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【關(guān)鍵詞】牽引特性；傳動方式；液壓傳動

【中圖分類號】S219.031 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1672—5158（2012）08—0092-02

1.概述

內(nèi)燃叉車是車站、倉庫、港口和工廠應(yīng)用十分廣泛的流動式裝卸搬運(yùn)機(jī)械，它可以實現(xiàn)搬運(yùn)作業(yè)的機(jī)械化、減輕勞動強(qiáng)度、縮短堆碼作業(yè)時間和提高生產(chǎn)率，而內(nèi)燃叉車較好的完成搬運(yùn)操作，一個好的傳動系統(tǒng)就顯得十分重要。傳動系的基本作用是將發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的運(yùn)動與轉(zhuǎn)矩加以一定的變化后，傳給驅(qū)動車輪產(chǎn)生必要的牽引力，克服外界阻力。理想的傳動系統(tǒng)應(yīng)能夠自動改變速比適應(yīng)外界阻力的變化，充分發(fā)揮發(fā)動機(jī)的功率，即“恒功率、恒轉(zhuǎn)矩”。

2.系統(tǒng)的特性的對比

叉車的牽引特性表示叉車在一定傳動速比及一定驅(qū)動車輪半徑時，車速與牽引力之間的對應(yīng)關(guān)系。圖1為叉車?yán)硐氲膫鲃酉到y(tǒng)特性曲線，縱坐標(biāo)為牽引力P，橫坐標(biāo)為叉車車速v，牽引特性曲線能充分反映被測叉車的動力特征。機(jī)械傳動叉車當(dāng)檔位數(shù)足夠多并且速比分配合理時，通過及時的人工換擋，能使機(jī)械傳動牽引特性分段逼近理想牽引特性）。液力傳動的特性曲線與理想的特性曲線比較接近，系統(tǒng)能自動適應(yīng)行駛阻力的變化。

現(xiàn)對叉車傳動系統(tǒng)中常用的機(jī)械傳動、液力機(jī)械傳動和液壓傳動三種傳動方式的優(yōu)缺點(diǎn)和系統(tǒng)的特性比較評述如下：圖1為理想的傳動系統(tǒng)特性曲線。

3.不同傳動方式優(yōu)缺點(diǎn)的對比

現(xiàn)對叉車傳動系統(tǒng)中常用的機(jī)械傳動、液力機(jī)械傳動和液壓傳動三種傳動方式的優(yōu)缺點(diǎn)的對比如下：

液力機(jī)械傳動與機(jī)械傳動比較有如下優(yōu)點(diǎn)

1、由于液力機(jī)械傳動系采用液力變矩器代替了機(jī)械傳動系中的干式離合器，液力變矩器利用液體作為傳遞動力的介質(zhì)，輸出軸和輸入軸之間沒有剛性的機(jī)械聯(lián)系，大大降低了發(fā)動機(jī)及傳動系統(tǒng)零件的沖擊載荷，大大提高了機(jī)件的使用壽命。根據(jù)相關(guān)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，液力機(jī)械傳動與機(jī)械傳動相比，發(fā)動機(jī)壽命增長47%，變速箱壽命增長400%，后橋差速器壽命增長93%。對于載荷波動劇烈的場（廠）內(nèi)機(jī)動車輛而言，其效果更為顯著。

2、液力變矩器具有一定的變速能力，故對于同樣的變速范圍，可以減少變速箱的檔位數(shù)，簡化了變速箱結(jié)構(gòu)。

3、液力變矩器具有自動無級變速的能力，因而起步平穩(wěn)，并可得到任意小的行駛速度。

4、液力機(jī)械傳動系用動力換擋變速器取代了機(jī)械傳動系中的人力換擋變速器，實現(xiàn)了自動變速功能，操作方便，而且起步平穩(wěn)，發(fā)動機(jī)不易熄火。大大減輕了操作者的勞動強(qiáng)度。

5、液力機(jī)械傳動系的特性曲線與理想傳動系特性曲線比較接近，能夠自動適應(yīng)行駛阻力的變化，因此能使發(fā)動機(jī)經(jīng)常在選定的工況附近工作，大大提高了發(fā)動機(jī)的功率利用率。

但和機(jī)械傳動系想比，液力機(jī)械傳動系也有以下缺點(diǎn)：

1、零部件制造要求比較高而且成本也高。

2、由于油液在液力變矩器中的泵輪、導(dǎo)輪和渦輪的葉柵中高速流動，發(fā)熱量大，因此傳動效率略低。

3、采用液力變矩器后，使車輛起步時不能利用發(fā)動機(jī)飛輪的動能，也不能利用發(fā)動機(jī)制動。

4、采用動力轉(zhuǎn)向的車輛，在發(fā)動機(jī)熄火后，車輛不能轉(zhuǎn)向也不能拖起動。

與機(jī)械傳動和液力機(jī)械傳動相比液壓傳動有如下優(yōu)點(diǎn)：

1、液壓傳動使傳動系大大簡化，利用一個變量泵和兩個定量馬達(dá)代替了機(jī)械傳動和液力機(jī)械傳動系中離合器（變矩器）、變速器、傳動軸等，同時也簡化了換擋操縱機(jī)構(gòu)。

2、液壓傳動能實現(xiàn)無級傳動，變速范圍大，并能實現(xiàn)微動，且在相當(dāng)大的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)保持較高的效率。

3、液壓傳動利用液壓系統(tǒng)本身可以實現(xiàn)無磨損制動功能。

4、液壓傳動采用先進(jìn)的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速匹配功能，使發(fā)動機(jī)的最佳性能得以體現(xiàn)，使得液壓傳動特性曲線接近于理想的傳動系統(tǒng)特性曲線，而且還降低發(fā)動機(jī)油耗和尾氣排放。

4.結(jié)論

雖然液壓傳動有非常好的性能，但是由于制造這樣一套系統(tǒng)需要非常高的制造精度和高質(zhì)量的材料，液壓元件的價格、噪聲等問題尚未完全解決，液壓傳動在內(nèi)燃叉車中的使用尚不廣泛，目前內(nèi)燃叉車上大多還是采用機(jī)械傳動和液力機(jī)械傳動方式，只有少數(shù)幾個品牌的內(nèi)燃叉車采用液壓傳動。但從系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性、傳動效率來看，將液壓傳動技術(shù)大規(guī)模的應(yīng)用在內(nèi)燃叉車上將是—個趨勢。

參考文獻(xiàn)

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[關(guān)鍵詞]機(jī)械設(shè)計制造 液壓 傳動控制系統(tǒng)

中圖分類號：TH137 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）34-0002-01

1 液壓機(jī)械傳動的概述

1.1 系統(tǒng)的基本原理分析

液壓機(jī)械傳動的基本原理是保持液體在平衡的系統(tǒng)中能夠靜止。液壓系統(tǒng)中的液體在各處的壓強(qiáng)是一致的，在一個相對平衡的系統(tǒng)中，不同大小的活塞根據(jù)其本身承受壓力的能力施加不同的壓力就可以使得液體保持相對靜止，小的活塞上面應(yīng)該施加較小的壓力，大活塞上面應(yīng)該施加較大的壓力。通過液體的傳遞可以達(dá)到變換的目的。液壓在傳動的過程中需要較多的元件，其中主要的元件有執(zhí)行元件、動力元件、輔的元件和控制元件等，通過動力元件可以讓系統(tǒng)產(chǎn)生運(yùn)行的動力，主要代表元件有液壓泵。液壓泵在工作的過程中主要是依靠容量的變化進(jìn)行工作，通常將這種動力部件稱為容積液壓泵。最常見的容積液壓泵是齒輪泵，它通過齒輪的變動使液體進(jìn)行運(yùn)動。在對液壓泵進(jìn)行選擇時需要注意能量的消耗問題，還需要解決一些液壓效率問題。液壓的執(zhí)行元件可以將液壓泵中提供的液壓轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的裝置，與液壓泵相反的工作裝置是液壓馬達(dá)，這種裝置可以將液壓能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，從而使液壓對外做功。液壓元件可以對液體流動的方向和壓力的高低進(jìn)行控制，能夠確保其滿足特定工作的要求。液壓控制系統(tǒng)除了動力元件還有一些輔的元件，通過輔的元件可以建設(shè)液壓回路。

1.2 液壓機(jī)械傳動的優(yōu)缺點(diǎn)分析

1.2.1 液壓機(jī)械傳動的優(yōu)勢

液壓機(jī)械傳動的應(yīng)用范圍相對廣泛，在各個領(lǐng)域都有基本的使用，無論是一般工業(yè)施工的塑料加工機(jī)械還是鋼鐵工業(yè)用的冶金機(jī)械都具有其自身的實用性。使用液壓機(jī)械傳動裝置在各方面都能夠取得較大的進(jìn)展，這些裝置具有高壓、高速和高效率的特點(diǎn)，液壓機(jī)械傳動的功率較大，其本身也是高度集成化的系統(tǒng)，具有一體化、小型化和輕量化的特點(diǎn)，由于該系統(tǒng)和微電子技術(shù)可以緊密的配合，可以在小空間內(nèi)實現(xiàn)對功率的準(zhǔn)確控制，在各種行業(yè)的使用中發(fā)揮著較大的作用。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各個部門對液壓機(jī)械傳動的要求也逐漸提高。較多的液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)和電子技術(shù)的配合在海洋開發(fā)領(lǐng)域甚至是宇宙航行等各個領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。各種電液伺服系統(tǒng)的使用將液壓機(jī)械傳動的應(yīng)用逐漸提高。總之，對于液壓機(jī)械傳動的元件應(yīng)該根據(jù)需要靈活、方便的布置；液壓機(jī)械傳動具有體積小、重量輕、反應(yīng)速度快和運(yùn)動慣性小等特點(diǎn)，方便在使用的過程中進(jìn)行操縱和控制，此外，這種系統(tǒng)在較大的范圍內(nèi)可以實現(xiàn)調(diào)速。傳動控制系統(tǒng)還可以對載荷進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)主要的工作介質(zhì)是礦物油，可以自動，具有較長的使用壽命。該系統(tǒng)比較容易實現(xiàn)直線運(yùn)動和機(jī)械的自動化，如果使用電液聯(lián)合控制，可以確保高程度的自動控制。

1.2.2 液壓機(jī)械傳動存在的缺點(diǎn)

