传动技术论文

传动技术论文（精选12篇）

1.传动技术论文 篇一

在机械运动过程中机械传动技术的应用将会在很大程度上决定了其整体的运作效率。因此技术人员需要对于机械传动技术进行研究与分析，然后在此基础上进行相应的改进与发展来对于机械系统进行完善。

1 机械传动技术简析

机械传动技术是一项系统性的技术，这主要体现在系统组成部分、技术应用目的、蜗轮材料应用、改进与发展方向等环节。以下从几个方面出发，对机械传动技术进行了分析。

1.1 系统组成部分

技术人员在机械传动技术应用时首先需要考虑到系统组成部分的实际情况。众所周知机械系统往往是由原动机和传动机构、执行机构等部分组成。在这一结构中原动机为系统的运动提供动力，而执行机构则随着机器功能的不同而具有完全不同的功能，但是总的来说仍旧属于具体功能的执行器。但是由于传统的动力机构比较单一，而与之相对的执行机构则更加复杂，因此才需要用传动机构将动力源提供的动力进行变化来适应不同的执行机构。在这一过程中需要注意的是：只要有运动的地方就一定会有传动机构存在，并且现今许多机械传动形式已经不仅仅局限于传统的齿轮传动等接触式传动，在这一过程中随着传统模式的不断增加与优化，机械系统的构成也将会更加合理、更加高效。

1.2 技术应用目的

机械传动技术的应用有着鲜明的目的与改进目标。在进行机械传动技术进行研究时技术人员一方面应该着眼于继续寻找新的传动形式，但是也需要对于现有传动形式进行优化和改进。其次，技术人员在机械传动技术的`应用过程中首先需要提高承载能力和传动效率，与此同时也要尽可能的降低传动机构的运作成本。此外，技术人员在机械传动技术的应用过程为了能够使传动机构具有更强的适应性则可以选择在特殊环境下完成运作，这也是机械传动技术得以改进与发展的根本原因之一。

1.3 蜗轮材料应用

机械传动技术的发展离不开蜗轮材料的有效应用。近年来国内外许多学者都做过关于蜗轮材料应用与改进的研究。根据这些学者的研究成果我们可以得知改善蜗轮材料能够切实的减小蜗轮蜗杆接触面间的摩擦力并且可以有效的降低齿面工作温度，从而能够使齿面不容易胶合，最终能够提高承载能力和效率。其次，根据近年来一些外国学者的研究表明，使用卡普隆制作的普通圆柱蜗轮与ZQ419-4材料制作的普通圆柱蜗轮相比具有更高倍数的额定扭矩，并且还具有10%左右稳定的传动效率提升。其次，卡普隆制作的普通圆柱蜗轮的整体性能也优于锡青铜相比之下成本也比锡青铜低很多。从而这一例子中我们可以看出蜗轮材料未来具有极高的应用价值和应用前景。

1.4 改进与发展方向

在机械传动技术的改进与发展之前技术人员首先应当弄清未来的发展方向。一般而言，机械传动技术的改进与发展首先需要对于传统的传动形式如齿轮传动、蜗轮蜗杆传动进行进一步的优化。这一工作可以从从提高制造精度、安装精度等方面着手，也可以从减少传动过程中的振动和噪声来进行。其次，由于传统的传动形式需要消耗很大的功率来克服接触面间的摩擦阻力，因此技术人员在对其进行改进与发展的过程中可以通过选用绝缘材料制作机体来消除摩擦阻力，并且通过合理选用机体材料和更加科学的结构设计来将感应损耗降到最低，最终期待达到更高的传动效率。

2.传动技术论文 篇二

随着电动螺旋压力机逐渐受到用户的认可,国内各主要螺旋压力机生产厂家相继加大了开发力度。目前电动螺旋压力机的传动特征有两类:电动机直接传动式和电机—机械传动式。国内厂家大都采用后一种方式,即由成对配置的小齿轮(可有多对小齿轮,如图1所示单个小齿轮啮合示意)一起带动大齿轮来传递电机能量,通过螺旋副推动滑块上下运动来锻击工件。对电机—机械传动形式,其中齿轮是压力机的关键零件,对整机的技术性和经济性有较大影响。零件设计的技术经济分析,是把零件费用表达式和物理表达式联合起来进行分析,以求得在目前生产条件下合理的技术经济效果。

2 建立齿轮物理表达式、制造费用表达式和技术经济综合关系式

电机—机械传动式电动螺旋压力机的传动齿轮副中小齿轮是薄弱环节,因此,以小齿轮为主要对象建立各个关系式。

2.1 据齿面接触强度,估算小齿轮分度圆直径[1]:

式中:d1——分度圆直径;

Ad——齿轮副常系数;

K——载荷系数;

T1——传递的转矩;

u——齿轮副齿数比;

ψd——齿宽系数,ψd=B/d1;

σHP——许用接触应力。

2.2 根据齿根弯曲强度估算小齿轮模数

式中:m1——小齿轮模数;

Am——齿轮副常系数;

K——载荷系数;

Z1——小齿轮齿数;

σFP——许用齿根应力;

YFs——复合齿形系数。

2.3 制造费用表达式

本文分析的齿轮制造费用S主要由2部分组成:

S=S1+S2

式中:S1——零件材料费用;

S2——滚齿加工费用(决定于零件的设计要求、加工工艺方法)。

S1=WKw

式中:W——滚齿前毛坯重量,kg;

Kw——含管理费的单位重量材料费用,元/kg。

S2=t1Kt

式中:t1——单件加工时间,h;

Kt——含管理费的单位时间加工费用,元/h。

零件材料费用表达式(设da=λd1):

式中:ρ——材料比重;

B1——小齿轮齿宽,mm;

da——小齿轮大径,mm。

滚齿加工费用表达式:

式中:w1——滚刀每转进给量,mm/r;

n1——滚刀转速,r/min;

q——滚刀头数;

L1——滚刀切入切出行程和,mm。

所以,制造费用表达式为:

2.4 建立综合的技术经济关系式并分析式中各个参数对制造费用的影响

把式(1)、(2)带入式(8)得到按齿面接触强度核算制造费用的综合关系式(9);把式(4)、(5)带入式(8)得到按齿根弯曲强度核算制造费用综合关系式(10)。

下面就综合关系式(9)、(10)中各参数对技术经济的影响分析如下:λ2在齿轮结构给定后,为一定值;Kw是单位重量材料费用,可选质优价廉的材料;Kt是单位时间加工费,在一定阶段为定值;ρ是材料比重为定值;Ad、Am是齿轮副常系数;是与设计载荷和传动比有关的定值;B1取合适值可降低加工费用、增加齿面接触均匀性;是与滚齿行程有关的值,减小可适当降低加工费用;ψd是小于1的数,影响不大;是材料特性系数,优选弯曲许用应力和接触应力,采用先进的工艺方法,可获得紧凑的零件结构尺寸和好的技术经济性。如齿坯采用20Cr Mo Ti材料,齿面采用先进的渗碳淬火工艺可提高接触许用应力;m1加大,Z1减少,对降低加工费用和提高抗弯曲疲劳的能力影响大,应尽量优选一个适合值;w1、n1、q等切削参数应尽量取大值,可提高效率,降低加工费用。

3 应用

以上述小齿轮制造的技术经济定性分析为参考,我公司为10000k N电动—机械传动式电动螺旋压力机传动齿轮选用了如下的材料和齿轮参数:小齿轮材料选用20Cr Mo Ti,大齿轮材料选用价格相对较低的ZG310-570。其他参数见表1。

