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摘要：在科学技术快速发展的当今，促使技术水平的提高，使得大功率大容量的技术设备研发出来并广泛投入使用，以促进机械设计制造业的快速发展。液压机械传动系统是一种新型的技术，在机械设计制造中得到较好的应用。文章通过对液压机械传动控制系统基本原理进行分析，研究了该系统的优缺点，并探讨了该系统在机械设计制造中的应用。
在工业得到快速发展的过程中，在机械设计制造中液压机械传动控制系统的应用范围逐渐扩大，并且液压机械传动控制系统的作用越来越重要。尤其该系统主要是以液体作为介质，以便达到能量的传动与控制目的，在工业控制当中的应用范围比较广，能够更好地促进工业化的发展。目前，对液压机械传动控制系统需要详细了解，对其基本原理进行分析，以便将其更好地应用于机械设计制造中，从而发挥出最大的应用效果。
1 液压机械传动控制系统的基本原理
液压机械传动控制系统的基本原理主要是在确保液体平衡的系统中能够静止，同时，液压机械传动控制系统中的液体在每个阶段的压强是相同的，并且均处于一个相对平衡的系统中，活塞大小的不同，其承受的压力范围也就不同，还需要根据其大小来施加相应的压力。针对较大的活塞，需要增加相对较大的压力，并且需要以液体为传动媒介来将压力转换为需要的能力。当液压在传动的过程中，需要配备相应的元件设备，以便支持液压的传动。其中主要的元件包括：（1）执行元件。主要是将液压泵提供的液体转换为机械能量，该执行元件的主要装置为液压马达，能够高效地将液压能量转换为机械能，以便确保液体对外的作用力。同时，液压元件可以对液体的流动压力与方向等进行全面的控制，以便有效地保障执行元件能够满足各种工作的需求；（2）动力元件。该元件主要是为系统提供重要的运行动力来源，主要的装置为液压泵。该装置在运行的过程中主要是依靠容量的大小来运行的，其中动力部件也称之为容积液压泵，齿轮泵是其主要的容积液压泵，通常是以齿轮的变化来促进液体的传输；（3）辅助元件。该类元件主要为管道，在液压泵中主要是通过将动力元件、液压马达与管道等共同协作来完成的；（4）辅助元件。液压机械传送控制系统中的元件种类较多，其中辅助性元件的功能主要是建设液压回路，以便确保液压机械传动控制系统正常运行。液压机械传动控制系统主要由液压泵、液压控制阀、液压执行元件、液压辅件组成，其液压机械传动控制系统的原理如图1所示：
图1 液压机械传动控制系统原理图
2 机械设计制造中液压机械传动控制系统的优缺点
2.1 液压机械传动控制系统的优势
该控制系统具有较广泛的应用范围，并且在各个领域中均有不同程度的应用。不管是在一般性的工业施工塑料加工机械中，还是在钢铁工业冶金机械中均具有较好的实用性价值。在各个领域中使用液压机械传动控制系统，可以取得较好的进展，并通常具备高效率、高压以及高速等优势。同时，由于液压机械的传动动力能量相对较大，该系统自身也具备较高的集成化作用，从而可以更进一步地促进一体化、小型化以及轻量化目标的实现。另外，由于液压机械传动控制系统与相关的电子技术具有紧密的合作关系，能够在相对较小的空间内进行精准的操作，并且还可以在各个领域中均能够发挥出该系统的最大化价值与作用。在当今世界科学技术得到较快的发展前提下，各个行业对液压机械传动控制系统的要求也在不断提高。通过将该系统与电子技术相互结合应用，并且目前在海洋开发事业以及宇宙航行等事业中得到较好的应用，从而促进了该系统在各个领域中的应用进程。另外，由于电液伺服系统的研发与应用，极大地提高了液压机械传动控制系统的使用效率。并且在该系统的控制元件中，通过灵活、便捷的原则来布置，由于液压机械传动控制系统具有体积小、重量轻与反应速度快等特点，在使用过程中进行操作与控制比较方便。另外，这种系统可以在较大的范围内进行调度处理，液压机械传动控制系统还可以对载荷进行适当调整。在该系统中，其主要的工作介质为矿物油，不仅对自身具有一定的润滑作用，还可以有效地延长机械设备的使用寿命，并且能够快速地完成直线运行，可以促进系统的自动化进程，具有较高的自动控制能力，从而可以有效地满足人们工业生产的需求，适应当今时代的
发展。
2.2 液压机械传动控制系统的缺点与不足
首先，液压机械传动控制系统可能会出现漏油现象，并且会影响到该系统的正常运行，对其运行的稳定性与正确性具有一定的损害。其主要是由于漏油缺陷会导致液压机械传动的比率无法得到保存，从而使得液压机械传动控制系统的运行稳定与正确性受到影响。促使系统运行的稳定性与正确性水平下降，并影响整个系统的运行与运行效果。在一定程度上会影响工业的输出产品质量，对企业的经济效益造成一定的不利影响。其次，液压机械传动控制系统中主要是由液体为传动媒介，如果液体的温度发生变化，会导致系统的运动特性出现一定的变化。液压机械传动控制系统对温度的要求比较高。因此，需要在系统运行的过程中，对温度进行有效的控制，尽量减少温度的变化，避免运行结果由于温差而出现偏差。另外，液压机械传动控制系统的故障检查与排查工作存在一定的难度。液压机械传动控制系统在运行的时候，通常会由于液压元件的运行而产生一定的金属粉末，其对机械设备造成一定的污染，并且容易引发机械故障。并且，一些外部的环境灰尘与粉尘等容易吸附在液压机械设备上，从而对该系统造成一定的影响，尤其是对系统的稳定运行造成较大的不利影响。然而这些粉尘与金属粉末在系统的运行过程中是不可避免的，从而给故障的排查与修复提高了难度。最后，液压机械传动控制系统在运行前，需要对系统进行严格的检查与清扫。由于液压机械传动控制系统在运行之前，需要对系统进行全面的检查与清扫，以便确保系统的正常运行，避免在运行的过程中出现一些由于外界因素引起的不良结果。
3 液压机械传动控制系统在机械设计制造中的应用
3.1 液压机械传动控制系统在机械设计制造中的发展
目前，我国现代化进程在不断的加快，大多数行业在施工与运行的过程中需要借助大型的工程装备，而液压机械传动控制系统可以满足这一要求。另外，由于部分机械设备的功率要求较高，同时其生产效率与精准度也相对较高，使得液压机械传动控制系统在机械设计制造中的使用可以有效地满足高集成化的需求，可以较快地满足施工需求与相关环境与条件的需求，具有较高的应用效率。此外，我国一部分高水平的技术设备具备自身的核心技术，自主研发能力较好，可以为极端化的工作环境以及精准度化的工作需求提供较好的前提条件。而液压机械传动控制系统相关技术的发展，促使我国一些技术在研究方面取得了不错的成绩。液压机械传动控制系统的集成化发展也说明了及时把握住系统的研发方向，才能够研究出社会需求的产品，更好地满足当今社会的需求，并发挥出产品的最大化价值与作用。
3.2 液压机械传动控制系统在机械设计制造中应用的不足
我国液压机械哈攒动控制系统在机械设计制造中的应用取得了较好的效果，但是液压机械传动技术在使用的过程中仍然会存在一定的不足与缺陷。其中我国液压机械传动控制系统中的相关元件使用时，部分元件主要依靠国外的液压产品进行辅助，从而使得我国使用的部分产品与国际范围内使用的产品存在一定的差别。为了促进我国液压机械传动技术的发展，要想跻身世界前列，就必须要对液压机械传动控制系统在使用过程中存在的不足与缺陷进行详细的研究，以便采取相关措施解决，以便促进我国液压技术与产品达到国际标准水平。这样一来，才能够促使我国液压技术水平的提高，能够减少或消除液压机械传动技术在使用过程中的不足与缺陷，从而达到液压发展的目标。
3.3 液压机械传动控制系统在更多场合中的应用
随着计算机技术的广泛应用，液压技术得到了较好的应用与发展。液压技术与计算机技术的有机结合应用，可以不断扩大液压机械传动控制系统的应用范围与领域，并且发挥出更大的作用，同时可以高效率地完成预期目标与控制目标。另外，与传统的机械传动技术相比较，液压机械传动控制系统可以更加容易地实现运动与动力参数的控制。可以在一般的条件下提高液压工业的销售额，在工业领域中的应用比较重要。同时具有较好的传递效率，能够对输出进行有效的控制。另外，在该系统中配套的较大系统铜芯装置，可以对正反方向的运转进行有效的控制与实现，在机械操作的过程中能够实现各种操作动作。液压机械传动控制系统在机械设计制造中的应用具有广阔的前景，能够对变量系统进行开发与调节。
4 结语
在目前高科学快速发展的时代中，机械设计制造技术得到较好的发展，从而促使液压机械传动控制技术的应用领域在不断扩大，将液压机械传动控制系统应用于机械设计制造中，可以取得较好的成就。尤其是将液压机械传动技术与微电子技术相互结合起来，显著提高了液压机械传动技术在机械设计制造中应用的重要性，也促进了机械设计制造的良好发展。另外，目前液压机械传动技术仍存在一定的不足与缺陷，还需要对其进行深入研究，以便弥补不足与缺陷，促进液压技术的快速发展。
作者简介：刁志印（1975-），男，重庆人，四川凌峰航空液压机械有限公司工程师。
[摘 要]液压机械传动作为一种新型的技术在机械设计制造中不断得到应用，对机械设计制造起着关键性的作用。液压机械传动主要是以液体为介质进行能量传动和控制的方式，该系统以其较灵活的控制方式和便捷的控制属性在工业控制中的使用最为广泛。系统本身是以压流体为能源介质对各种机械进行控制，由一个元件回路的控制对若干个组合进行控制来完成能量的传递。文章就液压机械传动控制系统在机械设计制造中的应用进行分析。
[关键词]机械设计制造 液压 传动控制系统
1 液压机械传动的概述
1.1 系统的基本原理分析
