机械传动的效率
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机械传动的效率范文第1篇
机械传动是大多数机器或机组的主要组成部分,对机器性能、寿命有着重大影响。随着科学的发展、技术的进步,机械传动的传动方式、方法、承载能力都有了迅速的发展。为了使学生能够更好地适应形势,在学习机械传动这一内容时,不但能够学好理论知识,而且能够掌握更多的实验研究方法,同时为机械传动的科学研究、产品性能测试提供基地,研制机械传动综合试验台就显得十分必要。
1原有实验条件及其缺陷
1.1原有实验条件机械传动主要有链传动、带传动、齿轮传动和蜗杆蜗轮传动等传动方式。实验室原只开设带传动实验和齿轮箱传动效率实验,其试验台结构是固定的,只能用于实验教学,让学生做验证性实验,不仅无法提高学生的工程创新能力和综合运用所学知识的能力,而且根本无法开展科研工作。
1.2缺陷
(1)带传动和齿轮箱传动试验台均为封闭式传动试验台,缺少开放式试验台。
(2)实验内容不全,缺少链传动和蜗杆蜗轮传动,不便于比较各种传动装置的性能、特点。
(3)试验台通用性不强,结构参数固定不变,不利于开展科研工作。
(4)实验为典型的验证性实验,学生无法开展传动装置试验方案设计、测试参数确定等综合能力的培养。
2积木式机械传动综合试验台设计
设计思想机械传动其传动方式多种多样,就其传力方式而言,有摩擦传动、啮合传动;就其传动变速情况可分为定速传动、变速传动、无级变速传动;就其传动轴分布状况则可分为平行轴传动、交叉轴传动、垂直轴传动。而其性能测试对象则常有传动效率、疲劳强度、磨损状况、振动情况等。针对如此多的传动方式和测试内容,必须研制出一台适应面广、综合性强的试验台。
根据上述情况以采取积木式结构较为合理,在测试仪器通用的情况下,可根据不同的测试对象和测试内容,组装出不同形式的试验台,并以试验中能耗情况为标准,通常可分为开放式机械传动试验台和封闭式机械传动试验台。开放式机械传动试验台,由于能耗大通常只适合于效率、振动等经过短时运行即可测得性能参数的试验,而封闭式机械传动,由于其结构复杂、能耗小,因此往往适合于一些需要长期运行方能测得其性能参数的实验,如疲劳强度、磨损等。
机械传动的效率范文第2篇
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
机械传动的效率范文第3篇
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：如下图：
图1：风力发电液力机械传动装置
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。
参考文献：
[1]郭家虎，张鲁华，蔡旭.双馈风力发电系统在电网故障下的动态响应分析[J].太阳能学报，2010（08）.
机械传动的效率范文第4篇
关键词：风能；风力发电机组；传动技术； 优化系统
风能，作为一种可再生的绿色清洁能源，引起了越来越多的人的关注。而对于我们风能大国，更是应该，高效科学的去发展风力发电机组机械传动技术，为我国，为我人民创造更多的财富。将风能转化为电能是风力发电机组的主要作用，并且风能与电能转化过程中的布局和传动方式都影响着发电机的发电效能。而风力发电机组机械传动技术，是风力发电机组技术中的一种，我们要不断去优化内部系统，加强传动技术的作用。这种技术也为我们解决了很多难题。因此，我将在我下面的文章中具体去阐述和分析一下该技术。
1.风力发电机组机械传动技术的构造与原理
在讲风力发电机组机械传动技术的构造与原理时，我主要通过三方面来说，即风力发电电源的构成与发展，传动技术，偏航和变桨距传动技术。下面就具体来阐述一下。“风力发电机组、支撑塔架、并网控制器、蓄电池组、逆变器、卸荷器、蓄电池充电控制器、”等是组成风力发电电源的基本的部件构成；而风轮和发动机则是风力发电机组的重要构成，其中发电机组当中的风轮则包含车毂、叶片等组成构件；并且叶片能够通过风力进行旋转发电、推动发电机机头转动。鉴于要开发使用低能环保的绿色能源，所以这一技术，在当今不断的得到改进与发展。我们国家很早以前就会使用传动技术，如齿轮传动、绳带传动和链传动。传动技术，能够通过改变力的方向和速度，并使得传动装置部件的选用和设计要配比风力发电机组的要求。“简单的构造，平稳的传输、以及噪音的最小化，是带传动的显著特点。这些传动带自身携带的功能能起到缓冲吸振的作用，就算是超载，也只会在带轮上打滑，不会对其他零件磨损，产生很好的保护作用。常用的带传动有两种形式，即平带传动和V带传动。我将引用宣安光，在对风力发电机组机械传动技术的探讨中的对偏航和变桨距传动技术的分析来诠释，即“为了获取足够的风能，偏航机构必须始终要处于迎风位置，这样才能及时追踪风向的变化。当风力机开始偏转时，偏航加速度将产生冲击力距。偏航转速和其加速度成正比，成倍增加了冲击力。”
