前言：一篇好的文章需要精心雕琢，小编精选了8篇机械传动技术范例，供您参考，期待您的阅读。
机械传动技术范文1
文中介绍了静液压技术的主要特点，在农业机械中使用静液压技术的优势以及国内外静液压技术在农业机械中应用现状及发展趋势。
关键字：
液压传动技术；农业机械；现状；趋势
1引言
液压传动低速重载的工作特性十分突出，从而易实现对其运动数据和动力参数的检测、分析与控制。液压传动由于可以实现系统的整体功率恒定输出，且系统结构简单轻便，便于系统的扩展，拥有迅速传递效能，驱动行走时能够在使用工作范围内实现无级变速，工作时容易实现正、反向运转且无停顿、冲击等突出优点。使农业收割机械中液压传动技术得以广泛应用[1]。但是由于普通液压回路存在能量损失过大，能源消耗高，功率利用率低，效率不高的特点；所以要对液压系统进行升级，将静液压传动技术引入传动系统。静液压传动（变量泵+（变量）马达组成的闭式回路系统称为静液压传动）是以高压油为介质直接传递动力的系统，其重要特征为系统压力大，回路小流量。静液压驱动系统中是以液压泵为动力源器件，通过电子控操作系统对液压马达进行指令控制，通过改变泵的流量或液压马达的排量来调节系统回路流量，从而改变马达的转速，改变系统整体的输出扭矩大小，实现工作范围的无级变速传动。静压传动系统相对于单纯机械传动和辅助的液力控制机械传动,显著优点为高效的传动比、灵活的空间布局、易于实现无级变速、便于方向转变、功率效能的优化性、操作控制传输信号的多样有效性等；静液压驱动农业装载机械在动力源工作转速范围内，即使在低速工作时，仍可保证最大牵引力恒定有效，从而提供充足的扭矩[2~4]。
2静液压驱动系统在农业机械上的技术优势
（1）收获质量高。静液压驱动技术使动力源器件在较宽的可调工作速度区间范围内能实现无级变速；在动力源件适合的工作环境下，保证传动系统中各节点、部件的输出功率、速度恒定；特别是在农业收割机械中，能够保证恒定的低速行驶，对于收获不同生长方式及困伏的农作物时可以对机器进行时时控制，改变速度，提高农产品的收获品质，增加经济效益。
（2）控制简单有效，工作环境舒适平稳。对于控制人员来说，不需要专业的控制水平，控制简单，变速平稳无冲击，变向可无间断操作；在重载满负荷的工作状态下，能够输出恒定转矩保证机械启动平稳。
（3）以低频率的机械制动成为系统的一大特色。因为静压驱动系统本身就可以进行液压制动，从而可以减少使用机械制动的次数，在紧急状态可便于实现停车保护。
（4）可对超载进行系统保护，防止损坏动力源。液压系统中溢流控制回路，可控制整个系统中的液压参数，进行超压卸载保护。
（5）高工作效率。采用静液压驱动的联合收割机与机械传动的联合收割机相比减少了不必要的辅助工作提高了工作效率，机器的工作行驶速度实现时时可控，无需机械停顿变档实现无级变速，控制方法简便，降低操作人员的疲劳强度，提高工作效率。
（6）整个系统设计安装简便，布局合理。液压泵与液压马达为液压管路柔性连接，便于合理布局。
（7）系统能耗率低。对于大型的农业联合收割机械，行走功率在工作状态仅占总功率的1/5～1/4，使用静液压行走驱动系统的农业工程机械在需要大的输出转矩时，并不需要高转速大功率的发动机，发动机在低速通过液压回路能量转变可以提供大的输出转矩，使机械可以保证低速平稳运行。降低能耗，提高经济效益，又可对节能减排、循环利用、持久发展做出贡献。
（8）方便控制机械的输出功率，提高能源利用效率。采用电子数字变量控制系统，可以时时监控系统中各节点与执行动力元器件的耗能与动力源的输出功率；将参数导入数字控制系统进行分析处理匹配，发出控制指令，使系统整体效能达到最佳[5~7]。
3国内外发展现状及趋势
世界发达国家农业机械传动方式是以静液力传动为主，并使用具有分段无级调速能力的变矩器取代了机械传动中的离合器。使用后置的动力换挡式机械变速器与之配合，能够对承载负荷进行自动匹配，从而保护动力传动装置严防过载，可将双曲线型输出扭矩-转速特性突出表现出来。在目前的农业机械市场上仅有为数不多的几家，国外公司将静液压驱动技术引入到农业机械。例如：
（1）日本福田公司的雷沃全喂入水稻收割机的传动系统使用静液压传动装置，使机器可在地形复杂恶劣的工况环境下进行收割作业；由此对液压系统提出特殊的专业性能要求：机构紧凑、布局合理、质量轻便、体积小巧；回转半径小，工作时可实现无级变速；具有超群的低速稳定工作特性和优良的动力匹配特性；动力系统与执行元件装置布局合理、易于安装、便于维护、控制方便、工作环境舒适清洁等。对于上述技术要求只有采用静液压驱动，才能解决。
（2）意大利克拉斯公司生产的LEXION500系列机型采用后置式柴油型电喷发动机，其特点利于整机行进的平衡性，减少车载配重，减小噪声对驾驶员的影响，降低机械的油耗，延长工作寿命，提高操作舒适性。变速系统使用双速静液压无级驱动，可以提供较大的变速范围，同时具有自动调节速度功能。液压系统内部加入液压自锁回路，控制各个分布工作系统，提高系统整体的安全性，延长系统的工作寿命。变速系统为三级调节可满足不同的工作环境，提高工作效率，节约经济成本。系统亮点：割台工作系统采用液压马达驱动，可以实现正反转无级变速，具有自动清理工作中堵塞的杂物功能及保证启动轻便安全维护性，减轻操作者的劳动强度，节约时间，提高经济效益。
（3）德国克拉斯自走式收割机械将静液压传动技术引入到装卸搬运系统中，能最大限度的优化机械的工作性能，使传动系统的能耗下降30％以上；铲斗举升、翻转倾倒等动作时，不降低输出扭矩，液压系统的温升不明显；进、退换挡改变转向方便、快捷、容易实现、且不会损伤液压传动系统，对动力执行元器件起到保护作用。中国是农业大国，农业机械化水平还欠发达，相当于西方工业发达国家80年代末至90年代初的水平；我国农业机械的传动方式，主要是以负荷系数较低、能耗高、环境污染大的机械传动为主，此传动系统的驱动行走方式落后于国外先进水平近半个世纪。在国内农业机械生产公司将静液压驱动技术仅使用于液压转向控制系统，重要部件底盘的变速驱动行走系统使用带轮式机械无级变速，导致工作效率低，稳定性差的特点显著。例如：新疆-2机型传动装置为三角带式无级变速器，其作业速度可在不停车的情况下通过控制液压缸改变带轮的传动比实现小范围的无级变速，满足作业要求；但是这种结构由于工作部件不密封，带轮安装结构复杂，体积臃肿，部件相对位置固定不可调，导致使用维护困难，故障率高；特别是皮带工作寿命短，容易老化，极易打滑，甚至断裂，传动效率低，传动比不稳定等缺点显著。割台工作系统沿用德国40年的链轮传动结构；导致需要改变拨禾轮与往复式切割器、螺旋输送器、搅龙速度时必须停机后对带轮进行手工调节。液压转向控制系统使用静液压驱动技术，通过建立转向与控制两个相对独立的液压系统，通过稳定分流阀，确保液压泵可以恒定向转向器输出恒定流量，保证车辆行驶的稳定性。对比国内发展现状，可以发现我国静液压在农业机械发展仅仅是刚起步阶段；农业机械存在不足点有：
