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機(jī)械傳動(dòng)的基本原理范文1

關(guān)鍵詞:機(jī)械化;液壓;傳動(dòng);機(jī)電一體化

1液壓傳動(dòng)技術(shù)的工作原理及特點(diǎn)

1．1液壓傳動(dòng)技術(shù)的工作原理

現(xiàn)階段，液壓機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)已經(jīng)是我國(guó)工程領(lǐng)域發(fā)展中十分重要的一部分，而且在未來(lái)的工程領(lǐng)域也占據(jù)著重要地位，有著非常廣闊的發(fā)展空間。液壓傳動(dòng)技術(shù)的基本原理就是利用液體的靜壓力與機(jī)械能之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械設(shè)備的驅(qū)動(dòng)。具體過(guò)程為通過(guò)液壓泵的作用，把原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液體的壓力能，經(jīng)過(guò)方向、流量和壓力控制，最后借助于液壓缸或者馬達(dá)來(lái)把壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，進(jìn)而控制設(shè)備部件的伸縮和運(yùn)轉(zhuǎn)。

1．2液壓傳動(dòng)技術(shù)的特點(diǎn)

液壓機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)以其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，成為工程設(shè)備選擇的主流。液壓傳動(dòng)技術(shù)的特點(diǎn)主要如下:液壓傳動(dòng)系統(tǒng)與傳統(tǒng)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)相比，有著更好的傳動(dòng)效率，在能量損耗方面也做得更好，這就使得液壓傳動(dòng)技術(shù)可以更好地將能量進(jìn)行傳遞和轉(zhuǎn)換，大大提高了工作效率。另外，液壓機(jī)械傳動(dòng)還將機(jī)械功率流和液壓功率流二者進(jìn)行結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)，工程機(jī)械的操作比以前簡(jiǎn)單，工作人員在操作過(guò)程中只需要將精力都集中在控制工作上，不再需要根據(jù)車速和作業(yè)負(fù)荷來(lái)調(diào)節(jié)檔位。而且，液壓機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)比液力機(jī)械傳動(dòng)提高了30%的傳動(dòng)效率，卻節(jié)省了25%的能源消耗，是工程領(lǐng)域的一個(gè)進(jìn)步。

2工程機(jī)械設(shè)備液壓系統(tǒng)

液壓傳動(dòng)技術(shù)應(yīng)用在工程機(jī)械領(lǐng)域，由于工程機(jī)械通常野外作業(yè)，因此保證設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，提高設(shè)備可靠性顯得尤為重要。在設(shè)計(jì)工程機(jī)械液壓系統(tǒng)過(guò)程中，各系統(tǒng)需要共同配合，協(xié)同作業(yè)。工程機(jī)械設(shè)備液壓系統(tǒng)有以下幾部分。

2．1主油泵供油系統(tǒng)

按照油液循環(huán)方式分為閉式循環(huán)系統(tǒng)和開式循環(huán)系統(tǒng)。開式系統(tǒng)是指液壓泵從油箱吸油，通過(guò)換向閥給執(zhí)行元件供油以驅(qū)動(dòng)工作機(jī)構(gòu)，執(zhí)行元件的回油經(jīng)換向閥回油箱。系統(tǒng)油液回油箱，可以發(fā)揮油箱的散熱、沉淀雜質(zhì)的作用。在開式循環(huán)系統(tǒng)中對(duì)泵的自吸能力有一定的要求，以及液壓裝置的使用溫度條件、液壓油的黏度進(jìn)行考慮，來(lái)對(duì)吸油管路的阻力進(jìn)行計(jì)算，并且還要對(duì)液壓泵油箱液位的安裝位置進(jìn)行確定，設(shè)計(jì)吸油管路。此外，在對(duì)液壓泵的自吸能力計(jì)算的同時(shí)要確保富裕量的充足。這種循環(huán)系統(tǒng)由于結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，仍被大多數(shù)小型工程機(jī)械所采用。在閉式系統(tǒng)中，油液不經(jīng)油箱，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為緊湊，空氣不易滲入系統(tǒng)，故傳動(dòng)的平穩(wěn)性好。工作機(jī)構(gòu)的變速和換向靠調(diào)節(jié)泵或馬達(dá)的變量機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，避免了在開式系統(tǒng)換向過(guò)程中所出現(xiàn)的液壓沖擊和能量損失。同時(shí)也會(huì)出現(xiàn)油液不回油箱，油液的散熱和過(guò)濾的條件較差的現(xiàn)象。一般情況下，閉式系統(tǒng)中的執(zhí)行元件一般為液壓馬達(dá)。部分工程機(jī)械行走系統(tǒng)當(dāng)中，大都選擇馬達(dá)來(lái)驅(qū)動(dòng)，由于馬達(dá)有良好的低速性能和大輸出扭矩，因此應(yīng)用較為廣泛。

2．2供油系統(tǒng)

供油系統(tǒng)是工程機(jī)械上必不可少的一部分，油泵將油液經(jīng)過(guò)各分配器分配至各點(diǎn)，在高負(fù)荷的工作條件下，將油脂或油液輸送至各摩擦表面如缸壁與活塞環(huán)，軸徑與軸承，起到、密封、清潔、冷卻、緩沖和防銹的作用。

2．3支腿液壓系統(tǒng)

在部分工程機(jī)械中，例如汽車起重機(jī)，依靠四條液壓支撐腿將整個(gè)汽車抬起來(lái)，并將起重機(jī)的各個(gè)部分展開，進(jìn)行起重作業(yè);當(dāng)需要轉(zhuǎn)移起重作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，需要將起重機(jī)的各個(gè)部分收回到汽車上，使汽車恢復(fù)到車輛運(yùn)輸功能狀態(tài)進(jìn)行轉(zhuǎn)移。作業(yè)過(guò)程中依靠鎖緊回路，采用液壓鎖將支腿鎖定在一定位置上，工作可靠，時(shí)間長(zhǎng)，來(lái)保證作業(yè)的安全性。目前工程機(jī)械大多采用機(jī)電液一體化，液壓系統(tǒng)的正常運(yùn)行是良好技術(shù)狀況的一個(gè)主要標(biāo)志。合格、潔凈的液壓油是液壓系統(tǒng)可靠運(yùn)行的保障。正確的維護(hù)則是液壓系統(tǒng)可靠運(yùn)行的根本。然而，要保持液壓系統(tǒng)穩(wěn)定、高效的作業(yè)性能，在使用液壓系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)遵循正確的規(guī)章流程來(lái)進(jìn)行操作。做好工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的日常維護(hù)保養(yǎng)工作，做到每日小保養(yǎng)，定期大保養(yǎng)，不僅可以延長(zhǎng)工程機(jī)械的使用壽命，而且還能提高工程機(jī)械的施工效率。綜上所述，液壓傳動(dòng)技術(shù)以其獨(dú)特的穩(wěn)定、方便和安全等特點(diǎn)，深得廣大民眾的認(rèn)可，所以在我國(guó)的一些大型設(shè)備的傳動(dòng)技術(shù)使用上，基本上都會(huì)選擇液壓傳動(dòng)技術(shù)，比如裝載機(jī)和汽車起重機(jī)的使用上都會(huì)使用液壓技術(shù)來(lái)完成操作。再比如軍工中的輪船舵機(jī)的控制，也會(huì)采用液壓技術(shù)，這在一定程度上也體現(xiàn)了液壓技術(shù)的安全性和可靠性。液壓傳動(dòng)技術(shù)能耗低、動(dòng)力足，在工程領(lǐng)域有有著舉足輕重的作用，而隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的發(fā)展，液壓傳動(dòng)技術(shù)還會(huì)發(fā)揮更加重要的作用。

