传动技术论文精选(九篇)

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第1篇：传动技术论文范文

一车床的数控改造

（一）、数控机床工作原理及组成

1.数控机床工作原理：

数控机床加工零件时，首先应编制零件的加工程序，这是数控机床的工作指令。将加工程序输入到数控装置，再由数控装置控制机床主运动的变化、起停，进给运动的方向、速度和位移量以及其它如刀具选择交换、工件夹紧松开和冷却的开、关等动作，使刀具与工件及其它辅助装置严格的按照加工程序规定的顺序、轨迹和参数进行工作，从而加工出符合要求的零件。

2.数控机床的组成：

数控机床主要由控制介质、数控装置、伺服系统和机床本体等四部分组成（二）、设计内容及任务

普通车床（C618）的数控改造设计内容包括：总体方案的确定和验证、机械改造部分的设计计算（包括纵向、横向进给系统的设计与计算）、主运动自动变速原理及改造后的机床传动系统图的设计、机床调速电动机控制电路的设计、电磁离合器的设计计算。。

本设计任务是对C618卧式车床进行数控化改造，实现微机对车床的数控化控制。利用微机对车床的纵向、横向进给系统进行数字控制，并要达到纵向最小运动单位为0.01/脉冲，横向最小运动单位0.005/脉冲，主运动要实现自动变速，刀架要改造成自动控制的自动转位刀架，要能自动的切削螺纹。

（三）、数控部分的设计改造

1、数控系统运动方式的确定

数控系统按其运动轨迹可分为：点位控制系统、连续控制系统。点位控制系统只要求控制刀具从一点移到另外一点的位置，而对于运动轨迹原则上不加控制。连续控制系统能对两个或两个以上坐标方向的位移进行严格的不间断的控制。由于C618车床要加工复杂轮廓零件，所以本微机数控系统采用连续控制系统。

2、伺服进给系统的设计改造

数控机床的伺服进给系统按有无位置检测和反馈可分为开环伺服系统、半闭环伺服系统、闭环伺服系统。

闭环控制方案的优点是可以达到和好的机床精度，能补偿机械传动系统中的各种误差，消除间隙、干扰等对加工精度的影响。但他结构复杂、技术难度大、调式和维修困难、造价高。

半闭环控制系统由于调速范围宽，过载能力强，又采用反馈控制，因此性能远优于以步进电动机驱动的开环控制系统。但是，采用半闭环控制其调式比开环要复杂，设计上也要有其自身的特点，技术难度较大。

开环控制系统中没有位置控制器及反馈线路，因此开环系统的精度较差，但其结构简单，易于调整，所以常用于精度要求不高的场合。

经过上序比较，由于所改造的C618车床的目标加工精度要求不高，所以决定采用开环控制系统。

3、数控系统的硬件电路设计

数控系统都是由硬件和软件两部分组成，硬件是控制系统的基础，性能的好坏直接影响整体数控系统的工作性能。

数控装置的设计方案通常有：

可以全部自己设计制作

可以采用单板机或STD模块或工控机改制

可以选用现成的数控装置作少量的适应化改动

在普通机床的经济型数控改造中，由于第一种设计周期较长且不经济，同时质量也难于保证。第二种则更加不经济。所以不课程设计将采取第三钟方案。

（四）、机械改造部分的设计

1、主传动部分的改造设计

将原机床的主轴电动机换成变频调速电动机，无级调速部分由变频器控制。将原机床的主轴手动变速换成有电磁离合器控制的主轴变速机构。改造后使其主运动和进给运动分离，主轴电动机的作用只是带动主轴旋转。

2、进给机构的改造

将原机床的挂轮机构、进给箱、溜板箱、滑动丝杠、光杠等全部拆除。纵向、横向进给以步进电动机作为驱动元件经一级齿轮减速后，由滚珠丝杠传动。

3、其它部件的改造

第2篇：传动技术论文范文

论文关键词数控液压伺服系统数控改造

论文摘要随着液压伺服控制技术的飞速发展，液压伺服系统的应用越来越广泛，随之液压伺服控制也出现了一些新的特点，基于此对于液压伺服系统的工作原理进行研究，并进一步探讨液压传动的优点和缺点和改造方向，以期能够对于相关工作人员提供参考。

一、引言

液压控制技术是以流体力学、液压传动和液力传动为基础，应用现代控制理论、模糊控制理论，将计算机技术、集成传感器技术应用到液压技术和电子技术中，为实现机械工程自动化或生产现代化而发展起来的一门技术，它广泛的应用于国民经济的各行各业，在农业、化工、轻纺、交通运输、机械制造中都有广泛的应用，尤其在高、新、尖装备中更为突出。随着机电一体化的进程不断加快，技术装各的工作精度、响应速度和自动化程度的要求不断提高，对液压控制技术的要求也越来越高，文章基于此，首先分析了液压伺服控制系统的工作特点，并进一步探讨了液压传动的优点和缺点和改造方向。

二、液压伺服控制系统原理

目前以高压液体作为驱动源的伺服系统在各行各业应用十分的广泛，液压伺服控制具有以下优点：易于实现直线运动的速度位移及力控制，驱动力、力矩和功率大，尺寸小重量轻，加速性能好，响应速度快，控制精度高，稳定性容易保证等。

液压伺服控制系统的工作特点：(1)在系统的输出和输入之间存在反馈连接，从而组成闭环控制系统。反馈介质可以是机械的，电气的、气动的、液压的或它们的组合形式。(2)系统的主反馈是负反馈，即反馈信号与输入信号相反，两者相比较得偏差信号控制液压能源，输入到液压元件的能量，使其向减小偏差的方向移动，既以偏差来减小偏差。(3)系统的输入信号的功率很小，而系统的输出功率可以达到很大。因此它是一个功率放大装置，功率放大所需的能量由液压能源供给，供给能量的控制是根据伺服系统偏差大小自动进行的。

综上所述，液压伺服控制系统的工作原理就是流体动力的反馈控制。即利用反馈连接得到偏差信号，再利用偏差信号去控制液压能源输入到系统的能量，使系统向着减小偏差的方向变化，从而使系统的实际输出与希望值相符。

在液压伺服控制系统中，控制信号的形式有机液伺服系统、电液伺服系统和气液伺服系统。机液伺服系统中系统的给定、反馈和比较环节采用机械构件，常用机舵面操纵系统、汽车转向装置和液压仿形机床及工程机械。但反馈机构中的摩擦、间隙和惯性会对系统精度产生不利影响。电液伺服系统中误差信号的检测、校正和初始放大采用电气和电子元件或计算机，形成模拟伺服系统、数字伺服系统或数字模拟混合伺服系统。电液伺服系统具有控制精度高、响应速度高、信号处理灵活和应用广泛等优点，可以组成位置、速度和力等方面的伺服系统。

三、液压传动帕优点和缺点

液压传动系统的主要优点液压传动之所以能得到广泛的应用，是因为它与机械传动、电气传动相比，具有以下主要优点：

1液压传动是由油路连接，借助油管的连接可以方便灵活的布置传动机构，这是比机械传动优越的地方。例如，在井下抽取石油的泵可采用液压传动来驱动，以克服长驱动轴效率低的缺点。由于液压缸的推力很大，且容易布置。在挖掘机等重型工程机械上已基本取代了老式的机械传动，不仅操作方便，而且外形美观大方。

