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机械传动的效率样例十一篇

时间:2023-07-30 08:51:33

序论:速发表网结合其深厚的文秘经验,特别为您筛选了11篇机械传动的效率范文。如果您需要更多原创资料,欢迎随时与我们的客服老师联系,希望您能从中汲取灵感和知识!

机械传动的效率

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一、液压机械传动控制系统的优缺点

1.液压机械传动控制系统的优点

液压机械传动控制系统的优点可以归纳为以下4点:首先是功率高,液压机械传动控制系统主要由动力元件、液压元件、控制元件和液压辅助元件等组成。与传统的液压传动和机械传动相比,这种系统的液压机械传动功率相对较大,同时这种系统引入了微电子技术,使得该系统的功能集成化程度高,可在较小空间内达到功率有效控制。其次是小型化,这是由于液压机械传动控制系统的各元件高度集成化的特点,使得该系统小型化、轻质化发展。同时由于系统内部各元件的相互协作性较好,也使得该系统可操作程度高,可针对不同的工作要求进行有效的液压机械传动。接下来是稳定性好。这种液压机械传动控制系统实际应用可将机械工作过程中产生的热量通过液压油流动传递,可有效降低系统温度,避免系统局部过热的情况,进而保证机械的使用稳定性。同时由于上述原因,该系统也可用于低速重载条件的液压机械传动。最后是自动换挡功能,为了使得操作人员根据相关要求对机械进行简便灵活操作,提高机械工作效率,可使用这种液压机械传动系统。该系统具有自动换挡功能,可根据实际工作条件和机械运行要求的不同进行有效的挡位自动调节,方便操作人员进行工作装置的操作,不要考虑挡位操作的问题,可降低机械工作中的操作失误概率,进而实现整体机械的工作效率。

2.液压机械传动控制系统的缺点

液压机械传动控制系统的缺点主要包括以下5个方面:首先是液压系统漏油问题,这是液压机械传动控制系统的重要缺点之一,其严重影响整个传动控制系统的稳定性和正确性。这种液压系统漏油问题使得液压机械传动的传动比率波动性大,达不到相关液压机械传动控制要求,严重影响液压传动系统的稳定运行和传动控制的正确性,该缺点也会对整个机械工作状态造成不利效果,使得机械工作效率低,同时由于这种原因,该系统不适宜长距离传动。其次是温度变化问题,通常系统内的温度变化会直接影响到系统的运动特性。这种液压机械运动控制系统对温度要求较高,当系统温度升高时,系统内的液体粘度发生变化,使得系统的运动特性也随之改变,进而影响机械的工作稳定性。因此该系统运行过程中应对温度变化进行重点监控,防止机械运行因温度变化造成的偏差问题。再次是故障的检查和排除难度大,液压机械传动控制系统的故障检查和排除工作量和难度较大。该系统正常运行时,液压元件运行产生的金属粉末容易引起机械设备故障问题,而系统外的粉尘的大量附着到机器设备上,也会对系统的运行稳定性造成严重影响。对于系统而言,这些金属粉末和粉尘通常是不可避免,其也增加了故障的检查和排除工作量和难度。最后是清扫工作,实际运行时,液压机械运动控制系统容易由于一些外界因素干扰,使得系统的稳定性和运行结果得不到保障,因此需要在系统实际运行前进行全面的清扫工作,尽可能的避免外界因素对系统的干扰。

二、液压机械传动控制系统在机械设计及制造中的具体应用

1.液压机械传动控制系统的应用特点

根据液压机械传动控制系统的高度集成化特点,其可有效满足不同行业对机械设计及制造的规模、功率、精度和工作效率的严格要求。而小型化、轻质化的特点也使得该系统可应用在不同施工环境和施工条件。在机械设计和制造领域,液压机械运动控制系统可以根据自身特点有效弥补传统传动系统的不足,同时该系统的大量应用可降低机械设计和制造的难度,提高机械制造精度和缩短制造周期。液压机械传动控制系统将自动化控制技术实际应用到机械设计和制造领域,其可加快机械设计和制造的自动化进程,同时自动化也是未来机械设计和制造的研究开发的重要方向[2]。这种应用可有效控制产品质量以及提高生产效率,实际满足机械产品的行业需求。目前液压机械传动控制系统也广泛应用在国防、农业、冶金和煤矿等众多行业。

2.液压传动无级变速器

机械设计制造中,可采用液压机械传动控制系统来实现对其速度的有效控制,也就是无级变速技术。一般而言,该液压系统正常运行需要使用变量泵以及定量马达。当系统工作时,通过发动机将动力分离,其中一部分顺着离合器传送给行星架,而另一部分则是经过液压系统到达太阳轮,这两部分动力通过差动轮系部分进行有效合成后,再通过差动轮系的齿圈对外输出。通常实际机械工作前需要断开离合器C1,同时闭合C2,使得发动机的全部动力进入液压系统,从而保证机械的正常启动。而机械实际工作时,离合器C1闭合而C2断开,采用控制系统将液压马达的转速降至0,此时发动机的所有动力通过机械系统进行有效传递,其可提高机械工作过程中的动力传递效率,并对系统马达转动方向进行合理调整,进而调节机械工作的输出速度,保证系统在不同速度下的正常运行,进而实现这个机械系统的无级变速。目前这个液压传动无级变速器已实际应用在装载机和推土机上,该装置运行效果良好,可大量应用在工程机械领域。