液压机械传动的基本原理是保持液体在平衡的系统中能够静止。液压系统中的液体在各处的压强是一致的，在一个相对平衡的系统中，不同大小的活塞根据其本身承受压力的能力施加不同的压力就可以使得液体保持相对静止，小的活塞上面应该施加较小的压力，大活塞上面应该施加较大的压力。通过液体的传递可以达到变换的目的。液压在传动的过程中需要较多的元件，其中主要的元件有执行元件、动力元件、辅助性的元件和控制元件等，通过动力元件可以让系统产生运行的动力，主要代表元件有液压泵。液压泵在工作的过程中主要是依靠容量的变化进行工作，通常将这种动力部件称为容积液压泵。最常见的容积液压泵是齿轮泵，它通过齿轮的变动使液体进行运动。在对液压泵进行选择时需要注意能量的消耗问题，还需要解决一些液压效率问题。液压的执行元件可以将液压泵中提供的液压转换为机械能的装置，与液压泵相反的工作装置是液压马达，这种装置可以将液压能量转换为机械能，从而使液压对外做功。液压元件可以对液体流动的方向和压力的高低进行控制，能够确保其满足特定工作的要求。液压控制系统除了动力元件还有一些辅助性的元件，通过辅助性的元件可以建设液压回路。
1.2 液压机械传动的优缺点分析
1.2.1 液压机械传动的优势
液压机械传动的应用范围相对广泛，在各个领域都有基本的使用，无论是一般工业施工的塑料加工机械还是钢铁工业用的冶金机械都具有其自身的实用性。使用液压机械传动装置在各方面都能够取得较大的进展，这些装置具有高压、高速和高效率的特点，液压机械传动的功率较大，其本身也是高度集成化的系统，具有一体化、小型化和轻量化的特点，由于该系统和微电子技术可以紧密的配合，可以在小空间内实现对功率的准确控制，在各种行业的使用中发挥着较大的作用。
随着科学技术的发展，各个部门对液压机械传动的要求也逐渐提高。较多的液压机械传动控制系统和电子技术的配合在海洋开发领域甚至是宇宙航行等各个领域发挥着重要的作用。各种电液伺服系统的使用将液压机械传动的应用逐渐提高。总之，对于液压机械传动的元件应该根据需要灵活、方便的布置；液压机械传动具有体积小、重量轻、反应速度快和运动惯性小等特点，方便在使用的过程中进行操纵和控制，此外，这种系统在较大的范围内可以实现调速。传动控制系统还可以对载荷进行适当的调整。液压机械传动控制系统主要的工作介质是矿物油，可以自动润滑，具有较长的使用寿命。该系统比较容易实现直线运动和机械的自动化，如果使用电液联合控制，可以确保高程度的自动控制。
1.2.2 液压机械传动存在的缺点
影响液压机械传动控制系统运行的平稳性和正确性关键在于液压系统存在漏油的因素，从而导致液压机械传动的传动比例不能得到严格的保存。温度的变化对液压机械传动的影响相对较大，不同的温度会导致液压机械传动控制系统中的液体粘性发生变化，从而使得传动控制系统的运动特性发生改变，影响其工作的稳定性，为了保持液压机械传动控制系统工作较为稳定，应该避免在温度较高的环境条件下作业。此外，液压系统发生故障的情况下不能很好的对故障进行检查和排除。液压机械传动控制系统在运行的过程中容易造成污染，一些液压元件在机械加工的过程中容易产生金属粉末，这些粉末粘贴到金属管螺纹地区的胶带碎片上容易造成密封胶的脱落。液压机械传动控制系统在运转时其外部环境中的污染物也会吸附到液压油箱上面，导致系统运行不稳定。此外，系统在运行前没有对杂质清除彻底就会使得外部的杂质和系统本身附着的杂质复合，在元件的运行过程中产生一系列摩擦，不利于系统的正常运转。
2 液压机械传动控制系统在机械设计制造中的应用
2.1 机械设计制造中对液压机械传动控制系统的应用和发展
无论是现代建设还是国防建设，都需要将一些大型的工程装备融入到里面，液压机械传动控制系统作为一种新型的机械化系统能够满足当代设备的多种要求，由于一些机器设备的功率相对强大，具有较高的生产使用效率，精度也相对高，液压系统在这些行业中的使用能够满足高集成化的要求，可以很好地适应施工环境和不同的工作条件。我国一些高水平的技术设备具有较好的自主研发能力，主要原因在于极端化的工作环境和精度化的施工技术。液压技术的发展使得我国一些技术在研究方面也取得了较好的成就，系统的集成化说明只有抓住系统研究发展的方向，才可以研发出社会所需要的技术产品。
2.2 我国液压机械传动技术应用中的不足
我国液压技术在应用的过程中虽然在一些产品的使用上面具有较大的进步，同时凸显出液压技术发展的潜力和发展动力，但是在使用和发展的过程中还存在较多的不足之处。我国的液压技术在一些重要的元件使用上任然依靠外国的液压产品进行辅助，我国使用的一些产品在国际范围内和其他国家使用的产品之间存在着明显的差别。需要将我国发展成为液压强国，就必须弥补液压研究方面存在的不足和缺陷，要对液压技术进行研究，从而形成我国的自主产品和液压技术制定详细的发展目标，使我国的液压产品和液压技术超过国际上其他国家的产品和技术。只有这样，才能够使得我国的液压技术水平逐渐提高，减少在装备制造过程中的缺陷和不足，从而实现最终的液压发展目标。
3 结束语
随着工程机械技术的发展，一些新的技术和工艺逐渐出现，使得工程机械逐渐向智能化的方向发展，对工程机械装置的要求也逐渐提高。液压机械传动技术的发展和其在工程机械中的使用也具有较大的优势，尤其是液压技术和微电子技术的结合使得液压机械传动技术在工程机械中的作用越来越突出，极大地促进了机械技术的发展。我国的液压机械传动控制系统还存在一些缺陷和不足，需要加强对该技术的研究，促进我国液压技术快速的发展。
[摘 要]齿轮传动是近代机器中最常见的一种机械传动，是传递机器动力和运动的一种主要形式，是机械产品的重要基础零部件。本文分析了齿轮在机械传动系统应用中常出现的问题与原因，并提出了有效的控制策略。
[关键词]齿轮；传动；磨损；折断
一、齿轮在机械传动系统应用中的损伤和失效形式
齿轮传动与带、链、摩擦、液压等机械传动相比，具有功率范围大、传动效率高、圆周速度高、传动比准确、使用寿命长等一系列特点。齿轮传动是许多机械产品不可缺少的传动部件，也是机器中所占比重最大的传动形式。近几年来，虽然其他机械部件的制造技术与电传动技术有了较大的发展，但在生产中起到重要作用的传动形式仍为各种齿轮传动。齿轮在机械传动系统应用中的损伤和失效形式主要如下：
（一）齿面疲劳点蚀
齿轮轮齿在交变应力的作用下，当循环次数超过某一极限时，工作齿面便会产生微小的疲劳裂纹。如果裂缝内渗入了润滑油，在另一齿轮的挤压下，封闭在裂缝内的油压会急剧升高，加速裂纹的扩展，最终导致表面层上小块金属的剥落，形成小坑，这种现象称为疲劳点蚀。
（二）齿面磨损
磨损是轮齿在啮合传动过程中，轮齿接触表面上的材料摩擦损耗的现象。主要发生在开式传动中的轮齿齿顶边缘和齿根过渡曲线部位。在闭式传动中，润滑油不洁也可能发生。
（三）齿面胶合
在重载传动中，由于润滑不当或散热不良等造成两齿轮工作齿面发生金属表面直接接触并相互粘连，较软齿面上的金属被撕下来形成伤痕的现象。
（四）塑性变形
在过大的应力作用下，轮齿材料因屈服产生塑性流动而形成齿面或齿体的塑性变形。在较大载荷和摩擦力的作用下会产生。
（五）轮齿折断
轮齿折断是指轮齿的一个或多个齿的整体或其局部的断裂。通常有疲劳折断和过载折断两种。一般由于在载荷的反复作用下，齿根弯曲应力超过允许限度时，发生疲劳折断；用脆性材料制成的齿轮，因短时过载、冲击发生突然断裂。
二、传动齿轮出现问题的原因
（一）设计方面
齿轮的设计参数的技术要求，与不同应用领域机械的实际工况和使用条件结合不够紧密，针对性不够强，缺乏专项切实的科研和实验。有些标准、规范和测试方法、计算方法不统一、不先进。
（二）制造方面
制造误差齿轮制造时造成的主要异常有：偏心、齿距偏差和齿形误差等。所谓偏心，是指齿轮（一般为旋转体）的几何中心和旋转中心不重合。齿距偏差是指齿轮的实际齿距与公称齿距之差；而齿形误差是指渐开线齿廓有误差。装配不良齿轮装配不当，会造成齿轮的工作性能恶化。
三、传动齿轮问题的控制
（一）设计控制
对于传递功率较大的齿轮，齿根弯曲变形是主要影响因素，宜选用较大模数。而对于一般载荷不大的齿轮，应尽可能选用较小模数，因为此时的加工误差是主要影响因素，而且模数小可增加齿数，是啮合系数增大，有利于提高传动平稳性。
（二）制造控制
1、选择合适的齿轮材料
实践表明，工件材料的硬度大于HB240-260时，滚刀的磨损会明显上升，当走刀量过大时，引起切削过程的冲击和振动也会过大，甚至折断刀齿，进而造成齿轮表面加工质量的下降。因此在条件允许的情况下，被加工材料的硬度应尽可能控制在HB180-220范围内。
2、控制滚齿精度来提高齿轮的加工质量
对一般精度不高的齿轮可采用精滚方法达到产品质量要求，用标准齿轮滚刀加工即可；对汽车用齿轮加工工艺则采用滚剃珩磨工艺加工，滚齿时用剃前齿轮滚刀加工，加工精度应提高1-2级，特别是周节累积误差、公法线长度变动量和齿圈径向跳动必须严格控制，这些项目的精度将直接影响剃齿的加工质量，加工精度应提高2级。
3、正确装卡工件
在齿轮加工过程中，滚齿刀对齿轮的径向压力相当大，如果工件装卡不牢，滚齿刀会在齿轮的齿面产生震动，这种震动有时会使齿轮的齿面产生微裂纹。微裂纹的大小及密度与振动的频率和切削速度有关。？9级以下低精度的齿轮要求齿圈径向跳动在0.07mm之内，齿圈径向跳动过大的原因是工件安装的径向跳动及端面跳动。如果工装上的夹瓣牙形角太尖，开始时能夹紧工件，使用一段时间以后，牙形角开始磨损，并出现工件夹不紧的现象，造成齿轮齿圈径向跳动超差。如果把牙形角的角度改为70°角，并进行淬火处理，消除牙形角磨损的现象，齿圈径向跳动就会在公差允许的范围之内。
4、提高热处理能力
渗碳齿轮的热处理变形直接影响到齿轮的精度、强度、噪声和寿命，即使在渗碳热处理后加上磨齿工序，变形仍然会降低齿轮的精度等级。控制齿轮变形也必须在制造齿轮的全过程中设法去解决：减少齿轮材料冶金因素对变形的影响；采用控温正火或等温退火来处理齿轮锻件；改进设备，优化工艺，减少淬火对变形的影响。
（三）维护
使用齿轮传动时，在启动、加载、卸载及换挡的过程中应力求平稳，避免产生冲击载荷，以防引起断齿等故障。经常检查润滑系统的状况，油面过低则润滑不良，油面过高会增加搅油功率的损失。对于压力喷油润滑系统还需检查油压状况，油压过低会造成供油不足，油压过高则可能是因为油路不畅通所致，需及时调整油压，还应按照使用规则定期更换或补充规定牌号的润滑油。注意检查齿轮传动的工作状况，如有无不正常的声音或箱体过热现象。润滑不良和装配不符合要求是齿轮失效的重要原因。声响监测和定期检查是发现齿轮损伤的主要方法。