（1）机械传动方式导致工作稳定性不高，工作效率低，系统能耗率高；
（2）传动机构不密封，部件容易老化，污染环境；
（3）机械自动化程度低，人工劳动强度大；
（4）农作物收获质量低，操作人员的舒适性差；
（5）机械使用功能单一。
4建议
针对国内农业机械的不足；应着重从以下几个方面提高：
（1）对落后的机械传动进行改进升级；加强对液压技术的研究，推动静液压技术在农业技术上的应用；
（2）提高农业机械自动化的水平，实现对工作过程的时时控制；随着先进的计算机数字控制技术的不断发展，将电子数字控制技术与静液压传动技术相互结合；采用电子数控液压传动技术可使农业机械易于实现节能环保、智能化操作，提升产业链的核心技术，加强产品的市场竞争力。
（3）使农业机械向工业机械学习，对重要的关键部件进行深入的研究完成系列化、标准化生产，以便实现一机多用，提高机械的利用效率，同时减轻维护使用成本。借助电子科技的快速发展，将电子数控技术与静液压传动技术相互结合，可以方便的对液压系统的各个节点与回路的参数进行时时检测，数据分析，指令控制；同时数字控制的应用和各种传感器的配合，将可最优化液压元件的工作参数，提高工作的效率，节约经济成本。传感器检测农业机械各部件的工作状态参数，经过计算机的分析处理、整合匹配，对执行元件发出控制生产指令，使农业机械在整个工作过程中实现全自动化控制，减轻操作人员的劳动强度，同时实现机器的高效节能。成为当下和未来我国农业机械的控制传动发展的趋势方向[8~10]。
5结束语
进入“十三五”期间，由于中国特色农业经济的快速发展，与劳动力逐渐老年化的社会现实矛盾；对高效能、低耗能、高智能化、复杂集成化、高技术性的农业机械的需求越来越强烈，国内静液压驱动传动行走系统必将被引入到大型农业收割机械中，并在未来极短的时间内得到快速发展。静液压传动技术成为在世界农业机械领域动力传输方向发展的主流趋势；是国家当前和未来农业机械重点发展方向，是实现全智能化机械与节约经济型社会发展的必经之路。
作者：陈恒峰 郭辉 张学军 盛会 单位：新疆农业大学机械交通学院 新疆农业工程装备创新设计实验室重点实验室
参考文献：
[1]柳涛.液压技术在农业机械中的应用研究[J].河南科技.2011（20）：56.
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[7]潘石峰.王智敏.农牧业机械液压传动[M].北京：农业出版社.1982.
[8]薛祖德.液压传动[M].北京：中央广播电视大学出版社.1995.
机械传动技术范文2
关键词：非公路矿用汽车；露天矿山；混合动力；能量效率；控制策略
0引言
矿业是社会经济发展的基础，合理开发利用与保护矿产资源，确保资源供给和资源安全，是实现高质量发展和高品质生活、建设美丽中国的重点之一。对于矿业行业来说，发展绿色矿业、建设绿色矿山是落实科学发展观和生态文明建设的重要举措。非公路矿用汽车作为露天矿山完成岩石土方剥离与矿石运输任务的主要装备，其工作特点为运程短、承载重，常用大型电铲或液压铲进行装载，往返于采掘点和卸矿点，其经济性指标很大程度上决定了是否能贯彻落实绿色矿山建设理念。因此，非公路矿用汽车的节能减排是当前整车制造和矿山企业面临的重要问题。
1非公路矿用汽车的传动形式
非公路矿用汽车的传动形式包括液力机械传动和电传动2种，如图1所示。液力机械传动通过液力机械自动变速器、传动轴、车桥将柴油机的动力传递给驱动轮，主要用于百吨级以下的车型。电传动矿用汽车是工程机械中行驶速度最快、技术含量最高的产品，载重量从百吨以上至400t，广泛应用于煤和铁矿石的开采运输。相比机械传动方式，电传动无需液力变矩器、变速箱和驱动桥等部件，结构简单，可以降低机械传动部件的制造成本，安装维修也更为方便，传动具有较高的响应速度。国外的电传动系统生产开发主要集中在通用电气和西门子两家企业，按照驱动电机的不同可以分为交流发电机-直流电动机的直流电传动与交流发电机-交流电动机的交流电传动类型。后者的功率密度更高，可靠性及传动效率也更有优势。电传动矿用汽车下坡制动时，整车的惯性能量（动能和势能）转换为电能并通过制动电阻栅转换成热能消耗，以此来实现车辆的制动。当车辆处于长距离下坡制动的工况时，发动机必须处于高怠速、高油耗状态才能满足牵引电机冷却、机械制动、转向等对能量的需求。开展非公路矿用汽车的节能技术研究、降低燃油消耗率、实现能量的高效利用成为目前该领域广泛关注的热点问题。
2非公路矿用汽车节能技术方案
传统的矿用汽车是以柴油发动机作为动力源。为贯彻绿色矿山的建设理念、实现非公路矿用汽车的能量高效利用，国内外研究机构和企业从新型燃料、燃油-电能混合动力、纯电驱动、氢燃料电池等方面开展了矿用汽车的节能技术研究。
（1）新型燃料
使用新型燃料代替传统柴油燃料是目前对矿用汽车进行节能减排改进的一个方向。液化天然气（LNG）-柴油双燃料系统技术已在卡特彼勒的793（机械传动）和小松的830E（电传动）上有所应用。2017年，由中车集团开发研制的CR240E（电传动）矿用汽车上也采用了LNG-柴油双燃料发动机技术，试验结果表明，采用该技术可以节约燃料成本，有效减少排放中的氮氧化物、煤烟和可吸入颗粒物，CO2的排放也可得到控制。LNG-柴油双燃料发动机技术对液力机械传动和电传动车型同样适用，该技术从发动机燃烧角度入手，利用燃烧控制系统实现纯燃油和双燃料混合模式间的自由切换，在柴油发动机主要转速区间（1000～1800r/min）内燃料平均替代率可达55%。但是LNG需低温低压储存，双燃油系统需要对原发动机进行复杂的软硬件改装，技术尚未成熟，改装成本高，这些因素制约了双燃料系统的发展。
