導語：如何才能寫好一篇傳動技術(shù)論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

1.1現(xiàn)場總線與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及公共直流母線技術(shù)的興起

1.1.1現(xiàn)場總線及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及和應用現(xiàn)場總線是連接智能現(xiàn)場設(shè)備和自動化系統(tǒng)的全數(shù)字、雙向、多站的通信系統(tǒng)，其主要解決工業(yè)現(xiàn)場的智能化儀器儀表、控制器和執(zhí)行機構(gòu)等現(xiàn)場設(shè)備間的數(shù)字通信以及這些現(xiàn)場控制設(shè)備和高級控制系統(tǒng)之間的信息傳遞問題。目前世界上存在著大約40余種現(xiàn)場總線，如法國的FIP，英國的ERA，德國西門子公司的Profibus，挪威的FINT，Echelon公司的LONWorks，PhenixContact公司的InterBus，RoberBosch公司的CAN，Rosemounr公司的HART，CarloGavazzi公司的Dupline，丹麥ProcessData公司的P-net，PeterHans公司的F-Mux，以及ASI（ActraturSensorInterface），Modbus，SDS，Arcnet，國際標準組織-基金會現(xiàn)場總線FF：FieldBusFoundation，WorldFIP，BitBus，美國的DeviceNet與ControlNet等等?，F(xiàn)場總線技術(shù)改變了整個工業(yè)控制過程的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，使儀表信號（4～20mA）過渡到全數(shù)字通訊信號。這個改變對于造紙傳動自動化是顛覆性的，使整個控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和方式進入到了一個信息化和智能化的嶄新階段。

1.1.2人機界面取代按鈕和操作器由人機交互式操作屏全面取代傳統(tǒng)的按鈕操作，也徹底改變了造紙傳動工業(yè)現(xiàn)場。操作屏不僅可以任意設(shè)置按鈕的功能和數(shù)量，還可以實時監(jiān)視系統(tǒng)的各個運行狀態(tài)以及參數(shù)等。在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方面，目前普遍采用雙端口網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其中一個端口用于傳動系統(tǒng)及各個執(zhí)行單元，另一個用于操作屏進行數(shù)據(jù)傳輸，提高抗干擾能力。操作屏的使用，使用戶節(jié)省了大量的現(xiàn)場電纜的鋪設(shè)以及操作臺的安裝，節(jié)約了自然資源和工作量。目前由于自然資源的價格上漲，顯示操作屏的價格下降，在一次成本投入上已經(jīng)十分相近，如果考慮輔助傳動控制的按鈕連線，操作屏的投入成本更具優(yōu)勢。

1.2公共直流母線的推廣和應用

1.2.1公共直流母線與交流母線的區(qū)別與特點公共直流母線系統(tǒng)的應用在造紙傳動自動化技術(shù)領(lǐng)域具有標志性作用。所謂公共直流母線，簡單地說就是將變頻器的交直交內(nèi)部結(jié)構(gòu)，變?yōu)榻恢苯煌獠肯到y(tǒng)結(jié)構(gòu)。圖1和圖2是公共直流母線和交流母線的原理結(jié)構(gòu)圖，以說明兩者的區(qū)別。從圖中可以看出，交流母線變頻器是各個變頻器分別與交流電網(wǎng)連接，各自工作是獨立的；而公共直流母線結(jié)構(gòu)則是有一個總的進線整流單元，通過直流向各個逆變器單元供電。這種結(jié)構(gòu)上的變化，導致其工作方式和效果不同。從相關(guān)資料和研究分析可以歸納這兩者的主要區(qū)別和特點如下：(1）由于烘缸等大慣性負載的存在，在交流母線系統(tǒng)中往往會出現(xiàn)過壓跳閘等情況。但在公共直流母線系統(tǒng)中，因為能量可以通過直流母線在所有電機之間互相流動，從而解決因為負載波動引起的跳閘，很好地克服多電機間電動狀態(tài)和發(fā)電狀態(tài)之間的矛盾。(2）通過集中整流，可以使公共直流母線電壓在技術(shù)手段上做得更加可靠，降低故障率。但是事物總是利弊相伴，集中整流盡管可以通過技術(shù)手段提高可靠性，但畢竟是一個單機運行，一旦整流單元故障，也會造成整個系統(tǒng)停機。而交流母線系統(tǒng)，由于每臺變頻器都是獨立的，因此，一臺故障不影響整個生產(chǎn)線的運行，排除故障相對簡單。(3）關(guān)于節(jié)能和降低成本。由于在技術(shù)上明顯復雜，如果不采用特殊手段，公共直流母線的價格目前高于交流母線的價格。關(guān)于節(jié)能的觀點，目前尚沒有理論和實驗數(shù)據(jù)證明這一說法。(4）關(guān)于諧波抑制問題。變頻器的諧波主要來源于高頻開關(guān)的脈沖電流，使電網(wǎng)的電流波形失真，導致大量諧波產(chǎn)生。從統(tǒng)計學的角度看，當采用公共直流母線后，母線上的電流是多臺變頻器不規(guī)則的脈沖電流疊加，各個變頻器的電容相當于并聯(lián)，理論上比交流母線電流波形好，諧波影響會得到改善。但由于整流單元的集中，對變壓器的影響比交流母線要大，特別是普通六脈波系統(tǒng)，會在電網(wǎng)側(cè)產(chǎn)生很大的5次諧波，甚至達到干擾其他用電設(shè)備的程度。因此，當功率超過2000kW時，建議采用12脈波整流單元，這樣可以有效減小謝波干擾的影響。而交流母線系統(tǒng)，由于沒有集中大功率整流，因此5次諧波的影響要小。關(guān)于回饋制動問題。由于紙機傳動是一種長期穩(wěn)速運行的系統(tǒng)，是否考慮增加回饋制動單元，應當根據(jù)系統(tǒng)的總投資、運行車速及停機的要求綜合考慮。一種說法是通過能量回饋可以節(jié)省能源，但實際上紙機正常生產(chǎn)后是很少需要緊急停車的，因此用相當增加一套整流系統(tǒng)的代價來解決回饋能量的回收問題值得權(quán)衡利弊。當車速1000m/min以上時，為使慣性部分盡快停下來，適當增加一定功率的能耗制動，也是一個不錯的選擇。

1.2.2公共直流母線實現(xiàn)方案及運行維護成本分析目前在ABB、AB和西門子公司的標準產(chǎn)品系列中，都有標準的直流母線系統(tǒng)。除AB系統(tǒng)在直流母線產(chǎn)品和交流母線產(chǎn)品中差別不大以外，其他兩家公司的直流母線系統(tǒng)都比交流母線系統(tǒng)價格要高。特別是整流逆變單元，比國產(chǎn)產(chǎn)品價格要高出數(shù)倍。因此，目前普遍解決方案是在不帶逆變回饋單元時較多采用的是國產(chǎn)整流單元，配以上述公司的逆變器或變頻器，這已經(jīng)在國內(nèi)許多造紙生產(chǎn)線上使用。當然如果系統(tǒng)投資資金充足，客戶要求，采用更高性能的PWM整流逆變系統(tǒng)，既可以實現(xiàn)整流回饋，又可以降低諧波影響?，F(xiàn)將可能的方案介紹如下：(1）可控硅整流逆變回饋供電系統(tǒng)。這種系統(tǒng)是目前各大公司主推的系統(tǒng)，造價較高，具有能量回饋能力，諧波影響根據(jù)功率大小、6脈波和12脈波而不同。(2）國產(chǎn)整流單元，配逆變器加能耗制動公共直流母線系統(tǒng)。這種系統(tǒng)經(jīng)濟性較好，性能與整流回饋相同，諧波影響與上一方案相同。(3）國產(chǎn)整流單元，配變頻器加能耗制動公共直流母線系統(tǒng)。這種方案是國內(nèi)的系統(tǒng)集成商，在激烈競爭下采用的一種降低成本的方案。這種方案適合于當變頻器價格低于逆變器價格時，具有一定競爭力，但如果與逆變器價格相當，則與方案（2）相同。(4）局部直流母線方案，其是在交流母線系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，為了解決慣性負載的過電壓跳閘問題或針對某些負荷分配點需要能耗制動的情況下而采取的方案。整個系統(tǒng)仍然是交流母線即通常的變頻器系統(tǒng)方案，但是將慣性負載傳動點的變頻器外接制動單元的端子通過一定的技術(shù)手段相互連接，在相連接的變頻器之間形成公共直流母線。其性能和工作特點與集中整流直流母線相當，只不過集中整流由分散整流代替。特點是簡單、低成本，但系統(tǒng)接線復雜，給系統(tǒng)的可靠性和維護帶來不便，在小系統(tǒng)中應用比較適合?？傊?，從目前來看，公共直流母線、網(wǎng)絡(luò)通訊和操作屏等現(xiàn)代信息技術(shù)已經(jīng)成為紙機傳動自動化的發(fā)展趨勢；以AB公司等為代表的工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)以及遠程監(jiān)控和服務(wù)等將成為下一步技術(shù)發(fā)展的大方向，甚至無線網(wǎng)絡(luò)和遠程調(diào)試等在今后的發(fā)展中都是可能的；對紙機傳動自動化來說，還有優(yōu)化設(shè)計、程序化的安裝和調(diào)試，以及精準的故障診斷與維護等問題。

