傳動技術論文精選(九篇)

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第1篇：傳動技術論文范文

一車床的數控改造

（一）、數控機床工作原理及組成

1.數控機床工作原理：

數控機床加工零件時，首先應編制零件的加工程序，這是數控機床的工作指令。將加工程序輸入到數控裝置，再由數控裝置控制機床主運動的變化、起停，進給運動的方向、速度和位移量以及其它如刀具選擇交換、工件夾緊松開和冷卻的開、關等動作，使刀具與工件及其它輔助裝置嚴格的按照加工程序規(guī)定的順序、軌跡和參數進行工作，從而加工出符合要求的零件。

2.數控機床的組成：

數控機床主要由控制介質、數控裝置、伺服系統(tǒng)和機床本體等四部分組成（二）、設計內容及任務

普通車床（C618）的數控改造設計內容包括：總體方案的確定和驗證、機械改造部分的設計計算（包括縱向、橫向進給系統(tǒng)的設計與計算）、主運動自動變速原理及改造后的機床傳動系統(tǒng)圖的設計、機床調速電動機控制電路的設計、電磁離合器的設計計算。。

本設計任務是對C618臥式車床進行數控化改造，實現(xiàn)微機對車床的數控化控制。利用微機對車床的縱向、橫向進給系統(tǒng)進行數字控制，并要達到縱向最小運動單位為0.01/脈沖，橫向最小運動單位0.005/脈沖，主運動要實現(xiàn)自動變速，刀架要改造成自動控制的自動轉位刀架，要能自動的切削螺紋。

（三）、數控部分的設計改造

1、數控系統(tǒng)運動方式的確定

數控系統(tǒng)按其運動軌跡可分為：點位控制系統(tǒng)、連續(xù)控制系統(tǒng)。點位控制系統(tǒng)只要求控制刀具從一點移到另外一點的位置，而對于運動軌跡原則上不加控制。連續(xù)控制系統(tǒng)能對兩個或兩個以上坐標方向的位移進行嚴格的不間斷的控制。由于C618車床要加工復雜輪廓零件，所以本微機數控系統(tǒng)采用連續(xù)控制系統(tǒng)。

2、伺服進給系統(tǒng)的設計改造

數控機床的伺服進給系統(tǒng)按有無位置檢測和反饋可分為開環(huán)伺服系統(tǒng)、半閉環(huán)伺服系統(tǒng)、閉環(huán)伺服系統(tǒng)。

閉環(huán)控制方案的優(yōu)點是可以達到和好的機床精度，能補償機械傳動系統(tǒng)中的各種誤差，消除間隙、干擾等對加工精度的影響。但他結構復雜、技術難度大、調式和維修困難、造價高。

半閉環(huán)控制系統(tǒng)由于調速范圍寬，過載能力強，又采用反饋控制，因此性能遠優(yōu)于以步進電動機驅動的開環(huán)控制系統(tǒng)。但是，采用半閉環(huán)控制其調式比開環(huán)要復雜，設計上也要有其自身的特點，技術難度較大。

開環(huán)控制系統(tǒng)中沒有位置控制器及反饋線路，因此開環(huán)系統(tǒng)的精度較差，但其結構簡單，易于調整，所以常用于精度要求不高的場合。

經過上序比較，由于所改造的C618車床的目標加工精度要求不高，所以決定采用開環(huán)控制系統(tǒng)。

3、數控系統(tǒng)的硬件電路設計

數控系統(tǒng)都是由硬件和軟件兩部分組成，硬件是控制系統(tǒng)的基礎，性能的好壞直接影響整體數控系統(tǒng)的工作性能。

數控裝置的設計方案通常有：

可以全部自己設計制作

可以采用單板機或STD模塊或工控機改制

可以選用現(xiàn)成的數控裝置作少量的適應化改動

在普通機床的經濟型數控改造中，由于第一種設計周期較長且不經濟，同時質量也難于保證。第二種則更加不經濟。所以不課程設計將采取第三鐘方案。

（四）、機械改造部分的設計

1、主傳動部分的改造設計

將原機床的主軸電動機換成變頻調速電動機，無級調速部分由變頻器控制。將原機床的主軸手動變速換成有電磁離合器控制的主軸變速機構。改造后使其主運動和進給運動分離，主軸電動機的作用只是帶動主軸旋轉。

2、進給機構的改造

將原機床的掛輪機構、進給箱、溜板箱、滑動絲杠、光杠等全部拆除。縱向、橫向進給以步進電動機作為驅動元件經一級齒輪減速后，由滾珠絲杠傳動。

3、其它部件的改造

第2篇：傳動技術論文范文

論文關鍵詞數控液壓伺服系統(tǒng)數控改造

論文摘要隨著液壓伺服控制技術的飛速發(fā)展，液壓伺服系統(tǒng)的應用越來越廣泛，隨之液壓伺服控制也出現(xiàn)了一些新的特點，基于此對于液壓伺服系統(tǒng)的工作原理進行研究，并進一步探討液壓傳動的優(yōu)點和缺點和改造方向，以期能夠對于相關工作人員提供參考。

一、引言

液壓控制技術是以流體力學、液壓傳動和液力傳動為基礎，應用現(xiàn)代控制理論、模糊控制理論，將計算機技術、集成傳感器技術應用到液壓技術和電子技術中，為實現(xiàn)機械工程自動化或生產現(xiàn)代化而發(fā)展起來的一門技術，它廣泛的應用于國民經濟的各行各業(yè)，在農業(yè)、化工、輕紡、交通運輸、機械制造中都有廣泛的應用，尤其在高、新、尖裝備中更為突出。隨著機電一體化的進程不斷加快，技術裝各的工作精度、響應速度和自動化程度的要求不斷提高，對液壓控制技術的要求也越來越高，文章基于此，首先分析了液壓伺服控制系統(tǒng)的工作特點，并進一步探討了液壓傳動的優(yōu)點和缺點和改造方向。

二、液壓伺服控制系統(tǒng)原理

目前以高壓液體作為驅動源的伺服系統(tǒng)在各行各業(yè)應用十分的廣泛，液壓伺服控制具有以下優(yōu)點：易于實現(xiàn)直線運動的速度位移及力控制，驅動力、力矩和功率大，尺寸小重量輕，加速性能好，響應速度快，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：(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)。反饋介質可以是機械的，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伺服系統(tǒng)偏差大小自動進行的。

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液伺服系統(tǒng)、電液伺服系統(tǒng)和氣液伺服系統(tǒng)。機液伺服系統(tǒng)中系統(tǒng)的給定、反饋和比較環(huán)節(jié)采用機械構件，常用機舵面操縱系統(tǒng)、汽車轉向裝置和液壓仿形機床及工程機械。但反饋機構中的摩擦、間隙和慣性會對系統(tǒng)精度產生不利影響。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，形成模擬伺服系統(tǒng)、數字伺服系統(tǒng)或數字模擬混合伺服系統(tǒng)。電液伺服系統(tǒng)具有控制精度高、響應速度高、信號處理靈活和應用廣泛等優(yōu)點，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)點和缺點

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

1液壓傳動是由油路連接，借助油管的連接可以方便靈活的布置傳動機構，這是比機械傳動優(yōu)越的地方。例如，在井下抽取石油的泵可采用液壓傳動來驅動，以克服長驅動軸效率低的缺點。由于液壓缸的推力很大，且容易布置。在挖掘機等重型工程機械上已基本取代了老式的機械傳動，不僅操作方便，而且外形美觀大方。