3液壓傳動(dòng)技術(shù)在工程機(jī)械領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀和前景

作為工程建設(shè)的主力軍，工程機(jī)械在施工建設(shè)過(guò)程中發(fā)揮著重要作用，無(wú)論是在起重、運(yùn)輸、土方機(jī)械還是在橋梁隧道機(jī)械方面，液壓傳動(dòng)技術(shù)與機(jī)械傳動(dòng)、電氣傳動(dòng)相互銜接相互配合，在功率重量比、無(wú)級(jí)調(diào)速、自動(dòng)控制、過(guò)載保護(hù)、自等方面的獨(dú)特技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在工程機(jī)械領(lǐng)域發(fā)揮著及其重要的作用。目前，隨著電子技術(shù)、計(jì)算及技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)及新工藝、新材料的應(yīng)用，以及微機(jī)軟件的不斷開發(fā)和應(yīng)用，液壓傳動(dòng)技術(shù)也越來(lái)越趨向于更成熟、更便捷、更廣泛的方向發(fā)展，液壓傳動(dòng)技術(shù)在工程機(jī)械領(lǐng)域相較于其他傳動(dòng)技術(shù)有著無(wú)可比擬的作用。液壓傳動(dòng)技術(shù)的發(fā)展前景還是比較值得期待的，隨著我國(guó)計(jì)算機(jī)等信息技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，液壓傳動(dòng)技術(shù)會(huì)有更大的發(fā)展空間，在進(jìn)步的方向上也會(huì)有更多的選擇。液壓傳動(dòng)技術(shù)與電子技術(shù)的融合會(huì)推動(dòng)整體裝置向著高精度和小型化的方向發(fā)展。同時(shí)，液壓閥的集成配置、液壓泵站的性能優(yōu)化、液壓缸的綜合配置使工程機(jī)械性能不斷完善。液壓傳動(dòng)技術(shù)在工程機(jī)械領(lǐng)域緊跟時(shí)展步伐，積極進(jìn)行創(chuàng)新和完善，與新型技術(shù)和新型工藝相結(jié)合，提高自身性能，進(jìn)而提高在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。液壓傳動(dòng)技術(shù)與機(jī)電一體化結(jié)合，會(huì)讓這一技術(shù)朝著高度自動(dòng)化的方向發(fā)展。與微電子結(jié)合出現(xiàn)了數(shù)字液壓泵、數(shù)字閥、數(shù)字液壓缸。未來(lái)，液壓系統(tǒng)還將從液壓現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)、自動(dòng)化控制軟件技術(shù)、純水液壓傳動(dòng)、電液集成塊等方面進(jìn)行動(dòng)態(tài)發(fā)展?？傮w來(lái)說(shuō)，新技術(shù)的應(yīng)用，使得工程機(jī)械向節(jié)能化、智能化不斷發(fā)展，液壓傳動(dòng)技術(shù)在工程機(jī)械領(lǐng)域?qū)⒂兄涌陀^的發(fā)展前景。

機(jī)械傳動(dòng)的基本原理范文2

關(guān)鍵詞： 中職 《機(jī)械基礎(chǔ)》 課程改革

機(jī)械專業(yè)是培養(yǎng)機(jī)械行業(yè)生產(chǎn)、管理、服務(wù)第一線需要的技術(shù)應(yīng)用型人才，隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制的建立，科技進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，機(jī)械行業(yè)對(duì)高級(jí)應(yīng)用型人才的綜合能力要求也越來(lái)越高，對(duì)復(fù)合型人才的要求越來(lái)越高。而反觀傳統(tǒng)的機(jī)械專業(yè)的培養(yǎng)模式、課程體系、教學(xué)方式，就會(huì)發(fā)現(xiàn)課程設(shè)置單一、知識(shí)面和專業(yè)面窄、課程難以形成完整的體系、教學(xué)內(nèi)容陳舊、教學(xué)方法和教學(xué)手段落后等不足之處。為了改變這種狀況，適應(yīng)當(dāng)今社會(huì)對(duì)機(jī)械工程專業(yè)人才的需求，培養(yǎng)出基礎(chǔ)扎實(shí)、知識(shí)面寬、創(chuàng)造能力強(qiáng)、素質(zhì)高的機(jī)械工程人才，調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，改革課程體系勢(shì)在必行。

課程改革是最基本的教學(xué)建設(shè)?！稒C(jī)械基礎(chǔ)》是一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，為了突出中職的教學(xué)特點(diǎn)，提高教學(xué)質(zhì)量，本文就該課程在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段和實(shí)踐環(huán)節(jié)等方面的問(wèn)題，提出一些改革意見(jiàn)。

一、整合課程內(nèi)容，建立和完善課程體系

中職的教學(xué)內(nèi)容及課程體系應(yīng)強(qiáng)調(diào)理論知識(shí)的應(yīng)用，必須按照一線生產(chǎn)實(shí)際需要授課，其課程體系必須突出能力與素質(zhì)的培養(yǎng)，其教學(xué)內(nèi)容應(yīng)擺脫學(xué)科系統(tǒng)性、完整性的束縛。據(jù)此，教學(xué)內(nèi)容調(diào)整的思路是強(qiáng)調(diào)基本知識(shí)、基本原理，注重實(shí)際應(yīng)用，引入反映機(jī)械設(shè)計(jì)理論和方法的新概念、新理論、新方法，介紹各種新型機(jī)構(gòu)和新的機(jī)械設(shè)計(jì)方法，力求在壓縮課內(nèi)學(xué)時(shí)的前提下，拓寬知識(shí)面，增加信息量，提高教學(xué)效果。

《機(jī)械基礎(chǔ)》是以機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖為研究模型的，建立機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖應(yīng)該是機(jī)械設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，因此應(yīng)把機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的定義、性質(zhì)和常用運(yùn)動(dòng)副的代號(hào)、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的建立作為重點(diǎn)講授內(nèi)容。對(duì)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)部分的內(nèi)容，要通過(guò)多媒體技術(shù)動(dòng)畫演示，讓學(xué)生直觀地了解機(jī)械傳動(dòng)和零件間的傳動(dòng)關(guān)系，從而減少繁雜的語(yǔ)言講述，多作計(jì)算公式的推導(dǎo)過(guò)程、零件結(jié)構(gòu)和一些設(shè)計(jì)參數(shù)的選取原則的介紹，并加強(qiáng)對(duì)機(jī)械運(yùn)行的介紹，比如多種傳動(dòng)方式的組合、原理、特點(diǎn)，以及工程實(shí)際中的應(yīng)用、維護(hù)，等等。應(yīng)增加一些本專業(yè)的最新動(dòng)態(tài)的介紹，多向?qū)W生介紹一些機(jī)械的新發(fā)展、新思路，以開闊學(xué)生的眼界。要克服傳統(tǒng)教學(xué)重設(shè)計(jì)計(jì)算輕結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以及與工程實(shí)際技術(shù)問(wèn)題緊密結(jié)合的部分的缺陷。如滾動(dòng)軸承這一章，軸承裝置設(shè)計(jì)這部分內(nèi)容在傳統(tǒng)教學(xué)中往往不作為重點(diǎn)，而這部分內(nèi)容是生產(chǎn)一線技術(shù)人員直接接觸最為廣泛的實(shí)際問(wèn)題。因此，可以把這章內(nèi)容進(jìn)行重新整合，把軸承裝置設(shè)計(jì)這部分內(nèi)容作為重點(diǎn)，要求學(xué)生重點(diǎn)解決軸承的安裝、配合、緊固、調(diào)節(jié)、、密封等實(shí)踐性很強(qiáng)的技術(shù)問(wèn)題，在學(xué)習(xí)這些基本知識(shí)的基礎(chǔ)上，再舉一些工程實(shí)例，如CA614OA車床主軸支撐的例子。通過(guò)這個(gè)實(shí)例，學(xué)生能重點(diǎn)掌握軸承的組合結(jié)構(gòu)，軸承的調(diào)整，以及軸承的精度對(duì)機(jī)床主軸傳動(dòng)的影響。通過(guò)這樣的整合，學(xué)生既能學(xué)會(huì)軸承的基本知識(shí)，又能掌握軸承的應(yīng)用技術(shù)，同時(shí)能明確軸承在工程實(shí)際中的重要地位。

