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机械传动论文:矿山机械中液压机械传动应用中的分析
【摘 要】液压传动是用液体作为工作介质来传递能量和进行控制的传动方式。在无级自动变速传动中，液压传动以其能容量大、体积小、转动惯量小、操作灵活且能实现平稳无级变速等特点。在矿山机械、农用车辆等机械中得到了较为广泛的应用。随着该种传动技术的不断完善，液压机械传动将逐渐成为矿山机械中应用最为广泛的传动模式。本文主要是通过对液压机械传动的主要特点、传动机理以及在矿山机械中的应用情况进行分析，明确其在矿山机械应用中的作用，并提出了一些自我的看法。
【关键词】矿山机械；液压传动；应用
1.液压机械传动特点
现阶段多数的大型矿山机械主要采用的是液力机械传动系统。为了有效提升系统工作效率，在实现节约能源的同时，提升机械的传动性能与操作灵活性，较为理想的方法是将传统的有级变速发展成为无级变速传动。而液压机械传动系统的应用有效的提升了整个系统的操作性能，且传动效率较高，弥补了传统有级传动应用过程中存在的不足，实现了自动变速换挡。工作时平稳性好，易实现过载保护和安全保护。液压传动比机械传动操纵更简单而且省力，本身可以当作润滑油，润滑液压元件各部位，延长了元件的使用寿命，减轻了机械的维护与保养。
液压传动也存在一些缺点：
在与零件或机件的结合处，液压油的渗漏难以避免，会影响运动的平稳性，降低传动效率。漏油会引起能量的损失，是液压传动的主要损失。当液压油受污染时，会堵塞液压元件的通道，这是液压系统发生故障的主要原因。
2.液压传动的基本原理
液压传动和气压传动称为流体传动，是根据17世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门新兴技术，是工农业生产中广为应用的一门技术。如今，流体传动技术水平的高低已成为一个国家工业发展水平的重要标志。
液压系统利用液压泵将原动机的机械能转换为液体的压力能，通过液体压力能的变化来传递能量，经过各种控制阀和管路的传递，借助于液压执行元件（液压缸或马达）把液体压力能转换为机械能，从而驱动工作机构，实现直线往复运动和回转运动。其中的液体称为工作介质，一般为矿物油，它的作用和机械传动中的皮带、链条和齿轮等传动元件相类似。
液压机械系统主要由：动力元件（油泵）、执行元件（油缸或液压马达）、控制元件（各种阀）、辅助元件和工作介质等五部分组成。
3.液压机械在应用中的问题以及解决措施
液压系统由于具有动力大，传动平稳，噪声低等优点，因而，在矿山机械中得到广泛应用。由于矿山机械在使用过程中的液压系统泵站集中，执行机构点多面广，系统压力高、流量大、阀控制多，各机构所处的环境受温度、水蒸气、粉尘和振动的影响较大，故液压系统的结构比较复杂。若出现故障，将会直接影响其工作效率，且液压系统的故障具有隐蔽性、交错性、随机性和差异性等特点。因此，对矿山机械液压系统常见问题进行调查，梳理与总结，以及对故障诊断技术与方法的合理选用等，对液压系统故障的快速诊断与维修显得尤为重要。
3.1温度过高
系统产生温度过高的主要原因有：（1）冷却器或吸油管路堵塞；（2）油粘度过高；（3）内泄严重；（4）泵修理后性能差及油位低；（5）压力调定过大；（6）摩擦损失大。相应解决方法如为：1）对冷凝器或吸油管路选用合适的介质进行高温、高压清洗，冲洗过程中要用外力不断反复锤打管壁、以便更好地震落除去残留管壁的残渣、杂物。2）排空油箱，根据工作情况，选用相应对粘度液压油。3）查寻油箱漏油处，可能是油位太低，应把油位加到正常位置。4）如果是单向泵，则可能是由于接线错误而导致泵的旋向不对，此时应改变接线，调整泵的旋向。5）泵内可能有沉渣，应进行清洗排渣。6）由于磨粒磨损、疲劳磨损、粘着磨损和腐蚀及侵蚀磨损而造成的泵元件严重磨损或损坏，此时应更换泵元件或更换泵。
3.2油液泄漏
造成油液泄漏的主要原因有：（1）油温、油压过高；（2）接头松动或密封失效；（3）工件相对运动表面过度磨损；（4）阀等元件失效。 相应处理方法为：1）油温过高参照上面介绍。2）拧紧油管接头并检查是否扣环或者更换密封。3）研磨修复磨损表面或者更换磨损严重的元件。4）更换阀等失效元件。
3.3振动和噪声
产生振动或噪声的主要原因有：（1）统进入气或出现空穴现象；（2）零部件出现松动或磨损；（3）机械系统引起的振动；（4）油流漩涡、油面过低；（5）元件堵塞或阻力太大；（6）压力和流量脉动大；（7）阀门和缸体收到堵塞，泵校正不当或油粘度大。
3.4系统无压力或者压力不足
系统无压力或者压力不足，主要原因有：（1）油箱油位过低；（2）油液粘度过高；（3）油温过高；（4）接头或密封泄漏；（5）泵转向不对；（6）电机故障；（7）主泵或马达泄漏过大；（8）溢流阀调定值低或失效；（9）泵堵塞或损坏；（10）阀工作失效。
3.5压力和流量的不稳定
压力和流量不稳定的主要原因有：（1）个别叶片在转子槽内间隙大，高压油向低压腔流动；（2）油液过脏，个别叶片在转子槽内卡住；（3）个别柱塞与缸体间隙大，漏油大；（4） 结构因素；（5）供油波动与吸气现象。
3.6工作机构动作不稳定
工作机构动作不稳定产生的原因及处理办法为：（1）空气进入系统。此时应检查油位与密封的完好性。（2）润滑不良，磨擦阻力增大，此时应改善润滑条件，清除脏物。（3）压力过低或系统压力脉冲过大，不足以克服外界阻力，此时应检查溢流阀的调定值是否符合要求，不符合要求应进行调整；节流管道壁上堆积油液杂质或者节流阀的泄漏导致的不稳定，此时应清洗或修理节流阀。
3.7牵引力过小
液压系统发生此故障的主要原因是主油路压力低。检查内容及处理方法为：（1）检查系统是否漏油，如漏油可拧紧接头，更换密封件或管件。（2）马达或主泵泄漏严重，可更换马达或主泵。（3）冷却不良致使油温过高，须调整冷却水量或水压至定值。（4）安全阀调定值不能满足工况，可重新调定。（5）补油量不足，可能是辅助泵泄漏量大，需更换新的。
4.在机械应用中的故障诊断技术与方法
4.1主观诊断技术
主观诊断技术是目前解决液压机械故障最有效、较常见的一种技术，主要包括：直接经验法、逻辑分析法、参数测量法、故障树分析法等。（1）直接经验法。（2）逻辑分析法。（3）参数测量法。（4）故障树分析法。
4.2仪器诊断技术
仪器诊断主要是根据液压系统的流量、压力、温度、振动、噪声、油的污染、泄漏、执行部件的速度、力矩等，通过仪器显示或计算机运算得出判断结果。诊断仪器有通用型、专用型、综合型，其发展方向是非接触式、便携式、多功能和智能化。包括铁谱记录法、振动诊断法、声学诊断法、热力学诊断法等。
4.3数学模型诊断技术
数学模型诊断技术是指首先用一定的数学手段来描述系统某些特征量在频率、相位、幅值及相关性上与故障之间的关系，然后通过测量、分析、处理这些信号来判断故障源发生部位。其实质是以动态测试技术和传感器技术为手段，以信号处理与建模处理为基础的诊断技术。主要包括功能诊断法、信号时-频域诊断法、随机信号频率响应法等。
机械传动论文:信息化对工程机械传动技术发展的作用
【内容摘要】在工业大环境下，信息技术发展已经成为了极有利的竞争手段，如何提高现有的生产水平使市场发展更具有号召力成为了许多工业生产企业需要思考的问题，并试图通过信息技术发展来强化工程技术水平，提升产业生产效率，帮助优化工程配置。本文将主要阐述当前工程机械传动技术的主要工作原理及其发展状态，结合现代信息化发展分析信息化对其产生推动作用的具体表现。
【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。及时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。随着信息技术的多方位拓展，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，往往无法实现品质配置。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多方位控制作业流程，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。
作者:陈文旺 单位：唐山百川智能机器有限公司
机械传动论文:煤矿机械传动齿轮失效的改进方法
1齿轮失效原因分析
1.1设计方面
对煤矿机械而言，其基本采用低速重载齿轮，此外，煤矿机械的工作条件以及工作环境都欠佳。煤矿机械结合自身长远的发展，对齿轮提出了相应的要求，然而，这都是齿轮设计工作还无法达到的。现实中齿轮的相关参数与技术指标，还无法适用于煤矿机械，即该类齿轮无法胜任煤矿机械的要求。此外，部分齿轮零件指标、运算方式、准则等还有待提高与统一。就像齿轮的某些指标，如接触疲劳强度等，对该强度的剖析运算模式依旧采用过去的Hertz公式，该公式指的是，测试样品在经受交变应力的前提下，根据其断裂循环次数，最终经分析而形成S－N曲线。疲劳设计以该曲线为根据，但是，现实中会有许多相关因素的干扰，这将导致试样和产品的表面质量存有质的区别。
1.2制造加工方面