2現(xiàn)代紙機傳動自動化系統(tǒng)的組成與設(shè)計特點

2.1現(xiàn)代紙機裝備的最新技術(shù)動向從2014CIPTE國際造紙技術(shù)報告會獲悉，以芬蘭維美德公司、德國福伊特公司為代表的紙機裝備制造商，分別從各種不同的角度為紙機裝備的發(fā)展提出了多種解決方案。其中，優(yōu)化概念模塊化紙機實際上是在整個系統(tǒng)中，將不同紙機的各個部分部件，用統(tǒng)一的設(shè)計和規(guī)劃方案，尤其是連接部分、通用部件的標準方面，如同組裝模塊一樣，可以批量生產(chǎn)適合各種不同紙機的產(chǎn)品部件。在需要的時候，可以迅速地通過模塊組裝和連接形成不同的造紙機生產(chǎn)線，這就是優(yōu)化和模塊化的核心所在。在紙機裝備的模塊化和優(yōu)化設(shè)計的推動下，紙機傳動自動化其實也正在朝著這個方向發(fā)展和變化。無論是從軟件設(shè)計還是硬件結(jié)構(gòu)，國外的大公司以及國內(nèi)的一些企業(yè)已經(jīng)在不同程度上實施并推進這一方法的實現(xiàn)。所謂面向?qū)ο蟮脑O(shè)計方法和解決方案，實際上是從軟件工程的開發(fā)角度，來設(shè)計和構(gòu)建電氣傳動系統(tǒng)的軟件和硬件系統(tǒng)，從而最大限度地減少重復性工作和最大限度地降低制造和設(shè)備采購成本，提高工作效率，降低系統(tǒng)的故障率和增加可靠性。

2.2硬件模塊化、通用化設(shè)計根據(jù)模塊化的設(shè)計思想和標準化的系統(tǒng)目標，ABB和西門子的大功率變頻器就是一個典型的實例。在ABB的大功率變頻器設(shè)計中即采用了模塊化的設(shè)計，一臺大功率變頻器可以由若干個硬件功率模塊組成。當某個模塊故障時，可以在不停機的狀態(tài)下降低功率繼續(xù)使用，直至更換新的模塊以后恢復原功率運行。西門子S120變頻器系統(tǒng)則在模塊化方面體現(xiàn)更加徹底，不但主回路模塊化，連控制回路也一起模塊化了。在新的系統(tǒng)中變頻器本身就組成了一個小型分布式控制系統(tǒng)，控制中心管理著變頻器的各個主回路模塊，每個模塊僅相當于一個功率單元。如果說ABB變頻器是變頻器并聯(lián)運行的話，西門子變頻器就是一個小型集散控制系統(tǒng)?？刂茊卧毩⒂诠β蕟卧?，一臺控制器可以管理多個功率單元。這種硬件結(jié)構(gòu)的設(shè)計使模塊化達到了電力電子裝置的最新高度。除此之外，在諸如電控柜、操作臺以及輔助傳動的控制回路設(shè)計方面，模塊化的設(shè)計也體現(xiàn)了面向?qū)ο蟮奶卣?。將一臺電控柜從柜體設(shè)計到安裝板以及柜內(nèi)的每一個部件和回路，統(tǒng)統(tǒng)按照對象描述和封裝模塊的思想進行設(shè)計。在硬件的選擇上盡可能做到對于整個公司的硬件系統(tǒng)要求做到模塊化設(shè)計，即凡是運轉(zhuǎn)方式、功率等級基本一致的對象，采用一樣的模塊加以控制，同時在對比較重要的控制單元的柜體設(shè)計中，凡是控制模塊在條件許可的情況下再增加一塊備用的控制模塊（與廠家協(xié)調(diào)），這樣當某個受控對象的控制回路出現(xiàn)故障時，抽出故障模塊，換上備用模塊，系統(tǒng)先恢復運行再維修故障模塊。在整個系統(tǒng)的硬件設(shè)計中，類的設(shè)計即每一種抽屜狀模塊的設(shè)計中，系統(tǒng)面向?qū)ο笏仨毦邆涞姆庋b及數(shù)據(jù)隱藏得以著重體現(xiàn)。在這里，我們強調(diào)的是每個受控對象（獨立的用電負載）不僅僅要有一個實實在在的硬件類與之對應，在PLC程序中也會存在一個相對應軟件類與硬件類對應，這樣，每一個受控的實體對象都在控制系統(tǒng)對這兩個相互依存的類對象的調(diào)用中，實現(xiàn)工藝的要求。而在此時面對紙機裝備的優(yōu)化概念模塊化處理中，對于相對應的控制系統(tǒng)，我們也應該有同等的要求。在面向?qū)ο蟮挠布到y(tǒng)設(shè)計中，最大的特點就是控制回路的模塊化，使其在強電回路封裝的基礎(chǔ)上繼續(xù)封裝控制回路，從而使得系統(tǒng)具有以下特點：(1）盡管模塊受到被控對象功率的不同、運行方式的差異導致具體電路上的差別，但在外觀上盡量標準化，使得除了模塊之外，柜體也可柔性化設(shè)計；(2）從元器件到模塊，應盡量體現(xiàn)出最大程度的通用與互換性；(3）模塊的接口盡量簡單，互換時簡單方便；(4）模塊設(shè)計應盡量使得可靠性足夠高。在面向?qū)ο蟮挠布到y(tǒng)設(shè)計中，我們可以做到：(1）大大簡化系統(tǒng)構(gòu)建及設(shè)計過程的難度；(2）形成柔性化的控制系統(tǒng)；(3）更加利于專業(yè)化分工；(4）更有利于系統(tǒng)未來的擴容和改造。在這里，我們以最為常見的電動機控制回路的設(shè)計來詳細說明面向?qū)ο蟮挠布到y(tǒng)如何實現(xiàn)：首先分析普通電機（對象）的特性：(1）電機直接啟動，自由停止；(2）無反接制動及能耗制動的需求；(3）電機內(nèi)無報警裝置，提供額外異常信號指示；(4）短時間的電機堵轉(zhuǎn)等異常情況在熱保護等手段作用之前，不會給電機帶來傷害。下面以一個簡單的電機控制系統(tǒng)為例，說明我們在硬件設(shè)計時采用的方法，如圖3、圖4。我們將一個普通的電機作為對象，對它進行分析，從而得到控制要求，利用面向?qū)ο蠹夹g(shù)，將跟它有關(guān)系的操作封裝在一個結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，使得在一張圖紙上可以看到它的全部信息，并且全部模塊化設(shè)計，利用端子接線。對于圖4，我們可以在它的基礎(chǔ)上，針對具體的工控要求，很快進行修改而不破壞其內(nèi)部封裝，改造成適用于變頻和軟啟等硬件設(shè)計，幾乎沒有什么太大的變化，這一現(xiàn)象，體現(xiàn)面向?qū)ο笾欣^承的思想。同樣的設(shè)計完全可以在電控柜和操作臺上實現(xiàn)，從而將我們的關(guān)注點完全放在這樣一個個對象上，而不是一個龐大系統(tǒng)的每一個細節(jié)，可以極大地節(jié)省設(shè)計時間，簡化設(shè)計步驟。而對于相同或者差異不大的對象或者項目，完全可以很方便的完成，而不用再擔心改動錯誤。因為在封裝對象的時候，我們投入了極大的精力，使得每一個對象里面的每個元件都有跟隨作用。如果封裝后有錯誤，是無法通過測試的。這首先保證了自己所使用的“元件”是無誤的，而不像面向過程中每一步都沒有電氣屬性，改動完之后不知道是否正確的尷尬局面。目前，對于整個造紙機傳動自動化來講，我們往往對于輔助傳動的著力點過少，從現(xiàn)在這個行業(yè)的故障率來講，目前應該將輔助傳動控制與主傳動進行一體化設(shè)計。對此，我們還是針對于每一個項目進行具體設(shè)計，因為輔助傳動在各自的分布可能要求不一致，系統(tǒng)之間又沒有具體的聯(lián)系，還是采用面向過程的設(shè)計思路，簡單方便、可靠性高。

2.3軟件模塊化、通用化設(shè)計在國外，1999年Benitez等人提出面向?qū)ο蠓椒ㄔ赑LC程序設(shè)計應用中的必然性。2010年ChiacchioP．等人提出IEC61131標準中的PLC程序設(shè)計方法已無法滿足自動化系統(tǒng)的發(fā)展需求，提出面向?qū)ο蟮木幊谭椒ādnanSalihbegović等人也提出將軟件工程方法運用到工業(yè)自動化控制中。在國內(nèi)，2000年陳娟等人將面向?qū)ο蠓椒ㄟ\用到糧食儲運自動化系統(tǒng)中，討論了類的抽象和封裝的實現(xiàn)。2009年張逸群等人將面向?qū)ο蠓椒ㄟ\用到煤炭輸送機控制系統(tǒng)的PLC程序設(shè)計中，闡述了基于STEP7的面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計方法。2009年12月，祝瓛冰出版了《面向?qū)ο蟮默F(xiàn)代工業(yè)控制系統(tǒng)的實用設(shè)計技術(shù)》一書，更是取得突破性技術(shù)，使得面向?qū)ο蟮姆椒ǜ訉嵱糜赑LC程序設(shè)計。綜上所述，在國內(nèi)外研究中面向?qū)ο蠓椒ㄒ呀?jīng)在工業(yè)控制中嶄露頭角。但在此時，紙機傳動自動化軟件設(shè)計還是處于傳統(tǒng)的階段，對于此次當代紙機裝備制造商提出的優(yōu)化概念模塊化紙機，為了提高工業(yè)效率的適應性，還是難以滿足，所以我們將面向?qū)ο蠓椒ㄒ爰垯C傳動自動化行業(yè)，在硬件上加以強類封裝，同時相對于每一個硬件類，都有一個相對應的軟件類。這樣對于一個控制系統(tǒng)的對象，我們只要通過接口，操作硬件類與軟件類相互聯(lián)系，就可以很好地完成控制任務(wù)。下面以普通電機為例，介紹其每個環(huán)節(jié)的做法：(1）建立需求分析表，如表1。其作用就是以控制系統(tǒng)對此類目標的需求，對未來對象所執(zhí)行的任務(wù)進行反向遞推，將需求層層細化。(2）建立變量表，如表2。這個需要好好琢磨，以至于反復修改。(3）編制類的梯形圖，測試修改，反復多次。這樣，所有編程均基于所述接口，對于每一個具體的工程對象，僅僅只需要修改相對應的外部變量，而不需要在所封裝的程序內(nèi)部做修改。當然這個過程是循環(huán)往復的，它需要我們有足夠的測試對象以及測試次數(shù)，但這一點，相對于以往工程項目毫無頭緒的修改，導致的出錯率還是可以接受的。

