導(dǎo)語：如何才能寫好一篇機械傳動的定義，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：機械傳動；傳動比；轉(zhuǎn)速；主動輪；被動輪；齒數(shù)連乘；線速度；產(chǎn)量

棉紡設(shè)備的傳動因工序的不同而差異較大，長期以來工藝計算就是教學(xué)中的難點。教材中雖然給出了定義和公式，但各種設(shè)備的傳動、構(gòu)造千差萬別往往讓學(xué)生摸不著頭緒，盡快讓學(xué)生摸到規(guī)律掌握計算方法，是保證教學(xué)的關(guān)鍵。既然紡機的傳動形式多為機械傳動，那么機械傳動的計算原理便是解決這一問題的關(guān)鍵。通過摸索，棉紡的工藝傳動及計算實質(zhì)上只有兩類，即：速度計算和牽伸計算。下面著重談?wù)勊俣扔嬎愕囊恍┬牡谩?/p>

一、先看下面一個例子，說明轉(zhuǎn)速計算的基本規(guī)律

例：若一電機的轉(zhuǎn)速為n1，電機帶輪直徑為D1，被傳動軸上的帶輪直徑為D2，求該軸的轉(zhuǎn)速n2。

■

由機械傳動的知識：傳動比i12=■=■（未考慮皮帶打滑）

則：n2=n1?■=n1?i21

其中i21=■。

從n2=n1?■我們可以歸納出下面的結(jié)論：

被動輪D2的轉(zhuǎn)速n2=

主動輪D1的轉(zhuǎn)速×■。

那么對于多級傳動的某一被動輪轉(zhuǎn)速ni來說，它的計算可以是：ni=某個主動輪轉(zhuǎn)速n1×■。

這就是棉紡速度計算中，轉(zhuǎn)速計算的基本規(guī)律。

教學(xué)中應(yīng)用這一規(guī)律必須強調(diào)它的計算步驟如下：

1.確定動力源位置，即電機位置或已知轉(zhuǎn)速的主動輪位置；找出從動力源到要計算的被動輪之間的傳動路線（傳動路徑）。

2.以動力源為起始點，即動力源上的傳動輪作為主動輪來確定各傳動副中主動輪、被動輪，將主動輪直徑或齒數(shù)代入上式分子連乘，所有被動輪直徑或齒數(shù)代入上式分母連乘，再代電機轉(zhuǎn)速n1，即可求得ni的大小。

3.若1-i輪系中，某一傳動輪轉(zhuǎn)速已知，帶輪或齒輪齒數(shù)已知，則已知輪也可以代替動力源作起始點，計算方法相同。

因紡紗設(shè)備中絕大多數(shù)均為定軸輪系的傳動，所以，這一方法能解決這些機器的速度計算，下面以國產(chǎn)FA506A細(xì)紗機為例計算它的前羅拉轉(zhuǎn)速nf（r/min），以說明其簡明快捷和正確性：

國產(chǎn)FA506A型細(xì)紗機傳動系統(tǒng)圖

解：（1）從電機前羅拉的傳動路線：

電機D1D232T96T-ZA（雙聯(lián)齒）ZBZC（雙聯(lián)齒）104T48T28T28T（前羅拉）

（2）代入ni計算式nf=n×■=

1450×■=10.1389×■

二、線速度計算

由于紡紗設(shè)備的回轉(zhuǎn)件大多是圓柱體，所以它們的輸出半制品速度就是它們的表面線速度，所以可以運用V=πDn來計算。

工程中轉(zhuǎn)速n的單位為：r/min，V的單位是：m/min，所以：

V=■，其中D的單位為mm。

計算V時只要求出n代入即可，n的計算按上述的方法求得。

三、產(chǎn)量計算

產(chǎn)量計算實質(zhì)也是速度計算的范疇，當(dāng)按傳動系統(tǒng)圖求出輸出件的線速度后，只要再乘上輸出半制品的每米重量（即設(shè)計定量）就可求出每分鐘輸出半制品的重量，再乘上60（min）便可求得設(shè)備每小時的生產(chǎn)重量即產(chǎn)量（理論產(chǎn)量）。

篇2

關(guān)鍵詞：隔膜紙成型；帶傳動；優(yōu)化

1.帶傳動

帶傳動是利用張緊在帶輪（兩個或多個）上的柔性帶進(jìn)行運動或動力傳遞的一種機械傳動[1]。帶傳動結(jié)構(gòu)簡單、傳動平穩(wěn)、能緩沖減振，維護容易，不需，價格低廉，可以在長距離間傳遞動力。摩擦型帶傳動能過載打滑、運轉(zhuǎn)噪聲低，但傳動比不準(zhǔn)確；同步帶傳動同步，但對載荷變動的吸收能力較差，高速運轉(zhuǎn)有噪聲[2]。

1.1傳動帶的類型、特點和應(yīng)用

摩擦型帶傳動根據(jù)其截面形狀不同，有平帶、V帶和圓帶等。其中普通平帶由數(shù)層掛膠帆布粘合而成，抗拉強度較大，預(yù)緊力保持性能較好，耐濕性好，應(yīng)用于軸間距較大的傳動；圓形帶截面為圓形，有圓皮帶、圓繩帶、圓尼龍帶等，結(jié)構(gòu)簡單裝卸容易。同步帶傳動作為一種新型的機械傳動，其帶齒形有梯形和弧形兩種，其中弧齒同步帶工作面有圓弧齒，靠嚙合傳動，承載層保證帶齒的節(jié)距不變，傳動比準(zhǔn)確；軸壓力小，結(jié)構(gòu)緊湊，耐油耐磨性能好，與梯形齒同步帶相比，工作時齒根應(yīng)力集中小[3]。

2.隔膜紙成型插入機

隔膜紙成型插入機是堿性電池生產(chǎn)線上一重要新式設(shè)備，其作用是在線制造隔膜紙筒并將其插入嵌有正極環(huán)的鋼殼內(nèi)。運作模式為本機主工作轉(zhuǎn)盤上的36個工位進(jìn)行圓周運轉(zhuǎn)時逐步完成隔膜紙的成型、封底和插入工序，其中隔膜紙成型作為第一道工序至關(guān)重要。傳感器檢測到隔膜紙由真空吸盤進(jìn)入卷紙導(dǎo)向套后，卷紙馬達(dá)工作帶動O型帶逆時針轉(zhuǎn)動，從而驅(qū)動卷棒進(jìn)行迅速卷紙；O型帶輪采用v型槽設(shè)計，不易打滑，傳動安全有效；另外真空吸盤、帶輪及雙普通平帶組成一帶傳動起輔助卷紙的作用。

2.1柔性卷紙裝置

柔性卷紙裝置是隔膜紙成型插入機的一設(shè)計亮點，這首次實現(xiàn)了隔膜紙在線成型。它包括主工作平臺，大O型帶輪，小O型帶輪，卷棒、上沖軸等。外部馬達(dá)驅(qū)動大O型帶輪，大O型帶輪通過O型帶驅(qū)動4個小O型帶輪轉(zhuǎn)動，形成一個封閉的O型帶輪圈。上沖軸安裝在主工作臺上，均布36份。中間的O型帶驅(qū)動卷棒上的旋轉(zhuǎn)裝置，從而達(dá)到驅(qū)動卷棒的目的。該裝置構(gòu)思巧妙，結(jié)構(gòu)簡單，動作可靠，通過PLC控制馬達(dá)轉(zhuǎn)速來提高卷紙時間，提高了隔膜紙成型的速度。

3.帶傳動的優(yōu)化設(shè)計

隨著堿性電池高速生產(chǎn)線全線貫通后，各設(shè)備需要在穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)上將速度再逐漸提高。當(dāng)隔膜紙成型插入機高速運行時，封閉的O型帶輪圈運轉(zhuǎn)不穩(wěn)定。原因是，圓形帶應(yīng)用速度

3.1卷棒驅(qū)動優(yōu)化

新型的機械傳動――同步帶傳動應(yīng)用不斷地推廣，它是由一根內(nèi)周表面具有等間距齒的封閉環(huán)行傳動帶和具有相應(yīng)齒的帶輪組成。

工作時，依靠帶的凸齒與帶輪齒槽相嚙合來傳遞運動和動力，具有傳動比準(zhǔn)確、 傳動效率高、傳動平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、維護方便、運轉(zhuǎn)費用低等突出的優(yōu)點。因此，無論國內(nèi)國外，同步帶的應(yīng)用日益廣泛，并取得滿意的效果。特別是在電池機械行業(yè)中，用同步帶傳動代替V帶傳動和圓形帶傳動的節(jié)能效果非常明顯，很好地解決了傳統(tǒng)電池機械帶傳動效率低、能耗大的主要矛盾。同步帶不但能可靠工作，而且又不用加油，既干凈又無聲，傳動效率高。

為了使卷棒動力傳遞系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，重新設(shè)計弧齒同步帶傳動取代O型帶傳動裝置。

在隔膜紙成型插入機中，卷棒動力傳遞系統(tǒng)是由5個皮帶輪、2個同步帶輪及弧齒同步帶組合而成。在運轉(zhuǎn)過程中利用同步帶齒面和帶卷棒同步輪嚙合使大約25個卷棒平穩(wěn)高速旋轉(zhuǎn)。

新制高速堿性電池生產(chǎn)線在穩(wěn)定生產(chǎn)的基礎(chǔ)上逐步提速，隔膜紙成型插入機中首創(chuàng)的柔性卷紙裝置出現(xiàn)了問題。面對著隔膜紙在高速生產(chǎn)時不能被正常成型和封底，只好不斷地在生產(chǎn)車間實地觀察，仔細(xì)進(jìn)行理論分析，做各種試驗以盡快將本機提速。最終我們發(fā)現(xiàn)了無法高速卷紙的根源所在，進(jìn)一步完善了新型柔性卷紙裝置的設(shè)計。

3.2優(yōu)化設(shè)計輔助卷紙系統(tǒng)

在隔膜紙成型插入機中的柔性卷紙裝置中，真空吸盤是一重要的零件。它的作用首先是配合特定刀具將隔膜紙切割成符合尺寸規(guī)格的堿性電池隔膜紙張，其次是將隔膜紙逐一傳遞到主工作轉(zhuǎn)盤的各個工位上。另外，它還是組成輔助卷紙系統(tǒng)中的一關(guān)鍵皮帶輪。由此可見，真空吸盤在柔性卷紙裝置中的作用不可忽視。

輔助卷紙系統(tǒng)運行有兩個動力源，將雙平皮帶定義為受力物時，其對應(yīng)的施力物是卷棒和真空吸盤。原設(shè)計方案是在輔助卷紙裝置中真空吸盤作為皮帶傳動的動力源，其與皮帶接觸的槽底面加工有滾花有利于增大摩擦穩(wěn)定傳動。當(dāng)真空吸盤轉(zhuǎn)動時，雙帶開始循環(huán)傳動進(jìn)行輔助卷紙。原真空吸盤的結(jié)構(gòu)如圖3.1所示。

