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机械传动技术范文精选

机械传动技术

机械传动技术范文第1篇

因为传动系统是机械不可缺少的组成部分,所以传动系统与机械是同时产生的,甚至可以说,因为有了传运装置,机械才得以产生。比如,我国春秋时期即已经广泛使用的桔槔,便可以视为简单的机械,其中,最为智慧的,就是杠杆原理的运用,而这里的杠杆,恰恰就是传动系统,可见传动系统在机械中的重要作用,同时也说明,对于机械的不自觉使用,早在春秋时期,智慧的先人就已经开始了。另外,指南车是展示我国先人智慧的又一发明,这是利用齿轮传动系统和离合装置来指示方向的车辆。关于指南车的记载,虽有神话成分,或存在史实上的矛盾,但《宋史•舆服志》记载的指南车结构和技术规范,尤其是齿轮大小和齿数的详细记载,不仅证明指南车在我国古代确实存在,也显示了我国古代机械制造的高超水平。另据考证,早在战国到西汉之间,机械传动的重要标志——齿轮,就已经诞生了,另参酌其他古籍,当可推知,指南车的发明,肯定早于宋代,中国古代科技史学家王振铎认为,三国时[期的马钧发明了指南车,颇为可信。放眼国外,关于机械的记载与使用也比较早。早在古希腊时期,就有机械传动的记载。罗马时代,则发明了水力驱动,木制齿轮传动的“谷物碾磨机”,后来,瑞典人在谷物磨中率先采用了斜齿轮传动,在传动技术史上称得上是突破,只不过,这种斜齿轮是由石头制成的,在材料上显得过于原始。进入14世纪,以时钟的发明为标志,齿轮传动系统产生了一个飞跃。因为时钟比较精细,传动齿轮自然也需要精密化、小巧化,于是,人们开始研究金属齿轮。先人的智慧值得景仰,但在工业革命之前,各类传动系统也和机械本身一样,处于原始阶段。直到18世纪初,蒸汽机进入实用,相续在矿井排水、铁路机车、加工制造等领域大显身手,现代意义的机械才得以产生。从本质上来说,蒸汽机是机械的动力系统,它的飞跃对于传动系统自然提出了更高的需求,从那以后,高标准、高质量的金属齿轮传动得到了极大应用。

2机械传动技术的发展

19世纪末,电动机和内燃机获得广泛使用,对机械传动技术提出了更高要求,到20世纪初期,机械传动技术有了很大发展,直齿轮、斜齿轮、锥齿轮和蜗杆传动相继问世,性能、精度及耐久性方面都有了很大发展,基本上可以满足机械工业的需要。20世纪40年代后,齿轮几何学逐渐发展成为一门独立的学科,齿形、啮合及齿轮之间的展成关系,可以通过数学计算实现精确化,这使得机械传动真正成为一门科学。在精确计算的支撑下,研究人员逐步掌握了齿轮传动的表面接触强度及轮齿弯曲强度,基于动载荷的机械传动设计也初步成型,并应用于高速重载的汽轮发电机传动系统。这期间,研究人员还提出了齿轮齿廓和齿向修形设计的方法,以提高承载能力。进入20世纪60年代,肇端于美国的宇航技术取得突破性进展,导航系统、火箭助推器对传动系统的要求非常高,不仅要求传动系统体积小、承载能力强,可靠性更成为首要的考量标准。为此,研究人员不遗余力,对直齿、斜齿、锥齿的表面疲劳强度进行了深入研究,并进行严谨的可靠性增长试验,通过研究,发现传动系统的原材料和齿轮的啮合性不仅关乎其承载能力,也与其可靠性密切相关,这一发现促成了非金属材料(如高强度塑料)齿轮的产生。进入70年代后,机械传动技术更有了飞跃式的发展,空间啮合理论成为这一时期的亮点,研究人员相继推出曲线锥齿轮、环面蜗杆、点接触蜗杆及圆弧齿轮等新式传动系统,极大推动了机械传动技术的发展。值得一提的是,我国正是在这一时期,在机械传动技术领域,迎头赶上发达国家,达到了世界先进国家的水平。20世纪80年代以后,随着知识经济的到来,机械传动技术更是突飞猛进,在空间啮合理论的推动下,少齿差行星传动、变型伺服传动、新型蜗杆传动等新型传动系统相继出现,弹性变形理论、制造误差的啮合理论、局部共轭理论及失配啮合理论,都达到很高水平,齿间载荷分配和应力分析也得到广泛应用。这期间,传动系统减振降噪研究,也成为一个热点,并获得诸多成果,轮齿三维任意可控修形设计便是其中最为重要的创举,根据轮齿修形的要求,多自由度数控齿轮加工机床纷纷问世。传动系统动力学研究更为深入,研究人员提出了齿轮传动系统故障诊断、状态监控和失效预警的思路,并开发出相应的监控与诊断软件,用于冶金、船舶、电厂等大型关键设备的传动系统,使之走上了智能化的台阶,取得了较好的效果。同时,传动系统的研究由微观返向宏观,即传动系统的研究并不单纯以传动系统为对象,而是把机械作为一个整体来研究,传动系统与整机的匹配、协调,越来越受到重视。

3机械传动技术的展望

随着科学技术的发展,机械传动的模式早已不再局限于齿轮、链条等接触式传动,通过电磁感应原理来传递动力的非接触传动(如电磁轴承、电磁传动等)已进入实用,与传统的接触式传动相比,非接触传动具有无磨损、寿命长、效率高等优点。当然,传统的轴承等接触式传动,仍大有用武之地。今后,机械传动技术领域的研究,应在优化改进传统传动技术的基础上,探寻创新型传动模式,在一段时间内,研究重点仍然是前者。大体来说,机械传动的研究方向主要有以下几点:

3.1提高机械传动的信息化、智能化水平信息化和智能化是现代社会的重要特征之一,涉及到生产、生活的方方面面,机械传动领域也不能例外。机械传动技术应与计算机控制技术相结合,实现信息化和智能化,即根据原动力系统的效率特征和执行系统的功能要求,通过计算机控制技术,精确实现动力传动功率和速比的实时控制,从而使原动力系统、传动系统和执行系统趋于最佳匹配与融合,这一研究也是机械装备实现自动化和智能化的重要基础。经过科研人员的不懈努力,传动系统的信息化与智能化,以至于机械装备的信息化和智能化,已经获得重大进展,在汽车、工程机械和军工机械生产领域广泛应用。目前,自动变速传动是最为主要的信息化、智能化传动模式,一般来说,包括三种形式,即机械自动变速ASM(Automaticshiftmanualtransmisson)、液力机械自动变速传动AT(Automatictransmission)和无级自动变速传动CVT(Continuouslyvariabletransmission),这三种传动形式的技术已相当成熟,代表着传动技术信息化、智能化的主流。但在国内,相对而言,AT、CVT技术还存在较大差距,应重点攻关。

3.2传动系统新材料的突破现代材料科学肇端于20世纪50年代,苏联成功发射人造地球卫星之后,人们认识到,先进材料对于高科技的发展起着至关重要的作用,此后,材料科学成为人们耳熟能详的热门词汇。在传动技术领域,新材料的运用也方兴未艾,比如梯度材料、陶瓷材料、纳料材料、高分子聚合物、智能材料、表面涂层及自修复材料等,均以其鲜明而独特的性能特点,推动着机械传动技术的发展和性能的提高。材料科学是多学科交叉与结合的结晶,是一门与工程技术密不可分的应用科学,我国材料科学的研究水平位居世界前列,有些领域甚至居于世界领先水平,我们应保持并发挥这一优势,将其扩展到机械传动等生产领域,为国民生产提供科学技术支持。