影響液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)運(yùn)行的平穩(wěn)性和正確性關(guān)鍵在于液壓系統(tǒng)存在漏油的因素，從而導(dǎo)致液壓機(jī)械傳動的傳動比例不能得到嚴(yán)格的保存。溫度的變化對液壓機(jī)械傳動的影響相對較大，不同的溫度會導(dǎo)致液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)中的液體粘性發(fā)生變化，從而使得傳動控制系統(tǒng)的運(yùn)動特性發(fā)生改變，影響其工作的穩(wěn)定性，為了保持液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)工作較為穩(wěn)定，應(yīng)該避免在溫度較高的環(huán)境條件下作業(yè)。此外，液壓系統(tǒng)發(fā)生故障的情況下不能很好的對故障進(jìn)行檢查和排除。液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中容易造成污染，一些液壓元件在機(jī)械加工的過程中容易產(chǎn)生金屬粉末，這些粉末粘貼到金屬管螺紋地區(qū)的膠帶碎片上容易造成密封膠的脫落。液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)在運(yùn)轉(zhuǎn)時其外部環(huán)境中的污染物也會吸附到液壓油箱上面，導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定。此外，系統(tǒng)在運(yùn)行前沒有對雜質(zhì)清除徹底就會使得外部的雜質(zhì)和系統(tǒng)本身附著的雜質(zhì)復(fù)合，在元件的運(yùn)行過程中產(chǎn)生一系列摩擦，不利于系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

2 液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)在機(jī)械設(shè)計制造中的應(yīng)用

2.1 機(jī)械設(shè)計制造中對液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)的應(yīng)用和發(fā)展

無論是現(xiàn)代建設(shè)還是國防建設(shè)，都需要將一些大型的工程裝備融入到里面，液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)作為一種新型的機(jī)械化系統(tǒng)能夠滿足當(dāng)代設(shè)備的多種要求，由于一些機(jī)器設(shè)備的功率相對強(qiáng)大，具有較高的生產(chǎn)使用效率，精度也相對高，液壓系統(tǒng)在這些行業(yè)中的使用能夠滿足高集成化的要求，可以很好地適應(yīng)施工環(huán)境和不同的工作條件。我國一些高水平的技術(shù)設(shè)備具有較好的自主研發(fā)能力，主要原因在于極端化的工作環(huán)境和精度化的施工技術(shù)。液壓技術(shù)的發(fā)展使得我國一些技術(shù)在研究方面也取得了較好的成就，系統(tǒng)的集成化說明只有抓住系統(tǒng)研究發(fā)展的方向，才可以研發(fā)出社會所需要的技術(shù)產(chǎn)品。

2.2 我國液壓機(jī)械傳動技術(shù)應(yīng)用中的不足

我國液壓技術(shù)在應(yīng)用的過程中雖然在一些產(chǎn)品的使用上面具有較大的進(jìn)步，同時凸顯出液壓技術(shù)發(fā)展的潛力和發(fā)展動力，但是在使用和發(fā)展的過程中還存在較多的不足之處。我國的液壓技術(shù)在一些重要的元件使用上任然依靠外國的液壓產(chǎn)品進(jìn)行輔助，我國使用的一些產(chǎn)品在國際范圍內(nèi)和其他國家使用的產(chǎn)品之間存在著明顯的差別。需要將我國發(fā)展成為液壓強(qiáng)國，就必須彌補(bǔ)液壓研究方面存在的不足和缺陷，要對液壓技術(shù)進(jìn)行研究，從而形成我國的自主產(chǎn)品和液壓技術(shù)制定詳細(xì)的發(fā)展目標(biāo)，使我國的液壓產(chǎn)品和液壓技術(shù)超過國際上其他國家的產(chǎn)品和技術(shù)。只有這樣，才能夠使得我國的液壓技術(shù)水平逐漸提高，減少在裝備制造過程中的缺陷和不足，從而實現(xiàn)最終的液壓發(fā)展目標(biāo)。

3 結(jié)束語

隨著工程機(jī)械技術(shù)的發(fā)展，一些新的技術(shù)和工藝逐漸出現(xiàn)，使得工程機(jī)械逐漸向智能化的方向發(fā)展，對工程機(jī)械裝置的要求也逐漸提高。液壓機(jī)械傳動技術(shù)的發(fā)展和其在工程機(jī)械中的使用也具有較大的優(yōu)勢，尤其是液壓技術(shù)和微電子技術(shù)的結(jié)合使得液壓機(jī)械傳動技術(shù)在工程機(jī)械中的作用越來越突出，極大地促進(jìn)了機(jī)械技術(shù)的發(fā)展。我國的液壓機(jī)械傳動控制系統(tǒng)還存在一些缺陷和不足，需要加強(qiáng)對該技術(shù)的研究，促進(jìn)我國液壓技術(shù)快速的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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[2] 付紅偉，王永峰，王小賓.起重機(jī)制動器的安全使用及研究[J].河南機(jī)電高等專科學(xué)校學(xué)報，2014.

篇3

【關(guān)鍵詞】機(jī)械傳動；發(fā)展；科學(xué)技術(shù)；機(jī)電一體化；計算機(jī)技術(shù)；信息技術(shù)

機(jī)械傳動技術(shù)在目前的工程和工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用范圍非常廣泛，有著良好的社會經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境友好效益，已成為世界各國普遍重視的內(nèi)容。尤其是在西方發(fā)達(dá)國家，對于機(jī)械傳動技術(shù)的研究早已開展，并取得了成熟、可靠的研究產(chǎn)品。我國在機(jī)械傳動技術(shù)的研究中還較為薄弱，研究力度不深，技術(shù)水平也與國外存在著很大的差距。因此在工作中我們要積極的參與這方面的研究，以縮小我國與發(fā)達(dá)國家的差距。

1.機(jī)械傳動技術(shù)的發(fā)展歷程

機(jī)械傳動技術(shù)是由原來的動力系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)共同構(gòu)成的，三者之間是一個息息相關(guān)、緊密相連的內(nèi)容。這三個系統(tǒng)在應(yīng)用中，構(gòu)造相對來說較為簡單，它通常都是在固定的動力系統(tǒng)上以機(jī)械能為基礎(chǔ)來提供動力，而執(zhí)行系統(tǒng)在這個過程中表現(xiàn)出復(fù)雜多樣的發(fā)展態(tài)勢。傳動系統(tǒng)在應(yīng)用中能夠是將原理系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)有效的結(jié)合起來，是一個具備著樞紐作用的內(nèi)容。機(jī)械傳動系統(tǒng)在整個機(jī)械生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用十分廣泛，它依據(jù)傳動系統(tǒng)的科學(xué)性、效率性對機(jī)械的運(yùn)行機(jī)理進(jìn)行評估。目前，機(jī)械傳動系統(tǒng)已成為機(jī)械制造和生產(chǎn)領(lǐng)域研究重點(diǎn)，也是整個研究工作的焦點(diǎn)。

1.1傳動方式介紹

機(jī)械傳動系統(tǒng)在應(yīng)用的過程中包含了機(jī)械傳動、流體傳動、電傳動等多個領(lǐng)域。在目前的應(yīng)在用中，機(jī)械傳動系統(tǒng)中逐漸出現(xiàn)電磁軸承、電磁傳動等非接觸傳動方式，這些技術(shù)的應(yīng)用為機(jī)械傳動技術(shù)的發(fā)展做出了積極貢獻(xiàn)，也為研究工作的開展指明了方向。

1.2機(jī)械傳動技術(shù)的特性

近年來，機(jī)械傳動技術(shù)逐漸向著高效、節(jié)能、精密方向發(fā)展，并逐漸達(dá)到了預(yù)計的工作標(biāo)準(zhǔn)和要求，同時也使得機(jī)械傳動的功能性、精密性達(dá)到了一個發(fā)展的新要求。在某種程度上，傳動技術(shù)的選擇對機(jī)械的使用性能、壽命和能源消耗也有著一定的影響。機(jī)械傳動形式包含了齒輪傳動、帶鏈傳動、摩擦傳動等多種。這些傳動方式也是目前機(jī)械生產(chǎn)和應(yīng)用中的常見方法和策略。

1.3機(jī)械傳動科學(xué)技術(shù)的發(fā)展

在近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，機(jī)械傳動作為機(jī)械設(shè)備中的主要部件之一，它在應(yīng)用中同機(jī)械技術(shù)一樣也在飛速的發(fā)展和進(jìn)步中。就機(jī)械技術(shù)和機(jī)械傳動技術(shù)之間的關(guān)系分析，而這是彼此依存、彼此推動的關(guān)系，機(jī)械技術(shù)的發(fā)展帶動著機(jī)械傳動技術(shù)的進(jìn)步，機(jī)械傳動技術(shù)有推動著機(jī)械設(shè)備和生產(chǎn)力的更新?lián)Q代，有助于解決傳統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行中存在的各種傳動難題。我國的機(jī)械傳動技術(shù)產(chǎn)生很早，早在春秋戰(zhàn)國時期就已經(jīng)出現(xiàn)了相應(yīng)的傳動方式，當(dāng)時的機(jī)械傳動主要是以水輪車中的齒輪為主。而在宋代的指南車中，這一技術(shù)的應(yīng)用更為廣泛，它可謂是我國機(jī)械技術(shù)發(fā)展的代表作，也是我國先輩智慧的結(jié)晶。

根據(jù)相關(guān)記載，機(jī)械傳動技術(shù)的出現(xiàn)歷史已經(jīng)超過了三千年，在羅馬時代人類就已經(jīng)開始采用機(jī)械傳動技術(shù)進(jìn)行谷物碾壓和磨制，當(dāng)時主要是以水利驅(qū)動為主的，隨之傳動技術(shù)出現(xiàn)在人們的視野當(dāng)中，被人們所接受，并成為整個機(jī)械技術(shù)研究的重點(diǎn)，一直未曾中斷過。

14世紀(jì)，由于時鐘較為精細(xì)，傳動齒輪逐漸精密、小巧，人們開始研究金屬齒輪，以減小尺寸。

18世紀(jì)初，蒸汽機(jī)進(jìn)入使用，相續(xù)在礦井排水、鐵路機(jī)車、加工制造等領(lǐng)域。蒸汽機(jī)本質(zhì)上是機(jī)械的動力系統(tǒng)，它的發(fā)展對于傳動系統(tǒng)提出更高的要求，高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量的金屬齒輪傳動在之后得到應(yīng)用。

19世紀(jì)末期，電動機(jī)和內(nèi)燃機(jī)出現(xiàn)。

20世紀(jì)初期，擺線、漸開線齒形的齒輪傳動先后出現(xiàn)。40年代左右，漸開線和非漸開線齒輪傳動的齒形計算方法、齒輪刀具、被加工齒輪、相互嚙合的齒輪之間關(guān)系及齒形計算方法、空間三維齒形及其嚙合計算方法，逐漸發(fā)展開來。20世紀(jì)50年代，初步形成了齒輪傳動的表面接觸和輪齒彎曲強(qiáng)度，以及動載荷的傳動設(shè)計方法。20世紀(jì)60年代，宇航技術(shù)的發(fā)展要求機(jī)械傳動更加精確。90年代，人們開發(fā)了被廣泛用于冶金、船舶、電廠等關(guān)鍵設(shè)備及故障診斷的齒輪傳動系統(tǒng)的狀態(tài)監(jiān)控。這一開發(fā)是基于傳動系統(tǒng)動力學(xué)研究，并在故障診斷與失效預(yù)報兩個方面也開發(fā)了相關(guān)的診斷系統(tǒng)。