輔助卷紙裝置在隔膜紙成型插入機高速運行時出現(xiàn)不良情況，問題的根源是雙皮帶傳動與卷棒轉(zhuǎn)動速度不匹配，進(jìn)而影響進(jìn)紙、卷紙過程。若雙帶的傳動速度大于或小于卷棒旋轉(zhuǎn)的速度值都將會導(dǎo)致無法正常完成卷紙過程。開始通過采取調(diào)節(jié)馬達(dá)轉(zhuǎn)速無論如何都不能滿足帶傳動的速度和卷棒的旋轉(zhuǎn)速度匹配。

如果要使卷棒和雙皮帶的相對運動速度值近似為零，則需要讓雙帶在運轉(zhuǎn)過程中只和卷棒有力作用關(guān)系，其余各處受力可以忽略不計。這樣才能保證雙帶和卷棒速度匹配，進(jìn)而平穩(wěn)完成卷紙。為了消除真空轉(zhuǎn)盤這一動力源，需要將真空吸盤處的滑動摩擦消除，特殊真空吸盤結(jié)構(gòu)如圖3.2所示。

真空吸盤和雙平皮帶有多處接觸，并且這些都是滾動軸承。由于選用的是深溝球軸承[4]，其當(dāng)量摩擦系數(shù)最小，軸承內(nèi)圈固定在軸上，外圈可靈活轉(zhuǎn)動。隨著真空吸盤的逆時針轉(zhuǎn)動雙平皮帶所受到的力可以忽略不計，這樣隔膜紙成型過程平穩(wěn)高速。

隔膜紙成型時雙帶傳動的動力源是十多個高速旋轉(zhuǎn)的卷棒。卷棒驅(qū)動系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計后，固定在卷棒上的同步帶輪能穩(wěn)定高速旋轉(zhuǎn)，從而可帶動各卷棒平穩(wěn)高速地進(jìn)行順時針旋轉(zhuǎn)。然后卷棒的運動通過隔膜紙傳遞到平皮帶，平皮帶由于在多處受力而開始逆時針循環(huán)傳動以對隔膜紙成型起到不可缺少的輔助作用。

4.結(jié)束語

本帶傳動優(yōu)化設(shè)計原理簡明，操作方便，效果明顯。通過巧妙地應(yīng)用弧形齒同步帶傳遞動力，保證了隔膜紙成型插入機在卷紙成型及封底時各卷棒能平穩(wěn)高速地進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，為順利完成各工藝提供了可靠的動力源。輔助卷紙之帶傳動系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計，引入了嵌有深溝球軸承的特殊真空吸盤構(gòu)成新穎的帶傳動，其新在雙傳動帶作為傳動系統(tǒng)的受力物。隔膜紙成型插入機在高速運行時，卷棒和雙傳動帶能平穩(wěn)高速地進(jìn)行運轉(zhuǎn)有利于高質(zhì)量完成各工序。

參考文獻(xiàn)

[1] 濮良貴，紀(jì)名剛. 機械設(shè)計[M]. 高等教育出版社.2006.

[2] 方文中. 同步帶傳動[M].上?？茖W(xué)普及出版社.1993.

篇3

 

關(guān)鍵詞：　數(shù)控液壓　伺服系統(tǒng)　數(shù)控改造

 

一、引言 

 

液壓控制技術(shù)是以流體力學(xué)、液壓傳動和液力傳動為基礎(chǔ)，應(yīng)用現(xiàn)代控制理論、模糊控制理論，將計算機技術(shù)、集成傳感器技術(shù)應(yīng)用到液壓技術(shù)和電子技術(shù)中，為實現(xiàn)機械工程自動化或生產(chǎn)現(xiàn)代化而發(fā)展起來的一門技術(shù)，它廣泛的應(yīng)用于國民經(jīng)濟的各行各業(yè)，在農(nóng)業(yè)、化工、輕紡、交通運輸、機械制造中都有廣泛的應(yīng)用，尤其在高、新、尖裝備中更為突出。隨著機電一體化的進(jìn)程不斷加快，技術(shù)裝各的工作精度、響應(yīng)速度和自動化程度的要求不斷提高，對液壓控制技術(shù)的要求也越來越高，文章基于此，首先分析了液壓伺服控制系統(tǒng)的工作特點，并進(jìn)一步探討了液壓傳動的優(yōu)點和缺點和改造方向。 

 

二、液壓伺服控制系統(tǒng)原理 

 

目前以高壓液體作為驅(qū)動源的伺服系統(tǒng)在各行各業(yè)應(yīng)用十分的廣泛，液壓伺服控制具有以下優(yōu)點：易于實現(xiàn)直線運動的速度位移及力控制，驅(qū)動力、力矩和功率大，尺寸小重量輕，加速性能好，響應(yīng)速度快，控制精度高，穩(wěn)定性容易保證等。 

液壓伺服控制系統(tǒng)的工作特點：　(1)在系統(tǒng)的輸出和輸入之間存在反饋連接，從而組成閉環(huán)控制系統(tǒng)。反饋介質(zhì)可以是機械的，電氣的、氣動的、液壓的或它們的組合形式。(2)系統(tǒng)的主反饋是負(fù)反饋，即反饋信號與輸入信號相反，兩者相比較得偏差信號控制液壓能源，輸入到液壓元件的能量，使其向減小偏差的方向移動，既以偏差來減小偏差?！?3)系統(tǒng)的輸入信號的功率很小，而系統(tǒng)的輸出功率可以達(dá)到很大。因此它是一個功率放大裝置，功率放大所需的能量由液壓能源供給，供給能量的控制是根據(jù)伺服系統(tǒng)偏差大小自動進(jìn)行的。 

綜上所述，液壓伺服控制系統(tǒng)的工作原理就是流體動力的反饋控制。即利用反饋連接得到偏差信號，再利用偏差信號去控制液壓能源輸入到系統(tǒng)的能量，使系統(tǒng)向著減小偏差的方向變化，從而使系統(tǒng)的實際輸出與希望值相符。 

在液壓伺服控制系統(tǒng)中，控制信號的形式有機液伺服系統(tǒng)、電液伺服系統(tǒng)和氣液伺服系統(tǒng)。機液伺服系統(tǒng)中系統(tǒng)的給定、反饋和比較環(huán)節(jié)采用機械構(gòu)件，常用機舵面操縱系統(tǒng)、汽車轉(zhuǎn)向裝置和液壓仿形機床及工程機械。但反饋機構(gòu)中的摩擦、間隙和慣性會對系統(tǒng)精度產(chǎn)生不利影響。電液伺服系統(tǒng)中誤差信號的檢測、校正和初始放大采用電氣和電子元件或計算機，形成模擬伺服系統(tǒng)、數(shù)字伺服系統(tǒng)或數(shù)字模擬混合伺服系統(tǒng)。電液伺服系統(tǒng)具有控制精度高、響應(yīng)速度高、信號處理靈活和應(yīng)用廣泛等優(yōu)點，可以組成位置、速度和力等方面的伺服系統(tǒng)。 

 

三、液壓傳動帕優(yōu)點和缺點 

 

液壓傳動系統(tǒng)的主要優(yōu)點液壓傳動之所以能得到廣泛的應(yīng)用，是因為它與機械傳動、電氣傳動相比，具有以下主要優(yōu)點： 

1　液壓傳動是由油路連接，借助油管的連接可以方便靈活的布置傳動機構(gòu)，這是比機械傳動優(yōu)越的地方。例如，在井下抽取石油的泵可采用液壓傳動來驅(qū)動，以克服長驅(qū)動軸效率低的缺點。由于液壓缸的推力很大，且容易布置。在挖掘機等重型工程機械上已基本取代了老式的機械傳動，不僅操作方便，而且外形美觀大方。

2　液壓傳動裝置的重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、慣性小。例如相同功率液壓馬達(dá)的體積為電動機的12％～13％。液壓泵和液壓馬達(dá)單位功率的體積目前是發(fā)電機和電動機的1／10，可在大范圍內(nèi)實現(xiàn)無級調(diào)速。借助閥或變量泵、變量馬達(dá)可實現(xiàn)無級調(diào)速，調(diào)速范圍可達(dá)1：2000，并可在液壓裝置運行的過程中進(jìn)行調(diào)速。

3　傳遞運動均勻平穩(wěn)，負(fù)載變化時速度較穩(wěn)定。因此，金屬切削機床中磨床的傳動現(xiàn)在幾乎都采用液壓傳動。液壓裝置易于實現(xiàn)過載保護，使用安全、可靠，不會因過載而造成主件損壞：各液壓元件能同時自行，因此使用壽命長。液壓傳動容易實現(xiàn)自動化。借助于各種控制閥，特別是采用液壓控制和電氣控制結(jié)合使用時，能很容易的實現(xiàn)復(fù)雜的自動工作循環(huán)，而且可以實現(xiàn)遙控。液壓元件己實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、和通用化，便于設(shè)計、制造和推廣使用。 

液壓傳動系統(tǒng)的主要缺點：1液壓系統(tǒng)的漏油等因素，影響運動的平穩(wěn)性和正確性，使液壓傳動不能保證嚴(yán)格的傳動比：2液壓傳動對油溫的變化比較敏感，溫度變化時，液體勃性變化引起運動特性變化，使工作穩(wěn)定性受到影響，所以不宜在溫度變化很大的環(huán)境條件下工作：3為了減少泄漏以及滿足某些性能上的要求，液壓元件制造和裝配精度要求比較高，加工工藝比較復(fù)雜。液壓傳動要求有單獨的能源，不像電源那樣使用方便。液壓系統(tǒng)發(fā)生的故障不易檢查和排除。 

總之，液壓傳動的優(yōu)點是主要的，隨著設(shè)計制造和使用水平的不斷提高，有些缺點正在逐步加以克服。 

 

四、機床數(shù)控改造方向 

 

(一)加工精度。精度是機床必須保證的一項性能指標(biāo)。位置伺服控制系統(tǒng)的位置精度在很大程度上決定了數(shù)控機床的加工精度。因此位置精度是一個極為重要的指標(biāo)。為了保證有足夠的位置精度，一方面是正確選擇系統(tǒng)中開環(huán)放大倍數(shù)的大小，另一方面是對位置檢測元件提出精度的要求。因為在閉環(huán)控制系統(tǒng)中，對于檢測元件本身的誤差和被檢測量的偏差是很難區(qū)分出來的，反饋檢測元件的精度對系統(tǒng)的精度常常起著決定性的作用。在設(shè)計數(shù)控機床、尤其是高精度或太中型數(shù)控機床時，必須精心選用檢測元件。所選擇的測量系統(tǒng)的分辨率或脈沖當(dāng)量，一般要求比加工精度高一個數(shù)量級?？傊?，高精度的控制系統(tǒng)必須有高精度的檢測元件作為保證。 

