關于工程機械傳動系統的研究與應用

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

關鍵詞：機械傳動系統 保障性 自動化

0前言：

機械傳動系統概念設計自動化的概念設計可以分為這幾個階段：需求階段、描述階段、綜合階段。體現一種組合創新的策略，以及對功能的分解和、功能與結構進行匹配和基于功能分解的結構重組之中。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計過程帶來不便，所以有國外研究者通過將機構用于功能與結構之間的搭接作用，形成“功能—機構—結構”的模式，通過這種模式可以實現基本機構的重組，而且能將系統轉化為一個全部由轉動副所組成的機構鏈。如果去進一步的對機構鏈中的機架、執行構件等等進行處理，就可以得到一個運動鏈。機械保障性是衡量產品的好壞的指標，決定了產品的生命周期。我國的機械傳動系統的發展比較快，但是起步卻相對較晚。在技術方面與發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這個方面還是有所欠缺的。而且作為機械傳動系統的主要使用者，很多的企業并不重視經機械傳動系統的保障性。另外，我國機械傳動系統的保障性發展由于受技術水平的限制，所以在保障性方面還有很大的進步空間。除此之外，對于機械系統的組合方式，國內外早已經開始了研究，機械系統是一個由若干個機械組成的。構成機械系統的機構及其耦合的方式不同，那么傳動的特性也就不同，而且也能實現不同的工作的需要。在機械系統的的結構研究中，傳統的研究方法從構件和運動副出發、研究機構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的組合以及綜合方法。

1機械傳動系統的保障性探討

保障性分析是提高機械傳動系統保障性的基礎，需要根據系統的要求、參數等等去選擇最佳的保障方案。為了確保機械傳動系統保障性設計工作的順利實施，必須建立完整的保障性設計模型，首先，是對傳動系統使用要求與系統特性的分析，為保障性設計提供參考資料，并在此基礎上展開保障性分析工作，確定機械傳動系統定量與定性要求；其次，細化機械傳動系統保障性設計的相關要素，將保障性要求轉化為具體的設計規范及設計要求；最后，是系統保障性方案的提出，根據機械傳動系統的具體工作要求，確定最優的設計方案。在確定保障性要求時首先應考慮以下幾個問題：一是系統應用的設備類型，二是系統的工作環境，三是系統的工作強度，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級總體性能需求、保障型設計特性要求、保障系統及資源要求等三個方面的內容；而定性要求則包括穩定性、維修性、測試性、安全性、運輸型、標準化、經濟性、特殊要求等。機械傳動系統是傳遞運動和力的重要機械部件，常見的傳動系統包括齒輪傳動、蝸輪蝸桿傳動、帶傳動、鏈傳動、輪系等。我國機械傳動系統的發展較晚，雖然發展較為迅速，但在系統整體的穩定性、安全性以及保障性方面存在諸多問題，一方面是由于技術基礎及研究力度的差距，另一方面也歸咎于開發者與使用者對機械傳動系統保障性設計的重視程度不足。因此，必須重視機械傳動系統的保障性設計，做好前期的保障性設計工作，建立科學的保障性設計模型，最終達到提高機械傳動系統保障性的目的。

2機械傳動系統的機構分析

根據機械傳動系統的自由度的數目可以將機械傳動系統劃分為一級系統、二級系統等等。但是根據機械傳動系統的結構形式可以將傳動系統劃分為串聯系統、關聯系統以及混聯系統。對于耦合方式，現在的傳動系統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的最常用的聯結方式，主要用來建立一級的機構之間的聯系。可以形成串式的線性結構，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的機械傳動系統稱為線性系統。根據線性耦合的特性 ，可知線性系統的分析與綜合都是比

較容易的。按照遞推關系可以由前到后地逐一進行運動分析 ，還可以由后到前 （由最終目標出發 ）逐一地確定齒數的簡單過程。由于線性耦合不改變相關機構的基本性態 ，前一機構對后一機構的作用僅在于提供某種輸入運動 ，而后一機構的輸出運動 （尤其是實現某種運動軌跡時 ）主要取決于它自身的性能及尺寸參數。因此 ，對于幾個基本機構組成的線性系統 ，前 n - 1個機構的累加作用 ，往往可由更加簡化的方案替代。例如 ，串聯線性系統類的輪系有時就可以由一個大減速比的新型傳動機構 （擺線針輪 ，諧波傳動等 ）替換。但線性累加難以使機構系統性能發生質變性的飛躍 ，這就決定了利用線性系統難以實現特殊的運動規律。從思維活動的特點來看 ，線性系統的綜合較多程序化 ，而較少創造性。通過一個共同的活動構件和一個低副相連接。它的兩個基本構建不改變原有的基本形態。然而非線性耦合主要用于混合系統中一級機構與更高類別機構之間的聯接 ，也可用于二級機構之間和二級機構與更高類別機構之間的聯接。非線性耦合的基本特征是為后續基本機構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的結構復雜化 ，給運動分析和型綜合帶來一定的困難。但其綜合效果好 ，適應能力強。對于實現特殊運動規律而言 ，型綜合的質量不但關系著機構綜合的最終結果 ，也直接影響著尺度綜合工作的難易的程度。恰當的非線性耦合可能會減少尺度綜合工作的難度。

3結語

經濟的快速發展以及國家政策的大力支持，機械系統的保障性分析和機械系統的機構分析的研究更為深入。整個機械系統中，機械傳動系統是系統的核心力量，而傳動系統保障性和傳動系統的機構分析則是核心力量中的關鍵，它們影響著整個機械系統的性能。

參考文獻：

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

[3]劉行遠 .機械傳動系統中機構的組合方式.西北工業大學科學報告會論文 ， 1983年 6月

[4]從曉霞 .關于機構形式綜合與創造性設計的探討 .機械科學與技術 ， 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，學歷：本科，研究方向：機械。