3.纯水液压机械传动控制系统

目前机械制造业领域中,纯水液压机械传动控制系统是液压传动技术的重要发展方向之一,该系统是科技进步和环境保护的结合产物,其是一种新型的液压传动技术,其采用纯水作为能量传动以及控制的有效介质,这是该系统的最大特点。与液压油相比,纯水价格便宜、制备简单以及来源广泛,可有效降低企业的运营成本,从而提升企业的经济效益。冶金、煤矿等特殊行业,对液压机械传动控制系统要求较高,常规的液压油泄漏容易引起火灾,这严重威胁着企业的安全运营,而纯水具有良好的阻燃性,可防止液压机械传动控制系统液压油泄漏引发的安全问题。与矿物型的液压油相比,纯水的压缩系数较低,使得纯水的压缩损失相对较少。同时常规液压机械传动控制系统的液压油泄漏问题,会对水体和土壤造成严重的污染,这也制约着冶金、煤矿等行业绿色化、可持续化发展,而采用纯水液压机械传动控制系统,其可造成的环境污染程度较低。

目前纯水液压机械传动控制系统已在一些行业得到实际应用,该系统污染小、成本低等特点符合我国相关行业环境保护要求,其也是常规液压机械传动控制系统的代替技术,因此纯水液压机械传动控制系统作为机械制造业领域中的热点研究对象,该系统的研究开发以及实际应用前景广阔。

三、液压机械传动控制系统实际应用存在的问题

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    1原有实验条件及其缺陷

    1.1原有实验条件机械传动主要有链传动、带传动、齿轮传动和蜗杆蜗轮传动等传动方式。实验室原只开设带传动实验和齿轮箱传动效率实验,其试验台结构是固定的,只能用于实验教学,让学生做验证性实验,不仅无法提高学生的工程创新能力和综合运用所学知识的能力,而且根本无法开展科研工作。

    1.2缺陷

    (1)带传动和齿轮箱传动试验台均为封闭式传动试验台,缺少开放式试验台。

    (2)实验内容不全,缺少链传动和蜗杆蜗轮传动,不便于比较各种传动装置的性能、特点。

    (3)试验台通用性不强,结构参数固定不变,不利于开展科研工作。

    (4)实验为典型的验证性实验,学生无法开展传动装置试验方案设计、测试参数确定等综合能力的培养。

    2积木式机械传动综合试验台设计

    设计思想机械传动其传动方式多种多样,就其传力方式而言,有摩擦传动、啮合传动;就其传动变速情况可分为定速传动、变速传动、无级变速传动;就其传动轴分布状况则可分为平行轴传动、交叉轴传动、垂直轴传动。而其性能测试对象则常有传动效率、疲劳强度、磨损状况、振动情况等。针对如此多的传动方式和测试内容,必须研制出一台适应面广、综合性强的试验台。

篇3

引言

随着工业的发展,在机械设计制造过程中,液压机械传动控制系统的出现频率越来越高,这主要是因为该系统能够对能量进行精准的控制和传送,但通过调查可以发现,液压机械传动控制系统在应用的过程中仍旧存在部分问题,因此,这就需要工作人员通过对该系统进行更加深入探究的方式,将其在机械设计制造过程中所具有的功效进行最大发挥,促进我国机械行业的发展。

1 液压机械传动控制系统的原理

在液压机械传动控制系统中存在的液体压强一致,在该系统中所应用的活塞,可以根据自身能够承受的压力大小,选择相应压力对系统进行施加,通过保证系统平衡的方式,使液体能够始终处于静止的状态之下,也就是说,小活塞对应的压力值较小,而大活塞对应的压力值较大,并且经由液体所具有的传递性,将压力值进行变换。在对液压进行传动的过程中,需要相应的元件对其加以辅助,其中具有代表性的为动力、控制和执行元件,动力元件存在的意义在于能够对系统运行过程中所需的动力进行产生,例如通过对自身容量加以变化保证动力产生的容积液压泵。在选择所需液压泵时,工作人员不仅应当对其能量消耗的相关因素加以注意,还应当将其进行液压的效率列为重要的参考因素之一,保证液压泵能够与其所在的液压机械传动控制系统完美契合[1]。另外,液压马达也是比较具有代表性的动力元件,它的工作原理是通过对液压能量的转换,使其成为相应的机械能,进而实现对外做工的目的。由此可以看出,液压元件存在的意义在于,通过对系统压力大小和液体流动方向加以控制的方式,保证该系统能够与机械设计制造要求相满足。

2 液压机械传动控制系统所具有的优势

液压机械传动控制系统和传统的控制系统相比,在应用范围方面更为广泛,无论是常见的塑料加工,还是技术含量较高的钢铁冶金,该系统都能够将自身所具有的价值进行成分展示,保证制造效率和质量和提高。由于液压机械传动控制系统具有速度快、效率高等诸多优点,在应用其进行机械设计制造的过程中,能够保证传动功率的提高,并且通过和相关微电子技术进行配合的方式,实现在较小的空间范围中,对功率进行精准控制的目标,保证机械质量的提高[2]。当然,需要工作人员明确的是,随着科技的发展,不同行业和部门对该系统及相关技术所具有的要求也变得越发严格,因此,只有通过对系统的不断完善,才能使其更加高效的为机械设计制造进行服务。

3 液压机械传动控制系统所具有的不足

一方面,由于液压机械传动控制系统在工作过程中所应用的主要介质是矿物油,一旦出现漏油问题,不仅会对该系统的运行产生不利影响,甚至还会在一定程度上降低其在运行过程中所具有的稳定性,进而导致机械设计制造效率的下降,影响企业效益。另一方面,液体自身所具有的特性决定一旦其温度出现波动,就会对系统自身的运动特定产生相应影响,为了避免这一问题的发生,需要工作人员在应用液压机械传动控制系统进行机械设计制造时,始终保证矿物油温度处于合理范围内。另外,因为液压元件在运行时,较易产生金属粉末,这部分粉末会导致机械污染,进而产生故障,想要降低这一问题的出现几率,需要工作人员在对液压机械传动控制系统进行应用前,首先对其进行彻底的清扫,避免由于灰尘或其他杂质的存在,导致系统故障的发生[3]。另外,在机械设计制造的过程中,应用液压机械传动控制系统虽然已经取得了良好的效果,但仍旧存在问题有待解决,其中最主要的一点就是,现阶段我国所应用的液压机械传动控制系统,部分元件需要通过外国产品的辅助才能加以应用,这对于该系统在我国的高效应用是非常不利的,而且还会导致我国产品与国际标准间的差异,因此,目前相关人员最重要的工作内容就是,对液压机械传动控制系统的不足进行解决,通过提高我国所应用液压技术的整体水平,保证我国机械行业的飞速发展。