[摘 要]随着煤矿机械化、现代化水平的提高，煤矿机械的功率日趋增大。煤矿机械的齿轮大多为中、大模数（模数6～20ram），多为低速（6m/s以下）重载传动，由于两传动齿轮之间是高副接触，单位齿宽的载荷值很高（20kN/cm），因此要求齿轮材料相应的应力达到一定的值。近年来，我国煤矿机械齿轮的制造质量和使用管理水平得到不断提高，但是从现场运转状况看，存在使用寿命不够长等问题，与世界先进水平相比，尚有一定差距。
[关键词]煤矿机械；齿轮失效；原因；改进
在煤矿生产过程中使用的机械设备广泛采用了机械传动齿轮新技术，使得煤矿机械可以有效进行节能控制，实现高效利用、可靠生产。大型、特大型矿井提升机功率达几千千瓦，采煤机的功率增加了4～6倍，掘进机的功率增加了2～3倍。功率的增大导致机械的输出扭矩增大，使煤矿机械的元部件特别是传动齿轮的受力增大，由于受煤矿使用条件和机器尺寸的限制，传动齿轮的外形尺寸却没有多大变化。为了提高煤矿机械的可靠性和使用寿命，对传动齿轮必然要提出更高的要求。
一、煤矿机械传动齿轮传动原理
随着煤矿机械现代化水平的提高，煤矿机械的功率日趋增大，为了提高煤矿机械的可靠性和使用寿命，在煤矿生产过程中煤矿机械传动齿轮应进行科学控制，煤矿企业中使用的现在机械设备中的轴承传动结构需要适应复杂多变的井下工作需求，机械传动齿轮的应用有效提高了开采设备的使用效率，它良好的传动效能比，科学解决了机械能耗的问题，煤矿机械传动齿轮的优势是体积较小，重量减轻，传动比大，结构紧密，承载力高，提高工作效能，较少机械能耗。在我国的煤矿企业中广泛使用，在煤矿机械传动齿轮中由于工艺以及设计问题，机械传动齿轮受到一些局限，这就使煤矿机械中减速器的设计使用成了障碍。
二、煤矿机械齿轮失效形式和失效原因
齿轮运转承载后，齿面相互接触并沿齿高方向滚动和滑动，接触应力使齿面表层内相应产生很大的剪应力，齿面的相对滑动又使滑动前方受压应力，后方受拉应力，齿面又受着拉、压交变应力的作用。除润滑不良、三体（磨粒）磨损、化学腐蚀外，一般地说，若轮齿承受的交变应力超过了材料的疲劳极限或强度极限应力，就会造成上述各种形式的磨损失效。
三、提高齿轮使用的措施
在煤矿生产过程中会存在煤矿机械齿轮传动轮轴承承载过量的情况，对生产工作存在安全隐患，在矿井机械设计中需要着重考虑。利用现在科技与先进的工程机械设备进行煤矿机械齿轮传动轮轴承的有效科学设计可以提高机械设备的使用寿命。在井下开采中煤矿机械齿轮传动轮轴承需采用合理安装以达到提高对煤矿机械齿轮传动轮轴承使用寿命的效果。加强使用管理注意观察噪声、温升是否正常、润滑油的使用是否合理等，可以有效提高齿轮使用寿命。高效生产是安全保障的第一标准，煤矿生产中的能耗大多集中在齿轮传动设备中，齿轮传动中应用新技术进行电机齿轮调速可以有效地提升工作效率，减少能源消耗。在煤矿生产过程中使用的机械设备广泛采用了高效的节能新技术。
1、煤矿机械齿轮的高效技术
煤矿机械齿轮的高效生产是节能的第一标准，煤矿生产中的能耗大多集中在电机设备中，采取煤矿机械齿轮电机功的变频控制可以有效促进高效生产。煤矿机械齿轮的使用中最重要的是应用先进的节能设备进行科学管理，在煤矿机械齿轮传动过程中，齿轮得到了广泛的应用，齿轮中应用数字技术进行交流电机调速可以有效地提升工作效率，减少能源消耗。在煤矿生产过程中使齿轮的机械设备广泛采用可以有效进行节能控制，实现高效利用、可靠生产。
2、煤矿机械齿轮的短圆柱滚子的应用
齿轮传动轮轴承采用短圆柱滚子或自润滑轴承是解决小直径齿轮轴承设计技术难点的有效途径。由于在煤矿生产过程中需要消耗大量的电力资源对机械设备进行科学控制，煤矿生产中的能耗大多集中在电机设备中，采取煤矿机械齿轮传动控制可以有效解决电机的高消耗低效益的问题，实现能源的高效利用。在这个过程中最重要的是应用先进的节能设备进行科学管理，在生产控制过程中，煤矿机械齿轮传动得到了广泛的应用。煤矿机械齿轮传动应用现代技术进行机械设计可以有效的提升工作效率，减少能源消耗。
3、煤矿机械齿轮的短圆柱滚子的结构
用轮内孔充当轴承滚子的外圈滚道，为保证多排圆柱滚子有良好的润滑，采用在轮齿根处钻几个直通排与排之间小孔和在挡环圆周上开设润滑油孔的方法。煤矿机械齿轮存在阻力较大、单位运输量较少，但是功率消耗大，牵引电机运输过程存在运输间断、生产消耗较大的问题，煤矿开采运输系统应延用煤矿机械齿轮以此减少电能消耗。为减少煤矿机械齿轮损耗，首先需要画出电气设计图以及继电器柜的布局，这样才可以安装调试，方便修改控制。但是使用煤矿机械齿轮，润滑油能顺畅地进入密集的圆柱滚子间。煤矿机械轮内圈与轴均充当了轴承滚道，这样就对轮和轴除要求有高的加工质量外，还要有很高的热处理硬度。
4、煤矿机械齿轮的短圆柱滚子数量的确定
煤矿机械的短圆柱滚子的型号、直径和长度等参数可在轴承样本上选取。煤矿机械齿轮的短圆柱滚子数量选择模型要具有估计归纳的最小错误，并且重新设定模型在煤矿机械的设计中体现。煤矿机械齿轮的短圆柱滚子数量的典型选择中使用k=10。虽然每次拥有的是数据1/k（比以前的数据少很多），但计算还是比较贵的相对于不运用交义验证，因此需要训练每一个模型k次。然而k=10是通常的选择，在真正的问题研究中数据往往是缺乏的，有时我们会用一种极端的选择k=m，目的是每一次尽可能的避免无数据状态。计算结果取整数部分，舍去的小数部分在0.2左右，如不符合，可修正轴承孔内径。
5、煤矿机械齿轮的自润滑轴承的应用
煤矿机械齿轮的滑动轴承有抗冲击、振动性好、定心精度高、径向尺寸较小等优点。滑动轴承的摩擦损耗大，煤矿机械齿轮对轴承材料的减摩耐磨性能要求较高，维护比较复杂，煤矿机械齿轮受国内材料业发展水平的制约。滑动轴承主要的失效形式为磨损，防止失效的关键在于能否保证轴颈和轴瓦间形成一层边界油膜。煤矿机械齿轮的自润滑轴承可以任意改变功能性间隔而不用真正改变任何有意义的东西。当压强P较小时，即使P与pv都在许用范围内，也可能因滑动速度v过大而加剧磨损。采用短圆柱滚子或自润滑轴承是解决小直径齿轮轴承设计技术难点的有效途径。机械齿轮直接影响机械设备的使用性能，承受外部载荷，仅有周向压缩应力把主轴受力传递给承力元件，机械内部没有支环，在大型矿井中，煤炭机械设备工作量大，保证安全生产，机械齿轮的工作构件、受力情况等均与所装配的工作元件有关。
结语
我国煤矿机械设备事故率多的现状一直困扰着煤炭生产和运输，是一个亟待解决的重要问题，其中机械齿轮的失效是造成煤矿机械设备不能正常运行的主要原因。因此，对各种齿轮的失效形式及原因的分析和讨论，对改进煤矿机械设备事故率多的现状有非常重要的现实意义。
摘 要：煤矿工作一般都是比较严谨和危险的工作，煤矿机械故障不仅影响着工程的进度，降低生产效率，也影响着施工人员的生命安全，而传动齿轮的失效问题是煤矿机械最为常见的问题，所以加强对传动齿轮失效问题的研究具有重要的意义，文章先分析传动齿轮失效的表现形式，进而探索出现这些问题的原因，最后经过研究得出避免传动齿轮失效的有效措施。
关键词：煤矿机械；传动齿轮；失效；有效措施
在煤矿产业中，传动齿轮应用非常广泛，是煤矿机械的一个重要组成部分，但是煤矿的运输重量一般都很大，在施工过程中，很容易导致超重现象，长时间高强度的工作就会导致传动齿轮出现问题，导致机器瘫痪，影响煤矿的施工作业，降低生产效率，甚至造成安全隐患。
1 传动齿轮的工作环境及工作特点
煤矿的生产作业一般都是在矿井中进行的，传动齿轮的工作环境大多都是在地下进行生产作业，井下的环境比较复杂恶劣，所以传动齿轮要适应井下复杂的结构情况，因此相对而言传动结构也复杂一点。由于煤矿是重型产业，要求传动齿轮具有比较高的承载能力和性能，矿井一般空间不是很大，所以传动齿轮还要满足体积小，抗冲击能力强等特点，传动要求高效率，尽量减少过程中能量的损失。
2 传动齿轮失效的表现形式
2.1 传动齿轮磨损失效
磨损的程度分为很多种，一般分为：正常的磨损、中度磨损、破坏性磨损、磨料性磨损以及腐蚀性磨损等。一般性的磨损不会对齿轮的传动造成重大的影响，比如正常的磨损，这是齿轮传动过程中必然存在的，在齿轮的使用寿命中，不会造成齿轮失效，这个磨损是经过时间慢慢磨损的，不影响齿轮的正常转动；对于中度磨损，这个要比正常的磨损速度快一点，在齿轮传动工作的过程中，可能会发出噪音，由于磨损的程度比较大，损失机械能，会降低齿轮工作的效率；破坏性磨损，这个磨损的程度就很大了，齿轮表面会形成严重的损伤，严重影响传动齿轮工作的效率，破坏了齿轮的结构，大大缩短齿轮的使用寿命；磨料性磨损是指在齿轮中间进入了一些颗粒，增大了齿轮间的摩擦系数，摩擦力增大，加速了齿轮的磨损，可能会出现齿轮停止转动的现象；腐蚀性磨损就是在齿轮转动的过程中与周围的化学物质发生的反应，发生了齿轮表面的腐蚀，严重影响齿轮的工作效率。
2.2 传动齿轮疲劳失效
在加工过程中，齿轮的表面肯定存在初始裂纹，加之传动齿轮工作的过程中应力的反复作用下，造成材料的疲劳，当作用的应力超出了材料的疲劳极限时，裂纹就会延伸扩张，加速齿轮的损坏，出现齿轮失效。
2.3 传动齿轮胶合失效
齿轮的转动需要润滑油的帮助，在强重力作用下，齿轮间的润滑油不能及时的补充，造成两个齿轮接触面的油膜挤破，两个金属齿轮直接接触在一起，在高速运转的情况下，温度上升，可能造成齿轮的胶合，出现失效。
2.4 传动齿轮断裂失效
齿轮的断裂意味着彻底不能工作，断裂分为疲劳断裂，高负荷断裂以及淬性断裂等。疲劳断裂就是齿轮在弯曲应力的反复作用下，出现裂痕，当应力超出了齿轮的疲劳极限时，裂痕继续扩张，导致断裂；高负荷断裂是指在高强度的作业状态下，负荷已经超出了齿轮的额定负荷导致的破坏性断裂，或者由于腐蚀使得齿轮部分点出现点蚀，导致断裂等；淬性断裂是指传动齿轮经过热处理时产生了过大的内应力，产生裂纹，外界的压应力与弯曲应力的作用下，产生疲劳，当超过它的疲劳极限时就会促使裂纹延伸，导致淬性断裂，这种断裂的特点就是初始断裂的部位颜色会有点深，这是氧化的结果。
3 传动齿轮出现失效的具体原因