3現(xiàn)代紙機傳動系統(tǒng)常見技術(shù)問題分析與處理方法

紙機在運行中，由于機械、電氣緊密聯(lián)系，相互配合，因而故障出現(xiàn)時，往往會導致很難確定是何原因。作為電氣技術(shù)人員，在對所管設(shè)備充分了解后，理應對于其工作原理以及設(shè)計思想有所了解，最后依據(jù)現(xiàn)象做出分析判斷，區(qū)分故障，從而解決問題。在造紙生產(chǎn)中，不可避免地會出現(xiàn)一些類似操作失靈、頻繁斷紙等表面現(xiàn)象，操作人員往往第一時間會認為是出現(xiàn)了電氣故障。此時，作為電氣工程師則必須首先對故障現(xiàn)象進行仔細分析，完整描述，準確判斷。要做到一看、二想、三檢驗，即：一看就是先看準問題的部位和現(xiàn)象，進行細致分析和準確描述，分清問題所在。二想就是對于問題表現(xiàn)的現(xiàn)象，要冷靜思考、綜合判斷，特別是結(jié)合公共和電氣參數(shù)的記錄值，對現(xiàn)象的產(chǎn)生原因做出判斷，防止誤判。三檢驗就是在可能情況下，通過一些參數(shù)的人為變化，檢驗和核對問題的原因，最終確定問題的原因和處理方法。下面通過對幾種常見問題的分析和判斷，以說明問題的處理方法。

3.1速度不穩(wěn)、斷紙、引紙困難這類問題在早期的新紙機調(diào)試和二手機開機過程以及更換產(chǎn)品品種時較易發(fā)生。由于目前機械和傳動設(shè)備都已經(jīng)設(shè)計比較完善，操作人員也已經(jīng)比較熟練。在設(shè)備和工藝以及電氣之間發(fā)生問題梳理不清的情況已經(jīng)減少。但是，從電氣技術(shù)原理的角度分析問題的根源和找出解決辦法仍然是電氣工程師應當具備的基本能力。面對速度不穩(wěn)、斷紙這樣的現(xiàn)象，往往會伴隨著工藝和機械設(shè)備等相互交織的問題。有經(jīng)驗的車間主任、班組長可以很快判斷問題的原因所在。以下通過電氣傳動的參數(shù)數(shù)據(jù)分析來說明邏輯分析方法：(1）仔細觀察上位機記錄的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩變化曲線，在反應的斷紙點觀察是否有速度的突變和轉(zhuǎn)矩突變以及突變的方向和規(guī)律。這一點非常重要，傳動參數(shù)的記錄數(shù)據(jù)，特別是實時數(shù)據(jù)對分析判斷至關(guān)重要。(2）基本分析和判斷：如果在斷紙附近速度曲線變化不明顯，而轉(zhuǎn)矩或電流在斷紙附近顯著波動，通?？梢哉J為調(diào)速系統(tǒng)是正常的。可以不予理會關(guān)于速度波動的說法，這是因為如果速度沒有明顯變化而轉(zhuǎn)矩或電流有明顯波動，則恰恰說明調(diào)速系統(tǒng)是正常的。在雙閉環(huán)系統(tǒng)中，速度反饋是外環(huán)，電流或轉(zhuǎn)矩是內(nèi)環(huán)。內(nèi)環(huán)的響應要遠遠大于外環(huán)，因此正是電流的波動才抑制了或抵消了速度的波動，是正常的響應。(3）反之如果先有速度的變化，不論是緩慢變化還是突變，之后才是電流的變化，那么可以懷疑調(diào)速系統(tǒng)或在設(shè)備的某些部位存在問題?？赡艿膯栴}有：編碼器或速度反饋干擾或不穩(wěn)定，引起速度波動；可以進一步觀察速度反饋系統(tǒng)或電機和編碼器的連接部位，進行必要的檢修和加固，對導線連線以及屏蔽等進行檢查和再次接線；如果電氣系統(tǒng)檢查無誤，則可以懷疑設(shè)備或安裝存在的可能問題。在某廠的系統(tǒng)中曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)過施膠部在施膠過程中主傳動點速度緩慢變化的情況，后經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)是由于主從控制的安裝不當引起，當膠輥在受熱后形變較大時，會發(fā)生直徑增加的情況因而導致線速度緩慢增加。引起不穩(wěn)定或張力增加而出現(xiàn)斷紙，更改主從配置后問題得以解決。(4）另外，在壓榨部也會出現(xiàn)莫名其妙斷紙的現(xiàn)象。在觀察電氣記錄后如果沒有發(fā)現(xiàn)問題，則可以提醒操作人員注意真空度和濕紙的干度，真空度的變化也會引起紙的強度變化。同時，應當充分注意速度環(huán)PID參數(shù)整定要合適。舉例說明，如圖5。此為卷取部換卷時的曲線記錄。從曲線上看，當換卷時從三烘到卷取的紙幅所承受的拉力減小，從而導致三烘部的負荷加大，引起速度下降，在速度閉環(huán)系統(tǒng)的控制下，變頻器進行了自動調(diào)節(jié)，但是此過程持續(xù)時間較長，從而可以明顯看到三烘之前的紙幅下垂現(xiàn)象。從圖5（上）明顯還可以看出，速度控制的調(diào)節(jié)時間太長，速度下跌較大，因此需要增大速度環(huán)的比例系數(shù)，縮短積分時間。從圖5（下）明顯可以看到，同樣在進行換卷時，速度有波動，但是速度下跌較小，而且調(diào)節(jié)過程的時間明顯縮短，紙幅變化量不大?？傊?，應對速度不穩(wěn)問題，一定要以記錄數(shù)據(jù)為依據(jù)，然后再根據(jù)工藝過程分析問題的根源所在。電氣工程師不但應當能夠發(fā)現(xiàn)自身系統(tǒng)的問題，更要能夠分析和判斷出其他方面的問題，才能是合格的工程師。

3.2負荷分配控制方案及存在問題對策在網(wǎng)部和壓榨部以及施膠部等，都存在負荷分配的控制問題。早期直流系統(tǒng)中負荷分配控制是由模擬的轉(zhuǎn)矩電流分配器來完成的，現(xiàn)代紙機由于采用了通訊控制方式，這種分配關(guān)系由模擬變?yōu)閿?shù)字，但基本的控制原理是相同的。本文所要闡述的是在負荷分配控制中針對不同情況的控制策略選擇問題，這也是本人及其團隊多年來研究和實踐的總結(jié)，現(xiàn)分幾個問題介紹如下：(1）剛性負荷分配控制的穩(wěn)定性問題通常情況下壓榨部、網(wǎng)部、施膠部等各部分的負荷分配問題，都可以定義為剛性連接的負荷分配控制問題。所謂剛性連接就是指兩個連接的電動機之間沒有速度誤差，例如壓榨部，上下輥之間在正常時是不可能有速度偏差的，否則紙頁就會產(chǎn)生質(zhì)量問題，網(wǎng)部和施膠部都可以做類似的解釋。在這種負荷分配控制中，普遍采用的方案是用轉(zhuǎn)矩或電流疊加進行分配，其中一臺作為主傳動，另一臺作為輔傳動。通過轉(zhuǎn)矩電流的比例分配，滿足協(xié)調(diào)所需的工藝控制要求。但是，這種方案是否存在穩(wěn)定性問題呢？長期以來一直沒有理論的證明和分析，陜西科技大學2013屆研究生張洪濤在參考相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，將速度反饋微差注入的方法引入到負荷分配控制的穩(wěn)定性仿真分析中，在理論上證明了剛性連接情況下采用轉(zhuǎn)矩或電流進行負荷分配控制是穩(wěn)定的?，F(xiàn)將這一原理仿真模型進行說明。圖6中編號1代表的是速度給定，編號2和3是負載和負載擾動的加載點。模型中剛性耦合的模擬是通過求取兩者的速差，然后再乘以剛性系數(shù)去疊加到各電流調(diào)節(jié)器的輸出上，從而代表由于速差而引起的轉(zhuǎn)矩傳遞。主傳動點的速度給定直接乘以一個補償系數(shù)作為從傳動點的速度給定，此補償系數(shù)一般大于1，目的是為了使從傳動點的速度調(diào)節(jié)器飽和。將主傳動點的電流反饋和主傳動點的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)取最小運算，目的是為了使主傳動點的電流反饋值對從傳動點的電流給定值起到一個限幅的作用，也即從傳動點跟隨主傳動點的電流反饋，從而模擬轉(zhuǎn)矩控制的效果。仿真波形如圖7所示。由仿真波形可以看出，速度的穩(wěn)定性較高而且從點電流在整個過程當中都僅僅跟隨主點電流，保證主從出力相同。在25s時在標號2處添加一個負載擾動信號，此時轉(zhuǎn)速變化很小，而電流的波動相對轉(zhuǎn)速要大，但在不到2s時間內(nèi)又穩(wěn)定下來，且主從電流一致。從仿真波形來看，用轉(zhuǎn)矩控制的負荷分配方式對剛性耦合的負載進行控制，系統(tǒng)始終是穩(wěn)定的。(2）柔性耦合的負荷分配控制的穩(wěn)定性問題圖8是柔性耦合負荷分配控制系統(tǒng)中基于速度控制的仿真模型，其中主從傳動點都處于速度控制模式，通過比較主從點的電流反饋值，然后求差，再乘以柔性補償系數(shù)疊加到從點的速度給定上，從而微調(diào)從點電流，使得從點的電流值跟隨主點電流的目的。在柔性耦合的負荷分配控制中，同樣先采用主從傳動點都處于速度控制模式進行仿真分析。在速度控制模式下通過比較主從點的電流反饋值，然后求差，再乘以柔性補償系數(shù)疊加到從點的速度給定上，從而微調(diào)從點電流，使得從點的電流值跟隨主點電流。模擬柔性耦合機械上的連接還是通過求速差，再乘剛性系數(shù)去疊加到各電流調(diào)節(jié)器的輸出上。和剛性耦合中不同的是，當在主點加負載擾動時，其對從點轉(zhuǎn)矩的影響需要經(jīng)過一定的延時，所以在此還是通過求速差，再乘剛性系數(shù)去疊加到各電流調(diào)節(jié)器的輸出上。在此模型中，添加了一個延時模塊，其延時取決于實際轉(zhuǎn)矩的傳遞時間。仿真時，在編號2處加負載擾動，而延時環(huán)節(jié)則加在去主點電流環(huán)的一側(cè)，此時代表當從點負載發(fā)生波動時，其到主點轉(zhuǎn)矩的傳遞需要經(jīng)過一定的延時。仿真波形如圖9所示。從仿真波形可以看出，當從點加負載擾動時，主從點轉(zhuǎn)速的波動仍然很小，電流波動相對較大，但在短暫調(diào)整后又趨于平穩(wěn)，從點的電流跟隨性良好，說明主從點負載均衡，達到了負荷分配的目的。從上面仿真結(jié)果來看，對柔性耦合的負載采用速度控制的負荷分配方式是穩(wěn)定的。圖10是柔性連接的轉(zhuǎn)矩控制方式仿真模型，模型中柔性耦合的模擬與剛性連接相同，均采用求取速度反饋差值的辦法，用差值乘以剛性系數(shù)后疊加到各電流調(diào)節(jié)器的輸出上，代表由于速差而引起的轉(zhuǎn)矩傳遞。主傳動點的速度給定直接乘以一個補償系數(shù)作為從傳動點的速度給定，此補償系數(shù)一般大于1，目的是為了使從傳動點的速度調(diào)節(jié)器飽和，從而形成轉(zhuǎn)矩控制的方式。將主傳動點的電流反饋和主傳動點的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)取最小運算，目的是為了使主傳動點的電流反饋值對從傳動點的電流給定值起到一個限幅的作用，也即從傳動點跟隨主傳動點的電流反饋，從而模擬轉(zhuǎn)矩負荷分配控制的效果。與剛性連接不同的是增加一個延時環(huán)節(jié)，圖10是將主擾動的影響經(jīng)過延時后疊加到從點上。由圖11仿真波形我們發(fā)現(xiàn)，當柔性耦合的負載采用總線通訊轉(zhuǎn)矩控制的負荷分配方式時，主從點的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩都發(fā)生了振蕩的現(xiàn)象。而前面采用總線通訊速度控制方式時，主從點的速度與轉(zhuǎn)矩都能經(jīng)過短暫的調(diào)節(jié)趨于穩(wěn)定，且從點的電流和主點的電流基本相等。這也說明了柔性耦合的負載當采用轉(zhuǎn)矩控制的負荷分配方式時是不穩(wěn)定的，此跟實際調(diào)試當中遇到的現(xiàn)象完全吻合?？傊瑢τ谪摵煞峙淇刂葡到y(tǒng)而言，正常情況下我們都可以看作是剛性連接的系統(tǒng)。因此，無論是速度控制方式還是轉(zhuǎn)矩控制方式，系統(tǒng)本身都是穩(wěn)定的。但是如果具有延遲特性的負荷分配控制系統(tǒng)，由于轉(zhuǎn)矩和速度之間增加了反饋延遲，就會造成不穩(wěn)定現(xiàn)象。典型的例子如高速衛(wèi)生紙機的負荷分配控制系統(tǒng)，在網(wǎng)部和大缸之間由10m以上的毛布進行連接，毛布的彈性作用會導致轉(zhuǎn)矩和速度的延遲。這時如果采用轉(zhuǎn)速控制的負荷分配方案則是穩(wěn)定的，反之如果采用通常的轉(zhuǎn)矩負荷分配控制方案則極有可能會造成系統(tǒng)不穩(wěn)定，理論研究和實踐都證明了這一點。