按该参数制造的齿轮满足了使用要求,获得了合理的结构尺寸,目前使用效果良好。

4 结束语

本文提出的分析方法,主要用在设计阶段,分析影响零件设计技术经济性的各项参数,为合理设计零件结构提供了一个可供参考的依据,可获得较好的技术经济效果。

摘要：利用齿轮接触应力、弯曲应力和滚齿费用表达式,推导出设计传动齿轮尺寸的综合技术经济关系式,分析关系式中各个变量对零件结构尺寸和制造费用的影响。

关键词：机械制造,齿轮,螺旋压力机,设计,经济指标

参考文献

3.液压与气压传动技术的学习思考 篇三

摘要：液压与气压传动技术的学习是依托于《液压与气压传动》课程学习进行的，高课程具有极强的实践性和专业性，对授课教师的综合要求较高。《液压与气压传动》主要包含了气压传动、液压系统控制、气压传动等学习模块。教师要想有效提升其授课质量和教学水平，就必须积极运用各种高效学习策略，坚持理论联系实际，并及时进行课程总结和反馈。

关键词：液压气压传动技术学习思考

0引言

《液压与气压传动》是机械类专业的专业必修课程之一，具有很强的专业性、实践性和技术性。在实际授课环节，教师通常会采取实例分析法和课堂演示法进行课程讲授，以有效激发学生的学习兴趣和热情，积极参与课堂学习，充分锻炼其动手操作能力和自主解决问题的能力。由于液压与气压传动技术输出动力大、使用寿命长、应用范围广等特点，在很多领域中有高技术成果，如自动控制技术、计算机技术、微电子技术等领域。《液压与气压传动》课程的开设在一定程度上推动了液压与气压传动技术的发展，同时也使液压系统和元件的质量和水平有了一定的提高。因此，当前对机械类专业人员而言，熟练掌握此技术对于其求职发展具有十分重要的意义。

1液压与气压传动技术的学习思路和方法

液压与气压传动技术的学习能够使学生更熟练地掌握液压气动元件的工作原理、气动系统设计方法、液压气动系统设计流程、液压控制元件选择等。

对于液压与气压传动技术这样一种技术知识的学习，教师必须在开课之初就强化学生的学习意识和自主分析意识，引导其积极参与课程实践活动，不断提升其实践操作技能。在进行课程前沿介绍和学习特点分析时，教师可以以机器的组合结构为重点，使学生了解和掌握机械传动、流速控制、点传动特点等，并能比较和分析出各传动与控制方式的优势与不足，结合当前相关生产活动的实际需求进行技术改造与创新。接下来，在基础知识学习阶段，教师可以针对学生对课程知识的实际掌握情况，有计划、有重点、有步骤地制定各模块的学习计划，使学生按照课程体系结构更好地掌握各部分内容，如液压气缸结构特点、执行元件运行过程、缸推动力计算、流量控制等。如果学生对这一部分知识掌握情况较好，则教师就可以考虑适当增加实践内容，让学生亲自动手体验液压与气压传动的运行，并能使用压力控制阀和流量控制阀等进行流量控制，以有效提升其创新思维能力和专业实践能力。

控制元件的选择直接影响着液压传动系统的运行效率和质量，一旦元件选择不当就容易导致系统运行失常，影响其使用寿命。在实际授课环节，教师应该以控制元件，尤其是液压阀的控制元件为重点，引导和鼓励学生按照一定步骤正确选择控制元件。在进行选择时，学生必须从元件大小、操纵能力、远控技术等方面进行考虑，力求选出最为合适的控制元件。

一般地，控制元件中的方向控制阀的主要功能为回转路线的确定和更改，它可以根据系统的实际运行需要调节和控制其液压缸的工作情况，或者掌控液压马达的运行速度，使其更好地适应其系统工作环境。

压力控制阀可以有效防止系统出现超负荷运转，延长其使用寿命，它可以通过压缩流体的方式有效地减少因阀门开启而产生的强大冲击力。而这股控制压力主要是由顺序阀、卸荷阀和减压阀综合作用产生的。此外，压力反馈油泵也可以起到防超载的作用，其产生的瞬时控制压力是正常系统压力的四到五倍。

另外，对液压回路的各管道中的流量也必须进行控制。例如，控制主要由流量执行元件的速度决定，其主要控制元件为流量控制阀，它能够在最短时间内控制流量的流速和大小。此外，变量泵同样可以控制执行元件的速度，它可以使多个元件的速度同时降至最低。在此情况下，操作者必须使用独立式流量控制阀在流量控制达到平衡状态的情况下进行流量监控，实现压降大小的自动调节。

在课程学习过程中，教师可以在介绍和分析各个控制元件工作原理和功能结构的基础上，适当补充一些相关拓展性内容。要想保证学生更好地吸收学习知识，教师就必须进一步优化流体传送课程系统的结构，积极改进课程流程

液压就是传递压力和控制流量的主要动力装置，它包括动力元件、辅助元件、执行元件、液压油五部分。其中，液压由于其强大的传动力较易进行物质传输和配置，极大的提升了资源利用效率，符合现代工业生产的实际需求。随着现代生产设备的更新换代，原有的液压系统动力已从传统的液体压力能转化成机械能，液体回转速度较快。

2小结

综上所述，《液压与气压传动》课程作为机械制造类专业的必修课程之一，其实践性和专业性较强，内容涵盖面广、课程体系复杂、理论和实践联系紧密。教师要想提升其授课效率和质量，使学生在较短的学习时间内高质高效地完成学习，授课教师就必须在有限的学时内，全面地、高质量地完成课程的学习任务。随着当前外部社会经济形势的不断变化，学校在进行课程体系建设时也相应地调整其内容，如适当减少理论内容，并增加一些实践操作环节，教师可以结合工程应用实例讲解更好地提升其授课效果。此外，教师还可以针对原技术中存在的问题，提出合理化解决方案，以进一步激发学生分析问题、解决问题的兴趣，发展其创新思维。

参考文献：

[1]刘延俊.液压与气压传动[M].北京：清华大学出版社，2010.

[2]左建民.液压与气压传动[M].北京：机械工业出版社，2011.

[3]张奕.液压与气压传动[M].北京：电子工业出版社，2011.

4.传动技术论文 篇四

小型无人直升机传动系统设计技术研究

传动系统是无人直升机关键系统之一,直接关系着直升机的飞行安全.本文主要以某小型无人直升机为例,阐述传动系统的原理、布置、及一些关键技术问题的分析与解决,并经地面试车表明该传动系统可满足使用要求.

