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現(xiàn)代傳動(dòng)技術(shù)展望

2006-11-08
現(xiàn)代傳動(dòng)技術(shù)是機(jī)電工業(yè)的關(guān)鍵基礎(chǔ)技術(shù)。它主要包括機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)、流體傳動(dòng)技術(shù)和電氣傳動(dòng)技術(shù)。本文主要介紹機(jī)械與流體傳動(dòng)技術(shù),其中流體傳動(dòng)技術(shù)主要包括利用流體(液體和氣體)壓力和液體動(dòng)能進(jìn)行能量傳遞的液壓、氣動(dòng)和液力傳動(dòng)技術(shù)。現(xiàn)代傳動(dòng)技術(shù)主要承擔(dān)能量傳遞、改變運(yùn)動(dòng)形態(tài)、實(shí)現(xiàn)對(duì)能量的分配和控制、保證傳動(dòng)精度和效率等功能,它是機(jī)電產(chǎn)品向高速化、自動(dòng)化、高效率、高精度、高可靠性、輕量化、多樣化方向發(fā)展的不可缺少的關(guān)鍵技術(shù)之一。 1 地位和作用 作為現(xiàn)代傳動(dòng)技術(shù)的基礎(chǔ)的基礎(chǔ)產(chǎn)品、如機(jī)械傳動(dòng)及電傳動(dòng)產(chǎn)品、軸承及液壓、氣動(dòng)、液力傳動(dòng)產(chǎn)品等在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)中的地位和作用十分重要。 1.1 基礎(chǔ)產(chǎn)品的發(fā)展決定機(jī)電產(chǎn)品性能的提高 1.2 基礎(chǔ)產(chǎn)品是Z大限度滿足機(jī)電產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)功能多樣化的必要條件 1.3 基礎(chǔ)產(chǎn)品是完成重大工程項(xiàng)目、重大技術(shù)裝備的基本保證 1.4 基礎(chǔ)產(chǎn)品是機(jī)電產(chǎn)品和重大工程項(xiàng)目(裝備)可靠性的保證 1.5 基礎(chǔ)產(chǎn)品是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化、尤其是工業(yè)自動(dòng)化不可缺少的重要手段,作為基礎(chǔ)產(chǎn)品重要組成部分的液壓與氣動(dòng)件和系統(tǒng)更具重要性 1.6 世界各國(guó)都重視發(fā)展基礎(chǔ)產(chǎn)品 2 國(guó)外先進(jìn)水平與發(fā)展趨勢(shì) 近年來,國(guó)外傳動(dòng)技術(shù)由于廣泛應(yīng)用了高新技術(shù)成果,如微電子技術(shù),計(jì)算機(jī)技術(shù),傳感技術(shù),現(xiàn)代控制技術(shù),先進(jìn)制造技術(shù),摩擦磨損技術(shù)及新材料等,使基礎(chǔ)產(chǎn)品在水平、品種及擴(kuò)展應(yīng)用領(lǐng)域方面都有很大提高和發(fā)展,其主要發(fā)展趨勢(shì)如下。 2.1液壓傳動(dòng)與控制技術(shù) · 節(jié)省能耗,提高效率 · 用AC電機(jī)或變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)定量泵 · 發(fā)展機(jī)電一體化元件和系統(tǒng) · 發(fā)展具有比例閥的耐污染和伺服閥高精度、高頻響的直動(dòng)型電液控制閥。 · 發(fā)展內(nèi)置電子系統(tǒng)的電液伺服比例元件、電磁閥、液壓定位油缸等。 · 重視環(huán)保 · 適應(yīng)主機(jī)機(jī)電一體化的需要 · 應(yīng)用現(xiàn)代控制技術(shù),提高電液壓自動(dòng)控制系統(tǒng)的性能 · 大力發(fā)展水壓系統(tǒng)和元件,擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域。 2.2 氣動(dòng)傳動(dòng)與控制技術(shù) · 向輕量化、小型化和低能耗方向發(fā)展 · 執(zhí)行元件多樣化 · 與電子技術(shù)結(jié)合 發(fā)展氣動(dòng)伺服系統(tǒng),智能化元件、閥島及總線連接系統(tǒng)。 · 向高速、高頻、高壽命和高可靠性方向發(fā)展 · 普遍采用無油潤(rùn)滑 · 新材料、新工藝、新技術(shù)的應(yīng)用 · 便于保養(yǎng)和維護(hù) 2.3 液力調(diào)速傳動(dòng)技術(shù) 調(diào)速型液力偶合器向大功率高速方向發(fā)展,國(guó)外已生產(chǎn)功率為6000~10000 kw,速度為6000 r/min的產(chǎn)品,廣泛用于大型火力電站的鍋爐給水系統(tǒng),高爐送風(fēng)機(jī)等,可節(jié)能20%以上。液粘調(diào)速系統(tǒng)發(fā)展較快,它采用電液比例壓力閥式和離心式調(diào)壓閥來改變主動(dòng)和從動(dòng)摩擦片間隙的壓緊力,從而調(diào)節(jié)從動(dòng)軸的輸出轉(zhuǎn)數(shù),用在大型風(fēng)機(jī)和水泵上可節(jié)能20%。新開發(fā)的液壓調(diào)速變矩器可以得到很大的能容變化范圍。國(guó)外液力傳動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)廣泛與計(jì)算機(jī)相結(jié)合,根據(jù)工況變化自動(dòng)改變轉(zhuǎn)數(shù)。應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)優(yōu)化葉輪參數(shù)以提高傳動(dòng)效率。 