3.3高速紙機傳動系統(tǒng)的特點目前針對高速紙機，在控制精度要求上有一種流行的觀點，是高速紙機要求的控制精度更高或者變頻器的性能要更好等等。究竟紙機進入高速以后，在傳動技術(shù)要求和控制精度等問題上與普通紙機傳動有什么區(qū)別和不同？在這個問題上，由于資料和信息都不甚充分，在此針對傳動系統(tǒng)的基本原理和高低速的區(qū)別提出以下幾點看法：(1）從控制系統(tǒng)特征看，紙機的速度指標是線速度，而電機的指標是轉(zhuǎn)速，因此我們應把電機和紙機分開來看。對于紙機側(cè)，只關(guān)注線速度多少；對于電機側(cè)，則關(guān)注的是轉(zhuǎn)速。因此同樣的轉(zhuǎn)速，可以工作在1000m/min，也可以工作在500m/min，所以控制性能和精度要求沒有本質(zhì)的差別。(2）由于高速紙機速度高、慣量大，所以在動態(tài)特性指標上應當有更高的要求。比如轉(zhuǎn)矩的響應應當更快，速度環(huán)的閉環(huán)指標應當注重與超調(diào)量盡可能小等等。這些指標對于任何速度的要求都是一樣的，但是對于高速紙機而言，應當更注重調(diào)試的質(zhì)量和性能。(3）靜態(tài)或穩(wěn)態(tài)速度精度問題，穩(wěn)態(tài)下對速度精度的要求是由紙張?zhí)匦詻Q定的。紙機在高速和低速條件下工作時，相同控制精度下對紙張的形變量是一致的。根據(jù)胡克定律：F=K×Δv×t，對于高速紙機而言，運行在高速和低速情況下，對于同一控制精度，速差相對而言是一樣的，因此得出結(jié)論是控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度與車速無關(guān)。(4）變頻器的頻率分辨率和速度閉環(huán)精度沒有直接的聯(lián)系。只要閉環(huán)穩(wěn)態(tài)精度在0.1%以上，則高速紙機控制系統(tǒng)對變頻器沒有特殊的要求。但是由于控制原理不同，在變頻器的不同品牌中，轉(zhuǎn)矩控制特性不同，即動態(tài)響應不同。這一點對系統(tǒng)的影響需要考慮?？傊瑢τ诟咚偌垯C而言，由于動態(tài)響應的要求較高，所以變頻器的選擇應當以矢量控制型和直接轉(zhuǎn)矩控制型為主，且要求轉(zhuǎn)矩控制最好是獨立的，能夠形成轉(zhuǎn)矩閉環(huán)。

篇2

敢于挑戰(zhàn)“不可能”，才能有創(chuàng)新

很多創(chuàng)新成果在取得以后回望，當時的設(shè)想都是三個字――“不可能”。然而，機會往往就蘊藏在這諸多“不可能”之中。趙亞平教授深知這一點。多年來，他鎖定新型環(huán)面蝸桿傳動、齒輪嚙合理論等方面進行研究與開發(fā)，其創(chuàng)新成果應用前景廣闊，深受學界好評。

二包環(huán)面蝸桿傳動具備一系列優(yōu)良特性，但是對各種誤差變形十分敏感，

限制了其推廣應用。平面二包傳動，由于蝸桿邊齒變尖與根切的限制，使其無法應用于蝸桿多頭數(shù)或小傳動比的場合。趙亞平據(jù)此提出了雙圓環(huán)面二包傳動這種新型環(huán)面蝸桿傳動裝置，克服了上述不足。他提出的兩點下山割線法（DPDS方法）是研究線共軛曲面嚙合特性的有力數(shù)學工具。在研究過程中，他不但注重考察誘導主曲率和滑動角等局部嚙合特性參數(shù)，而且注重考查蝸輪齒面共軛區(qū)范圍，蝸桿工作長度及瞬時接觸線的分布等全局嚙合特性，從而豐富發(fā)展了蝸桿副的嚙合幾何學。目前，雙圓環(huán)面二包傳動作為一種新型機械傳動裝置，已經(jīng)獲得多項專利授權(quán)。

業(yè)內(nèi)人士都知道，標準二包傳動，蝸輪齒面中部存在二次接觸區(qū)，瞬時接觸線相互交叉，接觸頻率高，容易發(fā)生疲勞點蝕，是蝸輪齒面的薄弱環(huán)節(jié)?？梢酝ㄟ^角修形，自然地切去蝸輪齒面的二次接觸區(qū)，使原接觸區(qū)和新接觸區(qū)都和蝸桿螺旋面密切，從而大幅度地提高二包傳動的嚙合質(zhì)量。趙亞平在此基礎(chǔ)上導出了一般化的角修形條件，指出了角修形的物理意義；數(shù)字化地論證了原接觸區(qū)和新接觸區(qū)都和蝸桿螺旋面密切，但密切的程度有所不同；闡述了角修形切除二次接觸區(qū)、同時使得蝸桿工作長度變短的機理。相關(guān)結(jié)果發(fā)表于國際期刊Science China Technological Sciences，審稿意見認為：“論文主要內(nèi)容是對采用作者提出的角修正的雙圓環(huán)面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動齒面嚙合情況進行分析。為此主要工作是建立傳動數(shù)學模型及其嚙合特性方程，并進行實例分析。論文對于該種傳動性能研究具有重要的指導意義。有發(fā)表價值。雙圓環(huán)面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動屬尚未充分研究和開發(fā)的環(huán)面蝸桿傳動，開展相關(guān)研究，特別是采用修形技術(shù)提高其嚙合性能具有一定的理論意義。具有一定的理論價值。算例丙的蝸桿頭數(shù)達到12，遠遠突破一般蝸桿傳動的情況。”相關(guān)論文獲得過湖北省、及湖北省機械工程學會的優(yōu)秀論文獎勵。目前，該研究已獲得角修正雙圓環(huán)面二包傳動及其制造方法的發(fā)明專利授權(quán)。

