机械传动论文

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机械传动论文:机械传动系统节能设计论文

1影响机械传动能耗的因素

机械设备是工业自动化生产设施，用其取代人工参与生产活动具有实用性特点，帮助企业解决高难度生产操作任务。随着工业生产与制造规模扩大化，机械设备工作期间产生的能耗系数越来越大，这与机械传动系统效能存在直接关系。对机械传动产生影响的主要因素有：（1）结构因素。当前，机械设备已广泛应用于不同领域，在工业制造与生产中发挥重要作用，自动化控制系统是主要模式。不同机械设备对内部结构要求不一样，机械传动能耗系数过大，很大一部分原因是由于内部结构不合理，机械零部件配合系数低，导致整台设备运行速率地下。机械传动有带传动、链传动、齿轮传动等不同方式，若传动结合组合不科学则会影响工作效率。（2）操作因素。实际应用阶段，操作人员掌控设备方法不标准，容易造成机械零部件损耗过大，传动系统运行带来的能耗量过大。例如，数控机床操作人员对主轴控制不稳定，传动部件启动后出现磨损，整台机床工作效能将受到很大的影响。对于手动机械来说，人工操作水平直接决定机械传动作业效率，一旦出现失误则会增大能耗系数。（3）保养因素。除了日常使用外，后期保养对机械系统功能也有很大的影响，也是降低系统能耗系数的一大原因。机械化工程普及背景下，机械设备取代人工操作是必然趋势，长期依赖机械设备也导致荷载量大增、故障率提高、维修次数增多。而后期保养措施不当将增加传动系统的能耗指标，对人员及设备安全构成威胁。

2机械传动系统节能设计方法

机械传动系统是机械系统的核心构成，传动机构的工作效率对整个机械设备运行有直接性影响。为了顺序现代机械工程改造要求，必须要提出切实可行的节能设计改造方案，维持机械工程运行速率的稳定性。结合常见的机械传动方式，其节能设计改造方法：（1）齿轮传动。齿轮传动是依靠主动齿轮依次拨动从动齿轮来传递动力的，齿轮传动节能设计的要点是保证齿轮瞬时角速度比始终保持稳定。定轴齿轮系在工作时所有齿轮的回转轴线固定不变。设计人员可根据齿轮传动类型详细设计，以最优齿轮组合方式执行传动工作。例如，从零部件耗损率控制角度考虑，设计改造时可按照两齿轮传动时的相对运动为平面运动、空间运动，再将其分为平面齿轮传动、空间齿轮传动，选择最高效的方式作为机械设备动力来源，减少了齿轮啮合磨损。（2）蜗轮蜗杆传动。涡轮蜗杆传动效率偏低，且零部件磨损较大，长时间运行会出现不同程度的故障问题，阻碍了机械设备的稳步运行。在节能改造设计中，可用专用工具安装或拆卸，禁止用锤子敲击减速机部件；根据公差配合要求装配蜗轮输出轴；严格采用原厂配备的齿轮和蜗轮蜗杆进行成对更换；在空心轴上涂红丹油或防粘剂，防止配合面积垢和过度磨损产生的生锈。（3）带传动。机械设备选用带传动系统具有安装便捷、易操控等特点，但是带传动长时间处于高速、高温旋转状态下，易容易出现断裂、耗损等问题。节能设计中，需对主动轮、从动轮、环形带等进行优化设计，进而提高传动机构的稳定性。（4）链传动。链传动由主动链轮、从动链轮和环形链条组成，环形链条作为中间挠性件装在平行轴上，动力和运动的传递依靠链轮轮齿与链条的啮合动作完成。一般来说，链传动节能设计与改造需注意链条、链轮的高效搭配。例如，链传动工作时，为了便于链条联成环形时内、外链板正好相接，链接数一般取偶数；为了便于链接的啮合，链轮轴面齿形两侧应设计成圆弧状；链传动接头处需要用开口销或弹簧夹夹紧。链传动节能设计要考虑传动机构形式，合理控制小链齿轮数量，小链齿轮数尽量多一些。

3机械传动系统防护设计

机械工程快速发展趋势下，人们对机械系统结构组合形式展开深入研究，如何在满足机械系统工作性能前提下，通过优化系统结构以实现节能化控制，这是现代机械科技改造的先进趋势。机械传动系统防护也是节能改造设计的一部分内容，可综合防范机械故障发生带来的异常损耗。（1）齿轮传动。传动系统是机械设备的核心部分，能够为整台装备提供足够的动力来源，维持内部元器件持续运转。为了保证传动系统工作的连续性和稳定性，避免传动系统零部件产生异常工况造成的危险事故，齿轮传动机构必须安装全封闭的防护装置。（2）皮带传动。动力是维持一切机器设备运行的基本条件，传动系统是机械设备创造动力的根源。皮带传动装置可以采用全封闭型防护装置或带有金属骨架的防护网，也可以采用防护栏杆，从而保证皮带传动的耐用性和连续性。（3）联轴器。除了对机械设备直接性的改造设计，还要注重设备使用后期的综合养护，才可不断延长设备的使用寿命。联轴器需要加装防护罩，确保其在工作时不被破坏，从而延长使用寿命，比如Ω型防护罩；安全联轴器可以保证其在工作时没有突出的部分，确保联轴器的工作安全。

4结束语

机械传动系统工作效能对设备性能发挥具有直接影响，提高传动系统运行效率是节能设计改造的根本目标。结合影响传动系统能耗的相关因素，设计人员要综合考虑设备运行条件，从齿轮传动、蜗杆传动、带传动、链传动等不同方式，选择符合机械设备特点的节能改造方案。不同传动系统的节能方式不一样，要根据具体情况采取节能改造措施，综合提升机械设备的动力供应效能，体现出传动系统的节能化运行水平。

作者:孙开鸾 单位:枣庄科技职业学院

机械传动论文:煤矿机械传动齿轮损坏原因及策略

摘要：近些年以来，煤矿生产的整体规模正在迅速扩大。对于全过程的煤矿生产来讲，传动齿轮都应当构成关键部件。然而如果忽视了正确操作以及后期保养，那么传动齿轮将会减损自身的性能，严重时还将损坏齿轮。因此可见，对于各种类型的机械传动齿轮都要探析损坏原因，然后给出与之相适应的解决对策。

关键词：煤矿机械传动齿轮；损坏原因；解决方式

在各种类型的煤矿机械中，传动齿轮都构成不可或缺的关键部件，传动齿轮本身包含了支撑构件与传动构件的两个部分。具体来讲，传动部件涉及到齿轮副与传动轴，而支撑部件通常涉及到轴承与箱体。经过长期运行，如果不慎操作那么某些齿轮将会遭受相对频繁的磨损，在情况严重时还将损坏整个齿轮。

1齿轮损坏的根本原因

具体来讲，传动齿轮如果出现了损坏，那么根源应当包含如下：首先是不当的选材与设计。与其他类型的机械装置相比，煤矿机械本身处在独特的井下环境中，外在环境整体上是相对恶劣的。受到上述状况的影响，机械齿轮也很容易遭受损毁，因而体现了显著的缺陷[1]。究其根源，就在于针对传动齿轮具体在选材时没有慎重进行，以至于选购了劣等的建材。除此以外，如果欠缺一致性的选材标准，那么与之相应的齿轮性能也将遭受影响。其次是热处理与加工制造的不完善。从现状来看，某些厂商由于忽视了齿轮热处理以及其他的加工流程，因而无法符合最根本的齿轮性能指标。例如：针对锻造齿轮如果不慎重处理，那么很有可能引发齿轮气孔或者其他不良现象。除此以外，齿面硬度如果没有符合最根本的均匀程度，则根本原因就在于淬火操作不慎导致了裂纹。受到较大内应力的影响，某些部件还可能出现破裂。对于各种类型的传动齿轮而言，齿面具有的表面粗糙度都是各不相同的，与之有关的齿轮寿命以及承载性能也会呈现显著差异[2]。再次是不慎进行操作。某些煤矿设备本身并不符合特定的配置，具体在操作时也没有慎重选择所需的测量仪器。在上述状况下，安装齿轮就很难符合最根本的质量标准。具体在实践中，典型缺陷就在于平行度与水平度不够达标，或者出现了过小的中心距。传动齿轮经过长期性的运行，对此就要予以更换油脂并且定期完成全方位的清理。然而如果忽视了上述的清理，那么齿轮就很有可能表现为缺油、漏油或者夹杂煤渣等不良现象，或者由于欠缺润滑而减损了自身的性能。特殊情况下，传动齿轮还可能突然断裂，胶合处也会产生磨损。

2探求解决方式

煤矿机械如果要保障正常运转，关键应当落实于传动齿轮的定期保养。齿轮一旦遭受了某些损伤，与之相应的机械效能也将因此而减损。为了改进现状，针对各种类型的传动齿轮都要予以全面的处理，因地制宜探求可行的解决措施：

2.1选择优质的材料

在开展煤矿生产中，针对机械传动齿轮有必要选择优质的部件与材料，确保齿轮本身具备优良的性能。这是由于，传动齿轮承受着相对较强的冲击荷载，如果不慎进行处理那么将会减损齿轮本身的耐久性。通常情况下，传动齿轮应当符合1200MPa的最大弯曲限度以及1600MPa的接触耐久性。如果要延长寿命并且保证齿轮强度，则有必要优化相关工艺，因地制宜确定润滑参数并且算出精确的齿轮荷载。例如近些年以来，很多煤矿企业在传动齿轮内部加入了冲击荷载较强的低碳合金钢，因而有助于优化齿轮本身具备的淬透性与耐磨性。

2.2密切关注热处理环节以及加工环节

传动齿轮无法避免遭受频繁性的磨损，为了避免过于频繁的磨损，对于此种类型的齿轮就应当致力于完善热处理，在此前提下降低粗糙度。一般情况下，针对传动齿轮如果要优化进行加工，关键在于改进刀具与零件本身，运用磨削工艺或者其他工艺来消除过高的粗糙度。除此以外，技术人员还可以选择渗碳淬火的手段来优化热处理的各个流程，确保符合更高层次的韧性与硬度，优化各种工况性能。在必要的时候，还需运用喷丸强化的方式加以改进，提升弯曲强度并且优化齿轮性能。

2.3正确安装传动齿轮

传动齿轮本身包含了较多的部件，为此在检修齿轮或者更换齿轮时，对于此种类型的齿轮都要予以精确的安装，确保齿轮具备更好的机械强度。从现状来看，很多企业对此选择了喷丸强化的措施，这是由于此种措施有助于优化疲劳强度，对于耐久极限进行了适度的延长。对于齿面如果要进行加工，那么关键在于消除刀痕。此外，对于封闭式的传动齿轮还需保证优良的润滑度，慎防出现漏油的不良现象，对于传动齿轮有必要定期予以检查。

3结语

经过综合分析可知，传动齿轮应当属于煤矿机械中十分关键的一类构件。然而实际上，传动齿轮所处的井下环境相对恶劣，因此尤其有必要关注维修与养护。未来在实践中，煤矿企业还需更加关注解决齿轮损坏的措施与手段，在探析损坏原因的前提下致力于消除齿轮运行的各种弊病和缺陷。

作者：张弛 单位：山西煤矿安全监察局安全技术中心

机械传动论文:煤矿机械传动齿轮失效分析

一、齿轮失效的形式及其原因

1.齿面胶合齿轮在传输动力或促使机械转动的过程中由于物体之间的相互运动产生的摩擦会产生很高的热量，尤其是在长期不停息的高速重载运转的情况下，高温很有可能将于齿轮接触的金属或其他材料与齿轮表面相融合，造成齿面胶合的现象。这种现象会造成齿轮外形的缺失或变形，从而降低甚至缺失其传递功能。

2.齿面磨损齿面磨损主要分为两种情况，一种是齿轮在工作状态下，齿轮与接触零件之间的磨合造成的磨损；另一种是机械所处的环境造成，煤矿机械的工作环境本身就存在很多的固体颗粒，这些颗粒会造成齿轮的磨损，齿轮表面的的粗糙度也会影响齿面磨损的程度。