2液壓傳動裝置的重量輕、結構緊湊、慣性小。例如相同功率液壓馬達的體積為電動機的12％～13％。液壓泵和液壓馬達單位功率的體積目前是發(fā)電機和電動機的1／10，可在大范圍內實現(xiàn)無級調速。借助閥或變量泵、變量馬達可實現(xiàn)無級調速，調速范圍可達1：2000，并可在液壓裝置運行的過程中進行調速。3傳遞運動均勻平穩(wěn)，負載變化時速度較穩(wěn)定。因此，金屬切削機床中磨床的傳動現(xiàn)在幾乎都采用液壓傳動。液壓裝置易于實現(xiàn)過載保護，使用安全、可靠，不會因過載而造成主件損壞：各液壓元件能同時自行，因此使用壽命長。液壓傳動容易實現(xiàn)自動化。借助于各種控制閥，特別是采用液壓控制和電氣控制結合使用時，能很容易的實現(xiàn)復雜的自動工作循環(huán)，而且可以實現(xiàn)遙控。液壓元件己實現(xiàn)了標準化、系列化、和通用化，便于設計、制造和推廣使用。

液壓傳動系統(tǒng)的主要缺點：1液壓系統(tǒng)的漏油等因素，影響運動的平穩(wěn)性和正確性，使液壓傳動不能保證嚴格的傳動比：2液壓傳動對油溫的變化比較敏感，溫度變化時，液體勃性變化引起運動特性變化，使工作穩(wěn)定性受到影響，所以不宜在溫度變化很大的環(huán)境條件下工作：3為了減少泄漏以及滿足某些性能上的要求，液壓元件制造和裝配精度要求比較高，加工工藝比較復雜。液壓傳動要求有單獨的能源，不像電源那樣使用方便。液壓系統(tǒng)發(fā)生的故障不易檢查和排除。

總之，液壓傳動的優(yōu)點是主要的，隨著設計制造和使用水平的不斷提高，有些缺點正在逐步加以克服。

四、機床數控改造方向

(一)加工精度。精度是機床必須保證的一項性能指標。位置伺服控制系統(tǒng)的位置精度在很大程度上決定了數控機床的加工精度。因此位置精度是一個極為重要的指標。為了保證有足夠的位置精度，一方面是正確選擇系統(tǒng)中開環(huán)放大倍數的大小，另一方面是對位置檢測元件提出精度的要求。因為在閉環(huán)控制系統(tǒng)中，對于檢測元件本身的誤差和被檢測量的偏差是很難區(qū)分出來的，反饋檢測元件的精度對系統(tǒng)的精度常常起著決定性的作用。在設計數控機床、尤其是高精度或太中型數控機床時，必須精心選用檢測元件。所選擇的測量系統(tǒng)的分辨率或脈沖當量，一般要求比加工精度高一個數量級。總之，高精度的控制系統(tǒng)必須有高精度的檢測元件作為保證。

(二)先局部后整體。確定改造步驟時，應把整個電氣設備部分改造先分成若干個子系統(tǒng)進行，如數控系統(tǒng)、測量系統(tǒng)、主軸、進給系統(tǒng)、面板控制與強電部分等，待各系統(tǒng)基本成型后再互聯(lián)完成全系統(tǒng)工作。這樣可使改造工作減少遺漏和差錯。在每個子系統(tǒng)工作中，應先做技術性較低的、工作量較大的工作，然后做技術性高的、要求精細的工作，做到先易后難、先局部后整體，有條不紊、循序漸進。

(三)提高可靠性。數控機床是一種高精度、高效率的自動化設備，如果發(fā)生故障其損失就更大，所以提高數控機床的可靠性就顯得尤為重要。可靠度是評價可靠性的主要定量指標之一，其定義為：產品在規(guī)定條件下和規(guī)定時間內，完成規(guī)定功能的概率。對數控機床來說，它的規(guī)定條件是指其環(huán)境條件、工作條件及工作方式等，例如溫度、濕度、振動、電源、干擾強度和操作規(guī)程等。這里的功能主要指數控機床的使用功能，例如數控機床的各種機能，伺服性能等。

第3篇：傳動技術論文范文

關鍵詞： 齒輪；消隙；專利

一、引言

齒輪傳動是傳動系統(tǒng)中最常見是的一種機械傳動，是傳遞動力和運動的一種主要形式，是傳動系統(tǒng)的重要組成部件。機構傳動過程中，齒輪傳動機構都有傳動副側隙存在，側隙用來防止由于誤差和熱變形而使輪齒卡住，并且給齒面間的油膜留有空間，但側隙同時又給機構在反轉時帶來空程，使機構不能準確定位。機構工作過程中，不可避免地會將上述由輪齒側隙產生的誤差傳遞，因此，在需要傳遞高精度角度信息或者位置信息的場合，必須采用合適的誤差調整方法，以控制誤差量，提高傳動精度，達到更好的運行效果。為了減少或消除側隙給機構帶來的不利影響，需要采用消隙方法。如何能夠減少或消除齒輪間隙，日漸成為提高齒輪傳動精度的瓶頸技術，消除齒隙對傳動精度的影響是新型精密齒輪傳動方式探索和研究的主要目標和發(fā)展的趨勢。

二、齒輪消隙機構的專利文獻分析

（1）申請的地域分布

專利申請的地域分布可以反映出企業(yè)的產品市場重心特征。對齒輪消隙機構的專利申請的所在國家和地區(qū)分布進行統(tǒng)計，可以看出，有關齒隙消除機構的專利申請主要集中在日本、中國、美國和德國，這四個國家占據了所有專利申請的近80%。可以看到的是，這四個國家也是目前全球最大的機械制造生產地區(qū)。值得注意的是，雖然我國在技術發(fā)展上與日本還存在著差距，但是我國對齒輪間隙的消除機構的研究緊跟世界的步伐，并沒有落后，這說明我國對消除齒輪間隙的影響非常重視。同時隨著中國的專利制度不斷完善，各國企業(yè)都積極在中國進行專利技術保護，試圖占領中國的技術市場。

（2）申請量年度分布

本文在中國專利文摘數據庫（CNABS）和外文虛擬庫（VEN）中以選取的分類號進行檢索，檢索對象限定在全球公開日或公告日在2015年之前的發(fā)明和實用新型專利申請，并對檢索結果進行分析。

在中國，齒輪消隙機構專利申請量一直呈上升趨勢。專利申請起始于1989年，一直到2006年都處于相對低的水平，申請量較少，可以理解為技術起步階段；在2006年后，專利申請量有了穩(wěn)步上升，這種上升趨勢一直到今，這期間是齒輪消隙機構技術的平穩(wěn)發(fā)展期。對于外國申請，齒輪消隙機構技術專利申請始于1904年，1904年到1989年都處于相對低的水平，申請量較少，從圖中可以看出，在1989年至今，外國專利申請量變化不大，但是每年的申請量都比較多，齒輪消隙機構技術不斷發(fā)展。中國與國外相比，中國國內企業(yè)的研究起步較晚，而且與國外相比，還存在著巨大的差距。值得注意的是，在2008年到2015年這幾年間，中國國內申請數量一直平穩(wěn)較快地增長，這說明齒輪消隙技術越來越受到中國企業(yè)的重視。

（3）主要申請人統(tǒng)計分析

對關于齒輪消隙技術的專利申請利用索引PA對專利申請的申請人進行統(tǒng)計，可以看出，日本的企業(yè)在齒輪消隙技術領域的專利申請最多。其中，日本的豐田自動車株式會社位居首位。而且排在前五的都是日本企業(yè)，這說明日本對齒輪消隙技術比較重視，研究比較深入，遠遠領先于其他國家。中國與其他國家相比，在該領域還存在很大的差距。

三、齒隙消除機構的技術路線、技術發(fā)展脈絡和趨勢

二十世紀初人們開始對含齒隙的運動系統(tǒng)進行深入的研究，至今仍然倍受關注。隨著人們對消除齒輪間隙技術的不斷研究，齒輪消隙技術從剛開始的機械消隙慢慢發(fā)展為電控消隙，從改變齒輪的齒的結構、采用雙聯(lián)齒輪來消隙慢慢發(fā)展為采用伺服電機來消隙，齒輪消隙技術得到不斷的發(fā)展，消隙方法變得越來越簡單化，自動化，達到的效果越來越好，提高了齒輪傳動的精密度，降低了齒輪的磨損和傳動過程中產生的噪音。下面結合專利對齒隙消除機構的技術路線、技術發(fā)展脈絡和趨勢作個簡單的介紹。