3.3提升机械传动的适应性现代机械工程的发展日新月异,对于机械传动系统的要求也越来越高,比如,宇宙空间的高真空、微重力、大温差,海洋环境下的海水腐蚀,以及强磁场或强强电场等特殊(极端)环境下的机械,就需要与该环境相适应的传动系统。这类特殊(极端)环境下的传统系统开发及其适应性研究,以及传动系统在该环境下的服役特性研究,也是我们下一步研究的重点。此外,微机械中的微型传动系统,也是一个重要的研究方向。因为尺度效应的影响,微型传动系统与普通机械传动的工作原理和性能特征均有很大不同,当传动系统的尺寸小到微米或纳米级时,会产生很多新的科学问题。比如传动副元件的表面积与体积之比增大,表面力学、表面物理效应将起主导作用,同时微传动系统的摩擦学、热传导与常规尺度的传动系统不同,这就需要加大研究力度。

4结语

机械传动技术范文第2篇

【关键词】机械传动技术;信息化发展;推动作用

当前我国社会已经走入新的阶段,传统技术开始逐渐过渡到信息化科学技术,从一定程度上来说技术手段的发展使得社会的各行各业都有了较大的改变,替换了原有的生产面貌,工程机械的运作也有了较大的突破。而人类社会发展也对新时期的技术生产提出了更高的要求。工程机械传动技术随着时展不断进行改进和完善工作,信息化对其产生了强有力的推动作用,使得改变原有模式,不断提高工作效率,帮助降低能源的浪费情况,为其提供了更多的应用途径。

一、工程机械传动技术的工作原理及发展状态

所谓的工程机械传动技术就是说利用齿轮的转动和链条的衔接、液压动力来完成一系列的能量转换过程。每一个部分都需要进行动力传输来帮助各个组成部位能够随之运转起来,并充分发挥不同的工作职能。工程机械传动技术主要分为三个方面,包括机械传动、流体传动、电传动过程。第一种机械传动相对来说工作原理较为简单,它是一种对动力进行直接传递的工作过程,各个动力的传输需要依赖于齿轮的互相传动以及其他零部件的运动过程。第二种流体传动则与前者不同,它主要是通过液压形成的动力来完成能量转化过程实现机械正常的运转过程。第三种电传动相比前两种类型,其应用范围较小,但往往能够更有效地帮助远距离运动转化过程,借助于电能来带动机械运转。在工程机械领域里,传动设备一直是核心工作,它能够为生产发展提供有利条件,创造更好的生产模式推动工程发展。随着信息技术在我国迅猛发展,工程机械传动技术也开始摒弃原有的生产开发模式,对其工作手段进行适当调整,充分结合计算机设备和相关电子动力管理系统来完善工程技术,使得领域内的生产发展有了很大的改变,加快了现代工业生产步伐。

二、信息化对工程机械传动技术的推动作用

时代在进步,生产发展也紧跟时代步伐不断进行创新改革,使其能够顺应现代社会发展道路。对于工程机械传动技术来说也在不断开拓新的发展模式,力求通过信息化来提高工作效率。总体来说,当前信息化对工程机械传动技术的推动作用主要体现在以下三个方面。

(一)信息动力阀控制技术。

在以往的工程机械传动技术中大多依赖于滑阀对整个运转过程的动力进行监管,从一定角度上来说滑阀控制方式较为基础,当不同的组织部分进行动力转换过程时,滑阀能够对其进行控制并进行运动调整。在早期的工业活动中,滑阀应用十分广泛,但在实际应用过程中也存在着诸多不足之处,对部件运转过程调控不够精准。随着信息技术的全方位拓展,新的微电子动力控制技术由此而生。它在原有的工作模式下提供了数据支撑作用,能够在工作过程中进行数据分析处理,使得动力阀的控制能够更加精准,并开始引进脉冲开关阀与电磁阀,对阀控制进行了更高层次的升级过程,并开始向各个工作环节渗透,影响至深。这一改变奠定了信息化在工程机械传动技术中的重要地位,不仅简化了动力运转过程,还使得监控管理更加精准和直接。

(二)微机数据处理技术。

液力变矩器一直是流体传动技术最为关键的组成部分,它主要依赖于液体流动通过涡轮等组织结构来形成工作脉络,并通过涡轮等组件的运转过程来推动叶片的运转,来完成不同程度的自动变矩过程。从工作效率上来说,传统液力变矩器还存在许多缺陷,往往在工作过程中由于负荷较大,无法正常完成流动过程影响工作流程。严重时还会出现能量传输不充分的情况,最终导致能源损耗产生较大损失。然而,在信息手段的帮助下开发而出的液力传动技术能够很好地解决这些问题,它能够将计算机信息数据处理过程嵌入到变矩器中,实现对动力过程的信息控制和监管,来帮助更好地完成动力转换过程,提高机械运转效率。譬如当前行业内运用较为广泛的混合动力转载机,大多已经没有再使用液力变矩器,而是采用一种电机与行星齿轮互相进行转换来推动机器运转的方式。它能够在负荷较大的情况下,实现二者的互相转换协作过程,对整个系统进行有效支撑,让其能够抵抗较大压力来完成正常的变矩工作。除此之外,这类装置还能够储备刹车带来的动能,在需要动能时进行能源补给,从而降低工作成本。

(三)电驱动技术。

目前来说,电传动技术在实际工业发展中应用渠道较为狭窄,这是由于该技术在应用过程中所需具备的电磁资源配置要求较高,往往无法实现优质配置。许多大型的采矿电轮车都需要采用电传动装置。在现实工作流程中,电传动技术存在一定的电子技术基础,使其能够与之进行有效融合贯通,可以充分简化能量转化流程。由此产生的微电子信息处理技术相比原有的工业技术手段和配置上来说有了很大的技术创新和技术提升,使得运用过程更加易操作,提高了便捷性。例如日本生产开发的混合型电动挖掘机PC200-8改变了原有的液压驱动,以一种能量储备手段实现在部件运转过程中对设备刹车和流转过程的能量进行合理保存,这就是所谓的电驱动技术。除此之外,近年来行业内还开始引进和运用到各种新型信息技术手段来帮助全方位控制作业流程,强化技术能力,提高工作效率,并降低了生产成本。无论是在交通运输行业还是风力发电等方面都投入了广泛应用,帮助推动现代化工业进程。

三、信息化工程机械传动技术对现代社会的积极作用

无论是哪一种信息化传动技术,都使得落后的技术手段发生改变并提高了工业生产发展的可控性。一方面来说,由于现代工业涉及领域较多,其生产形式和应用渠道各种各样,机械产品质量的提升意味着整体的生产水平都能够上升到更好的层次,包括设备挖掘、器械打桩等制造方面,使得在实际的工业作业过程中相关工作人员能够更好地实现对机械的掌握,节省一定的人力物力,提高工作效率,实现各行各业的全面发展,让现代社会能够更有利于人们的生存发展。另一方面来说,信息化工程机械传动技术的发展大大地提升了工业作业的安全性,从一定程度上能够有效节省能源,减少不必要的开发浪费,为后代的生存发展进行资源储备。另外信息化工程机械传动技术可以适当减少有害物质的工业排放,帮助建设可持续发展的生态环境,使得人与自然社会和谐统一。

四、结语

综上所述,在实际工程机械传动技术体系构建过程中信息化的重要性不可忽视,它将直接关系到工程机械运作过程中的成本、进度及质量和效率,乃至环境保护。信息化发展从很大程度来说改变了原有的工业发展模式,不断采用创新技术手段提高生产开发效率,优化资源配置,实现精准可靠的安全性工业生产。由于笔者自身专业知识的缺乏及相关技术掌握不够成熟,该分析研究存在一定缺陷,希望可以为信息化工程机械传动技术发展提供一定的理论参考。