2液压传动装置的重量轻、结构紧凑、惯性小。例如相同功率液压马达的体积为电动机的12％～13％。液压泵和液压马达单位功率的体积目前是发电机和电动机的1／10，可在大范围内实现无级调速。借助阀或变量泵、变量马达可实现无级调速，调速范围可达1：2000，并可在液压装置运行的过程中进行调速。3传递运动均匀平稳，负载变化时速度较稳定。因此，金属切削机床中磨床的传动现在几乎都采用液压传动。液压装置易于实现过载保护，使用安全、可靠，不会因过载而造成主件损坏：各液压元件能同时自行，因此使用寿命长。液压传动容易实现自动化。借助于各种控制阀，特别是采用液压控制和电气控制结合使用时，能很容易的实现复杂的自动工作循环，而且可以实现遥控。液压元件己实现了标准化、系列化、和通用化，便于设计、制造和推广使用。

液压传动系统的主要缺点：1液压系统的漏油等因素，影响运动的平稳性和正确性，使液压传动不能保证严格的传动比：2液压传动对油温的变化比较敏感，温度变化时，液体勃性变化引起运动特性变化，使工作稳定性受到影响，所以不宜在温度变化很大的环境条件下工作：3为了减少泄漏以及满足某些性能上的要求，液压元件制造和装配精度要求比较高，加工工艺比较复杂。液压传动要求有单独的能源，不像电源那样使用方便。液压系统发生的故障不易检查和排除。

总之，液压传动的优点是主要的，随着设计制造和使用水平的不断提高，有些缺点正在逐步加以克服。

四、机床数控改造方向

(一)加工精度。精度是机床必须保证的一项性能指标。位置伺服控制系统的位置精度在很大程度上决定了数控机床的加工精度。因此位置精度是一个极为重要的指标。为了保证有足够的位置精度，一方面是正确选择系统中开环放大倍数的大小，另一方面是对位置检测元件提出精度的要求。因为在闭环控制系统中，对于检测元件本身的误差和被检测量的偏差是很难区分出来的，反馈检测元件的精度对系统的精度常常起着决定性的作用。在设计数控机床、尤其是高精度或太中型数控机床时，必须精心选用检测元件。所选择的测量系统的分辨率或脉冲当量，一般要求比加工精度高一个数量级。总之，高精度的控制系统必须有高精度的检测元件作为保证。

(二)先局部后整体。确定改造步骤时，应把整个电气设备部分改造先分成若干个子系统进行，如数控系统、测量系统、主轴、进给系统、面板控制与强电部分等，待各系统基本成型后再互联完成全系统工作。这样可使改造工作减少遗漏和差错。在每个子系统工作中，应先做技术性较低的、工作量较大的工作，然后做技术性高的、要求精细的工作，做到先易后难、先局部后整体，有条不紊、循序渐进。

(三)提高可靠性。数控机床是一种高精度、高效率的自动化设备，如果发生故障其损失就更大，所以提高数控机床的可靠性就显得尤为重要。可靠度是评价可靠性的主要定量指标之一，其定义为：产品在规定条件下和规定时间内，完成规定功能的概率。对数控机床来说，它的规定条件是指其环境条件、工作条件及工作方式等，例如温度、湿度、振动、电源、干扰强度和操作规程等。这里的功能主要指数控机床的使用功能，例如数控机床的各种机能，伺服性能等。

第3篇：传动技术论文范文

关键词： 齿轮；消隙；专利

一、引言

齿轮传动是传动系统中最常见是的一种机械传动，是传递动力和运动的一种主要形式，是传动系统的重要组成部件。机构传动过程中，齿轮传动机构都有传动副侧隙存在，侧隙用来防止由于误差和热变形而使轮齿卡住，并且给齿面间的油膜留有空间，但侧隙同时又给机构在反转时带来空程，使机构不能准确定位。机构工作过程中，不可避免地会将上述由轮齿侧隙产生的误差传递，因此，在需要传递高精度角度信息或者位置信息的场合，必须采用合适的误差调整方法，以控制误差量，提高传动精度，达到更好的运行效果。为了减少或消除侧隙给机构带来的不利影响，需要采用消隙方法。如何能够减少或消除齿轮间隙，日渐成为提高齿轮传动精度的瓶颈技术，消除齿隙对传动精度的影响是新型精密齿轮传动方式探索和研究的主要目标和发展的趋势。

二、齿轮消隙机构的专利文献分析

（1）申请的地域分布

专利申请的地域分布可以反映出企业的产品市场重心特征。对齿轮消隙机构的专利申请的所在国家和地区分布进行统计，可以看出，有关齿隙消除机构的专利申请主要集中在日本、中国、美国和德国，这四个国家占据了所有专利申请的近80%。可以看到的是，这四个国家也是目前全球最大的机械制造生产地区。值得注意的是，虽然我国在技术发展上与日本还存在着差距，但是我国对齿轮间隙的消除机构的研究紧跟世界的步伐，并没有落后，这说明我国对消除齿轮间隙的影响非常重视。同时随着中国的专利制度不断完善，各国企业都积极在中国进行专利技术保护，试图占领中国的技术市场。

（2）申请量年度分布

本文在中国专利文摘数据库（CNABS）和外文虚拟库（VEN）中以选取的分类号进行检索，检索对象限定在全球公开日或公告日在2015年之前的发明和实用新型专利申请，并对检索结果进行分析。

在中国，齿轮消隙机构专利申请量一直呈上升趋势。专利申请起始于1989年，一直到2006年都处于相对低的水平，申请量较少，可以理解为技术起步阶段；在2006年后，专利申请量有了稳步上升，这种上升趋势一直到今，这期间是齿轮消隙机构技术的平稳发展期。对于外国申请，齿轮消隙机构技术专利申请始于1904年，1904年到1989年都处于相对低的水平，申请量较少，从图中可以看出，在1989年至今，外国专利申请量变化不大，但是每年的申请量都比较多，齿轮消隙机构技术不断发展。中国与国外相比，中国国内企业的研究起步较晚，而且与国外相比，还存在着巨大的差距。值得注意的是，在2008年到2015年这几年间，中国国内申请数量一直平稳较快地增长，这说明齿轮消隙技术越来越受到中国企业的重视。

（3）主要申请人统计分析

对关于齿轮消隙技术的专利申请利用索引PA对专利申请的申请人进行统计，可以看出，日本的企业在齿轮消隙技术领域的专利申请最多。其中，日本的丰田自动车株式会社位居首位。而且排在前五的都是日本企业，这说明日本对齿轮消隙技术比较重视，研究比较深入，远远领先于其他国家。中国与其他国家相比，在该领域还存在很大的差距。

三、齿隙消除机构的技术路线、技术发展脉络和趋势

二十世纪初人们开始对含齿隙的运动系统进行深入的研究，至今仍然倍受关注。随着人们对消除齿轮间隙技术的不断研究，齿轮消隙技术从刚开始的机械消隙慢慢发展为电控消隙，从改变齿轮的齿的结构、采用双联齿轮来消隙慢慢发展为采用伺服电机来消隙，齿轮消隙技术得到不断的发展，消隙方法变得越来越简单化，自动化，达到的效果越来越好，提高了齿轮传动的精密度，降低了齿轮的磨损和传动过程中产生的噪音。下面结合专利对齿隙消除机构的技术路线、技术发展脉络和趋势作个简单的介绍。