4 在机械设计制造中对液压机械传动控制系统进行应用的方向

我国在进行国防或经济建设的过程中,都需要对大型工程设备加以应用,而这部分设备大多安装了相应的液压机械传动控制系统。作为近几年新兴的控制系统,液压机械传动控制系统的作用在于,对大型工程设备在工作过程中所具有的需求进行高度满足,这是因为该类设备通常具有极其精确的效率要求,而液压机械传动控制系统能够通过对不同设备的集成化要求进行满足,保证设备与其所处施工条件、环境等需求相符合。另外,现阶段,在机械设计制造中所应用的液压机械传动控制系统已经逐渐呈现出了集成化的发展趋势,这从侧面证明了我国针对该系统所开展的研发工作的方向是正确的,也就是说,在未来的一段时间内,我国必然会研制出与机械设计制造需求高度符合的产品,保证其价值得以最大化的呈现。但需要工作人员注意的是,虽然液压机械传动控制系统的出现,在一定程度上促进了机械行业的发展,但这并不代表该系统已经处于一个科学、高效的工作状态下,现阶段,仍旧存在部分问题在液压机械传动控制系统发展的过程中对其加以阻碍,因此,想要保证该系统的高效应用,需要工作人员以机械行业的现状的基础,通过对该系统在机械设计制造中所体现出的优点和不足进行探究,保证对其现有的缺点加以解决,真正实现通过液压机械传动控制系统的出现,将我国机械行业的发展水平提升到一个全新高度的目标[4]。除此之外,工作人员还应当根据该系统所对应传动技术的优势,将其在工业生产的过程中加以推广的应用。通过对工业市场进行调查可以发现,液压工业在市场中所占销售份额相对较大,几乎占据机械工业总产值的3%,这一数字表明了在工业生产过程中,液压系统和技术存在的必然性,作为具有高传递率的技术,液压机械传动控制系统在结构构成方面与传统系统相比更为简单,因此,这就决定了该系统对功率的利用更加高效,而将液压技术和计算机进行结合,能够对传统技术无法保证对工业生产过程中所涉及的动力和运动参数进行准确控制这一问题进行解决,通过保证鞯菪率科学性的基础上,实现恒功率生产操作的可能性,达到提高工业生产的效率的效果。

5 结束语

综上所述,液压机械传动控制系统作为近几年新兴的技术之一,在机械设计制造过程中具有非常重要的作用,但现阶段仍旧存在急需工作人员加以解决的不足,因此,这就需要工作人员对该系统所对应液压技术进行发展,使其与微电子技术相结合,能够保证液压机械传动控制系统在机械设计制造过程中的有效应用,加快行业的进步。

参考文献

[1]高艳红,张昌松.机械设计制造中液压机械传动控制系统的应用[J].时代农机,2016(03):74+77.

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农业机械设计制造行业的快速发展及整体生产水平的不断提升,为我国农业经济发展带来了重要的保障作用。在此背景下,为了实现农业机械设计制造既定的生产目标,优化其生产设备性能,确保生产作业计划的深入推进,需要注重与之相关的液压机械传动控制系统应用分析,增强该系统实践的应用效果。

1农业机械设计制造中液压机械传动控制系统基本原理、优点及影响因素分析

1.1液压机械传动控制系统基本原理分析。为了增强液压机械传动控制系统在农业机械设计制造中的实践应用效果,促进农业机械设计制造行业发展,应加强该系统的基本原理分析。其基本原理为:确保平衡系统作用下的液体能够处于静止状态,并使系统中液体在不同方向所处的压强相同,且通过活塞的作用给予液压系统中的液体不同的压力,促使这些液体能够保持静止。其中,由于大活塞与小活塞所能承受的压力有所差异,需要给予其不同的压力,并通过系统中液体的传递作业,满足变换要求。与此同时,液压机械传动控制系统运行中对执行元件、动力元件等有着较强的依赖性,在这些元件的共同配合作用下,能够使系统处于稳定、高效的运行状态。1.2液压机械传动控制系统优点及影响因素分析。该系统实践应用中的优点:系统中的液压机械传动装置的工作效率高、运行速度快,且液压机械传动控制系统使用实现了高度集成化,对功率的控制效果良好;系统中的元件安装中的灵活性强,布置较为方便,且液压机械传动方式实践应用中的反应速度快、重量轻,能够进行有效控制;该系统运行中能够根据实际情况,对载荷进行必要的调整,在使用中实现了机械自动化,且控制精度高。该系统在实践应用中可能会受到某些因素影响,给系统的平稳性带来了潜在威胁。其影响因素包括:液压机械传动控制系统运行中,若温度变化较大,会使系统中的液体粘性改变,致使系统的运动特性发生变化,影响系统运行的稳定性;受元件工作性能下降、机械加工方式选择不当等因素影响,会引发系统故障;液压机械传动控制系统运行前杂质清除不彻底,会加剧其运行过程中的摩擦,影响系统运行的稳定性。