【参考文献】

[1]吴国祥,李玉河.工程机械智能化与信息化发展概况[J].工程机械,2013,1:169

[2]李学忠,孙宽.工程机械产品的自动化与智能化控制———信息技术在工程机械上的应用综述之一[J].工程机械,2012,7:79~82

机械传动技术范文第3篇

关键词:煤矿机械;传动齿轮;齿轮失效;润滑技术

引言

传动齿轮广泛应用于煤矿机械设备中,是煤矿机械生产传动过程中必不可少的重要因素。煤矿机械传动齿轮可以在任意两轴之间产生传递动力,但其工作过程中常常伴随失效问题,导致设备功能得不到充分发挥,大大降低了煤矿开采的工作效率,因此,煤矿机械传动齿轮优化工作势在必行[1]。煤矿生产工作需要具备一定程度的安全性,对此,煤矿企业应对机械传动齿轮进行科学合理的设计,针对其存在的失效问题制订合理的解决方案,优化煤矿机械传动齿轮设计制造及安装流程,进而安全、高效地开展煤矿开采工作。

1煤矿机械设备传动齿轮失效形式

煤矿开采工作大部分时间是在井下,其机械设备面临着极为恶劣的作业环境,因此,对机械设备有很高的质量要求。煤矿机械传动齿轮对机械设备作业、机械能量传输、煤矿开采机械运行等环节影响重大,是煤矿开采设备中极为重要的一个组成部分。在煤矿开采过程中,井下环境恶劣、空间狭窄且聚有大量粉尘,对齿轮损耗极大,同时存在着不可避免的人为损坏,导致煤矿机械传动齿轮失效的现象时有发生。对此,需分析煤矿机械传动齿轮失效的主要形式,具体情况如下:

1.1齿面疲劳

煤矿机械传动齿轮表面出现损坏即为齿面疲劳,其具体情况可分为疲劳剥损和齿面点蚀。其中疲劳剥损指的是煤矿机械设备由于长期作业引发的自身磨损、损坏,例如齿面上有体积较大的颗粒状物体脱落,大部分疲劳剥损情况会发生在硬齿面和表面淬火的齿轮上;齿面点蚀指的是煤矿机械传动齿轮在运行时,齿轮表面发生强度较大的接触,由于接触应力超出了正常值,导致煤矿机械传动齿轮超荷载,从而出现裂痕。通常情况下,出现裂痕最早的部位往往是齿轮节线,由于齿轮表面上应力较大,持续作用于齿轮节线,导致齿轮表面有片状金属脱落,继而破坏齿廓[2]。

1.2齿轮胶合

当煤矿机械传动齿轮在作业过程中,润滑剂使用错误、外界负荷超出自身承受界限时,会导致啮合区温度急速升高且受到严重损坏。此时,齿轮接触面油膜会遭到破坏,导致齿轮金属表面直接发生接触甚至焊接在一起,在软齿位置留下沟痕或凹痕,这种情况即为齿轮胶合。

1.3齿面磨损

齿面磨损可分为正常磨损、干涉性磨损和破坏性磨损三种情况,正常磨损指的是齿面金属之间由于相互接触、长时间作业产生的磨损,其损坏速率较慢且对煤矿机械设备的正常作业影响不大,但当磨损程度较大且超出规定范围时,就会影响煤矿机械设备的正常工作,出现齿轮失效的情况;干涉性磨损指的是煤矿机械传动齿轮安装流程不规范或者齿轮设计与实际应用需求不符而引起的损耗问题,会导致煤矿机械传动齿轮在工作过程中逐渐遭到破坏,主要表现为主齿轮应力较大、主齿轮齿根被破坏等;破坏性磨损指的是煤矿机械传动齿轮受到了较为严重的损坏,无法维持设备的正常运行,会降低煤矿机械设备的使用寿命。

1.4齿面塑性变形

齿面塑性变形指的是齿轮由于外界挤压发生的变形问题,当齿轮生产材料在质量上存在问题时,会导致煤矿机械传动齿轮在机械设备中作业时,由于其长期处于超负荷、高速运转下容易产生齿轮弯曲等问题[3]。例如主动轮与从动轮之间存在机械能的传递,在相互作用下齿面可能会出现凹陷的情况导致齿面不平,当齿面变形较为严重时,会严重影响煤矿机械传动齿轮的正常运行。

2齿轮失效的原因

引发煤矿机械传动齿轮失效的主要原因大多与表面应力过大,导致齿轮磨损有关,当接触应力过大时,齿面则会出现前后滑动等情况,导致齿轮由于长期挤压而变形。此外,齿轮腐蚀、润滑剂使用不合理、作业损耗等因素也会导致煤矿机械传动齿轮失效,同时齿轮生产所用材料、结构设计等是否合理也会影响煤矿机械传动齿轮的使用寿命。

2.1设计不合理

煤矿机械传动齿轮在参数设计时需结合煤矿机械设备的实际情况,结合作业强度、作业环境等方面因素,否则可能会使齿轮设计不合理,继而导致齿轮在作业过程中出现失效问题。此外,齿轮设计流程、标准不统一,参数测算、制作材料选择不合理,实际性能无法满足齿轮作用需求等因素都会导致齿轮失效。

2.2制造流程不规范

在煤矿机械传动齿轮生产过程中,制造材料质量及制造流程会对齿轮作业情况造成影响。一方面,煤矿机械传动齿轮生产过程中的热处理工作不规范,热处理后的齿轮齿面不均匀、硬度不够,甚至齿轮表面出现淬火裂纹,继而引发齿轮失效问题[4]。另一方面,在齿轮制造加工时齿轮精度不足,会导致齿面粗糙,大大降低作业时齿轮的接触精度,继而降低齿轮的使用寿命。2.3安装使用不合理煤矿机械传动齿轮的安装和使用流程也会对齿轮作业造成影响,甚至引发齿轮失效问题。现阶段,部分煤矿开采企业没有完善的齿轮安装流程规范,一味地依据往常经验安装齿轮,没有考虑到煤矿机械设备更新和作业环境的变化。在齿轮安装时没有使用测量仪器,导致安装精度不够,继而使齿轮运行负载过大,降低齿轮的使用寿命。

3齿轮优化措施

3.1完善齿轮设计

齿轮设计人员应结合齿轮作业环境,针对常见齿轮失效形式开展齿轮设计工作,以煤矿机械设备作业环境、常见失效现象为依据进行齿轮制造选材和结构设计。例如,在齿轮选材时,着重提高齿轮的抗弯强度;结合齿面胶合问题,在设计时应提高齿轮齿面的抗胶合能力,为齿轮的高速运行提供保障;在齿面点蚀问题上,应完善齿轮设计方案,以提高齿面接触强度[5]。鉴于上述问题,工作人员在进行齿轮设计时,应分析齿轮失效形式和原因,并以此为依据确定齿轮抗疲劳能力、齿轮硬度、抗弯曲能力等性能参数,结合作业环境、机械设备的不同确定齿轮大小。此外,煤矿开采工作的作业环境十分恶劣、复杂,其机械设备需要长时间连续运转,因此,煤矿机械传动齿轮的各项性能参数还需要进一步优化,相关工作人员应完善参数计算公式,严格把关齿轮制造材料的选择,进而为齿轮的高质量制造提供保障。