3.齿面塑性变形齿轮的制作材料并不具备足够的强度，在重载高速的挤压下也会造成齿轮的变形。从动齿和主动齿之间动力的传递，彼此之间都存在力的作用，它们彼此相互挤压，接触的表面很容易造成凹凸不平的表面，这种变形程度足够影响齿轮的正常工作。

二、齿轮的改进

设计者在设计齿轮之时，根据该齿轮在不同场合的运用来确定齿轮所选用的各种材料，更加有利于齿轮在该环境下工作。针对齿轮失效的五种常见的失效现象有特定的应对措施，主要是根据齿轮的工作环境决定齿轮的材料组成和外形结构的设计。例如为了降低齿轮折断的可能性，则需要加强轮齿的抗弯曲强度；为了避免齿面点蚀，则需要提高齿面接触疲劳强度；对于在高速重载环境下工作的齿轮应该将齿面抗胶合能力作为重点设计对象。

1.设计原则齿轮失效直接影响煤矿机械的正常运转，在煤矿机械中齿轮的大小有一定的规格，在不同的机械设备中一般都有一定的限制，因此设计之初，就是在齿轮大小基本保持不变的条件下加强抗接触疲劳能力、抗弯曲能力和硬度等性能，以提高齿轮的质量和使用寿命。对于煤矿机械所需承担的重量较大，根据强度、载荷、材料、外形、结构齿面粗糙度等多方面的因素，经过精密的计算和先进的技术促使齿轮达到煤矿工作的要求，从根本上提高齿轮的使用寿命。

2.正确操作工人对于齿轮的正确安装和使用是保证齿轮正常运转的前提。煤矿工作需要承担很大的负载，因此在齿轮安装时和定期检修时都要保证齿轮的承载强度达到煤矿工作的条件。齿轮不仅仅需要考虑到承载能力，还有表面光滑度、轮齿的硬度等多方面都需要达到相关的标准；主动轮和从动轮要合理的结合在一起，避免不必要的磨损，损耗齿轮的寿命；还有就是一定要定期对齿轮进行检修，尽可能避免因齿轮带来的故障导致机械停转。

3.润滑剂的使用现今，煤矿施工现场中齿轮的运转往往没有使用润滑剂的惯性或者不重视润滑剂的功效。我们应该发挥润滑剂的作用，而不是一知半解的不考虑环境、齿轮型号、机械型号等多种因素就使用一种润滑剂，这种现状不可能达到预期的效果，会缩短齿轮原有的使用寿命、加快磨损效率，从整体上拉低齿轮的功效，影响煤矿机械的工作效率。我们的工作人员应该根据科学理论和实际经验总结出不同型号、季节、工作环境等使用不同的润滑剂，并输入相关的数据库，便于维修时作为参考案例，从而延长齿轮的使用寿命。

4.提高整体的技术设备齿轮质量的提升最终是为了提高煤矿的工作效率，从而提高生产效益，但是齿轮仅仅是需要提高的一部分，在整个煤矿企业当中，还需要将强机械设备的现今水平和提升管理水平。齿轮的质量也需要煤矿企业管理的监管系统的把关，它需要对于煤矿相关机械、零件的严格监控，保证硬件设备的质量问题；齿轮的作用是机械能的传递，直接作用于煤矿的相关机械，若是机械设备质量不过关或仍是老式的设备，尽管齿轮质量达到先进的水平，也只是鸡肋，起不到任何作用。煤矿企业只有整体水平的提升，才能使各个组成部分相互促进，共同进步。

三、结束语

综上所述，齿轮的失效主要有五种常见的形式，有的是齿轮本身的质量问题，也有机械问题，还有周遭环境的影响，除此之外也有管理水平问题等多方面主客观的问题。煤矿一直是高危作业，被保险列为特殊行业，其安全性和可靠性都需要极度的加强，小到齿轮的质量问题，再到机械的先进性问题，大到企业管理问题都需要引起足够的重视，甚至是国家的监管等诸多方面，以保证煤矿企业的安全性和经济性，从而推动煤矿企业的进步。

作者：谭明坤 单位：通化矿业（集团）有限责任公司

机械传动论文:工程机械中液压机械传动的运用

1工程机械中液压机械传动的运用

一是运用于主要负责铲装砂石、煤炭、土壤等散状物料以及轻度铲挖硬土、矿石的装载机。通常装载机变速器包括液压传动、机械传动和动力合成，其中机械传动涉及4个行星排和制动器，以及1个离合器，同时根据相应的组合元件状态、转速关系、输出构件、效率等指标可以判断出其有2个行星排负责转向，2个行星排负责变速；针对涵盖变量马达和变量泵的液压传动部分，主要是在伺服阀的控制下变化斜盘角度，进而达到机械无级变速的目的；动力合成中，当装载机处于I、III档时，e、f行星排会形成差动轮系，并经构件7和8分别负责输入机械和液压两大传动动力，然后经10输出；若装载机处于n档，此时f为差动轮系，8和9分别负责输入液压和机械两大传动动力，且经合成后也经10输出。

后根据科学公式计算和运动分析后得知，当液压马达的实际转速为零时，传动系统工作状态稳定，此时装载机中的发动机会将功率全部转化为机械传动动力，进而实现了传动功率最大化，而且换挡更加便捷，微动性能较好，燃料更加经济，运行更加平稳，足以见得，液压机械传动系统在装载机中的应用效果较为理想。

二是运用于主要负责安装作业和装卸物料的汽车起重机，而液压机械传动的运用效果通常体现在起重机的功能实现中。如用于车身支承和稳定，即基于合理的进油路和回油路，促使前后腿液压缸伸出活塞，用于支承车身，而伸出稳定器位置的液压缸活塞时，则用于刚性连接后桥与车体进而起到稳定的效用；在吊臂伸缩、变幅中，主要基于液压机械传动系统，完成伸缩、变幅、起升、回转等任意机构组合的动作，进而提高工作效率，但为避免吊臂因重力荷载而自由下降，分别在伸缩与变幅回路中增设了平衡阀，并用于对液压缸进行单向锁闭，以此可靠支承吊臂。

针对吊重升降动作的实现，也离不开液压机械传动系统，如对于起升吊重，可通过操纵换向阀促使泵油进入制动液压缸，然后经换向阀和平衡阀进入起升马达机构，此时起升马达便会在机械传动动力的作用下回转卷筒完成吊重上升，而在下降吊重时则会促使起升马达进行反向转动，同时结合回油路，吊重稳定下落；最后是通过液压马达带动回转工作台用于实现吊重回转，同时为保护液压元件免受损伤，故为液压泵中的排油回路增设了滤油器，而在调节工作机构的速度时，往往需要改变发动机转速结合手工调节换向阀，以此实现液压机械传动系统在起重机吊重回转中的作用。

2结束语：

总之，液压机械传动的运用对于实现工程机械高效运作、平稳运行、经济便捷有着显著的推动作用，其中在矿山机械、工程车辆等领域中已经被应用广泛。不但如此，其仍然有着良好的提升空间，这就要求我们予以深入研究和实践检验，以此提高其综合性能，进而更好地服务于工程机械事业的发展。

作者：周懿俊单位：五粮液集团公司普什重机有限公司

机械传动论文:机械设计制造中液压机械传动控制系统研究

摘要：随着我国机械制造水平的不断发展，制造了大量功率和容量要求较高的计算设备，其中液压机械传动控制系统是一种新型传动技术，其已广泛应用于机械设计制造等领域，液压机械传动控制系统对机械设计制造水平起到关键性作用。这种传动控制系统主要采用液体作为介质进行相关传动控制，可有效提高机械的工作效率和能源利用率。因此本文主要对液压机械传动控制系统的优缺点进行阐述，并分析了该系统的实际应用情况和存在的问题。

关键词：机械设计制造；液压传动控制系统；应用

液压机械传动控制系统是一种流体传动与控制技术有效结合的先进技术，其主要包括动力元件、液压元件、控制元件和液压辅助元件[1]。该系统采用液体作为能量传动以及控制的有效介质，并由元件回路控制对能量进行传递。目前该系统已在诸多领域得到广泛应用，特别是机械设计制造领域已离不开液压机械传动控制系统的大量使用，其也促使机械设计制造领域的不断发展，因此研究液压机械传动控制系统在机械设计制造中的实际应用情况意义重大。

一、液压机械传动控制系统的优缺点

1.液压机械传动控制系统的优点

液压机械传动控制系统的优点可以归纳为以下4点：首先是功率高，液压机械传动控制系统主要由动力元件、液压元件、控制元件和液压辅助元件等组成。与传统的液压传动和机械传动相比，这种系统的液压机械传动功率相对较大，同时这种系统引入了微电子技术，使得该系统的功能集成化程度高，可在较小空间内达到功率有效控制。其次是小型化，这是由于液压机械传动控制系统的各元件高度集成化的特点，使得该系统小型化、轻质化发展。同时由于系统内部各元件的相互协作性较好，也使得该系统可操作程度高，可针对不同的工作要求进行有效的液压机械传动。接下来是稳定性好。这种液压机械传动控制系统实际应用可将机械工作过程中产生的热量通过液压油流动传递，可有效降低系统温度，避免系统局部过热的情况，进而保证机械的使用稳定性。同时由于上述原因，该系统也可用于低速重载条件的液压机械传动。最后是自动换挡功能，为了使得操作人员根据相关要求对机械进行简便灵活操作，提高机械工作效率，可使用这种液压机械传动系统。该系统具有自动换挡功能，可根据实际工作条件和机械运行要求的不同进行有效的挡位自动调节，方便操作人员进行工作装置的操作，不要考虑挡位操作的问题，可降低机械工作中的操作失误概率，进而实现整体机械的工作效率。

2.液压机械传动控制系统的缺点

液压机械传动控制系统的缺点主要包括以下5个方面：首先是液压系统漏油问题，这是液压机械传动控制系统的重要缺点之一，其严重影响整个传动控制系统的稳定性和正确性。这种液压系统漏油问题使得液压机械传动的传动比率波动性大，达不到相关液压机械传动控制要求，严重影响液压传动系统的稳定运行和传动控制的正确性，该缺点也会对整个机械工作状态造成不利效果，使得机械工作效率低，同时由于这种原因，该系统不适宜长距离传动。其次是温度变化问题，通常系统内的温度变化会直接影响到系统的运动特性。这种液压机械运动控制系统对温度要求较高，当系统温度升高时，系统内的液体粘度发生变化，使得系统的运动特性也随之改变，进而影响机械的工作稳定性。因此该系统运行过程中应对温度变化进行重点监控，防止机械运行因温度变化造成的偏差问题。再次是故障的检查和排除难度大，液压机械传动控制系统的故障检查和排除工作量和难度较大。该系统正常运行时，液压元件运行产生的金属粉末容易引起机械设备故障问题，而系统外的粉尘的大量附着到机器设备上，也会对系统的运行稳定性造成严重影响。对于系统而言，这些金属粉末和粉尘通常是不可避免，其也增加了故障的检查和排除工作量和难度。最后是清扫工作，实际运行时，液压机械运动控制系统容易由于一些外界因素干扰，使得系统的稳定性和运行结果得不到保障，因此需要在系统实际运行前进行全面的清扫工作，尽可能的避免外界因素对系统的干扰。

二、液压机械传动控制系统在机械设计及制造中的具体应用

1.液压机械传动控制系统的应用特点

根据液压机械传动控制系统的高度集成化特点，其可有效满足不同行业对机械设计及制造的规模、功率、精度和工作效率的严格要求。而小型化、轻质化的特点也使得该系统可应用在不同施工环境和施工条件。在机械设计和制造领域，液压机械运动控制系统可以根据自身特点有效弥补传统传动系统的不足，同时该系统的大量应用可降低机械设计和制造的难度，提高机械制造精度和缩短制造周期。液压机械传动控制系统将自动化控制技术实际应用到机械设计和制造领域，其可加快机械设计和制造的自动化进程，同时自动化也是未来机械设计和制造的研究开发的重要方向[2]。这种应用可有效控制产品质量以及提高生产效率，实际满足机械产品的行业需求。目前液压机械传动控制系统也广泛应用在国防、农业、冶金和煤矿等众多行业。