2农业机械设计制造中液压机械传动控制系统的应用分析

2.1生产设备控制方面的应用。随着农业机械设计制造领域中生产计划的深入推进,需要性能可靠的生产设备发挥应有的作用,促使该领域中的整体生产水平得以提升,规定期限内的生产计划能够顺利完成。因此,在控制生产设备的过程中,应注重液压机械传动控制系统引入。具体表现:借助液压机械传动控制系统高度集成化的优势,对机械设计制造领域中的生产设备进行实时控制,促使设备能够处于稳定的工作状态;在液压机械传动控制系统的支持下,能够降低生产设备使用中故障发生几率,并在长期的实践过程中形成符合生产设备需要的控制模式。2.2生产流程控制方面的应用。相比机械传动技术,液压机械传动控制系统实践应用中融合了控制理论、计算机技术等元素,能够对机械设计制造领域内的生产流程进行控制。具体表现:该领域中各生产流程实施时,引入液压机械传动控制系统,能够降低机械制造领域中的生产流程问题发生几率;根据生产作业要求,确保控制系统作用下的生产流程设置合理性,并对机械设计制造中的运动参数、动力参数进行控制。2.3恒功率输出控制方面的应用。结合机械设计制造领域的实际概况及生产要求,可知其生产过程中注重恒功率输出控制,能够保持其生产成本的良好经济性,为设备正常工作创造出良好的运行环境。因此,需要加强液压机械传动控制系统使用,借助其传递效率高的优点,能够实现农业机械设计制造中的恒功率输出控制。在这样的控制模式作用下,机械设计制造中的整个生产环节将得到有效控制,确保设备性能的可靠性,有利于扩大液压机械传动控制技术的实际应用范围。

3结语

在新形势下农业机械设计制造中对于可靠的生产方式、生产设备等依赖性强,需要在具体的作业流程中重视液压机械传动控制系统的引入,确保其生产作业的高效性。因此,未来农业机械设计制造行业发展中应根据自身的生产需要及实际的发展概况,将功能强大的液压机械传动控制系统应用于生产环节中,在降低生产成本的同时确保自身的生产效益良好。

作者:韩宁 单位:吉林工程职业学院机电工程分院

参考文献

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2机械传动系统节能设计方法

机械传动系统是机械系统的核心构成,传动机构的工作效率对整个机械设备运行有直接性影响。为了顺序现代机械工程改造要求,必须要提出切实可行的节能设计改造方案,维持机械工程运行速率的稳定性。结合常见的机械传动方式,其节能设计改造方法:(1)齿轮传动。齿轮传动是依靠主动齿轮依次拨动从动齿轮来传递动力的,齿轮传动节能设计的要点是保证齿轮瞬时角速度比始终保持稳定。定轴齿轮系在工作时所有齿轮的回转轴线固定不变。设计人员可根据齿轮传动类型详细设计,以最优齿轮组合方式执行传动工作。例如,从零部件耗损率控制角度考虑,设计改造时可按照两齿轮传动时的相对运动为平面运动、空间运动,再将其分为平面齿轮传动、空间齿轮传动,选择最高效的方式作为机械设备动力来源,减少了齿轮啮合磨损。(2)蜗轮蜗杆传动。涡轮蜗杆传动效率偏低,且零部件磨损较大,长时间运行会出现不同程度的故障问题,阻碍了机械设备的稳步运行。在节能改造设计中,可用专用工具安装或拆卸,禁止用锤子敲击减速机部件;根据公差配合要求装配蜗轮输出轴;严格采用原厂配备的齿轮和蜗轮蜗杆进行成对更换;在空心轴上涂红丹油或防粘剂,防止配合面积垢和过度磨损产生的生锈。(3)带传动。机械设备选用带传动系统具有安装便捷、易操控等特点,但是带传动长时间处于高速、高温旋转状态下,易容易出现断裂、耗损等问题。节能设计中,需对主动轮、从动轮、环形带等进行优化设计,进而提高传动机构的稳定性。(4)链传动。链传动由主动链轮、从动链轮和环形链条组成,环形链条作为中间挠性件装在平行轴上,动力和运动的传递依靠链轮轮齿与链条的啮合动作完成。一般来说,链传动节能设计与改造需注意链条、链轮的高效搭配。例如,链传动工作时,为了便于链条联成环形时内、外链板正好相接,链接数一般取偶数;为了便于链接的啮合,链轮轴面齿形两侧应设计成圆弧状;链传动接头处需要用开口销或弹簧夹夹紧。链传动节能设计要考虑传动机构形式,合理控制小链齿轮数量,小链齿轮数尽量多一些。

3机械传动系统防护设计

机械工程快速发展趋势下,人们对机械系统结构组合形式展开深入研究,如何在满足机械系统工作性能前提下,通过优化系统结构以实现节能化控制,这是现代机械科技改造的先进趋势。机械传动系统防护也是节能改造设计的一部分内容,可综合防范机械故障发生带来的异常损耗。(1)齿轮传动。传动系统是机械设备的核心部分,能够为整台装备提供足够的动力来源,维持内部元器件持续运转。为了保证传动系统工作的连续性和稳定性,避免传动系统零部件产生异常工况造成的危险事故,齿轮传动机构必须安装全封闭的防护装置。(2)皮带传动。动力是维持一切机器设备运行的基本条件,传动系统是机械设备创造动力的根源。皮带传动装置可以采用全封闭型防护装置或带有金属骨架的防护网,也可以采用防护栏杆,从而保证皮带传动的耐用性和连续性。(3)联轴器。除了对机械设备直接性的改造设计,还要注重设备使用后期的综合养护,才可不断延长设备的使用寿命。联轴器需要加装防护罩,确保其在工作时不被破坏,从而延长使用寿命,比如Ω型防护罩;安全联轴器可以保证其在工作时没有突出的部分,确保联轴器的工作安全。

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机械传动方案的设计是一个比较复杂的工作,为了可以更好的完成这项任务,首先需要对传动机构的运动特点、性能特点、工作特点、适合场合进行详细全面的了解,其次设计人员要具有比较丰富的设计经验和设计知识。在机械传动方案的设计过程中,最重要的一个环节是拟定机械传动方案和计算,传动方法设计的合理与否直接影响到机械的成本、性能和质量。因此,要认真对等机械传动方案的设计和计算工作。