在制造加工方面也有一定的问题，如制造出来的齿轮质量无法达到相应的参数与技术指标。在制造大齿轮的时候，成品可能存有许多方面的缺陷，如砂眼、化学成分偏析以及气孔等。锻造比是齿轮锻造时需要十分注意的问题，因为其直接关系到材质的性能。此外，没有对产品进行恰到好处的热处理，齿面硬度也由于调质处理方面的欠缺，使产品无法达到相应的设计标准，如一些成品的硬度只有HB17O～HB2O0上下的水平。对齿轮进行淬火处理时，由于其齿面并没有统一的硬度且淬硬层不深，这将导致淬火裂纹，同时存有一定的内应力。就采掘机械来说，其采用的齿轮普遍具有以下特点：一是渗碳层不深，不同部位的硬度差别大；二是加工精度欠佳，在加工较大模数齿轮的时候，会有齿形超差与径向跳动的情况产生，此外，齿面的粗糙水平超出了有关标准，这些因素的综合作用将令齿轮的接触精度降低；另一方面，其对齿轮的使用年限与承载性能也有较大的影响。
1.3安装使用方面
大部分的煤矿现场都欠缺完善的机械安装准则与技术，其极大程度地依赖于经验施工。此外，测量仪器有所欠缺，这就无法实现安装质量的平稳，从技术层次来看，齿轮的安装情况不容乐观，其体现在齿轮接触面积、轴中心线、中心距、水平度和轮齿啮合间隙等方面。新的齿轮安装以后，因为无法较大限度地实现跑合，此外，因为时间有限，跑合趋于表面流程，即倘若有运行的声响，就可以拿来运用了，不能实现跑合的规范与目的，没有对齿轮与减速箱进行规定时间间隔的清洁，造成润滑油脂的使用与选取不当以及缺油等。如采掘机械，经常有杂质、煤粉等物质进入该机械的减速器内，一些违规操作使机械运行功率超过了限额，齿轮无法承受更大的力矩。
2改进途径
2.1设计方面
在限定煤矿机械齿轮大小与形状的前提下，怎样提升该机械的使用年限以及增加其强度，这是令许多学者与工人困扰的难题。改进齿轮对煤矿机械，尤其是采掘运输机械来说，显得非常重要。采掘运输机械由于自身的工作特点，造成了其齿轮要有巨大的承载能力与足够强的抵抗冲击载荷的能力，如该齿轮要经受住1600MPa的接触耐久性极限强度，1200MPa的弯曲极限应力强度。因此，齿轮设计所需的技术含量逐步提升，如何优化设计齿轮显得尤为关键。关于优化设计，其涵盖了优化选材、先进的加工技术、载荷的精准运算、提高齿轮表层光洁水平、有效的润滑参数、优化齿形结构、强度计算公式的修正以及提升整体化、标准化水平等内容。
2.2选择材料方面
选取材料来制作齿轮的时候，先得合理分析该材料是否能满足相关的工艺指标以及强度要求等。借鉴工业水平先进的其他国家并与自身实际情况相结合，得出我国可以选用低碳合金渗碳钢来当作制造齿轮的材料。倘若齿轮要经受冲击与承载，那么应该选取含有镍元素的钢材，该类钢材的成分基本为Ni-Cr－Mo与Ni－Cr的合金渗碳钢；倘若齿轮所需承载的负荷没有太大的波动，或者是模数与功率都不大的齿轮，其选用的材料可以是无Ni－Mn钢。该类渗碳合金钢都具有较低的碳含量，其均值不超过0．2%，在材料所含有的化学元素中，Ni可以增加钢的韧性，Cr可以使钢在耐磨与淬透这两方面的性能得到提升，而Mo、Mn都可以提升钢的淬透性。要探究与开发出具有良好淬透性的渗碳齿轮钢，其淬透性比较紧密，能够实现其在不发生较大变形的前提下而生成一定的芯部硬度。要尽可能采用冶金性能优越的质量好的电渣重熔合金钢以及真空脱气精炼钢，该类材料含有的杂质少，整体致密度比较良好，韧性与塑性也相当优越。此外，其还在一定程度降低了机械性能，提升了各向同性水准。选取该类材料来制造齿轮，其性能会超出一般齿轮，就像在齿轮极限负荷与接触疲劳寿命方面，特殊材质的齿轮性能会比一般齿轮强数倍甚至数10倍。
2.3加工工艺方面
对滚轮进行机械加工的时候，不可将精、粗滚工序混在一起，而是应该分别处理，即在滚刀作用下进行粗切应放在前面的工序，接着进行精滚齿，该过程是为了确保滚刀能有较小的误差，此外，该过程应用的工具是专用滚刀，对于切齿的深度，要求在零位左后。此外，切齿深度是通过百分表来调控的，该过程所使用的精滚齿滚刀，其齿形有相应的要求，即误差要在0.03mm以下。通常情况下，齿形加工不得低于9级精度。对齿轮的齿面也有相应要求，如其粗糙度要达到一定的标准，对齿轮进行打磨之后，紧接着进行抛光工序，通常情况下，使用的是振动抛光或者是电抛光，该工序能够提升表面粗糙度，倘若表面粗糙度不够良好，那么该齿轮的使用年限要比粗糙度优越的齿轮寿命少18倍左右。
2.4热处理方面
齿轮芯部过渡区至表层的剪切强度与其表面硬度，这两方面直接与煤矿机械齿轮的承载能力相挂钩。倘若要提升该类齿轮的硬度，最有效的方式就是采用深层渗碳淬火，该方法能够使齿轮芯部的硬度得到相当大的提升。此外，其还可以使齿轮的硬化层达到足够的深度，且在过渡区也不会有过大的残余拉应力。齿轮表面的碳含量也有相应的指标，通常情况下，要求在0.8%~1%这个区间，此外，齿轮内部到表层的硬度要逐步过渡，不能有较大的跨度。回火以及淬火都是渗碳齿轮要经历的工序，这些工序能够让齿轮表层有HRC58～62的硬度，并能在一定程度上降低甚至消除齿轮内存有的残余内应力。氮、碳共渗工艺具有突出的优点，在进行该工艺的时候要对氮量进行一定的调控，即其渗人深度应小于0.2mm，这不仅有压应力生成，且可以令表层得到硬化。经该工序处理的齿轮要比普通渗碳齿轮性能优越很多。由于人工时效处理通常会安排在热处理之后，以进一步提升成品性能。
2.5表面强化处理
在一般情况下，齿轮经受的一道工序就是齿根与齿面的喷丸强化处理，磨齿以及渗碳淬火工序一般在该工序之前进行。当齿轮表层经受细微型的球形弹丸的冲击时，在齿轮次表层就会有一薄层出现，且该薄层具有相当高的残余压应力，这使齿轮的接触疲劳强度提升了数10倍，齿根弯曲疲劳强度也得到缓解，这有助于抑制裂纹延展。该工序可以提升齿轮的润滑性能；可以提高齿轮的冲击抵抗能力；能够消除齿轮由于加工所导致的表面缺陷以及相关应力；可以降低点蚀，提升齿轮的耐久性能。通过相关资料可知，没有经过喷丸处理的齿轮，其使用寿命要比经喷丸处理的齿轮短近6倍。
3结语
我国常见的煤矿机械设备事故已经成为妨碍我国煤矿挖掘和运输的重要因素，其中传动齿轮失效是造成煤矿机械设备事故的重要诱因。因此，对煤矿机械设备中传动齿轮失效的形式及原因进行研究，有助于降低煤矿机械设备事故率，保障煤矿从业人员的人身安全。
作者：张金萍单位：白城职业技术学院
机械传动论文:煤矿机械传动齿轮质量及使用寿命
1齿轮失效的具体原因分析
（1）初始设计不合理，导致不能很好地实现传动。煤矿机械工作环境的特殊性，决定了煤矿机械传动齿轮的设计与其他传动齿轮设计原则不同。如果在设计齿轮过程中，没有考虑煤矿机械传动齿轮工作环境的特殊性以及使用条件，仍然按照过去那种设计理念和方法去进行设计，缺乏针对性的相关研究与试验，那么就会造成设计的齿轮参数达不到技术要求，就不能与不同煤矿机械的实际工况和条件紧密结合，比如说设计齿轮在选择材料时轮齿材料硬度不够，就很容易出现点蚀，导致明显的齿面损伤。
（2）在加工制造过程中，制造工艺如果存在缺陷，也会使齿轮质量达不到相应的技术要求，甚至出现产品质量低劣。比如说在锻造齿轮过程中，不注意齿轮材料的一些缺陷，如气孔和砂眼等，或者是齿轮模数不足，都会导致材质性能下降，还有就是热处理工艺质量不过关，齿面硬度难以达到技术要求，淬火处理硬度不均以及加工精度偏低，这些都会影响齿轮的精度，直接影响齿轮的承载能力及使用寿命。
（3）在安装使用的过程中，如果安装不规范，就无法保障安装度，造成安装质量不稳定的情况发生，达不到齿轮安装技术要求以及质量标准。齿轮在安装过程中，要考虑多方面的因素，比如说齿轮轴中心线的平行度、水平度、接触面积以及轮齿啮合间隙等，这都会影响齿轮的工作寿命。如果安装以后，没能经过一定工作量的跑合过程，过早投入使用，会使齿轮提前达到疲劳强度，这就大大缩短了齿轮的使用寿命。还有如果安装以后工作的过程中，不能及时地更换润滑油脂，或者油脂达不到技术要求，甚至因为不经常检查机械设备造成漏油、缺油的情况发生。还有就是不能定期清洗减速箱和齿轮，使减速器内混入一些煤粉及其他杂物，或者是操作不规范，这些情况都会使机械超负荷运转，使齿轮超出其承载能力，缩短齿轮的使用寿命。
2提高齿轮质量及使用寿命的途径
（1）从设计上着手在不改变齿轮外形尺寸的前提下，如何提高齿轮的强度和寿命是一个亟待解决的重要问题。煤矿机械由于其工作条件的特殊性，首先要从设计上入手，改变设计参数要求，增大齿轮应力极限强度以及屈服强度等，这就需要进一步优化设计参数，进一步突破科研技术的限制。一般情况下，优化设计的内容主要有强度计算公式的修正、齿轮载荷的计算、优化齿形结构、合理选择材料、提高表面光滑度、有效的润滑度以及合理的硬度和装配要求等。比如说在闭式齿轮传动中，通常要保障齿面接触疲劳强度，对于齿面硬度很高、齿芯强度低的齿轮或者是材质较脆的齿轮，通常要优先保障齿根的弯曲疲劳强度。功率较大的传动，齿轮发热量较大，易于导致润滑不良及轮齿的胶合损伤，为了控制温度的过快升高，应该进行散热能力的计算。对于开式传动齿轮，可以视具体需要适当增加模数。表1列举了几种比较先进的设计方法。
（2）材料的选择方面由轮齿一般的失效形式可以知道，设计齿轮传动时，应该保障齿面具有较高的抗磨损、抗点蚀、抗胶合以及抗塑性形变的能力，而齿根必须要有高的疲劳强度，也就是说要有较高的抗折断能力。所以说，对齿轮材料的基本要求就是齿轮的齿面要硬，而齿芯要有较好的韧性。一般而言，矿山机械设备的齿轮传动功率很大，工作速度较低，周围环境中煤炭粉尘含量较高，根据这一具体使用环境，煤矿机械设备传动齿轮往往选择铸钢或铸铁等材料，当然这也要根据具体情况进行选择。比如说用冶金质量好的真空脱气精炼钢以及电渣重熔合金钢来制造出的齿轮具有较高的纯度和较好的致密度，塑性和韧性都非常好，含有的氮、氧及其他杂质很少，这就有效减少了材料机械性能的各向异性，使齿轮接触和弯曲疲劳强度大大增加，使齿轮使用寿命增加。试验表明：用电渣重熔钢制造的齿轮在过载区内的寿命比普通电炉钢制造的齿轮寿命平均提高6倍,而用精炼钢则提高4倍。表1齿轮断裂、点蚀、剥落影响因素表注:↗代表增加；↗↗代表明显增加；代表下降；代表明显下降。