设计阶段：由于齿轮工作环境的特殊性，决定了煤矿机械齿轮设计的特殊性，在设计阶段，可能忽视了传动齿轮在矿井工作的特殊性，按照传统的设计来设计煤矿机械传动齿轮，造成传动齿轮不能满足矿井下高强度，环境复杂的要求，达不到韧度、抗冲击和耐疲劳的要求，这是导致传动齿轮失效的自身原因之一。
齿轮的制造加工阶段：即使齿轮的设计没有问题，若在制造加工方面不合格，齿轮一样会失效，如果质量把控不严格，锻造时化学成分超标或者化学成分有残留，降低了齿轮的性能，不能满足工作的需要。例如：在加工过程中C的含量超标，就会增加齿轮的脆性，容易发生断裂，造成失效。
齿轮的安装使用阶段：不正确的安装方式同样会导致传动齿轮的失效，安装的位置出现偏差，影响整个传动齿轮的安全，同时，传动齿轮的工作需要润滑油的不断补充，一旦缺少润滑油就会增大摩擦力，降低齿轮工作的效率，增加磨损，导致传动齿轮的失效。
4 避免传动齿轮失效的有效措施
根据上述传动齿轮出现时效的形式和失效的原因，制定防止传动齿轮失效的有效措施，避免失效问题的出现。
4.1 齿轮设计阶段控制
设计阶段要充分的对煤矿齿轮的工作环境进行研究考察，只有充分了解齿轮的工作环境和工作性能的需要，才能对齿轮提出合理化的设计。根据煤矿齿轮工作的特殊性，优化齿轮的设计方案，满足齿轮抗冲击力、耐疲劳性以及承载力的要求，进行精确的计算，在符合国家标准的前提下，选择适合煤矿特殊工作的材料，尤其是钢材的选用尤为重要，这直接影响着齿轮的强度，最好经过研究确定选材，确定润滑油等，以免后期工作出现漏洞。
4.2 齿轮工艺制造阶段控制
选材好工艺也好才能保证传动齿轮的质量，要严格控制齿轮制造过程中的质量，改善制造工艺，提高工艺质量。传动齿轮的表面不能过于光滑，研究表明，表面略微粗糙的齿轮要比表面光滑的齿轮使用寿命更长，这个粗糙度应该根据实验来确定，合理的控制粗糙度，将齿轮的性能提升到最佳状态。
4.3 齿轮安装阶段控制
齿轮的安装看起来很简单，其实有比较高的要求，对于传动齿轮的平衡度、垂直度都是有要求的，而且这个标准还很严格，稍微有一点偏差就会影响整体的性能，所以，在安装阶段应该有专业人士来进行指导，运用专业的工具辅助安装，最大限度的减少齿轮间的摩擦，降低损耗，提高工作效率，延长使用寿命。
4.4 齿轮使用及维护阶段控制
在传动齿轮的使用过程中，应尽量不要超过传动齿轮的额定负荷量，润滑油也要及时补充，保证传动齿轮是在润滑油的辅助下工作，此外，润滑油不能掺入杂质，保持纯净，杂质进入齿轮间会增大摩擦系数，影响齿轮的正常工作。设备的使用过程中应该定期维护保养，并检查传动齿轮，及时发现问题并处理问题，对于可能发生的问题做到及早预防，防患于未然，防止出现传动齿轮的失效问题。
5 结束语
煤矿产业是我国比较重要的一部分，煤矿的产量决定于煤矿机械的工作效率，影响着经济的发展，传动齿轮在煤矿机械中发挥着重要的作用，保证传动齿轮的正常工作是保证煤矿机械正常工作的重要前提，传动齿轮失效是齿轮常见的问题，我们必须对其进行研究，找到避免失效的有效措施，每个阶段严格把关，将失效概率降到最低，提高生产效率。
【摘要】 随着科学技术水平不断提高，机械技术得以快速发展，机械传动技术是作为机械技术体系的核心组成部分之一，为机械产业的发展提供了重要的技术支持。本文就业机械传动技术发展现状和未来的发展趋势进行浅显探讨，以期能够为机械技术研究人员提供一定参考价值。
【关键词】 机械传动技术 发展现状 发展趋势
一、引言
近些年来，随着社会经济建设规模的不断扩大，机械在社会生产领域的应用力度越来越大，以机械代替传统的人工生产，在生产效率方面显现较强优势。机械系统有原动力系统、传动系统和执行系统三大部分组成。各个部分在机械系统中发挥着不同的作用。机械的动力由动力系统提供；机械执行系统的结构比较复杂，并具有功能多样性；传动系统是联系这两个系统的桥梁。如果机械系统没有传动系统，那么机械系统也就无法运转。所以，不管是在任何时期，不管是机械技术如何的发展，都离不开机械传动系统。本文就机械传动技术发展现状进行了探讨和分析，并对其未来的发展趋势进行了展望，以期通过本论文的浅谈，能够给机械传统技术研究者提供一定的参考。
二、机械传动技术的雏形
早在我国春秋时代，先人们就已经开始研究机械。桔槔就是先人们充分利用缸盖原理设计制造的简单的机械，这是我国机械的雏形。该种机械可谓是我国机械的鼻祖，对未来我国机械技术的发展有着历史性的影响。先人们所制造的桔槔采用的是缸盖原理。缸盖原理就涉及到传动系统。与其说桔槔是机械技术的雏形，不如说是人类智慧的结晶。随着历史车轮的滚滚向前，我们的先人们又发明了指南车，该种车是利用齿轮传动系统和离合装置开控制和指示车的方向。不过对于指南车的具体叙述在现有历史文献资料上没有详尽的记载。但这也从某种意义上表明了该种车确实存在和使用过，是人类机械技术发展的重要标志。到了西汉，人类发明了齿轮，通过齿轮传动完成某个简单动作。放眼于国外，许多文献资料上都能找到有关机械的记载。从罗马国的谷物碾磨机到法国的谷物磨中率先采用了斜齿轮传动，都见证了传动技术的发展历史。不过需要提出的是，该时期的齿轮的材质是石头，耐久性不是很好。这和当时的社会生产力和科技水平有着必然的联系。从上述我们可以得知不管是我国还是外国从古代就开始研究机械传动技术。到了十四世纪，欧洲所发明的钟表中使用了齿轮系统。基于时钟对工艺要求比较严格，相应地对传动齿轮的精密度要求也比较高，如果采用原始的石材作为齿轮制作原料。那么时钟的准确性将很难得到保障。这个时期，欧洲人使用金属作为齿轮的材质，极大地提高了时钟走时的准确性。不过，我们需要注意的问题是，在第一次工业革命爆发之前，机械和齿轮只是一种概念，尤其是机械传动技术并没有进行深入发展。机械传动技术真正意义的发展是在第一次工业革命爆发后；该时期世界上的一些国家都加大了对机械传动技术的研究力度。蒸汽机是将蒸汽的能量转换为机械功的往复式动力机械。蒸汽机的出现曾引起了18世纪的工业革命的全面爆发。第一台蒸汽机器是一个名叫纽克曼的苏格兰铁匠发明制造的，这在当时是最先进的蒸汽机了。直到20世纪初，它仍然是世界上最重要的原动机，后来才逐渐让位于内燃机和汽轮机等。
三、现代机械传动技术的发展现状
随着社会经济的发展，机械传动技术得到了广阔的发展空间。十九世纪末，内燃机和电动机在社会领域中得以广泛的应用，相应地对机械传动技术提出了更高要求。到了二十世纪，随着科学技术的发展，传动技术更是取得了巨大进步，一些构造比较复杂的齿轮在这个时期已经出现，比如直齿轮、斜齿轮、锥齿轮及蜗杆传动。这些齿轮在机械中的应用推动了工业的发展，使工业逐渐向机械化和精密化迈进。二十世纪五十年代，出现了齿轮几何学，并逐渐发展成为一门独立学科，该学科知识在高速重载汽轮发电机传动系统中涉及的比较多。自进入二十一世纪，机械传动技术已经相当成熟，齿轮作为传动系统的重要载体，在社会多领域中都有涉足。比如齿轮在航空航天领域的应用。基于航天领域特殊性，相应地对传动系统的要求也比较高，这就促使传动系统的发展也被推向了新的高度。就我国机械传动技术发展总体情况而言，同国外发达国家技术水平相比，还存在一定的差距，这是我国机械领域需要重点研究的技术课题。
四、机械传动技术未来发展趋势
随着社会生产力的不断提高，人们对机械传动技术势必会提出更高要求，以满足社会生产需求。当今时代是信息爆炸时代，计算机技术、微电子技术、通信技术这些先进成熟技术在当今机械传动系统中的融合力度越来越大。这也必将推进机械传动技术向智能化、信息化方向发展。在这样多种技术共存的年代，机械领域的科技人员应紧握时展脉搏，结合我国机械传动技术发展现状，积极探索机械传动新技术，研究出高品质的机械传动技术，逐渐缩短我国同世界发达国家机械传动技术水平差距，促使我国同世界机械传动技术水平接轨，成为技术强国，进而提升我国的国际地位。
摘要：农业机械中传动皮带是负责带动各种辅助机构运转的部件，拖拉机安上皮带轮，可以进行各种固定作业，如抽水、脱粒和发电等。如果传动皮带出现了断裂或打滑故障时，将导致农机性能下降，直接影响到农业机械的正常使用。最常见的是三角形传动皮带，三角形传动皮带通常是数根并用，带轮上有相应数目的型槽，用三角形皮带传动时，带与轮接触良好、打滑小，传动比相对稳定，运行平稳。三角形皮带传动适用于中心距较短和较大传动比的场合，在垂直和倾斜的传动中也能较好工作。但在作业中，传动皮带因制造质量、使用维护等方面的原因，往往会出现不同的故障，使其使用性能下降，不能很好地完成工作，影响到农业机械的正常使用，因此要定期检查保养传动皮带的技术状态。
关键词：农业机械传动带;安全使用;维护
1 农业机械传动带安全拆装注意事项
农业机械上动力输出皮带轮是一个独立部件，可根据需要安装，不用时应拆下。各种机型的皮带轮结构大同小异，一般规定，15.7千瓦以上的拖拉机，在发动机标定转速下，皮带轮圆周速度为（16±1）米/秒。皮带轮的旋转方向可以改变。
更换、安装工作的复杂性取决于农业机械的构造，安装人员通常能够在发动机上或附近的路径图中找到所需的资料。假若没有路径图，下述简易规则将有助于安装人员：（1）传动皮带有V形槽的一边和传动轮槽相互啮合。（2）传动皮带一般环绕传动轮。（3）通常若只有一个传动轮绕带，安装可能不正确，该传动轮靠近传动轮组的中央，而且总是一个无槽传动轮。（4）假若安装的传动皮带显得过长或过短，那很可能是绕过传动轮的路径不对。（5）传动皮带应稳妥地安装在所有的传动轮槽上，传动皮带应自由地跨越而不触及发动机的任何部件。另外，还要注意以下事项：
一是更换传动皮带时，必须使皮带的张力降到最低，才能取出，严禁同步带在有高张力的情况下，利用非专业的工具硬性撬下来。
二是更换皮带时要断开蓄电池，以免手在引擎室内时，风扇叶会意外旋转。在卸下旧的传动皮带之前，先检查传动轮的校准。如果驱动轴不平行，或者传动轮偏离轴线位置，那么驱动装置就会磨损传动带，使其提前报废。
三是安装时要按厂家规定的安装张力要求进行安装。农业机械皮带传动是利用皮带与带轮之间的摩擦来传递动力的。皮带张力的大小很重要，过大会加剧皮带疲劳损伤，过小会引起皮带的打滑。安装时，应注意使皮带的松边在上，以增大带轮包角，可靠传递动力。