（2）燃油-电能混合动力
乘用车的混合动力技术，尤其是燃油-电力混合动力技术高速发展，已开发出串联、并联、混联式多种驱动系统构型。混合动力技术通过利用两种能量的耦合，使车辆运行保持在高效区间。燃油-电能混合动力是目前国内外学者主要研究的一种矿用汽车节能技术方案，该方案基于电传动矿用汽车的结构形式，开展串联式混合动力矿用汽车的相关研究。矿用汽车启动与制动的频率较高，而且其自重和载重较大，从而导致制动时回馈功率较大。制动能量的吸收方案主要有制动能量能耗型和制动能量回馈型2种，如图2所示。传统的电传动车型采取制动能量能耗型方案，利用电阻栅耗散制动时产生的电能，并需要外加散热装置，造成了不必要的浪费。另一种可行的方案是制动能量回馈型，将矿用汽车制动时的能量部分回收，存储在储能系统中，用于整车牵引和冷却系统的驱动。对于非公路矿用汽车而言，其下坡过程中会产生巨大的势能，然而要全部或部分回收这些势能需要高功率密度的制动能量回馈方案研究中，美国能源部开发了应用于240吨级电传动矿用汽车的先进混合动力驱动和能量管理系统。混合动力控制可以提供节能模式和性能模式。在节能模式下，传动系统最大功率输出仍然与传统的电传动系统相同，但是会减少发动机的功率输出，剩下的能量由储能系统提供。性能模式下，发动机发挥最大的功率输出，再配合储能系统的功率输出，以达到更强的动力性能。该项目按照全尺寸的电机、电池、控制器搭建试验平台开展了验证，并在小松的某款车型上进行测试。
（3）纯电驱动
纯电驱动技术也越来越多地被推广和应用到工程机械领域。纯电驱动的矿用汽车主要有集中式和分布式2种可行的传动构型，如图3所示。集中式构型是采用单个驱动电机和自动变速器驱动后桥，而分布式构型则是在电传动系统的基础上直接用电池为后桥的2个驱动电机提供能量。转向和举升系统可采用独立电机驱动，由VCU分配能量，与传统的传动系统相比实现了驱动与附属部件的能量解耦。集中式构型适用于小吨位的车型，可基于同吨位液力机械传动系统进行开发；分布式构型更适用于大吨位的车型，面向成熟的电动轮系统重新开发。对于纯电驱动的矿用卡车，对电池的高要求是该技术方案面临的首要问题。
（4）氢燃料电池
极少数的机构开展了氢燃料电池矿用汽车的研究和开发。尽管氢燃料电池不需要柴油机来驱动发电机，但仍需要配备电池实现能量的存储，故又被称为氢燃料-锂电池混合动力系统。2019年11月，由潍柴动力、中国氢能联盟、国家能源集团联合研发的200吨级氢燃料矿用汽车下线，采用了氢燃料电池-锂电池混合能源系统替代传统的柴油机发电机系统，控制系统采用降压斩波的方式，驱动电机功率达1100kW。英美资源集团(AngloAmerican)与ENGIE公司正合作开发氢动力矿用汽车，将氢燃料电池作为其动力来源。氢燃料电池方案可以提供洁净能源，但是氢气的制备、存储、运输和相关基础设施建设成为制约该方案广泛应用矿山的因素。对于部分副产氢气的矿山来说，氢燃料电池方案有望成为其矿用汽车节能技术的有效解决途径。
3储能系统与驱动电机
（1）储能系统
燃油-电能混合动力、纯电驱动以及氢燃料电池3种节能方案中，都需要设置储能系统，矿用汽车特殊的运行环境和方式对该系统提出了更高的要求。目前，市场上应用的储能系统主要包括锂电池、超级电容器和液压储能器等。矿区工况复杂，载荷波动剧烈，矿用汽车既要保证满负荷运行8h左右，又要保证重载下的动力性和制动性，尤其是当矿用汽车长下坡时，可回收的制动能量巨大，这对储能装置的功率密度、循环寿命等都提出了更高的要求。一种融合了具有高能量密度的锂电池和具有高功率密度的液压储能器的方法被应用在一些工程机械上，电池储能装置保证工作时间，液压储能装置保证动态性能。复合储能系统可以将不同特点的储能元件进行组合，使它们优势互补，从而改善整体的储能效果。对于矿用汽车而言，采用高功率密度和高循环寿命的锂电池是未来主要的发展方向。
（2）驱动电机
主流的驱动电机主要分为以下四类：直流电机、永磁同步电机、交流异步电机和开关磁阻电机。直流电机的机械结构复杂，需要频繁维护；开关磁阻电机很容易受到转矩和径向畸变的影响，噪声和振动比较大；异步电动机优点是成本低、运行可靠、维护方便，并能承受大范围的运行温度变化，在电传动系统中用于轮边驱动电机，但其效率和功率密度相对较低；永磁同步电机的优势包括高功率密度、高效率、高功率因数和全封闭设计，在新能源乘用车上有广泛应用。未来开展适合于矿用汽车的永磁电驱系统最优集成设计，可以更好地利用其优势，且全封闭的设计更能提高电驱动矿用汽车的环境适应性。
4控制策略文献
机械传动技术范文3
对于飞机机械传动系统而言，飞行操纵系统有两种类型，即动态操纵系统、静态操纵系统。以静态特操纵系统为例，其表现出杆力、启动以及配平和传动等特性；对于动态操纵系统而言，其面对的是内容是操纵指令响应。就目前国内飞机机械传动系统来看，驾驶员对多组机构以及管控操纵伺服作动器，能够进行不可逆动力操作。飞行操纵系统可分成两个阶段，其中一个阶段即为驾驶杆以及脚蹬，主要是基于多组机构以及人工感觉设备和传动设备的输入点，构成了一个相对开环的系统；就第二个阶段来讲，主要是操纵面、伺服作动器，构成的是闭环随动环境。基于此，飞行操纵（机械传动）系统设计过程中，应当注意系统稳定性、跟随性和阻抗特性问题的发生。操纵系统中的驾驶杆、作动器输入点以及脚蹬，是一个相对比较开环的系统，一般不存在安全问题，能够确保其运行的安全稳定性，知识跟随性方面的问题。本文研究的有限元工具，主要是ANSYS技术，其在机械工程建设过程中得到了较为广泛的应用，而且采用的是商业套装分析技术，对机械与结构系统进行计算、分析，尤其是要分析受外部载荷影响的响应状况，比如应力、位移和温度等。通过以上分析，可准确分析和判断飞机机械系统外力负载作用下的瞬时状态，对其是否满足设计要求进行准确判断。实践中可以看到，飞机机械构造较之于汽车、船只等更加的复杂，而且其所受到的荷载工况也呈现出多元化的特点，而且理论分析也难以实现效果，因此应当采用数值模拟方法分析判断。近年来，科技水平的不断提高、计算机软件技术的不断进步，使得ANSYS技术在现代航天领域中的应用更加的深入和广泛。从应用效果来看，该分析技术的应用，可降低设计成本，有效缩短设计周期，在提高设计水平方面，具有非常重要的作用。