(二)先局部后整體。確定改造步驟時，應(yīng)把整個電氣設(shè)備部分改造先分成若干個子系統(tǒng)進(jìn)行，如數(shù)控系統(tǒng)、測量系統(tǒng)、主軸、進(jìn)給系統(tǒng)、面板控制與強電部分等，待各系統(tǒng)基本成型后再互聯(lián)完成全系統(tǒng)工作。這樣可使改造工作減少遺漏和差錯。在每個子系統(tǒng)工作中，應(yīng)先做技術(shù)性較低的、工作量較大的工作，然后做技術(shù)性高的、要求精細(xì)的工作，做到先易后難、先局部后整體，有條不紊、循序漸進(jìn)。 

(三)提高可靠性。數(shù)控機床是一種高精度、高效率的自動化設(shè)備，如果發(fā)生故障其損失就更大，所以提高數(shù)控機床的可靠性就顯得尤為重要?？煽慷仁窃u價可靠性的主要定量指標(biāo)之一，其定義為：產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定時間內(nèi)，完成規(guī)定功能的概率。對數(shù)控機床來說，它的規(guī)定條件是指其環(huán)境條件、工作條件及工作方式等，例如溫度、濕度、振動、電源、干擾強度和操作規(guī)程等。這里的功能主要指數(shù)控機床的使用功能，例如數(shù)控機床的各種機能，伺服性能等。 

 

五、結(jié)語 

篇4

目前以高壓液體作為驅(qū)動源的伺服系統(tǒng)在各行各業(yè)應(yīng)用十分的廣泛，液壓伺服控制具有以下優(yōu)點：易于實現(xiàn)直線運動的速度位移及力控制，驅(qū)動力、力矩和功率大，尺寸小重量輕，加速性能好，響應(yīng)速度快，控制精度高，穩(wěn)定性容易保證等。

液壓伺服控制系統(tǒng)的工作特點：(1)在系統(tǒng)的輸出和輸入之間存在反饋連接，從而組成閉環(huán)控制系統(tǒng)。反饋介質(zhì)可以是機械的，電氣的、氣動的、液壓的或它們的組合形式。(2)系統(tǒng)的主反饋是負(fù)反饋，即反饋信號與輸入信號相反，兩者相比較得偏差信號控制液壓能源，輸入到液壓元件的能量，使其向減小偏差的方向移動，既以偏差來減小偏差。(3)系統(tǒng)的輸入信號的功率很小，而系統(tǒng)的輸出功率可以達(dá)到很大。因此它是一個功率放大裝置，功率放大所需的能量由液壓能源供給，供給能量的控制是根據(jù)伺服系統(tǒng)偏差大小自動進(jìn)行的。

綜上所述，液壓伺服控制系統(tǒng)的工作原理就是流體動力的反饋控制。即利用反饋連接得到偏差信號，再利用偏差信號去控制液壓能源輸入到系統(tǒng)的能量，使系統(tǒng)向著減小偏差的方向變化，從而使系統(tǒng)的實際輸出與希望值相符。

在液壓伺服控制系統(tǒng)中，控制信號的形式有機液伺服系統(tǒng)、電液伺服系統(tǒng)和氣液伺服系統(tǒng)。機液伺服系統(tǒng)中系統(tǒng)的給定、反饋和比較環(huán)節(jié)采用機械構(gòu)件，常用機舵面操縱系統(tǒng)、汽車轉(zhuǎn)向裝置和液壓仿形機床及工程機械。但反饋機構(gòu)中的摩擦、間隙和慣性會對系統(tǒng)精度產(chǎn)生不利影響。電液伺服系統(tǒng)中誤差信號的檢測、校正和初始放大采用電氣和電子元件或計算機，形成模擬伺服系統(tǒng)、數(shù)字伺服系統(tǒng)或數(shù)字模擬混合伺服系統(tǒng)。電液伺服系統(tǒng)具有控制精度高、響應(yīng)速度高、信號處理靈活和應(yīng)用廣泛等優(yōu)點，可以組成位置、速度和力等方面的伺服系統(tǒng)。

2、液壓傳動帕優(yōu)點和缺點

液壓傳動系統(tǒng)的主要優(yōu)點液壓傳動之所以能得到廣泛的應(yīng)用，是因為它與機械傳動、電氣傳動相比，具有以下主要優(yōu)點：

1液壓傳動是由油路連接，借助油管的連接可以方便靈活的布置傳動機構(gòu)，這是比機械傳動優(yōu)越的地方。例如，在井下抽取石油的泵可采用液壓傳動來驅(qū)動，以克服長驅(qū)動軸效率低的缺點。由于液壓缸的推力很大，且容易布置。在挖掘機等重型工程機械上已基本取代了老式的機械傳動，不僅操作方便，而且外形美觀大方。

2液壓傳動裝置的重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、慣性小。例如相同功率液壓馬達(dá)的體積為電動機的12％～13％。液壓泵和液壓馬達(dá)單位功率的體積目前是發(fā)電機和電動機的1／10，可在大范圍內(nèi)實現(xiàn)無級調(diào)速。借助閥或變量泵、變量馬達(dá)可實現(xiàn)無級調(diào)速，調(diào)速范圍可達(dá)1：2000，并可在液壓裝置運行的過程中進(jìn)行調(diào)速。

3傳遞運動均勻平穩(wěn)，負(fù)載變化時速度較穩(wěn)定。因此，金屬切削機床中磨床的傳動現(xiàn)在幾乎都采用液壓傳動。液壓裝置易于實現(xiàn)過載保護，使用安全、可靠，不會因過載而造成主件損壞：各液壓元件能同時自行，因此使用壽命長。液壓傳動容易實現(xiàn)自動化。借助于各種控制閥，特別是采用液壓控制和電氣控制結(jié)合使用時，能很容易的實現(xiàn)復(fù)雜的自動工作循環(huán)，而且可以實現(xiàn)遙控。液壓元件己實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、和通用化，便于設(shè)計、制造和推廣使用。

液壓傳動系統(tǒng)的主要缺點：1液壓系統(tǒng)的漏油等因素，影響運動的平穩(wěn)性和正確性，使液壓傳動不能保證嚴(yán)格的傳動比：2液壓傳動對油溫的變化比較敏感，溫度變化時，液體勃性變化引起運動特性變化，使工作穩(wěn)定性受到影響，所以不宜在溫度變化很大的環(huán)境條件下工作：3為了減少泄漏以及滿足某些性能上的要求，液壓元件制造和裝配精度要求比較高，加工工藝比較復(fù)雜。液壓傳動要求有單獨的能源，不像電源那樣使用方便。液壓系統(tǒng)發(fā)生的故障不易檢查和排除。

總之，液壓傳動的優(yōu)點是主要的，隨著設(shè)計制造和使用水平的不斷提高，有些缺點正在逐步加以克服。

3、機床數(shù)控改造方向

(一)加工精度。精度是機床必須保證的一項性能指標(biāo)。位置伺服控制系統(tǒng)的位置精度在很大程度上決定了數(shù)控機床的加工精度。因此位置精度是一個極為重要的指標(biāo)。為了保證有足夠的位置精度，一方面是正確選擇系統(tǒng)中開環(huán)放大倍數(shù)的大小，另一方面是對位置檢測元件提出精度的要求。因為在閉環(huán)控制系統(tǒng)中，對于檢測元件本身的誤差和被檢測量的偏差是很難區(qū)分出來的，反饋檢測元件的精度對系統(tǒng)的精度常常起著決定性的作用。在設(shè)計數(shù)控機床、尤其是高精度或太中型數(shù)控機床時，必須精心選用檢測元件。所選擇的測量系統(tǒng)的分辨率或脈沖當(dāng)量，一般要求比加工精度高一個數(shù)量級?？傊?，高精度的控制系統(tǒng)必須有高精度的檢測元件作為保證。

(二)先局部后整體。確定改造步驟時，應(yīng)把整個電氣設(shè)備部分改造先分成若干個子系統(tǒng)進(jìn)行，如數(shù)控系統(tǒng)、測量系統(tǒng)、主軸、進(jìn)給系統(tǒng)、面板控制與強電部分等，待各系統(tǒng)基本成型后再互聯(lián)完成全系統(tǒng)工作。這樣可使改造工作減少遺漏和差錯。在每個子系統(tǒng)工作中，應(yīng)先做技術(shù)性較低的、工作量較大的工作，然后做技術(shù)性高的、要求精細(xì)的工作，做到先易后難、先局部后整體，有條不紊、循序漸進(jìn)。

(三)提高可靠性。數(shù)控機床是一種高精度、高效率的自動化設(shè)備，如果發(fā)生故障其損失就更大，所以提高數(shù)控機床的可靠性就顯得尤為重要?？煽慷仁窃u價可靠性的主要定量指標(biāo)之一，其定義為：產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定時間內(nèi)，完成規(guī)定功能的概率。對數(shù)控機床來說，它的規(guī)定條件是指其環(huán)境條件、工作條件及工作方式等，例如溫度、濕度、振動、電源、干擾強度和操作規(guī)程等。這里的功能主要指數(shù)控機床的使用功能，例如數(shù)控機床的各種機能，伺服性能等。

4、結(jié)語

篇5

一、數(shù)控機床結(jié)構(gòu)及工作過程

數(shù)控機床由輸入、輸出裝置，數(shù)控裝置，可編程控制器，伺服系統(tǒng)，檢測反饋裝置和機床主機等組成，輸入裝置將不同加工信息傳遞給計算機。輸出指輸出內(nèi)部工作參數(shù)(含機床正常、理想工作狀態(tài)下的原始參數(shù)，故障診斷參數(shù)等)，一般在機床剛工作需輸出這些參數(shù)作記錄保存；待工作一段時間后，再將輸出與原始資料作比較、對照，可幫助判斷機床工作是否正常。數(shù)控裝置是數(shù)控機床的核心與主導(dǎo)，完成所有加工數(shù)據(jù)的處理、計算工作，最終實現(xiàn)數(shù)控機床各功能的指揮工作。可編程控制器對主軸單元實現(xiàn)控制，對程序中的轉(zhuǎn)速指令進(jìn)行處理而控制主軸轉(zhuǎn)速；管理刀庫，進(jìn)行自動刀具交換、選刀方式、刀具累計使用次數(shù)、刀具剩余壽命及刀具刃磨次數(shù)等管理；控制主軸正反轉(zhuǎn)和停止、準(zhǔn)停、切削液開關(guān)、卡盤夾緊松開、機械手取送刀等動作；還對機床外部開關(guān)進(jìn)行控制；對輸出信號(刀庫、機械手、回轉(zhuǎn)工作臺等)進(jìn)行控制。檢測反饋裝置由檢測元件和相應(yīng)的電路組成，主要是檢測速度和位移，并將信息反饋給數(shù)控裝置，實現(xiàn)閉環(huán)控制以保證數(shù)控機床的加工精度。