1. 选择传动类型

在选择传动类型的过程中,可以有非常多的类型进行选择,一般情况下,传动机构选择的不同,得到的传动方案也是不同的,所以,只有选择了传动类型,才利用得到一个比较科学合理的传动方案。在选取传动类型的过程中,主要以运动性能的良好、效率高、质量小、外形尺寸小、符合生产条件等性能指标为选择依据,主要遵循下面几个原则:(1)当原动机的运动形式、转速、功率和执行系统的工况一致时,可以使用联轴器把执行机构的输入轴和原动机的输出轴连接起来。这种联结机构具有传动效率高、联结结构简单等方面的优势。不过如果执行机构的输入轴和原动机的输出轴不在同一条轴线上时,就需要使用等传动比的传动机构。(2)如果原动机的输出规律符合执行机构的要求,但是原动机的转矩、运动形式和转速不能满足执行机构的要求,这时就需要使用可以对运动形式进行转化或者可以变速的传动机构。(3)当对速度要求不高,使用中小功率进行传动,如果对传动要求比较高,可以使用多级齿轮传动、单级蜗杆传动、带-齿轮-链传动、带-齿轮传动的传动方案进行比较选择,选取出综合性能最优的方案。(4)传动功率大、转速高时,要选择转动平稳、承载力高、效率高的传动类型(5)尽量使用结构简单的单级动装置,如果传动比较大时,可以选择结构比较紧凑的行星齿轮传动和蜗杆传动进行,如果中心距比较大,可以使用链传动和带传动。(6)如果作业环境比较不好,有比较多的粉尘,要尽可能选择闭式传动的方法进行传动,以达到延长零件寿命的目的。(7)在进行小批量、单间生产的传动时,为了节省资金的投入,减少制造时间,要尽可能使用标准传动装置。(8)在执行机构的变化量非常大甚至超出负荷时或者载荷变化非常频繁时,可以使用有过载保护装置的传动类型,从而确保设备运转的安全。

2. 设计传动方案

2.1. 选取传动路线

在对传动路线进行选取时,可以根据东西和运动的传动路线进行选取,一般情况下,传动路线可以分为下面四种情况:(1)分路传动。在系统只有一个原动机,却有几个执行机构的时候,可以使用分路传动的传动路线;(2)单路传动。单路传动的传动结构比较简单,不过传动机构的数量非常的多,传动系统的效率也不高,所以要尽可能的降低机构的数量。在系统中只有一个原动机和一个执行机构的时候,可以使用这个传动路线;(3)复合传动。复合传动指的时几个传动路线的组合,在选择传动路线时,要根据执行机构的和求、执行机构的提醒来进行决定,要严格按照传动准确度高、传动结构简单、传动结构效率高、传动结构成本低、传动结构传动链短等原则来构建传动系统;(4)多路联合传动。在系统需要几个运动,而且每个运动的传递功率都比较高,单执行机构只有一个时,可以使用多路联合传动路线。

2.2. 对机构的顺序进行布置

在对机构的顺序进行布置的过程中,要考虑下面几个方法:(1)提升传动系统的工作效率。蜗杆涡轮机构传动虽然平稳,不过效率偏低,通常使用与中、小功率间隙的运动场合,在对于使用铜锡为涡轮材料的蜗杆传动,为了提高承载力和传动效率,促进油膜的形成,要在高速级对其进行布置。(2)机械运转时振动小、运转平稳原则。通常把动载荷低、传动平稳的机构放到高速级,比如带传动可以对吸振进行缓冲,传动也比较的平稳,而且可以进行过载保护,所以一般会将其布置在高速级;而链传动会出现运转有冲击、不均匀的情况,可以在低速级对其进行布置,再比如和直齿轮相比,斜齿轮在传动过程中,平稳性更好,所以斜齿轮经常会应用于对平稳度要求比较高或者高速级的场合。(3)承载力高、使用时间长。因为开式齿轮的工作环境非常的不好、条件也不好,磨损相对来说更加严重,使用时间不长,通常将其布置在低速级,为了防止齿面出现严重磨损或者胶合的情况,要在低速机布置铸铁或者青铜铝铁作为蜗轮材料的蜗杆传动,从而使得齿面滑动速度变低。(4)要易于加工、结构紧凑简单。带传动布置在高速级除了要求传动平稳外,还要求传动装置的尺寸要尽可能的小。为了使结构紧凑,通常会使用可以改变形式的机构布置到传动系统的最后一级,常见的有连杆机构、螺旋传功、凸轮机构等。对于大模数、大尺寸的圆锥齿轮来说,加工非常的困难,为了使模数和直径减少,一般将其放置到高速级,并对其传动比进行限制。

3. 计算传动系统动力参数

在对动力系统进行计算的过程中,各轴的转矩和功率是两个主要的计算方面:(1)传动系统的总效率。常用的单路系统总效率是各个部分效率的乘积。即n总=n1*n2…n.其中n为各个轴承、各个联轴器、各个传动机构的效率。(2)在传动系统中,在计算各个零件的工作能力时,要利用输入功率来对功率进行计算。

4. 结语

总而言之,机械传动方案的设计是一个非常复杂的工作,方案设计的好坏直接影响到了机械的性能、质量、成本等。在方案设计的过程中,要严格按照规定标准进行设计,选取正确的传动类型、传动路线。同时还要对传动机构的顺序进行合理的布置。传动方案的设计人员除了需要具有丰富的设计知识和设计经验外,在设计过程中要抱着严谨的设计态度来进行传动方案的设计工作。

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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。