2.液压传动无级变速器

机械设计制造中，可采用液压机械传动控制系统来实现对其速度的有效控制，也就是无级变速技术。一般而言，该液压系统正常运行需要使用变量泵以及定量马达。当系统工作时，通过发动机将动力分离，其中一部分顺着离合器传送给行星架，而另一部分则是经过液压系统到达太阳轮，这两部分动力通过差动轮系部分进行有效合成后，再通过差动轮系的齿圈对外输出。通常实际机械工作前需要断开离合器C1，同时闭合C2，使得发动机的全部动力进入液压系统，从而保证机械的正常启动。而机械实际工作时，离合器C1闭合而C2断开，采用控制系统将液压马达的转速降至0，此时发动机的所有动力通过机械系统进行有效传递，其可提高机械工作过程中的动力传递效率，并对系统马达转动方向进行合理调整，进而调节机械工作的输出速度，保证系统在不同速度下的正常运行，进而实现这个机械系统的无级变速。目前这个液压传动无级变速器已实际应用在装载机和推土机上，该装置运行效果良好，可大量应用在工程机械领域。

3.纯水液压机械传动控制系统

目前机械制造业领域中，纯水液压机械传动控制系统是液压传动技术的重要发展方向之一，该系统是科技进步和环境保护的结合产物，其是一种新型的液压传动技术，其采用纯水作为能量传动以及控制的有效介质，这是该系统的最大特点。与液压油相比，纯水价格便宜、制备简单以及来源广泛，可有效降低企业的运营成本，从而提升企业的经济效益。冶金、煤矿等特殊行业，对液压机械传动控制系统要求较高，常规的液压油泄漏容易引起火灾，这严重威胁着企业的安全运营，而纯水具有良好的阻燃性，可防止液压机械传动控制系统液压油泄漏引发的安全问题。与矿物型的液压油相比，纯水的压缩系数较低，使得纯水的压缩损失相对较少。同时常规液压机械传动控制系统的液压油泄漏问题，会对水体和土壤造成严重的污染，这也制约着冶金、煤矿等行业绿色化、可持续化发展，而采用纯水液压机械传动控制系统，其可造成的环境污染程度较低。目前纯水液压机械传动控制系统已在一些行业得到实际应用，该系统污染小、成本低等特点符合我国相关行业环境保护要求，其也是常规液压机械传动控制系统的代替技术，因此纯水液压机械传动控制系统作为机械制造业领域中的热点研究对象，该系统的研究开发以及实际应用前景广阔。

三、液压机械传动控制系统实际应用存在的问题

液压机械传动控制系统采用的技术成熟度的不断提高，也促使着该系统在诸多领域得到广泛的应用，尤其是在机械设计制造领域，其不仅可以降低人工劳动强度，同时也可有效控制相应的企业运行成本。但是当前系统的实际应用还存在一些问题，其中较为突出的问题是当前我国液压机械传动控制系统使用的各种元件基本需从国外进口，如动力元件、液压元件、控制元件和液压辅助元件等[3]。与发达国际相比，我国制造的元件在强度和精度方面均较为落后，而系统正常运行时，系统需要这些元件的相互协作才能完成相关工作，因此这些元件的质量严重影响着整个液压机械传动控制系统的完善性和功能性。如这些元件的质量达不到相关要求，可能造成系统运行的不稳定和低功能性。因此为了实现液压机械传动控制系统在各领域的大规模应用，需要对液压机械传动控制系统的各种元件实现国产化，并通过国外技术引进和自主创新，保证相关元件的强度和精度达到系统要求，有效提升相关元件的功能性和适应性，优化和改善液压机械运动控制技术，实现液压机械运动控制系统运行的稳定性，从而带动机械设计制造领域和相关领域的深入发展。

四、结语

通过本文对液压机械传动控制系统优缺点的阐述，以及该系统的实际应用情况和存在的问题的分析来看。液压机械传动控制系统作为一种新型的液压传动技术，其可有效的提高机械的工作效率和能源利用率，保证机械工作质量以及实现企业经济效益的有效提升。目前该系统已在诸多领域得到广泛应用，但是应用过程中仍存在一些问题，随着液压传动技术的不断完善以及这些问题的及时处理，液压机械传动控制系统应用前景将会更加广阔。

作者:岑名熹 单位:西京学院

机械传动论文:煤矿机械传动齿轮失效形式分析

【摘要】分析了磨损、传动齿轮表面疲劳、胶合、塑性流动以及断裂等煤矿机械传动齿轮常见失效形式，同时探讨了传动齿轮自身设计原因、制造加工原因以及传动齿轮安装使用不当等煤矿机械传动齿轮失效原因，以期为提升煤矿机械传动齿轮质量提供一些参考，延伸煤矿机械传动齿轮使用寿命。

【关键词】煤矿机械;传动齿轮失效;形式;原因

目前我国煤矿机械设备故障频发，对此，应当加强对煤矿机械各种传动齿轮的失效形式以及原因的风险，降低煤矿机械设备事故发生率，确保煤矿机械设备的正常运行，提升煤矿企业生产效率，推动煤矿企业的不断发展。

1.煤矿机械传动齿轮常见失效形式

1.1 磨损

煤矿机械传动齿轮在运行过程中，通常会由于磨损，而导致煤矿机械传动齿轮出现失效。通常情况下，煤矿机械传动齿轮主要表现为正常磨损、中度磨损、破坏性磨损以及磨料性磨损等磨损现象。正常磨损在煤矿机械传动齿轮预期寿命内不会影响齿轮的正常使用性能。在煤矿机械传动齿轮使用过程中，齿轮接触表面上金属较快的损耗，这便是中度磨损。煤矿机械传动齿轮在运行过程中，通常会由于齿轮的啮合中进入细颗粒，使得齿面沿滑动方向呈短线状划痕，损坏齿面，使得煤矿机械传动齿轮出现破坏性磨损，影响煤矿机械传动齿轮的使用寿命。

1.2 传动齿轮表面疲劳

煤矿机械传动齿轮在运行过程中，通常会由于煤矿机械传动齿轮表面或表面下存在裂纹生核，或者是交变应力反复作用而产生材料的疲劳，应力超出了材料的疲劳极限，而使得煤矿机械传动齿轮发生裂纹扩展。破坏性点蚀和疲劳剥损是煤矿机械传动齿轮表面疲劳的主要形式。煤矿机械传动齿轮在运行过程中，齿面接触应力根据脉动循环变化的，若齿面接触应力超过材料的接触疲劳极限时，载荷多次重复作用于齿面表层，就会产生细小的疲劳裂纹，这些疲劳裂纹通常始于轮齿节线以下点蚀，这种麻点形成应力的增高，从而使得麻点间的金属疲劳引起齿廓的破坏，从而导致煤矿机械传动齿轮出现破坏性点蚀。顶棱或沿齿顶从齿面上脱落下的颗粒较大是煤矿机械传动齿轮疲劳削损的主要特点，通常情况下，煤矿机械传动齿轮疲劳剥损大多发生在表面淬火的齿轮或硬齿面的齿轮，降低煤矿机械传动齿轮承载能力，从而降低煤矿机械传动齿轮的质量和使用寿命。

1.3 胶合

煤矿机械传动齿轮在使用过程中，通常会由于润滑油脂的使用不当或煤矿机械传动齿轮超负荷工作，使得煤矿机械传动齿轮啮合区温度升高，同时在重载作用下轮齿接触面的油膜被挤破，可能导致两轮齿的金属面熔焊在一起，导致软齿部分接触面沿滑动方向被撕下而起沟，在低速重载下，齿面间的润滑油膜不易形成也会产生胶合破坏。

1.4 塑性流动

煤矿机械传动齿轮塑性流动失效形式主要表现为塑性变形、起波纹以及起皱。煤矿机械传动齿轮在运行过程中，轮齿啮不合理会形成冲击负荷，产生轮齿较软齿部分金属的塑性变形，从而使得煤矿机械传动齿轮发生失效。煤矿机械传动齿轮在运行过程中，润滑不充分、重载或振动而造成滑动粘附的摩擦，会导致煤矿机械传动齿轮齿面上形成和滑动方向成垂直的波纹，使得煤矿机械传动齿轮发生失效。煤矿机械传动齿轮在使用过程中，通常会由于润滑不足或超负荷，使得煤矿机械传动齿轮齿面在滑动方向出现皱纹，从而使得煤矿机械传动齿轮出现失效。

1.5 断裂

煤矿机械传动齿轮在运行过程中，通常会由于断裂而使得煤矿机械传动齿轮发生失效。通常情况下，煤矿机械传动齿轮的断裂主要表现为疲劳断裂、磨损断裂、超负荷断裂以及淬裂。煤矿机械传动齿轮在运行过程中，循环弯曲应力超过材料的极限应力，便会使得煤矿机械传动齿轮出现疲劳断裂。煤矿机械传动齿轮在运行过程中，由于严重剥落、点蚀或严重的磨料性磨损等严重磨损，使得煤矿机械传动轮齿的强度降低到轮齿断裂极限以下，从而使得煤矿机械传动齿轮出现磨损断裂。煤矿机械传动齿轮在运行过程中，突然冲击负荷会使得煤矿机械传动齿轮齿面一个端角度误差，造成载荷的集中，从而使得煤矿机械传动齿轮出现轮齿断裂。

2.煤矿机械传动齿轮失效原因

2.1 传动齿轮自身设计原因

一些煤矿机械传动齿轮由于自身设计原因，使得煤矿机械传动齿轮在使用过程中出现失效。通常情况下，煤矿机械传动齿轮主要为低速重载齿轮，煤矿机械传动齿轮的使用环境相对恶劣，使得煤矿机械传动齿轮对设计要求相对较高。目前，一些煤矿机械传动齿轮设计参数和技术要求针对性相对较弱，同时专项科研和实验不到位，使得煤矿机械传动齿轮设计无法与煤矿机械的实际工况和使用条件紧密结合。一些大煤矿机械传动齿轮在设计过程中，在分析计算齿轮接触疲劳强度时，仍然采用传统的公式，即以交变应力作用下测定试样的断裂循环次数而制定的反复应力与全负荷下的循环次数关系曲线作为疲劳设计依据，然而煤矿机械传动齿轮在使用过程中通常会受到各类工艺因素和工况因素共同作用，使得煤矿机械传动齿轮必然会与齿轮试样的表面质量存在着一定差异。一些煤矿机械传动齿轮在设计过程中由于生产材质设计不当，直接影响煤矿机械传动齿轮的承载能力，从而降低煤矿机械传动齿轮的质量和使用寿命，使得煤矿机械传动齿轮出现失效。

2.2 制造加工原因

一些煤矿机械传动齿轮在加工制造过程中存在一些缺陷，使得煤矿机械传动齿轮的质量达不到相关要求。一些铸造大齿轮在生产过程中存在化学成分偏析、非金属夹杂物、气孔以及砂眼等缺陷，直接影响煤矿机械传动齿轮质量和使用寿命。一些煤矿机械传动齿轮在制造过程中采用的材料性能和热处理性能达不到相关标准，加上煤矿机械传动齿轮调质处理的齿面硬度达不到设计技术要求，在进行淬火处理时，齿面硬度不均匀，使得煤矿机械传动齿轮积存较大内应力，使得煤矿机械传动齿轮承载能力受到影响，降低煤矿机械传动齿轮质量。

2.3 传动齿轮安装使用不当

一些煤矿机械传动齿轮在安装过程中，缺乏完善的安装技术规范，一些煤矿机械在安装过程中，缺乏完备的测量仪器，通常靠经验进行安装施工，使得煤矿机械传动齿轮安装无法满足齿轮安装技术要求和质量相关标准。煤矿机械一些新装齿轮由于时间相对较紧的缘故，缺乏充分的跑合，一旦煤矿机械传动齿轮运转声音基本正常便投入生产使用，直接影响煤矿机械传动齿轮安装质量，从而影响煤矿机械传动齿轮使用寿命。一些煤矿机械传动齿轮在运行过程中缺乏日常维护，未能对减速箱和齿轮进行定期清洗和更换油脂，加上一些煤矿企业采用的煤矿机械传动齿轮润滑手达不到相关技术标准，使得煤矿机械传动齿轮磨损严重。同时，一些煤矿机械传动齿轮在使用过程中通常会混入一些煤粉、水分以及杂物，直接影响煤矿机械传动齿轮的正常使用。此外，一些煤矿机械传动齿轮存在着违章操作和机械超负荷运转，使得煤矿机械传动齿轮承载能力不断加大，直接影响煤矿机械传动齿轮的使用寿命。