二、改革教學(xué)方法，提高教學(xué)效率

面對(duì)未來(lái)社會(huì)對(duì)人才培養(yǎng)的要求，如何在傳授知識(shí)的同時(shí)，著重加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，已成為教學(xué)改革中一個(gè)重要的問(wèn)題。針對(duì)《機(jī)械基礎(chǔ)》課程的特點(diǎn)，我們采用“精講多練、加強(qiáng)自學(xué)、分析討論”三環(huán)節(jié)相結(jié)合，以啟發(fā)式教育為主的教學(xué)方法。

精講基本概念、基本理論、基本方法，力求使知識(shí)容易理解、掌握和記憶。如對(duì)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析進(jìn)行精講時(shí)，平面連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、平面齒輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)都只精講一種基本結(jié)構(gòu)形式的設(shè)計(jì)方法，其他結(jié)構(gòu)形式的設(shè)計(jì)要求學(xué)生自學(xué)。對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的概念，學(xué)生只聽不練自然不能掌握。因此，在各章節(jié)都應(yīng)安排相應(yīng)的練習(xí)，還要安排一些階段性的綜合練習(xí)，提高練習(xí)的綜合程度，注重方法的運(yùn)用和掌握，注意對(duì)各種理論、方法的綜合應(yīng)用進(jìn)行總結(jié)，使學(xué)生學(xué)牢學(xué)活知識(shí)，具有應(yīng)用知識(shí)的能力。

分析討論課是開發(fā)學(xué)生智能、鍛煉學(xué)生膽量、培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力的一個(gè)重要的教學(xué)方法。因此，在教學(xué)中應(yīng)安排一些課堂討論，課堂討論的內(nèi)容可以是概念題討論、綜合題討論、自選題討論。在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，啟發(fā)式教學(xué)是激發(fā)學(xué)生積極思維的首要方法，它可以使學(xué)生加深對(duì)基本知識(shí)的理解，并在求解過(guò)程中進(jìn)一步思考，進(jìn)而進(jìn)一步提出科學(xué)的設(shè)想。教師在講課過(guò)程中一定要善于設(shè)疑、質(zhì)疑，要特別注意在新舊知識(shí)的銜接轉(zhuǎn)換處提出新問(wèn)題，提出的問(wèn)題最好能引起幾種回答，以此激發(fā)學(xué)生積極思考，使學(xué)生在恰當(dāng)?shù)那榫持凶鞒稣_的回答和判斷。

三、利用現(xiàn)代教學(xué)手段，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

中職學(xué)生年齡普遍較小，缺乏社會(huì)實(shí)踐知識(shí)，所以對(duì)專業(yè)課的學(xué)習(xí)覺(jué)得索然寡味。要克服以上弊端，達(dá)到教學(xué)的最佳目的，關(guān)鍵在于融教與學(xué)為一體，最大限度地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。在《機(jī)械基礎(chǔ)》中適當(dāng)運(yùn)用直觀教學(xué)的手段，改革程式化的教學(xué)方法，采用實(shí)物激勵(lì)法、模型演示法、巧用掛圖法、實(shí)踐教學(xué)法可以增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，提高學(xué)生的工程知識(shí)和業(yè)務(wù)技能，提高教學(xué)效率，改善教學(xué)效果。

機(jī)械傳動(dòng)的基本原理范文3

關(guān)鍵詞：液壓傳動(dòng) 自動(dòng)化 生產(chǎn)應(yīng)用

第一章概述

（一）液壓傳動(dòng)技術(shù)概念

液壓傳動(dòng)的基本原理：通過(guò)動(dòng)力系統(tǒng)提供動(dòng)能將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液體的液壓能進(jìn)而傳遞能量，然后通過(guò)各種液壓控制閥和管路的傳遞，由液壓執(zhí)行元件控制工作機(jī)構(gòu)的動(dòng)作，從而驅(qū)動(dòng)工作機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)各種工作的一種控制技術(shù)。隨著近年來(lái)各種技術(shù)的發(fā)展，液壓傳動(dòng)進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展階段。

（二）液壓傳動(dòng)相比電力控制的優(yōu)勢(shì)

（1）液壓裝置性價(jià)比高。相同的電液控制裝置，液壓裝置能可以產(chǎn)生出更強(qiáng)的動(dòng)力。功率相同的情況下，設(shè)備的體積小，重量輕，功率密度大。液壓馬達(dá)的體積和重量只有同等功率電動(dòng)機(jī)的12%。

（2）液壓裝置運(yùn)行平穩(wěn)。相比于電力控制設(shè)備，液壓裝置自身的重量輕，所以能實(shí)現(xiàn)快速動(dòng)作，加之各種新技術(shù)和新材料的使用，液壓元器件的性能更加優(yōu)良，可以實(shí)現(xiàn)頻繁啟動(dòng)、制動(dòng)和換向，這就在很大程度上滿足了現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的要求。

（3）液壓控制動(dòng)作更加智能及方便。各種壓力閥及元器件能對(duì)工作介質(zhì)的流量、壓力和方向進(jìn)行全面調(diào)節(jié)，因而通過(guò)液壓系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)各種需要的動(dòng)作，也能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)距離操作。

（4）速度調(diào)節(jié)范圍大。通過(guò)加裝相應(yīng)的流量控制閥，整個(gè)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)大范圍內(nèi)的無(wú)級(jí)調(diào)速，在系統(tǒng)運(yùn)行和停機(jī)的的過(guò)程中都可以進(jìn)行調(diào)速，因此應(yīng)用更方便。

（5）液壓裝置由于具有溢流閥等壓力控制元件，在控制過(guò)程中能夠自動(dòng)實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)，所以能保證整個(gè)控制系統(tǒng)在長(zhǎng)期堵非常態(tài)下工作中不會(huì)過(guò)熱，保證了整個(gè)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