参考文献

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风力发电液力机械传动装置在整个机械设备当中,占有非常重要的地位,并且会对后续工作产生很大的影响。由于很多的能源都面临枯竭的危险,利用可再生能源发电,是最好的选择。风力发电液力机械传动装置在设计的时候,不仅要结合当地的风力情况和后续的发电情况,同时还要与其他相关的机械设备、配件进行配套,达到一个理想的效果。本文主要对风力发电液力机械传动装置的特点和设计进行一定的阐述。

1.风力发电液力机械传动装置的特点

随着科技的不断进步,风力发电机获得了很大的进步,无论是在发电方面,还是在内部的结构当中,都有较大的进步,从客观的角度来说,风力发电液力机械传动装置的出现,比原来的机械设备更有优势,并且在应用的时候,具有很强的适应性。该传动装置由主增速器、行星排和导叶可调式双涡轮液力变矩器组成:如下图:

图1:风力发电液力机械传动装置

按照图1设计出的风力发电液力机械传动装置,不仅能够采用普通同步发电机,同时还具有很多的特点,在运行的时候,也表现出了较高的水准:第一,变阻器的传动功率与其标志性几何尺寸成正比。在实际运行当中,即便是在传递大功率的时候,仍然具有体系小、重量轻、成本低优势。目前的电力需求正在不断的增大,相应的成本也有所增加,而新研究出的风力发电液力机械传动装置却能够在保持较低成本的情况下,还拥有体积小、重量轻的特点,是非常难得的。第二,变阻器的各个工作论之间有毫米的间隙,对油污不敏感,可在较恶劣的环境下持续工作。由于风力发电机需要长久运作,过去应用的装置每隔一段时间就要大修或者更换,但是全新的风力发电液力机械传动装置,不仅可以在较为恶劣的环境中工作,同时寿命较长,充分符合目前的社会需求。第三,变阻器的泵轮输入和涡轮输出通过流体传递,属于柔性传动的方式,具有减轻振动、冲击的能力,可以大大延长机械传动如齿轮箱等的寿命。此项特点,是风力发电液力机械传动装置的一个很大的优势,细小部件由于自身比较脆弱,同时在运动的过程中,多数情况处于硬性传动状态,因此寿命不长,经常需要更换。新的传动方式,能够大大减少原来的摩擦或者卡住等情况,提高部件的寿命。

2.风力发电液力机械传动装置的设计

2.1.行星排的结构参数 和

在设计风力发电液力机械传动装置的时候,首先要确定的就是各项参数,任何一项参数并不是随意的参照一些数据来决定,而是通过公式的推导计算,同时结合实际的工作情况来确定的。根据目前的设计情况来看,液力机械装置的主要参数有行星排的结构参数 和 、而风力机到行星排的主传动比为 ,还有循环圆直径D等等,液力变矩器涡轮输出转速为:

。从以上的公式来看,当行星排的结构参数 会影响变阻器工作的转速比范围,如果 变小,那么变阻器工作的转速范围也会不断的缩小。因此,在日后的工作当中,应该尽量缩小 ,这样变阻器才会高效率的工作。

2.2.其他方面

对于风力发电液力机械传动装置来说,很多的方面都会对总体的设计工作产生很大的影响。在日后的设计当中,本文认为应该按照以下几个方面来设计:首先,要控制好风力发电液力机械传动装置的效率问题,经过大量的实践和研究,如果风力机的功率有所下降,效率也会随之而下降,所以关键在于控制风力机的功率;其次,在变阻器的选择上,应该尽量选择双涡轮液力变阻器这样的高效配备,充分解决转速低等问题,避免风力发电液力机械传动装置在运作的时候,影响发电效果。第三,要将每一个部分的工作合力匹配,同时让风力机、行星排以及变阻器合理工作,互相之间不要产生冲突,尽量形成一种良性的运作方式,提高工作水平。而具体工作,还是需要结合转速、功率等等。

3.总结

本文对风力发电液力机械传动装置的特点和设计进行了一定的讨论,从现有的情况来看,设计效果还是非常显著的,并且对原有的问题进行了有效的解决。下一步的工作在于,通过目前打下的坚实基础,进一步优化工作方式,长期采用单一的运行方式,对装置会产生一定的负面影响,相信在日后的工作当中,风力发电液力机械传动装置一定会拥有更好的成绩。

参考文献:

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中图分类号:F416.4 文献标识码:A 文章编号:

引言

机械传动齿轮具有效率高、结构紧凑、工作寿命长以及传动比稳定的优势,在机械传动形式中受到广泛欢迎。机械传动齿轮的失效模式主要有轮齿折断、齿面胶合、齿面点蚀以及塑性变形等情况,轮齿的啮合不合理时,就极容易造成齿轮结构的超负荷运转或冲击负荷的出现,相对较软的轮齿就会出现塑性变形,甚至会出现飞边、轮齿变圆等问题。齿轮失去正常齿形后,啮合将会受到更严重的影响,大大降低了机械传动的效率与作用。但它在诊断过程中需要的技术要求也较高,只有准确判断,才能准确定位问题,并进行改造或检修。[1]

几种常见的齿轮失效模式

2.1齿面接触疲劳点蚀

齿轮在相对运动过程中,存在着相对滚动与相对滑动同时进行的情况,相对滑动容易产生脉动载荷,这主要是因为它在轮齿接触点两侧有反向摩擦力。它们将会使齿轮的表现深处产生不断循环的切应力,当其数值超过齿轮材料的疲劳极极值时,就会产生疲劳裂纹。油会在运动的过程中渗入到这些裂纹中,当温度升高时,它将会进一步增大裂纹的宽度,从而加剧裂纹的出现。最终剥落一小片金属,形成一个个的小坑,这些小坑就是所谓的点蚀