最早的消除齿隙的方法是通过改变齿轮的齿形的结构来达到消除间隙的目的，最常见的是变齿厚斜齿轮传动，将啮合齿轮副的分度圆柱面制成带有小锥度的圆锥面，可形成变齿厚斜齿轮，调整啮合齿轮副两齿轮在轴向的相对位置即可达到消除齿侧间隙的目的，此外，通过在两齿轮之间设置一粗糙接触面的齿轮传动装置，利用两传动齿轮之间的粗糙接触面所产生的摩擦阻尼效果，降低齿轮在传动时因齿隙所发生的震动现象，从而消除间隙，还可以在齿轮的齿上增加弹性材料来消除间隙，虽然该齿轮消隙结构较为简单，但安装调整不方便且不能自动调整安装位置，因此在传动过程中，仍有可能出现轮齿侧隙或轮齿啮合涨紧现象。另外如果过盈配合失效，则消隙效果失效，齿轮需重新加工，维护成本高，因此人们开始研究采用其他方法来消除齿轮的间隙，双联齿轮消隙方法应运而生。

双联齿轮消隙的工作原理是通过双齿轮一起与另外一个齿轮啮合，双齿轮之间通过弹簧等类似结构相连，通过双齿轮产生相对转动，使双齿轮的轮齿错位，从而达到消除齿侧间隙的目的。这种错齿调间隙机构的齿侧间隙可自动补偿，而且结构简单，更为重要的是，在负载的作用下不可逆向运动，因此双齿轮消隙结构被广泛应用在齿轮传动副的消隙上。一些精密设备的旋转台就是通过这种结构进行消隙。同时，也可将其推广到蜗杆传动机构中，取得了比较好的消隙效果。

虽然这些方法可以有效地消除传动系统间隙的静态误差，但在高精度快速随动系统中，电机驱动负载频繁换向，即使用机械消隙措施仍难以克服间隙造成的瞬态误差。另外，机械消隙方法增加了机械设备的复杂性，并且随着工作时间的增加，机械可靠性降低。

随着非线性控制理论等的发展以及对齿隙非线性机理研究的不断深入，从控制角度入手以达到消除齿隙目的方法不断出现。双电机驱动系统是一种新颖可靠的机电传动方式，正逐渐广泛应用于高精度设备中。双电机驱动消除间隙的原理是：用相同的两台电机分别带动两套完全相同的减速机构，再由两减速机构的输出小齿轮带动数控转台主齿轮传动；通过电气控制，使主齿轮在起动和换向过程中始终受到偏置力矩的作用――两个输出小齿轮分别贴在主齿轮的两个相反的啮合面，使主齿轮不能在齿轮间隙中来回摆动，从而达到消除间隙，提高系统精度的目的。双电机系统改变以往传统的单电机驱动模式，电机多用对称方式布置在输出终端，通过合理控制两台电机的输出力矩达到可靠消除传动间隙的目的。

四、总结

综上所述，本文通过对齿轮消隙方法的专利文献进行分析和整理，对齿轮消隙方法的技术发展路线和趋势有了大体的了解，这对于该领域的专利申请的审查工作而言具有很大帮助。■

参考文献

[1] 谢峰 机构消隙的方法及应用.中船重工第七一三研究所，2011.

第4篇：传动技术论文范文

论文摘要:文章对数控机床的爬行与振动故障原因作了简单分析，指出一些诊断排故的方法和策略

数控机床是集机、电、液、气、光等为一体的自动化机床，经各部分的执行功能，最后共同完成机械执行机构的移动、转动、夹紧、松开、变速和换刀等各种动作，实现切削加工任务。工作时，各项功能相互结合，发生故障时也混在一起，故障现象和原因并非简单一一对应。一种故障现象可能有几种不同的原因，大部分故障以综合形式出现，数控机床的爬行与振动就是一个明显的例子。

数控机床进给伺服系统所驱动的移动部件在低速运行时，出现移动部件开始不能启动，启动后又突然作加速运动，而后又停顿，继而又作加速运动，如此周而复始，这种移动部件忽停忽跳，忽快忽慢的运动现象，称为爬行；而当其高速运行时，移动部件又出现明显的振动。这一故障现象就是典型的进给系统的爬行与振动故障。

造成这类故障的原因有多种可能，可能是因为机械部分出现了故障所导致，也可能是进给系统电气部分出现了问题，还可能是机械部分与电气部分的综合故障所造成，甚至可能因编程有误也会产生爬行故障。

一、分析机械部分原因与对策

因为数控机床低速运行时的爬行现象往往取决于机械传动部分的特性，高速时的振动又通常与进给传动链中运动副的预紧力有关，由此数控机床的爬行与振动故障可能会在机械部分。

如果在机械部分，首先应该检查导轨副。因为移动部件所受的摩擦阻力主要是来自导轨副，如果导轨副的动、静摩擦系数大，且其差值也大，将容易造成爬行。尽管数控机床的导轨副广泛采用了滚动导轨、静压导轨或塑料导轨，如果导轨间隙调整不好，仍会造成爬行或振动。对于静压导轨副应着重检查静压是否到位，对于塑料导轨可检查有否杂质或异物阻碍导轨副运动，对于滚动导轨则应检查预紧措施是否良好。关注导轨副的也有助于分析爬行问题，导轨副状态不好，导轨的油不足够，致使溜板爬行。这时，添加油，且采用具有防爬作用的导轨油是一种非常有效的措施。这种导轨油中有极性添加剂，能在导轨表面形成一层不易破裂的油膜，从而改善导轨的摩擦特性防止爬行。

其次，要检查进给传动链。因为在进给系统中，伺服驱动装置到移动部件之间必定要经过由齿轮、丝杠螺母副或其他传动副所组成的传动链。定位精度下降、反向间隙增大也会使工作台在进给运动中出现爬行。通过调整轴承、丝杠螺母副和丝杠本身的预紧力，调整松动环节，调整补偿环节，都可有效地提高这一传动链的扭转和拉压刚度（即提高其传动刚度），对于提高运动精度，消除爬行非常有益；另外传动链太长，传动轴直径偏小，支承座的刚度不够也是引起爬行的因素。因此，在检查时也要考虑这些方面是否有缺陷，逐个排查。

二、分析进给伺服系统原因与对策

如果故障原因在进给伺服系统，则需分别检查伺服系统中各有关环节。数控机床的爬行与振动问题属于速度问题，与进给速度密切相关，所以也就离不开分析进给伺服系统的速度环，检查速度调节器故障一是给定信号，二是反馈信号，三是速度调节器自身故障。根据故障特点（如振动周期与进给速度是否成比例变化）检查电动机或测速发电机表面是否光整；还可检查系统插补精度是否太差，检查速度环增益是否太高；与位置控制有关的系统参数设定有无错误；伺服单元的短路棒或电位器设定是否正确；增益电位器调整有无偏差以及速度控制单元的线路是否良好，应对这些环节逐项检查、分类排除。