二、機床數(shù)控系統(tǒng)需要解決的幾個問題

機床由機械和電氣兩部分組成，在設(shè)計總體方案時應(yīng)從機電兩方面來考慮機床各種功能的實施方案。數(shù)控機床的機械要求和數(shù)控系統(tǒng)的功能都很復(fù)雜，所以更應(yīng)讓機、電溝通，揚長避短。機床控制系統(tǒng)選件、裝配、程序編制及操作都比較合理，精度和穩(wěn)定性都必須滿足使用要求。同時為便于調(diào)試和檢修，各項操作均應(yīng)設(shè)手動功能，如手動各軸快慢移動、主軸高低速旋轉(zhuǎn)、切削液及開關(guān)等。PLC按照邏輯條件進(jìn)行順序動作或按照時序動作，另外還有與順序、時序無關(guān)的按照邏輯關(guān)系進(jìn)行聯(lián)鎖保護動作的控制，PLC發(fā)展成了取代繼電器線路和進(jìn)行順序控制的主要產(chǎn)品，在機床的電氣控制中應(yīng)用也比較普遍。

在實際控制中要求對控制系統(tǒng)可變參數(shù)在線進(jìn)行修改，使用編程器可以方便、快速地改變原設(shè)定參數(shù)。但編程器一般不能交現(xiàn)場操作人員使用，所以，應(yīng)考慮開發(fā)其他簡便有效的方法，實現(xiàn)PLC的可變控制參數(shù)的在線修改。另外，為了防止電壓過高損壞PLC，電源輸入端應(yīng)加上壓敏電阻。為了防止過熱，PLC不許安裝在變壓器等發(fā)熱元件的正上方，變頻器須與PLC、伺服驅(qū)動器等保持一定距離。在元件間留有適當(dāng)空隙，利于散熱，并且在配電箱上安裝風(fēng)扇降溫。

三、PLC的數(shù)控機床定位伺服控制系統(tǒng)分析

數(shù)控機床是一種高精度、高效率的自動化設(shè)備，提高數(shù)控機床的可靠性就顯得尤為重要。可靠度是評價可靠性的主要定量指標(biāo)之一，其定義是產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定時間內(nèi)，完成規(guī)定功能的概率。必須選擇穩(wěn)定可靠的控制單元才能保證數(shù)控機床的正常、高效運行。

可編程邏輯控制器是該機床各項功能的邏輯控制中心，集成于數(shù)控系統(tǒng)中，主要是指控制軟件的集成化，而PLC硬件則在規(guī)模較大的系統(tǒng)中采取分布式結(jié)構(gòu)。伺服系統(tǒng)最高速度的選擇要考慮到機床的機械允許界限和實際加工要求，高速度固然能提高生產(chǎn)率，但對驅(qū)動要求也更高。全閉環(huán)伺服系統(tǒng)是將位置檢測元件置于被測坐標(biāo)軸的終端移動部件上，以檢測機械傳動鏈中的螺距誤差、間隙及各種干擾所造成的傳動誤差，并進(jìn)行反饋補償控制，從而提高機床的位置控制精度。在全閉環(huán)伺服控制系統(tǒng)中，對位置檢測元件和反饋元件的選擇很關(guān)鍵。感應(yīng)同步器具有精度高、重復(fù)性好、抗干擾能力強、耐油耐污及維護簡單等優(yōu)點，特別適合于高精度全閉環(huán)數(shù)控機床的工作場合。數(shù)控機床要求具備穩(wěn)定性、快速性和準(zhǔn)確性，而大型數(shù)控機床的機械傳動裝置轉(zhuǎn)動慣量較大，固有頻率低，要使其大大高于系統(tǒng)截止頻率很困難，全閉環(huán)包括該進(jìn)給系統(tǒng)軸幾乎所有不穩(wěn)定的非線性因素，調(diào)整不當(dāng)很容易使機床產(chǎn)生抖動現(xiàn)象。

篇6

關(guān)鍵詞 課程設(shè)計；教學(xué)改革；CAD技術(shù)

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2014）02-0047-02

Teaching Practice of Introducing CAD Technology into Course Design of Machinery Design//Xu Jing， Dong Yan

Abstract Aiming at the shortcomings of machinery design’s traditional teaching mode， the teaching reform of introducing CAD technology into course design of machinery design was proposed. The relevant teaching content of program design， Pro/E software and AutoCAD software organically integrated into course design. Practice shows that it helps to strengthen students’ computer application ability and comprehensive design ability.

Key words course design； teaching reform； CAD technology

1 引言

機械設(shè)計是機械類學(xué)生必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，是機械類教學(xué)計劃中的一門主要核心課程。機械設(shè)計課程設(shè)計是配合機械設(shè)計課程理論教學(xué)的一個重要實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的教學(xué)方法是選擇由機械設(shè)計課程所學(xué)過的大部分零部件所組成的機械傳動裝置或結(jié)構(gòu)較為簡單的機械作為課程設(shè)計題目。對課程設(shè)計的要求還停留在人工計算、手工繪圖階段，由于設(shè)計過程繁瑣、重復(fù)工作量大，教學(xué)效果一直不夠理想。

隨著計算機技術(shù)的廣泛應(yīng)用，如何利用先進(jìn)的設(shè)計方法和技術(shù)手段改進(jìn)傳統(tǒng)的教學(xué)方法，已為同行們所關(guān)注和追求。本文將根據(jù)機械設(shè)計課程設(shè)計教學(xué)大綱的要求，研究并實踐如何利用CAD技術(shù)將學(xué)生從枯燥、重復(fù)的手工設(shè)計計算中解脫出來，集中時間和精力用于方案設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計等創(chuàng)造性思維訓(xùn)練上，這樣不僅可以提高學(xué)生對課程設(shè)計的學(xué)習(xí)興趣，而且有助于培養(yǎng)學(xué)生先進(jìn)的設(shè)計理念，掌握現(xiàn)代的設(shè)計技術(shù)，以適應(yīng)計算機技術(shù)飛速發(fā)展的時代需求。

2 引入CAD技術(shù)的教改思路

機械設(shè)計課程設(shè)計的教學(xué)目的在于綜合運用機械設(shè)計以及其他相關(guān)已修課程的理論和生產(chǎn)實際知識進(jìn)行機械設(shè)計訓(xùn)練，通過學(xué)習(xí)和掌握通用機械零部件、機械傳動及一般機械設(shè)計的基本方法和步驟，培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計能力和分析問題、解決問題的能力。通常傳統(tǒng)的課程設(shè)計教學(xué)安排是集中在理論教學(xué)結(jié)束后2～3周內(nèi)進(jìn)行，由于時間緊、任務(wù)重，學(xué)生依樣畫虎，大部分時間和精力都用于計算和畫圖上，沒有足夠的時間進(jìn)行方案分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計，很多問題來不及思考就在匆忙中結(jié)束了課程設(shè)計。

針對這些問題，采用先分散后集中的教學(xué)模式，在理論教學(xué)的過程中，將C語言程序設(shè)計知識融合機械設(shè)計的教學(xué)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生利用課余時間逐步完成常用零部件的輔助設(shè)計；再在期末2～3周集中時間內(nèi)，利用零部件輔助設(shè)計程序和Pro/E軟件完成方案設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計；最后應(yīng)用AutoCAD軟件完成零件圖和裝配圖繪制，Word文檔完成設(shè)計說明書編寫。

合理安排CAD教學(xué)內(nèi)容 減速器設(shè)計是機械設(shè)計課程設(shè)計最常用的設(shè)計題目，涉及螺紋聯(lián)接、鍵聯(lián)接、齒輪傳動、蝸桿傳動、軸以及滾動軸承等各種零部件的設(shè)計計算，設(shè)計過程往往比較復(fù)雜，而且容易出錯。為此，在理論教學(xué)過程中，在講授常用零部件的設(shè)計準(zhǔn)則和計算方法的基礎(chǔ)上，有機地穿插計算機輔助設(shè)計教學(xué)內(nèi)容，啟發(fā)學(xué)生利用先修的C語言程序設(shè)計知識解決工程實際問題。

要熟練掌握零部件的設(shè)計過程和設(shè)計方法，必須正確理解設(shè)計公式和合理選擇設(shè)計參數(shù)。所以，設(shè)計參數(shù)的計算機處理是實現(xiàn)零部件計算機輔助設(shè)計的關(guān)鍵。在理論教學(xué)中，結(jié)合C語言程序設(shè)計課程有關(guān)數(shù)組等相關(guān)知識，重點補充設(shè)計參數(shù)計算機處理的教學(xué)內(nèi)容。以“齒輪傳動”一章為例，如齒輪傳動設(shè)計中涉及的設(shè)計參數(shù)有十幾個之多，但可以分為兩大類：一類是數(shù)表類，如齒向載荷分布系數(shù)KHβ；另一類是線圖類，如彎曲疲勞強度極限σFE。對于數(shù)表，可以通過編程轉(zhuǎn)化為數(shù)組，并按一定的查找法和插值法獲取所需設(shè)計參數(shù)值；對于線圖，可以求出直線方程或多項式擬合成曲線方程直接編入程序，通過計算得到所需設(shè)計參數(shù)，也可以先等分坐標(biāo)取值轉(zhuǎn)化為數(shù)表再進(jìn)行數(shù)組處理。由于數(shù)表和線圖的程序處理在C語言程序設(shè)計中是常見的基本訓(xùn)練，所以學(xué)生在練習(xí)過程中一點就通，感到得心應(yīng)手。

當(dāng)然，合理的教學(xué)安排是實施教學(xué)目的的必要手段。為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，倡導(dǎo)團隊的協(xié)作精神，對課程設(shè)計的先期分散教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行周密合理的安排。在完成“數(shù)表和線圖的計算機處理”教學(xué)單元后，要求學(xué)生共同編制某一個零部件的輔助設(shè)計程序。為了不增加負(fù)擔(dān)，又不人浮于事，將設(shè)計任務(wù)細(xì)化，責(zé)任落實到人，明確考核要求。通過實踐，學(xué)生不僅能夠使用C語言編制出僅輸出設(shè)計結(jié)果的簡單程序，而且部分計算機應(yīng)用能力較強的學(xué)生還能夠使用Visual Basic和Visual C++語言編制出具有人機交互功能的輔助計算軟件。