2.2齿面磨损

在轮齿齿面的接触过程中,当油不足、油质不清洁现象出现时,会造成齿面磨粒磨损,这种磨损作用将会使齿廓改变,侧隙空间加大,齿轮厚度降低,非常容易导致断齿。

图一 齿面接触疲劳点蚀 图二齿面磨损

2.3齿面胶合

在机械传动齿轮结构中,当负荷过大时,会导致温度急剧升高,齿面之间的油膜将会在高温作用下慢慢消失,齿面金属材料将会发生融化现象,附着在接触的齿面上。这就是典型的齿面胶合问题。当新齿轮在开始投入过程中,也会出现这一问题,齿面胶合会损坏齿面的结构,造成擦伤后果。[2]

2.4塑性变形

在齿轮运动过程中,如果外应力过大,轮齿的材料将会产生齿面或内部结构塑性流动的问题,在外形来看,轮齿就会发生变形。一般在硬度低的齿上更容易出现。一方面需要提高齿面的硬度,另一方面增加剂,也可以有效避免应力直接作用于齿面上,导致塑性变形的出现。

2.5轮齿折断

轮齿折断是指的数个或单个齿发生局部或是整体的断裂现象,它可以分为疲劳折断与过载折断两种主要原因形式。齿轮的轮齿弯曲应力超过极限值时,就会发生疲劳折断。当轮齿的材料不合格时,脆性过大,在承载力稍微变大时就会产生轮齿折断的问题。[3]

图三 轮齿折断

齿轮失效的诊断方法

齿轮失效的方式有很多种,但它的诊断方法却不是很多。诊断方式的确定将会侧重不同,对原因分析的重点也就不同。一般来讲,齿轮失效模式的诊断方法主要有简易诊断法与精密诊断法。

3.1简易诊断法

由于齿轮的啮合频率与两个齿轮的齿数、转速均有关系,所以简易诊断可以从这种关系入手进行研究。简易诊断就是通过传感器来对引出端的频率进行检测,比如轴承座盖等位置,同时对噪音频谱进行分析,进而对齿轮进行诊断。

简易诊断中,需要对检测的部位进行关注。比如轴承在机壳的内部,在诊断时就可以选择轴承座附近的硬度较好的位置,或者对结构的基础进行测量。在测定时可以对位置进行标记,避免重复,这是为了保持多次测定都有一个不同的结果,从而进行综合分析。如果测量时在钢铁件时,最好是保证表面为光滑状态。重点沿着水平、垂直与轴向三个方面进行测量。[4]

需要诊断的齿轮转速可以在100转以上。简易诊断的项目主要包括齿轮的偏心、齿距误差、齿形的误差与齿面磨损以及齿根断裂等。由于齿轮的各类不同,测量方法不局限于一种,而应该通过两种方法协同检测,结果会更加准确。

3.2精密诊断法

啮合频率在故障诊断中是一个非常重要的码数,由于齿轮诊断监测的振谱各有自己的特点,所以需要对各类的故障的频域进行精密测量。针对不同的参数测量,会有可能引起相关的问题,关联情况如下:

当齿轮磨损时,啮合频率以及它的谐频分量会处在一个稳定的水平,幅值稍微有一些变化,高次频率分量变化明显;当齿廓变形或者在齿轮轮齿结构有裂纹时,啮合频率幅值变大,谐频分量也随之增大;当齿轮出现断齿的时候,相当于齿数发生变化,将会对啮合频率以及固有频率产生影响;当齿轮有制造偏差时,会出现一个特定的转频谐波;当齿圈发生心偏时,振幅增大,随之固有频率与啮合频率也会出现高频信号;当齿轮角速度发生变化时,会出现调频现象。除了这些理论上的依据,还要根据客观存在的实际情况进行综合分析,得出准确的判断。[5]

浅谈机械传动齿轮失效的检修

对于已经失效的齿轮结构,如何进行判断是否达到报废标准呢?针对不同的失效形式,有着不同的结论。检修失效的机械传动齿轮主要有几种情况:

首先是齿轮有裂纹出现或是齿面断裂时,就需要报废了;二是当齿轮轮齿的表面点蚀损坏占整个轮齿表面的三成以上,深度达到10%以上,或者点蚀面积超过60%,就需要报废处理;三是对于齿轮的磨损,它对于不同的应用机构有着不同的要求。对于一般的提升机构而言,安全系数较高,磨损齿厚不应该低于原厚度的80%;对于一般性的运行机构而言,齿轮的磨损不应该低于60%,如果超出此范围,则需要更换齿轮结构了。第四,为避免胶合现象出现,应该采用高粘度的油,因为胶合会发生在低速但载荷力较大的场合,这个时候除了加油外,还需要提高齿轮面的硬度、减少齿面的表面粗糙度。加入油,对于点蚀失效、磨损失效都有较佳效果。[6]

针对不同的失效模式的齿轮有着不同的检修方法。对于高速运转使用的齿轮出现磨损情况时,一般油过少或者间隙过小,它的排除方法就是减少负荷,增加油;针对齿顶变尖的现象,可以增加齿轮的齿心距,或改用变位齿轮;针对齿形出现波纹磨损时,需要增加油;对于出现胶合的齿轮现象,可以清洁油泵,提高齿轮的表面硬度,减少负荷,或使用粘度较高的油,避免应力直接作用于齿面上;针对产生塑性变形的齿轮,就需要考虑环境条件了,要改善散热条件,或更换齿轮。

另外针对齿轮本身的修理方法包括:镶齿修复法、镶齿圈修复法、齿轮翻转使用法、修复铸铁齿轮的断齿、镶焊齿坯修理法等,通过对轮齿的修复处理达到可以使用的目的。

结语

随着机械传动齿轮在机械制造业中的使用越来越广泛,它的检修技术与诊断技术将会不断进行推广,更多的人将会掌握这一技术。运用科学的方法,不断引进国际先进仪器与技术,更加熟悉齿轮的运行规律,才能更好地判断齿轮的故障问题与解决办法,更好地为国民经济的发展贡献齿轮传动最大的能力。

参考文献:

[1]蔚海文.煤矿机械传动齿轮失效形式及对措[J].山西焦煤科技,2011(01).