四是安装传动皮带时，首先将中心距缩小，将皮带套在带轮上后，慢慢增加中心距，满足规定的初拉力要求，严禁用其他工具强行撬入和撬出，以免对传动皮带造成不必要的损坏。安装传动皮带时两带轮轴线应相互平行。一组传动带的型号要相同，长度要相同，以免各传动皮带受力不均。要采用安全防护罩，以保证操作人员的安全。
2 农业机械传动带安全使用注意事项
一是产品选购的注意事项。要看好皮带轮的型号及选择合适的长度。选择好的品牌并注意其防伪标志。
二是传动皮带都是橡胶制品，因此在使用中要防止油、酸、碱对其腐蚀。在拆卸安装、检查调整传动皮带时，如果手上沾有油脂，要擦拭干净再进行操作，更不要将传动皮带放置在油污中。如果传动皮带不慎沾上油污，请谨慎使用，最好立即更换。
三是机器长期不使用，应放松传动皮带。避免弄上油污，否则应及时用肥皂水清洗。
四是注意传动皮带工作温度不能过高，一般不超过50℃～60℃。传动皮带应保存在阴凉干燥的地方，挂放时应避免打卷。
五是传动皮带靠两个侧面工作，如带底与带轮槽底接触摩擦，则需更换传动皮带。及时清理带轮槽中的杂物，防止锈蚀，以减少V型带和带轮的磨损。
3 农业机械传动带的维护保养
一是在日常检查中要特别注意皮带的磨损情况。如果皮带磨损严重，就会使皮带和皮带轮的接触面积锐减，这时只要用力一压皮带，皮带就深深地下沉到皮带轮的槽内。此外，如果发现皮带表面出现龟裂以及剥落等现象，或者皮带出现滑磨声，表示皮带可能会断裂，必须立即更换。如果不及时更换，皮带一旦在行驶途中断裂，机械将不能正常行驶。
二是定期检查皮带是否有松弛和断裂现象，如有一根松弛或断裂则应全部更换新带。在发动机正常工作的条件下，建议每4年换一次皮带。但发现皮带过度磨损或撕扯时必须随时更换。不同功能皮带的使用情况也影响到皮带的磨损程度。当传动皮带显示出以下情况，就应加以更换：底胶有规律地出现断层、带轮侧壁闪亮或光滑。
三是传动皮带在使用过程中要适当调整。传动系统在使用过程中，要经常检查皮带的张力。传动皮带过松，磨损会加快，而过紧则会使传动皮带拉长，同时还会缩短轴承的使用寿命。正常的张力是：用大拇指按压大小皮带轮切点中间时，能按下15～20毫米为合适。
四是三角形传动皮带在使用过程中，其受力面为两侧，三角形传动皮带两侧成楔形磨损后会自动向内走，继续保持原有的摩擦面。若是三角形传动皮带最窄处与皮带轮的底部接触，两侧的摩擦面就不能正常受力，这时就应该更换三角形传动皮带，否则传递效率会降低。
五是安装带轮时应保证同一回路中带轮槽对称中心面位置度偏差不大于中心距的0.3%。调校不准的情况下可以用直角加以检验。如果在传动轮表面和直角之前出现间隙，就表明存在着轴线不平行的现象。一旦轴线不平行，就必须调校或更换失效的传动轮、传动轮支架或轴。
作者简介：韩鹏，大专学历，公主岭市龙山乡农机技术推广站，助理工程师，研究方向：农机推广。
一、液压机械传动控制系统的原理
液压机械传动控制系统的原理：保持系统内各处压强相等，即保持在系统中的液体能够静止。对不同大小的活塞进行控制，根据不同大小的活塞本身受力能力的差异来调整各处压力，使得小活塞压力相对小一点，大活塞压力则相对大一点，即可保证系统内各处压强相对平衡，液体在系统内能够维持静止不动的状态。通过液体作为介质进行传递来达到能量变换的目的。整个变换过程需要液压控制阀作为控制元件、液压泵作为动力元件、液压马达等作为液压执行元件、管道等作为液压辅助性元件等共同完成。液压泵是一种常用的动力元件又称容积液压泵，能够在系统的运行过程中提供运行所需要的动力，工作原理是容量的变化产生压力的差异。注意事项是，在选择液压泵时应注意液压效率以及能量的消耗问题。液压马达在系统运行过程中充当执行元件，与液压泵的作用刚好相反，其作用是将容积液压泵提供的液压转换成机械能，达到液压对外做功的目的。液压控制系统以及一些辅助性的元件的作用则是建设液压回路，对系统内的液体进行控制，保证系统能够达到预计需要的效果，从而达到满足工作需求的目的。
二、液压机械传动控制系统的优势和缺陷
1.液压机械传动控制系统的优势。（1）高压、高速、高效率。液压机械传动控制系统在控制元件、动力元件、液压执行元件以及液压辅助性元件的共同作用下，使得液压机械传动的功率较传统的液压传动和机械传动要大。同时，系统与微电子技术相结合，使得系统本身高度集成化，能够实现小空间内对功率的准确控制。（2）小型化、轻量化、反应快、惯性小。由于液压机械传动控制系统本身又具有高度集成化的特点，所以系统具有轻量化、小型化、运动惯性小等特征。此外，各种元件的相互协调配合，能够使得系统操作灵活简单，系统内的控制元件可以对载荷做适当调整，从而实现自动变速换挡。并且整个系统与电液联合控制，将会实现机械高程度的自动化控制，能满足人们越来越高的需求，适应时代的发展趋势。
2.液压机械传动控制系统的缺陷。（1）液压系统漏油影响系统运行的平稳性和正确性。液压机械运动控制系统存在漏油的缺陷会导致液压机械传动的传动比率不能得到保存，导致液压传动系统运行的平稳性和正确性受到影响，使得液压传动系统的平稳性和准确性降低，对整个系统的运行以及运行的效果极为不利，进而影响到企业输出产品的质量。（2）温度的变化会导致系统的运动特性发生改变。液压机械运动控制系统对温度要求比较严格，当温度较高时，会改变系统中液体的黏性，从而使得液压机械运动控制系统的运动特性发生改变，造成工作的稳定性受到影响。因此，在系统的运行过程中应格外注意温度的变化，避免运行结果因为温度的变化产生偏差。（3）故障的检查和排除工作不易进行。液压机械运动控制系统在运行过程中会因为液压元件的运作产生一定量的金属粉末对机器设备造成污染容易发生故障。同时，一些外部环境的灰尘粉也极易吸附到机器设备上，从而对系统稳定性的运行产生影响。而这些在系统运行中都是不可避免的，又比较复杂对故障的检查和排除会造成很大麻烦。（4）系统运行前需要对系统进行严格的清扫。液压机械运动控制系统在运行前首先需要对系统进行全方位的严格清扫，最大限度的避免系统运行过程中一些外界因素可能对系统运行的结果产生影响。
三、液压机械传动控制系统在机械设计及制造中的具体应用
液压机械运动控制系统利用其自身系统的高度集成化能够满足各个领域中企业建设对一些大型的工程装备的需要、较大功率的需求、精度和工作效率较高的需求等。同时，由于其自身兼具惯性小、轻量化、小型化、反应快等特点，使得操作灵活简单，适应各种施工环境和施工条件。在一些自主研发的机械的设计及制造中，液压机械运动控制系统能够充分的发挥作用。机械设计可以跟液压机械运动控制系统的工作原理相适应，借助系统自身的各种优势不仅能弥补传统机械传动和液压传动的缺陷，而且将二者结合起来以后对机械制造的难度的降低，精准度的提高以及工作效率的大幅度提升都有促进作用。此外，液压机械运动控制系统能够较容易实现自动化的控制，将其引入到机械设计和制造的应用中，能够促进机械设计和制造的自动化进程，对机械业的发展具有极其重要的意义，是未来机械设计和制造的发展方向，能够较大的改善产品的质量，缩短产品生产周期，促进产品功能的高效，有效的满足人们对机械产品越来越高的要求。液压机械运动控制系统已经广泛应用到国防建设和现代建设中机械的设计和制造中了。
四、液压机械传动控制系统在机械设计及制造的应用中存在的问题
随着液压机械运动控制系统的提出和发展，液压机械运动控制系统已经开始广泛应用到各个生产领域，并为人们的生活带来了极大的便利。但是，在目前的系统中仍然存在着一些缺陷。一个突出的表现就是，我国目前液压机械运动控制系统中使用的一些动力元件、控制元件、辅助性元件、执行元件等都需要从国外进口，并且在国际范围和其他发达国家相比有明显的差异。根据液压机械运动控制系统的工作原理以及一些重要元件在系统运行过程中充当的角色，重要元件在系统运行中的重要性可想而知，重要元件的水平直接影响着液压机械运动控制系统的完善性以及功能的高低。因此，要想机械的设计和制造业能够自主创新稳固的发展，应该重点弥补液压系统中重要元件存在的缺陷，学习借鉴并实现创新，提高液压元件的功能和适应性以及液压机械运动控制技术。只有这样，才能从根本上发展我国的液压机械运动控制系统，并提高其在机械的设计和制造上的应用，带动各个行业领域的共同发展进步。
总结
液压机械运动控制系统，是一种新型的技术，能克服传统机械传动和液压传动的缺陷，运用液压使能量进行转换的原理，并通过控制系统进行一系列的控制，实现机械循环运转的目的，对各类需要大型设备的企业建设具有重要作用。将其运用到机械的设计和制造中能提高工作效率、产品质量，更好的满足人们的需求。但其在发展过程中，仍然存在一些不足，尚需进一步的改善和发展。
（作者单位：空军南京航空四站装备修理厂）
摘要 ：在伺服系统中，传动链刚度是影响伺服性能的关键因素。本文主要对伺服机械的传动链刚度进行了特性分析及影响因素分析，在此基础上结合工程实际给出了传动链刚度的一些验证估算算法。
关键词 ：伺服机械 传动链 刚度
引言
在伺服系统中，机械结构占有比重很大，优良的机械结构是伺服系统的基础，没有该基础，即使有再好的伺服技术也发挥不了作用。因此如何提高动态性能成为机械结构设计的难点。一般常用机械谐振频率的高低来衡量系统的动态性能[1]，式中，K为传动链等效刚度，JA为负载转动惯量。目前，有两个可使谐振频率提高的方法，一是减小转动惯量。一般结构设计的目的就是减小转动惯量，但由于限制因素比较多，如果要达到一定的精度和承载能力，那么结构件就不可太单薄，这样会使重量和惯量都有所增加；二是提高（传动链）刚度，提高传动链刚度并不会明显增加转动惯量。
1、传动链刚度特性
传动链刚度是指传动链承受载荷时发生弹性变形的程度。当电机驱动负载运动时，因为受力不同，会令伺服机械系统的所有零部件都产生不同程度的弹性变形，这会降低整个系统的结构谐振频率，同时限制伺服带宽，从而影响伺服系统的稳定性、动态响应和伺服精度。因此，提高传动链刚度可提高整个系统的谐振频率，保证传动精度。