作 者：孙传亮 黄承恭 SUN Chuan-liang HUANG Cheng-gong 作者单位：中国直升机设计研究所,景德镇,333001刊 名：直升机技术英文刊名：HELICPTER TECHNIQUE年，卷(期)：2008“”(2)分类号：V233.1关键词：小型无人直升机 传动系统

5.传动技术论文 篇五

中职授课体系中，《液压传动》这门课程具有抽象性、理论性强等特点，大部分中职学校由于实验器材缺少，无法给学生提供大量的动手实践的机会，因此，以往的教学中多采用图片配合知识点进行讲授的传统教学方法，枯燥乏味，直观性差，学生理解和掌握起来比较难。在新的形势下，如何采用新的手段来提高学生的学习兴趣和学习效果，改善这一局面，成为液压传动授课老师急需解决的事情。经过我们授课教师的初步探索，发现将计算机多媒体技术应用于液压传动教学中，效果很好。

传统的液压传动授课中，在讲解先导式溢流阀工作原理及组成部分时，采取理论讲解配合静态图形的形式，先说明先导式溢流阀是由主阀和先导阀两部分组成，再配合图形一步步的讲解先导式溢流阀的工作原理，虽然有图形加以辅助，但由于太抽象，学生还是难于理解它的工作原理。

这时候，如果利用多媒体技术将书本上抽象的工作原理以动画的形式呈现在学生面前，将抽象的理论知识直观、生动地展现在学生面前,再配合相应的.讲解，使学生加深理解,更快地掌握，则大大地降低了认知负担，便于学生理解和消化知识，同时还能节省大量的板书时间，减轻了教师的工作强度。如果教师能将节约下来的时间用于讲解习题和及时总结,学生将节约的时间对所授内容进行自我消化，则可以大大提高教学效果。一般情况下，利用多媒体技术进行教学，整个教学过程可以分成以下大块：

首先是理论知识教学部分。在讲课过程中先通过辅助PPT课件上的图形讲解先导式溢流阀相关的基础理论知识，再以Y形溢流阀为例说明先导式溢流阀的各组成件名称、结构以及图形符号等。

其次是先导式溢流阀工作原理的演示部分。这部分又分系统压力低于和高于先导阀调定压力这两种情况分别演示先导式溢流阀工作的动画效果图，并配上相应的解说词加以讲解先导式溢流阀的工作原理。

当系统压力低于先导阀调定压力时，先导阀关闭，此时没有油液经过阻尼孔e流动，主阀心上下两腔压力相等，主阀在弹簧4的作用下处于最下端位置，进油口P与回油口T不相通。当系统压力升高，作用在先导阀心上液压力大于调定压力时，先导阀被打开，主阀上腔的压力油经先导阀开口、回油口T流回油箱。这时有压力油经主阀心上阻尼孔流动，因而就产生了压力降，使主阀心上腔的压力低于下腔的压力。当此压力差对主阀心所产生作用力超过弹簧力时，阀心被抬起，进油口P和回油口T相通，实现溢流作用。

通过Flash动画直观形象的液压油走势再配合讲解，学生基本上对先导式溢流阀的工作原理有了明确的概念，这时候就进入教学的第三部分，可以播放一些先导式溢流阀在机械制造等领域中实际工作过程的视频，让学生直观地感受到先导式溢流阀的工作原理、结构特点以及阀体在生产实际中的使用等内容，还可以让他们各自谈谈自己了解的先导式溢流阀的应用内容并加以讨论，加深对理论知识的理解。

但科学研究表明，在学习的过程中，不动手最多能记住70%的知识点，如果将耳朵、眼睛和手三者结合起来，既听又看并动手加以实际操作，则能记住高达90%的知识点，由此可见，最佳的教学方式应该将手、眼、耳结合到一起去进行。而我们在以上教学过程中，虽然已经将理论的、抽象的、静态的内容转换为生动形象的知识进行讲解，并积极组成学生参与讨论，但参照前面的研究结果，最多只能记住70%的知识点，如何才能记得更多的知识呢?这就需要我们教师从缺漏的“动手”层面更进一步探索了。

液压传动这门课涉及的实验较多，而很多学校由于受客观条件影响，有可能存在实验器材不是很充分的状况，这时候如何实现动手功能呢?最有效的方式就是借助相关的仿真软件来解决，最常用的液压仿真软件就是FluidSIM软件，它是由德国Festo公司 Didactic 教学部门和Paderborn大学联合开发的，是专门用于液压与气压传动的教学软件，FuidSIM软件分两个软件，其中FluidSIM-H用于液压传动教学，该软件CAD功能和仿真功能紧密联系在一起，既可以系统学习的概念也可设计和液压气动回路相配套的电气控制回路，易于上手操作。以FluidSIM-H软件为例来看，它的主界面非常直观，元件库在左半部分，设计界面在右半部分，采取直接用鼠标从左边的元件库中拖拉液压元件放在右边的设计区进行设计，回路可以课前设计，也可在课堂上现场设计。这样一来，耳朵、眼睛和手配合，既听又看并加以操作，达到了教学中对于动手能力的要求，能记住更多的知识点。

《液压传动》课程教学中，授课教师要充分利用现代信息技术，通过文字、图像、声音等多种表达方式，采用不同的教学手段将枯燥乏味的理论知识，以多姿多彩、生动有趣的形式展现学生面前，增强学生的学习积极性，提高学习的效果，虽然在教学中运用多媒体技术有许多优点,但是多媒体教学永远都只是一种辅助教学手段，不可能完全地代替课堂教学。总之，在利用现代信息技术辅助教学时,始终本着“以学生为本”的原则 ，并随时根据使用中不断出现的新问题、新情况进行改进 , 不断总结，以便更好地提高教与学的效果和水平。

6.带传动与链传动教案内容 篇六

第一节 带传动

带传动一般是由主动轮、从动轮、紧套在两轮上的传动带及机架组成。当原动机驱动主动带轮转动时，由于带与带轮之间摩擦力，使从动带轮一起转动，从而实现运动的动力的传递。链传动由两轴平行的大、小链轮和链条组成。链传动与带传动有相似之处：链轮与链条啮合，其中链条相当于带传动中的挠性带，但又不是靠摩擦力传动，而是靠链轮齿和链条之间的啮合来传动。链传动又是的啮合传动。

如图所示，带传动一般是由主动轮、从动轮、紧套在两轮上的传动带及机架组成。当原动机驱动主动带轮转动时，由于带与带轮之间摩擦力的作用，使从动带轮一起转动，从而实现运动的动力的传递。、带传动的特点

带传动一般有以下特点：

1.带有良好的饶性，能吸收震动，缓和冲击，传动平稳噪音小。

2.当带传动过载时，带在带轮上打滑，防止其他机件损坏，起到保护作用。3.结构简单，制造，安装和维护方便。

4.带与带轮之间存在一定的弹性滑动，故不能保证恒定的传动比，传动精度和传动效率较低。

5.由于带工作时需要张紧，带对带轮轴有很大的压轴力。6.带传动装置外廓尺寸大，结构不够紧凑。7.带的寿命较短，需经常更换。

由于带传动存在上述特点，一般情况下，带传动传动的功率P≤100KW，带速v=5-25m/s，平均传动比i≤5，传动效率为94%-97%。同步齿形带的带速为40-50m/s，传动比i≤10，传递功率可达200KW,效率高达98%-99%。

带传动的类型

带传动根据横截面形状不同可分为平带传动、V带传动、多楔带、圆形带、齿形带如图2所示。

平带有胶帆布带、编织带、锦纶复合平带。各种平带规格可查阅有关标准。平带传动结构最简单，平带绕曲性好，易于加工，在传动中心距较大场合应用较多。高速带传动通常也使用平带。

目前在一般传动机械中，应用最广的是V带传动。传动时，V带只和轮槽的两个侧面相接触，即以两个侧面为工作面，根据槽面摩擦原理，在同样的张紧力下，V带传动较平带传动能产生更大摩擦力，这是V带传动最主要的优点，此外，V带传动传动较大，结构更紧凑。

多楔带：它是在平带基体上由多根V带组成的传动带。可传递很大的功率。圆形带：横截面为圆形。只用于小功率传动。

同步带传动是一种啮合传动，兼有带传动合齿轮传动的特点。同步带传动时无相对滑动，能保证准确的传动比。传动功率较大（数百千瓦）、传动效率高（达0.98），传动比较大（i<1