充分運用CAD技術(shù)手段 隨著CAD技術(shù)的突飛猛進(jìn)，計算機輔助設(shè)計已經(jīng)成為現(xiàn)代企業(yè)必不可少的設(shè)計手段。為了適應(yīng)現(xiàn)代企業(yè)對機械CAD人才的需求，在機械專業(yè)的課程體系中設(shè)置了不少計算機應(yīng)用課程，如計算機繪圖、C語言程序設(shè)計和三維實體建模技術(shù)等，但不同的教師擔(dān)任不同的課程，由于課時有限，往往只著眼于本課程知識點的掌握，無暇顧及課程間的聯(lián)系及應(yīng)用。因此，在機械設(shè)計課程設(shè)計中引導(dǎo)學(xué)生充分利用CAD技術(shù)解決工程設(shè)計問題，將成為幫助學(xué)生掌握現(xiàn)代設(shè)計方法和先進(jìn)技術(shù)手段的有效途徑。鑒于學(xué)生已先修計算機繪圖和三維實體建模技術(shù)課程，對AutoCAD和Pro/E軟件的主要特性和基本功能的掌握已有一定的基礎(chǔ)，因此，在課程設(shè)計集中的2～3周內(nèi)要求學(xué)生充分利用該兩軟件完成減速器的設(shè)計。

1）零部件的三維實體建模。Pro/E是CAD/CAM/CAE等領(lǐng)域廣泛使用的三維設(shè)計軟件。創(chuàng)建三維實體模型是利用Pro/E進(jìn)行機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的首要任務(wù)，三維實體是創(chuàng)建零件工作圖、總體裝配圖及機械運動仿真等后續(xù)工作的基礎(chǔ)。因此，要求學(xué)生先由零部件輔助設(shè)計程序得到零件的結(jié)構(gòu)尺寸，再利用Pro/E的實體建模和特征造型功能創(chuàng)建出齒輪、軸、箱座、箱蓋、軸承、端蓋等零部件的三維實體模型。對于減速器中結(jié)構(gòu)相似、尺寸不同的零件，可利用Pro/E參數(shù)化的模型修改功能，通過修改設(shè)計模型的參數(shù)值來改變設(shè)計意圖，實現(xiàn)三維實體的自動更新。

2）減速器的虛擬裝配。裝配是依照一定的順序把滿足特定關(guān)系的元件（零件或部件）裝配成組件的過程。裝配件中各個元件的空間定位關(guān)系是進(jìn)行裝配設(shè)計的關(guān)鍵。完成減速器所有零部件的三維實體建模后，要求學(xué)生利用Pro/E的裝配功能模塊和應(yīng)用程序模塊，通過【組件】和【裝配】命令，設(shè)置基礎(chǔ)零件，添加裝配約束和連接定義，完成減速器組件的裝配。由于Pro/E使用全相關(guān)的單一數(shù)據(jù)庫，因此，在組件裝配后可以在零件模塊和組件模塊中反復(fù)修改設(shè)計結(jié)果，從而實現(xiàn)方案設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化。再通過【應(yīng)用程序】/【機構(gòu)】命令，定義齒輪副連接，定義伺服電動機，對減速器進(jìn)行運動分析及仿真。

3）二維工程圖的創(chuàng)建。工程上通常使用一組二維視圖（工程圖）來表達(dá)一個復(fù)雜零件或組件，而Pro/E的繪圖功能模塊提供了強大的工程圖設(shè)計功能。因此，要求學(xué)生利用Pro/E完成零件的三維造型和減速器的裝配后，使用繪圖模塊將三維造型圖轉(zhuǎn)換成二維工程圖，主要步驟如下。

①設(shè)置繪圖環(huán)境。單擊【工具】【選項】命令，打開【選項】對話框，取消對【僅顯示從文件加載的選項】復(fù)選框的選擇，在“當(dāng)前會話”中找到“drawing_setup_file”選項更改其值為“*.dtl”，單擊【添加/更改】按鈕，單擊【確定】按鈕完成配置，并保存該配置留用。

②進(jìn)入繪圖環(huán)境。單擊【新建】【繪圖】命令，去掉【使用缺省模版】選項的小勾，單擊【確定】按鈕，出現(xiàn)的【新制圖】對話框中，再單擊【瀏覽】按鈕，將需要創(chuàng)建二維視圖的三維模型文件打開調(diào)入，指定模版，單擊【確定】按鈕進(jìn)入繪圖環(huán)境。

③創(chuàng)建基本視圖。由步驟②得到Pro/E繪圖環(huán)境下的三視圖，打開菜單欄【視圖移動鎖定】，調(diào)整視圖布局和投影關(guān)系。在主視圖上雙擊鼠標(biāo)，出現(xiàn)“繪圖視圖”界面，在【類別】選項上選擇【比例】，確定【定制比例】的數(shù)值。

④轉(zhuǎn)換成AutoCAD工程圖。將利用Pro/E繪圖環(huán)境下創(chuàng)建的二維工程圖，單擊【文件】，選擇【保存副本】，選擇文件類型“*.dwg”，單擊【確定】，生成AutoCAD文件。

最后，要求學(xué)生使用比較熟悉的二維繪圖軟件AutoCAD，

通過其編輯、修改和標(biāo)注等命令，完成減速器的裝配圖和零件圖。

3 結(jié)論

CAD技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展使機械產(chǎn)品設(shè)計的傳統(tǒng)模式發(fā)生了深刻變化，同樣對機械專業(yè)的課程教學(xué)帶來新的挑戰(zhàn)與機遇。將CAD技術(shù)引入機械設(shè)計課程設(shè)計的教學(xué)實踐，不僅有助于培養(yǎng)學(xué)生的綜合設(shè)計能力、創(chuàng)新能力和運用知識解決工程實際問題的能力，有助于提高課程設(shè)計的技術(shù)含量和教學(xué)質(zhì)量，而且徹底改變了傳統(tǒng)的教學(xué)模式和設(shè)計方法，促進(jìn)了機械設(shè)計課程教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段和教學(xué)方法的改革和創(chuàng)新，促進(jìn)了機械學(xué)科的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]何秋梅.Pro/E軟件在《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程教學(xué)與課程設(shè)計中的應(yīng)用[J].裝備制造技術(shù)，2013（2）：198-200.

[2]袁野.Pro/E在小型電機減速器設(shè)計中的應(yīng)用[J].機械研究與應(yīng)用，2007（8）：100-101.

[3]鄭漢波.基于Pro/Engineer零件的三維建模和二維工程圖創(chuàng)建方法[J].咸寧學(xué)院學(xué)報，2011（12）：70-72.

[4]凌丹.CAD技術(shù)在《機械設(shè)計》課程設(shè)計中的應(yīng)用[J].實驗科學(xué)與技術(shù)，2005（10）：51-52.

[5]咸斌.與現(xiàn)代CAD技術(shù)相結(jié)合的機械設(shè)計基礎(chǔ)教學(xué)方法研究[J].鹽城工學(xué)院學(xué)報，2005（6）：72-75.

篇7

關(guān)鍵詞：蝸桿蝸輪；自鎖；磨損

中圖分類號：TH132 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A0. 引言

蝸輪蝸桿傳動是機械傳動中不可缺少的傳動布置形式，升降臺的升降傳動中使用蝸輪蝸桿傳動可以防止臺面的自動回落。

1. 蝸輪蝸桿機構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)

蝸桿傳動由蝸輪和蝸桿組成。通常情況下，蝸桿與蝸輪軸線方向的角度為90°，所以，蝸桿蝸輪機構(gòu)被應(yīng)用在交錯軸間的運動。

2. 蝸桿蝸輪機構(gòu)的自鎖性

蝸桿蝸輪機構(gòu)一方面具有結(jié)構(gòu)緊湊、穩(wěn)定的傳動比、工作性能可靠等優(yōu)良的特點，而且另一方面還具有蝸桿蝸輪的主動件變化的反向造成蝸桿蝸輪自鎖的現(xiàn)象。在起重裝置的機械中，為了利用蝸桿機構(gòu)的自鎖性能，一般采用蝸輪蝸桿機構(gòu)，目的是為了使起吊的重物可以非常穩(wěn)定地在空中實現(xiàn)短暫靜止。為了充分地估計機構(gòu)傳動的自鎖性，必須要弄清楚蝸桿蝸輪自鎖性的內(nèi)在關(guān)系。

2.1 自鎖性問題的提出

蝸桿蝸輪機構(gòu)被廣泛地應(yīng)用在機械行業(yè)的減速機構(gòu)中。對于要求利用蝸桿蝸輪機構(gòu)自鎖性的機械裝置系統(tǒng)中，確定蝸輪蝸桿的自鎖性成為了一個非常關(guān)鍵的因素。在生產(chǎn)生活實際的應(yīng)用中，自鎖性能經(jīng)常又是很難掌握的。在保溫罩上升的過程中，斷開電動機的電源，機構(gòu)會馬上發(fā)生自鎖現(xiàn)象，保溫罩不會下降。然而，當(dāng)切斷電動機的電源時，保溫罩開始往下運動，機構(gòu)僅僅只是有些時候發(fā)生自鎖現(xiàn)象，有些時候卻不會發(fā)揮自鎖現(xiàn)象，保溫罩甚至?xí)a(chǎn)生高速度下降的情況，根本就失去了機構(gòu)本身的自鎖能力。

2.2 自鎖條件分析

對于具有自鎖性的蝸桿蝸輪機構(gòu)而言，機械類的教科書上是這樣定義的：“當(dāng)以蝸輪為主動件時，并且蝸桿蝸輪機構(gòu)的導(dǎo)程角小于摩擦角，機構(gòu)將會發(fā)生自鎖現(xiàn)象。”自鎖現(xiàn)象的發(fā)生和兩個量的相對大小有關(guān)系：一個是蝸輪作用在蝸桿上的摩擦角β，另一個是蝸桿的升角α。

2.2.1 升角α

就蝸桿的升角α而言，它是通過蝸桿的幾何參數(shù)來確定的。蝸桿的升角為一個定值。記蝸桿的頭數(shù)為，特性系數(shù)為q，模數(shù)為m，得：

升角α與特性系數(shù)q的對應(yīng)關(guān)系見表1（Z1=1）。

摩擦角β與物體之間的摩擦力F?和法向約束反力FN的比值有關(guān)，即摩擦系數(shù)?，即

β與哪些因素有關(guān)？對于一個具體的蝸輪蝸桿機構(gòu)來講，摩擦系數(shù)會不會是某一個常數(shù)？接下來就著重來研究這些具體的問題。摩擦角β的大小由摩擦系數(shù)?來定，不同材料的蝸桿蝸輪的摩擦系數(shù)見表1。

根據(jù)表1的數(shù)據(jù)可以得出：

（1）蝸桿蝸輪的相互匹配的材料的不同，他們之間的摩擦系數(shù)就會有很大的差別。如表1中所示，鋼與鑄鐵的配合而產(chǎn)生的摩擦系數(shù)比較大，鋼與黃銅的配合的摩擦系數(shù)比較小。因為蝸輪蝸桿機構(gòu)之間會產(chǎn)生非常大的滑動速度，所以，蝸桿蝸輪機構(gòu)傳動時會產(chǎn)生大量的熱量從而導(dǎo)致蝸桿蝸輪的輪齒很大的磨損。鑒于此種情況，一般選用摩擦系數(shù)比較小的黃銅與鋼來制造蝸輪蝸桿機構(gòu)。