2.机组动力传动的关键技术问题
由于发电机组自身，对环境要求和使用工况条件比较特殊，因此它对传动装置有着严格的要求；外加上，有很多外在的不确定的因素，也会使风力机组变得异常的不稳定，常见的问题主要有风轮变化多端，异常载荷，导致电网不够稳定；机舱刚性不足，则会引起强烈振动。此时传动技术则起着至关重要的作用。风力发电机组的传动链的运作原理是，通过风带动叶轮转动，叶轮与齿轮箱通过主轴刚性连接，经过齿轮箱的增速从而带动发电机转动，当达到一定的转速时，风力发电机组并网发电。齿轮箱内部的输入轴轴承除承受转矩以外，还需要承受弯矩及径向力和轴向力，需要加强齿轮箱的箱体和行星架两端的轴承；齿轮箱弹性支撑的作用是吸收冲击转矩，风轮传过来的倾覆力矩和径向力和轴向力由两个轴承吸收，前轴承起支撑作用，后轴承会将载荷转化成转矩， 由于上述， 所以只有转矩进入齿轮箱， 在一定程度上保护了齿轮箱。而齿轮箱的外形的设置，根据传动链的要求，对于变浆距风机，输出周和输入轴的距离是有要求的，齿轮箱的结构一般为1p+2h，2P+1h，2p/1p的。随着科技的不断进步与发展，现在风力发电机组的传动效率越来越高，发电机由风力机经过传动装置进行驱动运转，所以这种方式无疑要恒定风力机的转速，这种方式会影响到风能的转换效率；另一种方式就是发电机转速随风速变化，通过其它的手段保证输出电能的频率恒定，即变速恒频运行。风力机的风能利用系数跟叶尖速比（叶轮尖的线速与风速的比值）有关，存在某一确定的叶尖速比，使Cp达到最大值。
3.导致直驱永磁型和双馈异步风力发电机组传动效率上的差异原因
直驱永磁型风力发电机组在稳定性，功率因数也不易调节，传动效率的成熟上，实际应用中都不如双馈异步风力发电机组，但在低风速区域，直驱永磁型风力发电设备具有优势，能够相对高效的传动。两者的驱动链结构不同，双馈异步风力发电机组有齿轮箱，维护成本高，直驱永磁型则无齿轮箱或低传动比；电机种类的不同，双馈异步属于电励磁，直驱永磁型是永磁，需要考虑永磁体退磁问题；变流单元的不同，双馈异步，IGBT，单管额定电流小，技术难度大；直驱永磁型IGBT，单管额定电流大，技术难度小等问题都会导致两者在传动效率的不一样。
4.小结
本人结合多年实践工作经验，就风力发电机组机械传动技术展开了探讨，系统地诠释了风力发电机组机械传动技术的构造与原理，并且分析了机组动力传动的关键技术问题；和导致直驱永磁型和双馈异步风力发电机组传动效率上的差异原因。但是由于自身知识和见识的局限，可能不能说的那么全面，只是希望大家能通过我的文章能够多多关注风力发电机组机械传动技术的发展。
参考文献：
[1] 宣安光； 对风力发电机组机械传动技术的探讨[J]；期刊； 2010年03期
[2] 赵朦朦； 风力发电机组传动系统结构配置与布局优化[J]；期刊；2012年03期
[3] 张梅有； 风力发电机组传动系统常见故障分析[J]；期刊；2012年03期
机械传动的效率范文第5篇
【关键词】机械传动机构；立体车库；教学模型
0 前言
资料显示，目前我国高等、中等和职业院校机械设计传动教学模型的现状是，结构简单、功能单一、只能实现简单机构的演示，更多的是演示机构的功能，跟实际应用联系少，很难激发学生学习的积极性，记忆不够深刻。
本模型将课堂教学内容与实际生活中的汽车立体停车实例有机的结合，能够提高学生学习机械原理、机械设计等课程的积极性，加深对机械传动机构：蜗轮蜗杆传动、直齿传动、锥齿传动、链传动、带传动、螺旋传动、齿轮齿条传动；轴系零部件：轴、轴承；连接件：螺栓、销；导向机构以及机架等的认识、理解和记忆，使学生一目了然，记忆深刻。
1 立体车库教学模型结构功能
本模型是机械传动机构演示教学模型，将蜗轮蜗杆传动、直齿传动、锥齿传动、链传动、带传动、螺旋传动、齿轮齿条传动等传动机构，轴、轴承等轴系零部件，螺栓、销等连接件，导向机构以及机架等集合成一个汽车立体停车库。
工程图如图 1：
图 1 立体车库教学模型示意图
1.1 锥齿轮传动