3.2优化齿轮制造

在齿轮制造方面,相关工作人员应尽量采用锻钢制造方式。首先,锻钢制造的锻造比应不低于3,在检查锻件机械性能时尽可能使用超声波探伤设备,以确保检查结果准确,保证齿轮制造原材料质量达标。其次,在齿轮的热处理时,应确保齿轮表层与芯部过渡区域的剪应力、剪切强度之比不高于0.55,齿轮芯部的硬度可采用深层淬火技术进行提高。现阶段,碳氮共渗工艺使用较为广泛,通过该项工艺可以有效提高齿轮表层硬度,使齿轮应力获得显著提高,进而提高煤矿机械传动齿轮的使用寿命。

3.3规范使用流程

煤矿机械设备的工作环境较为恶劣,对齿轮存在极大程度的损耗。鉴于此,首先,为确保煤矿机械传动齿轮运行的安全性、稳定性,相关人员应严格规范齿轮使用流程,并在操作时严格遵循使用规范;其次,在进行齿轮安装和检修工作时,应确保齿轮的承载强度符合实际工作需求。规范的齿轮使用流程,不仅能够减少齿轮承载超负荷的问题,还可以保证齿轮强度及齿面的光滑度。此外,工作人员应定期警醒煤矿机械传动齿轮检修,以期及时发现并解决齿轮失效等问题,为煤矿机械设备的正常运行提供保障。

3.4使用先进有效的润滑技术

齿轮的润滑保养对延长齿轮寿命意义重大,是确保齿轮高效运转的重中之重。大部分工作人员没有定期、及时地为煤矿机械传动齿轮补充润滑剂,导致齿轮润滑度不足,在高效运转下损耗极为严重,从而导致齿轮失效。鉴于此,合理使用润滑剂以降低齿轮磨损、延长齿轮使用寿命是当下工作人员亟待完善的工作环节。目前,大部分工作人员的润滑剂使用缺乏针对性,面对不同设备、不同作业环境缺乏相应的润滑剂种类调整,导致润滑效果差强人意,不利于齿轮使用寿命的提高。对此,工作人员应结合实际作业情况,针对不同齿轮型号、不同工作环境等因素采取针对性的润滑技术。

3.5提高机械设备的整体性能

齿轮是煤矿机械设备的重要组成部分,煤矿机械设备的整体质量对齿轮运行也有着一定程度的影响。当机械设备性能存在问题时,会导致齿轮在运转过程中无法充分发挥自身作用。对此,工作人员应结合煤矿机械设备的实际工作环境,对机械设备内部的各个部件进行定期的检修处理,引进先进维修技术,进而提高煤矿机械设备的稳定性,降低煤矿机械传动齿轮磨损。此外,在齿轮等零件采购时,应安排专业人员进行严格的质量监测,并在设备安装和使用时严格规范其操作流程,以避免因操作手法错误而造成的齿轮损耗[6]。

4结语

煤矿机械传动齿轮在煤矿开采过程中有着十分关键的作用,其工作形式依附于煤矿机械设备运转,并不是独立作业的,因此,当煤矿机械传动齿轮失效时,其影响范围较广。对此,相关工作人员应积极探索煤矿机械传动齿轮优化技术,对其故障问题采取针对性的解决措施。此外,操作人员应规范自身的作业手法,科学合理地进行煤矿机械传动齿轮维修与安装,进而确保传动齿轮的正常运行,为煤矿开采工作的高效生产提供保障。

参考文献

[1]冯龙龙.机械自动化技术在煤矿采掘中的应用探索[J].价值工程,2021,40(12):170-171.

[2]韩翠英.煤矿机械传动齿轮损坏原因及解决方式[J].煤矿机械,2012,33(11):230-232.

[3]张强.SDB-19型煤矿双速绞车传动齿轮断齿问题分析与改进研究[J].机械管理开发,2021,36(1):106-108.

[4]吕克明,杜晓萍.齿轮传动系统故障诊断方法研究[J].内燃机与配件,2021,16(3):127-128.

[5]宋金波,雷轶.齿轮传动轴疲劳特性分析与研究[J].煤矿机械,2020,41(10):50-52.

机械传动技术范文第4篇

关键词:煤矿机械;传动齿轮;齿轮失效;润滑技术

引言

传动齿轮广泛应用于煤矿机械设备中,是煤矿机械生产传动过程中必不可少的重要因素。煤矿机械传动齿轮可以在任意两轴之间产生传递动力,但其工作过程中常常伴随失效问题,导致设备功能得不到充分发挥,大大降低了煤矿开采的工作效率,因此,煤矿机械传动齿轮优化工作势在必行[1]。煤矿生产工作需要具备一定程度的安全性,对此,煤矿企业应对机械传动齿轮进行科学合理的设计,针对其存在的失效问题制订合理的解决方案,优化煤矿机械传动齿轮设计制造及安装流程,进而安全、高效地开展煤矿开采工作。

1煤矿机械设备传动齿轮失效形式

煤矿开采工作大部分时间是在井下,其机械设备面临着极为恶劣的作业环境,因此,对机械设备有很高的质量要求。煤矿机械传动齿轮对机械设备作业、机械能量传输、煤矿开采机械运行等环节影响重大,是煤矿开采设备中极为重要的一个组成部分。在煤矿开采过程中,井下环境恶劣、空间狭窄且聚有大量粉尘,对齿轮损耗极大,同时存在着不可避免的人为损坏,导致煤矿机械传动齿轮失效的现象时有发生。对此,需分析煤矿机械传动齿轮失效的主要形式,具体情况如下:

1.1齿面疲劳

煤矿机械传动齿轮表面出现损坏即为齿面疲劳,其具体情况可分为疲劳剥损和齿面点蚀。其中疲劳剥损指的是煤矿机械设备由于长期作业引发的自身磨损、损坏,例如齿面上有体积较大的颗粒状物体脱落,大部分疲劳剥损情况会发生在硬齿面和表面淬火的齿轮上;齿面点蚀指的是煤矿机械传动齿轮在运行时,齿轮表面发生强度较大的接触,由于接触应力超出了正常值,导致煤矿机械传动齿轮超荷载,从而出现裂痕。通常情况下,出现裂痕最早的部位往往是齿轮节线,由于齿轮表面上应力较大,持续作用于齿轮节线,导致齿轮表面有片状金属脱落,继而破坏齿廓[2]。

1.2齿轮胶合

当煤矿机械传动齿轮在作业过程中,润滑剂使用错误、外界负荷超出自身承受界限时,会导致啮合区温度急速升高且受到严重损坏。此时,齿轮接触面油膜会遭到破坏,导致齿轮金属表面直接发生接触甚至焊接在一起,在软齿位置留下沟痕或凹痕,这种情况即为齿轮胶合。

1.3齿面磨损

齿面磨损可分为正常磨损、干涉性磨损和破坏性磨损三种情况,正常磨损指的是齿面金属之间由于相互接触、长时间作业产生的磨损,其损坏速率较慢且对煤矿机械设备的正常作业影响不大,但当磨损程度较大且超出规定范围时,就会影响煤矿机械设备的正常工作,出现齿轮失效的情况;干涉性磨损指的是煤矿机械传动齿轮安装流程不规范或者齿轮设计与实际应用需求不符而引起的损耗问题,会导致煤矿机械传动齿轮在工作过程中逐渐遭到破坏,主要表现为主齿轮应力较大、主齿轮齿根被破坏等;破坏性磨损指的是煤矿机械传动齿轮受到了较为严重的损坏,无法维持设备的正常运行,会降低煤矿机械设备的使用寿命。