2工程设计软件技术研发
在飞机多元化软式机械操纵系统条件下，为了实现动力学特性仿真、系统力学影响以及有效满足设计要求，应当立足实际，对计算机辅助技术、工程设计软件等进行针对性的研发。在技术研发过程中，力求构建一套高效的、具有机械操纵几何模型和自动化动力学分析功能的软件。同时，为了能够有效实现设计软件的自动化、可视化建模，强化动力学数值建模功能，需在以下几个方面做出努力。
第一个努力方向：基于c++Builder人机交互界面，接收用户关于构件几何以及材料参数和相关信息，然后利用系统构造算法构建算法程序库，对建模所需特殊点进行求值，并在此基础上建立完备的操纵系统数据库。
第二个努力方向：在动力学建模过程中，采用文本自动剪辑软件和技术手段，对建模宏命令进行编写，并且建立可适用于ANSYS/LS.DYNA的可执行命令流模板，在此基础上形成模扳库。当用户参数输入以后，利用C++Builder技术对可执行命令流模板剪连，从而形成较为完备、合理的分析命令流文件，最终完成系统构件建模。
第三个努力方向：重新写入命令流执行文件，形成可直接应用于ANSYS/LS．DYNA的求解器计算程序，经引擎调用以后，对ANSYS/LS．DYNA求解器进行适当调节。在此过程中，计算结果以数据或曲线形式反馈到人机交互界面。给予以上交互式程序的设计，在视窗界面上用户通过输入构件的外形参数、材料参数或者受载参数，可直接获得系统仿真结果。一般而言，上述系统中的相关构件参数如下：扇形轮、滑轮厚度圆心以及外形尺寸参数和材料属性参数，1、4代表扇形轮参数；2、3代表滑轮参数。驾驶杆截面积为矩形：O.02m×O.02m，输出摇臂参数材料属性参数与驾驶杆相同，只是位置参数不同，拉杆截面面积为0.06m2；驾驶杆、前拉杆输出端相互连接在一起，扇形轮l上的(0，0.1，O)与后端节点相互连接；同时，后拉杆前端、扇形轮2上的(9，3.6，O)相互连接在一起；后端、输出摇臂输入点之间相互连接。从实践来看，两种拉杆的构成材料一致，而且材料参数以及滑轮材料等也基本一致。
3结语
机械传动技术范文4
关键词：Web服务；机械传动；渐开线齿轮；参数化；设计方法
1背景
齿轮是工业机械的重要基础装置，也是我国工业发展的基础，齿轮的设计与发展水平可以在一定程度上体现国家的工业化水平。齿轮传动在国防军工、工程机械、风力发电、矿山机械、汽车、农机、航空等机械装备制造领域中的应用十分广泛。渐开线齿轮作为齿轮中的一种，是机械中常用的部件，是由渐开线和过渡线组成，因其具有工作可靠、结构紧凑、传动比高、使用寿命长等优点，得到了广泛应用。齿轮的设计与建模是齿轮制造的基础，但由于在齿轮的图纸绘制过程中不可避免需要进行多次反复的修改与订正，以促进对零件形状加工的优化。但由于齿轮的设计比较复杂，且齿轮各个参数之间相互约束，使得齿轮的三维建模过程十分的繁琐。伴随着数字化时代的到来，基于Web的计算机辅助设计成为机械领域发展的重要趋势。
2基于Web服务的机械传动齿轮参数化设计思路
齿轮是机械传动装置中的重要组成部分，所以齿轮设计的好坏直接关系机械传动装置的工作效率和使用寿命，同时也关系着齿轮制造企业能否在激烈的市场竞争中以最低的成本和最短的时间获得最大化的经济利润。齿轮的设计是一项相当繁琐的工作，而齿轮的再设计就是一件风险较高的事情，在设计过程中的一点误差或错误都可能会影响齿轮的性能，甚至可能会造成不可估量的损失。通过调研发现，在机械设计领域中，对于零部件的设计与加工，有40%是直接重用现有的零部件，还有40%的零部件是对现有程序进行参数修改后而得到。因此，重用设计不失为提高再设计效率和质量的一条有效途径。计算机技术和数据库技术为重用设计提供了平台与技术支持，现阶段基于计算机技术的重用设计主要包括实例和参数重用设计2种类型，在实例的重用设计中可以同时实现对加工工艺、特征及参数的重用；而参数重用设计则只能对参数进行修改。由于在机械领域中，往往客户所需的产品与实例之间有着较大的差距，此时就需要对实例进行参数的修改，因此，在本文的设计中是将2种类型的重用设计融合在一起进行运用。对于齿轮的重用设计可以表示一个发现问题、获取知识和解决问题的过程。近年来，为了将更多精力投放到核心技术的研发中，部分企业的零部件生产与加工往往会选择直接由齿轮供货商来提供，为了确定供货商所提供零部件是否满足其要求，企业需要全面、详细且便捷地了解零部件的相关资料与信息。而基于Web服务的零部件数据库，则为企业和供货商提供了一个良好的产品资源分享和信息交流的平台，这样有利于加快零部件的开发速度、缩短开发周期。此外，由于企业不同用户对于齿轮产品的需求也存在显著差异，为了能够带给客户个性化的体验和专业的服务，可以让客户提前通过基于Web服务的数据库根据自身需求，寻找是否有符合要求的齿轮种类，若有，则可以直接定制；若没有，可以查找到比较相似或相近的齿轮种类，通过改变齿轮的参数来达到所需产品的要求。由此可见，基于Web服务的零部件数据库设计，无论是对于企业，还是对于客户而言，可以促进他们之间的友好合作，而且也减少了因各种因素导致的误差，极大程度地缩短了产品开发的时间。因此，基于这一优势，笔者提出了一种基于Web服务的机械传动齿轮参数化设计重用的方案（如图1）。其中，该框架主要包括以下3个部分：
（1）数据层：数据库主要用于存储齿轮的参数、螺旋角、压力角、模数和材料等相关信息；三维CAD模型库中以齿轮族的形式存放多个相似的齿轮模型；二维CAD模型库用于存储三维CAD模型库中齿轮模型对应的三向视图。
（2）逻辑层：该模块主要实现2个功能，一是对用户的权限进行处理，并显示不同的Web页面，以满足不同权限用户的需求；二是根据用户提交的零件参数信息进行三维建模，在建模完成后返回到Web以供用户使用。