除此之外，針對標準傳動存在二次接觸區(qū)，嚙合性能有待進一步提高和角修形傳動雖然嚙合性能優(yōu)良，但制造工藝比較復雜的問題，趙亞平提出了高度修形、中心距修形及傳動比修形等一系列制造工藝簡單且修形效果優(yōu)秀的修形方案，使得環(huán)面蝸桿副雙線接觸的機理有了清晰明確的解釋。同時，他還對環(huán)面蝸桿傳動特性進行了研究，運用彈流理論和齒輪嚙合理論，導出了任意嚙合點處，卷吸速度、角和彈流膜厚系數(shù)的計算公式。擺脫開材料、載荷等因素的影響，以角反映成膜條件，以彈流膜厚系數(shù)反映油膜厚度，便于衡量整個接觸區(qū)內(nèi)特性的差異，有利于分析工藝參數(shù)對蝸桿副性能的影響。有關(guān)結(jié)果曾經(jīng)在CIST2008&ITS-IFToMM2008（北京）學術(shù)會議上宣讀，并發(fā)表于國際期刊TribologyTransactions。

致力于解決生產(chǎn)實際中的問題

出身工科背景，趙亞平一直希望自己的研究成果能夠得到推廣應用，服務(wù)經(jīng)濟社會發(fā)展。為此，他多方探索，并取得了一系列成果。

在生產(chǎn)過程中，由于能夠?qū)崿F(xiàn)多齒雙線接觸，各類環(huán)面蝸桿傳動對各種誤差變形都比較敏感。這是限制環(huán)面蝸桿傳動應用推廣的主要問題，也是環(huán)面蝸桿傳動的主要不足之處。而解決這個問題辦法之一，是通過失配修形，使得蝸輪副變瞬時線接觸為瞬時的點接觸。當然，這里的所謂點接觸是理論上的。實際上，由于齒面的彈性，受載之后，瞬時接觸點擴展成瞬時接觸橢圓，沿接觸跡線眾瞬時接觸橢圓集成齒面上的接觸區(qū)。上述失配修形方法，早已成功應用于錐齒輪傳動和準雙曲面齒輪傳動。但是對于環(huán)面蝸桿傳動，相關(guān)研究進展比較緩慢，主要是因為，環(huán)面蝸桿副的齒面非常復雜，沒有找到有效的方法計算瞬時接觸點。

趙亞平結(jié)合自己在相關(guān)領(lǐng)域的經(jīng)驗，提出了兩階段下山割線法（TSDS方法），用于計算失配環(huán)面蝸桿傳動的瞬時接觸點。該法無需計算包含偏導數(shù)的Jacobi矩陣，對迭代初值的敏感性低，還能克服迭代過程中的奇異性，適宜用來求解復雜的非線性方程組；改進了確定點接觸失配齒輪副瞬時接觸橢圓的局部綜合方法，使得瞬時接觸點鄰域內(nèi)曲率干涉的判別更為合理；發(fā)現(xiàn)以標準蝸桿和Ⅰ型蝸輪相配，組成的失配蝸輪副對各種裝配誤差均不敏感，能夠避免曲率干涉，實現(xiàn)較好的點接觸，而且蝸桿工作部分較長，具備可觀的承載能力；由具體算例計算出蝸輪轉(zhuǎn)角誤差曲線，表明了它具有近似拋物線形狀，說明所提出的失配方式，具有一定的減輕振動、吸收沖擊的效果。有關(guān)結(jié)果發(fā)表于國際期刊Computer-AidedDesign。

他的研究為失配環(huán)面蝸桿副的正確設(shè)計奠定了基礎(chǔ)。

雙自由度齒輪嚙合理論的研究，開始于上世紀60年代的前蘇聯(lián)，但是可以實際應用的曲率參數(shù)計算公式，卻得到的比較晚。對雙自由度嚙合，也還存在較多理論上的模糊之處，妨害了它的應用。趙亞平經(jīng)過深入研究，指明雙自由度嚙合有退化與非退化兩種形式，給出了退化嚙合的條件，闡述了兩種形式各自的嚙合特性；提出了計算向量的新型表達式；導出了雙自由度嚙合齒輪副誘導法曲率和誘導短程撓率的新型簡潔計算公式，該公式適合于利用計算機進行編程計算；提出雙自由度嚙合齒輪副滑動率的概念，并且給出相應計算公式。有關(guān)成果發(fā)表于國際期刊Mechanismand Machine Theory，并獲得過湖北省和湖北省機械工程學會的優(yōu)秀學術(shù)論文獎勵。同時，他應用雙自由度嚙合理論，對Archimedes滾刀雙自由度范成圓柱齒輪的嚙合原理進行了研究，給出了提高加工精度的工藝措施。相關(guān)成果發(fā)表于Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers，PartC，Journal of Mechanical Engineering Science等國際期刊。其成果對齒輪加工工藝的改進與加工精度的提高，具有理論指導意義，同時為新型高副共軛傳動機構(gòu)的創(chuàng)成，做了理論上的準備。

篇3

關(guān)鍵詞：高強度，鐵基粉末冶金材料，應用

 

在模具設(shè)計前，必須進行粉末冶金制品的形狀設(shè)計。制品壓坯的形狀設(shè)計是保證產(chǎn)品使用要求的情況下，從壓制過程(裝粉、壓制、脫模)、模具壽命、壓坯質(zhì)量等方面來考慮，并對制品圖線形狀作適當?shù)男拚１疚氖菍㈦妱庸ぞ咧性械匿撝讫X輪(材料為40Cr)用粉末冶金材料代替，并針對以下內(nèi)容進行了二次設(shè)計：(1) 在原有鋼制齒輪齒形的基礎(chǔ)上對粉末冶金齒輪的齒形齒廓進行二次設(shè)計；(2) 對實際嚙合的粉末冶金燒結(jié)齒輪的尺寸修正；(3) 粉末冶金齒輪齒面接觸強度和齒根彎曲強度的理論校核。

1.齒形齒廓的選擇和計算

選擇齒輪材料應考慮如下要求：齒面應有足夠的硬度，保證齒面抗點蝕、抗磨損、抗咬合和抗塑性變形的能力；輪齒芯部應有足夠的強度和韌性，保證齒根抗彎曲能力。此外，還應具有良好的機械加工、熱處理工藝性和經(jīng)濟性等要求。在齒輪傳動機構(gòu)的研究、設(shè)計和生產(chǎn)中，一般要滿足以下兩個基本要求：

1.傳動平穩(wěn)—在傳動中保持瞬時傳動比不變，沖擊、振動和噪音盡量小。

2.承載能力大—在尺寸小、重量輕的前提下，要求輪齒的強度高、耐磨性好及壽命長。

由于螺旋錐齒輪與直齒錐齒輪相比，在使用上有如下優(yōu)點：

1）增大了重迭系數(shù)。由于弧齒錐齒輪的齒線是曲線，在傳動過程中至少有兩個或兩個以上的齒同時接觸，重迭交替接觸結(jié)果，減少了沖擊，使傳動平穩(wěn)，降低了噪音；

2）由于螺旋角的關(guān)系，重迭系數(shù)增大，因而負荷比壓降低，磨損較均勻，相應的增大了齒輪的負荷能力，增長了使用壽命；

3）可以實現(xiàn)大的傳動比，小輪的齒數(shù)可以少至五齒；

4）可以調(diào)整刀盤半徑，利用齒線曲率修正接觸區(qū)；

5）可以進行齒面的研磨，以降低噪音、改善接觸區(qū)和提高齒面光潔度；

6）在傳動中產(chǎn)生的軸向推力較大，所以對軸承要求較高，在傳動機構(gòu)中需選用適當?shù)妮S承。

由于上述特點，所以螺旋齒錐齒輪常用于圓周速度較高，傳動平穩(wěn)和噪音較小的傳動中。

通過和直齒錐齒輪的比較，本設(shè)計采用螺旋錐齒輪。計算采用的是等高齒錐齒輪，即從齒的大端到齒的小端齒高是一樣的，這種齒輪的面角、根角和節(jié)角均相等。這樣設(shè)計不僅減少了大部分的計算，而且對于模具的設(shè)計和壓制來說更為有利。螺旋錐齒輪齒形參數(shù)直接影響齒輪的承載能力、輪齒剛度和傳動的動態(tài)特性，各參數(shù)相互影響、相互制約，其選擇的原則是：由各參數(shù)確定的齒形，應保證輪齒有較高的彎曲強度和接觸強度，最好符合等強度的設(shè)計原則。輪齒在嚙合時，要求傳動平穩(wěn)，無齒形干涉現(xiàn)象。齒形形狀要力求簡單以便于制造。

1.主、從動錐齒輪傘齒輪齒數(shù)的選擇在選擇齒數(shù)時，應盡量使相嚙合的齒輪的齒數(shù)之間沒有公約數(shù)，以便使齒輪在使用過程中各齒之間都能互相嚙合，起到自動磨合的作用。同時，為了得到理想的齒面重疊系數(shù)，大小齒輪的齒數(shù)和應不小于40。

2.齒面寬F 的選擇對于等高齒錐齒輪來說：在“奧利康”制等高齒錐齒輪上，由于其延伸外擺線的曲率變化比弧齒錐齒輪的圓弧齒線大，因此，齒面寬不宜過大。一般可取F=(0.25 ~ 0.30)A0，A0 為節(jié)錐距。

3.螺旋角β 的選擇汽車主減速器錐齒輪的螺旋角多在βm=35~40°范圍內(nèi)。為了保證有較大的mF 使運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪音低。依據(jù)經(jīng)驗選βm2=36°。

4.法向壓力角α 的選擇大壓力角可以增加輪齒強度，減少齒輪不產(chǎn)生根切的最少齒數(shù)，但對于尺寸小的齒輪，大壓力角使齒頂變尖及刀尖寬度過小，所以在輕負荷工作的齒輪中一般采用小壓力角，可使齒輪運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪音低。對于本設(shè)計中的“奧”制齒輪采用的齒面平均壓力角α=17.5°。論文參考網(wǎng)。