（2）摩擦系數(shù)?受到材料表面質(zhì)量的影響，由不同的材料制造而成的蝸桿蝸輪，相互之間的摩擦系數(shù)?在一定的范圍內(nèi)變化。也就是說，即使配對的蝸桿蝸輪相同的材料，摩擦系數(shù)?也會因為表面狀態(tài)的不同而不同。材料的表面質(zhì)量越差，摩擦系數(shù)?就會越大，相對應(yīng)的摩擦角β也就會變得越大，機構(gòu)就更容易自鎖。另一方面，材料的表面質(zhì)量越好，蝸輪與蝸桿之間的摩擦系數(shù)?就會變得越小，摩擦角就會越小，機構(gòu)不容易發(fā)生自鎖現(xiàn)象。

（3）摩擦系數(shù)也會受到材料的表面的狀態(tài)的影響。使用蝸桿蝸輪機構(gòu)傳動的過程中，為了盡可能地減少蝸桿蝸輪輪齒間相對滑動帶來的輪齒間的磨損，一般情況下，應(yīng)該將蝸桿蝸輪傳動機構(gòu)安置在油中。所以，機構(gòu)很難發(fā)生自鎖。

（4）蝸輪蝸桿構(gòu)成的摩擦副之間的接觸壓力P的變化會導(dǎo)致摩擦系數(shù)?的變化。接觸壓力P和摩擦系數(shù)?之間的關(guān)系可以由表2查得。

由以上研究的影響摩擦系數(shù)的各種因素可以得出：摩擦角β不但與蝸桿蝸輪機構(gòu)的嚙合表面的粗糙度、情況等有關(guān)，而且與減速器的工作條件（有無相對速度及相對速度的大小，輪齒嚙合部位的接觸壓力等）有關(guān)。摩擦角β會隨著工作條件和自身狀態(tài)的改變而改變。所以得出結(jié)論：摩擦角β是個變量。

3. 蝸輪蝸桿中心安裝誤差所致的自鎖失效分析

3.1 蝸輪外部受力分析

外力施加給蝸輪的轉(zhuǎn)矩T=FLcosγ根據(jù)升降臺的尺寸和舉升重物分析，當(dāng)曲柄角度處于的第Ⅰ象限或者第Ⅱ象限的某一角度時，T有最大值。

3.2 蝸輪蝸桿自身受力分析

法向力Fn為蝸輪面反作用在蝸桿嚙合點P的作用力，該法向力垂直指向此處的齒廓，為了更加有效地分析蝸桿蝸輪的受力情況，將蝸桿蝸輪的作用力定義為分力Ft、Fr、Fa。

各個力的絕對值為：

受力分布情況如圖1所示。

3.3 安裝位置偏移對受力的影響分析

均存在安裝偏差而且偏差超過允許范圍，或者偏向左側(cè)，或者偏向右側(cè)。

如果蝸桿是逆時針方向旋轉(zhuǎn)，則蝸輪的旋向為自外向里旋轉(zhuǎn)，此時蝸輪的接觸斑點偏左，蝸輪齒面的磨損左側(cè)比右側(cè)嚴(yán)重。經(jīng)過嚴(yán)重地磨損后，蝸輪的螺旋角會變大。這種偏置方式的安裝同樣導(dǎo)致了蝸桿的磨損并且加重了金屬膠合現(xiàn)象的發(fā)生，即導(dǎo)程角變大。

4. 振動對自鎖的影響及對策

振動的發(fā)生會給自鎖的蝸桿蝸輪機構(gòu)造成極大危害，加速自鎖蝸桿機構(gòu)的磨損，使得蝸輪和蝸桿的軸線偏離原有位置，導(dǎo)致蝸桿與蝸輪的輪齒非正常地嚙合。綜上所述，對于自鎖的蝸桿機構(gòu)而言應(yīng)該合理布置蝸桿與蝸輪的位置，減小因振動對機構(gòu)的作用。

結(jié)語

蝸輪蝸桿機構(gòu)傳動的摩擦系數(shù)是一個在一定的范圍內(nèi)變動的值，摩擦系數(shù)與加工制造蝸桿蝸輪的材料、蝸輪與蝸桿配合處的輪齒表面粗糙度、輪齒之間的相互作用力、相對滑動速度的存在與否等因素有關(guān)。

參考文獻(xiàn)

篇8

關(guān)鍵詞：齒輪泵；運動仿真；模態(tài)分析

中圖分類號：S219.032.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：0439-8114（2013）03-0688-03

齒輪泵因結(jié)構(gòu)簡單緊湊、體積小、質(zhì)量輕、自吸性能好、便于維護修理、成本低等特點廣泛運用于石油、化工、礦山、農(nóng)業(yè)機械等行業(yè)，為油類介質(zhì)的傳輸、增壓、燃油噴射等提供動力輸出。拖拉機作為重要的農(nóng)業(yè)耕作動力輸出機械，在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中發(fā)揮著重要的作用；而齒輪泵作為為拖拉機液壓系統(tǒng)提供加壓液體的裝置，其工作狀態(tài)和性能直接影響著拖拉機動力輸出的穩(wěn)定性，是影響拖拉機作業(yè)性能的主要因素。

為此，基于SolidWorks軟件對齒輪泵體零件結(jié)構(gòu)特征造型進(jìn)行了設(shè)計，將復(fù)雜的零件結(jié)構(gòu)分解成SolidWorks所能建立的基本特征要素，選用合理的順序進(jìn)行建模，通過SolidWorks軟件的Simulation模塊對齒輪泵用齒輪進(jìn)行了模態(tài)分析，計算得出其固有振動頻率和振型，為進(jìn)一步研究齒輪的動力學(xué)仿真和結(jié)構(gòu)分析提供了依據(jù)。

1 齒輪泵的結(jié)構(gòu)特征造型

在進(jìn)行齒輪泵整體設(shè)計過程中，齒輪參數(shù)設(shè)計是關(guān)鍵，為了獲得完整的齒輪輪齒及獲得給定齒數(shù)的齒輪，需解決的關(guān)鍵問題就是如何精確繪制齒輪輪廓線，通過漸開線方程創(chuàng)建齒形，通過拉伸、陣列等操作實現(xiàn)齒輪的創(chuàng)建，具體實施過程如下。

1.1 齒輪泵齒輪參數(shù)的確定[1]

1）工作參數(shù)。以現(xiàn)有拖拉機外嚙合圓柱形齒輪泵為例，其基本參數(shù)有主軸轉(zhuǎn)速（1 450～1 650）r/min，配套動力8.7 kW，額定工作壓力10 MPa；

2）齒輪結(jié)構(gòu)參數(shù)。采用硬齒面，45鋼，齒數(shù)Z1=Z2=19，壓力角α=20°，齒頂高系數(shù)ha=1，齒頂間距系數(shù)C*=0.25，齒寬b=24 mm，變位系數(shù)X1=X2=0.33，中心距a=45 mm。

1.2 齒輪泵體零部件三維實體建模

利用SolidWorks的參數(shù)化特征建立齒輪嚙合的實體模型，為了便于計算和施加邊界條件，將實體模型簡化，其中常用標(biāo)準(zhǔn)件是通過SolidWorks的標(biāo)準(zhǔn)件庫“Tool box”按照相關(guān)尺寸參數(shù)設(shè)置簡化其建模過程，通過拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描等操作完成。

2 基于SolidWorks的齒輪泵虛擬裝配

在SolidWorks軟件的基礎(chǔ)上，在裝備環(huán)境下對齒輪泵各部分零部件進(jìn)行約束提取、裝配路徑定義、裝配序列規(guī)劃模塊、裝配過程仿真模塊坐標(biāo)系定義和干涉等過程，其建模系統(tǒng)裝配方框圖如圖1。

對齒輪泵零部件或組件通過一定的約束方式集合在一起，通過插入零部件、對齊、相切、同心等約束方法進(jìn)行裝配，生成的總裝配模型如圖2[2，3]。

3 齒輪泵的干涉檢驗與運動仿真

3.1 干涉檢驗

由于在齒輪泵裝配過程中各零部件的安裝是通過約束固定，在進(jìn)行運動仿真過程中各零部件之間存在著干涉現(xiàn)象，尤其主從動齒輪嚙合傳動更是如此，在SolidWorks中可以進(jìn)行產(chǎn)品裝配關(guān)系的干涉檢驗，為了保證機構(gòu)運動仿真過程的順利進(jìn)行，對已裝配的產(chǎn)品要進(jìn)行干涉檢驗[4]。在裝配模式下運用模型分析功能模塊，選擇全局干涉選項可以進(jìn)行干涉分析，通過分析得各零部件之間的干涉體積為0.012 5 mm3，且兩外嚙合齒輪的齒頂與內(nèi)齒輪的齒根過渡曲線部分接觸，或者兩齒輪的齒頂過渡曲線干涉部分接觸。其主要原因是由于生成齒輪漸開線的輔助計算公式存在的舍入誤差，這種情況可以根據(jù)精度的選擇來加以控制。

3.2 齒輪泵動態(tài)仿真檢驗

在SolidWorks系統(tǒng)的motion環(huán)境中采用（機械）功能檢驗裝配件之間相互運動的模擬情況；仿真主要是參照幾個關(guān)鍵運動參量進(jìn)行，其中包括位置點的確定、速度以及加速度隨時間的運動軌跡曲線變化情況；通過定義齒輪副、伺服電機等設(shè)置，根據(jù)各零件的運動形態(tài)及彼此間的相對運動情況，運用運動（分析）命令進(jìn)行機構(gòu)運動仿真，通過選取齒輪齒頂圓上任意點作為特征點分析得到速度與時間、加速度與時間變化的關(guān)系結(jié)果，通過仿真分析顯示齒輪泵的速度與加速度基本恒定，呈線性變化，說明受到共振影響比較小，除此之外齒輪泵還可以根據(jù)連接形式、介質(zhì)壓力和流量、負(fù)載，模擬分析徑向力不平衡、端面泄露及困油等現(xiàn)象。

4 齒輪泵用齒輪模態(tài)分析

通過三維實體建模技術(shù)對齒輪進(jìn)行建模，但由于齒輪輪廓線屬于漸開線齒形，因此首先應(yīng)用漸開線方程創(chuàng)建單個齒輪齒形面，再通過圓周陣列出所有齒面，啟用SolidWorks Simulation 插件對齒輪進(jìn)行模態(tài)分析，定義新算例為頻率分析。

