關(guān)于工程機械傳動系統(tǒng)的研究與應(yīng)用

摘 要：隨著經(jīng)濟的不斷進步和發(fā)展，我國的制造業(yè)也在不斷的進步。機械傳動系統(tǒng)作為能夠保障機械系統(tǒng)正常運行的系統(tǒng)，能適應(yīng)不同的運動系統(tǒng)，從而使得整個機械系統(tǒng)的功能性得到更進一步的提高，并可以通過機械傳動系統(tǒng)來提高機械系統(tǒng)的實用性和可行性。故在這個基礎(chǔ)上文章對機械傳動系統(tǒng)保障性以及機械系統(tǒng)的機構(gòu)進行探討和分析。

關(guān)鍵詞：機械傳動系統(tǒng) 保障性 自動化

0前言：

機械傳動系統(tǒng)概念設(shè)計自動化的概念設(shè)計可以分為這幾個階段：需求階段、描述階段、綜合階段。體現(xiàn)一種組合創(chuàng)新的策略，以及對功能的分解和、功能與結(jié)構(gòu)進行匹配和基于功能分解的結(jié)構(gòu)重組之中。因為功能描述的階段一般都有著不確定性和抽象性，這一般情況下都會設(shè)計過程帶來不便，所以有國外研究者通過將機構(gòu)用于功能與結(jié)構(gòu)之間的搭接作用，形成“功能—機構(gòu)—結(jié)構(gòu)”的模式，通過這種模式可以實現(xiàn)基本機構(gòu)的重組，而且能將系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為一個全部由轉(zhuǎn)動副所組成的機構(gòu)鏈。如果去進一步的對機構(gòu)鏈中的機架、執(zhí)行構(gòu)件等等進行處理，就可以得到一個運動鏈。機械保障性是衡量產(chǎn)品的好壞的指標(biāo)，決定了產(chǎn)品的生命周期。我國的機械傳動系統(tǒng)的發(fā)展比較快，但是起步卻相對較晚。在技術(shù)方面與發(fā)達國家比較還有很大的差距。而且我國的保障性分析主要是在功能與壽命這兩個階段。但是在機械傳動系統(tǒng)這個方面還是有所欠缺的。而且作為機械傳動系統(tǒng)的主要使用者，很多的企業(yè)并不重視經(jīng)機械傳動系統(tǒng)的保障性。另外，我國機械傳動系統(tǒng)的保障性發(fā)展由于受技術(shù)水平的限制，所以在保障性方面還有很大的進步空間。除此之外，對于機械系統(tǒng)的組合方式，國內(nèi)外早已經(jīng)開始了研究，機械系統(tǒng)是一個由若干個機械組成的。構(gòu)成機械系統(tǒng)的機構(gòu)及其耦合的方式不同，那么傳動的特性也就不同，而且也能實現(xiàn)不同的工作的需要。在機械系統(tǒng)的的結(jié)構(gòu)研究中，傳統(tǒng)的研究方法從構(gòu)件和運動副出發(fā)、研究機構(gòu)自由度的計算和具有確定運動的條件。近幾十年來，由于組合機械的廣泛使用和機械傳動系統(tǒng)綜合工作的需要，許多的研究人員開始了研究機械接傳動系統(tǒng)的組合以及綜合方法。

1機械傳動系統(tǒng)的保障性探討

保障性分析是提高機械傳動系統(tǒng)保障性的基礎(chǔ)，需要根據(jù)系統(tǒng)的要求、參數(shù)等等去選擇最佳的保障方案。為了確保機械傳動系統(tǒng)保障性設(shè)計工作的順利實施，必須建立完整的保障性設(shè)計模型，首先，是對傳動系統(tǒng)使用要求與系統(tǒng)特性的分析，為保障性設(shè)計提供參考資料，并在此基礎(chǔ)上展開保障性分析工作，確定機械傳動系統(tǒng)定量與定性要求；其次，細化機械傳動系統(tǒng)保障性設(shè)計的相關(guān)要素，將保障性要求轉(zhuǎn)化為具體的設(shè)計規(guī)范及設(shè)計要求；最后，是系統(tǒng)保障性方案的提出，根據(jù)機械傳動系統(tǒng)的具體工作要求，確定最優(yōu)的設(shè)計方案。在確定保障性要求時首先應(yīng)考慮以下幾個問題：一是系統(tǒng)應(yīng)用的設(shè)備類型，二是系統(tǒng)的工作環(huán)境，三是系統(tǒng)的工作強度，四是保障條件的具體要求，五是成本方面的約束。在考慮上述要求的基礎(chǔ)上，需要確定具體的保障性定量要求以及保障性定性要求。其中，保障性定量要求包括系統(tǒng)級總體性能需求、保障型設(shè)計特性要求、保障系統(tǒng)及資源要求等三個方面的內(nèi)容；而定性要求則包括穩(wěn)定性、維修性、測試性、安全性、運輸型、標(biāo)準(zhǔn)化、經(jīng)濟性、特殊要求等。機械傳動系統(tǒng)是傳遞運動和力的重要機械部件，常見的傳動系統(tǒng)包括齒輪傳動、蝸輪蝸桿傳動、帶傳動、鏈傳動、輪系等。我國機械傳動系統(tǒng)的發(fā)展較晚，雖然發(fā)展較為迅速，但在系統(tǒng)整體的穩(wěn)定性、安全性以及保障性方面存在諸多問題，一方面是由于技術(shù)基礎(chǔ)及研究力度的差距，另一方面也歸咎于開發(fā)者與使用者對機械傳動系統(tǒng)保障性設(shè)計的重視程度不足。因此，必須重視機械傳動系統(tǒng)的保障性設(shè)計，做好前期的保障性設(shè)計工作，建立科學(xué)的保障性設(shè)計模型，最終達到提高機械傳動系統(tǒng)保障性的目的。