220），允许带速高（至50m/s），而且初拉力较小，作用在轴和轴承上的压力小，但制造、安装要求高、价格较贵。

传动带的张紧、安装和维护

1、传动带的张紧

带经一段时间使用后，会因带的伸长而产生松驰现象，使F0下降，为保证正常工作，应定期检查F0大小。如F0不合格，重新张紧，必要时按装张紧装置。Ｖ带的张紧方法有：

①定期张紧法，滑道式张紧装置，图摆架式——或称改变中心距法 ②加张紧轮法，（当a不能调整时用）

张紧轮位置：①松边常用内侧靠大轮；②松边外侧靠小轮

张紧轮一般放在松边内侧，尽量靠大轮，使带呈单向弯曲且不致使小轮包角α1过小。如教材图，张紧轮装在松边外侧以增大α轮包角α1。

2、带传动安装和维护

①安装时不能硬撬（应先缩小a或顺势盘上）

②带禁止与矿物油、酸、碱等介质接触，以免腐蚀带，不能曝晒 ③不能新旧带混用（多根带时），以免载荷分布不匀 ④防护罩 ⑤定期张紧

⑥安装时两轮槽应对准，处于同一平面。

图5 带传动装置的安装

第二节 链传动、链传动的类型

链传动是以链条为中间传动件的啮合传动。如图3所示为链传动由主动链轮

1、从动链轮2和绕在链轮上并与链轮啮合的链条3组成。

按照用途不同，链可分为起重链、牵引链和传动链三大类。起重链主要用于起重机械中提起重物，其工作速度v≤0.25m/s；牵引链主要用于链式输送机中移动重物，其工作速度v≤4m/s；传动链用于一般机械中传递运动和动力，通常工作速度v≤15m/s。

传动链有齿形链和滚子链两种。齿形链是利用特定齿形的链片和链轮相啮合来实现传动的，如图4所示。齿形链传动平稳，噪声很小，故又称无声链传动。齿形链允许的工作速度可达40m/s，但制造成本高，重量大，故多用于高速或运动精度要求较高的场合。本章重点讨论应用最广泛的套筒滚子链传动。

图3 链传动 图4 齿形链

2、链传动的特点

(1)和带传动相比。链传动能保持平均传动比不变；传动效率高；张紧力小，因此作用在轴上的压力较小；能在低速重载和高温条件下及尘土飞扬的不良环境中工作。(2)和齿轮传动相比。链传动可用于中心距较大的场合且制造精度较低。

(3)只能传递平行轴之间的同向运动，不能保持恒定的瞬时传动比，运动平稳性差，工作时有噪声。

通常链传动传递的功率P≤100KW，中心距a≤5～6m,传动比i≤8,线速度v≤15m/s,广泛应用于农业机械、建筑工程机械、轻纺机械、石油机械等各种机械传动中。

链传动的布置、张紧和润滑

1、链传动的布置

链传动的布置按两轮中心连线的位置可分为：水平布置(图6 a)、倾斜布置（图6 b）和垂直布置（图6 c）三种。通常情况下两轴线应在同一水平面（水平布置）。两轮的回转平

面应在同一平面内，否则易引起脱链和不正常磨损。应是链条紧边在上松边在下，以免松边垂度过大使链与轮齿相干涉或紧松边相碰。倾斜布置时，两轮中心线与水平面夹角应尽量小于45°。应尽量避免垂直布置，以防止下链轮啮合不良。

(a)(b)(c)

图6

2、链传动的张紧

链传动工作时合适的松边垂度一般为：f =(0.01~0.02)a，a为传动中心距。若垂度过大，将引起啮合不良或振动现象，所以必须张紧。最常见的张紧方法是调整中心距法。当中心距不可调整时，可采用拆去1～2个链节的方法进行张紧或设置张紧轮。张紧轮常位于松边。张紧轮可以是链轮也可以是滚轮，其直径与小链轮相近。

3、链传动的润滑

7.电气传动技术的发展及展望 篇七

1 数字控制和数据通信成为电气传动控制的主要手段

最早的自动控制手段是机械控制, 后来逐步让位于电气控制和电子控制。近代的电气传动控制手段中, 电子控制占了很大的比例, 常用的电子控制方法有两种:模拟控制和数字控制。自20世纪70年代以来, 体积小、耗电少、成本低、速度快、功能强、可靠性高的大规模集成电路微处理器已经商品化, 把电子控制推上了一个崭新的阶段, 以微处理器为核心的数字控制成为现代电气传动系统控制器的主要形式。目前, 常用的微处理器有:单片机 (SCP) 、数字信号处理器 (DSP) 、精简指令集计算机 (RISC) 和包含微处理器的高级专用集成电路 (ASIC) 。

由于计算机除一般的计算功能外, 还具有逻辑判断和数值运算的能力, 因此数字控制和模拟控制相比有两个突出的优点: (1) 数字控制器能够实现模拟控制无法实现的各种比较复杂的控制策略, (2) 数字控制系统能够完成故障的自诊断, 提高诊断过程的智能化。在模拟控制过程中, 为了使系统的稳定性提高, 往往采用闭环控制, 使用比例积分调节器。当系统突然受到干扰作用时, 输出量发生变化, 通过负反馈, 在比例积分调节器的作用下, 使得系统的输出量回到原来的数值。只要偏差存在, 比例、积分两部分就同时起作用。在过渡过程中, 会使输出量出现超调现象, 系统会出现振荡现象, 若比例作用太强, 会影响系统的正常工作。在采用微机数字控制时, 可以将比例、积分作用分离开。当偏差大时, 只让比例部分起作用, 以快速减少偏差。当偏差低到一定程度后, 再将积分投入, 以最终消除稳态误差。这样两种作用各得其所, 避免了相互之间的矛盾, 提高了系统的控制性能。

2 电力电子变换器是信息流与物质/能

量流之间必需的接口

电力电子技术是信息流与物质/能量流之间的重要纽带, 如果没有电力电子变换, 没有弱电控制强电的接口, 则信息始终就是信息, 不可能真正用来控制物质生产。现在, 电力电子技术的发展正处于壮年期, 新的电力电子器件和变换技术仍在不断涌现出来。电力电子器件的发展已经经历过三个平台:晶闸管 (SCR) , (2) GTR和GTO, (3) IGBT。目前, 市场上能够广泛供应的IGBT其电压和电流容量有限, 一般只够中、小容量的低压电气传动使用。容量再大时, 还得采用GTO, 而GTO的可靠性总是不能令人满意的。于是世界上很多电力电子企业和研究所都在努力开发新型的高压功率开关器件, 已经问世的有IGCT, IEGT以及3300-6000V的IGBT等。可供中压、大容量电气传动使用。电力电子器件的进一步发展方向是;模块化和集成化、高频化、改善封装、采用新材料 (如Si C) 等。为电气传动的信息化、智能化的控制提供了重要基础和保障。在电力电子变换器中, 用于控制直流电机的主要是由全控器件组成的斩波器或PWM变换器, 以及晶闸管相控整流器。用于控制交流电机的主要是变压变频器, 其中中、小容量的多为PWM变换器。

随着电力电子变换器的日益普及, 谐波和无功电流给供电网造成的“电力公害”越来越值得重视。解决的方法是 (1) 采用有源滤波和无功补偿, (2) 开发“绿色”电力电子变换器, 这种方法要求功率因数可控, 各次谐波分量小于国际和国家标准允许的限度, 显然这是一种治本的最好办法。目前已经应用的绿色变换器有:双PWM交-直-交变换器、多单元串联的中压变换器、多电平中压变换器等。受到普遍重视还在开发的有:交-交矩阵式变换器, 它具有输入电流和输出电压都接近正弦波、能量传输可逆、可省去直流滤波电容等优点。