三、其它因素

有时故障既不是机械部分的原因，又不是进给伺服系统的原因，有可能是其它原因如编程误差。如FANUC6M系统数控机床在一次切削加工时出现过载爬行。经过仔细核查，发现电动机故障引起过载，更换电动机过载消除，可爬行还是存在。先从机床着手寻找故障原因，结果核实传动链没问题，又查进给伺服系统确认无故障，随后对加工程序进行检查，发现工件曲线的加工，采用细微分段圆弧逼近来实现，而在编程中用了G61指令，也即每加工一段就要进行一次到位停止检查，从而使机床出现爬行现象，将G61改为G64指令连续切削，爬行消除。

如果故障既有机械部分的原因，又有进给伺服系统的原因，很难分辨出引起这一故障的主要矛盾，这是制约我们迅速查出故障原因的重要因素。面对这种情况，要进行多方面的检测，运用机械、电气、液压等方面的综合知识，采取综合分析判断，排除故障。

数控机床是技术密集和知识密集的设备，故障现象是多样的，其表现形式也没有简单的规律可遵循，这就要求维修的技术人员要有电子技术、计算机技术、电气自动化技术、检测技术、机械理论与实践技术、液压与气动等较全面的综合技术知识，还要求具有综合分析和解决问题的能力。

参考文献：

第5篇：传动技术论文范文

论文摘要 在人类所利用的能源当中，电能是最清洁最方便的；电气传动无疑有着很大的意义，随着电力电子技术、计算机技术以及自动控制技术的迅速发展，电气传动技术也得到了长足的发展。本文在对大量国内外文献分析的基础上，总结和论述了我国在电力电子和电力传动系统领域的研究现状。

从学术的角度来看，电力电子技术的主要任务是研究电力电子器件（功率半导体）设备，转换器拓扑结构，控制和电力电子应用，实现电力和磁场的能量转换、控制、传输和存储，以便实现合理和有效使用的各种形式的能源，高品质的人力的电力和磁场的能量。

1 电力电子的研究方向

就目前情况而言，我国电力电子的研究范围与研究内容主要包括：1）电力电子元器件及功率集成电路；2）电力电子变换器技术的研究主要包括新的或电力能源的节约和新能源电力电子，军事和空间应用等作为特殊的电力电子转换器技术的智能电力电子变换器技术，控制电力电子系统和计算机仿真建模；3）电力电子技术的应用，其研究内容包括超高功率转换器，在能源效率，可再生能源发电，钢铁，冶金，电力，电力牵引，船舶推进应用，电力电子系统的信息化和网络；电力电子系统的故障分析和可靠性；复杂的电力电子系统的稳定性和适应性；4）电力电子系统集成，其研究内容包括标准化电力电子模块；单芯片和多芯片系统设计，集成电力电子系统的稳定性和可靠性。

2 我国电力电子发展中存在的问题

当前的主要问题是：中国的电力电子产品和设备目前生产的大部分是也主要是晶闸管，虽然它可以创造一些高科技电子产品和电气设备，但他们都使用电力电子外国生产设备和多组分组装集成的制造方法，尤其是先进的全控型电力电子器件全部依赖进口，而许多关系到国民经济和国家安全，在一些关键领域的核心技术，软件，硬件和关键设备，我国的外资控制和封锁。特别是在关系国民经济和国家安全，更多先进水平的核心技术差距的关键领域，这种情况正在迅速变化的挑战和我们的道德律令。

在过去，虽然我国国民经济的各个部门，先后引进了国外先进技术，已开始注意到国内突出的问题，从表面上看，虽然对引进技术的绝大多数可以在几年后达到国产化率70％的要求，但只要仔细分析，不难发现，并最终拒绝外国公司转让技术和关键部件，都涉及到高科技的电力电子技术和动力传动产品在核心技术。

目前国外和问题的主要区别是：电力电子器件的全面控制，不能制造国内制造的高功率转换器，低技术，设备可靠性差，电力电子数字控制技术水平仍处于初级阶段；应用程序的控制技术和系统控制软件的水平较低；缺乏经验的重大项目等。高性能高功率转换器设备几乎全部从国外进口。

3 电力传动系统的发展现状分析

目前我国电力传动系统的研究主要围绕交流转动系统展开，随着交流电动机调速理论的突破和调速装置（主要是变频器）性能的完善，电动机的调速从直流发电机-电动机组调速、晶闸管可控整流器，直流调压调速逐步发展到交流电动机变频调速。交流传动系统之所以发展得如此迅速，和一些关键性技术的突破性进展有关。它们是功率半导体器件（包括半控型和全控型）的制造技术、基于电力电子电路的电力变换技术、交流电动机控制技术以及微型计算机和大规模集成电路为基础的全数字化控制技术。为了进一步提高交流传动系统的性能，国内有关研究工作正围绕以下几个方面展开：

1）输入电流为正弦和四象限运行开辟了新的途径

高性能交流驱动系统电压型PWM逆变器中的应用日益广泛，PWM技术的研究更深入。 PWM功率半导体器件采用高频开启和关闭，成为一个在一定宽度的电压脉冲序列法律的变化，为了实现频率，变压器，有效地控制和消除谐波的直流电压。 PWM技术可分为三类：正弦PWM，优化PWM及随机PWM。正弦PWM的电压，电流和磁通正弦PWM计划的目标包括。正弦PWM普遍提高功率器件的开关频率将是一个非常出色的表现，在中小功率交流驱动系统等被广泛使用。但为大容量的电源转换设备，高开关频率将导致大的开关损失，以及高功率设备，如GTO的开关频率仍不做的非常高的在这种情况下，在最佳的PWM技术只是满足的需求该设备。

2）应用矢量控制技术、直接转矩控制技术及现代控制理论

交流电机交流驱动系统是一个多变量、非线性、强耦合、时变控制对象，变频调速控制，电机控制的稳定状态方程的研究动态控制非常令人满意的结果的特点。 70年代初提出研究交流电机的控制过程的动态，不仅要控制每个变量的振幅，而控制的阶段，为了实现交流电机磁通和转矩的解耦矢量变换方法，促使高性能交流驱动系统逐渐向实际使用。高动态性能的电流矢量控制变频器已成功应用于轧机主传动，电力牵引系统和数控机床。此外，为了解决系统的复杂性和控制精度之间的矛盾，但也提出一个新的控制方法，如直接转矩控制，方向控制电压，特别是与微处理器控制技术，现代控制理论在各种控制方法也得到了应用，如二次型性能指标最优控制和双位模拟调节器控制，可以提高系统的动态性能，滑（滑模）变结构控制可以提高系统的鲁棒性，状态观测器和卡尔曼滤波器可以得到状态信息不能测量，自适应控制能够全面提高系统的性能。此外，智能控制技术，如模糊控制，神经网络控制，也开始在交流变频调速驱动系统用于提高控制精度和鲁棒性。

3）广泛应用微电子技术

随着微电子技术的发展，数字式控制处理芯片的运算能力和可靠性得到很大提高，这使得全数字化控制系统取代以前的模拟器件控制系统成为可能。目前适于交流传动系统的微处理器有单片机、数字信号处理器（Digital Signal Processor——DSP）、专用集成电路（Application Specific Integrated Circuit——ASIC）等。其中，高性能的计算机结构形式采用超高速缓冲储存器、多总线结构、流水线结构和多处理器结构等。核心控制算法的实时完成、功率器件驱动信号的产生以及系统的监控、保护功能都可以通过微处理器实现，为交流传动系统的控制提供很大的灵活性，且控制器的硬件电路标准化程度高，成本低，使得微处理器组成的全数字化控制系统达到了较高的性能价格比。