2.機(jī)械傳動技術(shù)的相關(guān)研究

2.1機(jī)械傳動的信息化與智能化

信息化和智能化作為現(xiàn)代社會科學(xué)發(fā)展的重要特征，涉及生產(chǎn)和生活的多方面，機(jī)械傳動領(lǐng)域也如此。根據(jù)原動力系統(tǒng)的效率特征和執(zhí)行系統(tǒng)的功能，結(jié)合了機(jī)械傳動技術(shù)與計算機(jī)控制技術(shù)，實現(xiàn)了信息化和智能化，通過計算機(jī)控制技術(shù)，精確實現(xiàn)動力傳動功率和速比的實時控制，使原動力系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)趨于融合，這一研究也成為機(jī)械裝備實現(xiàn)自動化和智能化的重要基礎(chǔ)。

2.1.1液力機(jī)械自動變速傳動。由液力變矩器和行星齒輪傳動構(gòu)成的液力機(jī)械自動變速傳動（AT），液力變速器不僅僅可增加扭矩、吸收沖擊振動，也可在較小的范圍內(nèi)將無級變速變?yōu)楝F(xiàn)實。機(jī)械自動變速傳動采用液力變矩器，使得車輛起步換檔平穩(wěn)、舒適。

2.1.2無級自動變速傳動。實現(xiàn)“發(fā)動機(jī)一變速器一道路負(fù)載”的最佳匹配和汽車動力傳動系統(tǒng)的最佳燃油經(jīng)濟(jì)性和動力性，就是無級自動變速傳動（CVT），即帶式無級自動變速傳動和牽引式無級自動變速傳動。

2.2械傳動裝置的高性能、低成本、小型輕量化

從傳動原理和結(jié)構(gòu)出發(fā)，采用高強(qiáng)度的新材料，噴丸、冷擠壓、表面涂層和表面復(fù)合處理，均可提高傳動系統(tǒng)的承載能力和使用壽命，減小傳動系統(tǒng)的體積和重量。

3.傳動系統(tǒng)新材料的突破

20世紀(jì)50年代，在蘇聯(lián)成功發(fā)射人造地球衛(wèi)星之后，先進(jìn)材料對高科技的發(fā)展影響很大。在機(jī)械傳動技術(shù)領(lǐng)域，性能特點(diǎn)鮮明且獨(dú)特，如梯度、納料、陶瓷、高分子聚合物、智能、表面涂層，以及自修復(fù)材料等，機(jī)械傳動技術(shù)的發(fā)展和性能被這些獨(dú)特的性能推進(jìn)發(fā)展。作為多學(xué)科交叉與結(jié)合的結(jié)晶――材料科學(xué)，與工程技術(shù)是密不可分的，并且在全世界的排名中也位居前列。

4.提升機(jī)械傳動的適應(yīng)性

真空高，重力微，高溫，腐蝕性海水的海洋環(huán)境，以及強(qiáng)磁場或強(qiáng)電場作用下的空間特機(jī)械環(huán)境，我們需要適應(yīng)傳輸系統(tǒng)的環(huán)境。

此外，微型傳動系統(tǒng)作為微機(jī)械中重要的研究方向。微型傳動系統(tǒng)與普通機(jī)械傳動的工作原理和性能特征受到尺度效應(yīng)的影響，存在一定的差異，當(dāng)傳輸系統(tǒng)的微米或納米級的小尺寸，這將是一個很大的新的科學(xué)問題。表面積的傳輸副成分增大，表面力學(xué)，表面物理效應(yīng)，摩擦學(xué)，傳輸和不同規(guī)模的常規(guī)熱傳導(dǎo)體積比，我們需要加大研究力度。

5.結(jié)語

進(jìn)入二十一世紀(jì)以來，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，包括信息和控制、新材料、能源和環(huán)保以及先進(jìn)的制造技術(shù)，已逐得到創(chuàng)新和發(fā)展，科學(xué)在這些領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步的一個重要領(lǐng)域，以促進(jìn)科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展的機(jī)械傳動。在很大程度上機(jī)械傳動技術(shù)的發(fā)展與突破影響著機(jī)械傳動的發(fā)展與振興，對機(jī)械傳動的研究必將更加深入。[科]

【參考文獻(xiàn)】

［1］秦大同.機(jī)械傳動科學(xué)技術(shù)的發(fā)展歷史與研究進(jìn)展[J].機(jī)械工程學(xué)報，2003，（12）：37-43.

［2］王新華，魏源遷，李劍鋒，伍良生.水壓傳動技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀及其應(yīng)用前景[J].機(jī)床與液壓，2003，（6）：3-8.

篇4

【關(guān)鍵詞】煤礦機(jī)械;傳動齒輪失效;形式;原因

目前我國煤礦機(jī)械設(shè)備故障頻發(fā)，對此，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對煤礦機(jī)械各種傳動齒輪的失效形式以及原因的風(fēng)險，降低煤礦機(jī)械設(shè)備事故發(fā)生率，確保煤礦機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)行，提升煤礦企業(yè)生產(chǎn)效率，推動煤礦企業(yè)的不斷發(fā)展。

1.煤礦機(jī)械傳動齒輪常見失效形式

1.1 磨損

煤礦機(jī)械傳動齒輪在運(yùn)行過程中，通常會由于磨損，而導(dǎo)致煤礦機(jī)械傳動齒輪出現(xiàn)失效。通常情況下，煤礦機(jī)械傳動齒輪主要表現(xiàn)為正常磨損、中度磨損、破壞性磨損以及磨料性磨損等磨損現(xiàn)象。正常磨損在煤礦機(jī)械傳動齒輪預(yù)期壽命內(nèi)不會影響齒輪的正常使用性能。在煤礦機(jī)械傳動齒輪使用過程中，齒輪接觸表面上金屬較快的損耗，這便是中度磨損。煤礦機(jī)械傳動齒輪在運(yùn)行過程中，通常會由于齒輪的嚙合中進(jìn)入細(xì)顆粒，使得齒面沿滑動方向呈短線狀劃痕，損壞齒面，使得煤礦機(jī)械傳動齒輪出現(xiàn)破壞性磨損，影響煤礦機(jī)械傳動齒輪的使用壽命。

1.2 傳動齒輪表面疲勞

煤礦機(jī)械傳動齒輪在運(yùn)行過程中，通常會由于煤礦機(jī)械傳動齒輪表面或表面下存在裂紋生核，或者是交變應(yīng)力反復(fù)作用而產(chǎn)生材料的疲勞，應(yīng)力超出了材料的疲勞極限，而使得煤礦機(jī)械傳動齒輪發(fā)生裂紋擴(kuò)展。破壞性點(diǎn)蝕和疲勞剝損是煤礦機(jī)械傳動齒輪表面疲勞的主要形式。煤礦機(jī)械傳動齒輪在運(yùn)行過程中，齒面接觸應(yīng)力根據(jù)脈動循環(huán)變化的，若齒面接觸應(yīng)力超過材料的接觸疲勞極限時，載荷多次重復(fù)作用于齒面表層，就會產(chǎn)生細(xì)小的疲勞裂紋，這些疲勞裂紋通常始于輪齒節(jié)線以下點(diǎn)蝕，這種麻點(diǎn)形成應(yīng)力的增高，從而使得麻點(diǎn)間的金屬疲勞引起齒廓的破壞，從而導(dǎo)致煤礦機(jī)械傳動齒輪出現(xiàn)破壞性點(diǎn)蝕。頂棱或沿齒頂從齒面上脫落下的顆粒較大是煤礦機(jī)械傳動齒輪疲勞削損的主要特點(diǎn)，通常情況下，煤礦機(jī)械傳動齒輪疲勞剝損大多發(fā)生在表面淬火的齒輪或硬齒面的齒輪，降低煤礦機(jī)械傳動齒輪承載能力，從而降低煤礦機(jī)械傳動齒輪的質(zhì)量和使用壽命。

1.3 膠合

煤礦機(jī)械傳動齒輪在使用過程中，通常會由于油脂的使用不當(dāng)或煤礦機(jī)械傳動齒輪超負(fù)荷工作，使得煤礦機(jī)械傳動齒輪嚙合區(qū)溫度升高，同時在重載作用下輪齒接觸面的油膜被擠破，可能導(dǎo)致兩輪齒的金屬面熔焊在一起，導(dǎo)致軟齒部分接觸面沿滑動方向被撕下而起溝，在低速重載下，齒面間的油膜不易形成也會產(chǎn)生膠合破壞。

1.4 塑性流動

煤礦機(jī)械傳動齒輪塑性流動失效形式主要表現(xiàn)為塑性變形、起波紋以及起皺。煤礦機(jī)械傳動齒輪在運(yùn)行過程中，輪齒嚙不合理會形成沖擊負(fù)荷，產(chǎn)生輪齒較軟齒部分金屬的塑性變形，從而使得煤礦機(jī)械傳動齒輪發(fā)生失效。煤礦機(jī)械傳動齒輪在運(yùn)行過程中，不充分、重載或振動而造成滑動粘附的摩擦，會導(dǎo)致煤礦機(jī)械傳動齒輪齒面上形成和滑動方向成垂直的波紋，使得煤礦機(jī)械傳動齒輪發(fā)生失效。煤礦機(jī)械傳動齒輪在使用過程中，通常會由于不足或超負(fù)荷，使得煤礦機(jī)械傳動齒輪齒面在滑動方向出現(xiàn)皺紋，從而使得煤礦機(jī)械傳動齒輪出現(xiàn)失效。

1.5 斷裂

煤礦機(jī)械傳動齒輪在運(yùn)行過程中，通常會由于斷裂而使得煤礦機(jī)械傳動齒輪發(fā)生失效。通常情況下，煤礦機(jī)械傳動齒輪的斷裂主要表現(xiàn)為疲勞斷裂、磨損斷裂、超負(fù)荷斷裂以及淬裂。煤礦機(jī)械傳動齒輪在運(yùn)行過程中，循環(huán)彎曲應(yīng)力超過材料的極限應(yīng)力，便會使得煤礦機(jī)械傳動齒輪出現(xiàn)疲勞斷裂。煤礦機(jī)械傳動齒輪在運(yùn)行過程中，由于嚴(yán)重剝落、點(diǎn)蝕或嚴(yán)重的磨料性磨損等嚴(yán)重磨損，使得煤礦機(jī)械傳動輪齒的強(qiáng)度降低到輪齒斷裂極限以下，從而使得煤礦機(jī)械傳動齒輪出現(xiàn)磨損斷裂。煤礦機(jī)械傳動齒輪在運(yùn)行過程中，突然沖擊負(fù)荷會使得煤礦機(jī)械傳動齒輪齒面一個端角度誤差，造成載荷的集中，從而使得煤礦機(jī)械傳動齒輪出現(xiàn)輪齒斷裂。