最早的消除齒隙的方法是通過改變齒輪的齒形的結構來達到消除間隙的目的，最常見的是變齒厚斜齒輪傳動，將嚙合齒輪副的分度圓柱面制成帶有小錐度的圓錐面，可形成變齒厚斜齒輪，調整嚙合齒輪副兩齒輪在軸向的相對位置即可達到消除齒側間隙的目的，此外，通過在兩齒輪之間設置一粗糙接觸面的齒輪傳動裝置，利用兩傳動齒輪之間的粗糙接觸面所產生的摩擦阻尼效果，降低齒輪在傳動時因齒隙所發(fā)生的震動現(xiàn)象，從而消除間隙，還可以在齒輪的齒上增加彈性材料來消除間隙，雖然該齒輪消隙結構較為簡單，但安裝調整不方便且不能自動調整安裝位置，因此在傳動過程中，仍有可能出現(xiàn)輪齒側隙或輪齒嚙合漲緊現(xiàn)象。另外如果過盈配合失效，則消隙效果失效，齒輪需重新加工，維護成本高，因此人們開始研究采用其他方法來消除齒輪的間隙，雙聯(lián)齒輪消隙方法應運而生。

雙聯(lián)齒輪消隙的工作原理是通過雙齒輪一起與另外一個齒輪嚙合，雙齒輪之間通過彈簧等類似結構相連，通過雙齒輪產生相對轉動，使雙齒輪的輪齒錯位，從而達到消除齒側間隙的目的。這種錯齒調間隙機構的齒側間隙可自動補償，而且結構簡單，更為重要的是，在負載的作用下不可逆向運動，因此雙齒輪消隙結構被廣泛應用在齒輪傳動副的消隙上。一些精密設備的旋轉臺就是通過這種結構進行消隙。同時，也可將其推廣到蝸桿傳動機構中，取得了比較好的消隙效果。

雖然這些方法可以有效地消除傳動系統(tǒng)間隙的靜態(tài)誤差，但在高精度快速隨動系統(tǒng)中，電機驅動負載頻繁換向，即使用機械消隙措施仍難以克服間隙造成的瞬態(tài)誤差。另外，機械消隙方法增加了機械設備的復雜性，并且隨著工作時間的增加，機械可靠性降低。

隨著非線性控制理論等的發(fā)展以及對齒隙非線性機理研究的不斷深入，從控制角度入手以達到消除齒隙目的方法不斷出現(xiàn)。雙電機驅動系統(tǒng)是一種新穎可靠的機電傳動方式，正逐漸廣泛應用于高精度設備中。雙電機驅動消除間隙的原理是：用相同的兩臺電機分別帶動兩套完全相同的減速機構，再由兩減速機構的輸出小齒輪帶動數控轉臺主齒輪傳動；通過電氣控制，使主齒輪在起動和換向過程中始終受到偏置力矩的作用――兩個輸出小齒輪分別貼在主齒輪的兩個相反的嚙合面，使主齒輪不能在齒輪間隙中來回擺動，從而達到消除間隙，提高系統(tǒng)精度的目的。雙電機系統(tǒng)改變以往傳統(tǒng)的單電機驅動模式，電機多用對稱方式布置在輸出終端，通過合理控制兩臺電機的輸出力矩達到可靠消除傳動間隙的目的。

四、總結

綜上所述，本文通過對齒輪消隙方法的專利文獻進行分析和整理，對齒輪消隙方法的技術發(fā)展路線和趨勢有了大體的了解，這對于該領域的專利申請的審查工作而言具有很大幫助。■

參考文獻

[1] 謝峰 機構消隙的方法及應用.中船重工第七一三研究所，2011.

第4篇：傳動技術論文范文

論文摘要:文章對數控機床的爬行與振動故障原因作了簡單分析，指出一些診斷排故的方法和策略

數控機床是集機、電、液、氣、光等為一體的自動化機床，經各部分的執(zhí)行功能，最后共同完成機械執(zhí)行機構的移動、轉動、夾緊、松開、變速和換刀等各種動作，實現(xiàn)切削加工任務。工作時，各項功能相互結合，發(fā)生故障時也混在一起，故障現(xiàn)象和原因并非簡單一一對應。一種故障現(xiàn)象可能有幾種不同的原因，大部分故障以綜合形式出現(xiàn)，數控機床的爬行與振動就是一個明顯的例子。

數控機床進給伺服系統(tǒng)所驅動的移動部件在低速運行時，出現(xiàn)移動部件開始不能啟動，啟動后又突然作加速運動，而后又停頓，繼而又作加速運動，如此周而復始，這種移動部件忽停忽跳，忽快忽慢的運動現(xiàn)象，稱為爬行；而當其高速運行時，移動部件又出現(xiàn)明顯的振動。這一故障現(xiàn)象就是典型的進給系統(tǒng)的爬行與振動故障。

造成這類故障的原因有多種可能，可能是因為機械部分出現(xiàn)了故障所導致，也可能是進給系統(tǒng)電氣部分出現(xiàn)了問題，還可能是機械部分與電氣部分的綜合故障所造成，甚至可能因編程有誤也會產生爬行故障。

一、分析機械部分原因與對策

因為數控機床低速運行時的爬行現(xiàn)象往往取決于機械傳動部分的特性，高速時的振動又通常與進給傳動鏈中運動副的預緊力有關，由此數控機床的爬行與振動故障可能會在機械部分。

如果在機械部分，首先應該檢查導軌副。因為移動部件所受的摩擦阻力主要是來自導軌副，如果導軌副的動、靜摩擦系數大，且其差值也大，將容易造成爬行。盡管數控機床的導軌副廣泛采用了滾動導軌、靜壓導軌或塑料導軌，如果導軌間隙調整不好，仍會造成爬行或振動。對于靜壓導軌副應著重檢查靜壓是否到位，對于塑料導軌可檢查有否雜質或異物阻礙導軌副運動，對于滾動導軌則應檢查預緊措施是否良好。關注導軌副的也有助于分析爬行問題，導軌副狀態(tài)不好，導軌的油不足夠，致使溜板爬行。這時，添加油，且采用具有防爬作用的導軌油是一種非常有效的措施。這種導軌油中有極性添加劑，能在導軌表面形成一層不易破裂的油膜，從而改善導軌的摩擦特性防止爬行。

其次，要檢查進給傳動鏈。因為在進給系統(tǒng)中，伺服驅動裝置到移動部件之間必定要經過由齒輪、絲杠螺母副或其他傳動副所組成的傳動鏈。定位精度下降、反向間隙增大也會使工作臺在進給運動中出現(xiàn)爬行。通過調整軸承、絲杠螺母副和絲杠本身的預緊力，調整松動環(huán)節(jié)，調整補償環(huán)節(jié)，都可有效地提高這一傳動鏈的扭轉和拉壓剛度（即提高其傳動剛度），對于提高運動精度，消除爬行非常有益；另外傳動鏈太長，傳動軸直徑偏小，支承座的剛度不夠也是引起爬行的因素。因此，在檢查時也要考慮這些方面是否有缺陷，逐個排查。