4 结论

虽然我国电力电子与电力系统传动系统技术得到了长足的发展，但与发达国家相比仍然存在较大差距，许多关键技术有待突破，关键部件还长期依赖进口的局面还没有打破。

参考文献

第6篇：传动技术论文范文

关键词：大型矿用；液压挖掘机；节能；模糊控制；系统

引言

液压挖掘机，多数情况下是进行土石采掘。特征：作业相对灵活，适用于多工种。它有助于降低劳动强度，同时也能改进工程品质，提升劳动生产率。能源、环保，这是世界各国关注的要点。液压挖掘机无法科学地排放，消耗的能源多，这些缺点相当突出。因此，探讨节能和减排技术和方法，有一定的现实意义。作为工程机械的典型产品，探讨液压挖掘机如何进行节能，也可以为同类机械提供比较可靠的处理方案。论文中的节能控制理论，所选的控制方法均具有较强的可行性，对实际开发国内挖掘机的节能控制系统有极为关键的参考价值。在保证我国液压挖掘机经济运行的基础上，还能提升系统的动力性和竞争力，兼具理论、实用双重价值。

1 国内研究概况

在中国，液压挖掘机可以追溯的时间并不长。1954年，抚顺挖掘机厂研发和生产了第一台单斗挖掘机，其具体的容量为1m3。即便是现在，很多国产产品相较于西方国家，仍不具备很好的节能效果。国产液压挖掘机在自身的节能指标和性能上也有很大的改^。贵州詹阳机械生产的JY320型履带式挖掘机，它的多路阀以及液压泵都是从川崎公司进行采购（日本）。

1995年10月，广西玉柴股份尝试生产了液压挖掘机，数量为2台。不过，柴油机以及液压系统都是从国外进口所得；控制系统，为变量双泵+MEC电子控制；如此，挖掘机才能够进行自动降档，对故障进行检测，同时也能自动调节电子功率，并提出报警。很快，国内有不少大专院校纷纷开始对液压挖掘机及其技术创新进行研究。冯培恩和高峰（浙江大学）共同设计和推出的液压挖掘机机器人，可以将正流量、交叉功率以及负流量等进行联合控制[1]。通过构建相应的控制模型，根据机器人来对作业展开了试验，并证实有理想的节能效果。另外，他们还建议对变参数压力进行切断控制。通过对切断值进行调整，减轻系统自身的工作强度，降低回转功率损失。

2 混合动力挖掘机驱动机构与能量损失分析

液压挖掘机主要由动力装置以及传动系统等构成，还包括操纵机构和回转机构以及行走机构等，此外还有工作装置以及辅助设备。

2.1 动力装置

挖掘机中含有一种动力装置，其一般采用的是直立式多缸类型的柴油机。为了体现出大型液压铲的节能效果，通常液压挖掘机主要以电驱动式为主。

2.2 回转机构

回转机构主要是为了使设备支架、上部转台能够左右移动，由此达到挖掘、卸料等目的。回转支撑主要包括转柱式、滚动轴承式这两种结构类型，回转机构共有两种传动型式，一种是直接传动，另一种是间接传动。

2.3 行走机构

行走机构作为挖掘机的重要支撑，是保证行走任务得以完成的关键，大多数矿用挖掘机主要采用的是履带式。这种行走机构与其他类型的机构具有相同的结构，都是通过挖掘机两侧的液压马达来驱动履带，类似于回转装置，可选择高速大扭矩、低速大扭矩这两种马达[2]。

2.4 传动系统

反铲挖掘机拥有不同类型的传动系统，按照挖掘机的主泵或是回路等具体数量，也可按照其功率调节、驱动等方式，可对传动系统进行分类。定量系统中的执行器只要不发生溢流，液压油泵可得到固定的流量供给，根据工作压力的最大值、固定流量可确定出油泵功率；变量系统主要包括分功率变量、全功率变量这两种。

3 系统仿真实验研究

3.1 液压系统的改造

为控制液压挖掘机总的成本，本课题选取了2台变量柱塞泵（斜盘式，轴向）。系统中，三位四通换向阀部件起到对挖掘机液压系统中相关执行元件的选择和闭合作用。该系统与本次所研究的挖掘机液压系统基本相同，其区别之处在于该系统中，液压马达和铲杆液压缸不能同时进行动作[3]，以及铲斗液压缸和起重臂液压缸亦不能同时进行动作。液压系统中包含了五个独立泵，且分别由单独的液压泵控制四个执行元件，这可以保证该台液压挖掘机具备更好的操作性能。该液压系统能够有效节省进回油、旁路中的油料，也能有效回收工作机构的势能和转台的制动能。

3.2 液压元件的参数设定

该液压挖掘机的主要构件选用的斜盘式轴向柱塞液压泵的相关参数为：需求功率89.5kW、额定压力32MPa、最大流量2*214L/min、额定转速2000r/min、最大排量100cm3/r。该系统中的轴向定量柱塞液压马达的相关参数为：额定输出扭矩450Nm、最大排量90cm3/r、额定压力32MPa、额定转速2000r/min。

3.3 动力系统设计

结合实验选用的发动机（115kW）参数以及前文对液压挖掘机参数进行匹配的结果，最终将混合动力型挖掘机的发动机额定功率确定为30kW，系统发电机额定功率确定为110hp。

（1）体现挖掘机变频器性能的参数包括可调频率范围、额定功率以及电压等级。结合液压挖掘机对超级电容器和发电机的技术要求[4]，选择可调频率范围参数为0-100Hz、额定功率为85kW、电压等级为600-750V的变频器。

（2）选用380V电压等级、1800r/min额定转速的绕线式三相交流发电机，作为液压挖掘机的发电机元器件。

（3）将液压挖掘机发动机定为稳态调速率择额定转速neN=1900r/min、稳态调速率？啄eN=1.2，转矩适应性系数Temax=157Nm，转速适应性系数？椎eT=7.9%。

（4）超级电容器SOC对挖掘机性能有影响的几个参数为总、电压等级以及最大充放电电流。根据实际，在满负荷转速2000r/min工作状态下，发电机所能达到的最大工作电压约为600V。而该液压挖掘机发电机是由超级电容器提供电能，因此要求超级电容器的电压要高于600V，以此确定超级电容器的额定电压等级为700V，最大充放电电流为300A。根据液压挖掘机降本增效性能要求，最终将超级电容器容量确定为16F。

4 结束语

本文分析了国内外挖掘机节能技术研究现状和当今液压挖掘机存在的主要能量损失，结合液压挖掘机的工作特性，将发动机、变量泵和负载作为一个动态系统来全面研究其节能问题。论文借鉴先进的模糊控制理论，提出新的挖掘机节能控制方法，并开发出节能模糊控制器。论文建立了系统的发动机、变量泵、阀和缸的数学模型和传递函数，并根据试验和仿真的要求简化模型，用比例溢流阀模拟 系统负载变化，得到系统试验的简化加载模型。

参考文献

[1]国香恩.液压挖掘机节能模糊控制系统研究[D].吉林大学，2004.