（6）液壓元器件的工作介質(zhì)是礦物油，因此養(yǎng)護(hù)更加容易方便，并且壽命較長(zhǎng)。

（三）液壓傳動(dòng)技術(shù)在現(xiàn)代化生產(chǎn)中取得的卓越成效。

由于液壓傳動(dòng)技術(shù)有著如此之多突出的優(yōu)點(diǎn)，所以這項(xiàng)技術(shù)被應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)際中的很多方面，首先是加工機(jī)械中的控制系統(tǒng)，如機(jī)床的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，行走機(jī)械中的工程機(jī)械、建筑機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、汽車等，鋼鐵工業(yè)的提升裝置、軋輥調(diào)整裝置等，礦山機(jī)械中的液壓鉆機(jī)、采煤機(jī)、提升機(jī)、液壓支架等，水利工程用的防洪閘門、河床升降裝置、大洋采礦等，船舶用的甲板起重機(jī)械、船尾推進(jìn)器等，軍事工業(yè)用的火炮操控系統(tǒng)、飛機(jī)起落架的收放裝置、雷達(dá)的轉(zhuǎn)向裝置等。液壓傳動(dòng)與控制是現(xiàn)代機(jī)械工程的基礎(chǔ)技術(shù)，由于其在重量比、無(wú)極調(diào)速、自動(dòng)控制、過(guò)載保護(hù)等方面的度獨(dú)特技術(shù)優(yōu)勢(shì)，使其成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)、各類機(jī)械裝備實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)與控制的重要技術(shù)手段。

第二章

（一）自動(dòng)化生產(chǎn)的概述

自動(dòng)化技術(shù)是涉及了機(jī)械、微電子、計(jì)算機(jī)等技術(shù)領(lǐng)域的一門綜合性科學(xué)，新科學(xué)技術(shù)促進(jìn)了自動(dòng)化的發(fā)展，自動(dòng)化也帶來(lái)了工業(yè)生產(chǎn)的進(jìn)步，如今自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到機(jī)械制造、電力、交通運(yùn)輸、信息技術(shù)等領(lǐng)域，提高了生產(chǎn)效率。自動(dòng)化涉及三個(gè)方面的意義：①代替人的勞動(dòng)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)管理控制與優(yōu)化②在功能方面，形成一個(gè)有機(jī)的體系③在制造方面，自動(dòng)化涉及到了產(chǎn)品生命周期全過(guò)程。

（二）液壓在自動(dòng)化生產(chǎn)中的應(yīng)用

機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展過(guò)程中系統(tǒng)經(jīng)歷了三個(gè)階段，從最初的純機(jī)械傳動(dòng)發(fā)展到后來(lái)的機(jī)液聯(lián)合控制傳動(dòng)，現(xiàn)在發(fā)展到第三個(gè)階段，就是由電子控制系統(tǒng)來(lái)控制液壓系統(tǒng)，原始的機(jī)械傳動(dòng)方式控制的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載系數(shù)低，而且大多數(shù)只能進(jìn)行有級(jí)變速，受到整個(gè)機(jī)械體積的影響，如何合理布局也是一個(gè)難題。與機(jī)械傳動(dòng)相比，液壓傳動(dòng)更容易實(shí)現(xiàn)流量和壓力的控制，既可實(shí)現(xiàn)機(jī)械的正反向動(dòng)轉(zhuǎn)，也可實(shí)現(xiàn)輸出轉(zhuǎn)速的無(wú)級(jí)別調(diào)速，使得液壓傳動(dòng)技術(shù)在工程機(jī)械的各個(gè)部分都占有一席之地。幾乎所有的機(jī)械設(shè)備都能見(jiàn)到液壓技術(shù)的影子，有不少已經(jīng)成為主要的控制和傳動(dòng)方式。

（三）液壓傳動(dòng)控制發(fā)展趨勢(shì)

縱觀世界，液壓元器件的總銷售額為350億美元，由此可以看出各個(gè)國(guó)家的液壓工業(yè)的需求量都相當(dāng)之大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界各主要國(guó)家液壓工業(yè)銷售額占機(jī)械工業(yè)產(chǎn)值的2%～3.5%，而我國(guó)只占1%左右，這充分說(shuō)明我國(guó)液壓技術(shù)使用率較低， 努力擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域，將有廣闊的發(fā)展前景。展望新世紀(jì)，將是信息化、網(wǎng)絡(luò)化、知識(shí)化和全球化的時(shí)代，信息技術(shù)、納米技術(shù)等新科技的發(fā)展將對(duì)液壓傳動(dòng)與控制技術(shù)的研究、對(duì)各類液壓產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和工藝、使用領(lǐng)域等都帶來(lái)比較深刻的影響。在社會(huì)和工程需求的強(qiáng)力推動(dòng)及機(jī)械與電力傳動(dòng)的挑戰(zhàn)下，液壓傳動(dòng)與控制將依托科學(xué)，不斷發(fā)揮自身的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化、智能化、模塊化。將各種新材料以及新技術(shù)不斷應(yīng)用于液壓元器件的開發(fā)和制造當(dāng)中，這樣就能不斷擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域及使用效率，提高產(chǎn)品的性價(jià)比，同時(shí)降低能耗，提高液壓產(chǎn)品的安全性和可靠性，如果同時(shí)能達(dá)到上述所要求的各種技術(shù)要求，那么液壓元器件的市場(chǎng)前景必然非常廣闊，同時(shí)也能將液壓傳動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展提升到一個(gè)更高的層次。

第三章總結(jié)

液壓傳動(dòng)技術(shù)是機(jī)械科學(xué)技術(shù)的一個(gè)分支，他的發(fā)展提高需要機(jī)械和其他門類科學(xué)的發(fā)展來(lái)推動(dòng)，他有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)，和其他門類科學(xué)相輔相承，共同構(gòu)筑了民族工業(yè)的基礎(chǔ)。

總之，由于液壓傳動(dòng)控制技術(shù)是一種新型便捷和廉價(jià)的自動(dòng)化技術(shù)，有著良好的發(fā)展前景，有著廣闊的發(fā)展空間，尤其是新材料和新的制造工藝的出現(xiàn)，液壓系統(tǒng)所需要使用的液壓元器件日臻完美，因此在國(guó)民工業(yè)生產(chǎn)中會(huì)承擔(dān)越來(lái)越重要的作用，腳踏實(shí)地，放眼未來(lái)，經(jīng)過(guò)各行業(yè)的共同努力，我國(guó)的液壓設(shè)備一定能走進(jìn)一個(gè)新天地。

參考文獻(xiàn)：

機(jī)械傳動(dòng)的基本原理范文4

[關(guān)鍵詞]化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)；課程改革；教學(xué)質(zhì)量

《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》是我?；瘜W(xué)工程與工藝專業(yè)一門綜合性的機(jī)械類基礎(chǔ)課，它涉及多個(gè)學(xué)科，主要側(cè)重化工機(jī)械設(shè)備的基本原理和實(shí)際工業(yè)應(yīng)用[1-3]。通過(guò)學(xué)習(xí)該課程，可使學(xué)生了解和掌握中低壓容器的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，包括中低壓力容器的結(jié)構(gòu)、材質(zhì)以及應(yīng)力分析，了解和熟悉管殼式換熱器、攪拌反應(yīng)器、填料吸收塔、減壓精餾塔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工作原理，在化工工藝課程的學(xué)習(xí)過(guò)程中認(rèn)知這些化工機(jī)械設(shè)備的實(shí)際應(yīng)用與操作方法；了解和掌握化工過(guò)程機(jī)械設(shè)備的基本原理，增加學(xué)生對(duì)化工機(jī)械設(shè)備工業(yè)應(yīng)用的認(rèn)知，培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)際化工生產(chǎn)中善于分析和解決問(wèn)題的能力，并能應(yīng)用最新的化工設(shè)備設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)對(duì)化工工藝過(guò)程中的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行基本的選型，初步建立起完整的化工設(shè)備機(jī)械設(shè)計(jì)思想。本課程的知識(shí)點(diǎn)零散、工程概念多、實(shí)踐性強(qiáng)，要想突出教學(xué)重點(diǎn)、提高教學(xué)效果、保障教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)出拔尖的應(yīng)用型人才，則須注重課程教學(xué)的改革與創(chuàng)新。