3 可控交流电气传动逐步取代直流传动

直流电气传动和交流电气传动在19世纪先后诞生。在20世纪大部分年代里, 鉴于直流传动具有优越的可控性能, 高性能可调速传动一般都用直流电机, 而约占电气传动总容量80%的不变速传动则采用交流电机, 这种分工在当时已经成为举世公认的格局。直到20世纪70年代, 由于采用电力电子交换器的高效交流变频传动开发成功, 结构简单、成本低廉、工作可靠、维护方便、效率高、转动惯量小的交流笼型电机进入了可调速领域, 一直被认为天经地义的交直流传动按调速分动的格局终于被打破了。此后, 交流调控传动主要沿着下述三个方向发展和应用: (1) 一般性能的节能调速和工艺调速, (2) 高性能交流调速系统, (3) 特大容量、极高转速的交流传动。

交流调速在国内外发展十分迅速, 交流传动中一般采用交-直-交变频。变频调速就是把50Hz的交流电源变成直流电, 再把直流电逆变不同频率的交流电, 电动机的转速将由变换后的电源频率来控制的调速的方法。

国民经济要可持续发展, 就必须节约能量。采用变频调速以后, 节约电能的效果是相当可观的, 在实际的电气传动中, 应用于风机、泵、压缩机的电动机大约占40%, 而实际应用变频调速的只占5%左右。交流变频调速还有待进一步推广应用。

采用变频调速以后, 还带来一些设计观念上的变化, 我们过去长期以来设计制造电动机的时候主要考虑起动转矩, 把起动转矩大当作一个基本出发点。鉴于增加启动电阻就增大了起动转矩, 异步电动机定子常采用双笼或深槽结构。在启动的时候, 磁场对转子强切割, 产生的集肤效应, 把转子电流排到外绕组中, 外绕组电阻就很大, 这样启动电阻就大, 以保证足够的起动转矩。这么一来, 转子尺寸加大了, 不光是转子加大, 定子也会加大, 等于是材料要多了, 重量增加了。有了变频调速后, 随频率从低到高的变化, 电机的启动转矩自然会变得比较大。这样一来, 在电机设计制造思想上, 可以摆脱启动转矩的限制, 按照新的或者说按变频调速的工况来重新考虑, 既可以使电机效率提高, 还可以使电动机小型化, 这是我们走变频专用机高效的一条重要思路。这和为提高电动机效率而必须使用更多铜、特材料的设计思路是不一样的。

随着信息化、智能化技术的不断发展。电气传动技术将向着网络化控制与管理的方向迈进。

参考文献

[1]《电气传动自动化》

8.传动技术论文 篇八

关键词：汽车 发动机 传动杆 剖分 技术

0 引言

传动杆是发动机中高精度的关键零件，由传动杆体、传动杆盖共同组成。在传统制造工艺中，传动杆体和盖的制造依赖两种方法：①传动杆体和盖整体锻造→锯切分离→接触面机加工→装配。②传动杆体—盖分别锻造→接触面机加工→装配。采用上述两种工艺，不仅需对传动杆体和盖的联接面进行铣削和磨削，并且在该联接面上还要钻铰螺栓定位孔和攻螺纹孔，或者切制端面齿，钻铰定位销孔和钻螺栓孔等，以便将来能使传动杆体—盖实现精确合装。为此，需要较多的加工机床，经过十几道工序，耗费大量的加工工时。针对传动杆传统制造工艺中的缺点，为了降低制造费用和工时，提高配合精度，传动杆断裂剖分工艺被提出，并首先于80年代中，由Alfling公司在德国申请专利。其后，有关研究不断在美、德获得进展。进入90年代，该工艺在工业发达国家进入实际应用生产阶段。适用的毛坯由最初的粉末锻造传动杆，发展到中高碳钢锻造传动杆，使用的厂家覆盖了美国三大汽车公司，以及德国奔驰、宝马等著名企业。目前国内应用该技术的厂家是一汽大众发动机厂，引进德国技术装备，适用于每缸五气门新型发动机传动杆。

1 汽车传动杆断裂分析技术

锻造的传动杆毛坯，在实施断裂剖分之前，先粗镗传动杆大头孔，然后在其预定断裂处加工两个对置的沟槽，为应力集中点，将传动杆大头孔套装到一台进行断裂剖分的装置的两个半芯轴上，并将传动杆进行定位和夹紧。然后利用冲击力，将用来胀裂传动杆的楔插入上述半芯轴中，此时在楔的冲击下，传动杆的大头孔在沟槽处被断裂剖分为传动杆体和传动杆盖。这种新工艺，使分离后的传动杆和传动杆盖能直接在断裂面处自然精确合装，无需加工配合面，达到了减少加工工序和减少加工机床的目的。此外，除传动杆剖分面具有较高的配合精度外，还由于其剖分接触面是凸凹不平的，大大提高了接触面积，从而提高了传动杆承载能力。

2 汽车传动杆断裂的剖分机理

2.1 脆性断裂 该工艺的理论基础是断裂力学中的脆性断裂理论。据断裂力学可知，断裂过程中裂纹表面通常有三种位移形式，即张开型、前后滑移型、平面剪切型。当物体受垂直于断裂平面的正应力拉力时，属张开型断裂，这是脆性断裂产生的形式和条件。脆性断裂具有以下发生特点：①断裂时承受的工作应力较低，通常远远低于材料的屈服强度，塑性变形小；②断裂受温度影响较大；③断口方向与正应力相垂直。传动杆断剖工艺正是依照脆性断裂的上述特点，通过在传动杆大头内侧开出V型槽，然后施加垂直于预定断裂面的正应力，满足脆性断裂的发生条件，使传动杆体一盖在不发生塑性变形的情况下被分离。应关注以下几个问题：①毛坯材料；②V型槽形状与所需应力关系；③操作温度。

2.2 毛坯材料 由于脆性材料更易发生脆性断裂，适于采用断剖工艺制造的传动杆，主要采用下述三种材料的毛坯：①粉末锻造毛坯；②可锻铸铁；③70高碳钢。这三种材质的毛坯，室温下可实现脆性断裂，传动杆大头孔不产生明显塑性变形，其变形量≤40μm，经机加工后，其圆度误差可减为3μm。此外，45～55锻钢毛坯也可使用断剖技术进行传动杆制造，但必须保证在－40℃时，才可实现脆性断裂，保证胀裂后的变形足够小。

2.3 温度影响 断裂剖面如同冲压面一样，通常分为三区，由断裂源向外依次可分为纤维区、放射区、剪切唇。当断面的放射区较宽时，表示材料的塑性差，脆性较大。反之，纤维区较大，表明材料的塑性及韧性较好。如何加大放射区宽度，缩小纤维区宽度，是实现脆性断裂的条件。温度对断口三要素各区大小的影响，材料为40Cr，当温度低于室温时，放射区即已显著增大，这样为室温下实施传动杆的断剖工艺提供了实验保障。

