動齒輪可以在任意兩軸之間產(chǎn)生傳遞動力，但其工作過程中常常伴隨失效問題，導致設備功能得不到充分發(fā)揮，大大降低了煤礦開采的工作效率，因此，煤礦機械傳動齒輪優(yōu)化工作勢在必行[1]。煤礦生產(chǎn)工作需要具備一定程度的安全性，對此，煤礦企業(yè)應對機械傳動齒輪進行科學合理的設計，針對其存在的失效問題制訂合理的解決方案，優(yōu)化煤礦機械傳動齒輪設計制造及安裝流程，進而安全、高效地開展煤礦開采工作。

1煤礦機械設備傳動齒輪失效形式

煤礦開采工作大部分時間是在井下，其機械設備面臨著極為惡劣的作業(yè)環(huán)境，因此，對機械設備有很高的質量要求。煤礦機械傳動齒輪對機械設備作業(yè)、機械能量傳輸、煤礦開采機械運行等環(huán)節(jié)影響重大，是煤礦開采設備中極為重要的一個組成部分。在煤礦開采過程中，井下環(huán)境惡劣、空間狹窄且聚有大量粉塵，對齒輪損耗極大，同時存在著不可避免的人為損壞，導致煤礦機械傳動齒輪失效的現(xiàn)象時有發(fā)生。對此，需分析煤礦機械傳動齒輪失效的主要形式，具體情況如下：

摘要：為了提高煤礦開采工程的安全性和工作效率，針對機械設備在復雜惡劣的開采環(huán)境下常常出現(xiàn)傳動齒輪失效的問題，分析煤礦機械傳動齒輪的工作情況，結合環(huán)境等方面因素探究其失效原因，并采取相應措施對煤礦機械傳動齒輪進行優(yōu)化。

關鍵詞：煤礦機械;傳動齒輪;齒輪失效;潤滑技術

引言

傳動齒輪廣泛應用于煤礦機械設備中，是煤礦機械生產(chǎn)傳動過程中必不可少的重要因素。煤礦機械傳動齒輪可以在任意兩軸之間產(chǎn)生傳遞動力，但其工作過程中常常伴隨失效問題，導致設備功能得不到充分發(fā)揮，大大降低了煤礦開采的工作效率，因此，煤礦機械傳動齒輪優(yōu)化工作勢在必行[1]。煤礦生產(chǎn)工作需要具備一定程度的安全性，對此，煤礦企業(yè)應對機械傳動齒輪進行科學合理的設計，針對其存在的失效問題制訂合理的解決方案，優(yōu)化煤礦機械傳動齒輪設計制造及安裝流程，進而安全、高效地開展煤礦開采工作。

1煤礦機械設備傳動齒輪失效形式

煤礦開采工作大部分時間是在井下，其機械設備面臨著極為惡劣的作業(yè)環(huán)境，因此，對機械設備有很高的質量要求。煤礦機械傳動齒輪對機械設備作業(yè)、機械能量傳輸、煤礦開采機械運行等環(huán)節(jié)影響重大，是煤礦開采設備中極為重要的一個組成部分。在煤礦開采過程中，井下環(huán)境惡劣、空間狹窄且聚有大量粉塵，對齒輪損耗極大，同時存在著不可避免的人為損壞，導致煤礦機械傳動齒輪失效的現(xiàn)象時有發(fā)生。對此，需分析煤礦機械傳動齒輪失效的主要形式，具體情況如下：

機械設計方法論文1

0引言

傳動系統(tǒng)是指在機器內(nèi)部傳遞力和運動的裝置，主要是指通過接受發(fā)動機的動力并且傳遞給驅動裝置［1］，保證整機的正常運行。另一方面，還可以增大來自發(fā)動機的傳動轉矩，降低發(fā)動機的傳輸速度或者改變發(fā)動機轉速的傳遞方向，傳動系統(tǒng)一般可以分為機械式傳動系統(tǒng)、液力機械傳動系統(tǒng)和靜液壓傳動系統(tǒng)，其中，機械傳動系統(tǒng)是目前應用最為廣泛的一種傳動類型［2］。傳動機構工作性能直接影響機械工作可靠性。機械傳動的設計準則與設計方法是保證傳動系統(tǒng)合理運行的基礎條件。CAD作為目前計算機設計工具主要用于輔助完成計算機制圖的概念設計、初步設計、詳細設計等，與傳統(tǒng)人工進行數(shù)據(jù)計算與處理相比，CAD具有顯著的創(chuàng)造性思維和綜合分析能力，是目前進行機械設計過程中設計、繪圖和工程分析一體化系統(tǒng)，設計人員可以通過交互式交流與圖像顯示等對機械設計方案進行不斷優(yōu)化與修改，直到獲得滿意的設計效果與合理的設計方案。

1機械傳動的基本形式

1.1按照傳動原理進行分類

常見的機械傳統(tǒng)系統(tǒng)按照其傳動原理分類，分為摩擦傳動、齒輪傳動、蝸桿傳動、撓性嚙齒傳動、螺旋傳動、連桿機構等［3］。摩擦傳動包括摩擦輪傳動、帶傳動、繩傳動等;齒輪傳動包括圓柱齒輪傳動、動軸輪系、非圓齒輪傳動等;蝸桿傳動包括圓柱蝸桿傳動、環(huán)面蝸桿傳動。