1課程教學(xué)中存在的問(wèn)題

《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》課程內(nèi)容涉及到化工、機(jī)械設(shè)計(jì)、材料力學(xué)等多個(gè)學(xué)科，傳統(tǒng)教學(xué)方式存在一定的不足，例如教學(xué)內(nèi)容陳舊；教學(xué)方式單調(diào)，缺乏對(duì)學(xué)生的引導(dǎo)；理論教學(xué)與工程實(shí)踐聯(lián)系不緊密；學(xué)生工程倫理意識(shí)薄弱等問(wèn)題。因此，為了提高學(xué)生分析能力、工程意識(shí)、解決工程設(shè)計(jì)及工程問(wèn)題的能力，培養(yǎng)出新工科背景下拔尖的應(yīng)用型人才，有必要進(jìn)行《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》課程的改革與創(chuàng)新。

2課程改革探索

2.1教學(xué)內(nèi)容及時(shí)更新。隨著化工過(guò)程工業(yè)的進(jìn)步與發(fā)展，教師在授課過(guò)程中應(yīng)該結(jié)合現(xiàn)在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用的先進(jìn)化工設(shè)備介紹課程中的知識(shí)點(diǎn)。例如，在機(jī)械傳動(dòng)章節(jié)中可以引入新型齒輪傳動(dòng)、主動(dòng)磁軸承等原有課程內(nèi)容缺乏的新知識(shí)[4-5]。通過(guò)調(diào)研最新的文獻(xiàn)資料，保證教材中知識(shí)點(diǎn)的及時(shí)更新，使課程內(nèi)容跟上化工過(guò)程工業(yè)的快速發(fā)展，使學(xué)生們了解和熟悉化工機(jī)械裝備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的更新?lián)Q代過(guò)程。這樣既能夠打開學(xué)生們的視野，也能使學(xué)生們了解和熟悉化工過(guò)程工業(yè)中的新工藝、新技術(shù)以及新裝備。同時(shí)，能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生們學(xué)習(xí)的積極性，提高學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣和熱情。2.2教學(xué)方式的革新。教師在教學(xué)過(guò)程中需要結(jié)合現(xiàn)代教學(xué)手段，通過(guò)視頻動(dòng)畫將復(fù)雜的機(jī)械設(shè)備構(gòu)造分解，讓學(xué)生們能夠較好了解和掌握化工機(jī)械設(shè)備內(nèi)部的構(gòu)件，更好地理解化工機(jī)械設(shè)備的工作原理和操作方法。此外，除開課堂教學(xué)以外，可讓學(xué)生們通過(guò)在線課程或者微課對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行進(jìn)一步的學(xué)習(xí)理解。同時(shí)，可采用對(duì)分課堂，將學(xué)生們分組，在讓每組學(xué)生提出組內(nèi)同學(xué)沒(méi)弄明白的問(wèn)題，讓其它組弄明白問(wèn)題的同學(xué)進(jìn)行解答，使學(xué)生們主動(dòng)能夠參與課堂教學(xué)，誘導(dǎo)學(xué)生們進(jìn)行思考，激發(fā)學(xué)生們的探索求知欲。2.3感性認(rèn)識(shí)的培養(yǎng)。由于學(xué)生們?nèi)狈どa(chǎn)的工程實(shí)踐，加之學(xué)生們對(duì)化工機(jī)械設(shè)備的感性認(rèn)識(shí)比較薄弱，這無(wú)疑加大了教學(xué)的難度，降低了學(xué)生們對(duì)課程的學(xué)習(xí)興趣，教學(xué)質(zhì)量也得不到保障。因此，在本課程教學(xué)過(guò)程中，教師需要注重學(xué)生們對(duì)化工機(jī)械設(shè)備感性認(rèn)知的啟發(fā)和培養(yǎng)。同時(shí)，教師還需注意理論聯(lián)系實(shí)際，適當(dāng)增加一些化工過(guò)程工業(yè)中的生產(chǎn)實(shí)例，這樣不僅能引發(fā)學(xué)生們的思考，還能調(diào)動(dòng)學(xué)生們學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性。2.4實(shí)踐能力的強(qiáng)化。教師需注意增加實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生們能夠有機(jī)會(huì)參加工程實(shí)踐，做到在“做”中“學(xué)”。教師需要充分利用我校化工原理實(shí)驗(yàn)室中的化工機(jī)械設(shè)備，如化工原理實(shí)驗(yàn)室的填料吸收塔、套管換熱器、減壓精餾塔、板框壓濾機(jī)以及干燥設(shè)備等，可以結(jié)合化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行講解。同時(shí)，可結(jié)合學(xué)生們的生產(chǎn)實(shí)習(xí)，對(duì)學(xué)生們講解化工實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中所遇到的化工機(jī)械設(shè)備，使學(xué)生們理論聯(lián)系實(shí)際，在感性認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行理解消化，掌握化工機(jī)械設(shè)備的操作原理及應(yīng)用范圍。

機(jī)械傳動(dòng)的基本原理范文5

    關(guān)鍵詞:伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù),直線電機(jī),可編程計(jì)算機(jī)控制器,運(yùn)動(dòng)控制

    1 引言

    信息時(shí)代的高新技術(shù)流向傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),引起后者的深刻變革。作為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)之一的機(jī)械工業(yè),在這場(chǎng)新技術(shù)革命沖擊下,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)都發(fā)生了質(zhì)的躍變,微電子技術(shù)、微計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展使信息、智能與機(jī)械裝置和動(dòng)力設(shè)備相結(jié)合,促使機(jī)械工業(yè)開始了一場(chǎng)大規(guī)模的機(jī)電一體化技術(shù)革命。

    隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子電力技術(shù)和傳感器技術(shù)的發(fā)展,各先進(jìn)國(guó)家的機(jī)電一體化產(chǎn)品層出不窮。機(jī)床、汽車、儀表、家用電器、輕工機(jī)械、紡織機(jī)械、包裝機(jī)械、印刷機(jī)械、冶金機(jī)械、化工機(jī)械以及工業(yè)機(jī)器人、智能機(jī)器人等許多門類產(chǎn)品每年都有新的進(jìn)展。機(jī)電一體化技術(shù)已越來(lái)越受到各方面的關(guān)注,它在改善人民生活、提高工作效率、節(jié)約能源、降低材料消耗、增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力等方面起著極大的作用。

    在機(jī)電一體化技術(shù)迅速發(fā)展的同時(shí),運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)作為其關(guān)鍵組成部分,也得到前所未有的大發(fā)展,國(guó)內(nèi)外各個(gè)廠家相繼推出運(yùn)動(dòng)控制的新技術(shù)、新產(chǎn)品。本文主要介紹了全閉環(huán)交流伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)(Full Closed AC Servo)、直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)(Linear Motor Driving)、可編程序計(jì)算機(jī)控制器(Programmable Computer Controller,PCC)和運(yùn)動(dòng)控制卡(Motion Controlling Board)等幾項(xiàng)具有代表性的新技術(shù)。

    2 全閉環(huán)交流伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)