創(chuàng)建模態(tài)分析的單元類型為三維實體單元劃分網(wǎng)絡(luò)；在網(wǎng)絡(luò)劃分中采用了smart mesh方法，齒輪材料使用普通碳素鋼，彈性模量“EX”=2.1×105 MPa、泊松比“PRXY”=0.3、密度“Density”=7.8×10-9 t/mm3，對齒輪軸孔內(nèi)表面進(jìn)行約束，齒輪約束有限元模型如圖3所示，提取模態(tài)階數(shù)為5階，采用Lanczos算法開始計算。

查看分析結(jié)果，對各階模態(tài)振型進(jìn)行動畫顯示如圖4所示，可以看出第一階模態(tài)齒輪做徑向齒輪沿徑向伸縮，端面出現(xiàn)多邊形振型，軸向基本無振動，頻率為84 210 Hz；第二階模態(tài)軸向的振動表現(xiàn)為收縮成傘狀振型傘形對折振動，頻率為91 031 Hz；第三階模態(tài)為軸向無振動，在端面上為圓周方向的圓周振動，頻率為93 036 Hz；第四階模態(tài)主要表現(xiàn)為軸向出現(xiàn)規(guī)則波浪振型，在端面上為規(guī)則多邊形的對折振型，頻率為97 135 Hz；第五階為軸向無振動，在各端面上表現(xiàn)為相對扭轉(zhuǎn)的振型，頻率為99 017 Hz，各階振動頻率與振型統(tǒng)計見表1。

5 齒輪固有頻率測試

通常測試齒輪固有頻率的方法有敲擊法和共振法兩種，此次試驗采用敲擊法[4，5]，具體測量方法為：將壓電式加速度傳感器貼到被測試齒輪端面一側(cè)，將所測齒輪用線性彈性非常小的細(xì)繩懸吊，敲擊齒輪的另一端，當(dāng)傳感器感受到振動時，由傳感器的輸出端引出輸出電量，輸出到電荷放大器，而電荷放大器輸出的是與加速度呈一定比例的電壓信號。此信號在示波器上顯示的是電壓、頻率變化波形情況，將所測信號輸入數(shù)據(jù)分析軟件，進(jìn)行頻譜分析處理可以得到所測齒輪振動模態(tài)參數(shù)（振型、頻率、阻尼等），測試系統(tǒng)如圖5，測試結(jié)果見表2。從表2可知，模擬分析結(jié)果和試驗測試結(jié)果基本吻合，說明利用SolidWorks Simulation模塊對齒輪進(jìn)行動力學(xué)分析的結(jié)果基本正確。

6 小結(jié)

應(yīng)用SolidWorks軟件可以方便、高效地建立齒輪泵的三維模型及虛擬裝配，并通過添加驅(qū)動裝置、運動副、約束自由度實現(xiàn)了齒輪泵的運動仿真，并對齒輪泵進(jìn)行干涉檢測，提高了工作效率，降低了產(chǎn)品成本，為齒輪泵的設(shè)計提供了一種高效途徑。

通過SolidWorks Simulation仿真模塊對齒輪進(jìn)行分析計算，得到齒輪的固有諧振頻率且利用動態(tài)顯示可以觀察齒輪的振型、變形、位移分布狀態(tài)，結(jié)果非常直觀，在齒輪傳動系統(tǒng)的設(shè)計中考慮齒輪固有頻率和振型，避免齒輪系統(tǒng)發(fā)生共振，影響傳動效率。

試驗測量結(jié)果表明，固有頻率只取決于振動系統(tǒng)本身的參數(shù)，敲擊力度的大小決定了振幅的大小，齒輪在不同振型的頻率有限元仿真結(jié)果與試驗測試結(jié)果基本一致。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張青元，呂新民.拖拉機齒輪泵輪齒接觸的有限元分析[J].農(nóng)機化研究，2012（5）：34-37.

[2] 胡仁喜，路純紅，劉昌麗，等.SolidWorks 2010機械設(shè)計完全實例教程[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010.

[3] 張忠將.SolidWorks 2011機械設(shè)計完全實例教程[M].北京：機械工業(yè)出版社，2012.

篇9

關(guān)鍵詞：皺，縐，棉，綿，錦綸，尼龍，連鎖，聯(lián)鎖，渦輪，蝸輪，電動機，馬達(dá)

中圖分類號：N04；TS1　文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A　文章編號：1673―8578(2011)04―0042―03

自古以來，紡織業(yè)就一直伴隨著人類文明發(fā)展的整個過程?，F(xiàn)在紡織品本身也早已超出了穿衣保暖、遮體御寒的基本功能，而拓展為服用紡織品、家用紡織品和產(chǎn)業(yè)用紡織品三大類別。服用紡織品正在向著充分體現(xiàn)功能性、環(huán)保性和藝術(shù)性的方向發(fā)展；隨著城鄉(xiāng)居民住房條件的不斷改善，特別是和諧社會理念的不斷倡導(dǎo)，家用紡織品消費需求不斷升級，保健化、園藝化、布藝化、風(fēng)格化成為家用紡織品締造的主題；產(chǎn)業(yè)用紡織品也正以前所未有的勢頭在軍事、航空、生物醫(yī)藥、保健、信息、電子、汽車和運輸、建材、體育用品、環(huán)保、農(nóng)業(yè)、海洋業(yè)等諸多領(lǐng)域中得到更廣泛的應(yīng)用。與此同時，紡織行業(yè)的從業(yè)人員日益增加，對紡織知識的需求與日俱增，因此相關(guān)的教科書、培訓(xùn)教材、生產(chǎn)技術(shù)類圖書及專業(yè)雜志等出版物也相應(yīng)增多。

筆者在編輯加工書稿時，發(fā)現(xiàn)一些紡織名詞的使用存在錯誤和不規(guī)范的現(xiàn)象。在紡織類專業(yè)書稿中，常常把生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)設(shè)備一起講，實踐性較強。但是，由于不同作者和編輯的知識面寬窄不一，對于一些名詞往往分不清楚。同時，又由于常用的工具書也沒有收錄這些相關(guān)的專業(yè)名詞，所以，就給人一種錯覺：《現(xiàn)代漢語詞典》(以下簡稱《現(xiàn)漢》)沒有收錄的就是錯誤的，以至于在書稿中出現(xiàn)一些不該出的錯誤。現(xiàn)列舉分析一些紡織類書稿中常用且易混淆的名詞，包括幾組《現(xiàn)漢》中未收錄的，但在行業(yè)中常用的專業(yè)名詞，希望能為同行提供一些幫助，以達(dá)到利于交流、正確理解紡織知識的目的。

1.皺、縐

從紡織材料學(xué)方面講，織物被搓揉擠壓時發(fā)生的塑性彎曲變形產(chǎn)生的折痕稱作皺，織物抵抗此類折皺的能力叫作抗皺性。在紡織品生產(chǎn)中，有時為了使織物達(dá)到一定的外觀效果，通常采用對織物進(jìn)行煮練、漂白、烘干、染整等工藝手段，使平紋織物表面具有縱向均勻的皺紋，成為縐布(縐紗)。有時，也利用織物的原組織或變化組織為基礎(chǔ)組織，使織物表面具有錯綜浮沉、分散且規(guī)律不明顯的小顆粒外觀的縐組織。還有利用不同捻度、不同捻向的紗線配置，利用經(jīng)緯紗線張力大小差異，利用不同原料在整理中的收縮性能差異產(chǎn)生縐效應(yīng)?？U類織物具有較好的抗皺性。

有了上面的解釋，我們不難理解皺與縐的區(qū)別：皺是紡織品使用者不想要的結(jié)果，而縐是紡織品使用者想要的效果。包含這兩個字的常見名詞有起皺、皺紋、抗皺性、縐布、縐紗、縐組織、樹皮縐、縐紋呢、雙縐、花縐、緞背縐等。

2.棉、綿

棉指的是棉花、棉纖維；綿指的是天然絲纖維，《現(xiàn)漢》上第一個義項就是絲綿。棉紡工程就是原棉或一定長度的化學(xué)纖維和混合原料經(jīng)機械加工成為紗線的工藝過程。棉紡工程的工藝過程有抓棉、開棉、混棉、梳棉等，其相應(yīng)的設(shè)備有抓棉機、開棉機、混棉機、梳棉機等。絹紡工程就是把天然絲纖維加工成為紗線的工藝過程。絹紡工程分為三個階段：精練、制綿、紡紗，在后兩個階段才稱天然絲纖維為綿，如精干綿、開綿、切綿、梳綿、落綿、混綿、綿條等，其相應(yīng)的設(shè)備有開綿機、切綿機、梳綿機、落綿機等。棉和綿都作為紡織材料，它們在紡織類書稿里碰面的機會較多，既要區(qū)別兩者在含義上的不同，又要區(qū)別兩者在字形上的不同。棉和綿的區(qū)別關(guān)鍵是：在涉及棉纖維、棉型化學(xué)纖維的加工流程、加工機械和產(chǎn)品(半成品、織物等)等時候都用棉；而在涉及天然絲纖維的加工流程、加工機械和產(chǎn)品(半成品、織物等)等時候都用綿。

3.尼龍、錦綸

尼龍學(xué)名為聚酰胺纖維，原為美國杜邦公司所注冊的商品名。錦綸是中國對聚酰胺類纖維的統(tǒng)稱_3j。一般聚酰胺纖維作為紡織纖維時稱錦綸，而用作其他工業(yè)材料時稱尼龍。在加工紡織類書稿時要注意根據(jù)不同內(nèi)容，恰當(dāng)?shù)剡x擇詞語，如錦棉混紡、錦綸襪、錦綸帶、錦綸地毯絲、錦綸縫紉線、尼龍?zhí)住⒛猃埌?、尼龍墊塊、尼龍滑輪、尼龍管等。

4.連鎖、聯(lián)鎖

連鎖，《現(xiàn)漢》這樣解釋：“一環(huán)扣一環(huán)，像鎖鏈似的，形容連續(xù)不斷，如連鎖反應(yīng)、連鎖商店?！薄冬F(xiàn)漢》沒有收錄聯(lián)鎖?！掇o?！愤@樣解釋聯(lián)鎖：“一般指技術(shù)設(shè)備上的相互控制裝置。特指鐵路信號聯(lián)鎖設(shè)備。有電氣集中聯(lián)鎖、電鎖器聯(lián)鎖等多種型式。用以使道岔、信號機等相關(guān)設(shè)備之間建立相互制約的關(guān)系，協(xié)作動作，保證列車運行和調(diào)車工作的安全?！比珖茖W(xué)技術(shù)名詞審定委員會這樣定義聯(lián)鎖：使兩個或若干個機構(gòu)互相制約而不能同時動作。