二、分析進給伺服系統(tǒng)原因與對策

如果故障原因在進給伺服系統(tǒng)，則需分別檢查伺服系統(tǒng)中各有關環(huán)節(jié)。數控機床的爬行與振動問題屬于速度問題，與進給速度密切相關，所以也就離不開分析進給伺服系統(tǒng)的速度環(huán)，檢查速度調節(jié)器故障一是給定信號，二是反饋信號，三是速度調節(jié)器自身故障。根據故障特點（如振動周期與進給速度是否成比例變化）檢查電動機或測速發(fā)電機表面是否光整；還可檢查系統(tǒng)插補精度是否太差，檢查速度環(huán)增益是否太高；與位置控制有關的系統(tǒng)參數設定有無錯誤；伺服單元的短路棒或電位器設定是否正確；增益電位器調整有無偏差以及速度控制單元的線路是否良好，應對這些環(huán)節(jié)逐項檢查、分類排除。

三、其它因素

有時故障既不是機械部分的原因，又不是進給伺服系統(tǒng)的原因，有可能是其它原因如編程誤差。如FANUC6M系統(tǒng)數控機床在一次切削加工時出現(xiàn)過載爬行。經過仔細核查，發(fā)現(xiàn)電動機故障引起過載，更換電動機過載消除，可爬行還是存在。先從機床著手尋找故障原因，結果核實傳動鏈沒問題，又查進給伺服系統(tǒng)確認無故障，隨后對加工程序進行檢查，發(fā)現(xiàn)工件曲線的加工，采用細微分段圓弧逼近來實現(xiàn)，而在編程中用了G61指令，也即每加工一段就要進行一次到位停止檢查，從而使機床出現(xiàn)爬行現(xiàn)象，將G61改為G64指令連續(xù)切削，爬行消除。

如果故障既有機械部分的原因，又有進給伺服系統(tǒng)的原因，很難分辨出引起這一故障的主要矛盾，這是制約我們迅速查出故障原因的重要因素。面對這種情況，要進行多方面的檢測，運用機械、電氣、液壓等方面的綜合知識，采取綜合分析判斷，排除故障。

數控機床是技術密集和知識密集的設備，故障現(xiàn)象是多樣的，其表現(xiàn)形式也沒有簡單的規(guī)律可遵循，這就要求維修的技術人員要有電子技術、計算機技術、電氣自動化技術、檢測技術、機械理論與實踐技術、液壓與氣動等較全面的綜合技術知識，還要求具有綜合分析和解決問題的能力。

參考文獻：

第5篇：傳動技術論文范文

論文摘要 在人類所利用的能源當中，電能是最清潔最方便的；電氣傳動無疑有著很大的意義，隨著電力電子技術、計算機技術以及自動控制技術的迅速發(fā)展，電氣傳動技術也得到了長足的發(fā)展。本文在對大量國內外文獻分析的基礎上，總結和論述了我國在電力電子和電力傳動系統(tǒng)領域的研究現(xiàn)狀。

從學術的角度來看，電力電子技術的主要任務是研究電力電子器件（功率半導體）設備，轉換器拓撲結構，控制和電力電子應用，實現(xiàn)電力和磁場的能量轉換、控制、傳輸和存儲，以便實現(xiàn)合理和有效使用的各種形式的能源，高品質的人力的電力和磁場的能量。

1 電力電子的研究方向

就目前情況而言，我國電力電子的研究范圍與研究內容主要包括：1）電力電子元器件及功率集成電路；2）電力電子變換器技術的研究主要包括新的或電力能源的節(jié)約和新能源電力電子，軍事和空間應用等作為特殊的電力電子轉換器技術的智能電力電子變換器技術，控制電力電子系統(tǒng)和計算機仿真建模；3）電力電子技術的應用，其研究內容包括超高功率轉換器，在能源效率，可再生能源發(fā)電，鋼鐵，冶金，電力，電力牽引，船舶推進應用，電力電子系統(tǒng)的信息化和網絡；電力電子系統(tǒng)的故障分析和可靠性；復雜的電力電子系統(tǒng)的穩(wěn)定性和適應性；4）電力電子系統(tǒng)集成，其研究內容包括標準化電力電子模塊；單芯片和多芯片系統(tǒng)設計，集成電力電子系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

2 我國電力電子發(fā)展中存在的問題

當前的主要問題是：中國的電力電子產品和設備目前生產的大部分是也主要是晶閘管，雖然它可以創(chuàng)造一些高科技電子產品和電氣設備，但他們都使用電力電子外國生產設備和多組分組裝集成的制造方法，尤其是先進的全控型電力電子器件全部依賴進口，而許多關系到國民經濟和國家安全，在一些關鍵領域的核心技術，軟件，硬件和關鍵設備，我國的外資控制和封鎖。特別是在關系國民經濟和國家安全，更多先進水平的核心技術差距的關鍵領域，這種情況正在迅速變化的挑戰(zhàn)和我們的道德律令。

在過去，雖然我國國民經濟的各個部門，先后引進了國外先進技術，已開始注意到國內突出的問題，從表面上看，雖然對引進技術的絕大多數可以在幾年后達到國產化率70％的要求，但只要仔細分析，不難發(fā)現(xiàn)，并最終拒絕外國公司轉讓技術和關鍵部件，都涉及到高科技的電力電子技術和動力傳動產品在核心技術。

目前國外和問題的主要區(qū)別是：電力電子器件的全面控制，不能制造國內制造的高功率轉換器，低技術，設備可靠性差，電力電子數字控制技術水平仍處于初級階段；應用程序的控制技術和系統(tǒng)控制軟件的水平較低；缺乏經驗的重大項目等。高性能高功率轉換器設備幾乎全部從國外進口。

3 電力傳動系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀分析

目前我國電力傳動系統(tǒng)的研究主要圍繞交流轉動系統(tǒng)展開，隨著交流電動機調速理論的突破和調速裝置（主要是變頻器）性能的完善，電動機的調速從直流發(fā)電機-電動機組調速、晶閘管可控整流器，直流調壓調速逐步發(fā)展到交流電動機變頻調速。交流傳動系統(tǒng)之所以發(fā)展得如此迅速，和一些關鍵性技術的突破性進展有關。它們是功率半導體器件（包括半控型和全控型）的制造技術、基于電力電子電路的電力變換技術、交流電動機控制技術以及微型計算機和大規(guī)模集成電路為基礎的全數字化控制技術。為了進一步提高交流傳動系統(tǒng)的性能，國內有關研究工作正圍繞以下幾個方面展開：

1）輸入電流為正弦和四象限運行開辟了新的途徑

高性能交流驅動系統(tǒng)電壓型PWM逆變器中的應用日益廣泛，PWM技術的研究更深入。 PWM功率半導體器件采用高頻開啟和關閉，成為一個在一定寬度的電壓脈沖序列法律的變化，為了實現(xiàn)頻率，變壓器，有效地控制和消除諧波的直流電壓。 PWM技術可分為三類：正弦PWM，優(yōu)化PWM及隨機PWM。正弦PWM的電壓，電流和磁通正弦PWM計劃的目標包括。正弦PWM普遍提高功率器件的開關頻率將是一個非常出色的表現(xiàn)，在中小功率交流驅動系統(tǒng)等被廣泛使用。但為大容量的電源轉換設備，高開關頻率將導致大的開關損失，以及高功率設備，如GTO的開關頻率仍不做的非常高的在這種情況下，在最佳的PWM技術只是滿足的需求該設備。

2）應用矢量控制技術、直接轉矩控制技術及現(xiàn)代控制理論

交流電機交流驅動系統(tǒng)是一個多變量、非線性、強耦合、時變控制對象，變頻調速控制，電機控制的穩(wěn)定狀態(tài)方程的研究動態(tài)控制非常令人滿意的結果的特點。 70年代初提出研究交流電機的控制過程的動態(tài)，不僅要控制每個變量的振幅，而控制的階段，為了實現(xiàn)交流電機磁通和轉矩的解耦矢量變換方法，促使高性能交流驅動系統(tǒng)逐漸向實際使用。高動態(tài)性能的電流矢量控制變頻器已成功應用于軋機主傳動，電力牽引系統(tǒng)和數控機床。此外，為了解決系統(tǒng)的復雜性和控制精度之間的矛盾，但也提出一個新的控制方法，如直接轉矩控制，方向控制電壓，特別是與微處理器控制技術，現(xiàn)代控制理論在各種控制方法也得到了應用，如二次型性能指標最優(yōu)控制和雙位模擬調節(jié)器控制，可以提高系統(tǒng)的動態(tài)性能，滑（滑模）變結構控制可以提高系統(tǒng)的魯棒性，狀態(tài)觀測器和卡爾曼濾波器可以得到狀態(tài)信息不能測量，自適應控制能夠全面提高系統(tǒng)的性能。此外，智能控制技術，如模糊控制，神經網絡控制，也開始在交流變頻調速驅動系統(tǒng)用于提高控制精度和魯棒性。