    在一些定位精度或動(dòng)態(tài)響應(yīng)要求比較高的機(jī)電一體化產(chǎn)品中,交流伺服系統(tǒng)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,其中數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)更符合數(shù)字化控制模式的潮流,而且調(diào)試、使用十分簡(jiǎn)單,因而被受青睞。這種伺服系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)器采用了先進(jìn)的數(shù)字信號(hào)處理器(Digital Signal Processor, DSP),可以對(duì)電機(jī)軸后端部的光電編碼器進(jìn)行位置采樣,在驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)之間構(gòu)成位置和速度的閉環(huán)控制系統(tǒng),并充分發(fā)揮DSP的高速運(yùn)算能力,自動(dòng)完成整個(gè)伺服系統(tǒng)的增益調(diào)節(jié),甚至可以跟蹤負(fù)載變化,實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)增益;有的驅(qū)動(dòng)器還具有快速傅立葉變換(FFT)的功能,測(cè)算出設(shè)備的機(jī)械共振點(diǎn),并通過(guò)陷波濾波方式消除機(jī)械共振。

    一般情況下,這種數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)大多工作在半閉環(huán)的控制方式,即伺服電機(jī)上的編碼器反饋既作速度環(huán),也作位置環(huán)。這種控制方式對(duì)于傳動(dòng)鏈上的間隙及誤差不能克服或補(bǔ)償。為了獲得更高的控制精度,應(yīng)在最終的運(yùn)動(dòng)部分安裝高精度的檢測(cè)元件(如:光柵尺、光電編碼器等),即實(shí)現(xiàn)全閉環(huán)控制。比較傳統(tǒng)的全閉環(huán)控制方法是:伺服系統(tǒng)只接受速度指令,完成速度環(huán)的控制,位置環(huán)的控制由上位控制器來(lái)完成(大多數(shù)全閉環(huán)的機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)就是這樣)。這樣大大增加了上位控制器的難度,也限制了伺服系統(tǒng)的推廣。目前,國(guó)外已出現(xiàn)了一種更完善、可以實(shí)現(xiàn)更高精度的全閉環(huán)數(shù)字式伺服系統(tǒng) , 使得高精度自動(dòng)化設(shè)備的實(shí)現(xiàn)更為容易。其控制原理如圖1所示。

    該系統(tǒng)克服了上述半閉環(huán)控制系統(tǒng)的缺陷,伺服驅(qū)動(dòng)器可以直接采樣裝在最后一級(jí)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件上的位置反饋元件(如光柵尺、磁柵尺、旋轉(zhuǎn)編碼器等),作為位置環(huán),而電機(jī)上的編碼器反饋此時(shí)僅作為速度環(huán)。這樣伺服系統(tǒng)就可以消除機(jī)械傳動(dòng)上存在的間隙(如齒輪間隙、絲杠間隙等),補(bǔ)償機(jī)械傳動(dòng)件的制造誤差(如絲杠螺距誤差等),實(shí)現(xiàn)真正的全閉環(huán)位置控制功能,獲得較高的定位精度。而且這種全閉環(huán)控制均由伺服驅(qū)動(dòng)器來(lái)完成,無(wú)需增加上位控制器的負(fù)擔(dān),因而越來(lái)越多的行業(yè)在其自動(dòng)化設(shè)備的改造和研制中,開始采用這種伺服系統(tǒng)。

    3 直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)

    直線電機(jī)在機(jī)床進(jìn)給伺服系統(tǒng)中的應(yīng)用,近幾年來(lái)已在世界機(jī)床行業(yè)得到重視,并在西歐工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)掀起"直線電機(jī)熱"。

    在機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)中,采用直線電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)與原旋轉(zhuǎn)電機(jī)傳動(dòng)的最大區(qū)別是取消了從電機(jī)到工作臺(tái)(拖板)之間的機(jī)械傳動(dòng)環(huán)節(jié),把機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)鏈的長(zhǎng)度縮短為零,因而這種傳動(dòng)方式又被稱為"零傳動(dòng)"。正是由于這種"零傳動(dòng)"方式,帶來(lái)了原旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式無(wú)法達(dá)到的性能指標(biāo)和優(yōu)點(diǎn)。

    1. 高速響應(yīng) 由于系統(tǒng)中直接取消了一些響應(yīng)時(shí)間常數(shù)較大的機(jī)械傳動(dòng)件(如絲杠等),使整個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能大大提高,反應(yīng)異常靈敏快捷。

    2. 精度 直線驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)取消了由于絲杠等機(jī)械機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的傳動(dòng)間隙和誤差,減少了插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)時(shí)因傳動(dòng)系統(tǒng)滯后帶來(lái)的跟蹤誤差。通過(guò)直線位置檢測(cè)反饋控制,即可大大提高機(jī)床的定位精度。

    3. 動(dòng)剛度高 由于"直接驅(qū)動(dòng)",避免了啟動(dòng)、變速和換向時(shí)因中間傳動(dòng)環(huán)節(jié)的彈性變形、摩擦磨損和反向間隙造成的運(yùn)動(dòng)滯后現(xiàn)象,同時(shí)也提高了其傳動(dòng)剛度。

    4. 速度快、加減速過(guò)程短 由于直線電動(dòng)機(jī)最早主要用于磁懸浮列車(時(shí)速可達(dá)500Km/h),所以用在機(jī)床進(jìn)給驅(qū)動(dòng)中,要滿足其超高速切削的最大進(jìn)個(gè)速度(要求達(dá)60~100M/min或更高)當(dāng)然是沒(méi)有問(wèn)題的。也由于上述"零傳動(dòng)"的高速響應(yīng)性,使其加減速過(guò)程大大縮短。以實(shí)現(xiàn)起動(dòng)時(shí)瞬間達(dá)到高速,高速運(yùn)行時(shí)又能瞬間準(zhǔn)停?？色@得較高的加速度,一般可達(dá)2~10g(g=9.8m/s2),而滾珠絲杠傳動(dòng)的最大加速度一般只有0.1~0.5g。5. 行程長(zhǎng)度不受限制 在導(dǎo)軌上通過(guò)串聯(lián)直線電機(jī),就可以無(wú)限延長(zhǎng)其行程長(zhǎng)度。

    6. 運(yùn)動(dòng)動(dòng)安靜、噪音低 由于取消了傳動(dòng)絲杠等部件的機(jī)械摩擦,且導(dǎo)軌又可采用滾動(dòng)導(dǎo)軌或磁墊懸浮導(dǎo)軌(無(wú)機(jī)械接觸),其運(yùn)動(dòng)時(shí)噪音將大大降低。

    7. 效率高 由于無(wú)中間傳動(dòng)環(huán)節(jié),消除了機(jī)械摩擦?xí)r的能量損耗,傳動(dòng)效率大大提高。

    直線傳動(dòng)電機(jī)的發(fā)展也越來(lái)越快,在運(yùn)動(dòng)控制行業(yè)中倍受重視。在國(guó)外工業(yè)運(yùn)動(dòng)控制相對(duì)發(fā)達(dá)的國(guó)家已開始推廣使用相應(yīng)的產(chǎn)品,其中美國(guó)科爾摩根公司(Kollmorgen)的 PLATINNM DDL系列直線電機(jī)和SERVOSTAR CD系列數(shù)字伺服放大器構(gòu)成一種典型的直線永磁伺服系統(tǒng),它能提供很高的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度和加速度、極高的剛度、較高的定位精度和平滑的無(wú)差運(yùn)動(dòng);德國(guó)西門子公司、日本三井精機(jī)公司、臺(tái)灣上銀科技公司等也開始在其產(chǎn)品中應(yīng)用直線電機(jī)。

    4 可編程計(jì)算機(jī)控制器技術(shù)