（3）从加工工艺和热处理方面入手提高齿轮加工精度以及表面硬度，还要注重表面的强化处理。为了减少齿轮在传动中的磨损现象，一般是降低齿轮的表面粗糙度和提高加工精度。在进行齿轮加工时，每一步工序都应该按照设计标准规范进行操作，要分清粗滚、精滚工序的流程，先用滚刀进行粗切，然后再用专用的滚刀进行精加工，保持滚刀精度并用百分表来控制切齿深度，误差控制在零位附近，确保加工精度。还有就是齿轮的表面粗糙度必须达到设计要求，通常情况下采用研磨、磨削以及抛光等工艺手段可以改善齿轮齿面的粗糙度，有利于增加齿轮的使用寿命。另外就是对齿面的修形、齿形修缘等，能减轻啮合过程中偏载现象，提高齿轮承载能力。要提高齿轮的表面硬度，可以采用各种渗入工艺，比如可以采用渗碳淬火的热处理工艺使齿面获得较高的硬度，而齿芯仍然硬度较低，保持了良好的韧性，由齿轮表面到齿芯的硬度梯度要缓和，以适应传动机械设备的工作要求。经过渗碳淬火或者磨齿后，尚需对齿轮做的强化处理，主要是采用喷丸强化的方式，喷丸强化表面的电抛光或者是振动抛光可以去除一定的表面层厚度并降低表面粗糙度，有效地抵抗破坏性的冲击，减少齿轮点蚀，增大耐久极限。任意尺寸的齿轮都可以采用喷丸强化处理的方式来增强齿轮齿根的抗弯曲疲劳性能，提高齿轮疲劳寿命，齿轮喷丸与不喷丸相比寿命可提高6倍。
（4）安装齿轮要进行正确的安装运行，才能提高使用寿命。经过一定的试验表明，安装齿轮时，正确调整齿轮两轴间的平行度和垂直度，可以有效避免间隙过大、过小以及扭斜等问题的产生，使齿轮的啮合间隙合适，另外提高减速器齿轮副的安装精度对提高齿轮的承载能力、减少磨损以及提高使用寿命有着很大的影响，不管是新安装、检修或者更换安装，都应该严格遵守安装技术标准。新齿轮在安装使用时，首先要进行充分的跑合，达到一种的工作状态，要注意的是为保障安装精度及正常的啮合，齿轮更换时应该成对进行更换，然后要进行科学地维护管理，定期进行检测，了解齿轮的磨损状况，开展故障诊断，及时的发现问题，进行处理。还要定时检查减速箱的工作情况，及时更换油脂，防止其他异物进入，一旦发现，及时清扫，改善减速器密封性，防止漏油情况的发生，最重要的是要严格按照规则进行操作，不能超负荷工作。
（5）加强齿轮润滑性能，防止磨损过快齿轮的润滑应该引起足够的重视，应按照理论规律进行齿轮润滑参数设计，同时要根据不同的齿轮材质，选用不同的油脂，一般对于传递负荷较轻的齿轮，应该选用纯矿物油，而对于传递负荷较大，且所处工作环境较为复杂的齿轮，应该选用极压齿轮油。润滑油粘度选择的主要依据是齿轮的切线速度，对于速度不高的齿轮，宜选用黏度高一些油来润滑，对速度较高的齿轮传动，要用喷油润滑，宜选用黏度低的润滑油。齿轮的润滑效果会影响齿轮的齿面点蚀、齿面胶合以及塑性变形的状况，所以应该根据各类润滑工况对齿面强度的影响进行具体分析,结合实际情况，选择合适的润滑剂和润滑方法，从而提高齿轮使用寿命。
3结语
煤矿机械传动齿轮是整个传动设备的核心部件，所以说它的使用寿命就决定着整个机械设备的使用寿命。煤炭的开采关乎着国家的经济发展，要从根本上着手，不断结合实际情况，去探索提高齿轮质量和使用寿命的有效途径，减少煤矿安全事故，增大产出，为国家的建设贡献出更大的力量。
作者：韩芸芳单位：吉林工业职业技术学院
机械传动论文:机械传动科学技术的发展探索
1机械传动技术的萌芽
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化，这使得机械传动真正成为一门科学。在计算的支撑下，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，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，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经验丰富水平，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
本文回顾了机械传动科学技术的发展历程，并对其研究方向作了简要的展望。传动系统是机械的重要组成部分，是决定机械发展水平的重要标志。随着科技的发展，机械传动系统也与原动力系统、执行系统相协调，产生了飞跃式的发展。总体来说，机械传动系统的发展是朝着高效率、重荷载、低噪音，适用性强且成本低的方向发展，并特别强调传动系统的节能与环境意识。
作者：张森单位：晋中职业技术学院
机械传动论文:煤矿机械传动齿轮失效问题及处理
摘要：煤矿工作一般都是比较严谨和危险的工作，煤矿机械故障不仅影响着工程的进度，降低生产效率，也影响着施工人员的生命安全，而传动齿轮的失效问题是煤矿机械最为常见的问题，所以加强对传动齿轮失效问题的研究具有重要的意义，文章先分析传动齿轮失效的表现形式，进而探索出现这些问题的原因，经过研究得出避免传动齿轮失效的有效措施。
关键词：煤矿机械；传动齿轮；失效；有效措施
在煤矿产业中，传动齿轮应用非常广泛，是煤矿机械的一个重要组成部分，但是煤矿的运输重量一般都很大，在施工过程中，很容易导致超重现象，长时间高强度的工作就会导致传动齿轮出现问题，导致机器瘫痪，影响煤矿的施工作业，降低生产效率，甚至造成安全隐患。
1传动齿轮的工作环境及工作特点
煤矿的生产作业一般都是在矿井中进行的，传动齿轮的工作环境大多都是在地下进行生产作业，井下的环境比较复杂恶劣，所以传动齿轮要适应井下复杂的结构情况，因此相对而言传动结构也复杂一点。由于煤矿是重型产业，要求传动齿轮具有比较高的承载能力和性能，矿井一般空间不是很大，所以传动齿轮还要满足体积小，抗冲击能力强等特点，传动要求高效率，尽量减少过程中能量的损失。
2传动齿轮失效的表现形式
2.1传动齿轮磨损失效
磨损的程度分为很多种，一般分为：正常的磨损、中度磨损、破坏性磨损、磨料性磨损以及腐蚀性磨损等。一般性的磨损不会对齿轮的传动造成重大的影响，比如正常的磨损，这是齿轮传动过程中必然存在的，在齿轮的使用寿命中，不会造成齿轮失效，这个磨损是经过时间慢慢磨损的，不影响齿轮的正常转动；对于中度磨损，这个要比正常的磨损速度快一点，在齿轮传动工作的过程中，可能会发出噪音，由于磨损的程度比较大，损失机械能，会降低齿轮工作的效率；破坏性磨损，这个磨损的程度就很大了，齿轮表面会形成严重的损伤，严重影响传动齿轮工作的效率，破坏了齿轮的结构，大大缩短齿轮的使用寿命；磨料性磨损是指在齿轮中间进入了一些颗粒，增大了齿轮间的摩擦系数，摩擦力增大，加速了齿轮的磨损，可能会出现齿轮停止转动的现象；腐蚀性磨损就是在齿轮转动的过程中与周围的化学物质发生的反应，发生了齿轮表面的腐蚀，严重影响齿轮的工作效率。
2.2传动齿轮疲劳失效
在加工过程中，齿轮的表面肯定存在初始裂纹，加之传动齿轮工作的过程中应力的反复作用下，造成材料的疲劳，当作用的应力超出了材料的疲劳极，裂纹就会延伸扩张，加速齿轮的损坏，出现齿轮失效。
2.3传动齿轮胶合失效
齿轮的转动需要润滑油的帮助，在强重力作用下，齿轮间的润滑油不能及时的补充，造成两个齿轮接触面的油膜挤破，两个金属齿轮直接接触在一起，在高速运转的情况下，温度上升，可能造成齿轮的胶合，出现失效。
2.4传动齿轮断裂失效
齿轮的断裂意味着彻底不能工作，断裂分为疲劳断裂，高负荷断裂以及淬性断裂等。疲劳断裂就是齿轮在弯曲应力的反复作用下，出现裂痕，当应力超出了齿轮的疲劳极，裂痕继续扩张，导致断裂；高负荷断裂是指在高强度的作业状态下，负荷已经超出了齿轮的额定负荷导致的破坏性断裂，或者由于腐蚀使得齿轮部分点出现点蚀，导致断裂等；淬性断裂是指传动齿轮经过热处理时产生了过大的内应力，产生裂纹，外界的压应力与弯曲应力的作用下，产生疲劳，当超过它的疲劳极就会促使裂纹延伸，导致淬性断裂，这种断裂的特点就是初始断裂的部位颜色会有点深，这是氧化的结果。
3传动齿轮出现失效的具体原因
设计阶段：由于齿轮工作环境的特殊性，决定了煤矿机械齿轮设计的特殊性，在设计阶段，可能忽视了传动齿轮在矿井工作的特殊性，按照传统的设计来设计煤矿机械传动齿轮，造成传动齿轮不能满足矿井下高强度，环境复杂的要求，达不到韧度、抗冲击和耐疲劳的要求，这是导致传动齿轮失效的自身原因之一。齿轮的制造加工阶段：即使齿轮的设计没有问题，若在制造加工方面不合格，齿轮一样会失效，如果质量把控不严格，锻造时化学成分超标或者化学成分有残留，降低了齿轮的性能，不能满足工作的需要。例如：在加工过程中C的含量超标，就会增加齿轮的脆性，容易发生断裂，造成失效。齿轮的安装使用阶段：不正确的安装方式同样会导致传动齿轮的失效，安装的位置出现偏差，影响整个传动齿轮的安全，同时，传动齿轮的工作需要润滑油的不断补充，一旦缺少润滑油就会增大摩擦力，降低齿轮工作的效率，增加磨损，导致传动齿轮的失效。
4避免传动齿轮失效的有效措施
根据上述传动齿轮出现时效的形式和失效的原因，制定防止传动齿轮失效的有效措施，避免失效问题的出现。
4.1齿轮设计阶段控制
设计阶段要充分的对煤矿齿轮的工作环境进行研究考察，只有充分了解齿轮的工作环境和工作性能的需要，才能对齿轮提出合理化的设计。根据煤矿齿轮工作的特殊性，优化齿轮的设计方案，满足齿轮抗冲击力、耐疲劳性以及承载力的要求，进行的计算，在符合国家标准的前提下，选择适合煤矿特殊工作的材料，尤其是钢材的选用尤为重要，这直接影响着齿轮的强度，好经过研究确定选材，确定润滑油等，以免后期工作出现漏洞。