对于传动链来说，每根轴的扭转刚度折算到电机轴上，各轴刚度需除以减速比的平方。那从电机轴的角度来说，如果各轴按等效刚度条件来设计时，就需要相当大的末级输出轴直径，然而很难将这一设想在结构设计中实现。显然，传动链的末级就是传动链刚度的薄弱环节[2]。
2、影响传动链刚度的因素
影响刚度的主要因素有材料及其结构形式。增加刚度就会选用弹性模量较高的材料；而通过扭转刚度的公式可知，轴的扭转刚度与轴直径的四次方成正比，那么在结构允许的前提下，增加传动链末级轴的直径可明显提高刚度[3]。
设计传动链时，由于负载转动轴的本身刚度比较强，传动链的末级输出轴以及输出轴上的零部件就尤为关键，故而影响刚度的薄弱环节不适合安排在传动链的末级输出端。
在总传动比一定且结构尺寸许可的情况下，增加传动链末级速比，可以使末级输出轴的折算刚度相应提高。
3、传动链刚度的验证估算
伺服机械系统是精密的传动系统，通常为了减少弹性变形对伺服系统的影响，需在方案设计阶段对传动链刚度进行验证估算。
3.1 霍尔兹法计算验证
传动链的刚度是由扭转引起的，对传动链的每根传动轴来说，它的刚度主要是由轴的扭转刚度、齿轮轴弯曲变形引起的附加扭转刚度，以及齿轮的弯曲变形引起的扭转刚度串联叠加组成。一般计算时，分别计算每根传动轴上的各因素影响刚度，再按照串联系统等效刚度算法得出各传动轴的刚度。
现以某伺服系统为例，对传动链刚度的计算作简要介绍。图1是其双链伺服传动系统的结构简图，该系统是电机驱动减速机带动末级齿轮传动。在此传动链刚度计算时，选择轴的扭转刚度、齿轮轴弯曲变形引起的附加扭转刚度为主要影响因素。
齿轮传动链中齿轮轴的支撑方式有简支梁和悬臂梁，不同支撑方式下的齿轮轴弯曲刚度KW按各自方式计算，有辅助支撑的简支梁在计算时，可将该梁分为两段简支梁计算其各自的弯曲刚度后串联计算该梁的总刚度。本文示例中的齿轮轴为悬臂梁。
K为伺服传动链总的等效刚度。文中示例仅为简单的一级双链传动，伺服传动系统通常是多级传动，为了方便计算，一般都将其转化成等效直线系统，计算方法依据以上算法类推。
3.2 简要估算
上述的计算方法比较繁杂，因为传动链输出端是刚度比较薄弱的环节，故在实际工程中对刚度进行估算比对时可先进行简单的估算。通常情况下主要考虑末级小齿轮的扭转刚度对系统的影响，对末级小齿轮在ansys下进行模拟加载，求解出其扭转变形，再通过刚度的原始公式进行计算。
4、结论
本文分析了传动链刚度特性，结合工程实际情况，简单罗列出了传动链刚度的验证估算方法，可供结构设计人员在伺服传动链设计时进行参考。
【摘要】在机械方面，主要包括三个部分，分别是原动力，传动和执行系统，三者是环环相扣紧密相连，原动力系统结构较为简单，主要负责给机械的运转提供相应的动力，相反执行系统种类就比较多。而我们通常所说的传动系统就是一种结合起来的系统，它既起到输出动力的作用，也起到执行的作用。传动系统在当今机械的发展中尤为重要，其优劣也是衡量一台机械好坏的重要指标，一个好的传动系统不仅意味着高效性，并且还具有多功能性和使用寿命长等优点，所以传动系统的优化和发展一直是当今机械领域的热点课题，本文针对机械传动系统的发展历程和前进方向作了相关的介绍和探讨。
【关键词】机械制造；传动系统；机械传动
1 机械传动的种类及起源1
当今机械的传动方式主要有以下几种，带传动、链传动、曲柄连杆传动、齿轮传动等。当然随着科技的不断发展，也有很多新兴技术应用在传动方面，使得传动系统的局限性变小，传动系统的发展所涉及的领域也会相应的扩宽，难度也就会相应的增加。但不管怎样，机械传动仍然是当今机械传动领域的主流，一个的传动系统的好坏直接决定了机器的优良与否。随着我国改革开放的进行，邓小平同志强调科学技术是第一生产力，使得我国各行业技术领域有了飞跃式的发展，尤其是最近这三十年，机械传动技术更是得到了日新月异的发展，当然机械传动技术的发展是与机械本身的发展离不开的，两者相辅相成，相互推进，传动技术的发展对于当今社会生产力的发展有着极其重要的作用，能够帮助我们解决生产过程中的很多问题，使我们的生产力得到飞速的发展。在古代，我国是世界上生产力最强的国家，最主要的原因是我们的农业文明发达，能够运用很多的机械原理去服务人们的生产和生活，现在想想觉得祖先们的智慧真是令人叹服啊，他们所发明的齿轮结构，在指南车方面的应用极大的提高了当时人们的生产效率，指南车更是在20世纪中期在美国进行展览。早至战国时期，齿轮已然诞生，但将齿轮运用于实际生产却花费了几百年的时间，在此期间人们也在不断地探索，直至宋代人们才发明了指南车，不过对于这一说法目前尚有争议。
2 机械传动的发展历程
据史料记载，机械传动的产生大致可以追溯到三千年以前。很早以前在罗马时代，人们用水力驱动齿轮来碾磨稻谷，使得传动首先出现。最难得的是瑞典人率先发明了斜齿轮技术，虽然只是用石头做的一点斜齿轮的样子，但却是传动发展史的一个伟大的进步。
到了14世纪，时钟被人们发明了出来，始终是起到计时的作用，因此时钟的机械设计要求就需要更加精准，这就使得时钟内部的零部件必须很精细，而这些零部件很多都是齿轮或与齿轮相关的结构，而最开始出现的木齿轮显然已经不能满足人们的要求，于是即有人开始研究能否用金属来制作齿轮，使得齿轮既能够满足精度要求，又不至于体积过大。到了18世纪的初期，人们发明了蒸汽机，而这一发明使得英国的工业革命迅速展开，蒸汽机也被广泛运用于个各行各业，英国的生产力大大提高，经济更是迅猛发展，一跃成为世界第一大国，自称为日不落帝国，由此可见机械传动的进步对于推进一个国家发展的重要性。蒸汽机其实也是由机械传动系统构成的，由于蒸汽机的动能更大，所以机器内部零部件的冲击力也会变大，而齿轮这种结构在较大冲击力情况下会损坏，这就使得高精度和高强度的金属齿轮的诞生迫在眉睫。
到了19世纪末期，电动机开始出现，随之出现的还有内燃机，这又是机械传动发展史上的一个伟大进步。紧接着在20世纪初期，更加先进的摆线齿轮和渐开线齿轮也开始出现。1940年左右，齿轮形状的设计和计算也得到了飞跃的发展。到了20世纪60年代，航天技术也在飞速发展，人们不仅在争夺地球上的空间，对于宇宙的争夺也是如火如荼，航天技术对齿轮的精度要求更高，因此齿轮精度在你这一时期也得到了飞速的发展。到了20世纪90年代，齿轮被广泛运用于各行各业，基本上所有机器都依赖于齿轮的传动，因此齿轮的故障诊断和排查监控显得尤为重要，人们根据传动系统的力学原理，开发出了相应的排查故障的方法。
3 机械传动的发展新方向
在传统的机械传动发展史上，机械传动的优化往往只会在宏观上对齿轮的形状，大小，表面粗糙度，平面度等等参数进行设计和调整，而随着现代科技在围观领域的发展，高新技术材料如纳米材料、陶瓷材料等也在高精密的卫星中得到使用，材料其实对于机械的发展也是至关重要的，材料的性能好坏也直接能决定机械传动性能的好坏，由于不同的材料性能各异，因此机械传动也因为材料的突破而有了更加长远的发展，机械的发展离不开材料科学的发展，而材料的发展也依赖于机械的发展，未来机械传动的进步将不再依赖于系统的机械结构，更多的是取决于机械传动系统的材料，因此不断探寻能够优化传动系统的材料将会是机械传动未来发展的主题。
机械作业不一定是在那种常规的环境中，有时候被发送到真空的宇宙中，也可能作业在高重力的深海中，以及腐蚀性的环境中，也有可能会工作在很强的电磁场中，像这类特殊的环境，我们的机械传动要保证不受影响，必须有与之相适应的传动系统，如果机械的传动系统不能满足机械使用环境的要求，那么不论这个机器多么精密高效，都将毫无意义。除此之外，微机械的重点研究对象也就是微型传动系统，由于微型传动系统体型很小，难免会使得其性能与普通的机械传动系统有所差别，如何在缩小机械零件体积的同时，使得机械的传动性能不受影响甚至更加优越，这需要我们更加深入的研究，因为体积减小意味着接触面积的减小，在散热，齿轮啮合以及传动等方面都需要仔细的探讨，不断研究和探索，设计出最合理的方案。
4 结语
21世纪是个科技迅猛发展的时代，尤其是信息能源技术和机械制造技术更加是突飞猛进，在很多方面都得到了充分的发展，但这显然还是不够的，我们必须清醒的认识到我们还是处在社会主义初级阶段，我们的首要任务还是要大力发展生产力，而生产力的发展离不开工业和农业，而工农都需要有先进的机械设备来促进生产力和生产效率的提高，所以机械传动技术的发展仍然会是社会生产力发展的主题，我们不能满足于已经取得的成就，要以更加饱满的热情投入到机械制造的洪流中，促进机械传动科学技术的发展，当然，机械传动科技的发展不是我们一两个人能够推动的，还有赖于广大研究人员的进一步探索。
摘 要：随着科技化不断发展，机械传动系统作为大多数机器的主要组成部分，需要对其控制模块进行总体设计思路，并实现传动系统控制稳定操作。在这个过程中要运用Visual Basic6.0、Visual LISP及Visual FoxPro6.0来进行共同开发。在进行控制接口程序时，要对数据进行自行的运行和传递。本文就着重介绍了在机械传动系统中控制模块的程序接口设计技术。将机械传动模块根据系统进行划分，可以实现5种控制模块的任意排列和组合。在组合中有5级传动方案，在自动连续中实现总体设计的计算、承载能力的计算及传动零件图来绘制。
关键词：模块；传动系统；机械；设计
1 引言
在机械传动系统中，大多都是由于若干种串联形成的展开式、同轴式的多级系统。对于较为常用的单级机械传动而言，传动的零件在设计工作中存在强度计算、公差查询及自动绘制等，这些都可以实现可视化语言的协同开发，来完成可视化机械设计。在机械传动系统中控制模块设计是通过模块化设计方法来完成的，将基础模块作为单级可视化的机械设计，并不断的进行机械传动系统控制的开发，这样便会提高常用机械传动系统控制的设计质量及效率。这种开发模式可以解决传动系统在总体设计上的问题。主要是对传动系统的方案问题进行正确的解决。在进行传动系统方案的设计时，方案对系统具有随机性问题，但如果利用人工判断，这样系统使用便会较为灵活。但会存在干预较多，人工的劳动量较大，有着较低的效率，在开发方面较为复杂。对机械传动系统进行开发有这样两个较为关键的因素，一个是要对用户所选择的传动系统方案进行准确有效的判断，这包括传动级数传动类型、传动比及传动效率，另一个是对传动方案所匹配的各个基础模块进行自动的交换问题。