3）廣泛應用微電子技術

隨著微電子技術的發(fā)展，數字式控制處理芯片的運算能力和可靠性得到很大提高，這使得全數字化控制系統(tǒng)取代以前的模擬器件控制系統(tǒng)成為可能。目前適于交流傳動系統(tǒng)的微處理器有單片機、數字信號處理器（Digital Signal Processor——DSP）、專用集成電路（Application Specific Integrated Circuit——ASIC）等。其中，高性能的計算機結構形式采用超高速緩沖儲存器、多總線結構、流水線結構和多處理器結構等。核心控制算法的實時完成、功率器件驅動信號的產生以及系統(tǒng)的監(jiān)控、保護功能都可以通過微處理器實現(xiàn)，為交流傳動系統(tǒng)的控制提供很大的靈活性，且控制器的硬件電路標準化程度高，成本低，使得微處理器組成的全數字化控制系統(tǒng)達到了較高的性能價格比。

4 結論

雖然我國電力電子與電力系統(tǒng)傳動系統(tǒng)技術得到了長足的發(fā)展，但與發(fā)達國家相比仍然存在較大差距，許多關鍵技術有待突破，關鍵部件還長期依賴進口的局面還沒有打破。

參考文獻

第6篇：傳動技術論文范文

關鍵詞：大型礦用；液壓挖掘機；節(jié)能；模糊控制；系統(tǒng)

引言

液壓挖掘機，多數情況下是進行土石采掘。特征：作業(yè)相對靈活，適用于多工種。它有助于降低勞動強度，同時也能改進工程品質，提升勞動生產率。能源、環(huán)保，這是世界各國關注的要點。液壓挖掘機無法科學地排放，消耗的能源多，這些缺點相當突出。因此，探討節(jié)能和減排技術和方法，有一定的現(xiàn)實意義。作為工程機械的典型產品，探討液壓挖掘機如何進行節(jié)能，也可以為同類機械提供比較可靠的處理方案。論文中的節(jié)能控制理論，所選的控制方法均具有較強的可行性，對實際開發(fā)國內挖掘機的節(jié)能控制系統(tǒng)有極為關鍵的參考價值。在保證我國液壓挖掘機經濟運行的基礎上，還能提升系統(tǒng)的動力性和競爭力，兼具理論、實用雙重價值。

1 國內研究概況

在中國，液壓挖掘機可以追溯的時間并不長。1954年，撫順挖掘機廠研發(fā)和生產了第一臺單斗挖掘機，其具體的容量為1m3。即便是現(xiàn)在，很多國產產品相較于西方國家，仍不具備很好的節(jié)能效果。國產液壓挖掘機在自身的節(jié)能指標和性能上也有很大的改^。貴州詹陽機械生產的JY320型履帶式挖掘機，它的多路閥以及液壓泵都是從川崎公司進行采購（日本）。

1995年10月，廣西玉柴股份嘗試生產了液壓挖掘機，數量為2臺。不過，柴油機以及液壓系統(tǒng)都是從國外進口所得；控制系統(tǒng)，為變量雙泵+MEC電子控制；如此，挖掘機才能夠進行自動降檔，對故障進行檢測，同時也能自動調節(jié)電子功率，并提出報警。很快，國內有不少大專院校紛紛開始對液壓挖掘機及其技術創(chuàng)新進行研究。馮培恩和高峰（浙江大學）共同設計和推出的液壓挖掘機機器人，可以將正流量、交叉功率以及負流量等進行聯(lián)合控制[1]。通過構建相應的控制模型，根據機器人來對作業(yè)展開了試驗，并證實有理想的節(jié)能效果。另外，他們還建議對變參數壓力進行切斷控制。通過對切斷值進行調整，減輕系統(tǒng)自身的工作強度，降低回轉功率損失。

2 混合動力挖掘機驅動機構與能量損失分析

液壓挖掘機主要由動力裝置以及傳動系統(tǒng)等構成，還包括操縱機構和回轉機構以及行走機構等，此外還有工作裝置以及輔助設備。

2.1 動力裝置

挖掘機中含有一種動力裝置，其一般采用的是直立式多缸類型的柴油機。為了體現(xiàn)出大型液壓鏟的節(jié)能效果，通常液壓挖掘機主要以電驅動式為主。

2.2 回轉機構

回轉機構主要是為了使設備支架、上部轉臺能夠左右移動，由此達到挖掘、卸料等目的。回轉支撐主要包括轉柱式、滾動軸承式這兩種結構類型，回轉機構共有兩種傳動型式，一種是直接傳動，另一種是間接傳動。

2.3 行走機構

行走機構作為挖掘機的重要支撐，是保證行走任務得以完成的關鍵，大多數礦用挖掘機主要采用的是履帶式。這種行走機構與其他類型的機構具有相同的結構，都是通過挖掘機兩側的液壓馬達來驅動履帶，類似于回轉裝置，可選擇高速大扭矩、低速大扭矩這兩種馬達[2]。

2.4 傳動系統(tǒng)

反鏟挖掘機擁有不同類型的傳動系統(tǒng)，按照挖掘機的主泵或是回路等具體數量，也可按照其功率調節(jié)、驅動等方式，可對傳動系統(tǒng)進行分類。定量系統(tǒng)中的執(zhí)行器只要不發(fā)生溢流，液壓油泵可得到固定的流量供給，根據工作壓力的最大值、固定流量可確定出油泵功率；變量系統(tǒng)主要包括分功率變量、全功率變量這兩種。

3 系統(tǒng)仿真實驗研究

3.1 液壓系統(tǒng)的改造

為控制液壓挖掘機總的成本，本課題選取了2臺變量柱塞泵（斜盤式，軸向）。系統(tǒng)中，三位四通換向閥部件起到對挖掘機液壓系統(tǒng)中相關執(zhí)行元件的選擇和閉合作用。該系統(tǒng)與本次所研究的挖掘機液壓系統(tǒng)基本相同，其區(qū)別之處在于該系統(tǒng)中，液壓馬達和鏟桿液壓缸不能同時進行動作[3]，以及鏟斗液壓缸和起重臂液壓缸亦不能同時進行動作。液壓系統(tǒng)中包含了五個獨立泵，且分別由單獨的液壓泵控制四個執(zhí)行元件，這可以保證該臺液壓挖掘機具備更好的操作性能。該液壓系統(tǒng)能夠有效節(jié)省進回油、旁路中的油料，也能有效回收工作機構的勢能和轉臺的制動能。

3.2 液壓元件的參數設定

該液壓挖掘機的主要構件選用的斜盤式軸向柱塞液壓泵的相關參數為：需求功率89.5kW、額定壓力32MPa、最大流量2*214L/min、額定轉速2000r/min、最大排量100cm3/r。該系統(tǒng)中的軸向定量柱塞液壓馬達的相關參數為：額定輸出扭矩450Nm、最大排量90cm3/r、額定壓力32MPa、額定轉速2000r/min。

3.3 動力系統(tǒng)設計

結合實驗選用的發(fā)動機（115kW）參數以及前文對液壓挖掘機參數進行匹配的結果，最終將混合動力型挖掘機的發(fā)動機額定功率確定為30kW，系統(tǒng)發(fā)電機額定功率確定為110hp。