5.齒頂高系數(shù)及頂隙系數(shù)齒頂高系數(shù)取ha*=1；頂隙系數(shù)C*=0.25。

2.實際嚙合的粉末冶金燒結(jié)齒輪齒形的修正及校核

壓坯密度對于提高和穩(wěn)定燒結(jié)制品的強度與尺寸精度十分重要。為使壓坯密度均勻，順利脫模，結(jié)合齒輪設(shè)計的特點，對齒形以下幾部分進行了改進：

a.為了增高齒的強度和降低噪聲，同時考慮到實際當中齒形模沖加工的特點，對齒輪的齒頂和齒根的齒形進行了修正。

b.一般壓制成形都是沿著壓坯的軸向進行的。而制品中徑向(橫向)的孔、槽、健、螺紋和倒錐，通常是不能壓制成形的，需要在燒結(jié)后用切削加工來完成的。論文參考網(wǎng)。但本齒輪的鍵槽是軸向的，并不影響壓坯的脫模。

c.從節(jié)省原料和不影響安裝的角度考慮，把原來的三個定位凹坑改成花鍵式，而且不影響脫模，且能節(jié)省原材料。

通過對改進后的齒形進行載荷計算和齒面接觸強度的理論校核，結(jié)果說明所設(shè)計的齒形參數(shù)能夠滿足服役要求。

3.齒輪模擬臺架試驗

將上述材料的大齒輪，分別在100℃、200℃和250℃回火，硬度分別為HRC43~45、HRC38~40、HRC30~32；之后裝機進行實驗，對磨件為40Cr鋼，硬度HRC48。臺架試驗記錄結(jié)果：

第一套齒輪(硬度HRC43~45)：經(jīng)裝機試驗當試驗到1.5h時，出現(xiàn)聲音異常，拆機檢查，小齒輪打崩二個齒，但大齒輪完好；換上鋼制的小齒輪，淬火硬度HRC42~43，經(jīng)測試10h，機器正常，拆機檢查，磨損正常，即進行第二個項目測試 (空載實驗) 55h，拆機檢查，一切磨損正常，(其中換了一個轉(zhuǎn)子，碳刷3副)；之后進行模擬實驗，運轉(zhuǎn)到10.5h時，機器冒煙，燒機，停止測試，拆機檢查發(fā)現(xiàn)，前軸承爆裂，定轉(zhuǎn)子燒毀，大齒輪打崩一個齒，小齒輪磨損比大齒輪嚴重。經(jīng)分析原因：大齒輪打崩是因為前軸承爆裂，而造成轉(zhuǎn)子亂跳而產(chǎn)生的，是意外發(fā)生的現(xiàn)象，并非齒輪強度問題所造成的，所以其材料可以繼續(xù)試驗。

第二套齒輪(大齒輪硬度HRC38，小齒輪HRC42(材料 40Cr)：進行模擬試驗運轉(zhuǎn)16h時轉(zhuǎn)子燒毀，拆機檢查，齒輪磨損正常，換轉(zhuǎn)子繼續(xù)進行，運轉(zhuǎn)26.5h時電機燒毀拆機檢查，齒輪磨損正常。換電機繼續(xù)進行，運轉(zhuǎn)7.5h時電機燒毀拆機檢查，齒輪磨損正常。再換電機繼續(xù)進行運轉(zhuǎn)12h時電機燒毀拆機檢查，齒輪磨損正常。換電機繼續(xù)進行，運轉(zhuǎn)17h時電機燒毀，拆機檢查，齒輪磨損正常。論文參考網(wǎng)。再換電機繼續(xù)進行，運轉(zhuǎn)15h電機燒毀，拆機檢查，齒輪磨損正常。停止試驗。

第三套齒輪(硬度HRC30~32，小齒輪HRC35，大小齒輪均為粉末冶金材料)：經(jīng)裝機試驗，通過工況測試，磨損正常；第二個項目測試 (空載實驗) 30h時，大齒輪小齒輪磨損嚴重，停止測試。結(jié)論：硬度太低而造成磨損。在本測試條件下，滲碳燒結(jié)齒輪材料耐磨性優(yōu)于意大利和40Cr材料；在本測試條件下，改進后齒形傳動平穩(wěn)，降低噪音；由此可以認為，本課題研制的新材料和完成的齒輪齒形設(shè)計能滿足電動工具的使用要求。

【參考文獻】

[1]李華彬,何安西,曹雷,揚健,李學榮.Cu/Fe復合粉的性能及應用研究[J].四川有色金屬, 2005,(01).

[2]程繼貴,夏永紅,王華林,徐衛(wèi)兵.聚苯乙烯/銅粉溫壓成型的研究[J].工程塑料應用,2000,(06).

篇4

關(guān)鍵詞：汽車；節(jié)能；潛力

中圖分類號：TE08文獻標識碼： A 文章編號：

一、影響汽車油耗的因素

影響汽車油耗的因素主要有以下幾個方面：發(fā)動機結(jié)構(gòu)和種類、整車結(jié)構(gòu)（傳動系的匹配、汽車總質(zhì)量、汽車的外形、減速比的選擇、輪胎）、汽車的技術(shù)狀況、車輛使用狀況、駕駛操作。車輛技術(shù)狀況的好壞決定于車輛的整體性能，而車輛的整體性能決定于其各個構(gòu)成部件性能的發(fā)揮與協(xié)調(diào)。

（1）發(fā)動機結(jié)構(gòu)和種類

發(fā)動機的油耗對汽車的油耗有決定性的影響，而發(fā)動機的油耗決定于發(fā)動機的結(jié)構(gòu)。選用壓縮比較高、有完善的供油系統(tǒng)及合理的燃燒室形狀，采用電子點火、噴油系統(tǒng)等新技術(shù)的發(fā)動機都能降低油耗。柴油機由于壓縮比比汽油機高得多，因此柴油機比汽油機的油耗低得多。所以我們現(xiàn)在大型客車基本上都使用大功率、低轉(zhuǎn)速柴油發(fā)動機。電子噴油系統(tǒng)、共軌技術(shù)的使用不僅降低了油耗，而且降低了排放。

（2）整車結(jié)構(gòu)

①傳動系的匹配。汽車傳動系效率越高，在動力傳遞的過程中能量的損失越小，汽車的油耗也就越低。機械變速器比液壓自動變速器的傳動效率高，所以自動變速器的汽車油耗也高。傳動系統(tǒng)的匹配對燃油消耗相當重要，速比的配置和發(fā)動機的功率及車輛的質(zhì)量、外形、載重息息相關(guān)。配置不當就會發(fā)生“小馬拉牛車”的現(xiàn)象，增加了燃油的消耗。

②汽車總質(zhì)量。汽車總質(zhì)量影響到汽車的滾動阻力、坡道阻力和加速阻力，對汽車的燃油經(jīng)濟性影響很大。因為日系車廠在汽車上廣泛采用輕質(zhì)材料，減少鋼板的厚度，減輕汽車自重，因而它的油耗較其他廠家的低。這是提高車輛燃料經(jīng)濟性的一個主要方法。放置10kg無用的物品隨車行駛1000km，就會至少白浪費掉400mL的燃料。

③汽車的外形。汽車為克服行駛時的風阻而消耗的功率與行駛速度的3次方成正比。汽車速度不高時，空氣阻力對汽車的燃料消耗影響不大，但當車速超過50km／h以后，空氣阻力對油耗的影響明顯增加，速度越快，阻力越大。

（3）汽車的技術(shù)狀況

汽車隨著使用時間的增長，其性能也在逐步發(fā)生變化，各個零部件之間的磨損會增加燃油的消耗。車輛的技術(shù)狀況差、故障多，對汽車的行駛油耗影響很大，所以當感覺車輛有異樣時，應立即對車輛進行檢查。除汽車發(fā)動機故障外，汽車底盤部分的技術(shù)狀況，如離合器、變速箱、減速器、制動器、軸承、前輪前束等間隙調(diào)整不當、輪胎氣壓不足等都會導致汽車油耗大幅度增加。（4）車輛使用狀況 車輛的使用狀況也是影響汽車油耗的主要因素之一。汽車在不同的道路條件下所產(chǎn)生的油耗是不一樣的。在道路條件很差的路面行駛時，其滾動阻力大、功率消耗大，必然導致燃料消耗量增大。（5）駕駛操作 有關(guān)研究指出，在車輛、道路條件等確定的條件下，駕駛員不同的駕駛習慣，在普通駕駛員中就可導致汽車運行燃料消耗量相差30%甚至更高，就算在職業(yè)駕駛員中也可導致汽車運行燃料消耗量相差10%-20%！這說明在車輛、道路條件等確定的條件下，汽車駕駛員的駕駛操作技能對汽車運行燃料消耗量起著決定性的作用。

二、汽車燃油消耗過多的原因

1、輪胎的磨損程度，如磨損嚴重就會經(jīng)常出現(xiàn)打滑跑偏、剎車距離過長等現(xiàn)象，這樣就會在很大程度上增加汽車油耗。如果汽車在行駛過程中，車輛滑行距離明顯減少，應檢查輪胎氣壓是否合乎標準，若輪胎充氣不足，耗油量也會增加。

2、在啟動時或行駛中若發(fā)現(xiàn)有異常響聲，應檢查軸承及剎車系統(tǒng)是否有故障，若車輪轉(zhuǎn)動不正常，會影響車速，加大耗油量。閃當排氣管冒黑煙，說明燃油與空氣比例失調(diào)，若燃燒不完全，應查明是否存在以下問題：

①檢查噴油器噴油壓力及時調(diào)整，發(fā)現(xiàn)有噴油

嘴滴油、漏油、霧化不良等現(xiàn)象，應及時調(diào)整修理更換配件。

②檢查三大精度配件是否嚴重磨損。

③檢查空氣濾清器、柴油濾清器濾芯及排氣系統(tǒng)是否堵塞。

④檢查氣門間隙及供油提前角。

⑤檢查汽缸壓縮、油塞、油塞環(huán)等是否嚴重磨損。

三、汽車駕駛節(jié)能的辦法

1、合理選擇初始檔位。

行車起步需要較大的扭矩，而發(fā)動機所提供的扭矩遠遠不能直接滿足需要，這就要通過變速器的減速增加扭矩作用加大車輛的驅(qū)動扭矩。在起步的檔位中，駕駛員所用檔位越高越省油。實踐證明，在條件許可的情況下，使用二檔起步最節(jié)油。如空載車及在堅硬平坦道路上行駛時均可使用二檔起步。