3.结束语

煤矿机械传动齿轮在运行过程中，通常会由于自身设计原因、制造加工原因以及传动齿轮安装使用不当等原因以磨损、传动齿轮表面疲劳、胶合、塑性流动以及断裂等形式出现失效，直接影响煤矿机械传动齿轮质量和煤矿机械传动齿轮使用寿命。

作者简介：王松涛（1985―），男，辽宁调兵山人，工程师，现供职于铁煤集团物资供应分公司，从事设备的技术管理工作。

机械传动论文:大型风电液力机械传动装置的分析与研究

摘 要：在大型风电液力机械传动装置实际建设期间，相关部门必须要制定完善的安装与管理方案，提升其工作质量。基于此，该文针对大型风电液力机械传动装置的分析，提出几点应用建议，以供参考。

关键词：大型风电 液力机械传动装置 应用措施

在大型L电系统实际运行期间，相关部门需要重视液力机械传动装置的建设与应用，提升自身工作质量，满足现代化装置设计要求，并创新相关工作方式，增强液力机械传动装置的应用效果。

1 我国能源出路分析

随着国家的改革开放，我国经济效益逐渐提升，对于各类能源的消耗越来越多，导致出现资源浪费与环境污染的现象，抑制了国家环境的发展与进步。我国的能源消耗量较大，甚至是全球的第二位，在能源危机的情况下，相关部门必须要转变传统煤炭与石油能源的应用方式，提升新型能源的使用效率，及时发现其中存在的问题，并采取有效措施解决能源短缺问题，提升自身工作质量。对于新能源而言，主要分为几种形式：其一就是直接行使；其二为间接形式，例如：太阳能、风能、地热能等，提升自身工作质量，满足现代化工作要求。同时，相关部门需要科学开发核聚变能源等，保证可以提升现代化能源开发工作可靠性，优化其发展体系，达到预期的能源管理工作要求。另外，相关部门需要根据新能源的开发要求，解决污染问题与资源浪费问题，逐渐提升其工作质量，达到预期的管理目的[1]。

2 液力变矩器在新能源中的重要地位

在新能源体系中，液力变矩器占有较为重要的位置，其属于液力传动装置，可以对能源进行转换与传递，具备柔性优势，可以发挥先进的工作功能，提升其工作质量。

液力变矩器的应用，是新能源开发中较为重要的液体介质传递设备，具备自动化生产优势，适应能力较强，并且可以对其进行无级变速处理，提升其运行稳定性，增强低速性能，并减少震动现象，发挥自身隔振作用，同时，机械设备的耐磨性能较为良好，相关管理人员与技术人员必须要制定完善的技术应用方案，提升变矩器传动装置的应用效果，达到预期的管理目的[2]。

3 大型风电系统概述

在应用液力传动装置之前，相关部门需要全面了解大型风电系统的实际情况，并对其进行有效的开发处理，以便于应用先进的调整技术。

第一，风电定义。对于风电而言，主要就是将风中的动力能源转换成为电能工程技术，或是将风力能源作为动力，对电机进行带动处理，以便于将风能转换成为电力能源，提升其工作质量[3]。

第二，风能特征分析。对于风能而言，主要就是在太阳辐射下流动形成，与其他能源相比较，存在较为良好的优势，主要因为其含量较多，比水能多十倍左右，并且分布较为广泛，属于可再生能源。当前，我国相关部门会将风能应用在发电系统中，可以提升其工作质量。在实际发展中，风能属于随机变化的现代能源，与风速、风向等产生直接联系，因此，电力企业可以将其应用在常规的发电中[4]。

第三，风力发电原理分析。对于风力发展而言，主要就是将风动能转换成为机械设备动能，然后将其转换成为电力能源，作为风力发电的主要渠道。对于风力发电工作而言，主要就是在实际发电的过程中，利用风力对风车的叶片进行带动，使其可以更好地旋转，以此提升增速机械设备的旋转速度，发挥现代化发电机的应用作用。对于风力发电而言，主要及时风力发电机组，相关工作人员需要对风轮、发电机与铁塔等进行处理，提升其运行质量，减少其中存在的运行问题。风轮部分，主要就是将风动能转换为机械动能，属于重要的部件，相关工作人员需要对螺旋桨等叶轮进行处理，提升发电机组的运行质量。由于风轮的转速较低，在实际运行中，会出现频繁的变化情况，导致出现转动不稳定的现象，因此，相关部门需要对其进行全面的处理，提升其工作质量。

4 液力变矩器在大型风电中的应用措施

在大型风电系统中，相关部门需要科学应用液力变矩器，提升大型风电系统的运行质量，优化其发展体系，增强液力传动装置的应用效果，达到预期的建设目的。具体措施包括以下几点。

第一，变速恒频设备。在应用变速恒频风力发电装置的时候，相关技术人员与管理人员必须要根据基础恒定数据信息等，获取与捕捉风能，科学调节电网的功率，并对其进行全面处理，除了可以提升电力系统动静性能之外，还能增强其运行稳定性，优化变速恒频设备的应用体系，达到预期的管理目的。技术人员必须要对变桨距进行全面的调整，提升其工作可靠性，科学开展功率调整工作。

第二，新型传动系统。相关工作人员在应用新型传动系统的时候，必须要及时发现变速恒频系统中存在的问题，并根据风轮转速的变化等，对其进行全面的处理，保证可以快速获取风能，保证可以提升叶尖速的调整效率，增强风机叶轮与发电机输入轴之间的配合效果，除了要保证转速恒定之外，还要对其输出频率进行全面的控制，保证与电网的频率相互一致，以此优化其运行体系。在应用此类系统的时候，相关技术人员需要全面分析闭环控制系统，保证液力传动的效率符合相关规定，提升大型风电系统的运行质量。在此期间值得注意的是：工作人员与技术人员需要对液力变矩器的转速进行调节，保证输出转速符合相关要求，逐渐提升机械传动的可靠性，通过完善的设计方式对其进行处理，增强大型风电系统的建设效果。

5 结语

在大型风电液力机械传动装置实际设计与应用的时候，相关工作人员需要制定完善的管理方案，科学分析其应用需求，创新工作方式，发挥现代化机械设备的应用作用，提升技术创新可靠性。

机械传动论文:机械设计制造中液压机械传动控制系统的应用初探

摘 要：文章以液压机械传动控制系统的原理为出发点，分析归纳了液压机械传动控制系统所具有的优势和不足，并且通过理论与实际相结合的方式，对机械设计制造中，液压机械传动控制系统的应用方向进行了探索，供有关人员参考。

关键词：机械设计制造；液压机械传动控制系统；应用

引言

随着工业的发展，在机械设计制造过程中，液压机械传动控制系统的出现频率越来越高，这主要是因为该系统能够对能量进行精准的控制和传送，但通过调查可以发现，液压机械传动控制系统在应用的过程中仍旧存在部分问题，因此，这就需要工作人员通过对该系统进行更加深入探究的方式，将其在机械设计制造过程中所具有的功效进行最大发挥，促进我国机械行业的发展。

1 液压机械传动控制系统的原理

在液压机械传动控制系统中存在的液体压强一致，在该系统中所应用的活塞，可以根据自身能够承受的压力大小，选择相应压力对系统进行施加，通过保证系统平衡的方式，使液体能够始终处于静止的状态之下，也就是说，小活塞对应的压力值较小，而大活塞对应的压力值较大，并且经由液体所具有的传递性，将压力值进行变换。在对液压进行传动的过程中，需要相应的元件对其加以辅助，其中具有代表性的为动力、控制和执行元件，动力元件存在的意义在于能够对系统运行过程中所需的动力进行产生，例如通过对自身容量加以变化保证动力产生的容积液压泵。在选择所需液压泵时，工作人员不仅应当对其能量消耗的相关因素加以注意，还应当将其进行液压的效率列为重要的参考因素之一，保证液压泵能够与其所在的液压机械传动控制系统完美契合[1]。另外，液压马达也是比较具有代表性的动力元件，它的工作原理是通过对液压能量的转换，使其成为相应的机械能，进而实现对外做工的目的。由此可以看出，液压元件存在的意义在于，通过对系统压力大小和液体流动方向加以控制的方式，保证该系统能够与机械设计制造要求相满足。

2 液压机械传动控制系统所具有的优势

液压机械传动控制系统和传统的控制系统相比，在应用范围方面更为广泛，无论是常见的塑料加工，还是技术含量较高的钢铁冶金，该系统都能够将自身所具有的价值进行成分展示，保证制造效率和质量和提高。由于液压机械传动控制系统具有速度快、效率高等诸多优点，在应用其进行机械设计制造的过程中，能够保证传动功率的提高，并且通过和相关微电子技术进行配合的方式，实现在较小的空间范围中，对功率进行精准控制的目标，保证机械质量的提高[2]。当然，需要工作人员明确的是，随着科技的发展，不同行业和部门对该系统及相关技术所具有的要求也变得越发严格，因此，只有通过对系统的不断完善，才能使其更加高效的为机械设计制造进行服务。

3 液压机械传动控制系统所具有的不足

一方面，由于液压机械传动控制系统在工作过程中所应用的主要介质是矿物油，一旦出现漏油问题，不仅会对该系统的运行产生不利影响，甚至还会在一定程度上降低其在运行过程中所具有的稳定性，进而导致机械设计制造效率的下降，影响企业效益。另一方面，液体自身所具有的特性决定一旦其温度出现波动，就会对系统自身的运动特定产生相应影响，为了避免这一问题的发生，需要工作人员在应用液压机械传动控制系统进行机械设计制造时，始终保证矿物油温度处于合理范围内。另外，因为液压元件在运行时，较易产生金属粉末，这部分粉末会导致机械污染，进而产生故障，想要降低这一问题的出现几率，需要工作人员在对液压机械传动控制系统进行应用前，首先对其进行彻底的清扫，避免由于灰尘或其他杂质的存在，导致系统故障的发生[3]。另外，在机械设计制造的过程中，应用液压机械传动控制系统虽然已经取得了良好的效果，但仍旧存在问题有待解决，其中最主要的一点就是，现阶段我国所应用的液压机械传动控制系统，部分元件需要通过外国产品的辅助才能加以应用，这对于该系统在我国的高效应用是非常不利的，而且还会导致我国产品与国际标准间的差异，因此，目前相关人员最重要的工作内容就是，对液压机械传动控制系统的不足进行解决，通过提高我国所应用液压技术的整体水平，保证我国机械行业的飞速发展。

4 在机械设计制造中对液压机械传动控制系统进行应用的方向

我国在进行国防或经济建设的过程中，都需要对大型工程设备加以应用，而这部分设备大多安装了相应的液压机械传动控制系统。作为近几年新兴的控制系统，液压机械传动控制系统的作用在于，对大型工程设备在工作过程中所具有的需求进行高度满足，这是因为该类设备通常具有极其精确的效率要求，而液压机械传动控制系统能够通过对不同设备的集成化要求进行满足，保证设备与其所处施工条件、环境等需求相符合。另外，现阶段，在机械设计制造中所应用的液压机械传动控制系统已经逐渐呈现出了集成化的发展趋势，这从侧面证明了我国针对该系统所开展的研发工作的方向是正确的，也就是说，在未来的一段时间内，我国必然会研制出与机械设计制造需求高度符合的产品，保证其价值得以最大化的呈现。但需要工作人员注意的是，虽然液压机械传动控制系统的出现，在一定程度上促进了机械行业的发展，但这并不代表该系统已经处于一个科学、高效的工作状态下，现阶段，仍旧存在部分问题在液压机械传动控制系统发展的过程中对其加以阻碍，因此，想要保证该系统的高效应用，需要工作人员以机械行业的现状的基础，通过对该系统在机械设计制造中所体现出的优点和不足进行探究，保证对其现有的缺点加以解决，真正实现通过液压机械传动控制系统的出现，将我国机械行业的发展水平提升到一个全新高度的目标[4]。除此之外，工作人员还应当根据该系统所对应传动技术的优势，将其在工业生产的过程中加以推广的应用。通过对工业市场进行调查可以发现，液压工业在市场中所占销售份额相对较大，几乎占据机械工业总产值的3%，这一数字表明了在工业生产过程中，液压系统和技术存在的必然性，作为具有高传递率的技术，液压机械传动控制系统在结构构成方面与传统系统相比更为简单，因此，这就决定了该系统对功率的利用更加高效，而将液压技术和计算机进行结合，能够对传统技术无法保证对工业生产过程中所涉及的动力和运动参数进行准确控制这一问题进行解决，通过保证鞯菪率科学性的基础上，实现恒功率生产操作的可能性，达到提高工业生产的效率的效果。