[2]闫德明.煤矿机械传动齿轮失效形式分析[J].山西科技,2011(05).

[3]焦钊.采煤机械传动齿轮失效问题研究[J].科技创新与应用,2012(08).

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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。

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风能,作为一种可再生的绿色清洁能源,引起了越来越多的人的关注。而对于我们风能大国,更是应该,高效科学的去发展风力发电机组机械传动技术,为我国,为我人民创造更多的财富。将风能转化为电能是风力发电机组的主要作用,并且风能与电能转化过程中的布局和传动方式都影响着发电机的发电效能。而风力发电机组机械传动技术,是风力发电机组技术中的一种,我们要不断去优化内部系统,加强传动技术的作用。这种技术也为我们解决了很多难题。因此,我将在我下面的文章中具体去阐述和分析一下该技术。

1.风力发电机组机械传动技术的构造与原理

在讲风力发电机组机械传动技术的构造与原理时,我主要通过三方面来说,即风力发电电源的构成与发展,传动技术,偏航和变桨距传动技术。下面就具体来阐述一下。“风力发电机组、支撑塔架、并网控制器、蓄电池组、逆变器、卸荷器、蓄电池充电控制器、”等是组成风力发电电源的基本的部件构成;而风轮和发动机则是风力发电机组的重要构成,其中发电机组当中的风轮则包含车毂、叶片等组成构件;并且叶片能够通过风力进行旋转发电、推动发电机机头转动。鉴于要开发使用低能环保的绿色能源,所以这一技术,在当今不断的得到改进与发展。我们国家很早以前就会使用传动技术,如齿轮传动、绳带传动和链传动。传动技术,能够通过改变力的方向和速度,并使得传动装置部件的选用和设计要配比风力发电机组的要求。“简单的构造,平稳的传输、以及噪音的最小化,是带传动的显著特点。这些传动带自身携带的功能能起到缓冲吸振的作用,就算是超载,也只会在带轮上打滑,不会对其他零件磨损,产生很好的保护作用。常用的带传动有两种形式,即平带传动和V带传动。我将引用宣安光,在对风力发电机组机械传动技术的探讨中的对偏航和变桨距传动技术的分析来诠释,即“为了获取足够的风能,偏航机构必须始终要处于迎风位置,这样才能及时追踪风向的变化。当风力机开始偏转时,偏航加速度将产生冲击力距。偏航转速和其加速度成正比,成倍增加了冲击力。”

2.机组动力传动的关键技术问题

由于发电机组自身,对环境要求和使用工况条件比较特殊,因此它对传动装置有着严格的要求;外加上,有很多外在的不确定的因素,也会使风力机组变得异常的不稳定,常见的问题主要有风轮变化多端,异常载荷,导致电网不够稳定;机舱刚性不足,则会引起强烈振动。此时传动技术则起着至关重要的作用。风力发电机组的传动链的运作原理是,通过风带动叶轮转动,叶轮与齿轮箱通过主轴刚性连接,经过齿轮箱的增速从而带动发电机转动,当达到一定的转速时,风力发电机组并网发电。齿轮箱内部的输入轴轴承除承受转矩以外,还需要承受弯矩及径向力和轴向力,需要加强齿轮箱的箱体和行星架两端的轴承;齿轮箱弹性支撑的作用是吸收冲击转矩,风轮传过来的倾覆力矩和径向力和轴向力由两个轴承吸收,前轴承起支撑作用,后轴承会将载荷转化成转矩, 由于上述, 所以只有转矩进入齿轮箱, 在一定程度上保护了齿轮箱。而齿轮箱的外形的设置,根据传动链的要求,对于变浆距风机,输出周和输入轴的距离是有要求的,齿轮箱的结构一般为1p+2h,2P+1h,2p/1p的。随着科技的不断进步与发展,现在风力发电机组的传动效率越来越高,发电机由风力机经过传动装置进行驱动运转,所以这种方式无疑要恒定风力机的转速,这种方式会影响到风能的转换效率;另一种方式就是发电机转速随风速变化,通过其它的手段保证输出电能的频率恒定,即变速恒频运行。风力机的风能利用系数跟叶尖速比(叶轮尖的线速与风速的比值)有关,存在某一确定的叶尖速比,使Cp达到最大值。

3.导致直驱永磁型和双馈异步风力发电机组传动效率上的差异原因

直驱永磁型风力发电机组在稳定性,功率因数也不易调节,传动效率的成熟上,实际应用中都不如双馈异步风力发电机组,但在低风速区域,直驱永磁型风力发电设备具有优势,能够相对高效的传动。两者的驱动链结构不同,双馈异步风力发电机组有齿轮箱,维护成本高,直驱永磁型则无齿轮箱或低传动比;电机种类的不同,双馈异步属于电励磁,直驱永磁型是永磁,需要考虑永磁体退磁问题;变流单元的不同,双馈异步,IGBT,单管额定电流小,技术难度大;直驱永磁型IGBT,单管额定电流大,技术难度小等问题都会导致两者在传动效率的不一样。

4.小结

本人结合多年实践工作经验,就风力发电机组机械传动技术展开了探讨,系统地诠释了风力发电机组机械传动技术的构造与原理,并且分析了机组动力传动的关键技术问题;和导致直驱永磁型和双馈异步风力发电机组传动效率上的差异原因。但是由于自身知识和见识的局限,可能不能说的那么全面,只是希望大家能通过我的文章能够多多关注风力发电机组机械传动技术的发展。

参考文献:

[1] 宣安光; 对风力发电机组机械传动技术的探讨[J];期刊; 2010年03期

[2] 赵朦朦; 风力发电机组传动系统结构配置与布局优化[J];期刊;2012年03期