2、正確合理使用檔位。

低檔起步不應超速加大油門，車速比較高時應及時換入高一檔位，但不要在高檔位低速行駛，因為低檔高速與高檔低速同樣費油，應根據(jù)車速及時調(diào)整行車檔位。換檔要適宜，以發(fā)動機動力能平穩(wěn)運轉(zhuǎn)為標準，不能拖檔太久或提前改換低速檔。車輛上坡時，即接近坡道時宜漸漸加速，但開始上坡就不宜加速，否則也會增加燃油消耗。

3、保持輪胎的標準氣壓。

要經(jīng)常檢查并保持輪胎的標準氣壓，軟胎氣壓過低，輪胎胎面與路面阻力

加大，加速時間過長，增加燃油消耗。閱減少風阻系數(shù)。車輛行駛速度產(chǎn)生的空氣阻力不容忽視。載貨汽車裝載貨物時應注意減少貨物迎風面或加導流罩，如無必要，車輛在行駛過程中，不要打開車窗，以減少風阻，達到減少燃油消耗的目

的。盡量少使用車內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)，天氣不是很悶熱時，可以不使用冷氣，只開通風窗即可。閱定期保養(yǎng)發(fā)動機。車輛在正常使用過程中，對發(fā)動機的保養(yǎng)尤為重要。若經(jīng)濟許可，對車輛發(fā)動機應每年至少做一次預防性保養(yǎng)，因為發(fā)動機長久失調(diào)會多耗費燃油。即減少攜帶不必要的物品。車輛愈輕愈省油。

4、加速要慢慢來。

行車一般原則是起步用低檔，加速要緩慢。在市區(qū)行車，起步頻繁，節(jié)油的效果尤其明顯，正所謂“以柔克剛，細水長流”。盡量讓汽車平穩(wěn)行駛，避免停車和重新起步，避免頻繁加速和隨意減速，要選擇技術(shù)狀況較好的路面行駛。選擇經(jīng)濟車速經(jīng)濟車速是指在較長的距離行駛中，機動車輛磨損最小、油耗最低的時速。但是經(jīng)濟車速往往偏低，為了兼顧效率及其它原因，在長途駕駛中，駕駛員應盡量采取略高于經(jīng)濟車速的車速，腳要輕手更快。腳踏加速踏板講究的是輕踩慢抬，踩猛了化油器會額外增加供給燃油，抬快了發(fā)動機會突然減速，抵消慣性，又比較費油。右手換擋快而及時，如果拖泥帶水，發(fā)動機的功率就會無謂損失，行車效率降低，導致油耗增加。

參考文獻：

【1】陳佳.唐毅駕駛習慣好節(jié)約油料多[期刊論文]-汽車運用2010(6)

【2】陳躍峰 綠色出行,從我做起——交通運輸部派發(fā)《汽車節(jié)能駕駛手冊》倡導"綠色駕駛"[期刊論文]-交通節(jié)能與環(huán)保2010(2)

篇5

關(guān)鍵詞：液壓傳動；教學改革；實踐

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）07-0085-02

液壓傳動課程是機械類專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，具有實踐性較強，與生產(chǎn)聯(lián)系緊密等特點。液壓技術(shù)滲透到各個領(lǐng)域，不斷在工程機械、機床裝備、冶金機械、塑料機械、船舶、汽車、航空等行業(yè)得到大幅度的應用和發(fā)展。但由于長期受到重理論輕實踐思想觀念的影響，學校缺乏對學生進行工程意識和動手能力的培養(yǎng)，因此，培養(yǎng)的人才難以適應當代社會及企業(yè)發(fā)展的需求。論文結(jié)合我校在液壓傳動方向教學中存在的問題，從理論教學和實踐教學方面，探討課程教學改革，培養(yǎng)學生獲取知識的能力和創(chuàng)新意識，提高其分析、解決問題的工程能力。

一、液壓傳動課程教學中存在的問題

1.課程內(nèi)容與課程體系不合理。目前在液壓方面的課程主要分為《流體力學》和《液壓傳動》兩門課程。課程設(shè)置較為單一，且課時總數(shù)較少，無法具體講授重點和難點。且講授《流體力學》和《液壓傳動》這兩門課程為不同的教師單獨教授，不能將這兩門課程的相互關(guān)聯(lián)分析透徹。同時隨著液壓技術(shù)和電氣傳動技術(shù)的發(fā)展，電液相結(jié)合是一種必然趨勢，而當前的液壓傳動類課程和電氣傳動類的課程基本上是分開設(shè)置的，導致學生不能真正理解液壓與電氣的相互交叉優(yōu)勢，且側(cè)重理論知識及專業(yè)知識的傳授，缺乏工程實踐訓練和綜合素質(zhì)與能力的培養(yǎng)。

2.教學實踐對學生工程素養(yǎng)的培養(yǎng)力度不夠。多年來，實踐教學平臺依然選用專用的本科教學液壓試驗臺，這種試驗臺的液壓回路均已事先設(shè)計好，對學生而言只是單純的記錄數(shù)據(jù)，無創(chuàng)新可言。目前的本科教學平臺設(shè)計的實驗技術(shù)滯后于時展的技術(shù)，甚至部分實驗手段和方法的原理也出現(xiàn)錯誤。比如液壓動態(tài)流量的檢測，大多本科教學平臺采用容積式的流量計進行檢測，事實上，由于容積式的流量計的動態(tài)響應較慢，根本不能檢測動態(tài)流量。而超強的能力和素質(zhì)對剛踏入社會的畢業(yè)生而言無疑是最大的籌碼，但目前絕大多數(shù)畢業(yè)生在面臨實際的工程項目問題時，多表現(xiàn)為動手能力差，不能獨立思考，創(chuàng)新意識不強，缺乏團隊合作精神和應有的工程意識及能力。

3.教學模式偏重于傳統(tǒng)教學方式。目前，教學過程以教師為中心，按自擬的教學方案進行授課，照本宣科；但在教學過程中沒有注重學生的興趣，這些不利于學生對液壓傳動知識的掌握和運用?，F(xiàn)行的教學仍沿用傳統(tǒng)的灌輸方式，缺乏啟發(fā)式、討論式的教學方式以及師生之間的互動交流，導致學生缺乏獨立思考的能力和創(chuàng)新精神。

4.與企業(yè)社會溝通和交流過少。許多工科院校在實踐培養(yǎng)環(huán)節(jié)上存在較多問題，如與相應的企業(yè)聯(lián)系不夠緊密，致使學生不僅不能明確區(qū)分課堂教學和企業(yè)生產(chǎn)、制造、檢驗和調(diào)試的不同；而且缺乏對基礎(chǔ)設(shè)備、工藝裝備技術(shù)及國家行業(yè)標準的了解，使其在工作過程中表現(xiàn)為自身的專業(yè)性不強。

二、教、學、做一體化教學內(nèi)容改革

1.課程體系的改革。將《流體力學》與《液壓傳動》相結(jié)合，將流體力學的各個基本知識交叉在《液壓傳動》的基本知識內(nèi)，并將電氣傳動中與液壓課程交叉較多的知識點，全面提高實驗學時數(shù)。液壓系統(tǒng)由包含多種液壓元件的各種回路組成，各種回路之間協(xié)調(diào)工作，完成液壓系統(tǒng)的既定功能。在液壓系統(tǒng)工作過程中，需要控制各種閥的開啟、關(guān)閉和比例調(diào)節(jié)，這就需要通過適當?shù)碾姎饣芈吩O(shè)計實現(xiàn)液壓閥和液壓回路的相應功能，因此液壓傳動的講授還應與電氣傳動知識點相結(jié)合，真正地實現(xiàn)機電液一體化。

2.啟發(fā)式、項目式與精講相結(jié)合的教學方式。《液壓元件》教學中教師發(fā)揮主導作用，學生發(fā)揮主動學習精神。新增課程《液壓系統(tǒng)仿真和設(shè)計》在學生基本掌握新知識的基礎(chǔ)上，只要求教師發(fā)揮主導作用，學生發(fā)揮主動學習精神，結(jié)合教師精講使學生進一步加深對新知識的理解。在課程的教學中，除配備有綜合性系統(tǒng)實驗支持外，課程的教學內(nèi)容實現(xiàn)講授與現(xiàn)場教學（科研實驗室進行）、講授與研討（專題討論）、講授與自主學習（科研論文及宣講）等綜合型教學模式，培養(yǎng)學生的綜合素質(zhì)。

3.強調(diào)實踐與研究融入教學過程。在實施教、學、做一體化的教學中，將部分課堂放在實驗室，講解元件結(jié)構(gòu)、原理時，直接使用實物，輔助動畫教學，并讓學生動手拆裝，使學生對元件及系統(tǒng)設(shè)計有更為直觀的理解，通過教、學、做一體化教學方式增加主動學習和動手實踐的機會，強調(diào)分析問題和解決問題的能力。給學生科學實踐的時間和空間，增加課內(nèi)實踐教學學時，教學中安排豐富的設(shè)計項目，讓學生親自動手和全情投入。設(shè)置討論型、項目訓練型課程，采用課堂教學、科研項目訓練與學生論文宣講相結(jié)合的教學模式激發(fā)學生的學習興趣。

三、實踐教學方法改革

建設(shè)完善的專業(yè)實驗教學體系，包括基本型，綜合型、設(shè)計型、創(chuàng)新性型實驗等多個系列，注重培養(yǎng)學生的個人實踐能力、團隊合作能力以及調(diào)控系統(tǒng)能力。建立實驗實踐結(jié)合、課內(nèi)課外結(jié)合、校內(nèi)校外結(jié)合、理論實驗互動，能促進學生能力培養(yǎng)，模塊化、分層次的實驗教學體系。在教學體系設(shè)計中，注重遵循教育規(guī)律，科學地設(shè)置實驗類型，通過基礎(chǔ)層、綜合層、設(shè)計層和創(chuàng)新層實驗項目的訓練，全面培養(yǎng)學生的科學作風、實驗技能以及綜合分析問題的能力，使學生具有良好的創(chuàng)新精神和實踐能力。如圖1所示為流體傳動與控制等基礎(chǔ)課程模塊化、分層次的實驗教學體系。