1.4齿面塑性变形

齿面塑性变形指的是齿轮由于外界挤压发生的变形问题,当齿轮生产材料在质量上存在问题时,会导致煤矿机械传动齿轮在机械设备中作业时,由于其长期处于超负荷、高速运转下容易产生齿轮弯曲等问题[3]。例如主动轮与从动轮之间存在机械能的传递,在相互作用下齿面可能会出现凹陷的情况导致齿面不平,当齿面变形较为严重时,会严重影响煤矿机械传动齿轮的正常运行。

2齿轮失效的原因

引发煤矿机械传动齿轮失效的主要原因大多与表面应力过大,导致齿轮磨损有关,当接触应力过大时,齿面则会出现前后滑动等情况,导致齿轮由于长期挤压而变形。此外,齿轮腐蚀、润滑剂使用不合理、作业损耗等因素也会导致煤矿机械传动齿轮失效,同时齿轮生产所用材料、结构设计等是否合理也会影响煤矿机械传动齿轮的使用寿命。

2.1设计不合理

煤矿机械传动齿轮在参数设计时需结合煤矿机械设备的实际情况,结合作业强度、作业环境等方面因素,否则可能会使齿轮设计不合理,继而导致齿轮在作业过程中出现失效问题。此外,齿轮设计流程、标准不统一,参数测算、制作材料选择不合理,实际性能无法满足齿轮作用需求等因素都会导致齿轮失效。

2.2制造流程不规范

在煤矿机械传动齿轮生产过程中,制造材料质量及制造流程会对齿轮作业情况造成影响。一方面,煤矿机械传动齿轮生产过程中的热处理工作不规范,热处理后的齿轮齿面不均匀、硬度不够,甚至齿轮表面出现淬火裂纹,继而引发齿轮失效问题[4]。另一方面,在齿轮制造加工时齿轮精度不足,会导致齿面粗糙,大大降低作业时齿轮的接触精度,继而降低齿轮的使用寿命。

2.3安装使用不合理

煤矿机械传动齿轮的安装和使用流程也会对齿轮作业造成影响,甚至引发齿轮失效问题。现阶段,部分煤矿开采企业没有完善的齿轮安装流程规范,一味地依据往常经验安装齿轮,没有考虑到煤矿机械设备更新和作业环境的变化。在齿轮安装时没有使用测量仪器,导致安装精度不够,继而使齿轮运行负载过大,降低齿轮的使用寿命。

3齿轮优化措施

3.1完善齿轮设计

齿轮设计人员应结合齿轮作业环境,针对常见齿轮失效形式开展齿轮设计工作,以煤矿机械设备作业环境、常见失效现象为依据进行齿轮制造选材和结构设计。例如,在齿轮选材时,着重提高齿轮的抗弯强度;结合齿面胶合问题,在设计时应提高齿轮齿面的抗胶合能力,为齿轮的高速运行提供保障;在齿面点蚀问题上,应完善齿轮设计方案,以提高齿面接触强度[5]。鉴于上述问题,工作人员在进行齿轮设计时,应分析齿轮失效形式和原因,并以此为依据确定齿轮抗疲劳能力、齿轮硬度、抗弯曲能力等性能参数,结合作业环境、机械设备的不同确定齿轮大小。此外,煤矿开采工作的作业环境十分恶劣、复杂,其机械设备需要长时间连续运转,因此,煤矿机械传动齿轮的各项性能参数还需要进一步优化,相关工作人员应完善参数计算公式,严格把关齿轮制造材料的选择,进而为齿轮的高质量制造提供保障。

3.2优化齿轮制造

在齿轮制造方面,相关工作人员应尽量采用锻钢制造方式。首先,锻钢制造的锻造比应不低于3,在检查锻件机械性能时尽可能使用超声波探伤设备,以确保检查结果准确,保证齿轮制造原材料质量达标。其次,在齿轮的热处理时,应确保齿轮表层与芯部过渡区域的剪应力、剪切强度之比不高于0.55,齿轮芯部的硬度可采用深层淬火技术进行提高。现阶段,碳氮共渗工艺使用较为广泛,通过该项工艺可以有效提高齿轮表层硬度,使齿轮应力获得显著提高,进而提高煤矿机械传动齿轮的使用寿命。3.3规范使用流程煤矿机械设备的工作环境较为恶劣,对齿轮存在极大程度的损耗。鉴于此,首先,为确保煤矿机械传动齿轮运行的安全性、稳定性,相关人员应严格规范齿轮使用流程,并在操作时严格遵循使用规范;其次,在进行齿轮安装和检修工作时,应确保齿轮的承载强度符合实际工作需求。规范的齿轮使用流程,不仅能够减少齿轮承载超负荷的问题,还可以保证齿轮强度及齿面的光滑度。此外,工作人员应定期警醒煤矿机械传动齿轮检修,以期及时发现并解决齿轮失效等问题,为煤矿机械设备的正常运行提供保障。

3.4使用先进有效的润滑技术

齿轮的润滑保养对延长齿轮寿命意义重大,是确保齿轮高效运转的重中之重。大部分工作人员没有定期、及时地为煤矿机械传动齿轮补充润滑剂,导致齿轮润滑度不足,在高效运转下损耗极为严重,从而导致齿轮失效。鉴于此,合理使用润滑剂以降低齿轮磨损、延长齿轮使用寿命是当下工作人员亟待完善的工作环节。目前,大部分工作人员的润滑剂使用缺乏针对性,面对不同设备、不同作业环境缺乏相应的润滑剂种类调整,导致润滑效果差强人意,不利于齿轮使用寿命的提高。对此,工作人员应结合实际作业情况,针对不同齿轮型号、不同工作环境等因素采取针对性的润滑技术。

3.5提高机械设备的整体性能

齿轮是煤矿机械设备的重要组成部分,煤矿机械设备的整体质量对齿轮运行也有着一定程度的影响。当机械设备性能存在问题时,会导致齿轮在运转过程中无法充分发挥自身作用。对此,工作人员应结合煤矿机械设备的实际工作环境,对机械设备内部的各个部件进行定期的检修处理,引进先进维修技术,进而提高煤矿机械设备的稳定性,降低煤矿机械传动齿轮磨损。此外,在齿轮等零件采购时,应安排专业人员进行严格的质量监测,并在设备安装和使用时严格规范其操作流程,以避免因操作手法错误而造成的齿轮损耗[6]。

4结语

机械传动技术范文第5篇

0引言

传动系统是指在机器内部传递力和运动的装置,主要是指通过接受发动机的动力并且传递给驱动装置[1],保证整机的正常运行。另一方面,还可以增大来自发动机的传动转矩,降低发动机的传输速度或者改变发动机转速的传递方向,传动系统一般可以分为机械式传动系统、液力机械传动系统和静液压传动系统,其中,机械传动系统是目前应用最为广泛的一种传动类型[2]。传动机构工作性能直接影响机械工作可靠性。机械传动的设计准则与设计方法是保证传动系统合理运行的基础条件。CAD作为目前计算机设计工具主要用于辅助完成计算机制图的概念设计、初步设计、详细设计等,与传统人工进行数据计算与处理相比,CAD具有显著的创造性思维和综合分析能力,是目前进行机械设计过程中设计、绘图和工程分析一体化系统,设计人员可以通过交互式交流与图像显示等对机械设计方案进行不断优化与修改,直到获得满意的设计效果与合理的设计方案。

1机械传动的基本形式

1.1按照传动原理进行分类

常见的机械传统系统按照其传动原理分类,分为摩擦传动、齿轮传动、蜗杆传动、挠性啮齿传动、螺旋传动、连杆机构等[3]。摩擦传动包括摩擦轮传动、带传动、绳传动等;齿轮传动包括圆柱齿轮传动、动轴轮系、非圆齿轮传动等;蜗杆传动包括圆柱蜗杆传动、环面蜗杆传动。