通過對比不難發(fā)現(xiàn)，聯(lián)鎖不同于連鎖：聯(lián)鎖用于電氣、機械設(shè)備控制保護裝置?，F(xiàn)在聯(lián)鎖裝置也不僅用在列車上，基本上各行業(yè)的電氣、機械設(shè)備都會用到。如在紡織生產(chǎn)設(shè)備中，清梳聯(lián)系統(tǒng)由一組開清棉機聯(lián)合機(抓棉機、混棉機、除雜機等)和6～12臺梳棉機組合而成，以抓棉喂人為尾端、棉條輸出為始端，以始端向尾端的順序逐臺開車啟動。為保證產(chǎn)品質(zhì)量和設(shè)備正常運行，設(shè)有聯(lián)鎖控制，保證突發(fā)故障和火險的及時預(yù)防和處理。在加工過程中，首先必須實現(xiàn)各機組之間的聯(lián)鎖控制，保證后方機臺對前方機臺喂棉不脫節(jié)、不跑空，提高單機的運轉(zhuǎn)效率，制出合格的棉條；其次各機組之間的聯(lián)鎖控制，可以實現(xiàn)安全防范、故障報警和處理等，保證生產(chǎn)的正確性、可靠性和安全性。

5.渦輪、蝸輪

《現(xiàn)漢》和《辭?！范紱]有收錄渦輪一詞，只收錄了渦輪機等組合詞。全國科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會這樣定義渦輪：將流動工質(zhì)的能量轉(zhuǎn)換為機械功的葉輪機械；向工作機輸出機械能并使工作液體動量矩發(fā)生變化的葉輪。簡單點說，渦輪是有很多葉片的機械部件，其受到高速流體(水蒸氣、燃?xì)狻⑺?的沖擊，把熱能(或位能)轉(zhuǎn)化為動能，動能再轉(zhuǎn)化為機械能。渦輪一般用于發(fā)電設(shè)備、發(fā)動機等，常見詞語如渦輪機(用于水力發(fā)電設(shè)備等)、渦輪增壓(用于汽車發(fā)動機等)、渦輪螺旋槳發(fā)動機等。

《現(xiàn)漢》沒有收錄蝸輪或其組合詞?！掇o?！愤@樣解釋蝸輪：能與蝸桿相嚙合的齒輪。全國科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會這樣定義蝸輪：作為交錯軸齒輪副中的大齒輪，與配對蝸桿相嚙合的齒輪。從以上兩個定義可知，蝸輪是與蝸桿配合使用的齒輪，蝸輪和蝸桿一起組成一個機械傳動機構(gòu)。

經(jīng)過以上分析，不難發(fā)現(xiàn)渦輪和蝸輪最直觀的區(qū)別：從外觀來看，渦輪是葉輪，蝸輪是齒輪；從功能上講，渦輪主要用作驅(qū)動，蝸輪用作傳動，須與蝸桿配對使用。了解了兩者的區(qū)別，在編輯加工書稿時，只要注意上下文的意思表達(dá)，就不難作出正確的選擇。

6.電動機、馬達(dá)

《現(xiàn)漢》這樣解釋電動機：“把電能變?yōu)闄C械能

的機器，可分為直流電動機和交流電動機兩種。也叫馬達(dá)?！倍掇o海》這樣解釋電動機：“俗稱‘馬達(dá)’。使電能轉(zhuǎn)化為機械能的電機。分同步電動機、異步電動機、交流換向電動機、直流電動機和其他特種電動機等?！薄掇o?！愤@樣解釋馬達(dá)：“英文motor的音譯，‘電動機’的俗稱?！比珖茖W(xué)技術(shù)名詞審定委員會這樣定義電動機：應(yīng)用電磁感應(yīng)原理運行的旋轉(zhuǎn)電磁機械。用于實現(xiàn)電能向機械能的轉(zhuǎn)換。運行時從電系統(tǒng)吸收電功率，向機械系統(tǒng)輸出機械功率。

根據(jù)以上解釋和定義，在一般的科技書稿中，把“馬達(dá)”二字改為“電動機”大多數(shù)情況下是對的。但是，當(dāng)書稿出現(xiàn)液壓馬達(dá)、氣動馬達(dá)時，若不加區(qū)分，用慣性的思維將其改為電動機，筆者認(rèn)為這是不妥當(dāng)?shù)摹Ｏ旅嬉砸簤厚R達(dá)為例，來說明某些情況下馬達(dá)不能用電動機隨意替換。

液壓馬達(dá)指在液壓傳動中，使負(fù)載產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動的執(zhí)行元件。當(dāng)用管道從一個接口通入高壓液流，并將另一接口接通油箱時，其輸出軸便驅(qū)動負(fù)載轉(zhuǎn)動。一個完整的液壓傳動或控制系統(tǒng)通常都是由能源元件(液壓泵)、執(zhí)行器(液壓缸、液壓馬達(dá)和擺動液壓馬達(dá))、控制元件(各類液壓控閥)及輔助元件(油箱和管件等)四類液壓元件和工作介質(zhì)所組成。如本寧格ZC型整經(jīng)機就采用液壓傳動方式，通過電動機的拖動，液壓泵將電動機的機械能轉(zhuǎn)化為油液的壓力能，然后通過壓力油驅(qū)動液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)動，再經(jīng)過皮帶輪帶動經(jīng)軸回轉(zhuǎn)。同時，雙聯(lián)液壓泵將高壓控制油供給液壓泵和液壓馬達(dá)，控制它們轉(zhuǎn)子的偏心距，通過改變排油量來改變液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速。如果液壓系統(tǒng)收到停車請求的信號時，雙聯(lián)液壓泵立即控制液壓泵停止向液壓馬達(dá)供油，液壓馬達(dá)立即卸荷停轉(zhuǎn)。與此同時，液壓電磁換向閥控制內(nèi)漲式制動油缸剎車，防止斷頭紗卷入經(jīng)軸內(nèi)，便于尋找斷頭。由此可見，電動機是將電能直接轉(zhuǎn)化為機械能的機器，而液壓馬達(dá)是指將液壓泵提供的液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的能量轉(zhuǎn)換裝置。

另外，如氣壓馬達(dá)、齒輪馬達(dá)、葉片馬達(dá)、柱塞馬達(dá)、螺桿馬達(dá)、擺動液壓馬達(dá)等，這些裝置都不是將電能直接轉(zhuǎn)化為機械能的機器，那么這些名詞中的馬達(dá)，筆者認(rèn)為也不宜改為電動機。同時不難發(fā)現(xiàn)，馬達(dá)不宜改為電動機時有一個特點，就是馬達(dá)前有限定詞。

科技名詞是科技交流的載體，科技名詞的混亂使用，會阻礙科學(xué)技術(shù)的順暢交流，會影響社會的和諧發(fā)展。在書稿加工過程中，要多積累專業(yè)知識，多查《現(xiàn)漢》《辭?！返裙ぞ邥?，有意識地使用全國科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會公布的規(guī)范科技名詞，發(fā)現(xiàn)問題后與作者及時溝通，這樣才能盡量避免名詞使用中的錯誤或不規(guī)范的現(xiàn)象。

參考文獻(xiàn)

[1]于偉東.紡織材料學(xué)[M].北京：中國紡織出版社，2006

[2]中國紡織大學(xué)絹紡教研室.絹紡學(xué)[M].北京：紡織工業(yè)出版社，1986

[3]梅自強.紡織詞典[z].北京：中國紡織出版社，2007

[4]中國社會科學(xué)院語言研究所詞典編輯室.現(xiàn)代漢語詞典[Z].5版.北京：商務(wù)印書館，2008

篇10

關(guān)鍵詞：法蘭盤 ANSYS 模態(tài)分析

圓盤類零件是在機械傳動中經(jīng)常用到的零件，主要是用來傳遞一定的轉(zhuǎn)矩。在使用此零件過程中，要注意其中的振動，不然會使傳遞的轉(zhuǎn)矩?fù)p失，對機器造成一定的破壞。ANSYS軟件是由美國ANSYS公司研制的大型通用有限元分析(Finite Element Analysis，F(xiàn)EA)軟件，已廣泛應(yīng)用于機器、建筑物、船舶等，其動力學(xué)分析中的模態(tài)分析直接對零件振動特性做出數(shù)據(jù)，經(jīng)過分析，會避免由扭轉(zhuǎn)變形等帶來的不利影響，防止零件的斷裂。用ANSYS對其作出分析，能夠防止機器由于振動等帶來的不利影響。

一、法蘭盤的建模

法蘭盤的材料為Q235A，密度7.8×103kg／m3，泊松比為0.3，彈性模量145GPa。利用Solidworks軟件對法蘭盤進(jìn)行建模，保存格式為Parasolid（*.x_t）類型，并導(dǎo)入ANSYS環(huán)境中。Solidworks建模如圖1所示。

二、網(wǎng)格的劃分

網(wǎng)格劃分采用智能網(wǎng)格劃分，定義單元類型為二十節(jié)點三維單元SOLID186，網(wǎng)格的大小為5，節(jié)點數(shù)11915，單元數(shù)7335。如圖2所示。

三、模態(tài)分析

模態(tài)求解，采用Block Lanczos法，設(shè)置提取模態(tài)和擴展模態(tài)的數(shù)目為15，設(shè)置頻率范圍為0至100000，邊界約束條件為零位移約束。分析結(jié)果如圖3和圖4所示。

圖3為總的應(yīng)力圖。從圖中可知，在動態(tài)過程中，此零件旋轉(zhuǎn)的應(yīng)力變化不大，主要是在孔的邊緣處，顯示應(yīng)力集中的現(xiàn)象。在應(yīng)用此零件時，主要是用必要的措施，減小孔的邊緣部位應(yīng)力集中，防止由于應(yīng)力集中而發(fā)生斷裂的現(xiàn)象。

圖4為總的振型圖。從圖中可知位移變化量比較大的區(qū)域集中在孔的兩側(cè)，發(fā)生了彎曲振動。在平時應(yīng)用時應(yīng)該注意頻率的大小，避免長時間在該頻率下工作，否則會由于振動而引起破壞失效。

綜上所述，有限元與ANSYS的結(jié)合，實現(xiàn)了圓盤類零件的參數(shù)化，由此為改進(jìn)零件運轉(zhuǎn)提供了依據(jù)。在劃分網(wǎng)格過程中，要注意要刪除圓角，不然會對ANSYS分析有誤差。圓盤類零件的應(yīng)力和位移圖由外而內(nèi)逐漸增大。在使用此圓盤的時候，應(yīng)該由此推斷：使用此零件在某個頻率范圍內(nèi)，振動位移量最小，防止由于振動而發(fā)生斷裂。

參考文獻(xiàn)：

［1］葉先磊，史亞杰.ANSYS工程分析軟件應(yīng)用實例. 北京：清華大學(xué)出版社，2004.

［2］劉大維，嚴(yán)天一,等.半掛牽引車車架模態(tài)分析.中國制造業(yè)信息化，2006 (6) .