（3）功能层：在该模块中将用户分为游客和普通用户，游客在Web页面上只具备检索和浏览功能；而普通用户可以实现对零件信息的检索、浏览以及三维建模、修改、下载等功能。
3基于Web服务的机械传动齿轮参数化设计功能实现
3.1机械传动齿轮二次开发方案的选择
UG作为当前世界上最为先进、面向制造行业的一种CAD/CAE/CAM软件系统,能够为产品的设计、分析、仿真及程序生成等一系列过程提供有力支撑和服务。且UG编程以三维模型为基础，具有强大、可靠的刀具轨迹生成方法，此外，当主模型需要更改设计时，只要根据编程重新计算即可，大大降低了开发成本和周期，在机械加工过程中具有十分广泛的应用。因此，基于以上优势，在本文的设计中，选择在UG软件中，利用C#创建齿轮参数的对话框，建立参数表达式，构建齿轮的特征参数数据库，绘制三维模型，这样操作的简单、直观、便捷，最为重要地是可以避免在运行程序过程中因多次调用程序而产生的错误。
3.2机械传动齿轮参数化的设计
（1）齿轮数据库的设计。齿轮作为机械装置中的基础零件，在设计时涉及齿距、齿数、模数、齿顶高、齿根高、中心距、齿厚、螺旋角等诸多参数，然而，在实际加工中，为了提高齿轮的加工精度，对于不同用途，齿轮库给出了不同的标准，所以事实上很多参数已经标准化，比如模数、螺旋角等。为了便于加工人员和用户进行操作，在设计时，本文通过建立一个齿轮数据库，用于齿轮的相关参数信息，这样在进行三维建模时，就可以直接调用数据库中的参数信息，从而可以减少人工多次输入造成的错误。（2）齿轮数据库管理系统的设计。由于齿轮的类型比较多，为了便于管理，在设计过程中建立一个齿轮数据库管理系统。E-R模型作为数据库系统设计中的一种常用结构，可以将实体及其属性很好的对应起来，且操作简单、容易理解，因此，齿轮数据管理系统是建立在E-R模型结构上，其中包含的实体主要有齿轮、齿轮供应商、齿轮参数、齿轮二维图、齿轮三维图、用户等。当用户在网页对话框上输入齿轮参数时，就能快速地从数据库中找到满足用户需求的相关信息，这也是本文设计的主要目的。
3.3基于Web齿轮参数化界面的设计
在Web界面上，客户在登录后可以在线搜索和浏览齿轮零件的属性信息，如果在已搜索到的结果中，未找到适合自己需求的，可以直接调用数据库中的齿轮参数，如果仍然无法满足要求，用户还可以自行修改参数，从而更好地满足了用户的个性化需求。在用户输入参数后，系统就会自动计算出齿轮其它的相关参数信息，从而以确定齿轮的尺寸大小和加工精度。接着系统调动UG程序，根据参数重新制作齿轮三维CAD模型，并显示在用户界面上，便于用户观察和确认。同时，用户在浏览三维模型的过程中，还可以调动其相关的二维CAD模型，如果不满意可以继续修改参数，直到符合客户要求就可以保存为新模型。在保存同时，这个新模型也被存储到齿轮模型数据库中，在下次使用时直接调动即可。这样，齿轮模型数据库中的数据会不断被更新，模型数量也随之增多，对于用户而言，查询和计算的时间也会缩短，有效提高了齿轮设计和加工的效率。
4结语
机械传动技术范文5
针对当前《机械原理》课程设计的教学现状，分析其不足，并基于OBE工程教育理念，对《机械原理》课程设计的教学模式改革进行了探讨并付诸实践。《机械原理》课程设计是机械类各专业学生在学习《机械原理》课程后进行的一个重要的实践性教学环节，其模式的改革为适应新形势下对机械类学生机构选型、机械系统运动方案设计和创新设计能力的培养提供了良好的平台和借鉴，具有重要意义。
关键词：
OBE；工程教育；《机械原理》课程设计
为了推进工程教育改革，促进中国工程教育的国际互认，培养与国际接轨的中国工程师，由专门的职业或行业协会（联合会）、专业学会针对高等教育机构开设了工程类专业实施专门性认证，工程教育认证强调工科专业人才培养质量达到行业提出的基本质量标准要求，是一种合格性评价[1，2]。工程教育专业认证强调的三个核心理念：产出导向（Outcomebasededu-cation，简称OBE）、学生为中心、持续改进，这些理念代表了工程教育改革的方向，是一种先进的教育理念[3]。我国若要成为《华盛顿协议》正式签约组织，就必须基于OBE理念，深化我国的工程教育改革和工程教育认证体制。《机械原理》是机械类专业必修的一门重要的技术基础课，它是研究机械的工作原理、构成原理、设计原理与方法的一门学科，而《机械原理》课程设计是紧随《机械原理》课程之后的实践性教学环节，是《机械原理》课程的延伸[4]。基于OBE工程教育认证的12条毕业能力要求及课程规划，《机械原理》课程设计需培养的主要能力包括：1）掌握工程基础理论知识并能将其应用于工程问题（毕业要求1）；2）具有分析和解释数据，得到合理、有效结论的能力（毕业要求2）；3）具有综合运用机械设计理论和技术手段设计复杂机械系统、部件和过程的能力（毕业要求3）。本文基于OBE工程教育理念对《机械原理》课程设计课程能力的上述四条要求，结合近年实践经验，阐述我校《机械原理》课程设计改革模式，并为其《机械原理》课程设计改革提供参考。
一、机械传动系统设计能力
《机械原理》内容包括两部分，其一是对现有机构的学习，包括构型分析、运动学和动力学的学习；其二是针对具体任务，利用所学机构学知识，设计传动方案。前者称为分析，后者称为型综合，《机械原理》学习的最终目的，就是要达到型综合的高度，《机械原理》课程设计正是锻炼综合能力的实践教学。遗憾的是，传统的《机械原理》课程设计，体现不出OBE所要求的设计系统的能力，复杂机械系统更无从谈起，因此，改革势在必行。基于OBE教学理念的课程设计改革使设计题目多样化，调动学生设计的积极性而不限制其思维，并且课程设计只提出最终要求而不限制方法，为了让学生在规定的时间内独立完成设计任务，题目不宜太深太复杂，其原则为：题目具有综合性，以运动方案设计为主；题目要覆盖《机械原理》课程的主要内容；题目应结合生产实际，是学生在日常生活、生产实践中所熟悉的；题目的设计结果应包括两到三种基本机构，也允许选用其他常用机构或组合机构；题目要有一定的灵活性和创新性，有利于发挥学生的创造力。在设计题目确定后，需对已选题目提出三种运动方案，并经反复论证，确定一种最佳运动方案进行设计和分析。这种自由选题的模式可大大提高同学的兴趣。设计方案由学生独立提出，经独立地分析、比较后确定最佳方案，以发挥其主观性、创造力，使学生受到一次真实的设计训练，进而提升其机械传动系统设计能力。此外，改革后的课程设计，学生们可以自由组合，每个小组自由选择设计题目，小组成员分工协作，共同完成设计任务。从选题、论证、设计到最后提交设计成果，共同讨论、研究，各自发挥自己的长处，不仅培养了创新意识和创新能力，也使他们体会到团队合作的作用。这也符合OBE培养大纲中工程毕业生个人能力和人际团队能力培养的要求。