5 结束语

综上所述，液压机械传动控制系统作为近几年新兴的技术之一，在机械设计制造过程中具有非常重要的作用，但现阶段仍旧存在急需工作人员加以解决的不足，因此，这就需要工作人员对该系统所对应液压技术进行发展，使其与微电子技术相结合，能够保证液压机械传动控制系统在机械设计制造过程中的有效应用，加快行业的进步。

机械传动论文:机械传动齿轮失效设计研究

[摘 要]在机械传动中，齿轮传动使用范围很广，可以用来传递任意两根轴之间的运动和动力，但是齿轮的失效速度也很快，最后导致设备的功能发挥不够充分，严重影响到煤矿企业的安全高效运行。本文通过对煤矿机械中各种齿轮的失效形式及原因的分析，不仅能够使得煤矿机械设备的功能发挥到极致，同时还能够对设备本身存在的一些缺点做了很好的补充，这样可以使得机械设备的使用寿命大幅度提高，对煤矿企业实现安全高效生产提供了有力保障。

[关键词]煤矿机械；机械传动；齿轮失效；

1、前言

当前，随着煤矿工业的机械化和自动化程度的不断提高，各种大型的采煤机、掘进机和提升机等大功率机械，功率达到了几千千瓦。功率的增大导致煤矿机械的输出扭矩随之增大，但是，煤矿机械的使用条件决定了齿轮的尺寸、模数等都要受到机械尺寸的限制因此，从提高煤矿机械的可靠性、安全性和机械的使用寿命出发，对其传动齿轮的设计和制造提出了更高的要求。在煤矿生产中机械设备又具有以下几个鲜明特点：第一，工作环境极其恶劣，机械设备时刻受到粉尘、水汽、有害气体等的危害；第二，正常工作情况下，条件苛刻，大部分的机械设备是处在负载大、振动强、摩擦厉害、介质腐蚀严重的高速环境下工作；第三，工作时间超长，许多机器都是不分昼夜的连续性工作；第四，因为环境恶劣，工况要求高，再者停机时间短，这样直接使得机械零部件得不到良好的润滑和维护。

这几年来，齿轮传动在煤矿机械中的使用更为广泛，但是齿轮的失效速度也很快，最后导致设备的功能发挥不够充分，严重影响到煤矿企业的安全高效运行。下面就齿轮传动的失效进行分析。

2、煤矿机械齿轮失效形式

随着煤矿机械化、现代化水平的提高，煤矿机械的功率日趋增大。为了提高煤矿机械的可靠性和使用寿命，对其传动齿轮必然要提出更高的要求。下面简要分析煤矿机械齿轮失效的几种形式：

（1）表面疲劳

由于轮齿表面或表面下存在着裂纹生核，其特征是金属的移动和形成凹坑，并可使得凹坑合并或增大尺寸。

第一，齿面点蚀，轮齿在工作时，齿轮之间的接触为高副接触，轮齿表面会受到很大的接触应力。当出现齿面接触应力比允许应力大时，同时，齿面表层又处在多级载荷作用下，这使得齿面很容易出现裂纹，这些裂纹通常开始于轮齿节线附近，如图l所示，就可以清楚的看出。当接触应力对齿面继续发生作用，这种麻点形成应力的增高，轮齿表面逐渐出现表层金属的片状剥落，最终引起齿廓的破坏。

第二，疲劳剥损：对于机械设备而言，疲劳剥损是一种潜在的疲劳破坏，其特征是沿齿顶或顶棱从齿面上脱落下的颗粒或屑片较大。常见于硬齿面或表面淬火的齿轮，起源于齿面下的缺陷，或由于热处理造成过高的内应力。

（2）磨损

在煤矿机械设备的磨损中，其形式相对来说比较多，主要有以下几种形式：正常磨损、中度磨损、破坏性磨损、磨料性磨损（擦伤）、干涉磨损、腐蚀性磨损、胶合、疲劳磨损（点蚀）、烧伤等。下面就介绍其中几种在煤矿机械设备中经常能够遇到的磨损。

第一，正常磨损：这种磨损是由于齿面上的金属相互之间以一定的速率缓慢的损耗。这种磨损是在齿轮的设计寿命之内，不影响设备的正常使用情况，但是其磨损量不允许超过维修标准。

第二，破坏性磨损：它是齿面的损伤、齿廓的变化达到非常严重的程度，使运转的平稳性受到较严重的破坏，齿轮的寿命显著降低。

第三，干涉磨损：由于在设备的使用初期，对齿轮的安装不当，当轮齿不合理的或提前接触时，其大部分的应力都其中在主齿轮上，当随着设备的运行，对齿轮的破坏由轻到重，严重时主动轮齿齿根被掘起，而相配齿轮的齿顶严重地卷起，引起齿轮副的完全破坏。

（3）胶合

由于超负荷或使用润滑油不当，常因啮合区温度升高，在重载作用下轮齿接触面的油膜被挤破，使两轮齿的金属面直接接触并熔焊在一起，引起软齿部分接触面沿滑动方向被撕下而起沟。

3、齿轮失效原因分析

我国煤矿机械设备事故率高居不下，一直是困扰着煤矿生产安全，极大的阻碍了煤矿企业的发展。齿轮运转承载后，产生很大的接触应力；同时齿轮啮合时，产生很大的弯曲应力，由于曲率半径及根部形状因素等使得该处出现应力集中现象，同时这又会引起齿面的剪应力增大，齿面的相对滑动又使滑动前方受压后方受拉。除润滑不良、三体（磨粒）磨损、化学腐蚀外，一般地说，若轮齿承受的交变应力超过了材料的疲劳极限或强度极限应力，这样将会使得齿轮出现以上所介绍的失效形式，以下将分析造成这些失效形式的原因，其中主要表现在以下几个方面。

（1）设计方面

在煤矿机械设备的使用过程中，设备的实际工况和使用情况与齿轮的设计参数和技术要求结合不够紧密，针对性不够强，缺乏专项切实的科研和实验。有些标准、规范和测试方法、计算方法不统一、不先进。有些齿轮的材质设计选择不当，性能不好。表1所列对齿轮断齿、点蚀和剥落有影响的因素，可供齿轮优化设计时综合考虑。

（2）制造加工方面

制造加工方面存在缺陷，齿轮制造质量达不到标准和技术要求，甚至产品质量低劣。热处理质量不过关，淬火处理齿面硬度不均，产生淬火裂纹，积存较大内应力。加工精度不高，中、大模数齿轮加工常出现齿圈的径向跳动和齿形超差，齿面粗糙度不合格，这些都影响着齿轮的接触精度。直接影响着齿轮的承载能力和寿命。

（3）安装使用方面

在煤矿企业当中，普遍存在着一些问题，比如，安装技术规范不健全，在安装过程中基本上靠着工人的工作经验进行施工，同时测量仪器不完备，达不到齿轮安装技术要求和质量标准。甚至有的出现违章操作，使得机械设备处于超负荷运转状态，这样极大的损害了齿轮的使用寿命。

4、结语

综上所述，我国煤矿机械设备事故率高居不下，一直是困扰着煤矿生产安全，极大的阻碍了煤矿企业的发展，这是一个亟待解决的安全问题，传动齿轮作为机械设备中必不可少的一部分，它的设计水平、制造质量和使用管理水平直接关系着煤矿机械设备的可靠性和安全性，同时也影响到设备的使用年限。通过以上对煤矿机械中各种齿轮的失效形式及原因的分析，不仅能够使得煤矿机械设备的功能发挥到极致，同时还能够对设备本身存在的一些缺点做了很好的补充，这样可以使得机械设备的使用寿命大幅度提高，对煤矿企业实现安全高效生产提供了有力保障。

作者简介：

巢丽娜，内蒙古呼伦贝尔人，助理工程师，2002年毕业于湖北省工业设计学校，现供职于内蒙古易暖科技有限公司

机械传动论文:煤矿机械传动齿轮失效形式分析及改进措施

[摘 要]随着煤矿机械化、现代化水平的提高，煤矿机械的功率日趋增大。煤矿机械的齿轮大多为中、大模数（模数6～20ram），多为低速（6m/s以下）重载传动，由于两传动齿轮之间是高副接触，单位齿宽的载荷值很高（20kN/cm），因此要求齿轮材料相应的应力达到一定的值。近年来，我国煤矿机械齿轮的制造质量和使用管理水平得到不断提高，但是从现场运转状况看，存在使用寿命不够长等问题，与世界先进水平相比，尚有一定差距。

[关键词]煤矿机械；齿轮失效；原因；改进

在煤矿生产过程中使用的机械设备广泛采用了机械传动齿轮新技术，使得煤矿机械可以有效进行节能控制，实现高效利用、可靠生产。大型、特大型矿井提升机功率达几千千瓦，采煤机的功率增加了4～6倍，掘进机的功率增加了2～3倍。功率的增大导致机械的输出扭矩增大，使煤矿机械的元部件特别是传动齿轮的受力增大，由于受煤矿使用条件和机器尺寸的限制，传动齿轮的外形尺寸却没有多大变化。为了提高煤矿机械的可靠性和使用寿命，对传动齿轮必然要提出更高的要求。

一、煤矿机械传动齿轮传动原理

随着煤矿机械现代化水平的提高，煤矿机械的功率日趋增大，为了提高煤矿机械的可靠性和使用寿命，在煤矿生产过程中煤矿机械传动齿轮应进行科学控制，煤矿企业中使用的现在机械设备中的轴承传动结构需要适应复杂多变的井下工作需求，机械传动齿轮的应用有效提高了开采设备的使用效率，它良好的传动效能比，科学解决了机械能耗的问题，煤矿机械传动齿轮的优势是体积较小，重量减轻，传动比大，结构紧密，承载力高，提高工作效能，较少机械能耗。在我国的煤矿企业中广泛使用，在煤矿机械传动齿轮中由于工艺以及设计问题，机械传动齿轮受到一些局限，这就使煤矿机械中减速器的设计使用成了障碍。

二、煤矿机械齿轮失效形式和失效原因

齿轮运转承载后，齿面相互接触并沿齿高方向滚动和滑动，接触应力使齿面表层内相应产生很大的剪应力，齿面的相对滑动又使滑动前方受压应力，后方受拉应力，齿面又受着拉、压交变应力的作用。除润滑不良、三体（磨粒）磨损、化学腐蚀外，一般地说，若轮齿承受的交变应力超过了材料的疲劳极限或强度极限应力，就会造成上述各种形式的磨损失效。

三、提高齿轮使用的措施

在煤矿生产过程中会存在煤矿机械齿轮传动轮轴承承载过量的情况，对生产工作存在安全隐患，在矿井机械设计中需要着重考虑。利用现在科技与先进的工程机械设备进行煤矿机械齿轮传动轮轴承的有效科学设计可以提高机械设备的使用寿命。在井下开采中煤矿机械齿轮传动轮轴承需采用合理安装以达到提高对煤矿机械齿轮传动轮轴承使用寿命的效果。加强使用管理注意观察噪声、温升是否正常、润滑油的使用是否合理等，可以有效提高齿轮使用寿命。高效生产是安全保障的第一标准，煤矿生产中的能耗大多集中在齿轮传动设备中，齿轮传动中应用新技术进行电机齿轮调速可以有效地提升工作效率，减少能源消耗。