2 机械传动系统控制模块设计
在对机械传动系统进行模块设计时，要采用正确的设计方法，对系统功能进行合理的划分，可以将其划分为主、从模块，并利用调用的顺序及深度，将其继续划分为四级模块，具体如图1所示。
图1 系统功能模块结构示意图
在进行控制模块的设计时，可以将主模块分为四个子模块，在进行子模块设计时，主要是体现用户输入工作机的工作参数，并进行电机类型和同步转速的选择，从而使得若干种传动选择，并将相应级数的传动方案进行组合。在进行各级传动的传动比及传动效率选择的时候，可以实现传动系统与原动机的确定，从而确定工作机之间的联轴器是否可以完成使用。并对用户进行理论总传动在误差范围之内的基础下，实现各级传动比的准确修改，并利用各级传动比、功率、转速浏览的允许，将二级模块与方案匹配的传动设计计算模块进行调用，从而实现自动地依次调用，使公差数据库查询模块与传动零件自动绘制模块能够依次进行调用。
3 控制模块设计开发平台及操作计算
对一级模块与二级模块中的单级传动设计计算模块，可以运用Visual Basic6.0来进行开发，二级模块中还存在数据库维护模块，这与三级模块共同利用Visual FoxPro6.0来进行开发。这些都是通过将模块进行编码翻译的过程，成为可执行文件。但对于四级模块，其是不能够进行编译过程，其绘图模块是利用Visual LISP开发，并保存为.lsp文件，来在AutoCAD平台完成运行过程。
在机械传动系统中控制模块操作关键技术方面，模块在保存为文件时，在运行顺序上存在于数据之间的传递。这些传递都是通过各个模块的接口程序来实现的，所以这便是系统在开发中的关键技术。
对“设计”子模块的接口程序设计，为了操作更为便利、带给我们更深刻的记忆力，可以采用这样一些措施。
（1）BasDeclare模块进行全局建立，并将5个全局数组及1个全局变量进行定义过程。
（2）将1个文本框对象及4个对象数组进行在主输入界面的设置。这主要分为两个步骤，一是将文本框对象txtJishu来为用户进行传动级数的提供，并再将级数存储在变量Jishu中。二是对框架对象数组framel，进行传动类型组合框架对象数组的安置，及传动比文本框对象数组textl和传动效率文本框对象组textX的安置。从而形成具体的关系对应。
（3）对jishu个框架对象数组中的元素可见
这是利用文本框对象txtJishu的改变事件过程，使得其中的framel个对象数组中元素都可见，但其他的元素则不可见。
（4）对用户的输入进行接收
利用命令按钮对象在Click事件的过程中，完成对用户选择的接收机各级传动类型名称、传动比及传动效率的输入过程。
在进行“设计”子模块的接口程序中，要将传动比修改界面中的使命按钮进行写入时，主要包括这样两个核心部分。一是对修改后的各级传动比要进行数组lduan（）的存入，二是对调用的数据进行逐级实现，并将数据进行传输。
4 结束语
机械传动系统控制模块的设计和操作可以采用可视化的多平台进行协同开发技术的利用，这样可以将不同的平台特长都能够发挥出来，更好的实现自动连续的机械传动总体设计、各级承载能力的计算以及公差数据库的查询和传动零件图的绘制。对于关键的开发技术要进行细节上的注意，并善于利用对象数组及变量数组，从而更好的实现程序模块间的正确调用及数据的传输。
摘 要：对于大型机械的传动系统来说，扭转振动的有限元分析是确定其是否发生共振的主要方法。文章用有限元分析方法对机械传动系统扭转振动进行具体的研究，并基于灵敏度分析对传动系统的模型进行了修改，最后分析了扭转振动频率的概率分布，从而得到了在假设参数分布下系统不发生扭转振动可靠度，为研究人员对机械传动系统的振动分析提供了新的思路。
关键词：机械传动系统；有限元分析；扭转振动；可靠度
引言
随着现代机械工业技术的发展，越来越复杂的大型机械开始广泛应用于我们的生产和生活，在大型机械设备的设计阶段，对其动力传递系统的分析也越来越困难。在传统设计中，传动系统的分析计算往往是一项非常复杂的工作，手工调整参数计算，不仅劳动量大、效率低，而且往往因为简化过多而导致结果偏差过大。在现代设计中，人们可以借助于计算机仿真技术对其传动系统的动力学特性进行仿真模拟，对传动系统的传动型式、布局、结构等进行预估，从而以较低的制造成本获得最优的传动效果。基于这些方面的考虑，对大型机械传动系统的有限元分析，对系统的性能、传递方式、振动、固有频道等进行分析研究，具有很重要的理论价值和社会效益。文章对机械传动系统中的扭转振动进行了具体的探讨，尤其对系统的固有频率、振动以及不发生共振的可靠度等进行详细的论述，为大型机械的设计人员提供了有效的借鉴，同时为传动系统扭转振动的有限元分析的研究者提供了思路。
1 机械传动系统扭转振动的有限元分析探讨
1.1 机械传动系统扭转振动的有限元分析概述
传动系统的扭转振动问题是现代大型机械设计中的热点问题，主要是因为机械传动系统是一个连续、复杂的质量系统，很难进行模型简化和计算。目前工程机械中应用最广泛的一种扭转振动模型是当量扭转振动系统，它的建模方式是将惯量与轴段刚度向某一轴线转化，然后采用集中质量法，轴的刚度按两个集中质量件的有效长度计算，忽略齿轮以及轮齿的弹性，从而得到一个包含惯量、弹簧、阻尼的集中质量模型。
1.2 机械传动系统扭转振动的振动特性分析
一般来说，机械传动系统的振动由三个特性决定：固有频率、振型和频响，而系统共振会使系统的这三个特性得到很大改善。
对于复杂机械传动系统的扭转振动来说，共振是对传动系统破坏最大的，也是任何一个机械传动系统极力避免的。在整个传动系统中，每个元件和系统都有固有频率，传动系统本身也有自己的弯曲频率、扭转频率，一旦设计不当，就会发生严重的共振问题，对设备造成极大的损坏。通常来说解决共振问题需要从三个方面入手：振源、传递路径、振动体。其中振源的改变有两种方法，一是改变激振力的频率，二是改变激振力的大小；传递路径的改变主要是通过改变传递元件自身的大小、形状；振动体是指发生共振的元件或系统，改变振动体就是通过改变弹簧刚度、集中惯量单元的转动惯量改变振动体的固有频率，从而避免发生较大的共振。
1.3 机械传动系统扭转振动有限元分析的理论分析
对大型机械传动系统进行的有限元分析，需要对有限元模型的修改理论进行推导，其中扭转振动特征值灵敏度计算和模态匹配分析是理论推导的最重要组成部分，下面是具体的推导过程：
实践经验证明，利用这种计算机仿真方法对大型机械传动系统的扭转振动进行分析，有三个优点：（1）基于灵敏度分析的模型改变是可行的；（2）使用此种方法对模型修改，从而对系统不发生共振的可靠度进行不确定性分析，效果非常好；（3）通过模型修改和不确定性分析的机械传动系统不会发生共振。
2 结束语
文章对大型机械传动系统的扭转振动进行了有限元分析，并对系统模型的修改和不确定性分析理论进行详细的论述，为机械传动系统进行振动分析提供了一个新的思路。
摘要：在我国煤矿机械的使用中，受煤矿工作环境恶劣和工作时间比较长的影响，煤矿机械事故的发生频率非常频繁，其中煤矿机械传动齿轮的损害是煤矿机事故发生的主要导火线，对煤矿工作的安全运行产生着重要的影响。基于此，文章从煤矿机械传动齿轮损坏的原因出发，对其改进的方法进行了分析和总结。
关键词：煤矿机械 齿轮传动 损坏与改进
0.引言
煤矿机械生产设备中，由于传动齿轮的承载能力和精度都比较高，且拥有着恒功率传动的优势，因此，在煤矿生产中的使用范围非常广泛。但是，传动齿轮使用范围的广泛在某种程度上就增加了它的工作强度，以此导致着传动齿轮的损坏，降低着煤矿机械设备整体的使用性能，给煤矿企业造成了巨大的经济损失。受这些因素的影响，加强对煤矿机械传动齿轮损坏原因的分析，从分析中找出改进的方法，对煤矿企业的生产和发展有着重要的作用。
1.煤矿机械传动齿轮损坏原因分析
从煤矿机械传动齿轮损害的形式分析，其主要为：轮齿折断、齿面胶合、齿面点蚀、齿面塑性变形四种，并主要是由煤矿生产中对机械传动齿轮设计和选材不合理、热处理和加工制造不合理、齿轮安装和使用中缺陷的存在所引起的[1]。
1.1设计与选材的不合理
煤矿机械齿轮具有着机械类型多、低速重载齿轮多和井下工作环境差的特点。但是，目前煤矿机械传动齿轮在设计功能上，尚不能完全的满足这些特点，也无法满足煤矿机械化技术发展的需要和设计参数上的技术要求。在煤矿机械的实际工况和使用条件上，不仅缺乏专项切实的实验，还缺少着一定的针对性。同时，在部分标准、规范、测试和计算的方法上，还存在不统一和不先进的缺陷。煤矿机械传动齿轮在设计上的不合理，某种程度上就导致着齿轮选择的不合适，以此影响着传动齿轮的使用性能。
1.2热处理和加工制造的不合理
从市场中目前所制作的煤矿机械传动齿轮分析，它们在煤矿生产中的使用标准尚不达标，此时，对锻造齿轮要求的忽视就导致传动齿轮在煤矿使用中气孔的出现。在此基础上，由于传动齿轮在热处理上的质量也没有达标，以此导致着齿面硬度的不均匀，齿面出现淬火裂纹，在内应力过大的情况下导致着齿轮破裂情况的出现。同时，受煤矿工作环境的影响，煤矿机械传动齿轮在使用的过程中会渗入不同的碳层，以此导致着齿面粗糙度不合格现象的发生，对齿轮的承载能力和使用寿命都产生着严重的不良影响。
1.3安装与使用中的缺陷
煤矿生产中对机械的使用性能要求非常强大，但是，目前很多的煤矿机械设备在配置上都不是非常的完善，煤矿开采中对测量仪器的使用经常被忽视，以此导致着齿轮在安装的过程中，与质量上得不到有效的保证，并无法良好的满足齿轮安装的标准和要求。煤矿机械传动齿轮安装中，安装水平度、平行度和中心距不合格的现象时有发生。同时，在煤矿工作比较繁重和机械设备量比较大的情况下，齿轮定期清理和油脂的定期更换工作也无法得到良好的实施，以此导致着齿轮中杂质、缺油、漏油和齿轮润滑度不足情况的发生。煤矿器械传动齿轮的安装和使用中，这些问题的存在都导致着齿轮断裂、胶合、磨损等损坏形式的发生。