二、工程基础理论知识应用能力
传统的《机械原理》课程设计中，方案确定之后，其相关运动参数也随之给定，每个学生需要做的就是绘制机构运动简图，利用图解法和解析法对所选机构的位移、速度、加速度及力进行分析，并绘制机构运动线图和作误差分析，最后编写课程设计说明书。从本质上来说，这样的设计仅能算一次作业，效果并不理想。尽管学生都能按部就班地完成设计任务，但却调动不了学生的设计兴趣，对工程基础理论知识的应用缺乏深刻理解，谈不上对学生的毕业能力的培养。基于OBE教学理念的课程设计改革使设计题目多样化，只提出最终要求而不限制方法，学生可以充分地利用所学的理论知识去解决实际的问题。考虑到《机械原理》课程设计时间较短，教师在《机械原理》课程教学中，需提前做出安排，如现代工具的使用、软件的学习、各种方法的比较、综合性作业安排等。任务的不确定性导致解决方法的多样性。学生需要根据所选择任务，基于所学的机构学知识，甚至查阅相关文献去设计解决方案，当多个设计方案确定后，需要比较各方案的优缺点，必然会深入了解每个所设计的传动方案，最终方案确定后，需对其进行结构、运动学和动力学分析，因有了方案设计的深刻理解，设计的目的已非常清楚，在相应分析时，对方法的选择和掌握自然水到渠成，加深了对所学理论知识的认识，明确了理论知识的实际应用，从而不至感觉学无所用。
三、分析和解释数据能力
在我国的工程教育认证中，第二条毕业要求学生能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达并通过文献研究分析复杂工程问题，以获得有效结论[5]。传统课程设计整个传动方案为教师所指定，分析方法固定，无需学生深入了解，只需按部就班完成画图和分析即可，可见，传统课程设计在第二条毕业能力要求上基本没起到培养作用。改革后的课程设计，从设计任务到设计方案的确定，均需要学生根据具体情况进行分析，然后根据所学知识，自己设计传动方案，并需要通过多方案的比较而得出可行方案。在方案确定后，详细设计传动系统时，需要根据实际任务确定各参数，最后对机构进行分析，并对数据进行误差分析。为了更真实地让学生理解数据的意义和正确性，要求学生对所设计的传动方案进行全部或者部分的搭接实验，通过搭接实物并测量参数，再与理论分析数据进行对比，找出误差存在原因，从而得出相应结论。
四、考核方式的改进
评估学习产出是OBE教育模式中十分重要的环节，如何合理地对各项能力进行客观评价，对课程的改革及持续改进有非常重要的作用，与课程设计所培养能力相对应，《机械原理》课程设计成绩分为四部分：选题成绩、平时成绩、设计成绩及答辩成绩。各部分成绩分值及考核依据如下。选题成绩占总成绩的30%。主要考查设计机械传动系统方案能力。每个团队均需通过PPT形式，结合参考文献查阅或调研情况，对自己团队的设计任务进行说明，根据所定任务设计两到三种机械传动方案，每个方案中必须包含两至三种典型传动机构，并且必须包含四杆以上连杆机构。根据传动方案是否合理、考虑是否周全、有无创新点、是否实用进行综合考核。平时成绩占总成绩的10%，主要依据设计阶段的出勤情况和态度评定，这是设计正常进行的基本保证，也是初步对毕业要求9中个人与团队能力的培养。设计成绩占总成绩的40%，主要评估工程基础理论知识应用能力与分析和解释数据能力，根据所选择分析方法、数据分析的正确性、模型建立、运动仿真、简图绘制等进行评价。答辩成绩占总成绩的20%，各组将集中设计阶段的工作及成果以PPT形式作汇报，主要介绍组员分工及完成情况，组员自评分，搭接视频等，并回答提问，据此评判答辩成绩。通过此类考核方式，对毕业生的能力9（个人与团队）和10（沟通，包括撰写报告和陈述发言、清晰表达或回应指令）也起到初步培养的效果。此外，上述基于OBE工程教育理念的考核方式对教师的教学投入提出很高要求。例如：教师需要投入较多的精力和心血研究繁琐的教学目标分解和教学方法选择，要求其自身具有扎实的专业理论知识、较广博的基础知识面、较强的动手能力及计算机应用能力。对设计中可能出现的各种方案及其特点要有充分认识，能够正确引导学生，使他们经过认真思考和分析比较后，可以选择一个适当的方案。这样才能适应当前实践教学改革和发展的需要，从而有效引导学生积极思考，培养他们的创新能力。
五、结束语
经过近两年的实践，发现根据OBE教学理念改革后的《机械原理》课程设计，为学生机械传动系统设计能力、工程基础理论知识应用能力、分析问题和解决问题的能力以及团队合作和工程实践能力的锻炼和提高提供了很好的平台，并确实取得了较好的效果。然而，OBE工程教学模式是一个系统的工程，无论是在设计内容，还是在设计方法和评估方式上，还有很多需要完善之处，需要进一步的改革和探索，持续改进，以更好地培养学生相应的毕业能力，实现培养与国际接轨的中国工程师的目标。
作者：曾达幸 李飞 侯雨雷 宜亚丽 郑立娟 张芳芳 单位：燕山大学机械工程学院
参考文献：
[1]中国工程教育专业认证委员会.工程教育认证一点通[M].北京：教育科学出版社，2015.
[2]余天佐，刘少雪.从外部评估转向自我改进—美国工程教育专业认证标准EC2000的变革及启示[J].高等工程教育研究，2014，（6）：28-34.
[3]顾佩华，胡文龙，林鹏，等.基于“学习产出”（OBE）的工程教育模式———汕头大学的实践与探索[J].高等工程教育研究，2014，（1）：27-37.