2.4 沟槽深度a与断裂强度的关系 裂纹(V形槽)深度与断裂强度σc成反比，即对于一定的应力值，存在着一个临界的裂纹深度ac，当裂纹深度小于此值时，裂纹是稳定的，只有大于此值时，裂纹失稳，裂纹愈深，材料的临界断裂应力愈低。当带缺口的结构受外力时，在裂纹尖端附近产生一应力强度因子KIC(又称材料断裂韧性值)控制的应力。当外力增加时，裂纹尖端的应力强度因子随之增加，当KI达到某一临界值KIC时，裂纹发生失稳，结构脆性断裂，即KI≥KIC。对于一定的材料，KIC为一常值，可查表求出，也可通过测试方法确定(更加精确)。KIC值越低，越易发生脆性断裂。因而对KIC值的测试计算，应是研究断剖机理的重点。根据KIC原理，对于一个给定尺寸的缺口可以计算出作用应力。反之，对于给定作用应力的构件，可以预测临界裂纹尺寸。这一原理为传动杆断裂剖分提供了设计依据。

3 汽车传动杆断剖装置的设计

设计合理的断裂剖分装置是实施断裂剖分的关键因素。其设计原则是：①断裂力能瞬时突然作用，这是因为力的施加速度对实现脆性断裂有重要影响。②在这一过程中，传动杆要牢固安装不能活动。在分离过程中，传动杆体、盖只能发生相背离的直线运动，任何传动杆体、盖之间的相对转动，都会引起不必要的塑性变形导致将来不能进行正常的合装。断剖装置主要包括：固定底座、传动杆盖支座、传动杆体支座，每个支座配有导轨，可使支座在一定范围内，沿导轨做垂直于断裂平面的移动，还具有可插入楔块进行分离的分瓣芯轴等。

4 小结

9.带传动实验报告 篇九

一、实验目的 1、了解带传动试验台的结构和工作原理。

2、掌握转矩、转速、转速差的测量方法，熟悉其操作步骤。

3、观察带传动的弹性滑动及打滑现象。

4、了解改变预紧力对带传动能力的影响。

二、实验内容与要求

1、测试带传动转速 n 1、n 2 和扭矩 T 1、T 2。

2、计算输入功率 P 1、输出功率 P 2、滑动率 e、效率 h。

3、绘制滑动率曲线 e—P 2 和效率曲线 h—P 2。

三、实验设备

带传动实验台 A 型

四、带传动实验台主要技术参数

直流电机功率为

W

调速范围

rpm

初拉力最大值为

g

皮带轮直径

D 1 =D 2 =

mm

五、计算式

滑动率 e

  v vvn nn1 211 21

效率 h

  PPT nTn212 21 1

式中：

T 1、T 2

为主、从动轮转矩（N×mm）

n 1、n 2

为主、从动轮转速（r/min）

五、实验数据记录及计算结果

0F =2 kg

序号

1n

(r2n(r

（%1T

(N2T(N1P

(W2P

(W(%实验名称

日

期

班

级

姓

名

学

号

成绩

pm)

pm)）

·m)

·m))))

0F =3 kg

序号

1n

(rpm)

2n

(rpm)



（%）

1T

(N·m)

2T(N·m)

1P

(W)

2P

(W)

(%)

八、用坐标纸绘制滑动率曲线 --2P 和效率曲线 --2P。

九、思考题

1、带传动的弹性滑动和打滑现象有何区别？它们各自产生的原因是什么？

2、带传动的预紧力对带的传动能力有何影响？

10.螺旋传动 篇十

螺旋传动是利用螺杆和螺母组成的螺旋副来实现传动要求的，它主要用于将回转运动转变为直线运动，同时传递运动和动力。

根据螺杆和螺母的相对运动关系，螺旋传动的常用运动形式主要有以下两种：

螺杆转动，螺母移动（多用在机床进给机构中）

螺母固定，螺杆转动并移动（多用于螺旋起重器） 螺旋传动按其用途不同，可分为以下三种类型：

传力螺旋 它以传递动力为主，要求以较小的转矩产生较大的轴向推力，用以克服工件阻力，

如各种起重或加压装置的螺旋。这种传力螺旋主要是承受很大的轴向力，一般为间

歇性工作，每次的工作时间较短，工作速度也不高，通常具有自锁能力；

传导螺旋 它以传递运动为主，有时也承受较大的轴向力，如机床进给机构的螺旋等。传导螺

旋常需在较长的时间内连续工作，工作速度较高，要求具有较高的传动精度；

调整螺旋 它用以调整、固定零件的相对位置，如机床、仪器及测试装置中的微调机构螺旋，

调整螺旋不经常转动，一般在空载下调整。

螺旋传动按其螺旋副摩擦性质的不同，又可分为：

滑动螺旋滚动螺旋

静压螺旋

二、滑动螺旋的结构和材料

滑动螺旋的结构主要是指螺杆、螺母的固定和支承的结构形式。螺旋传动的工作刚度与精度等和支承结构有直接关系，当螺杆短而粗且垂直布置时，如起重及加压装置的传力螺旋，可以利用螺母本身作为支承（右图所示）。当螺杆细长且水平布置时，如机床的传导螺旋（丝杠）等，应在螺杆两端或中间附加支承，以提高螺杆工作刚度。螺杆的支承结构与轴的支承结构基本相同，可参见第12、13和15章的内容。

组合螺母 螺母的结构有整体螺母、组合螺母和剖分螺母等形式。整体螺母结构简单，但由磨损而产生的轴向间隙不能补偿，只适合在精度要求较低的螺旋中使用。对于经常双向传动的传导螺旋，为了消除轴向间隙和补偿旋合螺纹的磨损，常采用组合螺母（左图）或剖分螺母。

11.传动技术论文 篇十一

关键词：机械传动 关键零部件 故障预测

0 引言

在机械传动系统的运行当中，因为长时间连续性的工作，所以其关键零部件非常容易磨损，以及出现各种各样的故障情况。由于故障因素的出现，进而使得整个系统无法保持正常状态运行。而我国在这方面的研究起步晚，对于故障预测技术之上还存在很大的不足，无法有效的进行故障预测。

1 机械传动系统关键零部件故障预测技术概述

从广义而言，故障预测技术有三大功能，第一是能够有效的进行故障检测，并且将早期故障进行隔离处理。第二是确认设备目前所存在的故障程度。第三是对故障发生时间进行预测，估计其剩余使用寿命。

2 HSMM故障预测技术研究

2.1 故障预测模型 首先建立，预测模型图。其中利用高斯分布函数表示每个宏观状态，其所驻留的时间所显示的分布函数为P（dn/hi），则：

T=∑■■D（hi）

logP（Sλ，T）=∑■■logP（dn/hi）

当满足以上条件，则每个退化状态所驻留的时间是：

D（hi）=μ（hi）+ρσ2（hi），ρ=（T-■μ（hi）/■σ2（hi））

在以上式子①的基础之上，再利用后向递归法进行计算，最终确认已经进入退化状态的关键零部件剩余使用寿命。假设目前关键零部件的退化状态是i，而使用寿命则用RULi表示其剩余寿命时间。

2.2 预测步骤 对于故障的预测有以下四个步骤：第一，提取特征信息。将所有的相关数据进行预处理，使之符合使用需求。根据相应的方式提取所需特征信息，并且将其当做该关键零部件的观测值，以表示其在整个寿命周期当中的任意时刻。最后形成观察值序列O（k），设置其长度是T。第二，参数估计。在第一个步骤的基础之上可以得出一个转移矩阵aij，其中i不小于零，j不大于N，利用该矩阵表示其退化状态。每个退化状态持续时间密度函数均值是μ（hi），以及σ2（hi）方差。最后依据式子①计算出在该状态之上所驻留的时间单元，D（h0）、D（h1）、D（hN-1）。第三，确定退化状态。第四，根据所获得的相关信息，利用后向递归法进行计算，最终得出所剩寿命的平均值，以及方差。