2.煤矿机械传动齿轮损坏改进方法研究
2.1设计与选材上的改进
在煤矿传动齿轮的设计上，齿轮在不加大外形尺寸时，如何提高它的强度和使用寿命是一个急需解决的问题。从煤矿对机械传动齿轮承载能力的需求出发，其弯曲的极限强度需要增加到1200MPa，在耐久性强度的接触上需要增加到1600MPa，因此，煤矿机械传动齿轮与设计上的要求需要从技术攻关和设计参数的优化上进行。其中，设计优化的实施中，强度计算公式的修正、齿轮结构的优化、加工和处理工艺的改进、装备需求的提升等均包含其中，并需要根据煤矿机械传动齿轮中的实际工作情况严格进行[2]。在齿轮材料的选择上，需要从齿轮的强度、韧性和工艺性能需求三个方面综合的考虑。在工业技术比较发达国家的齿轮钢材使用，以及我国工业的实际发展情况上可以得出，采用低碳合金渗碳钢制造齿轮，其在接触和弯曲的疲劳寿命上和普通电炉钢制造的齿轮相比较，能够有效的提升3-5倍，在齿轮的极限承载力上能够提高15%-20%。
2.2加工工艺和热处理的改进
煤矿机械传动齿轮在加工的过程中，其粗、精滚的工序要求需要分开进行。实施的过程中，先采用滚刀进行粗切，再采用专用的滚刀实施精滚齿，以保持滚刀的精度，对于切齿深度的控制需要采用百分表进行控制，精滚齿滚刀的齿形误差需要控制在0.03mm以内[3]。同时，齿形加工的精度需要达到9级，齿面的粗糙度一定要和设计的要求符合，由于齿面粗糙度好的齿轮在使用寿命上和粗糙度差相比能够提高15-20%，为了提高齿面的粗造度，磨齿后可采用振动抛光或电抛光进行。在热处理上，可将碳、氮共渗工艺应用其中，通常情况下，碳、 氮的伸入深度能够控制在0.02mm以内，这样不仅能够硬化齿轮表层，还能产生压应力，和单纯采用渗碳齿轮相比较，强度极限应力提升了13%以上，使用寿命能提高1倍。
2.3安装和使用的改进
从煤矿机械传动齿轮的使用情况分析，减速器齿轮副的安装精度对齿轮的使用寿命、承载能力和磨损程度都产生着严重的影响。因此，传动齿轮的新安装和检修与更换后的安装，都要严格的按照安装的技术标准和准则进行，尤其在齿轮轴心线的平行度、水平度和中线距上，一定要达到安装的技术要求和质量标准。对于新齿轮，投运前需要进行充分的跑合。在使用的过程中，为了增加传动齿轮的润滑度，减少磨损、胶合和断裂现象的发生，可根据各种润滑工况对齿面的强度的影响具体的实施，合理的选择润滑油的种类。首先需要从齿轮的接触面材质的局部弹性出发，然后对齿轮共轭啮合中，切点部位外滚、滑的运行特别处理。
3.结语
综上所述，我国煤矿生产中机械设备事故的频繁发生是一个急需解决的问题，在这些机械事故中，传动齿轮的损坏是造成煤矿机械设备无法正常运行的一个重要原因。此时，加强对煤矿机械传动齿轮损坏原因的分析，从原因中有针对性的探索改进的措施，这对煤矿机械设备事故的减少和机械设备运行能力的提升，以及煤矿企业经济效益的增长都有着重要的发展意义。
摘要：机械系统中的传动有三种，分别是机械传动、流体传动和电传动，其中接卸传动具有精度高、响应快、传动效率高等优点，人们的生产生活中应用到的机械传动有很多，机械传动在生产生活中占有主导地位。本文对机械传动系统研究的重要性进行了简要分析，并概括总结了机械传动科学技术的发展历史和机械传动科学技术的研究。
关键词：机械传动；科学技术；发展历史。
一、机械传动系统研究的重要性
在机械系统中工作机、原动机和传动机是其三大基本组成部分，机械系统的原动机为机械系统的运动提供了基本的动力，工作机是机械的具体功能执行系统，机械功能的种类有很多，这就使得工作机的结构形式和运动方式存在一定的差异。原动机的运动具有单一性和简单性特征，工作机的运动具有多样性和复杂性特征，二者之间存在矛盾，因此，在机械系统工作的过程中需要使用传动机将原动机的运动和动力大小、方向进行转换，将其传递给工作机，使得工作机能够正常运转。在机械系统中的原动机运动和动力输出无法满足工作机的工作要求时，就必须将传动机应用到其中。随着科技的快速发展，机械系统开始朝着高速、高效、精密、多功能的方向发展，因此，人们的生产生活中对传动机的功能要求越来越高，机械系统的工作性能、能源消耗和振动噪声大多取决与机械传动系统的性能，因此对机械传动系统进行细致的研究是十分必要的。
二、机械传动科学技术的发展历史
机械传动是机械系统的重要组成部分，在机械诞生的同时就已经出现了机械传动。早在中国古代，指南车这种早期的机械就安装有累死齿轮传动的装置。14世纪，时钟的发明促进了齿轮传动的发展，人们开始研究金属齿轮传动，并在排水装置中采用大型机械传动系统，将风力机械传动装置用于工厂生产中，推动了制造业的迅速发展。18世纪初最早的蒸汽机诞生了，被运用到矿井排水、铁路机车和加工机械中，这就意味着机械传动的需求在极大程度上得到提升，此时，以水能为动力的机械传动系统在纺织和冶金工业中得到广泛应用。19世纪末，电动机和内燃机诞生，这些原动机的产生促进了机械传动的发展，并使机械传动在船舶、制造厂、发电站和铁路机车中得到广泛应用，但是交通和工业的发展对机械传动的需求也逐渐提升，实现机械传动的可靠性成为机械工业发展的主要目标。20世纪初期，摆线齿形和渐开线齿形的齿轮传动诞生了，这些齿轮传动在船舶、铁路机车中得到应用，且对齿形机械传动的精度要求越来越高，齿轮传动设计开始受到重视和关注。20世纪40年代，渐开线和非渐开线齿轮传动的齿形计算方法得以问世，多采用几何学分析方法对其进行计算。20世纪50年代，在大量机械传动试验研究的基础上，齿轮传动设计更加精细，齿轮传动设计要充分考虑齿轮表面的接触强度、弯曲强度和荷载，并将其应用到汽轮发电机传动系统的设计中，有效提高其承载能力。20世纪60年代，机械传动被应用到宇航技术发展中，火箭推注系统对机械传动装置的要求很高，要求其具有体积小但、承载能力大的有点，从宇航飞船安全性角度出发，对宇航机械装置的可靠性要求也更高，细致研究宇航飞船中的机械传动装置和传动装置材料性能，才能确保机械传动装置在宇航技术中应用良好。20世纪70年代，机械传动研究中的空间啮合理论研究成为研究的热点，这些研究成果被应用到新型传动装置的开发中，这在极大程度上推动了机械传动的科学发展步伐。在不同工作条件下，使用齿轮润滑油等添加剂能有效提高机械传动的使用性能，并延长其使用寿命。20世纪80年代，空间啮合理论的研究已经取得了相当可观的成果，空间啮合理论的研究已经达到了很高的水平，空间啮合齿轮受载接触分析方法诞生出来，在应力分析中得到广泛应用。此时，航空、船舶工业中的机械传动振动噪声问题成为人们关注的重点，在机械传动设计的过程中以减振降噪为主要目的，航空、船舶机械齿轮传动材料质量的控制更加严格，成本低、重量轻且润滑性能良好的非金属材料被运用到齿轮传动系统生产中。20世纪90年代，以齿轮传动和带传动为主的力学机械传动成为业界研究的热点，研究的主要目的是减振降噪，对多种类型的齿轮传动系统进行拓展研究。
三、机械传动科学技术的研究
21世纪时科技信息高速发展的时代，先进的信息技术、能源技术、环境保护技术、新材料技术和制造技术成为科技发展的重要技术手段，这些科学研究成果和先进的技术手段成为机械传动科学技术发展的基础。
1.机械传动具有信息化和智能化特征
目前，我国的机械传动呈现出信息化和智能化特征，机械传动研究中要将先进的计算机信息技术、控制技术和机械传动技术有效的结合起来，根据机械系统中原动机和工作机效率特征、功能要求的基本特征，使用计算机技术实现机械传动的智能控制，并对机械传动功率和速比进行实时控制，实现原动机和工作机的最佳匹配和有效协调，才能使得现代化机械装备呈现出自动化、信息化和智能化特征，例如，汽车生产中广泛应用到机械传动理论，并将机械传动的信息化和智能化应用在汽车自动变速传动中。
2.机械传动动力系统具有节能和环保作用
机械传动动力系统的节能和环保既包括传动系统本身的节能环保作用，还包括机械系统中原动机和工作机的节能和环保，在机械传动系统节能环保设计上，使用无污染的润滑剂能有效避免环境污染，并对以行星传动为代表的分流传动进行研究，使用功率流程设计方法实现机械传动系统的分流传动功率流的均载和协调。机械传动系统设计中，充分考虑原动机和工作机的节能和环保作用，根据原动机和工作机的功率和速度对传动系统进行合理设计，使原动机和工作机实现最佳匹配效果，确保原动机拥有最高效率的同时排放的污染物最少。例如在汽车生产中采用多档变速和无级变速实现汽车发动机工作的有效调节，将自动离合器和变速器构成的动力装置结合起来，确保汽车在行驶中达到节能减排的目的。混合动力汽车具有良好的节能环保功能，汽车的混合驱动系统使得汽车的使用性能更佳。
3.材料科学技术与机械传动的有效结合
21世纪的机械传动系统将材料科学应用到其中，促进科学技术的发展。随着新材料的研发，各种新材料在机械传动中的应用得到促进，在极大程度上实现了机械传动科学技术的发展和性能提高。梯度材料、高分子聚合物、智能材料等对机械传动的性能具有十分重要的影响。由表至里呈梯度变化的材料就是梯度材料，由于该类材料由表至里的变化很有规律，因此特别适合用作机械传动零件。高分子聚合物具有良好的耐磨损和润滑性能，在机械传动中的应用较广，塑料齿轮被广泛应用到办公设备中，并且在使用的过程中无需任何润滑介质。随着高分子聚合物复合材料种类的增多，其性能也得到提升。智能材料是通过信息技术来控制的，能有效改变其服役性能，实现机械结构智能可控性的材料。采用智能材料制作机械传动装置，能通过智能材料适时控制实现机械传动系统减振降噪的目的。
总结
通过对机械传动科学技术的发展历史和研究的分析可知，机械传动是机械系统的重要组成部分，机械传动科学技术的发展和人们的生产生活水平具有十分密切的关系。21世纪是科技信息高速发展的时代，各领域都应用到机械传动科学技术，将先进的新机技术、能源技术、环保技术和新材料技术应用到机械传动领域中，才能促进机械传动科学技术的可持续发展。