2.煤礦機(jī)械傳動齒輪失效原因

2.1 傳動齒輪自身設(shè)計原因

一些煤礦機(jī)械傳動齒輪由于自身設(shè)計原因，使得煤礦機(jī)械傳動齒輪在使用過程中出現(xiàn)失效。通常情況下，煤礦機(jī)械傳動齒輪主要為低速重載齒輪，煤礦機(jī)械傳動齒輪的使用環(huán)境相對惡劣，使得煤礦機(jī)械傳動齒輪對設(shè)計要求相對較高。目前，一些煤礦機(jī)械傳動齒輪設(shè)計參數(shù)和技術(shù)要求針對性相對較弱，同時專項科研和實驗不到位，使得煤礦機(jī)械傳動齒輪設(shè)計無法與煤礦機(jī)械的實際工況和使用條件緊密結(jié)合。一些大煤礦機(jī)械傳動齒輪在設(shè)計過程中，在分析計算齒輪接觸疲勞強(qiáng)度時，仍然采用傳統(tǒng)的公式，即以交變應(yīng)力作用下測定試樣的斷裂循環(huán)次數(shù)而制定的反復(fù)應(yīng)力與全負(fù)荷下的循環(huán)次數(shù)關(guān)系曲線作為疲勞設(shè)計依據(jù)，然而煤礦機(jī)械傳動齒輪在使用過程中通常會受到各類工藝因素和工況因素共同作用，使得煤礦機(jī)械傳動齒輪必然會與齒輪試樣的表面質(zhì)量存在著一定差異。一些煤礦機(jī)械傳動齒輪在設(shè)計過程中由于生產(chǎn)材質(zhì)設(shè)計不當(dāng)，直接影響煤礦機(jī)械傳動齒輪的承載能力，從而降低煤礦機(jī)械傳動齒輪的質(zhì)量和使用壽命，使得煤礦機(jī)械傳動齒輪出現(xiàn)失效。

2.2 制造加工原因

一些煤礦機(jī)械傳動齒輪在加工制造過程中存在一些缺陷，使得煤礦機(jī)械傳動齒輪的質(zhì)量達(dá)不到相關(guān)要求。一些鑄造大齒輪在生產(chǎn)過程中存在化學(xué)成分偏析、非金屬夾雜物、氣孔以及砂眼等缺陷，直接影響煤礦機(jī)械傳動齒輪質(zhì)量和使用壽命。一些煤礦機(jī)械傳動齒輪在制造過程中采用的材料性能和熱處理性能達(dá)不到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，加上煤礦機(jī)械傳動齒輪調(diào)質(zhì)處理的齒面硬度達(dá)不到設(shè)計技術(shù)要求，在進(jìn)行淬火處理時，齒面硬度不均勻，使得煤礦機(jī)械傳動齒輪積存較大內(nèi)應(yīng)力，使得煤礦機(jī)械傳動齒輪承載能力受到影響，降低煤礦機(jī)械傳動齒輪質(zhì)量。

2.3 傳動齒輪安裝使用不當(dāng)

一些煤礦機(jī)械傳動齒輪在安裝過程中，缺乏完善的安裝技術(shù)規(guī)范，一些煤礦機(jī)械在安裝過程中，缺乏完備的測量儀器，通常靠經(jīng)驗進(jìn)行安裝施工，使得煤礦機(jī)械傳動齒輪安裝無法滿足齒輪安裝技術(shù)要求和質(zhì)量相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。煤礦機(jī)械一些新裝齒輪由于時間相對較緊的緣故，缺乏充分的跑合，一旦煤礦機(jī)械傳動齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)聲音基本正常便投入生產(chǎn)使用，直接影響煤礦機(jī)械傳動齒輪安裝質(zhì)量，從而影響煤礦機(jī)械傳動齒輪使用壽命。一些煤礦機(jī)械傳動齒輪在運(yùn)行過程中缺乏日常維護(hù)，未能對減速箱和齒輪進(jìn)行定期清洗和更換油脂，加上一些煤礦企業(yè)采用的煤礦機(jī)械傳動齒輪手達(dá)不到相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，使得煤礦機(jī)械傳動齒輪磨損嚴(yán)重。同時，一些煤礦機(jī)械傳動齒輪在使用過程中通常會混入一些煤粉、水分以及雜物，直接影響煤礦機(jī)械傳動齒輪的正常使用。此外，一些煤礦機(jī)械傳動齒輪存在著違章操作和機(jī)械超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，使得煤礦機(jī)械傳動齒輪承載能力不斷加大，直接影響煤礦機(jī)械傳動齒輪的使用壽命。

3.結(jié)束語

煤礦機(jī)械傳動齒輪在運(yùn)行過程中，通常會由于自身設(shè)計原因、制造加工原因以及傳動齒輪安裝使用不當(dāng)?shù)仍蛞阅p、傳動齒輪表面疲勞、膠合、塑性流動以及斷裂等形式出現(xiàn)失效，直接影響煤礦機(jī)械傳動齒輪質(zhì)量和煤礦機(jī)械傳動齒輪使用壽命。

參考文獻(xiàn)

[1]胡延平.煤礦機(jī)械傳動齒輪失效形式分析及改進(jìn)措施[J].江西煤炭科技，2010（3）：105-107.

[2]馮健，于明龍，樊志家等.煤礦機(jī)械傳動齒輪失效形式分析[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2013（5）.

[3]李多光.機(jī)械傳動齒輪失效形式研究[J].工會博覽：理論研究，2011（7）：282-282.

篇5

1改進(jìn)實驗手段，培養(yǎng)創(chuàng)新能力

機(jī)械設(shè)計實驗是理論課的重要實踐環(huán)節(jié)，它不僅是學(xué)生獲取知識的有效途徑，而且對于提高學(xué)生創(chuàng)新能力具有十分重要的作用。現(xiàn)在的學(xué)生普遍對工程實踐缺乏感性認(rèn)識，動手能力較弱，雖然在理論課堂學(xué)習(xí)中接觸了一些機(jī)械實物模型，觀看過工程機(jī)械圖片和視頻展示，有了一些感性認(rèn)識，但這些知識還不夠，還必須從培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力出發(fā)，合理安排實驗內(nèi)容與改進(jìn)實驗測試手段，以提高學(xué)生理論聯(lián)系實踐的能力。學(xué)生只有通過機(jī)械工程實踐的訓(xùn)練，才能牢固地掌握機(jī)械設(shè)計知識。在實驗設(shè)備中都增加了現(xiàn)代測試技術(shù)，配置了計算機(jī)輔助實驗系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集、處理和打印設(shè)備，實驗數(shù)據(jù)由計算機(jī)進(jìn)行力學(xué)參數(shù)、機(jī)械參數(shù)的數(shù)據(jù)采集、處理、顯示與輸出。我們不斷完善與更新實驗項目的內(nèi)容，由學(xué)生任意選擇，使學(xué)生不僅熟悉各種不同實驗設(shè)備的工作原理與功能，而且掌握不同實驗的測試方法、數(shù)據(jù)處理以及對實驗結(jié)果的分析方法。將現(xiàn)代測試技術(shù)應(yīng)用于實驗中，明顯地提高了實驗測量速度與精確度。

在“機(jī)械零件認(rèn)知實驗”中，通過利用機(jī)械零件陳列柜的展示、對機(jī)械實物和模型與展板的觀察和分析，使學(xué)生認(rèn)知了機(jī)械設(shè)計課程中的標(biāo)準(zhǔn)件、通用零部件與機(jī)械傳動的類型與特點(diǎn)。在機(jī)械零件陳列柜中結(jié)合文字注釋、機(jī)器與模型的運(yùn)動、電腦聲控同步的講解，使學(xué)生認(rèn)知了如牛頭刨床、減速器、壓面機(jī)、破碎機(jī)、雕刻機(jī)等機(jī)器的運(yùn)動規(guī)律，加深了對機(jī)器與機(jī)械零件的感性認(rèn)識，解決一些課堂上難以想象的問題。通過機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計電動陳列柜的展示，使學(xué)生了解了創(chuàng)新設(shè)計的發(fā)散思維法、功能設(shè)計法、移植設(shè)計法、組合設(shè)計方法，原理方案、結(jié)構(gòu)方案、外觀方案的創(chuàng)新以及新產(chǎn)品示例，拓寬了學(xué)生的知識面，提高了學(xué)生機(jī)械綜合設(shè)計能力與創(chuàng)新能力。在“帶傳動滑動與效率的測定實驗”中，使學(xué)生了解了智能帶傳動實驗臺的結(jié)構(gòu)與原理，掌握扭矩、轉(zhuǎn)速、滑動率、效率的測試方法。學(xué)生觀察了帶傳動的彈性滑動與打滑現(xiàn)象，并靈活應(yīng)用實驗技能測出帶傳動的彈性滑動率、傳動效率的結(jié)果與負(fù)載的關(guān)系曲線。

在“液體動壓動軸承實驗”中，學(xué)生利用滑動軸承實驗臺以及多媒體軟件對滑動軸承的徑向油膜壓力分布和摩擦特征進(jìn)行實測和仿真實驗。將實際和理論知識有機(jī)地結(jié)合起來，利用計算機(jī)的人機(jī)交互性能，使學(xué)生方便直觀地實驗，增強(qiáng)了學(xué)生的實踐動手能力。

在“螺栓聯(lián)接綜合實驗”中，學(xué)生通過計算機(jī)測試軟件與多通道靜動態(tài)應(yīng)變儀，測定了螺栓組在受傾覆力矩時每個螺栓的受力情況，掌握了螺栓受力一變形的規(guī)律。通過單個螺栓的靜態(tài)實驗，了解了螺栓受軸向載荷時，螺栓聯(lián)接相對剛度的變化對螺栓總拉力的影響。通過單個螺栓的動載荷實驗，了解了在改變螺栓的相對剛度后，螺栓動應(yīng)力幅值的變化。利用計算機(jī)實現(xiàn)了數(shù)據(jù)處理的自動化與可視化，使學(xué)生容易地掌握了機(jī)械參數(shù)電測的基本方法。在“減速器的拆裝與分析實驗”中，使學(xué)生了解了減速箱的基本結(jié)構(gòu)、用途及特點(diǎn)，了解了減速器的各個組成零件結(jié)構(gòu)及功用。熟悉了減速器設(shè)計以及主要零件的加工工藝性，了解了減速器中零件的裝配關(guān)系及安裝過程，了解了減速器的基本傳動參數(shù)測定方法與方式。在“組合式軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計實驗”中，學(xué)生通過組裝不同結(jié)構(gòu)軸系部件的過程，掌握了軸的結(jié)構(gòu)、軸承組合設(shè)計的方法以及軸上零件的常用定位與固定方法。上述兩個實驗是由學(xué)生自行創(chuàng)意設(shè)計和組裝，使學(xué)生在機(jī)械綜合設(shè)計方面得到了訓(xùn)練，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。在“劑的磨擦磨損與承載能力測定實驗”中，使學(xué)生了解了在摩擦磨損試驗機(jī)上進(jìn)行劑的減摩性、抗磨性、極壓性能測定的試驗過程，掌握了利用四球法測定劑的摩擦系數(shù)、磨痕直徑、最大無卡咬、燒結(jié)負(fù)荷的方法，并且對國內(nèi)外劑評定測試標(biāo)準(zhǔn)有了深入的了解。