1、煤矿机械齿轮的高效技术

煤矿机械齿轮的高效生产是节能的第一标准，煤矿生产中的能耗大多集中在电机设备中，采取煤矿机械齿轮电机功的变频控制可以有效促进高效生产。煤矿机械齿轮的使用中最重要的是应用先进的节能设备进行科学管理，在煤矿机械齿轮传动过程中，齿轮得到了广泛的应用，齿轮中应用数字技术进行交流电机调速可以有效地提升工作效率，减少能源消耗。在煤矿生产过程中使齿轮的机械设备广泛采用可以有效进行节能控制，实现高效利用、可靠生产。

2、煤矿机械齿轮的短圆柱滚子的应用

齿轮传动轮轴承采用短圆柱滚子或自润滑轴承是解决小直径齿轮轴承设计技术难点的有效途径。由于在煤矿生产过程中需要消耗大量的电力资源对机械设备进行科学控制，煤矿生产中的能耗大多集中在电机设备中，采取煤矿机械齿轮传动控制可以有效解决电机的高消耗低效益的问题，实现能源的高效利用。在这个过程中最重要的是应用先进的节能设备进行科学管理，在生产控制过程中，煤矿机械齿轮传动得到了广泛的应用。

3、煤矿机械齿轮的短圆柱滚子的结构

用轮内孔充当轴承滚子的外圈滚道，为保证多排圆柱滚子有良好的润滑，采用在轮齿根处钻几个直通排与排之间小孔和在挡环圆周上开设润滑油孔的方法。煤矿机械齿轮存在阻力较大、单位运输量较少，但是功率消耗大，牵引电机运输过程存在运输间断、生产消耗较大的问题，煤矿开采运输系统应延用煤矿机械齿轮以此减少电能消耗。为减少煤矿机械齿轮损耗，首先需要画出电气设计图以及继电器柜的布局，这样才可以安装调试，方便修改控制。但是使用煤矿机械齿轮，润滑油能顺畅地进入密集的圆柱滚子间。煤矿机械轮内圈与轴均充当了轴承滚道，这样就对轮和轴除要求有高的加工质量外，还要有很高的热处理硬度。

4、煤矿机械齿轮的短圆柱滚子数量的确定

煤矿机械的短圆柱滚子的型号、直径和长度等参数可在轴承样本上选取。煤矿机械齿轮的短圆柱滚子数量选择模型要具有估计归纳的最小错误，并且重新设定模型在煤矿机械的设计中体现。煤矿机械齿轮的短圆柱滚子数量的典型选择中使用k=10。虽然每次拥有的是数据1/k（比以前的数据少很多），但计算还是比较贵的相对于不运用交义验证，因此需要训练每一个模型k次。然而k=10是通常的选择，在真正的问题研究中数据往往是缺乏的，有时我们会用一种极端的选择k=m，目的是每一次尽可能的避免无数据状态。计算结果取整数部分，舍去的小数部分在0.2左右，如不符合，可修正轴承孔内径。

5、煤矿机械齿轮的自润滑轴承的应用

煤矿机械齿轮的滑动轴承有抗冲击、振动性好、定心精度高、径向尺寸较小等优点。滑动轴承的摩擦损耗大，煤矿机械齿轮对轴承材料的减摩耐磨性能要求较高，维护比较复杂，煤矿机械齿轮受国内材料业发展水平的制约。滑动轴承主要的失效形式为磨损，防止失效的关键在于能否保证轴颈和轴瓦间形成一层边界油膜。煤矿机械齿轮的自润滑轴承可以任意改变功能性间隔而不用真正改变任何有意义的东西。当压强P较小时，即使P与pv都在许用范围内，也可能因滑动速度v过大而加剧磨损。采用短圆柱滚子或自润滑轴承是解决小直径齿轮轴承设计技术难点的有效途径。机械齿轮直接影响机械设备的使用性能，承受外部载荷，仅有周向压缩应力把主轴受力传递给承力元件，机械内部没有支环，在大型矿井中，煤炭机械设备工作量大，保证安全生产，机械齿轮的工作构件、受力情况等均与所装配的工作元件有关。

6、正确安装运行方面

实践表明，减速器齿轮副的安装精度，对齿轮的承载能力，磨损和使用寿命影响很大。无论是新安装、更换或检修安装，都应按照安装技术规范和标准进行，特别是齿轮轴心线的水平度、平行度、中心距、轴承间隙、齿轮侧隙、顶隙、接触区域或轴向窜动量等，必须达到质量标准和技术要求。新齿轮在投运前，应进行充分的跑合。

结语

我国煤矿机械设备事故率多的现状一直困扰着煤炭生产和运输，是一个亟待解决的重要问题，其中机械齿轮的失效是造成煤矿机械设备不能正常运行的主要原因。因此，对各种齿轮的失效形式及原因的分析和讨论，对改进煤矿机械设备事故率多的现状有非常重要的现实意义。

机械传动论文:试论机械设计制造中的液压机械传动控制系统

摘要：随着我国机械制造水平的不断发展，制造了大量功率和容量要求较高的计算设备，其中液压机械传动控制系统是一种新型传动技术，其已广泛应用于机械设计制造等领域，液压机械传动控制系统对机械设计制造水平起到关键性作用。这种传动控制系统主要采用液体作为介质进行相关传动控制，可有效提高机械的工作效率和能源利用率。因此本文主要对液压机械传动控制系统的优缺点进行阐述，并分析了该系统的实际应用情况和存在的问题。

关键词：机械设计制造；液压传动控制系统；应用

液压机械传动控制系统是一种流体传动与控制技术有效结合的先进技术，其主要包括动力元件、液压元件、控制元件和液压辅助元件[1]。该系统采用液体作为能量传动以及控制的有效介质，并由元件回路控制对能量进行传递。目前该系统已在诸多领域得到广泛应用，特别是机械设计制造领域已离不开液压机械传动控制系统的大量使用，其也促使机械设计制造领域的不断发展，因此研究液压机械传动控制系统在机械设计制造中的实际应用情况意义重大。

一、液压机械传动控制系统的优缺点

1.液压机械传动控制系统的优点

液压机械传动控制系统的优点可以归纳为以下4点：首先是功率高，液压机械传动控制系统主要由动力元件、液压元件、控制元件和液压辅助元件等组成。与传统的液压传动和机械传动相比，这种系统的液压机械传动功率相对较大，同时这种系统引入了微电子技术，使得该系统的功能集成化程度高，可在较小空间内达到功率有效控制。其次是小型化，这是由于液压机械传动控制系统的各元件高度集成化的特点，使得该系统小型化、轻质化发展。同时由于系统内部各元件的相互协作性较好，也使得该系统可操作程度高，可针对不同的工作要求进行有效的液压机械传动。接下来是稳定性好。这种液压机械传动控制系统实际应用可将机械工作过程中产生的热量通过液压油流动传递，可有效降低系统温度，避免系统局部过热的情况，进而保证机械的使用稳定性。同时由于上述原因，该系统也可用于低速重载条件的液压机械传动。最后是自动换挡功能，为了使得操作人员根据相关要求对机械进行简便灵活操作，提高机械工作效率，可使用这种液压机械传动系统。该系统具有自动换挡功能，可根据实际工作条件和机械运行要求的不同进行有效的挡位自动调节，方便操作人员进行工作装置的操作，不要考虑挡位操作的问题，可降低机械工作中的操作失误概率，进而实现整体机械的工作效率。

2.液压机械传动控制系统的缺点

液压机械传动控制系统的缺点主要包括以下5个方面：首先是液压系统漏油问题，这是液压机械传动控制系统的重要缺点之一，其严重影响整个传动控制系统的稳定性和正确性。这种液压系统漏油问题使得液压机械传动的传动比率波动性大，达不到相关液压机械传动控制要求，严重影响液压传动系统的稳定运行和传动控制的正确性，该缺点也会对整个机械工作状态造成不利效果，使得机械工作效率低，同时由于这种原因，该系统不适宜长距离传动。其次是温度变化问题，通常系统内的温度变化会直接影响到系统的运动特性。这种液压机械运动控制系统对温度要求较高，当系统温度升高时，系统内的液体粘度发生变化，使得系统的运动特性也随之改变，进而影响机械的工作稳定性。因此该系统运行过程中应对温度变化进行重点监控，防止机械运行因温度变化造成的偏差问题。再次是故障的检查和排除难度大，液压机械传动控制系统的故障检查和排除工作量和难度较大。该系统正常运行时，液压元件运行产生的金属粉末容易引起机械设备故障问题，而系统外的粉尘的大量附着到机器设备上，也会对系统的运行稳定性造成严重影响。对于系统而言，这些金属粉末和粉尘通常是不可避免，其也增加了故障的检查和排除工作量和难度。最后是清扫工作，实际运行时，液压机械运动控制系统容易由于一些外界因素干扰，使得系统的稳定性和运行结果得不到保障，因此需要在系统实际运行前进行全面的清扫工作，尽可能的避免外界因素对系统的干扰。

二、液压机械传动控制系统在机械设计及制造中的具体应用

1.液压机械传动控制系统的应用特点

根据液压机械传动控制系统的高度集成化特点，其可有效满足不同行业对机械设计及制造的规模、功率、精度和工作效率的严格要求。而小型化、轻质化的特点也使得该系统可应用在不同施工环境和施工条件。在机械设计和制造领域，液压机械运动控制系统可以根据自身特点有效弥补传统传动系统的不足，同时该系统的大量应用可降低机械设计和制造的难度，提高机械制造精度和缩短制造周期。液压机械传动控制系统将自动化控制技术实际应用到机械设计和制造领域，其可加快机械设计和制造的自动化进程，同时自动化也是未来机械设计和制造的研究开发的重要方向[2]。这种应用可有效控制产品质量以及提高生产效率，实际满足机械产品的行业需求。目前液压机械传动控制系统也广泛应用在国防、农业、冶金和煤矿等众多行业。

2.液压传动无级变速器

机械设计制造中，可采用液压机械传动控制系统来实现对其速度的有效控制，也就是无级变速技术。一般而言，该液压系统正常运行需要使用变量泵以及定量马达。当系统工作时，通过发动机将动力分离，其中一部分顺着离合器传送给行星架，而另一部分则是经过液压系统到达太阳轮，这两部分动力通过差动轮系部分进行有效合成后，再通过差动轮系的齿圈对外输出。通常实际机械工作前需要断开离合器C1，同时闭合C2，使得发动机的全部动力进入液压系统，从而保证机械的正常启动。而机械实际工作时，离合器C1闭合而C2断开，采用控制系统将液压马达的转速降至0，此时发动机的所有动力通过机械系统进行有效传递，其可提高机械工作过程中的动力传递效率，并对系统马达转动方向进行合理调整，进而调节机械工作的输出速度，保证系统在不同速度下的正常运行，进而实现这个机械系统的无级变速。目前这个液压传动无级变速器已实际应用在装载机和推土机上，该装置运行效果良好，可大量应用在工程机械领域。

3.纯水液压机械传动控制系统

目前机械制造业领域中，纯水液压机械传动控制系统是液压传动技术的重要发展方向之一，该系统是科技进步和环境保护的结合产物，其是一种新型的液压传动技术，其采用纯水作为能量传动以及控制的有效介质，这是该系统的最大特点。与液压油相比，纯水价格便宜、制备简单以及来源广泛，可有效降低企业的运营成本，从而提升企业的经济效益。冶金、煤矿等特殊行业，对液压机械传动控制系统要求较高，常规的液压油泄漏容易引起火灾，这严重威胁着企业的安全运营，而纯水具有良好的阻燃性，可防止液压机械传动控制系统液压油泄漏引发的安全问题。与矿物型的液压油相比，纯水的压缩系数较低，使得纯水的压缩损失相对较少。同时常规液压机械传动控制系统的液压油泄漏问题，会对水体和土壤造成严重的污染，这也制约着冶金、煤矿等行业绿色化、可持续化发展，而采用纯水液压机械传动控制系统，其可造成的环境污染程度较低。