4.2齿轮工艺制造阶段控制
选材好工艺也好才能保障传动齿轮的质量，要严格控制齿轮制造过程中的质量，改善制造工艺，提高工艺质量。传动齿轮的表面不能过于光滑，研究表明，表面略微粗糙的齿轮要比表面光滑的齿轮使用寿命更长，这个粗糙度应该根据实验来确定，合理的控制粗糙度，将齿轮的性能提升到状态。
4.3齿轮安装阶段控制
齿轮的安装看起来很简单，其实有比较高的要求，对于传动齿轮的平衡度、垂直度都是有要求的，而且这个标准还很严格，稍微有一点偏差就会影响整体的性能，所以，在安装阶段应该有专业人士来进行指导，运用专业的工具辅助安装，较大限度的减少齿轮间的摩擦，降低损耗，提高工作效率，延长使用寿命。
4.4齿轮使用及维护阶段控制
在传动齿轮的使用过程中，应尽量不要超过传动齿轮的额定负荷量，润滑油也要及时补充，保障传动齿轮是在润滑油的辅助下工作，此外，润滑油不能掺入杂质，保持纯净，杂质进入齿轮间会增大摩擦系数，影响齿轮的正常工作。设备的使用过程中应该定期维护保养，并检查传动齿轮，及时发现问题并处理问题，对于可能发生的问题做到及早预防，防患于未然，防止出现传动齿轮的失效问题。
5结束语
煤矿产业是我国比较重要的一部分，煤矿的产量决定于煤矿机械的工作效率，影响着经济的发展，传动齿轮在煤矿机械中发挥着重要的作用，保障传动齿轮的正常工作是保障煤矿机械正常工作的重要前提，传动齿轮失效是齿轮常见的问题，我们必须对其进行研究，找到避免失效的有效措施，每个阶段严格把关，将失效概率降到低，提高生产效率。
作者：王凯 单位：四川省煤炭设计研究院
机械传动论文:煤矿机械传动齿轮失效问题及对策
引言
从客观现实来看，我国矿山机械事故的发生概率大，最根本的原因在于对齿轮机械的故障分析水平低。从另一方面来看，由于井下工程建设生产的环境十分恶劣，对工程生产会产生直接的影响，与此同时在生产的建设过程中，对人的身体也会产生直接伤害。在井下的生产中，机械的使用通常是在白天进行的，而工人也是以三班倒形式进行轮流工作，这些客观因素都会直接导致机械更容易出现故障，如果不能做到及时的维护，那么对日常工作将产生极其恶劣的影响。
1传动齿轮失效的成因分析
现代井下运输基本上都依靠齿轮运输作为主要的运输基础支持。而齿轮的常见性问题成因则主要分为以下几点。
1）磨损。井下煤矿运输，主要由于地质条件的影响，其工作量十分大，这样就导致齿轮经常处于高负荷状态下工作。而这些都会加重工作的负担，导致在生产中产生较大影响。而齿轮磨损，则成为了最主要的损伤形式之一。在进行基层生产的过程中，通过层面的生产使用方法，也会加重齿轮的使用寿命。而在运输中，过长的皮带运输机制，也大大加重了工作负担。因此在井下运输中，齿轮的消耗是十分快的，而在建设过程中，齿轮的磨损，也会直接影响到生产的可持续性。
2）表面金属疲劳。金属疲劳顾名思义是齿轮表面或内部出现的一种材料损伤情况，对于持续性的高效率生产，齿轮的金属内部构造会产生一定的拉伤，主要成因就是因为在生产的过程中，生产力超过了齿轮的额定荷载上线，从而导致内部出现裂纹，而生产过程中，这些裂纹就会导致齿轮的断裂，严重损害了井下生产传动系统的安全性。
3）塑性流动。塑性变形会导致严重的飞边现象产生，对周边的生产等也会产生影响。由于齿面失去了部分的作用效果，在使用中就会导致出现人字形的鱼尾状皱纹，并导致整体结构的滑动。
4）断裂问题。断裂意味齿轮都将失去使用作用。在生产中，齿轮发生断裂的原因有很多，断裂导致的问题则影响严重。其中最主要的断裂原因分别为疲劳损伤断裂、负荷断裂、磨损断裂以及淬炼断裂等。出现以上问题的主要因素在于，制造加工的过程中没有严格按照相关质量标准进行浇筑制造。导致在生产后，齿轮中出现较大的缺陷，在使用中引起了一系列的严重影响。其次在安装的使用过程中，没有选择较大的使用标准，导致在生产的过程中，齿轮长时间处于超高负荷的生产之中。
2提高矿用机械齿轮使用时间的主要措施
针对矿山机械的日常使用中，由于极易出现磨损问题，在日常的使用中，需要从以下几点进行注意，并在使用中进行及时维护，才能够确保安全生产。
1）应用短圆柱型的滚子，辅助齿轮进行传动运输，保障在齿轮的日常运行中，能够安全有效地进行生产，而在这一类的生产中，需要通过对技术上的科研改进，进而确保整体生产的有效性。在生产过程中，煤矿的机械齿轮其转动控制作用，对于缓解机械生产中的消耗，都有较高的减缓作用，这样对煤矿的日常生产都能够有效降低其生产的成本。在生产的过程中，通过对煤矿机械齿轮的有效控制，能够在现代技术的带动下，为工作提供有效的生产形势。
2）利用短圆柱滚子的结构特点，在使用转轮进行外圈固定的过程中，不仅能够有效增强滚柱的结构稳定性，同时也能够更好地促进柱子的润滑良好性，而采取轮齿的钻孔排距，在运输的过程中，由于阻力的调控，也能够在一定的运输量上降低功率的损耗。这样不仅减少了对工程施工的施工要求，在电损耗上，也有效地减少了对齿轮的消耗。在减少齿轮损耗的过程中，采取有效的系统运输装置，能够在延续煤矿机械的运转中，提供更为有效的电能损耗减免效益，其减少的频率与安装调试过程中的使用情况呈现一定的正比例关系。在使用的过程中，从煤矿机械的齿轮润滑油能否保障滚子顺畅性进行分析，内圈和轴距之间，其圆柱式滚子，能够更好地保障施工的质量标准。
3）煤矿运输机械的齿轮中短圆柱滚子的数量。在对煤矿机械的短圆柱滚子型号的确定过程中，针对运输的特点进行型号确定，其选择需要遵循以下几点。首先，煤矿机械的齿轮从短圆柱滚子的数量进行确定，归纳其中可能出现的诸多失误，并以此来完成整体机械的模型设计。在设计的过程中，分析煤矿机械的齿轮短圆柱滚子数量，以对其中的典型性进行确定。矿山机械的功率通常较高，所以在进行工作的运行过程中，其负荷也比较大，所以在进行型号的选择上，一般需要控制在k＝10的基础以上，其中k＝10是满足基本使用定律的根本。为保障在生产张轴承的承重效应符合工作需求，需要对不符合的零部件进行取缔。
4）针对机械齿轮的润滑处理。不论在何种环境下使用大型机械，对齿轮的润滑都是保障机械正常运行的根本所在。而针对煤矿井下操作环境中的恶劣性，对齿轮的润滑更为重要，在进行齿轮的润滑过程中，从齿轮和轴承的抗震性、抗冲击性、精准性等多个方面进行考虑后，方可进行精密润滑，保障轴承的承受力，在日常的操作范围之内。井下作业过程中，由于大量的粉尘、潮湿空气，对金属元器件的损伤要远远高于地面。与此同时，地下的电离平衡与地面不同，这都会直接影响到工作面的生产作业，而在生产作业的过程中，恶劣的环境也会加重这一生产的机械部件。所以及时有效的润滑工作，对机械零部件的使用寿命，以及井下生产都有不错的促进作用。大型矿井下，对机械工作量大的设备，应当保持其齿构件在生产工作中的结构稳定性，这样才能够确保生产工作的有序进行。
3结语
在机械化生产发展趋势下的煤矿井下生产中，皮带运输机的使用是必然的结果。在皮带运输机的使用中，齿轮的使用是最为普遍的一种形式。滚筒形式，以及转轴和轴承结构都使用了大量的金属设备，这些设备在井下作业中，由于受到恶劣环境的影响，其使用寿命受到了极大的威胁，同时也给井下生产的安全进行，产生了极大影响。只有有效地减少此类机械的失效故障，才能够保障生产的有序进行，同时才能够确保井下工作人员的生命安全。
作者：张建静 单位：太原理工大学 同煤集团安全监管五人小组
机械传动论文:工程机械中液压机械传动的运用
一、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较大化，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，以此支承吊臂[3]；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；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。
二、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:机械传动科学技术的发展历程与展望
1机械传动技术的萌芽
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化，这使得机械传动真正成为一门科学。在计算的支撑下，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，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，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经验丰富水平，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机械管理开发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
本文回顾了机械传动科学技术的发展历程，并对其研究方向作了简要的展望。传动系统是机械的重要组成部分，是决定机械发展水平的重要标志。随着科技的发展，机械传动系统也与原动力系统、执行系统相协调，产生了飞跃式的发展。总体来说，机械传动系统的发展是朝着高效率、重荷载、低噪音，适用性强且成本低的方向发展，并特别强调传动系统的节能与环境意识。
作者：张森 单位：晋中职业技术学院
机械传动论文:液压机械传动控制在机械设计的应用
一、液压机械传动控制系统的原理
