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