1.2按照传动比进行分类

常见的机械传统系统按照其传动比分类,分为定传动比和变传动比。定传动比指输入与输出转速对应,适用于工况固定的机器,例如带传动、链传动、摩擦轮传动、齿轮传动、蜗杆传动。变传动比分为有级调速、无级调速、按周期性调速。有级调速一个输入转速对应若干个输出转速,可以用来扩大动力机的调速范围,如齿轮变速箱;无级调速一个输入转速对应某一个范围内无限多个输出转速,适用于机器工况较多或者机器工况不明确的场合,如各种机械无级变速箱、电磁滑差离合器、液体黏性传动;按周期性调速指输出角速度是输入角速度的周期性函数,用于实现函数传动,如非原齿轮、凸轮、连杆机构和组合机构。1.3按照传动输出速度变化分类常见的机械传动系统按照其传动输出速度变化分为传动输出速度恒定和传动输出速度可调。传动输出速度恒定是指动力机输出速度恒定,如齿轮传动、蜗杆传动、带传动、链传动、螺旋传动、液压及气压传动。传动输出速度可调又分为三类,一是有级调速,如,塔轮传动、齿轮变速箱,电力、液压传动中的有级调速传动等;二是无级调速,如机械无级变速器、液力耦合器及变矩器、电磁滑差离合器、内燃机调速、电力、液压耦合器及变矩器;三是按某种周期调速,如非圆齿轮、凸轮、连杆机构、组合机构,数控电力传动等。

2带传动

2.1带传动的组成

带传动通常由主动轮、从动轮、紧套在两个齿轮上的传动带组成(图1),当发动机驱动主动轮转动时,在带和带轮之间产生摩擦和啮合作用,促进传动带运动,进而驱动从动轮转动,从而实现运动和力在各个部件之间的传动。带传动具有结构简单、传动平稳、应用方便等优点,是目前应用广泛的传动机构之一。

2.2带传动的特点

1)带传动具有弹性和挠性,可以吸收并且缓冲机器运行时对零部件造成的冲击,保证传送平稳。2)当机器运行超过规定载荷时,传送带与带轮之间会发生相对滑动,进而保证机器其他部件不受到损坏。3)适用于主动轮和从动轮差距较大的传动。4)由于传送带存在一定的弹性和滑动现象,长时间使用还会造成传送带弹性的改变,因此,无法保证准确的传送比,导致整机传送效率较低。5)传送带长时间使用容易造成磨损等现象,导致一般传送带使用寿命较短,因此,为了保证机器传动的稳定性和安全性,传送带不适宜用于高温、易燃、易爆的工作场合。

2.3V带的设计准则与应用特点

由于V带结构较为紧凑,并且已经实现标准化生产,因此,V带是目前应用最为广泛的一种带传动类型,本章节重点对V带的设计与选型进行介绍。V带横截面呈等腰三角形,根据槽面摩擦原理,在同样的张紧力情况下,在带传动中可以产生更大的摩擦力,传递功率较大。目前,V带已经实现标准化生产,按照V带不同横截面尺寸将V带型号划分为Y、Z、A、B、C、D和E共7种型号(表2)。

3齿轮传动

3.1齿轮传动的特点

与其他传动机构相比,齿轮机构的主要优势如下:1)在所有机械传动类型中,以齿轮传动的传递效率最高,以圆柱齿轮传动效率为例,其传动效率可以达到99%。2)齿轮机构结构紧凑,在机器内部所占空间较小。3)工作可靠性较高,使用寿命长,一般可以使用20年左右。4)传动比较为稳定。但是齿轮制造与安装对于精度要求较高,需要用专用机床进行设计与制造,制造成本较高,对安装、维修技术人员的要求也较高[4]。

3.2齿轮传动的设计参数

3.2.1传动比一般齿轮传动比不宜过大,否则大小两个齿轮相差较大,两个齿轮之间的强度相差较大,不适宜于动力传递。一般闭式齿轮传动比i<3,最大不超过5,开式传动比i一般为8~12。

3.2.2齿数

齿轮齿数过多,会造成重合度过大,传动平稳,可以减少传动磨损,因此,在满足齿根弯曲疲劳强度时,应该选用较多的齿数。一般在设计过程中,先设计小齿数z1,再按照传动比确定大齿数z2,z2=iz1。

3.2.3齿宽系数

齿宽系数一般根据表3确定。

4基于CAD的机械传动系统设计思路

4.1系统设计基于CAD的机械传动系统,将系统划分为3个子系统,分别为机械传动系统常见的带传动设计、链传动设计和齿轮传动设计。每个子系统中主要包括参数设计模块、二维制图模块和三维制图模块等。设计模块主要包括设计参数的输入、参数的设计计算、结构几何尺寸计算和设计结果显示等工作步骤。

4.2开发工具的选择使用VisualBasic6.0进行系统的升级与应用,操作人员不需要经过编写大量的代码即可操作界面,可以提高使用效率。另一方面,VisualBasic6.0还具有强大的数据计算和管理功能,是目前Win-dows系统最为高效和优秀的使用软件之一。

4.3V带设计参数和条件基于CAD系统进行V带设计时,主要操作步骤如下:1)首先需要选择带传动的类型、载荷性质和工作场合(主要是得出每日工作小时数);2)输入带传动所具备的传动效率与滑动摩擦系数;3)其他尺寸要求,如整体设计尺寸与中心距限制等;4)需要了解带传动下动力设备的主要型号和参数。

4.4齿轮设计参数和条件在进行齿轮设计中,主要输入参数与设计依据包括接触疲劳强度(参照GB/T3480—1997),校核弯曲疲劳强度一般按照弯曲疲劳强度(参照GB/T10062—1988)计算。目前,校核接触疲劳强度计算上没有标准的计算方法与设计依据,主要是近似为弯曲疲劳强度条件进行设计约束,并且在此基础上充分考虑齿轮工作磨损条件。

5结论

机械传动是机器的重要工作部件,是保证整个机器正常运行的必备条件。传动系统承载着机器内部传递力和运动的重要任务,其工作稳定性和可靠性是保证机器运转效率的重要基础条件。机械传动系统的设计原则是保证选择适宜的传动参数的依据。本研究以典型的带传动和齿轮传动为例,详细阐述了传动基本结构与类型,并简述了计算特点与计算流程,研究结果以期为提高机械传动系统的设计依据提供技术参考,对于保证整机的正常运行具有重要意义。

作者:王黎明 单位:古浪县职业中等专业学校

机械设计方法论文2

本科毕业设计(论文)是机械类专业评价毕业生综合能力的重要指标,是提高毕业生创新、动手、实践能力的重要一环。在传统的毕业设计(论文)指导模式中,指导教师的考核制度与评分规则往往不够严谨和统一,学生对毕业设计(论文)的专注度相对较低,重视程度不足[1-2],因此研究和解决这些问题是非常有意义的。课题组以贵阳学院机械类专业毕业设计(论文)情况为例,从学院、指导教师和学生自身三个方面分析整个毕业设计过程中的不足,针对机械类专业毕业设计评分规则,优化毕业设计过程中的评分体系,降低评分的随意性、主观性,以提高毕业设计(论文)的质量。