（1）體現(xiàn)挖掘機變頻器性能的參數包括可調頻率范圍、額定功率以及電壓等級。結合液壓挖掘機對超級電容器和發(fā)電機的技術要求[4]，選擇可調頻率范圍參數為0-100Hz、額定功率為85kW、電壓等級為600-750V的變頻器。

（2）選用380V電壓等級、1800r/min額定轉速的繞線式三相交流發(fā)電機，作為液壓挖掘機的發(fā)電機元器件。

（3）將液壓挖掘機發(fā)動機定為穩(wěn)態(tài)調速率擇額定轉速neN=1900r/min、穩(wěn)態(tài)調速率？啄eN=1.2，轉矩適應性系數Temax=157Nm，轉速適應性系數？椎eT=7.9%。

（4）超級電容器SOC對挖掘機性能有影響的幾個參數為總、電壓等級以及最大充放電電流。根據實際，在滿負荷轉速2000r/min工作狀態(tài)下，發(fā)電機所能達到的最大工作電壓約為600V。而該液壓挖掘機發(fā)電機是由超級電容器提供電能，因此要求超級電容器的電壓要高于600V，以此確定超級電容器的額定電壓等級為700V，最大充放電電流為300A。根據液壓挖掘機降本增效性能要求，最終將超級電容器容量確定為16F。

4 結束語

本文分析了國內外挖掘機節(jié)能技術研究現(xiàn)狀和當今液壓挖掘機存在的主要能量損失，結合液壓挖掘機的工作特性，將發(fā)動機、變量泵和負載作為一個動態(tài)系統(tǒng)來全面研究其節(jié)能問題。論文借鑒先進的模糊控制理論，提出新的挖掘機節(jié)能控制方法，并開發(fā)出節(jié)能模糊控制器。論文建立了系統(tǒng)的發(fā)動機、變量泵、閥和缸的數學模型和傳遞函數，并根據試驗和仿真的要求簡化模型，用比例溢流閥模擬 系統(tǒng)負載變化，得到系統(tǒng)試驗的簡化加載模型。

參考文獻

[1]國香恩.液壓挖掘機節(jié)能模糊控制系統(tǒng)研究[D].吉林大學，2004.

[2]金立生，趙丁選，丁德勝，等.液壓挖掘機節(jié)能參數自適應模糊PID控制器研究[J].農業(yè)工程學報，2003，19（6）：87-90.

[3]國香恩，趙丁選，尚濤，等.模糊控制在液壓挖掘機節(jié)能中的應用[J].吉林大學學報：工學版，2004，34（2）：217-221.

第7篇：傳動技術論文范文

【論文摘要】針對目前液壓傳動課程教學過程中存在的主要問題，本文試圖從學生心理、社會需求這一視角出發(fā)，大膽進行課程教學改革，尋找一條適合現(xiàn)代教學理念的教學新路子。

液壓傳動課程是機電一體化類、機械制造、數控技術等機械相關專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎課程。也是機械類各專業(yè)課中難度較大的課程之一。對該專業(yè)學生而言，動手能力的培養(yǎng)非常重要。如何開展教學活動，讓學生實現(xiàn)真正去做，是全面實施素質教育對教學改革提出的要求。因此，本文針對液壓傳動課程自身特點和教學過程中存在的問題，為提高教學質量，培養(yǎng)學生創(chuàng)新實踐能力，從學生心理、社會需求出發(fā)，對教學改革作了一些有益的探討。

一、目前液壓課程教學存在的問題

(一)內容多，學時少

使學生能夠閱讀、設計一個完整的液壓傳動系統(tǒng)是“液壓傳動”課程的教學目的。要達到這一教學目標，應對以下內容進行講解:流體動力學的基本理論、液壓元件的結構原理、液壓基本回路及液壓系統(tǒng)。這些內容前后相關，在教學過程中需通盤考慮，缺一不可。傳統(tǒng)教學計劃中總教學課時在100學時以上，現(xiàn)在隨著教學計劃的改革，教學學時已縮減至50學時左右。如何處理好教學學時與教學目標這一矛盾，是該課程教改面臨的首要問題。

(二)學習困難

液壓傳動以流體力學為理論基礎，概念、原理較抽象，各類元件及傳動的原理非常不直觀，學生較難理解和掌握。同時，該門課程實踐性也較強，教學過程中安排的四個實驗項目，絕大多數為驗證性實驗，實驗課上很多學生是“看”實驗，而不是“做”實驗，即便動手做，也只是動手不動腦，很少去思考為什么要這樣做。由此導致學生理論學習困難、應用基本不會的局面。

二、教學方法探討

針對以上液壓傳動學習過程中存在的問題，如何改變傳統(tǒng)的理論授課、集中實驗、期終考試的教學方式，以激發(fā)學生的學習興趣，調動學生的學習積極性，讓學生在學習過程中把理論和實踐結合起來，可進行以下教學改革。

(一)依據必需、夠用原則安排教學內容

液壓傳動課程主要由三部分內容組成:流體動力學、液壓元件、液壓回路。這三部分內容既有自身的特點和知識體系，彼此之間又有一定的內在聯(lián)系。這就導致學生在學習這門課時產生一種“內容繁雜、知識散亂”的迷茫感覺，課程的知識要領很難把握。如何使學生抓住學習的重點和難點，這是教師在教學中需要面對的難題之一。對此，在課程的理論教學過程中，應堅決貫徹“必需、夠用”的原則，在闡述基本概念和基本理論的同時，重點突出其技術的應用和實用，大量刪減理論偏深、偏多的推導及證明。在教學內容安排上，一是應打破原有的編排順序，將流體力學和液壓元件基本原理、液壓元件原理和液壓回路分析等有關內容結合起來講授，加強知識的連貫性，以利于學生的理解、接受和記憶。二是應重點介紹液壓元件作用、基本回路的特性、整機系統(tǒng)的分析等。三是應簡要介紹目前新型液壓技術。 (二)依據學生主體原則采取教學措施

目前，大學液壓傳動課程教學過程主要以教師授課為主導，而學生的學習主動性不高，這與培養(yǎng)實用型人才的目標相悖。激發(fā)學生主體意識的重要手段是激發(fā)學生的興趣，興趣是推動學生學習的內在力量。因此，課程教學改革應充分考慮學生及社會實際需求，從學生心理需求出發(fā)調動學生的學習積極性與主動性，始終貫穿著學生主體原則，改變過去那種“我講你聽”的“滿堂灌”的填鴨式教學方法，探討新的教學模式，提高教學質量與效果。首先，學生自主學習，應先給學生提出些問題及要求，讓學生帶著問題和要求去自學，培養(yǎng)大學生從書本中獲取知識的能力。教師應通過多種途徑引導學生從被動地接受中走出來，強化學生的主體意識，激發(fā)學生的學習潛能，實現(xiàn)學生的自主學習。教師應讓學生懂得教師只是他們的疏導者和助學者。其次，應進行多種方式的理論講授。在學生自學基礎上，教師對課程中每一章節(jié)，都應開展重點、難點部分的理論講授。教師可根據每一章節(jié)自身特點，采用多種方式，如液壓元件部分采用直觀性教學方法，讓學生對照實物，學習元件工作原理，組織學生討論;鼓勵學生發(fā)表意見，最后由教師總結歸納。這樣教師可減少繁瑣的簡單說教，學生也可得到必要的鍛煉。回路部分采用多媒體教學方法，用動畫形象生動地表現(xiàn)回路的中液壓油的流動方向，執(zhí)行元件的運動等，控制過程一目了然，加上講解，可收到事半功倍的教學效果。最后，學生自擬實驗。液壓傳動課程是一門實踐性很強的專業(yè)基礎課，學生能否實際運用所學理論知識與實驗內容和實驗教學方法有關。因此，應結合實驗室條件，刪除部分驗證性實驗，同時增加動手型、設計性實驗。教師在此類實驗中只對學生提出實驗內容、實驗要求，提供實驗設備，由學生根據所學的液壓基本理論知識，自己擬定實驗方案、實驗步驟，選配相應液壓元件，連接液壓回路，并獨立操作，自行發(fā)現(xiàn)并解決問題。這樣，就能為學生創(chuàng)造主動思考和主動參與的機會，從而培養(yǎng)學生獨立分析問題、解決問題的能力。