目前纯水液压机械传动控制系统已在一些行业得到实际应用，该系统污染小、成本低等特点符合我国相关行业环境保护要求，其也是常规液压机械传动控制系统的代替技术，因此纯水液压机械传动控制系统作为机械制造业领域中的热点研究对象，该系统的研究开发以及实际应用前景广阔。

三、液压机械传动控制系统实际应用存在的问题

液压机械传动控制系统采用的技术成熟度的不断提高，也促使着该系统在诸多领域得到广泛的应用，尤其是在机械设计制造领域，其不仅可以降低人工劳动强度，同时也可有效控制相应的企业运行成本。但是当前系统的实际应用还存在一些问题，其中较为突出的问题是当前我国液压机械传动控制系统使用的各种元件基本需从国外进口，如动力元件、液压元件、控制元件和液压辅助元件等[3]。与发达国际相比，我国制造的元件在强度和精度方面均较为落后，而系统正常运行时，系统需要这些元件的相互协作才能完成相关工作，因此这些元件的质量严重影响着整个液压机械传动控制系统的完善性和功能性。如这些元件的质量达不到相关要求，可能造成系统运行的不稳定和低功能性。因此为了实现液压机械传动控制系统在各领域的大规模应用，需要对液压机械传动控制系统的各种元件实现国产化，并通过国外技术引进和自主创新，保证相关元件的强度和精度达到系统要求，有效提升相关元件的功能性和适应性，优化和改善液压机械运动控制技术，实现液压机械运动控制系统运行的稳定性，从而带动机械设计制造领域和相关领域的深入发展。

四、结语

通过本文对液压机械传动控制系统优缺点的阐述，以及该系统的实际应用情况和存在的问题的分析来看。液压机械传动控制系统作为一种新型的液压传动技术，其可有效的提高机械的工作效率和能源利用率，保证机械工作质量以及实现企业经济效益的有效提升。目前该系统已在诸多领域得到广泛应用，但是应用过程中仍存在一些问题，随着液压传动技术的不断完善以及这些问题的及时处理，液压机械传动控制系统应用前景将会更加广阔。

机械传动论文:大型养路机械传动轴检修周期探讨

【摘 要】通过研究各因素所占故障率百分比，选取影响最大的因素，提出各车型传动轴检修参考依据，为大型养路机械传动轴检修周期的确定提供一定的参考意见。对大型养路机械各车型传动轴进行了磁粉探伤和动平衡试验，考虑各传动轴安装部位、运行公里数、全年作业公里数、发动机运转小时、使用年限等因素，对其进行了系统分析，提出大型养路机械传动轴检修周期参考因素指标，进而提高大型养路机械行车安全。

【关键词 大型养路机械 传动轴 检修周期 因素指标 安全

1 概述

传动轴是大型养路机械动力传动系统的重要组成部分之一，其由两端的万向节及中间轴组成，万向节由连接盘、十字轴、轴承和叉形头等组成。传动轴在大型养路机械运行和作业中长期处在高速、重载工况下工作，承受着各种复杂的交变载荷和冲击，当应力集中部位不堪长期负荷，可能形成疲劳裂纹，扩展造成传动轴损坏[1]。传动轴损伤形式主要有裂损和变形[3]。造成传动轴裂损的主要原因有：连接焊缝处因焊接热应力产生裂纹；花键轴、花键套的材质不良引起传动轴折断；所受扭矩过大；安装位置不合适；不平衡量过大。造成传动轴变形的主要原因是由于传动轴自身重力作用，加上制作缺陷导致质量不均匀，质心偏离轴线产生的离心惯性力引发传动轴弯曲振动的干扰力与转速呈二次方关系，随着传动轴转速增加急剧上升，加速传动轴的损坏[2]，影响机械行车安全。大型养路机械车型不同其传动轴数量和安装位置也不尽相同，部分传动轴安装位置比较隐蔽，日常检查保养中检修人员由于安装位置区域受限，往往简化传动轴的检查，容易造成安全隐患，引发行车事故。传统大型养路机械各传动轴检测周期根据施工间隙期每年冬检进行磁粉探伤和动平衡试验，而忽略机械运行公里数、作业公里数、受力大小等因素对传动轴的影响[4]。本文结合各传动轴受力大小、大机运行公里数、全年作业公里数、发动机运转小时、使用年限等因素对全断面道碴清筛机、捣固车、连续走行捣固车、连续走行捣固稳定车、道岔捣固车、轨道动力稳定车等大型养路机械传动轴检修周期进行了全面系统的分析。通过研究各因素所占故障率百分比，选取影响最大的因素，提出各车型传动轴检修参考依据，为大型养路机械传动轴检修周期的确定提供一定的参考意见。

2 检测车型及方法

2.1 检测车型

本次检测大型养路机械共有77台，全断面道碴清筛机12台、步进式捣固车12台、连续走行捣固车20台、连续走行捣固稳定车2台、道岔捣固车8台、轨道动力稳定车12台。

大型养路机械车型传动轴安装位置：全断面道碴清筛机发动机-分动箱共2根；步进式捣固车ZF-分动箱、发动机-ZF、减速箱-ZF、分动箱-过桥轴、过桥-Ⅰ轴齿轮箱、分动箱-Ⅱ轴齿轮箱共6根；连续走行捣固车ZF-分动箱、发动机-ZF、减速箱-ZF、分动箱-过桥轴、过桥-Ⅰ轴齿轮箱、分动箱-Ⅱ轴齿轮箱、发动机-走行泵共7根；连续走行捣固稳定车ZF-分动箱、振动马达-稳定装置、分动箱-过桥轴、过桥-Ⅰ轴齿轮箱、分动箱-Ⅱ轴齿轮箱、稳定装置之间、泵驱动齿轮箱-ZF、发动机-走行泵共8根；道岔捣固车ZF-分动箱、发动机-ZF、减速箱-ZF、分动箱-过桥轴、过桥-Ⅰ轴齿轮箱、分动箱-Ⅱ轴齿轮箱共6根；轨道动力稳定车ZF-分动箱、发动机-ZF、振动马达-稳定装置、分动箱-过桥轴、过桥-Ⅰ轴齿轮箱、分动箱-Ⅱ轴齿轮箱、走行马达-分动箱、稳定装置之间共8根。

2.2 检测方法和依据

（1）传动轴检修过程中主要进行磁粉探伤和动平衡试验。磁粉检测是利用工件被磁化后，由于不连续存在，使工件表面和近表面的磁力线发生局部畸变而产生漏磁场，吸附施加在工件表面的磁粉，在合适的光照下形成目视可见的磁痕，从而显示出不连续的位置、大小、形状和严重程度。磁粉探伤检测标准依据GB/T15822.1-2005《磁粉探伤方法》、TB/T2047-2005《铁路磁粉探伤用磁粉供货技术条件》、JB/T8290-98《磁粉探伤机》及EQTFL/TS-02-2011《磁粉探伤工艺守则》；探伤仪型号：TCL-1型交流磁粉探伤仪。

（2）传动轴动平衡试验是利用平衡机测出的数据对转子的不平衡量进行校正，改善转子相对于轴线的质量分布，使转子旋转时产生的振动或作用于轴承上的振动力减少到允许的范围之内。传动轴动平衡检测不合格时用去材料方法和调整重心的方法及调整垫片的方法来达到动平衡的标准，但每端平衡片数量不得多于3片。试验检测标准参照JB/T8925-2008《滚动轴承汽车万向节十字轴总成 技术条件》，在转速为3000r/min时，万向轴长度不平衡量不大于表2.2.1所列数值。

2.3检修要求

探伤花键轴、花键套、万向节叉、十字轴及连接焊缝不应有裂纹；花键轴、套上花键部分径向圆跳动不得大于0.15mm，其他部分径向圆跳动应不大于1mm；花键轴、套配合侧隙不大于0.3mm；万向节叉两轴承孔轴线与传动轴轴线垂直度误差直径不得大于0.3mm[3]。

3 检测结果与分析

3.1 检测结果

试验检测传动轴共407根，其中有64根传动轴探伤、动平衡检测结果不合格，约占总数的15.7%，其中有16根传动轴在质保期内。现对这些传动轴进行统计分析。检测结果如表3.1.1所示。

3.2 检测结果分析

3.2.1 传动轴安装位置不同各车型传动轴故障率统计

，故障率统计结果如表3.2.1所示：

由表3.2.1可以看出，步进式捣固车、连续走行捣固车、道岔捣固车、轨道动力稳定车四种车型故障率最高的传动轴位置均为“ZF-分动箱”，此处传动轴长期承受交变载荷和大扭矩，导致裂纹产生机率高且发展速度快；连续走行捣固稳定车车型“ZF-分动箱”、“分动箱-过桥轴”、“过桥-Ⅰ轴齿轮箱”、“分动箱-Ⅱ轴齿轮箱”四个位置的传动轴故障率较高。

3.2.2 同一种车型不同传动轴各因素分析

数值的计算采取平均值计算大小，方差计算波动大小得知。

（1） 全断面道碴清筛机结合运行公里数、全年作业公里数、发动机运转时间、使用年限等因素，综合分析故障率形成原因，结果如图2.2.1所示。

由图2.2.1分析得知：全断面道碴清筛机使用条件建议达到以下条件之一时，①运行公里数1600km；②作业公里数20km；③发动机运转时间2100h；④大机使用周期达到1年时，应重点加强发动机-分动箱部位传动轴的检测，主要检测部位有花键十字叉处、键套法兰盘根部和花键法兰盘根部等。

（2） 步进式捣固车结合运行公里数、全年作业公里数、发动机运转时间以及使用年限等因素，综合分析故障率形成原因，结果2.2.2所示。

由图2.2.2分析得知：捣固车使用条件建议达到以下条件之一时，①运行公里数6200km；②作业公里数100km；③发动机运转时间2400h；④大机使用周期达到1年时，应重点加强ZF-分动箱、分动箱-过桥轴和过桥-Ⅰ轴部位传动轴检测，主要检测部位有花键十字叉处、键套法兰盘根部、花键法兰盘根部、主体和轴体焊接部位等。

（3） 连续走行捣固车结合运行公里数、全年作业公里数、发动机运转时间以及使用年限等因素，综合分析故障率形成原因，结果如图2.2.3所示。

由图2.2.3分析得知：连续走行捣固车使用条件建议达到以下条件之一时，①运行公里数5500km；②作业公里数250km；③发动机运转时间2200h；④大机使用周期达到1年时，应重点加强ZF-分动箱、发动机-ZF、减速箱-ZF和分动箱-Ⅱ轴部位传动轴检测，主要检测部位有花键十字叉处、键套法兰盘根部、花键法兰盘根部、主体和轴体焊接部位、主体和十字叉头焊接部位等。

（4） 道岔捣固车结合运行公里数、全年作业公里数、发动机运转时间以及使用年限等因素，综合分析故障率形成原因，结果如图2.2.4所示。

由图2.2.4分析得知：道岔捣固车使用条件建议达到以下条件之一时，①运行公里数5000km；②作业数300组；③发动机运转时间900h；④大机使用周期达到1年时，应重点加强ZF-分动箱、发动机-ZF、减速箱-ZF、分动箱-Ⅱ轴和分动箱-过桥轴部位传动轴检测，主要检测部位有花键十字叉处、键套法兰盘根部、花键法兰盘根部、主体和十字叉头焊接部位等。

（5） 连续走行稳定捣固车根据运行公里数、全年作业公里数、发动机运转时间以及使用年限等因素，综合分析故障率形成原因，结果如图2.2.5所示。

由图2.2.5分析得知：连续走行稳定捣固车使用条件建议达到以下条件之一时，①运行公里数3900km；②作业公里数150km；③发动机运转时间950h；④大机使用周期达到1年时，应重点加强ZF-分动箱、振动马达-稳定装置、过桥-Ⅰ轴、分动箱-Ⅱ轴和分动箱-过桥轴部位传动轴检测，主要检测部位有键套法兰盘根部、花键法兰盘根部等。