在“機(jī)械傳動性能綜合測試實驗”中，首先將常用的機(jī)械傳動任意進(jìn)行組裝成為被測的機(jī)械傳動裝置，再利用工控機(jī)測試系統(tǒng)進(jìn)行機(jī)械傳動性能參數(shù)，速度、轉(zhuǎn)矩、傳動比、功率、效率的數(shù)據(jù)采集與處理，實驗結(jié)果與曲線輸出的工作。學(xué)生通過機(jī)械傳動裝置的組裝、儀器調(diào)試及測試過程的實際動手操作，鍛煉了機(jī)械傳動綜合實驗的技能。把計算機(jī)技術(shù)引入實驗教學(xué)，實現(xiàn)計算機(jī)人機(jī)交互的實驗方式，使得實驗內(nèi)容的知識性和趣味性融為一體，極大地激發(fā)了學(xué)生的興趣與積極性，促進(jìn)了學(xué)生對所學(xué)知識與機(jī)械工程實踐的聯(lián)系，學(xué)生的創(chuàng)新能力作為后天開發(fā)的顯性創(chuàng)造力，通過學(xué)習(xí)與培養(yǎng)，得到了鍛煉和提高。

2改進(jìn)教學(xué)方法，提高教學(xué)效果

機(jī)械設(shè)計》是一門綜合性、實踐性很強(qiáng)的課程，課程涉及到機(jī)器與機(jī)械傳動等工程實踐知識。在理論課堂上，使用多媒體教學(xué)課件進(jìn)行授課，為學(xué)生自主學(xué)習(xí)創(chuàng)造了有利條件。在實驗教學(xué)中，我們運(yùn)用板書與多媒體實驗課件相結(jié)合、機(jī)械設(shè)備與模型相結(jié)合的教學(xué)方式，增大了實驗教學(xué)的信息量，給教學(xué)注入了活力。利用多媒體實驗課件介紹每個實驗的目的、原理，介紹實驗的重點(diǎn)與難點(diǎn)知識，尤其是形象生動的減速器拆裝與裝配零件的爆炸式動畫演示，帶傳動的彈性滑動、四球法原理的三維動畫演示，大大激發(fā)了學(xué)生的興趣與好奇心，使得學(xué)生對實驗內(nèi)容理解深刻、掌握牢固。在教學(xué)中采用啟發(fā)式、互動式的模式進(jìn)行教學(xué)，充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，積極培養(yǎng)學(xué)生觀察、思考、分析與解決問題的能力，使學(xué)生完成實驗之后，充分感到了探索知識的魅力與成功的喜悅。

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關(guān)鍵詞：抽油機(jī)；自平衡；雙井；電機(jī)換向

1.研究背景

傳統(tǒng)的抽油機(jī)主要有：游梁式抽油機(jī)、鏈條式抽油機(jī)、皮帶式抽油機(jī)等。近年來世界抽油機(jī)技術(shù)發(fā)展，其向著更好的適應(yīng)性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性和先進(jìn)性發(fā)展；并且提高了抽油機(jī)平衡效果，改善了抽油機(jī)的運(yùn)動特性、動力特性等平衡特性；增大了抽油機(jī)的使用范圍，強(qiáng)化了抽油機(jī)智能化程度。

傳統(tǒng)的抽油機(jī)的換向多采用機(jī)械換向。游梁式抽油機(jī)的換向是利用曲柄帶動連桿上下往復(fù)運(yùn)動，皮帶式抽油機(jī)利用單鏈條連接曲拐和滑車架在框架中上下往復(fù)運(yùn)動實現(xiàn)上下抽油，鏈條式抽油機(jī)通過齒條鏈輪實現(xiàn)換向。隨著機(jī)電一體化的發(fā)展，將電氣控制技術(shù)應(yīng)用于抽油機(jī)，直接利用電機(jī)實現(xiàn)上下沖程也在實際生產(chǎn)中得以運(yùn)用。

目前，國內(nèi)油田采用的抽油機(jī)多數(shù)是游梁式抽油機(jī)，游梁式抽油機(jī)―有桿抽油泵個系統(tǒng)的總效率在國內(nèi)一般地區(qū)均只12%～23%，先進(jìn)地區(qū)至今也小到30%美國的常規(guī)型抽油機(jī)系統(tǒng)效率較高，但也僅有46%系統(tǒng)效率低下，能耗大，耗電就多。

本文設(shè)計出一種雙塔自平衡式抽油機(jī)。利用叢式井抽油機(jī)利用兩口油井距離近的特點(diǎn)，用一臺抽油機(jī)同時抽油，采用雙井平衡方式，利用調(diào)節(jié)兩口油井下泵深度、抽油桿組合和抽油泵直徑大小，使兩口油井的載荷相互平衡，可取得更精確的平衡和節(jié)能效果，具有更好的經(jīng)濟(jì)效益。不再利用傳統(tǒng)機(jī)械式的上下沖程換向，而是采用現(xiàn)在已在勝利油田、大港油田、大慶油田、新疆油田已實用的智能換向電動機(jī)，通過其正反轉(zhuǎn)即能實現(xiàn)雙側(cè)抽油桿同時作業(yè)，實現(xiàn)了傳統(tǒng)的抽油機(jī)自動化與智能化的改進(jìn)與發(fā)展。

2.結(jié)構(gòu)與工作原理

2.1結(jié)構(gòu)簡介

通過兩塔架1中間放置電動機(jī)2經(jīng)減速箱3輸出動力到同步帶輪6，利用同步帶輪帶動同步帶8運(yùn)動，而同步帶兩側(cè)連接兩個抽油桿4，即可實現(xiàn)兩口油井抽油桿自平衡運(yùn)行，代替了傳統(tǒng)皮帶式抽油機(jī)的平衡塊，實現(xiàn)一個上下沖程能滿足兩口井同時完成一次作業(yè)。

而在運(yùn)行過程中，采用開關(guān)磁阻調(diào)速電動機(jī)拖動，由可編程控制器進(jìn)行準(zhǔn)確的位置控制。保證了實現(xiàn)了兩側(cè)的抽油桿的上下往復(fù)抽油作業(yè)。

圖2.1 雙塔自平衡式抽油機(jī)結(jié)構(gòu)圖

1-傳動塔架 2-智能換向電機(jī) 3-減速箱 4-抽油桿 5-天輪 6-同步帶輪 7-底輪

2.2 傳動皮帶（同步帶）設(shè)計

如圖2.2所示電機(jī)通過減速箱減得到軸的低速轉(zhuǎn)動，從而帶動同步帶輪的轉(zhuǎn)動。利用主動同步帶輪軸、兩個塔架底部同步帶輪軸的垂直高度不一致，其中心形成一個等腰三角形，在此基礎(chǔ)上將雙面同步帶輪繞過主動同步帶輪軸頂部，再從下側(cè)繞過底部的兩同步帶輪，從而實現(xiàn)了同步帶輪的張緊，能始終保持與帶輪的嚙合。

圖2.2 同步帶及同步帶輪位置設(shè)計

2.3 換向?qū)崿F(xiàn)

雙塔自平衡式抽油機(jī)采用雙換向方式，保證精準(zhǔn)換向。采用開關(guān)磁阻調(diào)速電動機(jī)拖動，由可編程控制器進(jìn)行準(zhǔn)確的位置控制。為了防止控制上偏差以及突發(fā)失靈的發(fā)生，同時還在在同步帶上，根據(jù)抽油機(jī)沖程設(shè)置撥針，從而實現(xiàn)在同步帶的極限位置撥動限位開關(guān)，電氣控制調(diào)速電機(jī)反向運(yùn)轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)了換向的目的。

圖2.3 動力輸出

1-同步帶輪 2-動力輸出軸及齒輪

2.4剎車的實現(xiàn)

在底部兩個導(dǎo)輪1處同樣設(shè)置同步帶輪2，在需要臨時停止運(yùn)行時，通過設(shè)置的剎車裝置2實現(xiàn)及時剎車。剎車裝置如圖2.4示，類似于普通的汽車的剎車片工作原理一樣，即內(nèi)圈抱緊同步帶輪，實現(xiàn)在第一時間制動。

圖2.4 底輪傳動及剎車

1-底輪耳板 2-同步帶輪 3-剎車裝置

3.分析與討論

3.1節(jié)能分析

常規(guī)抽油機(jī)所用的電動機(jī)為鼠籠電動機(jī)，電動機(jī)在啟動時電流為額定電流的6-7倍。而電動機(jī)換向智能抽油機(jī)的電動機(jī)為先進(jìn)的開關(guān)磁阻電動機(jī)，功率因數(shù)近似為1，電動機(jī)啟動電流小。

電動機(jī)換向智能抽油機(jī)機(jī)械傳動線路短，從電動機(jī)聯(lián)軸器至一級減速器聯(lián)軸器工作機(jī)構(gòu)的機(jī)械傳動效率在80%以上。而常規(guī)抽油機(jī)機(jī)械傳動線路長，機(jī)械傳動效率低，僅在40%左右，該抽油機(jī)比常規(guī)抽油機(jī)機(jī)械傳動效率提高1倍。

雙塔自平衡式抽油機(jī)巧妙運(yùn)用抽油桿重力自平衡，實現(xiàn)扭矩平衡，能實現(xiàn)叢井同時業(yè)，將傳統(tǒng)的配重塊設(shè)置為另一個對稱分布的抽油桿，減少了能源的損耗。

3.2智能換向分析

傳統(tǒng)的游梁式抽油機(jī)、鏈條式抽油機(jī)、皮帶式抽油機(jī)其換向均為機(jī)械換向，通過設(shè)置曲柄、鏈節(jié)帶動導(dǎo)向?qū)崿F(xiàn)換向。雙塔自平衡式抽油機(jī)將其從機(jī)械換向方式轉(zhuǎn)換為現(xiàn)代油田中新興的電機(jī)換向方式，隨著電動機(jī)技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的伺服電機(jī)、調(diào)速電機(jī)等不再僅僅局限于高速輕載的領(lǐng)域中，例如包裝機(jī)械、電子機(jī)械、印刷機(jī)械，逐漸應(yīng)用于石油領(lǐng)域中低速重載的場合。該類電機(jī)如加上微控制器單片機(jī)，通過編程即可實現(xiàn)本地或者異地控制電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，監(jiān)視實時運(yùn)行的轉(zhuǎn)速、扭矩、電壓、電流等情況，實現(xiàn)自動化控制管理。

剎車系統(tǒng)能實現(xiàn)抽油機(jī)立即停轉(zhuǎn)，防止慣性繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。

四、結(jié)論

目前我國很多油田為了提高產(chǎn)量往往打了很多密井；一些新發(fā)現(xiàn)的大油田打了很多叢式井；海洋平臺上也有近距離油井。這些密井使得高效、節(jié)能環(huán)保的雙井抽油機(jī)有了用武之地。雙塔自平衡式抽油機(jī)，電機(jī)智能換向結(jié)構(gòu)簡單，抽油效率高，節(jié)能明顯。其傳動設(shè)計突破了傳統(tǒng)抽油機(jī)的機(jī)械傳動的方式，使抽油機(jī)整體結(jié)構(gòu)簡單。雙塔自平衡式抽油機(jī)還可以適用于叢式井、密井、海洋平臺油井的開采。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫慶紅，溫澤民，王善政等.電動機(jī)換向智能抽油機(jī)應(yīng)用與分析[J].石油機(jī)械，2002，30（5）：31-33.DOI：10.3969/j.issn.1001-4578.2002.05.011.