第8篇：傳動技術論文范文

數控機床在現(xiàn)代制造業(yè)中扮演著一個重要的角色。本論文介紹了THY5940型立式加工中心設計思想和設計過程。主要敘述了數控進給系統(tǒng)的傳動設計及主要傳動件滾珠絲杠及其支承的設計計算。并對進給系統(tǒng)進行了校驗，取得了預期的效果。

該機床適用于摩托車、汽車、輕工機械等行業(yè)提高生產率。不僅對刀具的位置或軌跡進行控制，而且還具有自動換刀和補償功能，具有很高的強度，剛度和抗震性。以前采用的專用機床加工零件，雖然效率較高，但制約被加工零件的改進。而加工中心具有柔性，從而能適應產品在最短時間內達到商品化。本加工中心的設計擬采用主機，數控系統(tǒng)(包括伺服和驅動系統(tǒng))及相關配套件三部分組成。在對以前研究成果分析總結的基礎上，按照技術要求指標，對初步擬訂的方案進行細化，論證，完善和總結。

加工中心的進給系統(tǒng)承擔加工中心各直線坐標軸的定位和切削進給，進給系統(tǒng)的好壞將直接影響整機的運行狀態(tài)和精度指標。設計過程中應使進給穩(wěn)定性和快速響應的特性。同時，要求有合理的控制系統(tǒng)，而且要求對驅動元件和機械傳動裝置的參數進行合理的選擇，使整個進給系統(tǒng)工作時的動態(tài)特性相匹配。

THY5940型立式加工中心機床解決了單件，小批量，特別是復雜型面的零件的加工自動化問題。對于提高企業(yè)的生產率，提高工件的加工精度以及提高機床的使用壽命都具有十分重要的意義。

經過研究，本論文基本取得了預期效果，完成了進給系統(tǒng)的設計計算。同時，對數控機床的進給系統(tǒng)設計方法的研究也取得一定的效果。

關鍵詞：數控技術；數控機床；進給系統(tǒng)；滾珠絲杠

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型立式加工中心是為汽車/摩托車/輕工機械等行業(yè)提高生產效率而開發(fā)的新產品。該機床總體布局為工作臺固定，立柱移動式。主運動采用數字交流伺服電機拖動，可無機調速。該加工中心除針對汽車零件的加工外，還可以對其它種類的零件進行銑、鏜、鉆、擴、攻絲、平面及任何曲面的加工，它是輕工機械領域較為理想的設備，特別適合于汽車、摩托車行業(yè)以及輕工機械行業(yè)大批量生產的需要。該產品既可單機使用，也可以通過小的改動與柔性生產線聯(lián)機使用。因此，產品使用范圍廣。

根據加工特點及提高生產率的要求，采用加工和裝夾同時進行。使工作臺的一側為加工區(qū)，另一側為卸載區(qū)。加工時工作臺固定，加工完工作后，只做旋轉運動，代替交換工作臺的功能。機床的三個移動坐標(X、Y、Z)均由主軸實現(xiàn)。主軸箱側掛于立柱上，并實現(xiàn)Z向進給。立柱在滑座上移動實現(xiàn)Y向進給。滑座在床身上移動實現(xiàn)X向進給。在工作臺兩側設有螺旋排屑槽，將切屑排至機床的后面，在通過鏈式排屑器(與冷卻水箱一體)傳至切屑集中處。整機設有防護間，電器柜在防護間一側便于操作，液壓站安置在電器柜后面，從整體上設計較為合理。

目前我國數控機床的數量和品種，尚不能完全滿足國內市場需求，自2000年以來，我國數控機床年產量以平均37%的速度增長，2003年國產數控金屬切削機床年產量達到36000多臺。但由于進口機床的大量涌入，國產金切數控機床在國內市場的占有率明顯下降。2003年我國國內機床總消費為67.3億美元，其中進口機床41.3億美元，已連續(xù)三年成為世界最大的機床進口國。進口依存率113%，國內市場自我滿足率僅為44%，遠遠低于日本的86%，意大利的67%和德國的59%，可以說已威脅到我國機械制造基礎產業(yè)的安全。同時僅2003年1年，就有德國吉特邁集團，日本牧野銑床，日本豐田工，意大利利雅路集團及韓國大宇機床等在我國開辦獨資企業(yè)。在開拓國際市場的同時，中國機床企業(yè)在國內卻面臨著越來越嚴峻的競爭形式。2004年我國機床進口突破了55億美元大關。[1]

分析表明，中國機床市場目前仍分為中低端和高端兩個領域。眾多中國企業(yè)，通常是國有企業(yè)占據低端市場，“低端混戰(zhàn)“愈演愈烈，但高端市場則主要由外國制造商，特別是被歐洲，日本的制造商壟斷。我國汽車，航空和航天，發(fā)電，船舶，特別是軍工等行業(yè)急需的高技術數控機床75%甚至100%依賴進口。部分高檔數控機床仍然被作為戰(zhàn)略物資在國際市場上受到禁運限制。

但如今這一切正發(fā)生改變，新產品開發(fā)有了很大突破，技術含量高的產品山主導地位。沈陽機床集團機床股份有限公司中捷友誼)為上海磁懸浮快速列車線生產的s臺數控銼銑床組成的軌道梁生產線就是一個例子。數控機床發(fā)展的關鍵配套產品通過政府的支持有了突破和快速發(fā)展，如北京航天機床數控系統(tǒng)集團公司建立了具有自主知識產權的新一代開放式數控系統(tǒng)平臺;煙臺第_機床附件)開發(fā)為數控機床配套的多種動力卡盤和過濾排屑裝置。我國機床市場正形成以數控機床為主流的消費，但我國在數控機床網絡化方面與國外仍然有很大差別。