2.3 实例分析 第一，对HSMM进行全寿命预测模型训练。首先将所获得有关寿命数据编号，每三十分钟从中提取一个样本，并将样本编号，最终可以获得六十三个文件。为了获取在相同的工作条件之下，发生同样故障的多组寿命数据，则可以使用递进方式，同样进行相应编号。如此到最后能够得到三个周期数据，将前两组当做训练样本，最后一组是测试样本。利用提取特征信息的方法获得尺度一和尺度二，使其能够将故障程度反映出来，并且将特征信息相量定为与其有关的特征尺度熵。进而可以得出长度是六十三的观测值序列O（k），将两组数据所形成的序列当做HSMM全寿命预测模型的训练样本集。

由于关键零部件在整个寿命过程当中的运行状态可以划分为七个，相应的就会有七个对应HSMM模型，通过假设得出初始概率的分布矢量。由于模型训练和状态转移矩阵之间相互影响不大，所以在产生转移矩阵之时可以通过等概率方式进行。

在以上的条件之下，假设最大的迭代步是一百，收敛误差是0.000001，则可以得到七个对应预测模型。在该实例当中迭代为四十次左右，则进行模型收敛，最后获得退化状态驻留时间均值和方差。

第二，预测和验证。利用以上提到的特征尺度熵确认样本的退化状态，以及第二章第一部分提到的公式，选择十个样本进行预测和验证。最终得出结果如图1所示。通过图表内容可以得出结论，退化状态2、3、4验证之后的实际结果不在预测所划分的区间之内，说明该项预测不正确。其余则被包含在剩余寿命的预测区间之内，说明其正确。整体看来正确率较高，预测结果效果显著。

■

3 结语

综上所述针对机械传动关键零部件进行故障预测技术，可以首先建立有关模型，然后针对退化的状态和剩余寿命进行预测，最终确认预测结果，以最大限度提高寿命利用率。

参考文献：

[1]周志刚.随机风作用下风力发电机齿轮传动系统动力学及动态可靠性研究[D].重庆大学，2012.

[2]曾庆虎.机械动力传动系统关键部件故障预测技术研究[D].国防科学技术大学，2010.

[3]吴斌.旋转机械易损关键零部件故障诊断方法研究[D].大连理工大学，2012.

12.拖拉机无级变速传动技术及其应用 篇十二

由于用户需要使用拖拉机完成多种不同类型的耕作和运输作业任务, 作业环境恶劣, 外界负荷波动频繁, 这就要求发动机或变速箱的传递功率、速度变化范围宽, 能适时地变更转速和转矩以适应负荷和行驶阻力的不断变化, 保证拖拉机的动力性和燃油经济性。

无极变速拖拉机在各种作业条件下, 可实现不停车换挡, 可靠性高, 与发动机的匹配性能好、更省油、速度更流畅, 为用户提供了优秀动力解决方案。

无级变速 传动即C V T ( Continuously VariableTransmission) , 也就是变速箱速比连续可变的一种传动系, 它克服了有级变速器固有的齿轮速比不连续的缺点, 具有速比连续, 传递动力平稳, 适应性强等优点。

从理论上讲, 无级传动提供了在任何条件下使发动机工作在最佳经济性或最佳动力性工况的可能, 能够实现发动机与整车的理想匹配, 改善拖拉机的燃油经济性、动力性、舒适性和排放性能。

但就目前技术而言, 商品化的CVT产品往往只能在某一速比范围内实现速比的连续变化, 即使是可以实现速比在很宽范围内的连续变化的产品, 往往也只能在很窄的速度范围内具有较高的效率。如何实现CVT在很宽速比范围具有较高的效率, 并做到速比的精确控制, 是开发无级变速拖拉机的关键技术之一。

无极变速传动系按传动方式可分为以下5种。

一是机械传动。机械无级传动是通过摩擦驱动实现传动系速比连续变化的传动方式。按有无中间机件可分为直接接触的摩擦无级变速和有中间机件的间接接触的摩擦无级变速2种。

在直接接触的摩擦无级变速中, 常见的有行星摩擦机械无级变速。有中间机件的间接接触的摩擦无级变速中, 常见的有金属带式无级变速、锥环式无级变速、金属链式无级变速、半环形无级变速、行星锥轮无级变速、钢球锥轮式等。笔者仅就金属带式和锥环式无级变速器简要说明机械无级传动的工作方式。

金属带式无级变速器如图1所示。目前在汽车上广泛应用的是V形金属带式无级变速器, 它由一条传递动力的金属带和2个可变工作直径的带轮构成。

图2 锥环式无级变速器

金属带式无级变速器的主动带轮和被动带轮各由可沿轴向相对滑动的两个锥盘组成。在液压控制机构的作用下, 锥盘靠近, 锥盘之间的凹槽变窄, 钢带向带轮外缘移动, 带轮工作半径变大, 当带轮的两个锥盘向相反方向滑动时, 带轮工作半径变小, 同时改变主动带轮和被动带轮的工作半径, 可实现速比的连续变化。

对于金属带式无级变速器来说, 与传统的液力传动的自动换挡变速箱相比, 制造成本稍高, 多数情况下无法维修只能整体更换。

它的最大缺点无疑就是它无法承受较大扭力和转速, 因为它依靠金属带来传动, 如果扭力超过金属带传动的极限, 金属带就会出现打滑或断裂, 这样就无法进行动力的传递。同样, 如果转速过高, 金属带也会发生打滑或断裂等情况。

锥环式无级变速器如图2所示, 主要元件包括滚锥、传动环、胀紧机构和速比调节执行机构, 这些机构都是纯机械控制的。

变速系统由输入滚锥、输出滚锥和传动环构成。传动锥环环绕在输出锥或者输入锥上, 通过改变滚锥的半径和角度就能很容易调整起步速比, 超速速比及速比范围, 结构较为简单。

然而, 从目前的情况来看, 依然有许多问题有待解决, 比如脆弱零件尤其是锥环的可靠性还不是很高, 由于依赖摩擦力来传递动力, 零件之间会产生大量的摩擦热量, 系统也离不开牵引油的冷却。

综上述可以看出, 机械传动CVT的共同特点是靠摩擦或金属带的拖拽驱动来实现动力传递和速比的变化, 受工艺的限制和摩擦传动的特性, 其传递扭矩有限、不耐冲击, 因此并不能满足大功率拖拉机的需要。

二是流体传动, 可分为静液压传动和液力传动。

静液压传动 (HST) , 如图3示通过液体介质的压力能来传递动力, 常采用液压泵和液压马达组成的闭式回路, 通过连续改变液压泵排量的大小, 进行无级调速。

HST由于其转矩容量大, 体积小, 启动快, 动作灵活, 能实现连续在正反转范围内平稳地无级变速, 在车辆传动中有较大的应用潜力, 但由于制造成本高、效率较低, 高效工作区范围窄等因素, 限制了它在大功率农业拖拉机上的应用。

液力传动依靠液体的动能传递功率, 其类型主要包括液力偶合器和液力变矩器2种。其中, 液力变矩器有3个工作轮, 具有无级变速和变矩的特点, 对外部载荷有自动调节和适应的功能。

优点是具有较好的减震性能, 加速性能, 车辆起步平稳, 能够有效地降低传动系的尖峰载荷, 延长了传动系的寿命。其缺点是传动效率低, 工艺复杂, 制造成本高、不能精确控制传动速比, 故在农业机械上很少应用。