液压机械传动控制系统的原理:保持系统内各处压强相等，即保持在系统中的液体能够静止。对不同大小的活塞进行控制，根据不同大小的活塞本身受力能力的差异来调整各处压力，使得小活塞压力相对小一点，大活塞压力则相对大一点，即可保障系统内各处压强相对平衡，液体在系统内能够维持静止不动的状态。通过液体作为介质进行传递来达到能量变换的目的。整个变换过程需要液压控制阀作为控制元件、液压泵作为动力元件、液压马达等作为液压执行元件、管道等作为液压辅助性元件等共同完成。液压泵是一种常用的动力元件又称容积液压泵，能够在系统的运行过程中提供运行所需要的动力，工作原理是容量的变化产生压力的差异。注意事项是，在选择液压泵时应注意液压效率以及能量的消耗问题。液压马达在系统运行过程中充当执行元件，与液压泵的作用刚好相反，其作用是将容积液压泵提供的液压转换成机械能，达到液压对外做功的目的。液压控制系统以及一些辅助性的元件的作用则是建设液压回路，对系统内的液体进行控制，保障系统能够达到预计需要的效果，从而达到满足工作需求的目的。
二、液压机械传动控制系统的优势和缺陷
1.液压机械传动控制系统的优势
（1）高压、高速、高效率。液压机械传动控制系统在控制元件、动力元件、液压执行元件以及液压辅助性元件的共同作用下，使得液压机械传动的功率较传统的液压传动和机械传动要大。同时，系统与微电子技术相结合，使得系统本身高度集成化，能够实现小空间内对功率的控制。（2）小型化、轻量化、反应快、惯性小。由于液压机械传动控制系统本身又具有高度集成化的特点，所以系统具有轻量化、小型化、运动惯性小等特征。此外，各种元件的相互协调配合，能够使得系统操作灵活简单，系统内的控制元件可以对载荷做适当调整，从而实现自动变速换挡。并且整个系统与电液联合控制，将会实现机械高程度的自动化控制，能满足人们越来越高的需求，适应时代的发展趋势。
2.液压机械传动控制系统的缺陷
（1）液压系统漏油影响系统运行的平稳性和正确性。液压机械运动控制系统存在漏油的缺陷会导致液压机械传动的传动比率不能得到保存，导致液压传动系统运行的平稳性和正确性受到影响，使得液压传动系统的平稳性和性降低，对整个系统的运行以及运行的效果极为不利，进而影响到企业输出产品的质量。（2）温度的变化会导致系统的运动特性发生改变。液压机械运动控制系统对温度要求比较严格，当温度较高时，会改变系统中液体的黏性，从而使得液压机械运动控制系统的运动特性发生改变，造成工作的稳定性受到影响。因此，在系统的运行过程中应格外注意温度的变化，避免运行结果因为温度的变化产生偏差。（3）故障的检查和排除工作不易进行。液压机械运动控制系统在运行过程中会因为液压元件的运作产生一定量的金属粉末对机器设备造成污染容易发生故障。同时，一些外部环境的灰尘粉也极易吸附到机器设备上，从而对系统稳定性的运行产生影响。而这些在系统运行中都是不可避免的，又比较复杂对故障的检查和排除会造成很大麻烦。（4）系统运行前需要对系统进行严格的清扫。液压机械运动控制系统在运行前首先需要对系统进行多方位的严格清扫，较大限度的避免系统运行过程中一些外界因素可能对系统运行的结果产生影响。
三、液压机械传动控制系统在机械设计及制造中的具体应用
液压机械运动控制系统利用其自身系统的高度集成化能够满足各个领域中企业建设对一些大型的工程装备的需要、较大功率的需求、精度和工作效率较高的需求等。同时，由于其自身兼具惯性小、轻量化、小型化、反应快等特点，使得操作灵活简单，适应各种施工环境和施工条件。在一些自主研发的机械的设计及制造中，液压机械运动控制系统能够充分的发挥作用。机械设计可以跟液压机械运动控制系统的工作原理相适应，借助系统自身的各种优势不仅能弥补传统机械传动和液压传动的缺陷，而且将二者结合起来以后对机械制造的难度的降低，精准度的提高以及工作效率的大幅度提升都有促进作用。此外，液压机械运动控制系统能够较容易实现自动化的控制，将其引入到机械设计和制造的应用中，能够促进机械设计和制造的自动化进程，对机械业的发展具有极其重要的意义，是未来机械设计和制造的发展方向，能够较大的改善产品的质量，缩短产品生产周期，促进产品功能的高效，有效的满足人们对机械产品越来越高的要求。液压机械运动控制系统已经广泛应用到国防建设和现代建设中机械的设计和制造中了。
四、液压机械传动控制系统在机械设计及制造的应用中存在的问题
随着液压机械运动控制系统的提出和发展，液压机械运动控制系统已经开始广泛应用到各个生产领域，并为人们的生活带来了极大的便利。但是，在目前的系统中仍然存在着一些缺陷。一个突出的表现就是，我国目前液压机械运动控制系统中使用的一些动力元件、控制元件、辅助性元件、执行元件等都需要从国外进口，并且在国际范围和其他发达国家相比有明显的差异。根据液压机械运动控制系统的工作原理以及一些重要元件在系统运行过程中充当的角色，重要元件在系统运行中的重要性可想而知，重要元件的水平直接影响着液压机械运动控制系统的完善性以及功能的高低。因此，要想机械的设计和制造业能够自主创新稳固的发展，应该重点弥补液压系统中重要元件存在的缺陷，学习借鉴并实现创新，提高液压元件的功能和适应性以及液压机械运动控制技术。只有这样，才能从根本上发展我国的液压机械运动控制系统，并提高其在机械的设计和制造上的应用，带动各个行业领域的共同发展进步。
五、总结
液压机械运动控制系统，是一种新型的技术，能克服传统机械传动和液压传动的缺陷，运用液压使能量进行转换的原理，并通过控制系统进行一系列的控制，实现机械循环运转的目的，对各类需要大型设备的企业建设具有重要作用。将其运用到机械的设计和制造中能提高工作效率、产品质量，更好的满足人们的需求。但其在发展过程中，仍然存在一些不足，尚需进一步的改善和发展。
作者：王磊 陈瑜 单位：空军南京航空四站装备修理厂
机械传动论文:机械传动系统设计方案的评判方法研究
[摘 要]机械传动系统设计方案选择会直接影响整个机械设计过程。本文对四种机械传动系统设计方案进行论述，包括支持向量机法、未确知测度模型、三级模糊综合评判法以及基于熵权的模糊AHP法，对比了不同评判方法所具备的特点，为机械传动系统设计提供理论依据。
[关键词]机械传动系统；设计方案；评判
0 引言
在机械传动系统方案设计研究过程中，设计一个能够实现特定运动以及动力要求的机械传动系统时，可根据机械传动装置的设计原则及设计要求，通过不同传动原理进行实现，初步从知识库当中选择几种不同的传动方案。再根据这些设计方案，确定哪种方案可以满足要求，从而对方案的优劣进行适当评价，确定方案，这一过程对于整个机械系统设计过程来说，虽然相对比较困难，但是却非常重要，过程的好坏直接影响到设计机械产品的经济性、合理性以及性。由于一个机械传动系统是通过有限的传动件组成，并且每个传动件各不相同，都有各自不同的特征，若选择传统的评价方法，免不了要进行大量复杂的计算分析过程，因为计算所产生的累积误差，这就有可能导致做出的评价和实际情况存在一定的差别，令确定的方案不是方案。基于此，本文对支持向量机法、三级模糊综合评判法、未确知测度模型以及基于熵权的模糊AHP法等方法进行介绍。
1 机械传动系统概述
机械传动系统就是指将发动机运动和动力传输至机械执行构件的一个中间环节，其不仅可以改变运动方式、运动大小及确保机械系统中的全部执行构件工作部分的协调性和配合性，另外，一定要将发动机功率和转矩传至相应的执行构件，进而克服生产形成的阻力。
2 机械传动系统设计方案的评判方法
2.1 支持向量机法
支持向量机指的是根据统计学习理论而发展起来的一种方法。若样本有限，支持向量机法可以构建一套规范完整的机器学习理论及方法，该设计可以有效克服随意性等缺点，现如今，支持向量机方法已广泛应用于模式识别与函数逼近、概率密度估计以及降维等众多领域，并且在这些领域中，支持向量机方法处理相关问题的能力也不断提高。
机械传动方案决策系统在建模时，普遍采用支持向量机法的多类分类算法。如今选择支持向量机法解决多类分类问题的基本方法包括“一对一”以及“一对其它”两种方法。具体的问题举例如下：假设给定属于k类的m个训练样本（x1，y1）， （x2，y2），…， （xi，yi），其中xi（i=1，2，…，m） 代表系统的特征因素集，比如{μc1（u），μc2（u），μc3（u），μc4（u），μc5（u）}，yi？{1，2，…，k}代表分类标志，其中k=4。需要通过上述练样本建立分类函数f，确保未知样本x进行分类过程中错误率可以达到最小化。通常情况下，每一个样集均有k（k-1）/2个学习机，学习过程要选择“较大赢分”的模式。若此时学习机的训练结论表示测试样本x是属于第i类的满意度，那么对于第i类满意度的分数要加1；否则便对第j类的满意度分数加上1，的结论要通过具有较大分数类为x的满意度进行决定。
因为支持向量机法是通过灵活地引入了核函数从而达到非线性分类的目的，而且可以平衡经验风险和函数集容量间的关系，所以，支持向量机法可避免过拟合现象的发生，其推广空间是巨大的。另外，支持向量机法仅仅需要少量的训练样本便可以获取较低的检测错误率。支持向量机法性能的好坏直接取决于核函数，经常使用的核函数有高斯核与多项式、核线性核与感知器核等等。以下是采用支持向量机方法对70组、5种特征因素、4种传动形式的样本集进行6个分类器的训练，训练流程图见图1。
2.2 三级模糊综合评判法