锥齿轮传动（1、4）常用于传递两相交轴之间的运动和动力，此模型中两对锥齿轮轴交角90°，改变运动传递方向。这种直齿锥齿轮传动运转平稳性差，通常适用于平均节圆速度小于5m/s，它的承载能力比较低，但制造方便，故应用较为广泛。
1.2 蜗轮蜗杆传动
蜗轮蜗杆机构（2）常用来传递两交错轴之间的运动和动力。蜗轮与蜗杆在其中间平面内相当于齿轮与齿条，蜗杆又与螺杆形状相似。此模型中蜗轮蜗杆交错角为90°时还需保证蜗轮与蜗杆螺旋线旋向必须相同。蜗轮蜗杆可以得到很大的传动比，比交错轴斜齿轮机构紧凑，且承载力很高。具有自锁性。当蜗杆的导程角小于啮合轮齿间的当量摩擦角时，机构具有自锁性，可实现反向自锁，即只能由蜗杆带动蜗轮，而不能由蜗轮带动蜗杆。如在起重机械中使用的自锁蜗杆机构，其反向自锁性可起安全保护作用。
1.3 链传动
链传动（3、6）是通过链条将具有特殊齿形的主动链轮的运动和动力传递到具有特殊齿形的从动链轮的一种传动方式。链传动是啮合传动，平均传动比是准确的。它是利用链与链轮轮齿的啮合来传递动力和运动的机械传动。链传动有许多优点，与带传动相比，无弹性滑动和打滑现象，平均传动比准确，工作可靠，效率高；传递功率大，过载能力强，相同工况下的传动尺寸小；所需张紧力小，作用于轴上的压力小；能在高温、潮湿、多尘、有污染等恶劣环境中工作。 链传动的缺点主要有：仅能用于两平行轴间的传动；成本高，易磨损，易伸长，传动平稳性差，运转时会产生附加动载荷、振动、冲击和噪声，不宜用在急速反向的传动中。链传动易伸长，本模型在链传动（6）中设有张紧装置。当链的中心距不能调节时，链可以采用张紧轮将链张紧。
1.4 带传动
带传动是利用张紧在带轮上的柔性带进行运动或动力传递的一种机械传动。根据传动原理的不同，有靠带与带轮间的摩擦力传动的摩擦型带传动，也有靠带与带轮上的齿相互啮合传动的同步带传动。此模型为同步带传动。带传动具有结构简单、传动平稳、能缓冲吸振、可以在大的轴间距和多轴间传递动力，且其造价低廉、不需、维护容易等特点，同步带传动可保证传动同步，但对载荷变动的吸收能力稍差，高速运转有噪声。本模型设有带传动张紧装置，张紧轮一般布置在松边的内侧，从而使带只受单向弯曲；同时，为保证小带轮包角不致减小过多，张紧轮应尽量靠近大带轮安装。
1.5 螺旋传动
螺旋传动（7）是靠螺旋与螺纹牙面旋合实现回转运动与直线运动转换的机械传动。在丝杠和螺母上加工有弧形螺旋槽，当把它们套装在一起时可形成螺旋滚道，当丝杠相对于螺母做旋转运动，两者间发生轴向位移。模型中丝杠旋转，但相对地面位置不变，螺母发生相对位移，带动平台上升下降。螺旋传动传动效率高，精度高，并且传动具有可逆性，所以应用非常广泛。
1.6 齿轮与齿条传动
齿条（8）分直齿齿条和斜齿齿条，分别与直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮配对使用；齿条相当于分度圆半径为无穷大圆柱齿轮。本模型中齿条为直齿齿条（8）和直齿齿轮（9）相配合。直齿齿轮位置不动，原地旋转，齿条相对齿轮进行横向移动。
1.7 螺栓
螺栓（10）是由头部和螺杆两部分组成的一类紧固件，需与螺母配合，用于紧固连接两个带有通孔的零件。本模型螺栓在此处的应用是利用螺栓与螺母的配合将移动平板与移动平板轮子紧密连接。保证轮子能够带动平板安全、稳定的移动。
2 立体车库教具模型特性
这是一种机械传动机构演示教学模型，其特点在于：将蜗轮蜗杆传动、直齿传动、锥齿传动、链传动、带传动、螺旋传动、齿轮齿条传动等机械传动机构集合成一个立体停车库的教学模型。
它可演示力的传递，力传递方向的改变，较大的轴距间力的传递、旋转运动变直线运动，减速增矩等。
它可展示轴系零部件：轴、轴承；连接件：螺栓、销；导向机构以及机架等的结构和使用。
实物照片如图2所示：
图 2 立体车库教学模型实物图
3 结语
此模型可作为机械设计类课程的教具应用于课堂教学中，通过清晰明了的机构运动演示，使同学们对各种机构的运动状况、适用场合有更直观的认识，将课本知识有效的应用与展示在学生面前，提高学习的积极性和主动性，激发同学们的探索欲与创造力。对课堂教学起到事半功倍的效果。
【参考文献】
[1]刘莹，吴宗泽.机械设计教程[M].北京：机械工业出版社，2011.
[2]机械设计手册编委会.机械设计手册[S].北京：机械工业出版社，2005.
[3]大连理工大学工程图学教研室.机械制图[M].6版.北京：高等教育出版社，2007.
[4]梁睦，梁东凯.立体车库的应用及结构设计方案研讨[J].北京：机电产品开发与创新，2011.