1机械类专业毕业设计现状

毕业设计作为本科学习的最后一次作业,在整个大学阶段有着举足轻重的地位,其旨在培养学生运用所学理论知识和技能解决实际问题的能力,对培养大学生创新意识、实践能力和综合素质具有十分重要的作用。但是,由于各种原因导致毕业设计难以达到最初的目的,甚至变成了费时费力的任务,这些都是与毕业设计的初衷背道而驰的[3]。以贵阳学院机械工程学院为例,机械类专业的毕业设计普遍存在以下问题:1)整体质量一般,创新度不足。由于学术氛围不够浓厚,学生很少接触前沿的相关研究领域。大部分学生为了方便或者是由于能力的限制,阅读的都是简单明了、浅显易懂的参考文献,对于需要斟酌和思考的深奥文章避之不及,更不用说阅读外文文献,这也导致了毕业设计很难有创新点。2)格式不规范、不严谨。作为工科专业,学校没有安排相关的论文写作课程,学生没有接受过专门的训练,没有形成严谨的治学态度[4]。这直接导致了在整个毕业设计撰写的过程中,学生难以把握正确的格式,甚至语言组织都不顺畅,逻辑关系混乱。3)学术态度不端正,急于求成。大四处于一个从学校向社会过渡的阶段,很多学生忙于找工作或者被其他事情干扰,加之对毕业设计的态度不够端正,也无人监督,一部分学生选择了在终期答辩的前1~2周临时抱佛脚,从网上抄抄改改,东拼西凑地组装一篇论文以应付答辩,甚至有些学生花高价请他人代笔,只是为了完成任务,完全不把毕业设计作为锻炼、提升自己能力的过程[5-7]。这些问题的出现不能全部归咎于学生本身,指导教师以及考核体系也难辞其咎,为了能够有效解决这些问题,提出合理的团队式毕业设计(论文)考核制度及评分体系尤为重要。

2毕业设计考核体系存在的问题

机械类毕业设计过程包括论文选题、开题答辩、中期答辩以及最终答辩等几个重要环节,并且机械类毕业设计是分组进行,各个组的学生在自己论文指导老师的带领下完成这些过程。但是,在此过程中由于各种原因,会出现一些问题,从而导致最后各组的进度或者标准不一,最终造成毕业设计的质量参差不齐。具体有以下几个问题:1)各组沟通不足,考核标准不一。指导老师在完成学生毕业设计指导工作的过程中,通常是根据自己的时间安排来确定指导学生的时间,并没有确定的计划,亦没有和其他老师进行具体交流,仅仅是凭自己的知识与观念来指导,这就很容易导致每组的进度和标准不统一[8-9]。有些组的老师要求很严格,那该组的学生就需要付出更多的时间和精力来达到老师的标准;但有些老师则认为本科毕业设计不用太严谨,对学生的要求相对放松,那该组的学生的设计就相对没有深度。这种因各组之间缺少沟通而导致考核标准不一的情况是毕业设计考核体系中不容忽视的问题。2)师生供需不匹配。每位指导老师的研究领域都不尽相同,但是由于资源有限,很难实现每位老师都在自己擅长的领域工作,所以很多老师其实都在做着自己不熟悉的事情。老师的研究领域是有限的,但是又需要指导一个组的学生进行毕业设计,老师分到的学生不可能和老师的想法都一致。这就可能导致有些学生的选题老师并不是很赞同,或者老师提供的选题学生不感兴趣,这些都会导致学生毕业设计的最终成果的质量难以保证。3)指导老师责任意识淡薄。由于老师指导没有合适的考核机制,所以在指导毕业设计的过程中,有的老师没有端正态度去认真地帮助学生,认为本科毕业设计没有必要花大把的时间和精力去完成,更有甚者认为只凭学生自己查阅相关文献就可以依葫芦画瓢、拼拼凑凑地完成自己的毕业设计;还有的老师认为毕业设计仅仅是一个任务,没有积极地去帮助学生解决在该过程中遇到的问题[10],没有把这个过程当作培养学生综合应用能力、发展学生创新创造能力的契机。这些都是对学生的不负责任,也是对自己工作的敷衍。毕业设计不仅是对学生综合能力的考验,也是对指导老师的极大挑战。指导老师的专业程度对学生的影响很大,但由于很多现实状况和制度无法支撑老师做到“专业的人做专业的事”,所以要改善毕业设计考核体系,以提高毕业设计的质量。

3毕业设计考核体系的策略分析

3.1改善指导教师考核制度

随着高校毕业生人数逐渐增加,对毕业生的毕业考核要求也越来越严格,为提高高校毕业生毕业设计(论文)的质量,课题组针对传统毕业设计考核体系中存在的问题提出一些优化与调整策略。1)考核形式多元化。学生不作为唯一的考核主体,团队式考核体系采用“双向”考核制度,即指导教师与学生的相互考核。通过增加学生对教师的考核,可以有效地提高教师的指导效率和学生的参与率,使指导教师在每一个环节都可以对学生做出关键指导;也有利于指导教师了解学生进度以及自身缺点,并及时修正,让考核更加全面、更加合理,最大程度上促进学生毕业设计(论文)的进度,提高质量。学生还应该根据考核标准来对自己的表现与毕业设计完成进度进行自我评价,以提高自身的积极性,激发论文写作的动力,使指导教师对自己的定位更加准确,并提供更有效的指导[11]。2)考核方式规范化,避免主观性评价。传统的毕业设计考核方式较为简单,考核标准不明确,学生的考核时间也过短,考核评价存在差异性、主观性等问题[12-15]。团队式考核体系要求指导教师应当针对每一位学生的论文难易程度与学生一起制定一套完整的毕业设计(论文)考核标准,明确每一个环节学生应当完成的任务量,有计划、有条理地执行定好的考核标准,避免缺少过程性评价而只有最终成果评价,导致评价出现不公平现象。这种方法有效地提高了考核评价的准确性,让学生在完成毕业设计的过程中及时发现问题并向指导教师请求帮助,做出改正。3)建立毕业设计工作监控体系。高校毕业生的毕业设计工作是一个用时长、花费精力多、质量因素影响大的综合性教学工作,每一个环节出现错误都会影响毕业设计的质量。团队式考核体系针对毕业设计的选题、开题、中期和结题等各个环节实施质量监控,可以对学生和指导教师起到一定的督促作用,在保证论文进度的同时提高毕业设计的质量。毕业设计工作监控体系可以由院系教师、辅导员以及低年级学生成立一个监控小组,定期对每一组的毕业设计进度进行抽查,记录检查结果,并将结果作为下一环节的部分评分标准,这样可以使毕业设计的每一个环节都紧紧相扣,最大程度上提高评价的准确性与公平性。

3.2毕业设计评分体系的细化

针对上面所叙述的机械类专业毕业设计考核制度存在的问题,现对毕业设计各环节的评分体系做出优化,以增强教师对学生毕业设计过程评价的准确性和公正性,降低教师主观态度对学生最终成绩的影响,实现对学生各方面能力的考查。综合以上对机械类专业毕业设计实际情况的分析和研究,毕业设计评分体系由开题答辩评分、中期答辩评分、最终答辩评分三个部分组成,相应的成绩分别占20分、30分和50分,并且科学合理地设计了三个部分的评分细则。机械类专业毕业设计评分细则表,如表1所示。

4结束语

课题组通过对毕业设计(论文)现状的分析,找出了学生在完成该项作业过程中存在的问题以及产生的原因,并得出了以下两个结论:一是指导教师在该过程中起到了至关重要的作用,只有老师尽职尽责、分工协作才能指导出更加优秀的毕业设计;二是团队式考核和评分系统是促进优秀毕业设计的关键,故分别从改善指导教师考核制度和细化评分体系等方面对考核及评分体系做出了相应的调整与改进。毕业设计的要求随着社会的进步在不断改变,但是唯一不变的是学生在毕业设计过程中锻炼的能力一定要是社会需要的能力,高校需要培养出符合社会需求、推动社会发展、引领社会创新的人才,而团队式毕业设计考核及评分体系可以在很大程度上提高高校人才培养的规格和质量。