机械传动系统方案受到不同的属性、不同的因素影响，评价过程中一定要进行充分的考虑。但是部分的因素模糊性较强，因此，评判过程中会涉及到模糊因素，此类的评判便称作模糊综合评判。所谓的模糊综合评判指的是通过模糊变换原理综合考量评价目标。机械传动系统方案设计过程中，由于需要考虑的因素相对较多，并且不同因素之间还存在层次之分，大多数因素还存在较为强烈的模糊性，为了能够对系统中事物间的优劣次序进行比较，确定具有实际价值的评判结果，所以，可选择三级模糊综合评判进行评价。该评价方法首先对一个因素的不同等级进行综合评判，从而实现单因素评判，其次将评判结果作为每一类的综合评判，将确认的结果再次进行类与类间的综合评判。
机械传动系统方案采用三级模糊综合评判时，引入了因素子集、因素以及因素等级三层结构，与此同时，克服了因素的模糊性以及权分配的问题，所以，确保了对于因素的状态以及重要程度的确定可以满足客观实际的要求。评判过程中涉及到了隶属度与权数，所以，是离不开人的主观因素，但是由于选择三级模糊评判，一定程度上降低了人的主观因素所产生的影响，确保评判结果满足性的要求。机械传动系统方案设计过程中，分析评价系统里存放三级模糊综合评判模型，该评价模型能够对不同因素的影响进行考虑，作出的评判与实际是相符的，对于提高专家水平是非常有意义的。
2.3 未确知测度模型法
根据国内外相关研究成果，可以发现，有文献涉及到了一种全新的评价方法，这种方法根据建立未确知测度模型，综合评价多目标机械设计方案，对于科学决策提供必要的理论依据。未确知测度模型主要包含了部分关键性问题，比如：单指标测度和单指标测度矩阵、多指标综合测度评价矩阵、指标权重以及识别与排序等等。如何对上述这些关键性的问题进行处理，将直接影响到模型的性与性。
2.4 基于熵权的模糊AHP法
通过相关文献可以发现：经典AHP法可以解决多层次机械传动方案评价架构等相关问题，可以作为传动系统方案评价的理论基础。但是经典AHP法也存在缺陷：解决模糊问题的过程中，对于尺度选择过分确切，与此同时，在评价的过程中，决策者不可以对模糊问题的含义进行把握，导致在实际操作过程中无法变通处理问题。不仅如此，经典AHP法处理时，人为参与的程度较多，具体人的主观差异较大，所以，确定结果；会体现出较多的人为因素，从而致使结论的误差相对较大。而基于熵权的AHP法在对模糊数与熵权进行合理定义的基础之上，通过分析比较具体性能指标分值，选择基于对称三角模糊数从而实现判断因素矩阵的尺度匹配，，选择模糊区间运算对总的模糊判断矩阵与熵权进行计算。
3 结束语
在建立机械传动系统评价模型时，上述四种方法各有各的特点。选择模糊的综合评价方法对于机械传动方案进行评价，可以对全部主要的影响因素做出而定量的分析，能够客观有效的对较为合理与满意的方案进行选择，其不仅适用于机械传动方案的选择，也可以用于其余方案的选择与评价，所以，模糊综合评价法在机械传动系统设计中的应用也越来越广泛。
作者简介
刘峰（1983―）男，本科，助理工程师，研究方向：主要从事汽车轮毂结构及机械传动的设计。
机械传动论文:浅议机械传动系统故障诊断及解决方法
摘要：机械传动系统广泛运用于国防、航天航空、生产等行业领域中。其中，齿轮传动系统是目前使用最频繁的机械传动机构。但是，由于长时间的机械工作，齿轮的零部件极易发生磨损，并导致多种机械故障的发生。本文作者详细分析了齿轮传动过程中，系统故障的诊断方法和解决方法。
关键词：机械传动系统；故障诊断及解决
1. 引言
机械传动系统广泛运用于国防、航天航空、生产等各个领域及行业中，因此，确保其安全性和性具有非常重要的意义。齿轮传动系统，作为当今世界上运用频率较高的机械传动系统之一，对其故障的早期、及时诊断和解决，不仅有利于经济合理地安排设备维修的时间，更能有效避免重大人身或设备伤亡事故的发生。
2. 齿轮传动系统故障的诊断方法
2.1 常见齿轮传动系统故障
根据经验总结，常见的齿轮传动故障一般可分为两种：一种是分布在一个齿轮的各个轮齿上的分布式故障；另一种则是只集中于一个齿轮的某一个或者某几个轮齿上的局部故障。以下就具体的系统故障做诊断方法分析。
2.2 齿轮故障的诊断方法
2.2.1 小波分析方法
小波变换是一种多分辨率的时频分析方法。目前，齿轮传动故障分析中使用最广泛的小波分析方法是二进离散小波变换法。而随着小波分析技术的不断发展，和计算机容量、运算能力的飞速提高，连续小波变换也开始逐步应用于齿轮传动故障的诊断分析。而且，与二进离散小波变换相比，连续小波具有时间和尺度网格划分更细致、小波基无需正交和具有“时（移）不变”特性等多方面优势，更适合机械动态信号的检测和故障诊断。
2.2.2 神经网络分析方法
神经网络，在充分学习经验样本的基础上，将知识转换成为神经网络的权值和阈值，并将其存储在整个神经网络中。虽然神经网络模型可以映射出故障征兆的特征空间和模式空间，但是它不能解释故障诊断的技术内容和实质，因此又相当于知识表达的“黑箱结构”。人工神经元网络，是基于对人大脑中神经元结构特性的模仿，而建立起来的一种简单的非线性动力学互联网络。人工神经元网络的优点很多，例如：具有大规模并行处理能力、适应性学习和处理复杂多模式。BP网络、Hopfield网络和BAM网络是齿轮传动系统故障诊断领域常用的3种神经网络。其中，BP网络可以看作是一个静态的系统，具有模式分类能力。
2.2.3 独立变量分解法
之所以使用独立变量分别是存在两方面原因的。一方面，由于齿轮箱体表面测量到的振动信号是齿轮传动系统的振源信号与系统结构的脉冲响应函数的卷积，直接对齿轮传动的振源信号进行故障诊断非常困难；另一方面，独立分量分析法（ICA）是具有盲源分离和盲反卷积功能的新型多变量数据统计方法。因此，独立分量分析法在齿轮传动系统故障的诊断中具有非常重要的作用。根据ICA盲源分离原理进行齿轮传动故障诊断的方法主要可分为3类：①振动信号的盲源分离；②振动信号的单向分解；③利用部分已知信息进行盲源分离。ICA反卷积运算方法也是多种多样，例如：窄带信号卷积模型法。
3. 齿轮故障的解决方法
3.1 正确安装和使用齿轮传动系统，是预防系统故障发生的重要环节
只有严格遵守相应的安装程序和操作技能要求，对齿轮传动系统进行正确的安装和使用，才能确保机械设备的正常运行。首先，要注意齿轮安装的精度要求。齿轮安置精度的肯定，要在连系传动齿轮的承载本领和使用寿命的基础上举行肯定。其次，不管是新安置、改换齿轮，仍是检验安置齿轮，都应该严格依照技术标准请求执行。，为了防止过度损坏齿轮的轴承或出现断轮，安装时切忌用铁锥敲打。
3.2 正确使用和管理润滑剂，是延长机械传动齿轮使用寿命，减少故障发生的关键环节
润滑剂的正确使用和管理，对避免齿轮传动系统故障的发生，延长其使用寿命具有至关重要的作用。一方面，为了防止齿轮的加速老化磨损和使用寿命的不正常缩短，应该结合齿轮的运转情况、工作条件和环境等因素，正确使用润滑剂。首先要科学记录传动齿轮的工作情况、每个部位使用的润滑剂型号、使用时间等。然后根据出厂标准制定维修计划，并结合实际工作环境和季节的变化，及时、适当地更换和加装润滑剂，保障机械传动齿轮的正常工作。另一方面，还应该严格以科学的技术标准为指导，对润滑剂的选择、使用和更换过程进行严格把关。
3.3 完善生产技术和管理，对避免机械传动齿轮故障也有重要意义
虽然机械传动齿轮只是一个生产部件，但它与机械的轴和轴承都是相互联系、相互作用的，每个部件的精度对生产都有重要影响作用。因此，必须严格按照出厂标准，对每一个部件进行安装调试，以保障传动齿轮和相关设备的精度，从而确保生产。日常生产管理过程中，也要在严格按照技术要求进行的基础上，对其进行综合的科学化管理，避免超负荷、故障生产。
4. 结论
齿轮传动系统在国防、农业、工业和生产等领域的机械设备中都有广泛的运用。因此，及时、早期的诊断和解决齿轮传动系统中的故障，确保其安全性和性具有非常重要的意义。首先，本文以小波分析方法、神经网络分析方法和独立变量分解法为例，详细分析了齿轮故障的的诊断方法，并对故障的解决提出了3点建议：①正确安装和使用齿轮传动系统；②正确使用和管理润滑剂；③完善生产技术和管理。
胡乐（1993-），男，现为长江大学机械工程学院本科学生。
机械传动论文:探究液压机械传动平地机关键技术
摘 要：行驶控制系统，为液压机械平地机关键技术之一。行驶控制系统主要由“档位无级调速控制系统、变功率节能控制系统、载荷自适应控制系统”三个部分组成。一般状况下，组成部分之间亟难控制，故此，是否得以良好展现传动系统的效率，则取决于“行使控制系统”的优劣程度。
关键词：液压机械传动 平地机 行驶控制系统 有效性研究
液压机械传动模式，将“液压与机械”传动模式的优点相结合，弥补了“液压传动模式、机械传动模式”所存有的不足，和我国当下“平地机主机”与“部件加工制造能力”相比而言，是让人比较满意的传动模式[1]。液压驱动技术，在牵引式机械的“行驶系统”的应用，尚为前沿性课题，目前只是于“中小功率”的推土机上的应用还比较成功，液压机械传动平地机由于结合了“机械传动”后其面临着的技术难题增加，这些关键技术主要包括：传动系统“结构方案的确定及静态参数匹配的设计、无级调速、行驶控制系统”等等关键技术[2]。本文此次重点对“行驶控制系统”此关键技术展开研究，为液压机械平地机的技术问题提供有力参考。
1 液压机械平地机行驶速度控制系统的研究
1.1 液压机械平地机行驶速度控制系统的档位划分
平地机的主要工作速度一般状况下保持在14～16 km/h，此亦为平地机的正常工作速度，其转场行驶速度一般状况下在40 km/h左右。于“有关理论”和“平地机”的实际工作状况环境下，其各个档位的较高速度一般分别设置为“4 km/h、6 km/h、9 km/h、14 km/h”以及“42 km/h”，前四个档位皆为“低速档位”，第五个档位是“高速档位”。平地机通过“泵”与“马达”排量不同的组合模式来展开档位之间的切换。