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篇7

關(guān)鍵詞：自走臺車；行走驅(qū)動裝置；機(jī)械傳動；輸送系統(tǒng)

引言

我司成品倉庫引進(jìn)日本大福自動化倉儲系統(tǒng)，自走臺車作為成品煙入出庫輸送系統(tǒng)的核心設(shè)備之一，負(fù)責(zé)成品件煙的入出庫作業(yè)，直接影響著公司的正常生產(chǎn)營銷。在生產(chǎn)過程中要求自走臺車可以高效、穩(wěn)定、安全的運(yùn)行，但在實際運(yùn)行中，由于存在設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計不夠完善的地方，目前，驅(qū)動方式是靠一個電機(jī)驅(qū)動單個驅(qū)動輪，其余三個為從動輪，長期運(yùn)行后，驅(qū)動輪所在行走導(dǎo)軌容易磨損，甚至出現(xiàn)多處凹陷，導(dǎo)致自走臺車在該處位置無法正常驅(qū)動行走，造成設(shè)備故障，影響倉庫的入出庫作業(yè)效率和成品發(fā)貨。

1 存在問題及分析

目前，應(yīng)用在成品倉庫的自走臺車如圖1所示，包括四個行走在兩個平行設(shè)置的導(dǎo)軌1、7上的行走輪2、3、4、5，兩平行導(dǎo)軌1通過墊高物與地面具有一定高度懸空設(shè)置。

現(xiàn)有行走輪2、3、4、5的驅(qū)動方式是靠一個電機(jī)驅(qū)動四個行車輪2、3、4、5中的其中一個行走輪2，其余的三個行走輪3、4、5為從動輪，且電機(jī)偏在一側(cè)鄰近行走輪2設(shè)置。行走輪在長期承載重物的使用過程中，由電機(jī)直接驅(qū)動的行走輪2所在的導(dǎo)軌1容易磨損，導(dǎo)致驅(qū)動受力不均；且由于兩平行導(dǎo)軌1、7與地面是懸空設(shè)置的，因此導(dǎo)軌易出現(xiàn)多處凹陷，導(dǎo)致自走臺車在凹陷處懸空打滑無法正常驅(qū)動行走，加劇導(dǎo)軌1、7的磨損，降低設(shè)備運(yùn)行效率，并造成設(shè)備故障。

2 改進(jìn)方案

為了解決自走臺車行走單邊驅(qū)動存在的問題，通過現(xiàn)場設(shè)備勘察，討論制定了相應(yīng)的改進(jìn)方案，主要研究內(nèi)容是在驅(qū)動電機(jī)不更換的情況下，設(shè)計改進(jìn)驅(qū)動裝置結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)雙邊驅(qū)動，改善受力不均現(xiàn)象。

所述的四個行走輪包括前輪組和后輪組，其中后輪組為兩個從動輪4、5，前輪組為兩個主動輪2、3。兩個主動輪2、3固定連接在一傳動軸6的兩端部，且于該傳動軸6的中間位置固定裝設(shè)有一鏈輪7，以保證主動前輪組行走動力的平衡性，改善原有行走輪受力不均的現(xiàn)象，實現(xiàn)更穩(wěn)定的傳動。于四個行走輪2、3、4、5上方的自走臺車本體上設(shè)置有一電機(jī)安裝架9，驅(qū)動電機(jī)8固定在該電機(jī)安裝架9。驅(qū)動電機(jī)8通過一鏈條驅(qū)動傳動軸6上的鏈輪7，以帶動傳動軸6轉(zhuǎn)動，進(jìn)而帶動傳動軸6兩端部的兩個主動輪2、3同時行走兩個平行設(shè)置的導(dǎo)軌1、10上。

3 改進(jìn)效果

改進(jìn)后，通過查詢半年內(nèi)自走臺車故障履歷表，并無再出現(xiàn)相應(yīng)的“行走超時”等故障維修記錄，運(yùn)行導(dǎo)軌的磨損現(xiàn)象也得到了很好的改善，有效地解決了生產(chǎn)過程中遇到的問題，在長時間的運(yùn)行中得到驗證，效果明顯，提高了設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性。

4 結(jié)語

通過改進(jìn)成品倉庫自走臺車行走驅(qū)動裝置，原有行走驅(qū)動方式改為兩個行走輪同時驅(qū)動，且固定裝設(shè)在傳動軸上的鏈輪居中設(shè)置，以保證主動前輪組行走動力的平衡性，改善原有行走輪受力不均的現(xiàn)象，實現(xiàn)更穩(wěn)定的傳動，提高自走臺車傳動效率和延長設(shè)備壽命，并達(dá)到降低設(shè)備故障率的效果，有效提升成品煙的入出庫作業(yè)效率。

參考文獻(xiàn)

[1] Product Manual AR/RS . DAIFUKU

篇8

    液壓控制技術(shù)是以流體力學(xué)、液壓傳動和液力傳動為基礎(chǔ),應(yīng)用現(xiàn)代控制理論、模糊控制理論,將計算機(jī)技術(shù)、集成傳感器技術(shù)應(yīng)用到液壓技術(shù)和電子技術(shù)中,為實現(xiàn)機(jī)械工程自動化或生產(chǎn)現(xiàn)代化而發(fā)展起來的一門技術(shù),它廣泛的應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各行各業(yè),在農(nóng)業(yè)、化工、輕紡、交通運(yùn)輸、機(jī)械制造中都有廣泛的應(yīng)用,尤其在高、新、尖裝備中更為突出。隨著機(jī)電一體化的進(jìn)程不斷加快,技術(shù)裝各的工作精度、響應(yīng)速度和自動化程度的要求不斷提高,對液壓控制技術(shù)的要求也越來越高,文章基于此,首先分析了液壓伺服控制系統(tǒng)的工作特點(diǎn),并進(jìn)一步探討了液壓傳動的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)和改造方向。

    二、液壓伺服控制系統(tǒng)原理

    目前以高壓液體作為驅(qū)動源的伺服系統(tǒng)在各行各業(yè)應(yīng)用十分的廣泛,液壓伺服控制具有以下優(yōu)點(diǎn):易于實現(xiàn)直線運(yùn)動的速度位移及力控制,驅(qū)動力、力矩和功率大,尺寸小重量輕,加速性能好,響應(yīng)速度快,控制精度高,穩(wěn)定性容易保證等。

    液壓伺服控制系統(tǒng)的工作特點(diǎn): (1)在系統(tǒng)的輸出和輸入之間存在反饋連接,從而組成閉環(huán)控制系統(tǒng)。反饋介質(zhì)可以是機(jī)械的,電氣的、氣動的、液壓的或它們的組合形式。(2)系統(tǒng)的主反饋是負(fù)反饋,即反饋信號與輸入信號相反,兩者相比較得偏差信號控制液壓能源,輸入到液壓元件的能量,使其向減小偏差的方向移動,既以偏差來減小偏差。 (3)系統(tǒng)的輸入信號的功率很小,而系統(tǒng)的輸出功率可以達(dá)到很大。因此它是一個功率放大裝置,功率放大所需的能量由液壓能源供給,供給能量的控制是根據(jù)伺服系統(tǒng)偏差大小自動進(jìn)行的。

    綜上所述,液壓伺服控制系統(tǒng)的工作原理就是流體動力的反饋控制。即利用反饋連接得到偏差信號,再利用偏差信號去控制液壓能源輸入到系統(tǒng)的能量,使系統(tǒng)向著減小偏差的方向變化,從而使系統(tǒng)的實際輸出與希望值相符。

    在液壓伺服控制系統(tǒng)中,控制信號的形式有機(jī)液伺服系統(tǒng)、電液伺服系統(tǒng)和氣液伺服系統(tǒng)。機(jī)液伺服系統(tǒng)中系統(tǒng)的給定、反饋和比較環(huán)節(jié)采用機(jī)械構(gòu)件,常用機(jī)舵面操縱系統(tǒng)、汽車轉(zhuǎn)向裝置和液壓仿形機(jī)床及工程機(jī)械。但反饋機(jī)構(gòu)中的摩擦、間隙和慣性會對系統(tǒng)精度產(chǎn)生不利影響。電液伺服系統(tǒng)中誤差信號的檢測、校正和初始放大采用電氣和電子元件或計算機(jī),形成模擬伺服系統(tǒng)、數(shù)字伺服系統(tǒng)或數(shù)字模擬混合伺服系統(tǒng)。電液伺服系統(tǒng)具有控制精度高、響應(yīng)速度高、信號處理靈活和應(yīng)用廣泛等優(yōu)點(diǎn),可以組成位置、速度和力等方面的伺服系統(tǒng)。

    三、液壓傳動帕優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)

    液壓傳動系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)液壓傳動之所以能得到廣泛的應(yīng)用,是因為它與機(jī)械傳動、電氣傳動相比,具有以下主要優(yōu)點(diǎn):

篇9

關(guān)鍵詞：叉車；液力傳動；靜壓傳動

前言

根據(jù)國家質(zhì)檢總局2010年的《增補(bǔ)的特種設(shè)備目錄》（國質(zhì)檢特[2010]22號），場（廠）內(nèi)機(jī)動車輛的含義為指除道路交通、農(nóng)用車輛以外僅在工廠廠區(qū)、旅游景區(qū)、游樂場所等特定區(qū)域使用的專用機(jī)動車輛。叉車作為場（廠）內(nèi)機(jī)動車輛的一種，用途越來越廣、數(shù)量也越來越多。隨著需求的廣泛與增大，技術(shù)的不斷進(jìn)步與改革，各種類型傳動系統(tǒng)的叉車也被廣泛應(yīng)用。