2機械傳動系統(tǒng)的機構(gòu)分析

根據(jù)機械傳動系統(tǒng)的自由度的數(shù)目可以將機械傳動系統(tǒng)劃分為一級系統(tǒng)、二級系統(tǒng)等等。但是根據(jù)機械傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式可以將傳動系統(tǒng)劃分為串聯(lián)系統(tǒng)、關(guān)聯(lián)系統(tǒng)以及混聯(lián)系統(tǒng)。對于耦合方式，現(xiàn)在的傳動系統(tǒng)中存在兩種耦合方式，主要為線性耦合和非線性耦合。線性組合是組成機械傳動系統(tǒng)的最常用的聯(lián)結(jié)方式，主要用來建立一級的機構(gòu)之間的聯(lián)系。可以形成串式的線性結(jié)構(gòu)，也可以進行運動的一個分流。線性的耦合是全部由線性耦合連結(jié)的機械傳動系統(tǒng)稱為線性系統(tǒng)。根據(jù)線性耦合的特性 ，可知線性系統(tǒng)的分析與綜合都是比

較容易的。按照遞推關(guān)系可以由前到后地逐一進行運動分析 ，還可以由后到前 （由最終目標(biāo)出發(fā) ）逐一地確定齒數(shù)的簡單過程。由于線性耦合不改變相關(guān)機構(gòu)的基本性態(tài) ，前一機構(gòu)對后一機構(gòu)的作用僅在于提供某種輸入運動 ，而后一機構(gòu)的輸出運動 （尤其是實現(xiàn)某種運動軌跡時 ）主要取決于它自身的性能及尺寸參數(shù)。因此 ，對于幾個基本機構(gòu)組成的線性系統(tǒng) ，前 n - 1個機構(gòu)的累加作用 ，往往可由更加簡化的方案替代。例如 ，串聯(lián)線性系統(tǒng)類的輪系有時就可以由一個大減速比的新型傳動機構(gòu) （擺線針輪 ，諧波傳動等 ）替換。但線性累加難以使機構(gòu)系統(tǒng)性能發(fā)生質(zhì)變性的飛躍 ，這就決定了利用線性系統(tǒng)難以實現(xiàn)特殊的運動規(guī)律。從思維活動的特點來看 ，線性系統(tǒng)的綜合較多程序化 ，而較少創(chuàng)造性。通過一個共同的活動構(gòu)件和一個低副相連接。它的兩個基本構(gòu)建不改變原有的基本形態(tài)。然而非線性耦合主要用于混合系統(tǒng)中一級機構(gòu)與更高類別機構(gòu)之間的聯(lián)接 ，也可用于二級機構(gòu)之間和二級機構(gòu)與更高類別機構(gòu)之間的聯(lián)接。非線性耦合的基本特征是為后續(xù)基本機構(gòu)提供所需的多個輸入運動。

非線性的耦合會使機械傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜化 ，給運動分析和型綜合帶來一定的困難。但其綜合效果好 ，適應(yīng)能力強。對于實現(xiàn)特殊運動規(guī)律而言 ，型綜合的質(zhì)量不但關(guān)系著機構(gòu)綜合的最終結(jié)果 ，也直接影響著尺度綜合工作的難易的程度。恰當(dāng)?shù)姆蔷€性耦合可能會減少尺度綜合工作的難度。

3結(jié)語

經(jīng)濟的快速發(fā)展以及國家政策的大力支持，機械系統(tǒng)的保障性分析和機械系統(tǒng)的機構(gòu)分析的研究更為深入。整個機械系統(tǒng)中，機械傳動系統(tǒng)是系統(tǒng)的核心力量，而傳動系統(tǒng)保障性和傳動系統(tǒng)的機構(gòu)分析則是核心力量中的關(guān)鍵，它們影響著整個機械系統(tǒng)的性能。

參考文獻：

[1]趙曉波.機械傳動系統(tǒng)保障性設(shè)計研究[J].機械制造，2013（1）.

[2]王凱.機械傳動系統(tǒng)綜合測試與故障診斷探微[J].新課程（中旬），2012（7）.

[3]劉行遠 .機械傳動系統(tǒng)中機構(gòu)的組合方式.西北工業(yè)大學(xué)科學(xué)報告會論文 ， 1983年 6月

[4]從曉霞 .關(guān)于機構(gòu)形式綜合與創(chuàng)造性設(shè)計的探討 .機械科學(xué)與技術(shù) ， 1994（ 1）

作者簡介：

李德浩（1989-），男，民族：漢，籍貫（精確到市）：廣東省珠海市，學(xué)歷：本科，研究方向：機械。