[2]金立生，赵丁选，丁德胜，等.液压挖掘机节能参数自适应模糊PID控制器研究[J].农业工程学报，2003，19（6）：87-90.

[3]国香恩，赵丁选，尚涛，等.模糊控制在液压挖掘机节能中的应用[J].吉林大学学报：工学版，2004，34（2）：217-221.

第7篇：传动技术论文范文

【论文摘要】针对目前液压传动课程教学过程中存在的主要问题，本文试图从学生心理、社会需求这一视角出发，大胆进行课程教学改革，寻找一条适合现代教学理念的教学新路子。

液压传动课程是机电一体化类、机械制造、数控技术等机械相关专业一门重要的专业基础课程。也是机械类各专业课中难度较大的课程之一。对该专业学生而言，动手能力的培养非常重要。如何开展教学活动，让学生实现真正去做，是全面实施素质教育对教学改革提出的要求。因此，本文针对液压传动课程自身特点和教学过程中存在的问题，为提高教学质量，培养学生创新实践能力，从学生心理、社会需求出发，对教学改革作了一些有益的探讨。

一、目前液压课程教学存在的问题

(一)内容多，学时少

使学生能够阅读、设计一个完整的液压传动系统是“液压传动”课程的教学目的。要达到这一教学目标，应对以下内容进行讲解:流体动力学的基本理论、液压元件的结构原理、液压基本回路及液压系统。这些内容前后相关，在教学过程中需通盘考虑，缺一不可。传统教学计划中总教学课时在100学时以上，现在随着教学计划的改革，教学学时已缩减至50学时左右。如何处理好教学学时与教学目标这一矛盾，是该课程教改面临的首要问题。

(二)学习困难

液压传动以流体力学为理论基础，概念、原理较抽象，各类元件及传动的原理非常不直观，学生较难理解和掌握。同时，该门课程实践性也较强，教学过程中安排的四个实验项目，绝大多数为验证性实验，实验课上很多学生是“看”实验，而不是“做”实验，即便动手做，也只是动手不动脑，很少去思考为什么要这样做。由此导致学生理论学习困难、应用基本不会的局面。

二、教学方法探讨

针对以上液压传动学习过程中存在的问题，如何改变传统的理论授课、集中实验、期终考试的教学方式，以激发学生的学习兴趣，调动学生的学习积极性，让学生在学习过程中把理论和实践结合起来，可进行以下教学改革。

(一)依据必需、够用原则安排教学内容

液压传动课程主要由三部分内容组成:流体动力学、液压元件、液压回路。这三部分内容既有自身的特点和知识体系，彼此之间又有一定的内在联系。这就导致学生在学习这门课时产生一种“内容繁杂、知识散乱”的迷茫感觉，课程的知识要领很难把握。如何使学生抓住学习的重点和难点，这是教师在教学中需要面对的难题之一。对此，在课程的理论教学过程中，应坚决贯彻“必需、够用”的原则，在阐述基本概念和基本理论的同时，重点突出其技术的应用和实用，大量删减理论偏深、偏多的推导及证明。在教学内容安排上，一是应打破原有的编排顺序，将流体力学和液压元件基本原理、液压元件原理和液压回路分析等有关内容结合起来讲授，加强知识的连贯性，以利于学生的理解、接受和记忆。二是应重点介绍液压元件作用、基本回路的特性、整机系统的分析等。三是应简要介绍目前新型液压技术。 (二)依据学生主体原则采取教学措施

目前，大学液压传动课程教学过程主要以教师授课为主导，而学生的学习主动性不高，这与培养实用型人才的目标相悖。激发学生主体意识的重要手段是激发学生的兴趣，兴趣是推动学生学习的内在力量。因此，课程教学改革应充分考虑学生及社会实际需求，从学生心理需求出发调动学生的学习积极性与主动性，始终贯穿着学生主体原则，改变过去那种“我讲你听”的“满堂灌”的填鸭式教学方法，探讨新的教学模式，提高教学质量与效果。首先，学生自主学习，应先给学生提出些问题及要求，让学生带着问题和要求去自学，培养大学生从书本中获取知识的能力。教师应通过多种途径引导学生从被动地接受中走出来，强化学生的主体意识，激发学生的学习潜能，实现学生的自主学习。教师应让学生懂得教师只是他们的疏导者和助学者。其次，应进行多种方式的理论讲授。在学生自学基础上，教师对课程中每一章节，都应开展重点、难点部分的理论讲授。教师可根据每一章节自身特点，采用多种方式，如液压元件部分采用直观性教学方法，让学生对照实物，学习元件工作原理，组织学生讨论;鼓励学生发表意见，最后由教师总结归纳。这样教师可减少繁琐的简单说教，学生也可得到必要的锻炼。回路部分采用多媒体教学方法，用动画形象生动地表现回路的中液压油的流动方向，执行元件的运动等，控制过程一目了然，加上讲解，可收到事半功倍的教学效果。最后，学生自拟实验。液压传动课程是一门实践性很强的专业基础课，学生能否实际运用所学理论知识与实验内容和实验教学方法有关。因此，应结合实验室条件，删除部分验证性实验，同时增加动手型、设计性实验。教师在此类实验中只对学生提出实验内容、实验要求，提供实验设备，由学生根据所学的液压基本理论知识，自己拟定实验方案、实验步骤，选配相应液压元件，连接液压回路，并独立操作，自行发现并解决问题。这样，就能为学生创造主动思考和主动参与的机会，从而培养学生独立分析问题、解决问题的能力。

第8篇：传动技术论文范文

数控机床在现代制造业中扮演着一个重要的角色。本论文介绍了THY5940型立式加工中心设计思想和设计过程。主要叙述了数控进给系统的传动设计及主要传动件滚珠丝杠及其支承的设计计算。并对进给系统进行了校验，取得了预期的效果。

该机床适用于摩托车、汽车、轻工机械等行业提高生产率。不仅对刀具的位置或轨迹进行控制，而且还具有自动换刀和补偿功能，具有很高的强度，刚度和抗震性。以前采用的专用机床加工零件，虽然效率较高，但制约被加工零件的改进。而加工中心具有柔性，从而能适应产品在最短时间内达到商品化。本加工中心的设计拟采用主机，数控系统(包括伺服和驱动系统)及相关配套件三部分组成。在对以前研究成果分析总结的基础上，按照技术要求指标，对初步拟订的方案进行细化，论证，完善和总结。

加工中心的进给系统承担加工中心各直线坐标轴的定位和切削进给，进给系统的好坏将直接影响整机的运行状态和精度指标。设计过程中应使进给稳定性和快速响应的特性。同时，要求有合理的控制系统，而且要求对驱动元件和机械传动装置的参数进行合理的选择，使整个进给系统工作时的动态特性相匹配。

THY5940型立式加工中心机床解决了单件，小批量，特别是复杂型面的零件的加工自动化问题。对于提高企业的生产率，提高工件的加工精度以及提高机床的使用寿命都具有十分重要的意义。

经过研究，本论文基本取得了预期效果，完成了进给系统的设计计算。同时，对数控机床的进给系统设计方法的研究也取得一定的效果。

关键词：数控技术；数控机床；进给系统；滚珠丝杠

Abstract

Numericalcontrolmachinetoolsplayanimportantroleinnowadaysmanufacturing.ThisarticleintegratethedesignmethodanddesignprocessoftheenteringsystemofNCmachiningcenteroftypeofTHY5940.Itspecifiesthedrivingdesignandimportantdrivingaccessory–ballbearingandit，sbearingoftheenteringsystemofNCmachiningcenter.Inthesameway,checkouttheenteringsystem.Wehaveachievedthemethodofintelligentdesign.