    自20世紀(jì)60年代末美國(guó)第一臺(tái)可編程序控制器(Programming Logical Controller,PLC)問(wèn)世以來(lái),PLC控制技術(shù)已走過(guò)了30年的發(fā)展歷程,尤其是隨著近代計(jì)算機(jī)技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展,它已在軟硬件技術(shù)方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)走出了當(dāng)初的"順序控制"的雛形階段。可編程計(jì)算機(jī)控制器(PCC)就是代表這一發(fā)展趨勢(shì)的新一代可編程控制器。

    與傳統(tǒng)的PLC相比較,PCC最大的特點(diǎn)在于它類似于大型計(jì)算機(jī)的分時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)和多樣化的應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)的PLC大多采用單任務(wù)的時(shí)鐘掃描或監(jiān)控程序來(lái)處理程序本身的邏輯運(yùn)算指令和外部的I/O通道的狀態(tài)采集與刷新。這樣處理方式直接導(dǎo)致了PLC的"控制速度"依賴于應(yīng)用程序的大小,這一結(jié)果無(wú)疑是同I/O通道中高實(shí)時(shí)性的控制要求相違背的。PCC的系統(tǒng)軟件完美地解決了這一問(wèn)題,它采用分時(shí)多任務(wù)機(jī)制構(gòu)筑其應(yīng)用軟件的運(yùn)行平臺(tái),這樣應(yīng)用程序的運(yùn)行周期則與程序長(zhǎng)短無(wú)關(guān),而是由操作系統(tǒng)的循環(huán)周期決定。由此,它將應(yīng)用程序的掃描周期同外部的控制周期區(qū)別開來(lái),滿足了實(shí)時(shí)控制的要求。當(dāng)然,這種控制周期可以在CPU運(yùn)算能力允許的前提下,按照用戶的實(shí)際要求,任意修改。

    基于這樣的操作系統(tǒng),PCC的應(yīng)用程序由多任務(wù)模塊構(gòu)成,給工程項(xiàng)目應(yīng)用軟件的開發(fā)帶來(lái)很大的便利。因?yàn)檫@樣可以方便地按照控制項(xiàng)目中各部分不同的功能要求,如運(yùn)動(dòng)控制、數(shù)據(jù)采集、報(bào)警、PID調(diào)節(jié)運(yùn)算、通信控制等,分別編制出控制程序模塊(任務(wù)),這些模塊既獨(dú)立運(yùn)行,數(shù)據(jù)間又保持一定的相互關(guān)聯(lián),這些模塊經(jīng)過(guò)分步驟的獨(dú)立編制和調(diào)試之后,可一同下載至PCC的CPU中,在多任務(wù)操作系統(tǒng)的調(diào)度管理下并行運(yùn)行,共同實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的控制要求。

    PCC在工業(yè)控制中強(qiáng)大的功能優(yōu)勢(shì),體現(xiàn)了可編程控制器與工業(yè)控制計(jì)算機(jī)及DCS(分布式工業(yè)控制系統(tǒng))技術(shù)互相融合的發(fā)展潮流,雖然這還是一項(xiàng)較為年輕的技術(shù),但在其越來(lái)越多的應(yīng)用領(lǐng)域中,它正日益顯示出不可低估的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

    5 運(yùn)動(dòng)控制卡

    運(yùn)動(dòng)控制卡是一種基于工業(yè)PC機(jī) 、 用于各種運(yùn)動(dòng)控制場(chǎng)合(包括位移、速度、加速度等)的上位控制單元。它的出現(xiàn)主要是因?yàn)?(1)為了滿足新型數(shù)控系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化、柔性、開放性等要求;(2)在各種工業(yè)設(shè)備(如包裝機(jī)械、印刷機(jī)械等)、國(guó)防裝備(如跟蹤定位系統(tǒng)等)、智能醫(yī)療裝置等設(shè)備的自動(dòng)化控制系統(tǒng)研制和改造中,急需一個(gè)運(yùn)動(dòng)控制模塊的硬件平臺(tái);(3)PC機(jī)在各種工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的廣泛應(yīng)用,也促使配備相應(yīng)的控制卡以充分發(fā)揮PC機(jī)的強(qiáng)大功能。

    運(yùn)動(dòng)控制卡通常采用專業(yè)運(yùn)動(dòng)控制芯片或高速DSP作為運(yùn)動(dòng)控制核心,大多用于控制步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)。一般地 , 運(yùn)動(dòng)控制卡與PC機(jī)構(gòu)成主從式控制結(jié)構(gòu):PC機(jī)負(fù)責(zé)人機(jī)交互界面的管理和控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控等方面的工作 ( 例如鍵盤和鼠標(biāo)的管理、系統(tǒng)狀態(tài)的顯示、運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃、控制指令的發(fā)送、外部信號(hào)的監(jiān)控等等);控制卡完成運(yùn)動(dòng)控制的所有細(xì)節(jié)(包括脈沖和方向信號(hào)的輸出、自動(dòng)升降速的處理、原點(diǎn)和限位等信號(hào)的檢測(cè)等等)。運(yùn)動(dòng)控制卡都配有開放的函數(shù)庫(kù)供用戶在DOS或Windows系統(tǒng)平臺(tái)下自行開發(fā)、構(gòu)造所需的控制系統(tǒng)。因而這種結(jié)構(gòu)開放的運(yùn)動(dòng)控制卡能夠廣泛地應(yīng)用于制造業(yè)中設(shè)備自動(dòng)化的各個(gè)領(lǐng)域。

    這種運(yùn)動(dòng)控制模式在國(guó)外自動(dòng)化設(shè)備的控制系統(tǒng)中比較流行,運(yùn)動(dòng)控制卡也形成了一個(gè)獨(dú)立的專門行業(yè),具有代表性的產(chǎn)品有美國(guó)的PMAC、PARKER等運(yùn)動(dòng)控制卡。在國(guó)內(nèi)相應(yīng)的產(chǎn)品也已出現(xiàn),如成都步進(jìn)機(jī)電有限公司的DMC300系列卡已成功地應(yīng)用于數(shù)控打孔機(jī)、汽車部件性能試驗(yàn)臺(tái)等多種自動(dòng)化設(shè)備上。

機(jī)械傳動(dòng)的基本原理范文6

【關(guān)鍵詞】液壓傳動(dòng)；試驗(yàn)臺(tái)

液壓傳動(dòng)技術(shù)是一種在工業(yè)中應(yīng)用較普遍的一種傳動(dòng)技術(shù)，與機(jī)械傳動(dòng)和電氣傳動(dòng)相比，它有自己獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。然而，雖然著科技的發(fā)展，液壓系統(tǒng)工作壓力的不斷提高和新型液壓傳動(dòng)工作介質(zhì)的不斷應(yīng)用，傳統(tǒng)液壓油抗磨性試驗(yàn)臺(tái)已不能滿足液壓傳動(dòng)技術(shù)快速發(fā)展需要。

一、液壓傳動(dòng)的基本原理

（一）液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成：主要由動(dòng)力元件（油泵）、執(zhí)行元件（油缸或液壓馬達(dá)）、控制元件（各種閥）、輔助元件和工作介質(zhì)等5部分組成。

（二）液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作原理。液壓系統(tǒng)利用液壓泵將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液體的壓力能，通過(guò)液體壓力能的變化來(lái)傳遞能量，經(jīng)過(guò)各種控制閥和管路的傳遞，借助于液壓執(zhí)行元件（液壓缸或馬達(dá)）把液體壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，從而驅(qū)動(dòng)工作機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)和同轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

