關(guān)于工程機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的研究與應(yīng)用

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，我國的制造業(yè)也在不斷的進(jìn)步。機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)作為能夠保障機(jī)械系統(tǒng)正常運(yùn)行的系統(tǒng)，能適應(yīng)不同的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，從而使得整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)的功能性得到更進(jìn)一步的提高，并可以通過機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)來提高機(jī)械系統(tǒng)的實(shí)用性和可行性。故在這個(gè)基礎(chǔ)上文章對(duì)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)保障性以及機(jī)械系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)進(jìn)行探討和分析。

關(guān)鍵詞：機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng) 保障性 自動(dòng)化

0前言：

機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)自動(dòng)化的概念設(shè)計(jì)可以分為這幾個(gè)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(duì)功能的分解和、功能與結(jié)構(gòu)進(jìn)行匹配和基于功能分解的結(jié)構(gòu)重組之中。因?yàn)楣δ苊枋龅碾A段一般都有著不確定性和抽象性，這一般情況下都會(huì)設(shè)計(jì)過程帶來不便，所以有國外研究者通過將機(jī)構(gòu)用于功能與結(jié)構(gòu)之間的搭接作用，形成“功能—機(jī)構(gòu)—結(jié)構(gòu)”的模式，通過這種模式可以實(shí)現(xiàn)基本機(jī)構(gòu)的重組，而且能將系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為一個(gè)全部由轉(zhuǎn)動(dòng)副所組成的機(jī)構(gòu)鏈。如果去進(jìn)一步的對(duì)機(jī)構(gòu)鏈中的機(jī)架、執(zhí)行構(gòu)件等等進(jìn)行處理，就可以得到一個(gè)運(yùn)動(dòng)鏈。機(jī)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(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展比較快，但是起步卻相對(duì)較晚。在技術(shù)方面與發(fā)達(dá)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(gè)階段。但是在機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)這個(gè)方面還是有所欠缺的。而且作為機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的主要使用者，很多的企業(yè)并不重視經(jīng)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的保障性。另外，我國機(jī)械傳動(dòng)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(jìn)步空間。除此之外，對(duì)于機(jī)械系統(tǒng)的組合方式，國內(nèi)外早已經(jīng)開始了研究，機(jī)械系統(tǒng)是一個(gè)由若干個(gè)機(jī)械組成的。構(gòu)成機(jī)械系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)及其耦合的方式不同，那么傳動(dòng)的特性也就不同，而且也能實(shí)現(xiàn)不同的工作的需要。在機(jī)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(yùn)動(dòng)副出發(fā)、研究機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算和具有確定運(yùn)動(dòng)的條件。近幾十年來，由于組合機(jī)械的廣泛使用和機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)綜合工作的需要，許多的研究人員開始了研究機(jī)械接傳動(dòng)系統(tǒng)的組合以及綜合方法。

1機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的保障性探討

保障性分析是提高機(jī)械傳動(dòng)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(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)保障性設(shè)計(jì)工作的順利實(shí)施，必須建立完整的保障性設(shè)計(jì)模型，首先，是對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)使用要求與系統(tǒng)特性的分析，為保障性設(shè)計(jì)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(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)定量與定性要求；其次，細(xì)化機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)保障性設(shè)計(jì)的相關(guān)要素，將保障性要求轉(zhuǎn)化為具體的設(shè)計(jì)規(guī)范及設(shè)計(jì)要求；最后，是系統(tǒng)保障性方案的提出，根據(jù)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的具體工作要求，確定最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。在確定保障性要求時(shí)首先應(yīng)考慮以下幾個(gè)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(qiáng)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(jí)總體性能需求、保障型設(shè)計(jì)特性要求、保障系統(tǒng)及資源要求等三個(gè)方面的內(nèi)容；而定性要求則包括穩(wěn)定性、維修性、測(cè)試性、安全性、運(yùn)輸型、標(biāo)準(zhǔn)化、經(jīng)濟(jì)性、特殊要求等。機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)是傳遞運(yùn)動(dòng)和力的重要機(jī)械部件，常見的傳動(dòng)系統(tǒng)包括齒輪傳動(dòng)、蝸輪蝸桿傳動(dòng)、帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、輪系等。我國機(jī)械傳動(dòng)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(duì)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)保障性設(shè)計(jì)的重視程度不足。因此，必須重視機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的保障性設(shè)計(jì)，做好前期的保障性設(shè)計(jì)工作，建立科學(xué)的保障性設(shè)計(jì)模型，最終達(dá)到提高機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)保障性的目的。

2機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)分析

根據(jù)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的自由度的數(shù)目可以將機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)劃分為一級(jí)系統(tǒng)、二級(jí)系統(tǒng)等等。但是根據(jù)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式可以將傳動(dòng)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(duì)于耦合方式，現(xiàn)在的傳動(dòng)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(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的最常用的聯(lián)結(jié)方式，主要用來建立一級(jí)的機(jī)構(gòu)之間的聯(lián)系?？梢孕纬纱降木€性結(jié)構(gòu)，也可以進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的一個(gè)分流。線性的耦合是全部由線性耦合連結(jié)的機(jī)械傳動(dòng)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(jìn)行運(yùn)動(dòng)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(jiǎn)單過程。由于線性耦合不改變相關(guān)機(jī)構(gòu)的基本性態(tài) ，前一機(jī)構(gòu)對(duì)后一機(jī)構(gòu)的作用僅在于提供某種輸入運(yùn)動(dòng) ，而后一機(jī)構(gòu)的輸出運(yùn)動(dòng) （尤其是實(shí)現(xiàn)某種運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí) ）主要取決于它自身的性能及尺寸參數(shù)。因此 ，對(duì)于幾個(gè)基本機(jī)構(gòu)組成的線性系統(tǒng) ，前 n - 1個(gè)機(jī)構(gòu)的累加作用 ，往往可由更加簡(jiǎn)化的方案替代。例如 ，串聯(lián)線性系統(tǒng)類的輪系有時(shí)就可以由一個(gè)大減速比的新型傳動(dòng)機(jī)構(gòu) （擺線針輪 ，諧波傳動(dòng)等 ）替換。但線性累加難以使機(jī)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(shí)現(xiàn)特殊的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。從思維活動(dòng)的特點(diǎn)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(gè)共同的活動(dòng)構(gòu)件和一個(gè)低副相連接。它的兩個(gè)基本構(gòu)建不改變?cè)械幕拘螒B(tài)。然而非線性耦合主要用于混合系統(tǒng)中一級(jí)機(jī)構(gòu)與更高類別機(jī)構(gòu)之間的聯(lián)接 ，也可用于二級(jí)機(jī)構(gòu)之間和二級(jí)機(jī)構(gòu)與更高類別機(jī)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(jī)構(gòu)提供所需的多個(gè)輸入運(yùn)動(dòng)。

非線性的耦合會(huì)使機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜化 ，給運(yùn)動(dòng)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(qiáng)。對(duì)于實(shí)現(xiàn)特殊運(yùn)動(dòng)規(guī)律而言 ，型綜合的質(zhì)量不但關(guān)系著機(jī)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(huì)減少尺度綜合工作的難度。

3結(jié)語

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

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)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(jī)械。