机械传动技术发展研究

机械传动技术发展研究

邢天伟

东北大学辽宁省沈阳市110000

摘要：本文对机械传动技术的发展状况进行了论述，从智能化、信息化、绿色化等多角度分析了机械传动技术的发展趋向。笔者认为随着机械传动技术研究的不断深入，机械传动技术的应用范围将更具广泛，其将朝着智能化、自动化、绿色化的方向发展。

关键词：机械；传动技术；发展

1机械传动技术的发展情况

依据传动方式，人们将机械传动划分为啮合传动与摩擦传动。机械传动技术在我国拥有悠久的历史，自古以来我国就有很多机械传动雏形，常见的有桔槔、指南车等。这之中，指南针运用的就是啮合传动，其内部的齿轮传动系统极为复杂。早在14世纪，西方国家就设计出精密度极高的传动齿轮，机械传动技术得到有效的发展。18世纪初蒸汽机出现，此后机械传动技术开始迅速发展，更高技术含量的金属传动齿轮开始被广泛应用，传动较以往更加精准，所以被引入机械制造业中。在啮合传动中，链传动是一种极为重要的方式，其借助链条而实现各项功能，在传动中凭借链条而将齿形主动链轮的动力传递至齿形从动链轮上，比方说自行车就是这种链传动。链传动拥有极高的工作效率，其传动功率非常大，且不会出现打滑的现象，能够应对多种恶劣条件。然而其传动系统不具备较高的动平衡性，造价高，传动件容易损坏，且运作过程中往往有较大噪音。摩擦传动则是凭借绳带与槽轮的摩擦力而实现动力传输。摩擦传动也有着非常悠久的历史，汉代所普遍使用的手摇纺车就是采用的摩擦传动。现代社会中人们日常使用的很多家电都采用的摩擦传动。绳带传动构造比较简单，传动过程较为平稳，造价低，无需润滑，且运作时噪音非常小，其不足之处在于准确度较低，因此在实际应用中受限。

对于机械设备而言，传动系统与其性能有着密切的关系，机械设备往往与传动系统构建在一起。现阶段电动机与内燃机提出了更高的机械传动技术要求，为改善机械设备的运作性能，满足机械协调对于传动的需求，人们开始在机械传动技术领域中引入更多高新科技。特别是自啮合传动被引入到航空领域后，机械传动方面的研究更加深入。宇航机械装备对传动的精准度与可靠性都提出了更高的标准，因此，啮合传动也成为了重点研究方向。在传动设计不断精细化、材料与部件日新月异、高新科技手段不断融合的情况下，机械传动设备的体积开始缩小，重量也更轻。比方说当前宇航高精传动设备中最常见的行星系列齿轮箱，其可达到73000r/min的轴转速，其内配置了自动高速齿式联轴器与滑动轴承，运作效率高达98.5%。目前，机械传动技术方面的研究正不断深入，齿圈整体浮动均载技术、齿式联轴器技术、多轴疲劳分析技术等先进技术开始涌现。毫无疑问，机械传动技术水平将不断提高，其绿色环保程度、集成与智能化程度将不断提高。

2机械传动技术的发展趋向

2.1智能化与信息化水平将进一步提高

随着机械传动技术的发展，信息技术、智能技术与之的融合程度将不断加深，在不久的将来，机械传动将有着更高的信息化与智能化水平。现阶段，多数传动设备都不断加深与信息技术的融合，借此而令机械传动实现智能化操控。比方说汽车自动变速就是机械传动技术与信息技术有效融合的结果，借助计算机技术就能够动态控制机械传动速比与功率。除此之外，物联网技术与机械传动技术的融合程度也不断加深。在机械传动系统中引入物联网技术，能够令各种设备实现无接触操控，安全性与可靠性都更高。在物联网技术的应用下，机械传动设备中配置感应终端与传感设备，以此来实现信息传输与信息采集，并基于网络而传递各种指令与数据，最终依赖计算机系统而对整个机械传动设备进行精准操控。当系统出现故障时，以往的系统是先进行故障检测，确定故障点，再分析故障原因，最后维修故障。在物联网技术下，传动设备极少出现故障，故障出现后系统会对故障进行自动检测，维修人员根据系统提供的故障信息开展维修工作，故障处理时间更短。

2.2绿色环保程度将进一步提高

现阶段，全球面临着严峻的环境污染问题与能源紧缺问题。机械传动技术要想在未来得到更好的发展，必须走绿色环保的道路。当前很多机械传动系统在设计之初就未考虑节能与环保，不但能耗巨大，噪音污染严重，且其所运用的润滑剂也是严重的污染物，在使用的过程中会发挥至空气中，残留液体甚至会污染水源。所以，在机械传动技术发展的过程中，其将进一步提高绿色环保程度，避免使用具有污染性的润滑剂。在设计过程中，相关工作人员应从机械系统的速度与功率出发，科学构建整个系统，令系统的各部分能够有机组合起来，在保证运作效率的同时减少污染物的排放。比方说，针对汽车工业需求设计传动系统时，相关工作人员应从变速器的动力结构入手，在有效操控汽车发动机的同时，实现能耗降低，达到减排目标。现阶段该方面运行良好的有ABB传动系统，该传动系统有着较高的运作效率，且能耗非常低，在工业自动化领域中发挥着重要作用。

2.3材料的技术含量不断上升

在不久的将来，机械传动系统的技术含量及材料的科技含量都会显著提升。随着高新技术的迅速发展，很多新材料诞生，部分新材料被使用到机械传动设备中。新材料的应用能够带动机械传动技术有更好的发展，并打破以往机械传动材料方面的限制。比方说高分子聚合物、梯度材料等，这些新材料都在机械传动领域得到了有效得应用，并且成绩斐然。在机械传动设备中，梯度材料多被用于制作零部件，这种材料由外至内存在有规律的梯度变化，韧性与强度都非常优越。运用这种材料所制作的零部件有更长的使用寿命，且造价更低。因此，这一材料被视为现阶段机械传动系统制作的优选材料。高分子聚合物在耐高温、耐腐蚀、耐磨损等方面具有突出优势，也是制作机械传动设备零部件的首选材料。这种材料在无润滑介质的情况下仍能够发挥作用，比方说高分子聚合物齿轮啮合传动制品。除此之外，智能材料也是一种非常重要的新材料，在这种材料的应用下，机械结构能够实现智能化的操控，其整体的智能化、自动化水平都有显著提高。在高精度机械传动系统中，常见的新型材料还有驱动材料、敏感材料等。在未来，机械传动系统所用材料的科技含量将进一步提高。

3结束语

机械设备在现代工业生产中有着极为广泛的应用，机械传动系统只支持机械设备运作的关键性系统。综上所述，机械传动具备传动效率高、精准度高、可靠性强等优势，发展潜力巨大。随着信息技术、物联网技术等新技术与机械传动技术的融合，机械传动将向着智能化、自动化、绿色化的方向更好的发展。

参考文献

[1]黄丰.机械传动技术的改进与发展研究[J].南方农机,2018,49(3):162,165.

[2]左金冬.机械传动科学技术的发展历史与研究进展[J].建筑工程技术与设计,2017,(11):5803-5803.

作者简介

邢天伟（1996-11），男，汉族，籍贯：辽宁省朝阳县，当前职务：学生，当前职称：无，学历：本科，研究方向：机械。