1.2 液压机械平地机行驶速度控制系统的行驶泵控制
平地机液压泵，采取的是A4VG140泵的“轴向柱塞变量泵”，“发动机油门”的开度与“行驶液压泵”的排量彼此关联密切（见图1）。
于图1内，曲线①意指平地机油门开度于a0%之时平地机开始工作，此外，泵排量设置为30%的最小量，以避开“液压泵”的小排量区；随之油门开度的加大，当平地机油门的开度为a1%之时，液压泵的排量达至了允许的较大值，之后液压泵的调节作用会失去。
曲线①与曲线②两者的差异之处，在于当“泵排量”达至极，平地机油门开度存在差异，曲线①为a1%，曲线②为。在曲线②内，液压泵的“排量”未取得较大限度的利用，工作效率比较低，因为于“平地机”的实际工作过程中，有时“油门开度”并不需要达至较大限度，故此综合起来看，曲线①与曲线②两者状况相较，曲线①的状况优越更大。
图1所示，采取①、②、④三种方案，可由A到B。可是，在泵排量上升方式上，三者存有差异，三种模式对比而言，曲线③与曲线④要比曲线①复杂，当平地机的“油门开度”比较小之时，曲线③比较易产生游车状况，而曲线④的速度则没有多少变化，亦无益于平地机作业。
1.3 液压机械平地机行驶速度控制系统的行驶液压马达控制
行驶液压马达的初始排量，常常是依“档位信息”与“档位控制”下的马达排量实施调节的，随后，再依“马达排量”和“控制电流”两者间的关系，得出需求的控制电流，接着由控制器向行驶液压马达发出相应的指令展开执行。当载荷自适应展开时，由“自适应控制系统”向“马达排量”发出一定的指令，然后展开工作。
2 液压机械平地机行驶控制系统中载荷自适应控制系统的研究
2.1 载荷自适应控制系统的压力自适应控制
对系统而言，压力自适应控制的流程如下列：当测压装置测查到液压系统的实时压力是P，当压力值P>额定值P0之时，即需将液压马达排量调大，将其调节到较大之时P依旧>P0，调小“液压泵排量”，直至压力值P
2.2 载荷自适应控制系统的功率自适应控制
平地机于作业之时，可依下列公式算出克服负载需要的发动机功率：
式中：P1代表负载所需的发动机功率；F代表负载多少kN；ηs代表传动系统效率；v代表车速。
负载下的功率计算公式：Pel=Pe-Pf
负载下的总功率由Pe表示，有效功率由Pel表示，辅助功率由Pf表示。
当PelPl的条件。
操作者所控制的油门位置，其对“控制系统”而言为输入量，当确定了油门的位置之后，发动机的“转速与较大功率”便是“定量参数”；外界负载值大小“F”为不可控的参数；ηs传动效率于特定环境下亦为一定的数值，并且，于具体范围里“传动系统的参数”得到调节之时的变化亦比较小，这些可以视作为定量；车速v受“vb液压泵排量、vm液压马达排量、gi变速桥速比”等影响，上述三个量皆可视作可调节量[3]。故此，若是想要满足上述公式，我们可以对vb、vm、gi三个量展开调节便可以达成。
3 载荷自适应控制系统的变功率节能控制研究
当低转速时，平地机与低操作功率曲线，若是负荷较小，则控制工作条件，若是负荷过大，于“同一时间”的外部特征，可以向前移动“工作点”，这样可以节省燃料，而于同一时间里，当驱动频率小又在低功率曲线，轮滑可有效地降低损失，进而提升牵引力及牵引机。
于图3内，若是负载比较小，比如“负载扭矩l”，这时和两条扭矩曲线皆交汇在“b-d-e”调速段，也就是A点上，此时比油耗大致相等；可是于“负载扭矩2”，如果负载过大之时，和曲线1相交汇于B点上，与曲线2相交汇在C点，比油耗“C点”与“B点”相较更低，此外，发动机的“输出功率”亦同时减少，那么发动机的油耗亦更低。同时，亦将降低驱动轮滑的频率，减少轮胎的磨损程度，将会增加地面附着系数[4]，而牵引力在这时便会更大。因实际状况各异，依档位设计，一般可以选取（2～4）条的特性曲线。
4 结论
液压机械传动平地机，因为液压传动及控制，自动化的程度较高，其传动系统能够完成更加高的自动化，降低了人工操作的劳动强度，工作效率获得提升。由于如“液压马达、液压泵”和“传动轴齿轮”等一些变量的地面电力传输系统，此外加之“变量、位置信息”与“油门信号”相耦合，更大程度上的合理控制，传动系统其“驱动控制系统”性能，取决于水力机械的有效性，为平地机关键“液压机械传动技术”之一。
机械传动论文:机械传动齿轮失效的诊断
摘要：齿轮传动是现代机械传动中广泛采用的主要运动形式之一。做为最常见的机械传动零件，它优点很多应用广泛。但是，齿轮传动也存在其固有的缺点：不能缓和冲击作用。当制造、安装和使用过程中出现不当情况往往会引起较大的振动、噪声，甚至发生断裂等失效故障。产生齿轮失效的原因比较复杂，下面就此进行探讨。
引言：随着工业化进程的发展，作为机器运动和动力传递主要形式的齿轮传动，其零件已成为机械产品的重要基础，其以耐磨损、耐腐蚀、耐高温及安全等特点被广泛应用。但在应用中也会出现传动失效的问题，本文对此加以探讨。
关键词：简易诊断法 ；精密诊断法；优化设计
一、齿轮失效的常见形式
1.齿面疲劳点蚀
齿轮轮齿在交变应力的作用下，当循环次数超过某一极，工作齿面便会产生微小的疲劳裂纹。如果裂缝内渗入了润滑油，在另一齿轮的挤压下，封闭在裂缝内的油压会急剧升高，加速裂纹的扩展，最终导致表面层上小块金属的剥落，形成小坑，这种现象称为疲劳点蚀。
2.齿面磨损
磨损是轮齿在啮合传动过程中，轮齿接触表面上的材料摩擦损耗的现象。主要发生在开式传动中的轮齿齿顶边缘和齿根过渡曲线部位。在闭式传动中，润滑油不洁也可能发生。
3.齿面胶合
在重载传动中，由于润滑不当或散热不良等造成两齿轮工作齿面发生金属表面直接接触并相互粘连，较软齿面上的金属被撕下来形成伤痕的现象。
4.塑性变形
在过大的应力作用下，轮齿材料因屈服产生塑性流动而形成齿面或齿体的塑性变形。在较大载荷和摩擦力的作用下会产生。
5.轮齿折断
是指轮齿的一个或多个齿的整体或其局部的断裂。通常有疲劳折断和过载折断两种。一般由于在载荷的反复作用下，齿根弯曲应力超过允许限度时，发生疲劳折断；用脆性材料制成的齿轮，因短时过载、冲击发生突然断裂。
二、齿轮失效的诊断方法
1.简易诊断法
一对齿轮啮合传动时，某一轮齿进入啮合到退出啮合的时间，称为啮合周期。啮合周期的倒数则为啮合频率，用ƒm表示，其表达式为
式中 Z1小齿轮齿数；
Z2大齿轮齿数；
n1小齿轮的转数(r/min)；
n2大齿轮的转数(r/min)。
简易诊断就是通过传感器对运动齿轮的引出端，如普通减速器的轴承座盖等监测部位进行振动监测，并对监测测得的噪声谱进行技术分析，从而对齿轮进行诊断。
诊断时，如果轴承座在机壳内部，则可选择轴承座附近刚度好的部位，或测量基础的振动。为了保持每次测定的部位不变，可以在测定位置作出记号。如果测定部位要排在钢铁件上，测定部位的表面应是光滑的。同时，应尽可能地沿水平、垂直、轴向三个方向进行测定。
诊断的齿轮转速可在l00r/min以上。简易诊断的项目主要是齿轮的偏心、齿距误差、齿形误差、齿面磨损、齿根部较大的裂纹等。
这里应注意的是，齿轮的种类各不相同，因此，不要只用一种方法进行诊断，而是要考虑用两种方法同时
诊断。
2.精密诊断法
齿轮诊断监测的振谱是各具特点的，其中，啮合频率ƒm在故障诊断中有着重要意义。各类故障在频域中的显示特点可作精密诊断时的参考：
（1）当齿轮磨损时，啮合频率ƒm及其谐频分量保持不变，但幅值大小会有所变化，高次频率分量的幅值将明显增大。
（2）当齿廓有变形或齿根有裂纹时，ƒm幅值变大，其谐频分量也增加。
（3）当齿轮中出现断齿时．由于断齿间隔影响了与齿数有关的啮合周期，从而影响了ƒo、ƒm及其频率分量的变化(ƒo为固有频率)。
（4）当齿轮轴出现平衡不准、对中性不好和松动的缺陷时，将出现ƒo的低次谐波。
（5）齿轮有制造误差，将出现一个特定的转频谐波。
（6）当齿圈有偏心时，除振幅增大外，将出现以与偏心有关的ƒo、ƒm为高频的调幅信号。
（7）当齿轮有角速度波动时，由于ω=2πƒ，则出现调频现象。
上述内容是齿轮精密诊断的重要依据，再根据客观的使用情况，辅以检测仪器，从而得出较为客观的诊断。
三、齿轮的检修
如何通过检修来判断齿轮是否报废呢？不同的机构有不同的报废标准，这里只从常用运行机构中啮合齿轮的不同失效形式来论述。具体检修判断为：一是齿轮凡具有裂纹或轮齿断裂时，则为报废齿轮。二是齿面的点蚀损坏达到啮合齿面的30%，且深度达到原齿厚的10%；或点蚀面积沿齿宽、齿高超过60%则应报废。三是齿轮的磨损，对于不同的机构就有不同的标准要求。提升机构受力较大，安全系数要求高，齿轮磨损其齿厚不应小于原齿厚的80%；一般运行机构齿轮磨损不应小于原齿齿厚的60%，如超过则应报废，重新更换齿轮。四是齿轮的胶合一般在低速重载的传动中出现，为防止胶合，应采用高粘度的润滑油，或适当提高齿面的硬度和减小齿面的表面粗糙度值。在机构中加入齿轮油不仅对抗胶合有特效，对抗磨损和点蚀也都有较好的效果。
对于齿轮的失效一般不采用修理的方法，而是控制在一定的报废标准，超过标准则应更换。
2、导致齿轮失效现象的主要诱因分析
(1)制造误差齿轮制造时造成的主要异常有:偏心、齿距偏差和齿形误差等。
所谓偏心，是指齿轮(一般为旋转体)的几何中心和旋转中心不重合。齿距偏差是指齿轮的实际齿距与公称齿距之差;而齿形误差是指渐开线齿廓有误差。
(2)装配不良齿轮装配不当，会造成齿轮的工作性能恶化。例如，在齿宽方向只有一端接触，或者齿轮的直线性偏差等，使齿轮所承受的载荷在齿宽方向不均匀，不能平稳地传递动力。这种情况使齿的局部增加多余的载荷，有可能造成断齿，此现象称为“一端接触”。