叉車按動力傳動系統(tǒng)的不同分為機(jī)械傳動、液力傳動、靜壓傳動和電傳動四種類型。傳動系統(tǒng)是影響叉車行駛性能的關(guān)健，對于叉車而言，其行駛工況復(fù)雜，頻繁的啟制動與換向，這對叉車的傳動系統(tǒng)提供了更高的要求。叉車的傳動系統(tǒng)性能與叉車的加速快慢、操作性能、爬坡性能、經(jīng)濟(jì)性、可靠性等都是息息相關(guān)的。

液力傳動和靜壓傳動均采用液體作為工作介質(zhì)傳遞功率，均能實現(xiàn)無級變速和動力傳遞，傳動類型及其相似，但兩者的工作原理、結(jié)構(gòu)傳動性能以及傳動效率卻截然不同。

1 液力傳動系統(tǒng)

利用液體的動能來傳遞動力被稱為動液壓傳遞，也稱為液力傳遞。液力傳動實際上是一組離心泵——渦輪機(jī)系統(tǒng)。離心泵作為主動部件帶動液體旋轉(zhuǎn)，從泵流出的高速液體推動渦輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，將液體動能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，實現(xiàn)能量傳遞。在叉車液力傳動系統(tǒng)中由液力變矩器、動力換擋變速器、傳動軸、前后橋以及輪邊減速器等部件組成。發(fā)動機(jī)的動力經(jīng)液力變矩器傳給動力換擋變速器，再經(jīng)傳動軸分別傳給前后驅(qū)動橋。驅(qū)動橋軸輸出的動力經(jīng)過輪邊減速器進(jìn)一步增大轉(zhuǎn)矩后，再傳給輪胎。

液力變矩器的最大特點(diǎn)是由于導(dǎo)輪的作用，能在傳遞功率的同時，也起到放大扭矩的功能。因此采用這種傳動系統(tǒng)的機(jī)械可以在一定程度上實現(xiàn)無極自動變速、變扭，克服作業(yè)工況的變化。但是，這種傳動系統(tǒng)存在著變矩系數(shù)小、高效區(qū)窄、總傳動效率低的問題。

液力傳動依靠液體動量矩變化來傳遞動力，工作輪葉片與工作液體相互作用，引發(fā)機(jī)械能也液體能的相互轉(zhuǎn)換，在傳遞過程中發(fā)生能量損失。發(fā)動機(jī)在大負(fù)荷、低轉(zhuǎn)速工作時，系統(tǒng)發(fā)熱較高，一般傳動效率低于0.75。

2 靜壓傳動系統(tǒng)

以常用的林德叉車為例，整個傳動系統(tǒng)被設(shè)計成一個緊湊的驅(qū)動橋總成，其中包括1個液壓變量泵和2個液壓變量馬達(dá)以及1個軸向定量泵和2個齒輪泵。發(fā)動機(jī)帶動變量泵從油箱中抽油，液壓油壓力增大，帶動變量馬達(dá)轉(zhuǎn)動，變量馬達(dá)的輸出通過傳動軸、行星減速箱傳遞到車輪，組成一套可以驅(qū)動車輪的靜壓驅(qū)動系統(tǒng)（如圖3）。同時，通過行駛踏板的控制，調(diào)節(jié)變量泵的輸出，以改變行駛的速度。

靜壓傳動系統(tǒng)根據(jù)使用環(huán)境、使用特點(diǎn)往往采用高速方案和低速方案兩種設(shè)計方案。高速方案：選用高速小扭矩馬達(dá)，由高速柱塞馬達(dá)通過變速箱、驅(qū)動橋等中間傳動元件驅(qū)動車輪。低速方案：選用大速大扭矩馬達(dá)，低速大扭矩馬達(dá)不需要中間傳動元件直接驅(qū)動車輪。

靜壓傳動系統(tǒng)高速方案的優(yōu)缺點(diǎn)：（1）可以較簡單的通過改變減速器傳動比來實現(xiàn)馬達(dá)與負(fù)載之間的扭矩匹配；（2）高速馬達(dá)具有低速馬達(dá)難以實現(xiàn)的無級變量二次調(diào)節(jié)性能；（3）液壓馬達(dá)受力條件有利，不易損壞；（4）缺點(diǎn)是與低速方案相比，多了減速器環(huán)節(jié)，降低了總傳動效率。

3 液力傳動與靜壓傳動操控性能比較

液力傳動由于液力變矩器無法實現(xiàn)反轉(zhuǎn)功能，所以在倒檔時必須采用及機(jī)械傳動的配合，換擋過程中易引起動力中斷與衰竭。而且，液力變矩器主、被動元件之間存在相對滑動，加速性能差，反應(yīng)比較滯后。

靜壓傳動操縱簡單、靈敏、準(zhǔn)確。一般變速只需一個踏板即可完成，由于其一般采用軸向變量泵，只要改變變量泵斜盤傾角和方向即可實現(xiàn)平穩(wěn)的換向、變速。靜壓傳動功率密度大、轉(zhuǎn)矩慣量比大，因而在速度變化時，沖擊小、快捷柔和，急加減速或急轉(zhuǎn)向不會損壞傳動系統(tǒng)。另外，靜壓傳動在前進(jìn)和倒退時可以獲得相同的速度，大大提高了作業(yè)

的方便和機(jī)動。

綜上所述，靜壓傳動系統(tǒng)在操控性能上略優(yōu)于液力傳動系統(tǒng)。

4 液力傳動與靜壓傳動傳動效率比較

液力傳動中液力變矩器所能吸收的轉(zhuǎn)矩與發(fā)動機(jī)負(fù)載成正比。它只能在發(fā)動機(jī)滿負(fù)載轉(zhuǎn)速時，才能匹配吸收全部轉(zhuǎn)矩，在滿負(fù)載轉(zhuǎn)速以下，轉(zhuǎn)矩的吸收能力也急劇下降，發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速、輸出轉(zhuǎn)矩也將變小。所以，在液力傳動系統(tǒng)叉車起動階段，發(fā)動機(jī)力矩是不能被充分利用的，起動力矩小，低速傳動效率也較低。對于較大的起動負(fù)載，就要求發(fā)動機(jī)達(dá)到較大的起動力矩、較高的轉(zhuǎn)速、較大的功率才可以。所以，液力傳動為達(dá)到大的起動牽引力必須輸入大功率，于是多余的功率在變矩器內(nèi)部被損耗，傳動效率略差。

靜壓傳動在靜壓狀態(tài)時，對應(yīng)于大的阻力矩能夠迅速的建立相對應(yīng)的高壓力，以便獲得較大的起動力矩。在大負(fù)載的起動階段，靜壓傳動可在發(fā)動機(jī)較低轉(zhuǎn)速、較小輸出功率的情況下實現(xiàn)起動，損耗的功率少，傳動效率高。

5 結(jié)束語

通過分析與比較，靜壓傳動在叉車應(yīng)用中優(yōu)勢更為明顯，其優(yōu)點(diǎn)可概括為：傳動系統(tǒng)簡單、啟動力矩大、調(diào)速性能好、加速性能強(qiáng)、動力匹配容易、動力性能好、爬坡能力強(qiáng)、高效率區(qū)域?qū)挼取Ｔ谝詢?nèi)燃機(jī)為動力的叉車行走系統(tǒng)中，靜壓傳動的采用日漸普及，隨著輔助控制裝置研發(fā)能力的不斷加強(qiáng)，靜壓傳動系統(tǒng)在各方面表現(xiàn)也日趨理想。隨著該項技術(shù)的發(fā)展和所用元件的完善，采用靜壓傳動裝置的叉車也會越來越多，市場前景良好。

參考文獻(xiàn)

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[3]吳守強(qiáng)，靜液壓傳動裝載機(jī)性能的探討[j].工程機(jī)械與維修，2007（5）：94-97.

篇10

【關(guān)鍵詞】機(jī)械設(shè)計;新工科;互聯(lián)網(wǎng)+;混合式;教學(xué)方法

《機(jī)械設(shè)計》是研究機(jī)構(gòu)及機(jī)械傳動系統(tǒng)工作原理、性能特點(diǎn)、設(shè)計方法等方面的機(jī)械類理論課程，是一門涉及“理論力學(xué)”、“材料力學(xué)”、“工程材料”、“機(jī)械制造”等學(xué)科的綜合性課程，是“中國制造2025”、工業(yè)4.0必不可少的專業(yè)知識之一。目前，以科學(xué)、技術(shù)、工程為融合的新業(yè)態(tài)、新產(chǎn)業(yè)、新行業(yè)為特點(diǎn)的“新工科”蓬勃發(fā)展，以“互聯(lián)網(wǎng)+”、“中國制造2025”等國家戰(zhàn)略的正式實施，使得《機(jī)械設(shè)計》的高等教育迎來了難得的發(fā)展時機(jī)且也面臨著各種挑戰(zhàn)［1］。主要表現(xiàn)在:一是傳統(tǒng)的《機(jī)械設(shè)計》采用的是以教師授課為主的教育模式，分章節(jié)講述各種常用傳動機(jī)構(gòu)的工作原理，性能參數(shù)及結(jié)構(gòu)等，留給學(xué)生的是傳動機(jī)構(gòu)的“碎片”式記憶，不能形成滿足工程應(yīng)用需要的整體傳動裝置設(shè)計的要求。因此，難以滿足新業(yè)態(tài)、新產(chǎn)業(yè)、新行業(yè)為特點(diǎn)的“新工科”下的工程意識的要求。二是傳統(tǒng)的“機(jī)械設(shè)計”授課方式大都采用PPT+黑板板書的授課方式，在當(dāng)今知識大爆炸和“新工科”對工程專業(yè)人才綜合素質(zhì)要求更高的背景下，更加凸顯出課程內(nèi)容多而教學(xué)學(xué)時少的特點(diǎn)。為此，開展基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的《機(jī)械設(shè)計》教學(xué)方法的探索，通過課上、課下互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，對學(xué)生進(jìn)行頭腦知識風(fēng)暴的灌輸和傳授，以期培養(yǎng)出適應(yīng)“新工科”發(fā)展的新一代機(jī)械工業(yè)專業(yè)人才具有重要的意義。

一、融合多學(xué)科知識，確定“新工科”背景下課程教學(xué)目標(biāo)