Thismachineappliestocar/motorcycleandlightindustryofengineinordertoimprovetheirproductionratio.Itisnotonlycontrolthepositionandtrackofthefalchion,butalsohasthefunctionofchangethefalchionautomaticallyandcompensates;havehighintension/Steeltonandnon-shake.Intheolddays,peopleoftenusespecialmachinetoproductaccessories.Althoughhaveahighproductionratio,hobbletheimprovingofproducingaccessories.ButNCmachiningcenterisflexible,soitcanadoptthechangedproductionandorganizeproductionandshortenregulateperiodofproductionpossibly.TheNCmachinecenterdesignadoptmain–frame\NCmachiningcentersystemandcorrelativeaccessories,onthebaseoftheformerstudyprogeny.

TheenteringsystemofNCmachiningbearsNCmachiningalllinecoordinateordinationandcuttingentering.Theadvantageanddisadvantageofenteringsystemwillinfluencethedrivingstationofthewholemachineandprecisionguideline.Intheprocessofdesign,weshouldmakesurethattheinterringsystemmeetsthestabilityandresponsequickly.Contemporary,requirereasonablecontrolsystem.Furthermore,havealogicalchoosefortheparameterofdrivingsettings.Sothewholeenteringsystemcanmatchthemachinewhenitisworking.

TheenteringsystemofNCmachiningcenteroftypeofTHY5940settletheproblemsoftheproductautomaticallyofoneaccessorysmallproductionandcomplexaccessories.Thismachinehasanimportantroleinimprovingtheproductionofenterprisetoimprovetheproductprecisionandadvancethelongevityofmachine.

Afterthisstudy,wehaverealizedtheanticipatepurpose.Wehavecompletedtheantitypeoftheintelligentdesignsystem,andwehaveachievedthemethodofintelligentdesign.

Keywords：Numericalcontroltechnology；Numericalcontrolmachinetool；Feedsystem；Ballbearingguidescrew

THY5940型立式加工中心是为汽车/摩托车/轻工机械等行业提高生产效率而开发的新产品。该机床总体布局为工作台固定，立柱移动式。主运动采用数字交流伺服电机拖动，可无机调速。该加工中心除针对汽车零件的加工外，还可以对其它种类的零件进行铣、镗、钻、扩、攻丝、平面及任何曲面的加工，它是轻工机械领域较为理想的设备，特别适合于汽车、摩托车行业以及轻工机械行业大批量生产的需要。该产品既可单机使用，也可以通过小的改动与柔性生产线联机使用。因此，产品使用范围广。

根据加工特点及提高生产率的要求，采用加工和装夹同时进行。使工作台的一侧为加工区，另一侧为卸载区。加工时工作台固定，加工完工作后，只做旋转运动，代替交换工作台的功能。机床的三个移动坐标(X、Y、Z)均由主轴实现。主轴箱侧挂于立柱上，并实现Z向进给。立柱在滑座上移动实现Y向进给。滑座在床身上移动实现X向进给。在工作台两侧设有螺旋排屑槽，将切屑排至机床的后面，在通过链式排屑器(与冷却水箱一体)传至切屑集中处。整机设有防护间，电器柜在防护间一侧便于操作，液压站安置在电器柜后面，从整体上设计较为合理。

目前我国数控机床的数量和品种，尚不能完全满足国内市场需求，自2000年以来，我国数控机床年产量以平均37%的速度增长，2003年国产数控金属切削机床年产量达到36000多台。但由于进口机床的大量涌入，国产金切数控机床在国内市场的占有率明显下降。2003年我国国内机床总消费为67.3亿美元，其中进口机床41.3亿美元，已连续三年成为世界最大的机床进口国。进口依存率113%，国内市场自我满足率仅为44%，远远低于日本的86%，意大利的67%和德国的59%，可以说已威胁到我国机械制造基础产业的安全。同时仅2003年1年，就有德国吉特迈集团，日本牧野铣床，日本丰田工，意大利利雅路集团及韩国大宇机床等在我国开办独资企业。在开拓国际市场的同时，中国机床企业在国内却面临着越来越严峻的竞争形式。2004年我国机床进口突破了55亿美元大关。[1]

分析表明，中国机床市场目前仍分为中低端和高端两个领域。众多中国企业，通常是国有企业占据低端市场，“低端混战“愈演愈烈，但高端市场则主要由外国制造商，特别是被欧洲，日本的制造商垄断。我国汽车，航空和航天，发电，船舶，特别是军工等行业急需的高技术数控机床75%甚至100%依赖进口。部分高档数控机床仍然被作为战略物资在国际市场上受到禁运限制。

但如今这一切正发生改变，新产品开发有了很大突破，技术含量高的产品山主导地位。沈阳机床集团机床股份有限公司中捷友谊)为上海磁悬浮快速列车线生产的s台数控锉铣床组成的轨道梁生产线就是一个例子。数控机床发展的关键配套产品通过政府的支持有了突破和快速发展，如北京航天机床数控系统集团公司建立了具有自主知识产权的新一代开放式数控系统平台;烟台第_机床附件)开发为数控机床配套的多种动力卡盘和过滤排屑装置。我国机床市场正形成以数控机床为主流的消费，但我国在数控机床网络化方面与国外仍然有很大差别。