本機床為THY5940型立式銑鏜加工中心，產品規(guī)格為400*630*2。

技術參數

項目單位規(guī)格

型號THY5940

工作臺尺寸mm400x630x2

承重kg500

立柱橫向行程Xmm600

立柱縱向行程Ymm400

主軸箱垂直行程Zmm600

工作臺回轉C0°\180°

主軸錐孔ISO7:24No.40

主軸轉速r/min45-6000

主軸最大扭矩N.m

180

主電機功率kw7

主軸中心到立柱導軌面距離mm530

主軸端面到工作臺面最小距離mm210

切削進給X、Y、ZMm/min1-10000

快速移動X/Y/Zm/min24/24/15

刀庫容量把16

定位精度X、Y、Zmm±0.005

重復定位精度X、Y、Zmm±0.003

機床重量kg10000

機床外形尺寸(長x寬x高)mm2760x2850x2725

目錄

摘要I

ABSTRACTII

第1章引言1

第2章THY5940簡介4

2.1機床的設計參數4

2.2機床坐標與進給傳動機構5

第3章進給系統(tǒng)的設計計算6

3.1數控機床進給傳動系統(tǒng)機械結構6

3.1.1進給傳動系統(tǒng)的機械結構6

3.1.2設計傳動系統(tǒng)時應注意的問題7

3.1.3傳動過程中的關鍵元件8

3.2滾珠絲杠的選擇9

3.3絲杠拖動電機的確定9

3.3.1絲杠的轉動慣量J9

3.3.2電機的選擇10

3.4剛度計算11

第4章滾珠絲杠副的校驗與進給系統(tǒng)誤差分析13

4.1機床定位精度與絲杠精度13

4.2滾珠絲杠的疲勞強度13

4.3死區(qū)誤差的分析14

4.4由傳動剛度的變化引起的定位誤差14

第5章機床的總體設計思路16

5.1主軸箱平衡和主軸箱拖動16

5.2滑座及立柱拖動16

5.3床身及滑座拖動16

5.4機床的防護系統(tǒng)17

結論18

第9篇：傳動技術論文范文

關鍵詞 膜片式離合器 生活 應用

一、膜片式離合器總成結構

離合器，香港俗稱極力子，這是從英語Clutch而來，是把汽車或其他動力機械的引擎動力以開關的方式傳遞至車軸上的裝置。汽車從起步到正常行駛的整個過程中，駕駛員可根據需要操縱離合器，使發(fā)動機和傳動系暫時分離或逐漸接合，以切斷或傳遞發(fā)動機向傳動系輸出的動力。它的作用是使發(fā)動機與變速器之間能逐漸接合，從而保證汽車平穩(wěn)起步；暫時切斷發(fā)動機與變速器之間的聯(lián)系，以便于換檔和減少換檔時的沖擊；當汽車緊急制動時能起分離作用，防止變速器等傳動系統(tǒng)過載，從而起到一定的保護作用。通常離合器可以分為有電磁離合器和磁粉離合器，摩擦式離合器、液力偶合器。

膜片離合器總成有膜片彈簧、離合器蓋、傳動片和分離軸承總成等部分組成，主要部分包括飛輪、離合器蓋、壓盤等機件組成，這部分與發(fā)動機曲軸連在一起。離合器蓋與飛輪靠螺栓連接，壓盤與離合器蓋之間是靠3～4個傳動片傳遞轉矩。

從動部分是有單片，雙片或多片從動盤所組成，它將主動部分通過摩擦傳來動力傳給變速器的輸入軸。從動盤由從動盤本體，摩擦片和從動盤三個基本部分組成。為了使汽車能平穩(wěn)起步，離合器應能柔和接合，這就需要從動盤在軸向具有一定彈性。

膜片離合器的主要功能主要有：是汽車平穩(wěn)起步；中斷給傳動系統(tǒng)的動力，配合換擋；防止傳動系過載。

二、膜片離合器的優(yōu)缺點

（一）膜片彈簧具有較理想的非線性特性，彈簧壓力在摩擦片允許磨損范圍內基本不變，因而離合器工作中能保持傳遞的轉矩大致不變；對于圓柱螺旋彈簧，其壓力大大下降。離合器分離時，彈簧壓力有所下降，從而降低了踏板力；對于圓柱螺旋彈簧，壓力則大大增加。

（二）膜片彈簧兼起壓緊彈簧和分離杠桿的作用，使結構簡單緊湊，軸向尺寸小，零件數目少，質量小。

（三）高速旋轉時，彈簧壓緊力降低很少，性能較穩(wěn)定；而圓柱螺旋彈簧壓緊力則明顯下降。

（四）易于實現(xiàn)良好的通風散熱，使用壽命長。

（五）平衡性好。

（六）有利于大批量生產，降低制造成本。

但膜片彈簧的制造工藝較復雜，對材質和尺寸精度要求高，其非線性特性在生產、中不易控制，開口處容易產生裂紋，端部容易磨損。近年來，由于材料性能的提高，制造工藝和設計方法的逐步完善，膜片彈簧的制造已日趨成熟。因此，膜片彈簧離合器不僅在轎車上被大量采用，而且在輕、中、重型貨車以及客車上被廣泛采用。

膜片式離合器使用維護有別于傳統(tǒng)離合器： 傳統(tǒng)的離合器有三個分離杠桿，工作一段時間后，三個杠桿的分離間隙常發(fā)生差異變化，造成離合器接合不好而損壞離合器。進行間隙調整時必須拆下離合器，分別調整三個分離杠桿。對操作者技術要求高、工作強度大。

膜片式離合器的膜片是鉚接結構，也就是說膜片式離合器是一個整體不可拆卸，數個分離瓜的分離隙相同、無需分別調整。從外部就可調整離合器間隙，調整非常方便容易. 在一般的壓式膜片彈簧離合器中，在支承環(huán)磨損時，在膜片彈簧與支承環(huán)之間形成的間隙導致離合器踏板自由行程增大，但在拉式膜片彈簧離合器中能消除上述缺點。

三、國外研究

我國汽車離合器起源于上世紀30年代，當時在僅有的幾家小作坊式汽車修配廠里制造離合器零件，上世紀50年代中期開始，一汽、南汽、上汽、二汽等相繼成立，離合器在其內部的專業(yè)化生產工段，車間或工廠也開始批量生產。從此有了真正意義上的離合器制造.

國內有自主研發(fā)能力的沒幾家，其中上海SACHS是最大的，中德合資；南京法雷奧，其它的就沒了，其它的都不能研發(fā)，只能仿作。1867年，德國人奧托（Nicolaus August Otto）受里諾研制煤氣發(fā)動機的啟發(fā)，對煤氣發(fā)動機進行了大量的研究，制作了一臺臥式氣壓煤氣發(fā)動機，后經過改進，奧托提出了內燃機的四沖程理論，為內燃機的發(fā)明奠定了理論基礎。離合器的出現(xiàn)是隨著變速箱的出現(xiàn)而出現(xiàn)的，1889年戴姆勒在他的汽車上首次應用了四速變速箱和摩擦離合器. 但扭矩仍然由皮帶傳到后輪.

1892年，德國工程師狄塞爾根據定壓熱功循環(huán)原理，研制出壓燃式柴油機，并取得了制造這種發(fā)動機的專利權。1957年，德國人汪克爾發(fā)明了轉子活塞發(fā)動機，這是汽油發(fā)動機發(fā)展的一個重要分支。轉子發(fā)動機的特點是利用內轉子圓外旋輪線和外轉子圓內旋輪線相結合的機構，無曲軸連桿和配氣機構，可將三角活塞運動直接轉換為旋轉運動。它的零件數比往復活塞式汽油少40%，質量輕、體積小、轉速高、功率大。該機具有重要的開發(fā)價值，因而引起各國的重視。日本東洋公司（馬自達公司）買下了轉子發(fā)動機的樣機，并把轉子發(fā)動機裝在汽車上，可以說，轉子發(fā)動機生在德國，長在日本。

日韓汽車使用離合器時明顯不如德國的。國內的技術那就差得遠，只有目前吉利購買澳大利亞的技術后，技術大有提升，已是不輸于日韓了。

四、膜片式離合器的展望

1、行業(yè)發(fā)展狀況

由于自動檔車型和手動檔車型采用不同的傳動部件，所以它們之間的比重變化會影響到離 合器與液力變矩器兩者產品市場結構的變化，影響我國傳統(tǒng)汽車離合器行業(yè)發(fā)展的前景。 雖然我國汽車自動檔的車型覆蓋比例在進一步擴大，但當前我國人均生活水平仍還處于比 較低的情況下，尤其在二三級城市和廣大農村，汽車的實用性而不是舒適性仍是中國初次 購車者的選擇。因此，未來幾年我國汽車手動檔仍將占據非常重要的地位。從市場容量來 看，穩(wěn)定的新車產量將是保證汽車離合器配套市場持續(xù)增長的重要因素。

2、行業(yè)技術水平

目前國內推式膜片彈簧離合器得到了普遍應用，只有部分企業(yè)能夠自行設計制造拉式膜彈簧離合器，并在重型汽車領域大量替代進口產品。優(yōu)點，作為中重型商用車重點研發(fā)和推廣使用的產品，在未來的中重型商用車領域將逐漸 成為主導產品。

參考文獻：

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[5]高鐵石，石毅.膜片彈簧離合器壓緊力設計計算[J].長春汽車研究所，2000（7）.