作者:徐玉梁,胡传孝,邓宇航,胡 涛,刘征宏单位:贵阳学院机械工程学院

机械设计方法论文3

在制造业中对于零件的加工较多是采用刀具对金属进行切削,刀具在使用过程中会随着加工零件数量、加工材料、切削参数等因素发生磨损,磨损后的刀具不能保证加工质量而严重影响工作效率,为此要对刀具进行刃磨,经过刃磨后的刀具仍可使用。

1刀具刃磨设备的发展

随着我国科技的高速发展,带动机械加工的设备由普通机床、数控机床、加工中心等向更精密加工设备发展,随之改变刀具的形状和整合了加工工艺,进而提高工件的表面质量,也对刀片刀具的精度、形状提出了较高的要求。随着刀具材料多样性、刀具形状复杂性、刀具耐用性和加工精度的不断提高,刀具的刃磨设备也随之在变化。全球刀具研磨设备的发展基本上经历了三个阶段,从手动刀具刃磨设备,到数控刀具刃磨设备,再到现在的多轴联动磨削。目前比较流行的数控工具磨床基本上是五轴联动的,加工精度高,生产效率高,磨削范围广,自动化程度高,操作简单,但投入和维修成本高。为降低加工成本,较多中小企业在选砂轮机、万能工具磨床、专用刃磨机床、数控磨刀机、数控万能刀具磨削中心等常用的刀具刃磨装置时,还是采用传统的手工砂轮磨削。在刀具的刃磨过程中,为确保刀刃锋利,需要保证刀具切削部分的几何形状、相关角度、刀尖位置在规定的范围内,以及刀具前刀面、刀具后刀面的表面粗糙度等。传统的手工砂轮磨削对操作者要求较高,安全系数低。另外,目前在传统刀具刃磨装置中,因使用刀具不同,刃磨装置也不同,给使用者带来较多不便。为了解决这些问题,做到安全高效、绿色低碳,项目通过对现有刃磨装置的分析,研究、设计了机械刀具刀刃电动打磨装置。

2设计思路

金属切削加工因工种不同,所用刀具形状不同,对刃磨装置要求不同。要设计一款符合所有金属切削刀具刃磨装置,首先要考虑不同刀具的形状,以及刃磨时刀具的装夹。为此在设计时将刃磨装置设计为在一个平台上的两个独立部分,其中装夹部分固定在平台上,刃磨部分为可活动部分。机械刀具刀刃电动打磨装置结构示意图如图1所示。装夹部分:支座(1)顶部左端通过第一液压杆(31)活动连接第一连接板(30)底部的右端,通过调节杆(8)活动连接夹座(28),同时,夹座顶部通过转轴和支撑杆(29)与第一连接板的底部活动连接。夹座(28)的右侧开设有螺纹孔(27),且螺纹孔的内表面螺纹连接有螺杆(6),同时,螺杆的左端通过轴承活动连接夹板(7)。刃磨部分:支座(1)顶部的右端固定连接有输送箱(17),输送箱的正面固定安装有输送电机(26),输送电机的输出轴固定连接有螺杆(19),螺杆的外表面螺纹连接有螺套(18),螺套的顶部通过连接杆(15)固定连接有第二连接板(14),第二连接板的左端通过第二液压杆(20)活动连接有第三连接板(21);支座底部的四周均固定连接有支撑腿(32),第三连接板(21)和第二连接板(14)的底部均通过轴承活动连接有支架(22),支架的底部活动安装有滚轮(16),滚轮的底部与支座的顶部接触;第二连接板(14)的顶部固定连接有集尘箱(13),集尘箱结构示意图如图2所示。集尘箱顶部的左端开设有出风口(9),集尘箱顶部的中端固定安装有吸风机(10),吸风机的输入端通过管道连通有吸风罩(5),吸风机(10)的输出端通过管道与集尘箱(13)右侧的底部连通,集尘箱内腔的上端固定连接有卡座(11),卡座的内表面卡接有过滤网(12),集尘箱正表面的左端通过合页活动连接有活动门(24),活动门正表面的左端设置有观察窗(25),活动门正表面的右端设置有把手(23);第三连接板顶部的左端固定安装有打磨电机(2),打磨电机的输出轴固定连接有打磨轮(4),第三连接板的顶部且位于打磨电机(2)的外侧固定连接有电机罩(3),电机罩示意图如图3所示。

3工作原理及特征

3.1工作原理

将刀具的刀背放置在夹座内侧,然后拧动螺杆使夹板将刀具的右侧夹持住;根据需要控制第一液压杆伸缩以及调节调节杆可对刀具的倾斜角度进行调节,方便对不同斜度的刀刃进行打磨;打开打磨电机带动打磨轮转动,对刀具进行打磨,并控制输送电机转动,使打磨轮对刀具进行匀速打磨;针对不同厚度的刀具根据需要控制第二液压杆伸缩,对不同厚度的刀具进行打磨处理;在打磨过程中,打开吸风机废屑通过吸风罩和管道输送到集尘箱内,被过滤网阻挡后废屑留在集尘箱底部,空气从出风口处排出,保障作业环境的卫生性,如图4所示。

3.2机械刀具刀刃电动打磨装置的优点

(1)装夹装置与打磨装置之间可调节距离。支座底部的四周均固定连接有支撑腿,第三连接板和第二连接板的底部均通过轴承活动连接有支架,支架的底部活动安装有滚轮,滚轮的底部与支座的顶部接触。

(2)刀具夹板可根据不同的厚度进行调节。夹座的右侧开设有螺纹孔,螺纹孔的内表面螺纹连接有螺杆。同时,螺杆的左端通过轴承活动连接有夹板,对平板进行调节,可用于不同硬度的刀具进行装夹。

(3)环保。在第二连接板的顶部固定连接了一个集尘箱,集尘箱顶部的左端开设有出风口,集尘箱顶部的中端固定安装有吸风机,吸风机的输入端通过管道连通有吸风罩,吸风机的输出端通过管道与集尘箱右侧的底部连通,在打磨过程中,打开吸风机废屑通过吸风罩和管道输送到集尘箱内,被过滤网阻挡后废屑留在集尘箱底部,空气从出风口处排出,保障作业环境的卫生性。

(4)集尘箱清洗方便。为了方便集尘箱的清洗,在集尘箱内腔的上端固定连接了一个卡座,卡座的内表面卡接了过滤网,集尘箱正表面的左端通过合页活动连接有活动门,活动门正表面的左端设置了观察窗,活动门正表面的右端设置有把手,便于观察集尘工作情况。(5)利用打磨电机实现电动打磨。在第三连接板顶部左端固定安装了打磨电机,打磨电机的输出轴固定连接在打磨轮上,第三连接板的顶部且位于打磨电机的外侧固定连接有电机罩,防止打磨屑飞溅。结语机械刀具刀刃电动打磨装置在分析现有设备基础上对结构和功能进行了优化。主要体现在一是利用液压杆进行调节,支座顶部的左端通过第一液压杆活动连接在第一连接板上,且第一连接板底部的右端通过调节杆活动连接有夹座。二是刃磨刀具的角度可调节,在装置上设置了连接板、液压杆、调节杆和支撑杆,可对刀具的倾斜角度进行调节,方便对不同斜度的刀刃进行打磨,设置了输送箱、螺套、螺杆、连接板、连接杆、液压杆和连接板,根据需要控制液压杆伸缩,可对不同厚度的刀具进行打磨处理,并控制输送电机转动,使打磨轮对刀具进行匀速打磨。通过以上结构的配合,可对不同类型的刀具进行多角度打磨处理,从而为人们的使用带来极大的便利。

参考文献:

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