3、预防和改进齿轮传动失效的措施探讨
3.1 优化设计
机械齿轮在不加大外形尺寸的条件下，如何提高其强度和寿命是从设计环节预防和改进齿轮传动失效的主要方向。特别是对于承受重载和冲击载荷的机械齿轮,其弯曲极限应力强度和接触耐久性极限强度都必须得到有效提升，这就需要不断优化设计，包括优化选材、优化齿形结构、采用先进加工和处理工艺，这样才能通过表面光洁度、合理的硬度和啮合参数、有效的润滑参数、装配要求等工艺的提升，来实现避免齿轮传动失效的现象。
3.2 合理选材
齿轮材料的选择,要根据强度、韧性和工艺性能要求,综合考虑。对于承受重载和冲击载的齿轮,采用含Ni的以Ni-Cr和Ni-Cr-Mo合金渗碳钢为主的钢材(含Ni量2%-4%)；对于负载比较稳定或功率较小、模数较小的齿轮,亦可选用无Ni-Mn钢。同时，应尽量选用冶金质量好的真空脱气精炼钢和电渣重熔合金钢，这种钢材的纯度高,具有较好的致密度,含氧、氮和非金属等杂质极少,塑性和韧性高,减少了机械性能和各向异性，齿轮极限荷可提高15%-20%。
3.3 应用热处理工艺术
传动机械齿轮的承载能力不仅取决于表面硬度,还取决于表层向芯部过渡区的剪切强度的比值。深层渗碳淬火是提高芯部硬度的有效措施，渗碳齿轮经过淬火和回火，不但能硬化表层,还能产生压应力。它可比单纯渗碳齿轮的强度极限应力提高13%以上,寿命可提高1倍。需注意的是，在热处理后，还应进行油浴人工时效处理。
3.4 表面强化处理
对齿面和齿根进行喷丸强化处理,通常是齿轮加工的一道工序,可在渗碳淬火或磨齿后进行。严格按照设计的喷丸工艺要求操作，能使齿轮的接触疲劳强度提高30%-50%,使齿根弯曲疲劳强度得到改善能有效地阻止裂纹扩展,使实际载荷比外加载荷小得多。
3.5 正确安装运行
实践表明，齿轮的安装精度对其承载能力、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，确保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。
3.6 有效润滑
润滑对于齿轮的磨损失效有着重要的影响,应当引起足够的重视。机械传动齿轮的接触应力通常很高,因此轮齿接触表面材质的局部弹性形变不容忽视，因此，应根据各类润滑工况对齿面强度的影响进行具体分析，通过有效、合理润滑来避免齿轮失效现象的发生。
4、结语
齿轮的失效形式虽然多种多样，但在实际工作应具体分析齿轮失效的诱因，才能作出正确的选择，合理加强齿轮加工、使用和维修保养措施，从而有效避免齿轮失效现象的发生。
作者简介：姚志远，1976-1，男，汉，内蒙古包钢钢联股份有限公司巴润矿业分公司，内蒙古包头市白云鄂博矿区
机械传动论文:探讨机械传动科学技术的发展研究
【摘要】机械传动技术是当今机械设备中发展最快的传动方式之一，特别是在近年来，随着机电一体化技术、微电子技术、信息技术和计算机技术的结合发展，机械传动技术更是迈入了一个崭新的发展阶段。本文从机械传动技术的发展历程入手，简单的阐述了机械传动科学技术的发展前景，以供同行工作参考。
【关键词】机械传动；发展；科学技术；机电一体化；计算机技术；信息技术
机械传动技术在目前的工程和工业生产领域的应用范围非常广泛，有着良好的社会经济效益和环境友好效益，已成为世界各国普遍重视的内容。尤其是在西方发达国家，对于机械传动技术的研究早已开展，并取得了成熟、的研究产品。我国在机械传动技术的研究中还较为薄弱，研究力度不深，技术水平也与国外存在着很大的差距。因此在工作中我们要积极的参与这方面的研究，以缩小我国与发达国家的差距。
1.机械传动技术的发展历程
机械传动技术是由原来的动力系统、传动系统和执行系统共同构成的，三者之间是一个息息相关、紧密相连的内容。这三个系统在应用中，构造相对来说较为简单，它通常都是在固定的动力系统上以机械能为基础来提供动力，而执行系统在这个过程中表现出复杂多样的发展态势。传动系统在应用中能够是将原理系统和执行系统有效的结合起来，是一个具备着枢纽作用的内容。机械传动系统在整个机械生产领域的应用十分广泛，它依据传动系统的科学性、效率性对机械的运行机理进行评估。目前，机械传动系统已成为机械制造和生产领域研究重点，也是整个研究工作的焦点。
1.1传动方式介绍
机械传动系统在应用的过程中包含了机械传动、流体传动、电传动等多个领域。在目前的应在用中，机械传动系统中逐渐出现电磁轴承、电磁传动等非接触传动方式，这些技术的应用为机械传动技术的发展做出了积极贡献，也为研究工作的开展指明了方向。
1.2机械传动技术的特性
近年来，机械传动技术逐渐向着高效、节能、精密方向发展，并逐渐达到了预计的工作标准和要求，同时也使得机械传动的功能性、精密性达到了一个发展的新要求。在某种程度上，传动技术的选择对机械的使用性能、寿命和能源消耗也有着一定的影响。机械传动形式包含了齿轮传动、带链传动、摩擦传动等多种。这些传动方式也是目前机械生产和应用中的常见方法和策略。
1.3机械传动科学技术的发展
在近年来，随着科学技术的飞速发展，机械传动作为机械设备中的主要部件之一，它在应用中同机械技术一样也在飞速的发展和进步中。就机械技术和机械传动技术之间的关系分析，而这是彼此依存、彼此推动的关系，机械技术的发展带动着机械传动技术的进步，机械传动技术有推动着机械设备和生产力的更新换代，有助于解决传统设备运行中存在的各种传动难题。我国的机械传动技术产生很早，早在春秋战国时期就已经出现了相应的传动方式，当时的机械传动主要是以水轮车中的齿轮为主。而在宋代的指南车中，这一技术的应用更为广泛，它可谓是我国机械技术发展的代表作，也是我国先辈智慧的结晶。
根据相关记载，机械传动技术的出现历史已经超过了三千年，在罗马时代人类就已经开始采用机械传动技术进行谷物碾压和磨制，当时主要是以水利驱动为主的，随之传动技术出现在人们的视野当中，被人们所接受，并成为整个机械技术研究的重点，一直未曾中断过。
14世纪，由于时钟较为精细，传动齿轮逐渐精密、小巧，人们开始研究金属齿轮，以减小尺寸。
18世纪初，蒸汽机进入使用，相续在矿井排水、铁路机车、加工制造等领域。蒸汽机本质上是机械的动力系统，它的发展对于传动系统提出更高的要求，高标准、高质量的金属齿轮传动在之后得到应用。
19世纪末期，电动机和内燃机出现。
20世纪初期，摆线、渐开线齿形的齿轮传动先后出现。40年代左右，渐开线和非渐开线齿轮传动的齿形计算方法、齿轮刀具、被加工齿轮、相互啮合的齿轮之间关系及齿形计算方法、空间三维齿形及其啮合计算方法，逐渐发展开来。20世纪50年代，初步形成了齿轮传动的表面接触和轮齿弯曲强度，以及动载荷的传动设计方法。20世纪60年代，宇航技术的发展要求机械传动更加。90年代，人们开发了被广泛用于冶金、船舶、电厂等关键设备及故障诊断的齿轮传动系统的状态监控。这一开发是基于传动系统动力学研究，并在故障诊断与失效预报两个方面也开发了相关的诊断系统。
2.机械传动技术的相关研究
2.1机械传动的信息化与智能化
信息化和智能化作为现代社会科学发展的重要特征，涉及生产和生活的多方面，机械传动领域也如此。根据原动力系统的效率特征和执行系统的功能，结合了机械传动技术与计算机控制技术，实现了信息化和智能化，通过计算机控制技术，实现动力传动功率和速比的实时控制，使原动力系统、传动系统和执行系统趋于融合，这一研究也成为机械装备实现自动化和智能化的重要基础。
2.1.1液力机械自动变速传动。由液力变矩器和行星齿轮传动构成的液力机械自动变速传动（AT），液力变速器不仅仅可增加扭矩、吸收冲击振动，也可在较小的范围内将无级变速变为现实。机械自动变速传动采用液力变矩器，使得车辆起步换档平稳、舒适。
2.1.2无级自动变速传动。实现“发动机一变速器一道路负载”的匹配和汽车动力传动系统的燃油经济性和动力性，就是无级自动变速传动（CVT），即带式无级自动变速传动和牵引式无级自动变速传动。
2.2械传动装置的高性能、低成本、小型轻量化
从传动原理和结构出发，采用高强度的新材料，喷丸、冷挤压、表面涂层和表面复合处理，均可提高传动系统的承载能力和使用寿命，减小传动系统的体积和重量。
3.传动系统新材料的突破
20世纪50年代，在苏联成功发射人造地球卫星之后，先进材料对高科技的发展影响很大。在机械传动技术领域，性能特点鲜明且独特，如梯度、纳料、陶瓷、高分子聚合物、智能、表面涂层，以及自修复材料等，机械传动技术的发展和性能被这些独特的性能推进发展。作为多学科交叉与结合的结晶――材料科学，与工程技术是密不可分的，并且在全世界的排名中也位居前列。
4.提升机械传动的适应性
真空高，重力微，高温，腐蚀性海水的海洋环境，以及强磁场或强电场作用下的空间特机械环境，我们需要适应传输系统的环境。
此外，微型传动系统作为微机械中重要的研究方向。微型传动系统与普通机械传动的工作原理和性能特征受到尺度效应的影响，存在一定的差异，当传输系统的微米或纳米级的小尺寸，这将是一个很大的新的科学问题。表面积的传输副成分增大，表面力学，表面物理效应，摩擦学，传输和不同规模的常规热传导体积比，我们需要加大研究力度。
5.结语
进入二十一世纪以来，科学技术的发展，包括信息和控制、新材料、能源和环保以及先进的制造技术，已逐得到创新和发展，科学在这些领域的技术进步的一个重要领域，以促进科学和技术的发展的机械传动。在很大程度上机械传动技术的发展与突破影响着机械传动的发展与振兴，对机械传动的研究必将更加深入。