（三）液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：1）體積小、重量輕，例如同功率液壓馬達(dá)的重量只有電動(dòng)機(jī)的10%一20%。因此慣性力較小，當(dāng)突然過(guò)載或停車時(shí)，不會(huì)發(fā)生大的沖擊；2）能在給定范圍內(nèi)平穩(wěn)地自動(dòng)調(diào)節(jié)牽引速度，并可實(shí)現(xiàn)無(wú)極調(diào)速，且調(diào)速范圍最大可達(dá)1：2 000（一般為1：100） ； 3）換向容易，在不改變電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向的情沉下，可以較方便地實(shí)現(xiàn)工作機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)和直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換；4）液壓泵和液壓馬達(dá)之間用油管連接，在空間布置上彼此不受嚴(yán)格限制；5）由于采用油液為工作介質(zhì)，元件相對(duì)運(yùn)動(dòng)表而間能自行，磨損小，使用壽命長(zhǎng)；6）操縱控制簡(jiǎn)便，自動(dòng)化程度高；為容易實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)；7）液壓元件實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化于設(shè)計(jì)、制造和}使用。

（四）液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)用。液壓傳動(dòng)是用液體作為工作介質(zhì)來(lái)傳遞能量和進(jìn)行控制的傳動(dòng)方式，由于其具備諸多優(yōu)點(diǎn)因而應(yīng)用非常廣泛，如一般工業(yè)用的塑料加工機(jī)械、壓力機(jī)械、機(jī)床等；行走機(jī)械中的工程機(jī)械、建筑機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、汽車等；鋼鐵工業(yè)用的冶金機(jī)械、提升裝置、軋輥調(diào)整裝置等；土木水利工程用的防洪閘門及堤壩裝置、河床升降裝置、橋梁操縱機(jī)構(gòu)等；船舶用的甲板起重機(jī)械（紋車）、船頭門、艙壁閥、船尾推進(jìn)器等；特殊技術(shù)用的巨型天線控制裝置、測(cè)量浮標(biāo)、升降旋轉(zhuǎn)舞臺(tái)等。

二、液壓傳動(dòng)介質(zhì)的用途實(shí)例

如果從17世紀(jì)帕斯卡提出靜壓傳遞原理、18世紀(jì)英國(guó)制成世界上第一臺(tái)水壓機(jī)算起，液壓傳動(dòng)已有二百多年的歷史。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)傳動(dòng)技術(shù)有了不斷的需求。特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間，由于軍事上迫切地需要反應(yīng)快、重量輕、功率大的各種武器裝備，而液壓傳動(dòng)技術(shù)適應(yīng)了這一要求，所以使液壓傳動(dòng)技術(shù)獲得了發(fā)展，在戰(zhàn)后的50年代中，液壓傳動(dòng)技術(shù)迅速地轉(zhuǎn)向其它各個(gè)部門，并得到了廣泛的應(yīng)用。

三、液壓傳動(dòng)介質(zhì)在工作過(guò)程中產(chǎn)生的摩擦磨損危害

（一）在摩擦磨損過(guò)程中系統(tǒng)能量損耗，不僅降低了能源利用率，這些損耗的能量轉(zhuǎn)換成熱量致使系統(tǒng)的工作介質(zhì)溫度很快升高，一旦超出其工作溫度范圍其封件的老化、損壞，喪失密封能力，最后導(dǎo)致故障的發(fā)生。

（二）導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)副g隙尺寸的改變，增加泄露，系統(tǒng)的效率降低并且會(huì)產(chǎn)生新的磨損顆粒，從而導(dǎo)致元件磨損加劇性能下降。

（三）液壓工作介質(zhì)與元件摩擦磨損過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生顆粒，當(dāng)其進(jìn)入油液中，即混入雜質(zhì)和污物，當(dāng)被污染的液壓介質(zhì)進(jìn)入泵、馬達(dá)和閥內(nèi)配合間隙時(shí)，堵塞閥的間隙和孔口，最終導(dǎo)致元件性能下降以至失效，另外還會(huì)劃傷和破壞配合表面的精度和粗糙度，造成液壓元件泄漏和溫升，嚴(yán)重時(shí)元件失效。當(dāng)大顆粒污染物（直徑超過(guò)1 OOum）進(jìn)入元件會(huì)妨礙元件表面的相對(duì)運(yùn)動(dòng)直至元件卡死從而造成損害。

（四）在液壓系統(tǒng)中，元件磨損會(huì)使系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定而產(chǎn)生噪音。

（五）液壓元件的磨損不僅降低了其工作可靠性和使用壽命，也大大增加了系統(tǒng)的成本。

通過(guò)以上分析，液壓傳動(dòng)工作介質(zhì)抗磨性研究的目的是為了減少摩擦磨損對(duì)液壓系統(tǒng)造成的危害，其意義就是能夠有效提高液壓系統(tǒng)的工作效率，減少能源消耗，延長(zhǎng)液壓元件及系統(tǒng)的使用壽命。

四、解決方案

（一）試驗(yàn)臺(tái)選用HVQ20葉片泵，工作壓力達(dá)到40 MPa為高壓抗磨性試驗(yàn)臺(tái)，并且試驗(yàn)臺(tái)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和元件的選型充分考慮了多種液壓傳動(dòng)工作介質(zhì)的工作特性，適用于礦物油基介質(zhì)、水基介質(zhì)等多種液壓工作介質(zhì)，具有廣泛的適用性。

（二）液壓泵壓力加載選用由計(jì)算機(jī)控制的比例溢流閥，能夠?qū)崿F(xiàn)恒壓加載和循環(huán)脈動(dòng)壓力加載，加載精度高，波動(dòng)小，加載準(zhǔn)確，可靠平穩(wěn)。

（三）試驗(yàn)臺(tái)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用工控機(jī)、傳感器和數(shù)據(jù)采集儀的測(cè)控模式，實(shí)現(xiàn)了測(cè)控的自動(dòng)化，減少了人為因素的影響，大大提高了測(cè)控的速度和精度。

（四）試驗(yàn)臺(tái)選用工控機(jī)作為主機(jī)，具有存儲(chǔ)、運(yùn)算速度快、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，能夠滿足試驗(yàn)過(guò)程中多種環(huán)境。試驗(yàn)系統(tǒng)選用的傳感器具有數(shù)字顯示和變送功能，輸出4-20mA標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)，在數(shù)據(jù)采集過(guò)程中省略了二次儀表，提高了傳感器數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中的抗干擾能力。

小結(jié)

關(guān)于液壓傳動(dòng)工作介質(zhì)抗磨性試驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)的總體規(guī)劃設(shè)計(jì)，試驗(yàn)臺(tái)元件的采購(gòu)、制造、安裝和調(diào)試還有待進(jìn)行。試驗(yàn)臺(tái)可對(duì)多種液壓傳動(dòng)工作介質(zhì)在不同的壓力下進(jìn)行抗磨性試驗(yàn)，在已有抗磨性評(píng)價(jià)機(jī)制下可得出相關(guān)結(jié)論，但需要更換試驗(yàn)泵，試驗(yàn)時(shí)間長(zhǎng)，針對(duì)液壓傳動(dòng)工作介質(zhì)抗磨性的評(píng)價(jià)機(jī)制需要進(jìn)一步逐步探索和完善。

作者簡(jiǎn)介：李雙文（1982-），男，漢族，南華大學(xué)研究生，衡陽(yáng)技師學(xué)院模具系講師，主要從事液壓傳動(dòng)、數(shù)控機(jī)床方面科研、教學(xué)工作。

參考文獻(xiàn)：