三是电气传动。基本上可以分为电磁滑动式、直流电动机式和交流电动机式3大类。

采用电力传动的动力装置易于布置与维修, 可实现无级变速, 操纵充分利用引擎功率, 且不用变速箱, 易实现自动化。但由于其价格高, 能容量小, 目前, 除在无轨电车上应用外, 在超重型车传动系中的应用仍未特别广泛。

四是液压机械双流 (混合) 传动。它是一种具有功率分流汇流功能的复合传动系统, 能够解决无级调速扭矩输出能力不足、传递功率不够大等缺点, 具有可控制的无级调速性能, 能够充分发挥发动机功率, 持续输出大扭矩。

动力源的功率以某种方式 (定轴齿轮系或行星排等) 呈两路甚至多路分流, CVT只传递、调节分流功率中的一路, 然后通过其他方式对各路功率汇流, 最终实现调速和传递功率。

现有拖拉机的传动系统主要采用液压机械复合无级自动变速系统 (HM-CVT) , 它通过机械传动实现传动的高效率, 利用小功率的液压元件使整个系统获得了无级变速的特性, 液压传动与机械传动相结合实现液压机械传动无级变速, 使整个传动系统的传动效率得以大大提高。

动力源通常采用多个离合器和行星排, 组成多个工作段连续无极变速结构, 以扩大传动比范围和提高传动效率。

HM-CVT的控制比较复杂, 控制系统不仅要通过调节变量泵马达系统的排量比来实现每个工作段内的无极变速, 还要在段末控制离合器的结合或分离, 实现工作段切换。目前, 具有开发HM-CVT经验的公司主要有采埃孚 (ZF) 、克拉斯 (Class) 、约翰迪尔 (JohnDeere) 和芬特 (Fendt) 等。HMCVT主流的类型可分为定轴分流+行星合流和行星分流+定轴合流2种。

ZF、Class、John Deere、CNH公司均采用定轴分流+行星合流技术方案。最为典型的是ZF公司的伊康姆 (Eccom) 传动系, 将功率分为液压和机械两路传递, 分流机构分流后液压马达在正向和反向最大速度之间来回无级变速, 其每一个行程与行星齿轮机构的一种工况相配合, 最后两路汇合形成由若干无级调速段相衔接并逐段升高的全程无级变速。液压路只负担最大功率的一部分, 其他功率都由机械路传递, 这相当于将液压无级变速功率扩大, 传动总效率相对液压传动的效率也显著提高。

采用Eccom传动系后使后段变速箱为行星结构, 元件少, 结构紧凑, 占用空间小, 但由于前后箱均为行星结构, 同轴共计4排行星排, 结构复杂, 精度要求高, 加工难度大、离合器油压控制结构复杂。

Fendt公司则采用行星分流+定轴合流技术方案, 单行星排+简单的两档定轴换速机构。输出转速取决于泵-马达的排量比, 输出扭矩取决于泵-马达的排量。与现有行星合流方案相比, Fendt公司所采用的技术方案可使行星换挡机构变得简单, 但与此同时, 该方案也可导致发动机在低速段效率很低, 段间变速控制系统复杂, 清洁度要求高, 并且大排量专用液压元件制造成本极高。

截止目前, 在市场上推出CVT拖拉机的国内拖拉机制造商仅有第一拖拉机股份有限公司, 在今年的春季全国农机展上, 展出了其最新CVT产品即东方红LW4004大功率轮式拖拉机。

东方红LW4004大功率轮式拖拉机的传动系无级变速箱采用了液压机械双流传动机构+定轴换段的技术方案, 工作原理与国外大功率拖拉机产品相同, 它是结合一拖公司现有制造技术制订出来的无级变速方案。

图4 东方红LW4004大功率轮式拖拉机

东方红LW4004拖拉机液压机械双流传动机构在液压机械双流传动机构后部串联一个4+1段的动力换挡变速箱, 液压机械双流传动机构是由一套闭式液压系统和2个差动行星机构通过一对定轴齿轮形成的封闭差动轮系构成的。原理是发动机动力由定轴齿轮分成两路, 机械路动力直接进入汇流行星排, 液压路动力通过变量柱塞泵、柱塞马达进入汇流行星排, 形成对行星排的两路输入, 利用差动轮系的运动合成特性, 以及两个行星排不同的速度特性, 形成两路不同性质的速度输出。

液压路动力通过对双向变量柱塞泵流向和流量的调整, 使马达的转速和旋向改变, 由于液压马达在正向和反向最大速度之间无级变速, 其每一个行程与双流传动机构后的一个变速箱段位相配合, 最后形成由若干无级调速段相衔接并逐段升高的全程无级变速。

东方红LW4004大功率轮式拖拉机的结构与国外无级变速传动系相比, 没有采用国外所使用的同轴多排行星实现调速和换段技术, 降低了加工和装配难度, 使东方红拖拉机装配简单。

东方红无级调速液压元件也没有采用国外使用的专用液压元件与传动系高度集成的方案, 这样虽然造成了无级变速方案外形结构庞大, 但避开了使用专用液压元件, 通过采用市场上通用的液压元件, 降低制造成本。

从技术先进性来看, CVT拖拉机与机械换挡和动力换挡拖拉机相比, 其性能更好、操作更舒适性。但目前拖拉机CVT技术还掌握和封闭在几家发达农机公司手中, 国内拖拉机生产企业CVT开发难度更大、成本更高, 限制了CVT拖拉机在国内的应用。

从当前市场上看, 目前在欧美发达农机公司产品配置中, 74 kW (100 hp) 以下拖拉机以同步器机械换档传动系为主;74~110 kW (100~150 hp) 拖拉机以部分动力换档为主, 可选机械传动系或部分可选CVT传动系;而117 kW (160 hp) 以上则多数采用电控部分或全动力换档, 同时部分可选配CVT传动系。

各农机公司主要通过不同功率段的不同配置来满足不同档次用户的需求。因此, 机械换档、动力换挡传动系仍是当前主流传动系, CVT技术已开始在大马力拖拉机上使用。

我们国家有巨大的农机销售市场, 但由于国外先进农机公司对CVT技术及产品的控制, 且国内开展CVT拖拉机技术研究的单位还很少, 国内农机生产企业现阶段还没有推出市场的CVT拖拉机, 我国农机市场所销售的CVT拖拉机还全部是国外农机品牌。如果我国农机生产企业能够掌握CVT技术并制造相关产品, 市场前景则相当令人乐观。

无级变速器拖拉机的开发和研制已经被列入国家的重大科技攻关计划, 跟踪世界先进技术, 研究和开发适合我国国情的拖拉机, 符合未来我国农业机械的发展之路。目前, 第一拖拉机股份有限公司已开发出东方红LW4004大功率CVT拖拉机样机, 相信在短期可预见的时间内, 国内生产的CVT拖拉机必将在国内农机市场占得一席之地。

总的来说, 我国拖拉机技术整体水平仍然不高, 与国外先进国家相比还有差距, 尚需努力, 才能迎头赶上。由于当今世界整个拖拉机技术基础的提升, 我国拖拉机的技术水平也会以更高速度向前发展, 相信在不久的将来, 市场上就会有国产的CVT拖拉机销售。

至于CVT传动系将来能否成为主流传动系, 从而取代机械换档、动力换挡传动系, 关键还在于市场的接受程度、技术的成熟程度及用户的需求。

如何实现CVT在很宽速比范围具有较高的效率, 并做到速比的精确控制, 是开发无级变速拖拉机的关键技术之一。