机械传动技术范文6
关键词：农业机械；液压传动控制系统；设计原理
分析我国农业机械设计制造发展情况可知，液压传动控制系统已经趋于完善，但要不断提升其精准度，始终将自动化和智能化作为其主要发展方向。因此，相关研究人员必须理性看待液压传动控制系统为农业机械设计制造带来的价值优势，不断对其设计进行创新优化，推动农业机械向自动化的创新发展。
1农业机械制造中液压传动控制系统的设计原理
液压传动控制系统的配件十分繁杂，主要包括液压元件、控制元件、执行元件、辅助元件以及液压油，在设计过程中需要注意的结构要点数不胜数。在上述基础元件构成中，液压元件主要是液压油泵，其会在系统运转的过程中推动机械能向液体压能转化。随着液压油泵的运转，液压控制阀、管道、蓄能器等共同对液压介质压力控制发挥着重要作用，能够比较精准有效地保证液压介质的流量以及流动方向。值得注意的是，相关负责人员必须切实保障液体的平衡状态，即各个阶段的压强应该是一致的，否则液压传动控制系统整体稳定性将会受到严重冲击。因此，设计人员可以设计不同规格大小的活塞来控制承受压力范围，保证施压的合理性[1]。一般情况下，液压油在液压传动控制系统中充当着传动媒介的角色，随着系统内的能量转换，各部分元件会相应地协调运转，从而发挥系统效能。液压传动控制系统中的控制回路分布也十分复杂，但是不同的控制回路之间又有着相对明确的职责分工，相互协调，相辅相成，在持续的运转中维持着液压传动控制系统的内部工作秩序。具体来说，液压传动控制系统中的压力控制回路主要负责压力的稳定和调节。当系统所承受的压力超过系统设计过程中设置的溢流阀压力阈值时，就会不可避免地出现阀开口度大幅度增加的情况，与之相对应的液压泵出压力会降至较低水平，借此实现对控制系统压力平衡的维护[2]。回路上设置减压阀和升压器也是现阶段压力控制系统不可或缺的重要构成部分，可借此针对性地调节局部电压，并在回路中设置蓄能器，解决系统运行的压力波动问题。速度控制回路则根据其作用效果和负责部位划分为两种，即调速回路和同步回路，前者只对单个元件的运行速度起到调控作用，而后者则控制多个元件，二者的相辅相成为液压缸的同步运行状态提供了坚实保障。另外，方向控制回路主要应用于控制主油路换向，将活塞锁紧，如此一来，就能极大程度地降低工件在某位置停留时发生移动等事故的概率，避免因液压传动控制系统运行事故而带来的经济损失。
2农业机械制造中液压传动控制系统的优势
在农业机械设计制造领域中，由于液压传动控制系统的结构并不复杂，同时元件质量轻，因此其在系统中的应用极为灵活。从某种角度来说，轻量化和智能化将会是未来数年内液压传动控制系统发展的潮流趋势[3]。除此以外，研究人员还应该认识到液压传动控制系统在控制稳定性、功率等方面的优势，并以此为切入点解决设备过载问题。比如，设计人员可以在已有的液压传动控制系统回路中增设溢流阀，对系统施加外在保护，从而长时间维持系统的稳定运行。事实上，液压传动控制系统还具备自动化程度较高的特点，与电子技术具有较高的契合度，因此技术人员可结合实际情况以及农业机械设计制造行业的发展趋势要求精准调控系统的运行荷载[4]。
3农业机械制造中液压传动控制系统的注意事项
3.1控制系统漏油问题。虽然液压传动控制系统在农业机械设计制造领域中的应用呈现多元化的趋势，但是这并不意味着该系统已经完美无瑕。相反，频繁出现的漏油问题已成为液压传动控制系统最突出的短板，严重时会直接干扰该系统运行。液压油是液压传动控制系统的转动媒介，而该介质对温度的要求近乎严苛，一旦液体介质温度的变化范围超出相应标准，就可能导致整个系统运动特性的变动。同时，不当操作可能会导致液压油被污染，影响系统运行效率。例如，不可避免的技术质量偏低的问题，对于焊渣、铁屑等杂质处理不当等会导致液压油受到严重的污染，加速系统元件的损耗，缩短液压传动控制系统的使用寿命。再如，液压传动控制系统的密封性可能会受外界因素的干扰而诱发漏油问题，导致环境被污染。因此，农业机械设计制造过程中相关人员必须高度注意上述薄弱环节，设置专门的监管人员，从根源上防患于未然，避免漏油问题为系统运行带来阻碍[5]。
3.2注重应用无级变速器。变速器控制效果对液压传动控制系统具有直观可见的影响，因此设计人员应合理安排无级变速器的应用，为液压传动控制系统的稳定运行奠定基石。另外，设计人员从系统稳定运行角度为系统的平衡状态负责，还需注意控制变量泵和定量马达。这主要是因为发动机会为液压传动控制系统提供运转动力，并将其通过液压系统传送到轮轴、离合器以及架体。为确保这一流程顺畅无阻，设计人员可以分别借助差动轮整合动力，促使差动轮齿圈向外传输动力，从整体层面提升传动系统的工作效率，实现对马达转动方向的精准调整。与此同时，在液压传动控制系统中使用无级变速器可以比较精准地调节机械运动传输速度，这样就可以削弱不同运动状态对系统运行稳定性的不良影响。近年来，无级变速器在农业机械设计制造领域的应用已经相当广泛，作为液压传动控制系统的重要辅助结构，无级变速器的持续优化将会促使液压传动控制系统的控制能力大幅度提升[6-7]。
3.3推广纯水液压传动控制技术。纯水液压传动控制技术是有别于以液压油为介质的液压传动控制技术的一种新型产物，同时也是为了解决漏油和污染问题的主要举措。具体来说，传统意义上的漏油和污染问题大多存在于以液压油为介质的液压传动控制系统中，用纯水作为液压油的替代品则会使这一局面有所改善。以纯水作为能量转换介质，不仅能节约能源成本，而且也完全规避该系统运行对环境造成的消极影响。但是，这项技术获取介质的难度系数相对较高，要求相关人员使用特殊的处理技术方法，否则纯水将无法作为转换介质而存在。纯水最大的优势在于其可以消除液压油带来的安全隐患，这主要是因为纯水具有阻燃性的基础性质，同时具有较低的压缩系数，即使发生泄漏也不会污染周边环境。但是，我国现阶段的纯水液压传动控制技术并不成熟，还具有相对较大的完善空间，需要相关技术人员尽快推动该技术的研究进程，尽快使纯水液压传动控制技术得到大众的认可，促使该技术为农业机械综合效益的提升贡献力量[8]。除此以外，相关研究人员也必须结合已有经验基础以及农业机械设备的使用要求，对纯水液或液压油能量介质进行合理选择，确保其技术特点和使用要求高度一致，凸显液压传动控制技术的优势，提高液压传动控制系统的控制效率以及运行稳定性[9]。
3.4加强研究液压传动控制技术。随着我国现代化液压传动控制技术趋于成熟，其在农业机械设计制造领域得到广泛应用已经是一种必然趋势，其中，包括电子控制技术、纯水传动技术等在内的新技术使液压传动控制技术在设备构造以及性能设计方面取得了显著的成果。在此基础上，相关人员应聚焦于液压传动控制技术的最新研究，从而不断提升我国农业生产机械化水平。需特别注意的是，现阶段的液压传动控制技术有向高集成化发展的趋势，这是和现代化液压传动控制技术的系统调控需求相一致的[10]。与此同时，相关研究人员必须立足现阶段的技术水平，着力于提升液压传动控制精度，尽可能确保其始终处于高质量运转状态。若这一问题能够真正得到有效解决，那么液压机械传动控制技术的适用范围将有望拓宽到农业机械制造中的更多领域[11]。目前，液压机械传动控制技术和传统意义上的技术模式相比已经出现了翻天覆地的创新改进，具有突出的价值优势，因此液压传动控制技术研究人员还需要根据农业机械的实际使用需求，预测农业机械制造领域的长远发展趋势，有针对性地创新液压传动控制技术实现方式，最终推动液压传动控制系统稳定性及控制效率的全面提升。