本机床为THY5940型立式铣镗加工中心，产品规格为400*630*2。

技术参数

项目单位规格

型号THY5940

工作台尺寸mm400x630x2

承重kg500

立柱横向行程Xmm600

立柱纵向行程Ymm400

主轴箱垂直行程Zmm600

工作台回转C0°\180°

主轴锥孔ISO7:24No.40

主轴转速r/min45-6000

主轴最大扭矩N.m

180

主电机功率kw7

主轴中心到立柱导轨面距离mm530

主轴端面到工作台面最小距离mm210

切削进给X、Y、ZMm/min1-10000

快速移动X/Y/Zm/min24/24/15

刀库容量把16

定位精度X、Y、Zmm±0.005

重复定位精度X、Y、Zmm±0.003

机床重量kg10000

机床外形尺寸(长x宽x高)mm2760x2850x2725

目录

摘要I

ABSTRACTII

第1章引言1

第2章THY5940简介4

2.1机床的设计参数4

2.2机床坐标与进给传动机构5

第3章进给系统的设计计算6

3.1数控机床进给传动系统机械结构6

3.1.1进给传动系统的机械结构6

3.1.2设计传动系统时应注意的问题7

3.1.3传动过程中的关键元件8

3.2滚珠丝杠的选择9

3.3丝杠拖动电机的确定9

3.3.1丝杠的转动惯量J9

3.3.2电机的选择10

3.4刚度计算11

第4章滚珠丝杠副的校验与进给系统误差分析13

4.1机床定位精度与丝杠精度13

4.2滚珠丝杠的疲劳强度13

4.3死区误差的分析14

4.4由传动刚度的变化引起的定位误差14

第5章机床的总体设计思路16

5.1主轴箱平衡和主轴箱拖动16

5.2滑座及立柱拖动16

5.3床身及滑座拖动16

5.4机床的防护系统17

结论18

第9篇：传动技术论文范文

关键词 膜片式离合器 生活 应用

一、膜片式离合器总成结构

离合器，香港俗称极力子，这是从英语Clutch而来，是把汽车或其他动力机械的引擎动力以开关的方式传递至车轴上的装置。汽车从起步到正常行驶的整个过程中，驾驶员可根据需要操纵离合器，使发动机和传动系暂时分离或逐渐接合，以切断或传递发动机向传动系输出的动力。它的作用是使发动机与变速器之间能逐渐接合，从而保证汽车平稳起步；暂时切断发动机与变速器之间的联系，以便于换档和减少换档时的冲击；当汽车紧急制动时能起分离作用，防止变速器等传动系统过载，从而起到一定的保护作用。通常离合器可以分为有电磁离合器和磁粉离合器，摩擦式离合器、液力偶合器。

膜片离合器总成有膜片弹簧、离合器盖、传动片和分离轴承总成等部分组成，主要部分包括飞轮、离合器盖、压盘等机件组成，这部分与发动机曲轴连在一起。离合器盖与飞轮靠螺栓连接，压盘与离合器盖之间是靠3～4个传动片传递转矩。

从动部分是有单片，双片或多片从动盘所组成，它将主动部分通过摩擦传来动力传给变速器的输入轴。从动盘由从动盘本体，摩擦片和从动盘三个基本部分组成。为了使汽车能平稳起步，离合器应能柔和接合，这就需要从动盘在轴向具有一定弹性。

膜片离合器的主要功能主要有：是汽车平稳起步；中断给传动系统的动力，配合换挡；防止传动系过载。

二、膜片离合器的优缺点

（一）膜片弹簧具有较理想的非线性特性，弹簧压力在摩擦片允许磨损范围内基本不变，因而离合器工作中能保持传递的转矩大致不变；对于圆柱螺旋弹簧，其压力大大下降。离合器分离时，弹簧压力有所下降，从而降低了踏板力；对于圆柱螺旋弹簧，压力则大大增加。

（二）膜片弹簧兼起压紧弹簧和分离杠杆的作用，使结构简单紧凑，轴向尺寸小，零件数目少，质量小。

（三）高速旋转时，弹簧压紧力降低很少，性能较稳定；而圆柱螺旋弹簧压紧力则明显下降。

（四）易于实现良好的通风散热，使用寿命长。

（五）平衡性好。

（六）有利于大批量生产，降低制造成本。

但膜片弹簧的制造工艺较复杂，对材质和尺寸精度要求高，其非线性特性在生产、中不易控制，开口处容易产生裂纹，端部容易磨损。近年来，由于材料性能的提高，制造工艺和设计方法的逐步完善，膜片弹簧的制造已日趋成熟。因此，膜片弹簧离合器不仅在轿车上被大量采用，而且在轻、中、重型货车以及客车上被广泛采用。

膜片式离合器使用维护有别于传统离合器： 传统的离合器有三个分离杠杆，工作一段时间后，三个杠杆的分离间隙常发生差异变化，造成离合器接合不好而损坏离合器。进行间隙调整时必须拆下离合器，分别调整三个分离杠杆。对操作者技术要求高、工作强度大。

膜片式离合器的膜片是铆接结构，也就是说膜片式离合器是一个整体不可拆卸，数个分离瓜的分离隙相同、无需分别调整。从外部就可调整离合器间隙，调整非常方便容易. 在一般的压式膜片弹簧离合器中，在支承环磨损时，在膜片弹簧与支承环之间形成的间隙导致离合器踏板自由行程增大，但在拉式膜片弹簧离合器中能消除上述缺点。

三、国外研究

我国汽车离合器起源于上世纪30年代，当时在仅有的几家小作坊式汽车修配厂里制造离合器零件，上世纪50年代中期开始，一汽、南汽、上汽、二汽等相继成立，离合器在其内部的专业化生产工段，车间或工厂也开始批量生产。从此有了真正意义上的离合器制造.

国内有自主研发能力的没几家，其中上海SACHS是最大的，中德合资；南京法雷奥，其它的就没了，其它的都不能研发，只能仿作。1867年，德国人奥托（Nicolaus August Otto）受里诺研制煤气发动机的启发，对煤气发动机进行了大量的研究，制作了一台卧式气压煤气发动机，后经过改进，奥托提出了内燃机的四冲程理论，为内燃机的发明奠定了理论基础。离合器的出现是随着变速箱的出现而出现的，1889年戴姆勒在他的汽车上首次应用了四速变速箱和摩擦离合器. 但扭矩仍然由皮带传到后轮.

1892年，德国工程师狄塞尔根据定压热功循环原理，研制出压燃式柴油机，并取得了制造这种发动机的专利权。1957年，德国人汪克尔发明了转子活塞发动机，这是汽油发动机发展的一个重要分支。转子发动机的特点是利用内转子圆外旋轮线和外转子圆内旋轮线相结合的机构，无曲轴连杆和配气机构，可将三角活塞运动直接转换为旋转运动。它的零件数比往复活塞式汽油少40%，质量轻、体积小、转速高、功率大。该机具有重要的开发价值，因而引起各国的重视。日本东洋公司（马自达公司）买下了转子发动机的样机，并把转子发动机装在汽车上，可以说，转子发动机生在德国，长在日本。

日韩汽车使用离合器时明显不如德国的。国内的技术那就差得远，只有目前吉利购买澳大利亚的技术后，技术大有提升，已是不输于日韩了。

四、膜片式离合器的展望

1、行业发展状况

由于自动档车型和手动档车型采用不同的传动部件，所以它们之间的比重变化会影响到离 合器与液力变矩器两者产品市场结构的变化，影响我国传统汽车离合器行业发展的前景。 虽然我国汽车自动档的车型覆盖比例在进一步扩大，但当前我国人均生活水平仍还处于比 较低的情况下，尤其在二三级城市和广大农村，汽车的实用性而不是舒适性仍是中国初次 购车者的选择。因此，未来几年我国汽车手动档仍将占据非常重要的地位。从市场容量来 看，稳定的新车产量将是保证汽车离合器配套市场持续增长的重要因素。

2、行业技术水平

目前国内推式膜片弹簧离合器得到了普遍应用，只有部分企业能够自行设计制造拉式膜弹簧离合器，并在重型汽车领域大量替代进口产品。优点，作为中重型商用车重点研发和推广使用的产品，在未来的中重型商用车领域将逐渐 成为主导产品。

参考文献：

[1]密德元.微型汽车离合器摩擦试验方法的研究[D].武汉理工大学硕士学位论文，2008.

[2]西安电子科技大学硕士学位论文，2007：23-24.

[3]司传胜.汽车膜片弹簧离合器的优化设计[J].

[4]李林，刘惟信.汽车离合器膜片弹簧的优化设计[J].清华大学学报，1990.30（5）.

[5]高铁石，石毅.膜片弹簧离合器压紧力设计计算[J].长春汽车研究所，2000（7）.