2.4 運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)和元件(軸承,滾珠絲杠等) 軸承在總體水平提高的基礎(chǔ)上,向三高方向發(fā)展,即高速度、高精度、高性能方向發(fā)展。 滾珠絲杠、滾動(dòng)導(dǎo)軌等產(chǎn)品向高速、高精度方向發(fā)展 。 2.5 齒輪傳動(dòng) · 高速重載齒輪向高參數(shù)、高壽命方向發(fā)展 · 汽車齒輪采用現(xiàn)代化制造工藝,使精度提高,噪聲減小。 · 通用齒輪向成套化方向發(fā)展,各種型式齒輪箱得到廣泛應(yīng)用。 · 齒輪傳動(dòng)和其他類型傳動(dòng)相結(jié)合 3 現(xiàn)狀和差距 我國(guó)基礎(chǔ)產(chǎn)品工業(yè)已形成門類齊全、有一定生產(chǎn)能力和技術(shù)水平的生產(chǎn)科研體系。尤其是近十年來基礎(chǔ)產(chǎn)品工業(yè)得到國(guó)家支持,裝備水平有所提高,目前已能生產(chǎn)品種規(guī)格齊全的產(chǎn)品,已能為汽車、工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、機(jī)床、塑機(jī)、冶金礦山、發(fā)電設(shè)備、石油化工、鐵路、船舶、港口、輕工、電子、醫(yī)藥以及國(guó)防工業(yè)提供品種基本齊全的產(chǎn)品。通過科研攻關(guān)和產(chǎn)學(xué)研結(jié)合,在液壓伺服比例系統(tǒng)和元件、氣動(dòng)控制系統(tǒng)、大功率調(diào)速型液力偶合器、高速齒輪、汽車和鐵路軸承、精密主軸軸承等方面有所突破,不少成果已用于生產(chǎn)。在產(chǎn)品CAD和CAT、仿真技術(shù)、自動(dòng)控制理論應(yīng)用、齒輪及軸承降噪、海水及水壓傳動(dòng)等方面已取得可喜的進(jìn)展,并得到廣泛應(yīng)用。 近年來,在國(guó)內(nèi)建立了不少獨(dú)資、合資企業(yè),在提高我國(guó)行業(yè)技術(shù)水平的同時(shí),為主機(jī)提供了急需的高性能和高水平產(chǎn)品,填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。雖然取得上述成果,但和目前國(guó)內(nèi)的需求和國(guó)外先進(jìn)水平相比還有較大差距。 3.1 產(chǎn)品趨同化、構(gòu)成不合理 3.2 產(chǎn)品性能低、可靠性差 3.3 產(chǎn)品創(chuàng)新和自我開發(fā)能力弱,自行設(shè)計(jì)水平低 4 幾點(diǎn)建議 1. 根據(jù)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求,依靠科技進(jìn)步,不斷調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。 2. 適應(yīng)傳動(dòng)技術(shù)產(chǎn)品工業(yè)向化發(fā)展趨向,對(duì)現(xiàn)有國(guó)內(nèi)企業(yè)進(jìn)行改組、合并,使企業(yè)開發(fā)能力,裝備能力、管理水平和服務(wù)水平不斷提高,以保持一定的競(jìng)爭(zhēng)能力。 3. 不斷提高企業(yè)產(chǎn)品的開發(fā)能力和創(chuàng)新能力,加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合,充分利用高等院校的科研開發(fā)人力資源,發(fā)展有自主產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品和技術(shù)。 4. 完善質(zhì)保體系,不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量,尤其是產(chǎn)品可靠性,提高產(chǎn)品知名度,創(chuàng)立名牌。 5. 針對(duì)產(chǎn)品品種發(fā)展和保證產(chǎn)品質(zhì)量的需求,有計(jì)劃地進(jìn)行技術(shù)改造、設(shè)備更新。 5 急需發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù) 1. 液壓傳動(dòng)與控制系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù),如負(fù)荷傳感技術(shù)、新型節(jié)能系統(tǒng)和元件。 2.機(jī)電一體化技術(shù)及IT技術(shù)的應(yīng)用 高精度、高頻響電液、電氣伺服比例系統(tǒng)和元件,液粘調(diào)速器速度控制技術(shù)。數(shù)字液壓、氣動(dòng)系統(tǒng)和元件,直動(dòng)型電液控制元件。 3. 液壓系統(tǒng)及污染控制技術(shù)。 4. 無泄漏液壓系統(tǒng)和元件。 5. 水壓傳動(dòng)與控制技術(shù)。 6. 高速重載齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)與制造技術(shù)。 7. 高速鐵路軸承設(shè)計(jì)制造技術(shù)。 8. 高速、高精度機(jī)床主軸軸承設(shè)計(jì)與制造技術(shù)。 9. 各種傳動(dòng)系統(tǒng)降噪和增壽技術(shù)。 10. 特種傳動(dòng)技術(shù)(諧波傳動(dòng)、機(jī)械無級(jí)變速等)。 11. 先進(jìn)設(shè)計(jì)技術(shù),如計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與試驗(yàn),仿真技術(shù)。 12. 大型傳動(dòng)系統(tǒng)的故障診斷技術(shù)。 13. 現(xiàn)代制造技術(shù)的應(yīng)用研究,如表面處理技術(shù),計(jì)算機(jī)輔助制造技術(shù)、潤(rùn)滑技術(shù)。
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