4结束语
机械传动技术范文7
（1）设计题目、内容不规范，要求不统一。
由于每届或每班的指导教师不同，设计题目、内容、要求、难易程度偏离太大。如有数控机床改造设计、伺服系统控制设计、交通灯控制设计等，要求、工作量也不相同。有的设计任务偏难，有的设计任务又太简单。
（2）设计资料缺乏。
由于机电一体化是一门新兴的技术和专业，这方面的知识内容都在相关的杂志刊物登载，书籍相对少一些。要进行课程设计，收集这方面的资料较困难。没有现成的资料汇编及设计手册，学生要花费较多的时间找资料，往往是教师帮助寻找资料。而且没有像机械零件设计那样的系统完整的课程设计指导书。在设计中盲目性较大。
（3）师资不足。
最早几年机电专业方向只有一个班或两个班，指导教师有2~4人即可。一般由主讲或熟悉机电一体化控制系统课程的教师指导。近几年随着学生的扩招，机电专业扩展到4~5个班，指导教师需要8~10人，明显不够，因此有必要进行培养。
2机电一体化课程设计改进措施
（1）编写合适的机电一体化课程设计指导书，配齐设计资料。
到目前为止未见过公开出版的机电一体化课程设计指导书，所以有必要编写合适的机电一体化课程设计指导书，并收集较全的资料进行汇编，与指导书汇编成册。
（2）规范设计题目，统一要求。
规范设计题目不是整个设计都用同一个题目，而是在一个范围内选择题目，教师根据所选的题目按统一的要求下达任务书。设计题目一般以简易数控机床设计、数控机床改造设计、机器人及控制设计较为合适。在市场上可见的机电产品多得很，不是所有的机电产品都适合做题目，因其难易程度是不同的。机电专业的课程设置是以机床设计、机器人设计控制为典型产品的，在机电一体化课程设计中要反映课程设置的内容。机电专业方向课程有机电一体化系统设计、计算机控制技术、机械制造装备设计、机器人导论等课程。这些课程的内容在电的方面主要介绍了以计算机为核心的控制系统；机械方面介绍了机械运动、机械传动、机械结构及相关的标准部件，如滚动导轨、滚珠丝杠等。在选题及设计中要反映上述的内容。因此规范化的题目主要为数控车床（或铣床、钻床等）设计、车床（或铣床、钻床等）数控化改造设计、或是工业机器人及控制设计。这些都具有一定的机械部分内容，如数控机床进给轴传动部件，机器人的腰身、手臂运动部件及滚珠丝杠、导轨的应用等。电的方面包含数控系统电路设计，计算机控制系统设计及对机械部分的控制；从而实现了机电结合。对规范化的题目、要求及上述设计内容都已编入指导书中。
（3）指导教师的培养。
首先被培训的教师可以跟班听课，熟悉掌握相关的课程内容，然后在机电一体化课程设计进行中跟班辅导，以培养出合格的指导教师。
（4）加强督察。
当指导教师接到指导课程设计任务后，首先拿到机电一体化课程设计指导书，根据要求写出课程设计任务书；并由教研室主任或院教学指导委员会审查，合格才可向学生下达任务。指导中，教师要填写指导日志，随时记录指导中的难点、及出现的问题和解决方法，并进行小结，以便下一次指导时提高设计水平。
3机电一体化课程设计指导书主要内容
3.1设计题目确定及要求
3.2总体方案确定
（1）总体方案设计；
（2）绘制总体方案图。
3.3伺服系统机械传动部件设计
（1）切削力计算；
（2）滚动丝杠螺母副的计算与选型；
（3）伺服系统传动设计；
（4）步进电机当量扭矩计算及选型；
（5）机械传动结构设计（绘制一个轴的机械装配图）。
3.4控制系统硬件电路设计
（1）确定控制系统方案及绘制系统框图；
（2）单片机的选用；
（3）存储器的选用与扩展；
（4）译码电路设计；
（5）接口电路设计；
（6）绘制控制系统硬件电路原理图。
3.5基本的参考图表汇编。
4近一届学生机电一体化课程设计进行情况
4.1教师配备
近一届机电专业学生，每届有四个班进行机电一体化课程设计，共配备6名教师；其中有四名为独立指导教师，两名为辅导教师，为培养新的指导教师储备力量。
4.2指导书的使用及设计过程
设计学生和指导教师每人一份机电一体化课程设计指导书。教师按照要求写出机电一体化课程设计任务书，并经研究所长审查后发给学生。设计题目主要有CA6140普通车床数控化改造设计、C6132普通车床数控化改造设计。在同一个题目的学生中，要求设计进给轴部件时，一部分学生设计X轴进给部件，另一部分学生设计Z轴进给部件。整个过程根据设计任务书的题目、要求和机电一体化课程设计指导书给出的设计步骤、方法，先进行总体方案设计，再进行机械传动部件设计，最后进行CNC硬件电路设计。整个过程经过了机械、电子两方面的训练，实现了机电结合，达到预期效果。
4.3填写指导日志
教师在指导设计的过程中，及时填写指导日志，记录设计中的难点、问题，并进行小结。
5本文总结
机械传动技术范文8
由于旋盖的螺纹长度较长和螺纹成型后脱模力较大，与常规的脱模机构不同，图4模具采用电机驱动链轮使螺纹型芯旋转的方法来实现自动脱模。
模具结构特点：（1）常规的三板模结构，1模2腔，侧浇口进料。（2）无拉料杆和推杆装置，在弹簧力的作用下通过浇口推板将主流道凝料从定模板上推出，模具结构简单。（3）模具工作可靠，操作方便，自动化程度高。（4）脱螺纹机构的主要零件有：电机、链轮、链条、推力轴承、深沟球轴承、接近开关、中间继电器、时间继电器等。模具的工作过程为：模具合模、注射、保压、冷却过程结束后，模具开模，动模开始向后运动，浇口推板18在弹簧17的作用下，将主流道凝料和塑件从动模上推出。动、定模开模到一定距离，注塑机顶杆通过动模座板16的顶出孔进入模具，使接近开关22受到感应，并发信号给中间继电器19，启动电机26。
电机通过主动链轮24、链条14带动从动链轮8旋转，螺纹型芯7在推力轴承5和深沟球轴承6的配合下作旋转运动。塑件与型芯在相对旋转运动的作用下实现自动脱模。当时间继电器20到时后自动断电，电机停止运转，型芯同时停止旋转，模具的一个工作循环过程结束。
模具中采用的机电一体化控制系统包括电器控制、机械传动和动力元件三大部分。电器控制部分功能上包括：信号采集、信号传递和信号控制；机械传动的类型有：齿轮传动、链传动、蜗杆传动、螺旋传动以及常用机构等。动力元件有：电机、液压泵和气压泵。下面主要对电器控制元件的功能和作用进行介绍。
信号采集元件信号采集元件可分为：接近开关（见图5）、光电开关（见图6）、信号传感器等。图4模具中使用接近开关作为信号采集元件。接近开关是一种无需与运动部件进行机械接触而可以操作的位置开关，当物体接近开关的感应面到动作距离时，不需要机械接触及施加任何压力即可使开关动作，从而触发交流或直流电器工作或给计算机装置提供控制指令。光电开关是利用被检测物对光束的遮挡、吸收或反射，检测物体有或无。物体不限于金属，所有能反射光线的物体均可被检测。光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号发出，接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测。
信号传递元件图模具中采用中间继电器（见图7）作为信号传递元件。中间继电器是用来传递信号或同时控制多个电路，也可直接用它来控制小容量电机或其他电气执行元件。继电器的工作原理是：当某一输入信号（如电压、电流、温度、速度、压力等）达到预定数值时，使它动作，以改变控制电路的工作状态，从而实现既定的控制或保护的目的。在此过程中，继电器主要起传递信号的作用。