《機(jī)械設(shè)計》中的設(shè)計理論除應(yīng)用于以傳統(tǒng)的機(jī)械制造行業(yè)外，還可以應(yīng)用于以“人工智能”、“機(jī)器人”為代表的新型工業(yè)當(dāng)中。但是，針對新工業(yè)、新行業(yè)的應(yīng)用，機(jī)械設(shè)計必須朝著大型化、低能耗、高效率、高可靠性和長壽命周期方向發(fā)展。這就要求《機(jī)械設(shè)計》課程教學(xué)必須融入先進(jìn)機(jī)械設(shè)計理論、先進(jìn)機(jī)械制造、先進(jìn)檢測技術(shù)和可靠性設(shè)計理論;必須在《機(jī)械設(shè)計》課程理論學(xué)習(xí)中，加入自動控制、“互聯(lián)網(wǎng)+”等多學(xué)科的知識。面對如此眾多的交叉和融合的學(xué)科知識，需要在有限的授課學(xué)時中，培養(yǎng)滿足“新工科”要求的工程人才，這對《機(jī)械設(shè)計》的教學(xué)方法提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。為此，必須確定“新工科”背景下課程教學(xué)目標(biāo)。第一，必須引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)地理解和掌握機(jī)械設(shè)計的工作原理和基本設(shè)計理論，培養(yǎng)學(xué)生在應(yīng)用機(jī)械設(shè)計基本理論和設(shè)計選型中，融合多學(xué)科知識，初步建立工程思維和工程意識。第二，必須要求學(xué)生掌握常用傳動機(jī)構(gòu)的性能特點(diǎn)、主要零部件的結(jié)構(gòu)、工作原理和作用，能夠依據(jù)相關(guān)機(jī)械設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、工程應(yīng)用需求進(jìn)行分析和設(shè)計計算，以培養(yǎng)學(xué)生具有針對不同的工業(yè)應(yīng)用要求完成專業(yè)設(shè)計的能力。第三，必須要求在專業(yè)理論學(xué)習(xí)時，充分考慮經(jīng)濟(jì)、安全、環(huán)境、法律等方面的要求，培養(yǎng)新時代、新工科下的綜合性專業(yè)人才。課程目標(biāo)的制定，確定了教師的授課內(nèi)容、課程重點(diǎn)以及工程案例的選用方向;并為教師的教研活動主題、課程教學(xué)內(nèi)容的修訂等指明了方向。這對培養(yǎng)新產(chǎn)業(yè)、新形勢下的技術(shù)人才具有很好的指導(dǎo)意義。

二、基于“互聯(lián)網(wǎng)+”確定《機(jī)械設(shè)計》課程混合式教學(xué)模式

隨著第四次工業(yè)革命的到來，人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算、互聯(lián)網(wǎng)等新科技改變和顛覆了傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)。然而，長期以來的高等教育都是沿用以教師為中心，學(xué)生被動聽課為主的教學(xué)模式，這在過去的人才培養(yǎng)中，確實取得了很好的效果。但是，面對當(dāng)今以科學(xué)、技術(shù)、工程為融合的新技術(shù)和新科技的發(fā)展，開展以“成果為導(dǎo)向”，強(qiáng)調(diào)以“學(xué)生為中心的教學(xué)模式，將是“新工科”條件下的工程教育的必然模式［2］。為此，《機(jī)械設(shè)計》教學(xué)采用基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的混合式教學(xué)模式是目前最好的選擇之一。《機(jī)械設(shè)計》課程混合式教學(xué)模式主要包括課上教學(xué)、課下學(xué)生自學(xué)和師生互動兩部分。1．課上教學(xué)。課上教學(xué)主要以PPT+黑板板書為主的授課方式，同時采用課件動畫、MOOC等為輔助，以期在有限的教學(xué)學(xué)時里完成以下教學(xué)重點(diǎn):一是運(yùn)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程科學(xué)的思維掌握機(jī)械零件的設(shè)計原理、設(shè)計方法和機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)設(shè)計的一般規(guī)律;培養(yǎng)綜合應(yīng)用機(jī)械零件和機(jī)械機(jī)構(gòu)的設(shè)計準(zhǔn)則，進(jìn)行機(jī)械傳動裝置和通用機(jī)械零部件的設(shè)計能力。二是培養(yǎng)正確查閱機(jī)械設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、設(shè)計手冊和設(shè)計圖冊的能力;掌握應(yīng)用相關(guān)設(shè)計規(guī)律和技術(shù)措施，初步建立機(jī)器、過程設(shè)備、流體機(jī)械中的機(jī)械傳動系統(tǒng)等領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的設(shè)計能力。課上教學(xué)重點(diǎn)的順利實施，基本完成了課程的教學(xué)目標(biāo)，但還需通過課下學(xué)習(xí)的補(bǔ)充，使學(xué)生獲取對新型工業(yè)當(dāng)中機(jī)械傳動系統(tǒng)更高要求下的綜合設(shè)計能力。2．課下學(xué)習(xí)。課下學(xué)習(xí)主要采用雨課堂、圖書館資料查找、圖片和視頻展示的方式，以機(jī)械傳動系統(tǒng)成功和失敗的案例，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)認(rèn)識機(jī)械設(shè)計的基本原則和設(shè)計程序，了解影響設(shè)計目標(biāo)和技術(shù)方案的影響因素;理解工程中機(jī)械設(shè)計的嚴(yán)謹(jǐn)性、復(fù)雜性。另外，通過雨課堂可以及時跟蹤學(xué)生學(xué)習(xí)的進(jìn)度，在線解答學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的疑惑或難點(diǎn)。同時，也方便師生就實際的工程案例和工程設(shè)計開展線上互動討論，并在這種討論互動中，引導(dǎo)學(xué)生了解并掌握國家當(dāng)前有關(guān)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，使學(xué)生在機(jī)械傳動系統(tǒng)的工程設(shè)計中充分考慮經(jīng)濟(jì)、安全、環(huán)境、法律等方面的要求，實現(xiàn)“新工科”要求的工程教育和新技術(shù)發(fā)展銜接的教學(xué)重點(diǎn)和課程教學(xué)目標(biāo)［3］。另外，通過布置圖書館查找資料，查看視頻和圖片，督促和推動學(xué)生自覺地追蹤國內(nèi)外機(jī)械設(shè)計最新發(fā)展趨勢，培養(yǎng)能夠勝任“中國制造2025”等新業(yè)態(tài)、新形勢下的工程人才。此外，采用基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的《機(jī)械設(shè)計》課程混合式教學(xué)模式，還可以培養(yǎng)學(xué)生查找中外文獻(xiàn)資料的能力，在不斷學(xué)習(xí)和強(qiáng)化專業(yè)外語的條件下，充分利用計算機(jī)輔助技術(shù)和“互聯(lián)網(wǎng)+”，獲得能夠終身學(xué)習(xí)的能力，滿足工程專業(yè)認(rèn)證要求，以適應(yīng)新技術(shù)迅猛發(fā)展的形勢，成為國際需要的高級專業(yè)人才。

三、以“導(dǎo)向教育”為目標(biāo)，改變課程考核與學(xué)生能力評價方式

基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的《機(jī)械設(shè)計》混合式教學(xué)模式，一方面要求教師必須充分了解和懂得機(jī)械設(shè)計的最新技術(shù)、最新發(fā)展等，另一方面也將促使授課教師必須同步學(xué)習(xí)和認(rèn)真準(zhǔn)備相關(guān)課程內(nèi)容。但是，現(xiàn)代教學(xué)理論認(rèn)為:教學(xué)過程既是學(xué)生在教師指導(dǎo)下的認(rèn)知過程，又是學(xué)生能力的發(fā)展過程，學(xué)習(xí)更是一個學(xué)生必須主動參與的過程［4］。因此，要取得好的教學(xué)效果，必須激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的熱情。所以，設(shè)計積極、有效的激勵方式，促使學(xué)生主動積極參與教學(xué)的各個過程，是基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的《機(jī)械設(shè)計》混合式教學(xué)模式的重要內(nèi)容之一。為此，《機(jī)械設(shè)計》課程分為課上考試和課下學(xué)生能力評價兩種形式的結(jié)合考核方式。課上考試主要以閉卷的筆試試卷考試為主，依據(jù)課程教學(xué)目標(biāo)，考察學(xué)生掌握機(jī)械設(shè)計基本設(shè)計理論和初步應(yīng)用這些理論解決工程實際問題的能力。試卷可以采用選擇題，簡答題，計算題和工程應(yīng)用題的形式。課下考核主要以評價學(xué)生再學(xué)習(xí)能力為主，考核學(xué)生追蹤諸如控制技術(shù)、智能制造等新技術(shù)、新發(fā)展趨勢，并用以融合眾多學(xué)科進(jìn)行初步機(jī)械設(shè)計計算的能力。這部分評價可以通過文獻(xiàn)綜述、研究報告和由多人組成的小組完成的機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)工程化設(shè)計計算為評價依據(jù)。當(dāng)然，課下的評價是根據(jù)課上課程進(jìn)展，及時布置任務(wù)，并給學(xué)生一定時間在課下完成的。這些課下任務(wù)，可以通過圖書館、學(xué)生討論、師生互動等等各種形式完成。教師只要設(shè)定合理的課上和課下考核分?jǐn)?shù)占比，就能夠促進(jìn)學(xué)生自覺完成相關(guān)任務(wù)，達(dá)到“機(jī)械設(shè)計”混合式教學(xué)模式下設(shè)定的課程目標(biāo)，實現(xiàn)以“導(dǎo)向教育”為目標(biāo)，以工程專業(yè)認(rèn)證為標(biāo)準(zhǔn)，培養(yǎng)出具備解決問題能力、研究問題能力、團(tuán)隊溝通能力和終身學(xué)習(xí)能力的“新工科”背景下的工程人才。

四、結(jié)語

科技的發(fā)展，離不開專業(yè)的人才，專業(yè)的人才，離不開高等教育的培養(yǎng)。在教育部“復(fù)旦共識”、“天大行動”和“北京指南”等一系列促進(jìn)“新工科”計劃實施的政策指引下，以工程專業(yè)認(rèn)證為標(biāo)準(zhǔn)，探索和研究新形勢、新業(yè)態(tài)和新技術(shù)環(huán)境下的《機(jī)械設(shè)計》課程教學(xué)方法，對迎接即將到來的第四次工業(yè)革命，培養(yǎng)勝任“新工科”要求的專業(yè)技術(shù)人才具有重要的意義。開展基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的《機(jī)械設(shè)計》課程教學(xué)模式，是以“導(dǎo)向教育”為目標(biāo)，利用計算機(jī)及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，采用課上授課、課下學(xué)生自學(xué)和師生互動的教學(xué)模式，培養(yǎng)學(xué)生建立融合眾多交叉學(xué)科條件下的工程意識和工程思維，培養(yǎng)學(xué)生在解決工程問題時，具有充分考慮經(jīng)濟(jì)、安全、環(huán)境、法律等方面的要求的能力。同時，通過改變課程考核與學(xué)生能力評價方式，激勵學(xué)生自覺成為《機(jī)械設(shè)計》課程教學(xué)的主動參與者和踐行者。

【參考文獻(xiàn)】

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［2］姜曉坤，朱泓，李志義．新工科人才培養(yǎng)新模式［J］．高等教育與評估，2018，34(2):17～24

［3］陳建義．基于“新工科”的“過程流體機(jī)械”教學(xué)方法研究［J］．教育教學(xué)論壇，2017，48:154～156

［4］王升．主體參與型教學(xué)探索［M］．北京:教育科學(xué)出版社，2003