（6）轨道动力稳定车根据运行公里数、全年作业公里数、发动机运转时间以及使用年限等因素，综合分析故障率形成原因，按照方差和平均数计算得知：轨道动力稳定车使用条件建议达到以下条件之一时，①运行公里数4500km；②作业公里数2000km；③发动机运转时间3100h；④大机使用周期达到1年时，应重点加强ZF-分动箱、发动机-ZF、振动马达-稳定装置、分动箱-过桥轴、分动箱-Ⅱ轴、走行马达-分动箱和稳定装置之间部位传动轴检测，主要检测部位有十字叉处、键套法兰盘根部、花键法兰盘根部和键套主体等。

4 结语

通过对大型养路机械各车型传动轴故障率分析，传动轴表面裂纹大多数表现形式为疲劳裂纹，建议从运行公里数、作业公里数、发动机运转时间和使用年限四方面考虑传动轴检修周期，为其他大型养路机械使用单位传动轴检修保养提供了一定的借鉴经验和数据支持。

作者简介：贾文（1986―），男，天津人，安监员，工程师，研究方向：大型养路机械安全管理。

机械传动论文:浅论风力发电液力机械传动装置的特点及设计

摘要：风力发电是目前的主要发电方式之一，并且在很多方面都得到了一个理想的结果。现阶段的主要工作在于，对风力发电机的各项装置和配件进行系统的研究，为日后的优化提供参考。从客观的角度来说，风力发电液力机械传动装置对发电具有很大的影响，通过分析此项装置的特点和设计，能够对未来的相关工作产生很大的积极影响。

关键词：风力发电；机械；传动；设计

风力发电液力机械传动装置在整个机械设备当中，占有非常重要的地位，并且会对后续工作产生很大的影响。由于很多的能源都面临枯竭的危险，利用可再生能源发电，是最好的选择。风力发电液力机械传动装置在设计的时候，不仅要结合当地的风力情况和后续的发电情况，同时还要与其他相关的机械设备、配件进行配套，达到一个理想的效果。本文主要对风力发电液力机械传动装置的特点和设计进行一定的阐述。

1.风力发电液力机械传动装置的特点

随着科技的不断进步，风力发电机获得了很大的进步，无论是在发电方面，还是在内部的结构当中，都有较大的进步，从客观的角度来说，风力发电液力机械传动装置的出现，比原来的机械设备更有优势，并且在应用的时候，具有很强的适应性。该传动装置由主增速器、行星排和导叶可调式双涡轮液力变矩器组成：

按照图1设计出的风力发电液力机械传动装置，不仅能够采用普通同步发电机，同时还具有很多的特点，在运行的时候，也表现出了较高的水准：第一，变阻器的传动功率与其标志性几何尺寸成正比。在实际运行当中，即便是在传递大功率的时候，仍然具有体系小、重量轻、成本低优势。目前的电力需求正在不断的增大，相应的成本也有所增加，而新研究出的风力发电液力机械传动装置却能够在保持较低成本的情况下，还拥有体积小、重量轻的特点，是非常难得的。第二，变阻器的各个工作论之间有毫米的间隙，对油污不敏感，可在较恶劣的环境下持续工作。由于风力发电机需要长久运作，过去应用的装置每隔一段时间就要大修或者更换，但是全新的风力发电液力机械传动装置，不仅可以在较为恶劣的环境中工作，同时寿命较长，充分符合目前的社会需求。第三，变阻器的泵轮输入和涡轮输出通过流体传递，属于柔性传动的方式，具有减轻振动、冲击的能力，可以大大延长机械传动如齿轮箱等的寿命。此项特点，是风力发电液力机械传动装置的一个很大的优势，细小部件由于自身比较脆弱，同时在运动的过程中，多数情况处于硬性传动状态，因此寿命不长，经常需要更换。新的传动方式，能够大大减少原来的摩擦或者卡住等情况，提高部件的寿命。

2.风力发电液力机械传动装置的设计

2.1.行星排的结构参数 和

在设计风力发电液力机械传动装置的时候，首先要确定的就是各项参数，任何一项参数并不是随意的参照一些数据来决定，而是通过公式的推导计算，同时结合实际的工作情况来确定的。根据目前的设计情况来看，液力机械装置的主要参数有行星排的结构参数 和 、而风力机到行星排的主传动比为 ，还有循环圆直径D等等，液力变矩器涡轮输出转速为：

。从以上的公式来看，当行星排的结构参数 会影响变阻器工作的转速比范围，如果 变小，那么变阻器工作的转速范围也会不断的缩小。因此，在日后的工作当中，应该尽量缩小 ，这样变阻器才会高效率的工作。

2.2.其他方面

对于风力发电液力机械传动装置来说，很多的方面都会对总体的设计工作产生很大的影响。在日后的设计当中，本文认为应该按照以下几个方面来设计：首先，要控制好风力发电液力机械传动装置的效率问题，经过大量的实践和研究，如果风力机的功率有所下降，效率也会随之而下降，所以关键在于控制风力机的功率；其次，在变阻器的选择上，应该尽量选择双涡轮液力变阻器这样的高效配备，充分解决转速低等问题，避免风力发电液力机械传动装置在运作的时候，影响发电效果。第三，要将每一个部分的工作合力匹配，同时让风力机、行星排以及变阻器合理工作，互相之间不要产生冲突，尽量形成一种良性的运作方式，提高工作水平。而具体工作，还是需要结合转速、功率等等。

3.总结

本文对风力发电液力机械传动装置的特点和设计进行了一定的讨论，从现有的情况来看，设计效果还是非常显著的，并且对原有的问题进行了有效的解决。下一步的工作在于，通过目前打下的坚实基础，进一步优化工作方式，长期采用单一的运行方式，对装置会产生一定的负面影响，相信在日后的工作当中，风力发电液力机械传动装置一定会拥有更好的成绩。

机械传动论文:机械传动方案的设计与计算

摘要：在机械设备中，传动装置的主要作用是用来将一根轴的旋转运动传递给另外一根轴，并且可以对这个轴的转动速度、转动方向进行调整。机械传动系统是机器设备的重要组成部分，机械传动方案设计的好坏会对机械的性能、质量以及制造成本等方面造成非常大的影响。基于此本文对机械传动方案的设计和计算进行探讨。

关键词：机械传动方案；设计；计算

机械传动方案的设计是一个比较复杂的工作，为了可以更好的完成这项任务，首先需要对传动机构的运动特点、性能特点、工作特点、适合场合进行详细全面的了解，其次设计人员要具有比较丰富的设计经验和设计知识。在机械传动方案的设计过程中，最重要的一个环节是拟定机械传动方案和计算，传动方法设计的合理与否直接影响到机械的成本、性能和质量。因此，要认真对等机械传动方案的设计和计算工作。

1. 选择传动类型

在选择传动类型的过程中，可以有非常多的类型进行选择，一般情况下，传动机构选择的不同，得到的传动方案也是不同的，所以，只有选择了传动类型，才利用得到一个比较科学合理的传动方案。在选取传动类型的过程中，主要以运动性能的良好、效率高、质量小、外形尺寸小、符合生产条件等性能指标为选择依据，主要遵循下面几个原则：（1）当原动机的运动形式、转速、功率和执行系统的工况一致时，可以使用联轴器把执行机构的输入轴和原动机的输出轴连接起来。这种联结机构具有传动效率高、联结结构简单等方面的优势。不过如果执行机构的输入轴和原动机的输出轴不在同一条轴线上时，就需要使用等传动比的传动机构。（2）如果原动机的输出规律符合执行机构的要求，但是原动机的转矩、运动形式和转速不能满足执行机构的要求，这时就需要使用可以对运动形式进行转化或者可以变速的传动机构。（3）当对速度要求不高，使用中小功率进行传动，如果对传动要求比较高，可以使用多级齿轮传动、单级蜗杆传动、带-齿轮-链传动、带-齿轮传动的传动方案进行比较选择，选取出综合性能最优的方案。（4）传动功率大、转速高时，要选择转动平稳、承载力高、效率高的传动类型（5）尽量使用结构简单的单级动装置，如果传动比较大时，可以选择结构比较紧凑的行星齿轮传动和蜗杆传动进行，如果中心距比较大，可以使用链传动和带传动。（6）如果作业环境比较不好，有比较多的粉尘，要尽可能选择闭式传动的方法进行传动，以达到延长零件寿命的目的。（7）在进行小批量、单间生产的传动时，为了节省资金的投入，减少制造时间，要尽可能使用标准传动装置。（8）在执行机构的变化量非常大甚至超出负荷时或者载荷变化非常频繁时，可以使用有过载保护装置的传动类型，从而确保设备运转的安全。

2. 设计传动方案

2.1. 选取传动路线

在对传动路线进行选取时，可以根据东西和运动的传动路线进行选取，一般情况下，传动路线可以分为下面四种情况：（1）分路传动。在系统只有一个原动机，却有几个执行机构的时候，可以使用分路传动的传动路线；（2）单路传动。单路传动的传动结构比较简单，不过传动机构的数量非常的多，传动系统的效率也不高，所以要尽可能的降低机构的数量。在系统中只有一个原动机和一个执行机构的时候，可以使用这个传动路线；（3）复合传动。复合传动指的时几个传动路线的组合，在选择传动路线时，要根据执行机构的和求、执行机构的提醒来进行决定，要严格按照传动准确度高、传动结构简单、传动结构效率高、传动结构成本低、传动结构传动链短等原则来构建传动系统；（4）多路联合传动。在系统需要几个运动，而且每个运动的传递功率都比较高，单执行机构只有一个时，可以使用多路联合传动路线。

2.2. 对机构的顺序进行布置

在对机构的顺序进行布置的过程中，要考虑下面几个方法：（1）提升传动系统的工作效率。蜗杆涡轮机构传动虽然平稳，不过效率偏低，通常使用与中、小功率间隙的运动场合，在对于使用铜锡为涡轮材料的蜗杆传动，为了提高承载力和传动效率，促进润滑油膜的形成，要在高速级对其进行布置。（2）机械运转时振动小、运转平稳原则。通常把动载荷低、传动平稳的机构放到高速级，比如带传动可以对吸振进行缓冲，传动也比较的平稳，而且可以进行过载保护，所以一般会将其布置在高速级；而链传动会出现运转有冲击、不均匀的情况，可以在低速级对其进行布置，再比如和直齿轮相比，斜齿轮在传动过程中，平稳性更好，所以斜齿轮经常会应用于对平稳度要求比较高或者高速级的场合。（3）承载力高、使用时间长。因为开式齿轮的工作环境非常的不好、润滑条件也不好，磨损相对来说更加严重，使用时间不长，通常将其布置在低速级，为了防止齿面出现严重磨损或者胶合的情况，要在低速机布置铸铁或者青铜铝铁作为蜗轮材料的蜗杆传动，从而使得齿面滑动速度变低。（4）要易于加工、结构紧凑简单。带传动布置在高速级除了要求传动平稳外，还要求传动装置的尺寸要尽可能的小。为了使结构紧凑，通常会使用可以改变形式的机构布置到传动系统的最后一级，常见的有连杆机构、螺旋传功、凸轮机构等。对于大模数、大尺寸的圆锥齿轮来说，加工非常的困难，为了使模数和直径减少，一般将其放置到高速级，并对其传动比进行限制。

3. 计算传动系统动力参数

在对动力系统进行计算的过程中，各轴的转矩和功率是两个主要的计算方面：（1）传动系统的总效率。常用的单路系统总效率是各个部分效率的乘积。即n总=n1*n2…n.其中n为各个轴承、各个联轴器、各个传动机构的效率。（2）在传动系统中，在计算各个零件的工作能力时，要利用输入功率来对功率进行计算。

4. 结语

总而言之，机械传动方案的设计是一个非常复杂的工作，方案设计的好坏直接影响到了机械的性能、质量、成本等。在方案设计的过程中，要严格按照规定标准进行设计，选取正确的传动类型、传动路线。同时还要对传动机构的顺序进行合理的布置。传动方案的设计人员除了需要具有丰富的设计知识和设计经验外，在设计过程中要抱着严谨的设计态度来进行传动方案的设计工作。