第一層次為基礎(chǔ)能力的培養(yǎng)。學生通過基礎(chǔ)的實驗項目的全面訓練，掌握本學科實驗的基本操作方法及技能，掌握液壓元件的基本結(jié)構(gòu)、拆裝方法和工作原理，理解液壓元件的基本性能測試方法，學校液壓基本回路的控制特性，同時培養(yǎng)學生正確使用儀器、處理實驗數(shù)據(jù)和寫作實驗報告的方法，達到培養(yǎng)學生嚴肅認真的實驗精神的目的。第二層次為綜合能力的培養(yǎng)。即學生通過提高型、綜合型和設(shè)計型實驗項目的訓練，達到學生會自己設(shè)計實驗內(nèi)容，自組簡易實驗，實驗后會總結(jié)經(jīng)驗，培養(yǎng)學生的綜合實踐能力和素質(zhì)。第三層次為設(shè)計能力與自主思考的培養(yǎng)。通過增加大量的液壓實訓模型，比如挖掘機模型、叉車模型、推土機模型、起重機模型等，培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的能力，學生通過創(chuàng)新研究型實驗項目的訓練，培養(yǎng)學生對實際液壓技術(shù)的觀察能力、發(fā)現(xiàn)問題及分析問題的能力，并將所掌握的理論知識實驗方法應用到實際中，培養(yǎng)其研究與解決問題的能力。第四層為創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。該層是對課內(nèi)實驗教學的重要補充，通過創(chuàng)新研究型實驗項目的訓練，即由創(chuàng)新想法到創(chuàng)新設(shè)計，再到創(chuàng)新模型制作，最后形成產(chǎn)品創(chuàng)新的實踐全程訓練，培養(yǎng)學生提出自主創(chuàng)新課題、自主創(chuàng)新構(gòu)思、創(chuàng)新設(shè)計和創(chuàng)新實踐動手的能力。在實驗過程中，鼓勵學生自主命題，自行制定實驗目標，進而完成自主設(shè)計、分析、實踐、總結(jié)與匯報等全部環(huán)節(jié)。另一方面，可組織部分高年級學生，尤其是立志想讀研究生的學生，參與教師的科研項目研究，輔助教師做一些試驗性實驗，為后期的科研實踐打下基礎(chǔ)。

傳統(tǒng)的演示性、驗證性實驗已不能滿足現(xiàn)代人才的要求。因此，在實驗教學中，應引導學生向研究型、創(chuàng)新型發(fā)展，以小組為單位增加設(shè)計型和研究型實驗。教師在實驗中起指導性作用，以學生為主體，這樣不僅能提高學生的動手實踐能力，還有助于其創(chuàng)新思維的發(fā)展。

四、結(jié)束語

隨著液壓傳動技術(shù)的迅速發(fā)展，不斷地對教學改革提出新的目標和要求。本文從實際情況出發(fā)，提出了理論教學和實踐教學相結(jié)合的方案，通過學生的實踐環(huán)節(jié)和老師的科研環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和能力，有助于提高教學效果，培養(yǎng)學生的動手實踐能力，實現(xiàn)教、學、做一體化的教學目標。

參考文獻：

[1]李輝.液壓與氣壓傳動課程教學改革探索和實踐[J].裝備制造技術(shù)，2013，（1）：202-203.

[2]左倩.液壓傳動實驗教學改革的思考[J].廊坊師范學院學報，2009，9（5）：125-126.

篇6

關(guān)鍵詞尾傳動系統(tǒng)；模擬量；校準；軸承支座

中圖分類號：V267 文獻標識碼：A

1 前言

尾傳動系統(tǒng)作為直升機的關(guān)鍵組成部分，其性能的優(yōu)劣性直接影響直升機的總體性能，甚至影響直升機研制的成敗。尾傳動結(jié)構(gòu)主要包括兩種形式，一種是帶有尾斜軸的傳動結(jié)構(gòu)，另一種是不帶尾斜軸的傳動結(jié)構(gòu)[1]。

本文所研究的是不帶尾斜軸的傳動結(jié)構(gòu)。針對尾傳動系統(tǒng)校準過程中出現(xiàn)批次型不合格的現(xiàn)象，對與尾傳動系統(tǒng)相關(guān)的樣件、工裝、零部件產(chǎn)品等進行了系統(tǒng)的分析、復驗和修理，并依據(jù)分析結(jié)果對在制品進行了處理，解決了生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的批次性故障問題。

2 尾傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡化及校準要求

2.1 尾傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡化

直升機的尾傳動軸實際上是一根細長軸，由機體和尾部結(jié)構(gòu)上的多個軸承座支承起來，通過尾減速器將動力傳遞給尾槳。

圖1 尾傳動系統(tǒng)簡化結(jié)構(gòu)

如圖1所示，將主減速器和水平傳動軸輸入端的聯(lián)軸器當量成圓盤1，軸承座上隨軸轉(zhuǎn)動的部分當量成圓盤2、圓盤3等，尾減速器和尾槳當量成圓盤n，則直升機的尾傳動系成為軸段和圓盤的串聯(lián)系統(tǒng)。圓盤有i=1，2，…，n個(n=7)，其坐標分別為x1，x2，x3，…，xn，軸段的序號與左端圓盤的序號相同，其長度分別為l1，l2，l3，…，ln-1。

2.2 尾傳動系統(tǒng)校準要求

某型機的尾傳動系統(tǒng)校準是以主減輸出端和一個軸承支座建立基準，檢查其它軸承支座的同軸度。具體要求為：在圓盤5處安裝校準靶鏡，圓盤1處放置帶十字交叉基準點的基準盤，通過調(diào)整靶鏡實現(xiàn)靶鏡的十字交叉點與基準盤的十字交叉點重合，檢驗靶鏡的十字交叉點是否落在相應靶標的合格范圍之內(nèi)。

圖2 校準示意圖(順航向)

尾傳動系統(tǒng)校準時靶鏡與靶標的對照情況如圖2所示，其中粗線為靶標，細線為靶鏡，校準時靶鏡十字線交點在靶標中心圓內(nèi)為合格。具體要求如下：靶鏡與圓盤2、3處靶標的同軸度要求為Φ3mm，與圓盤4處靶標的同軸度要求為Φ1mm，與圓盤6處靶標的同軸度要求為Φ10mm。

3尾傳動系統(tǒng)校準故障分析及處理

3.1故障描述

在某型機尾傳動系統(tǒng)校準過程中，圓盤4處軸承支座出現(xiàn)批次性的校準故障，靶鏡十字線中心點位于靶標中心圓之外，且超差方向基本一致，具體超差范圍在0.1-0.6mm之間。

3.2 影響尾傳動軸校準的因素

整個尾傳動系統(tǒng)跨越了機身、尾梁、涵道垂危三個部分，此三個部分按照工裝制造，工裝之間安裝樣件進行協(xié)調(diào)。通過分析認為，影響尾傳動軸校準的因素有產(chǎn)品自身加工誤差、工裝誤差、樣件誤差以及人為操作失誤等因素。

3.3 故障分析過程

(1) 尾梁樣件復驗

尾梁樣件復驗采用激光跟蹤儀，對圓盤4、5處的軸承支座位置進行了檢測，在Y方向上存在0.1mm左右的偏差。

(2) 尾梁工裝復驗

對尾梁裝配工裝進行了檢查復驗。主要檢測與機身和尾梁對接處對接面的孔位及其與樣件對合平板之間的間隙值，圓盤4、5處軸承支座的安裝孔位及其與工裝定位器與樣件之間的間隙值。

尾梁工裝與機身對接面(對接面1)、與涵道垂危對接面(對接面2)與樣件平板間隙理論及實測值如下：

圖3對接面1和對接面2示意圖

1(2.10, Φ9)，2(2.15, Φ8.6)，3(2.4, Φ9.1)，4(2.35, Φ10)，5(5.2,Φ8)，6(5.30,Φ8)，7(5.25,Φ7.98)，8(5.2,Φ7.98)。從復驗的結(jié)果可以看出，對接面2處孔位基本無偏差，與樣件之間的間隙符合5.3±0.1的要求；對接面1上部間隙小，下部間隙大，左部間隙小，右部間隙大，差值為0.2-0.3mm。

3.4 采取的處理措施

(1)、工裝修理

對尾梁裝配工裝圓盤4、5處軸承支座在高低和左右方向上按照樣件及工裝圖紙進行了修理，使其符合樣件，對于孔位及間隙值修正到圖紙要求的公差范圍之內(nèi)。

(2)、在制品的處理

對于尾傳動系統(tǒng)校準過程中出現(xiàn)問題的架次，將尾梁分解重新回到尾梁裝配工裝上，按照返修后的狀態(tài)進行修理，修理之后回總裝車間對接，校準全部合格。

4 結(jié)論

通過對樣件、工裝和產(chǎn)品地系統(tǒng)分析，找到了問題產(chǎn)生的原因，既有工裝、樣件本身的問題，也有操作失誤的因素，此外還發(fā)現(xiàn)在公差范圍之內(nèi)的誤差積累是模擬量傳遞過程中導致產(chǎn)品超差的一個經(jīng)常性因素。

參考文獻

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關(guān)鍵詞：機電一體化，發(fā)展方向，技術(shù)應用

 

機電一體化技術(shù)是面向應用的跨學科的技術(shù)，它是機械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)和控制技術(shù)等有機融合、相互滲透的結(jié)果。

1機電一體化技術(shù)的發(fā)展狀況 1.1 數(shù)控機床的問世,為機電一體化技術(shù)的發(fā)展寫下了歷史的第一頁; 1.2 微電子技術(shù)為機電一體化技術(shù)的發(fā)展帶來了勃勃生機; 1.3 可編程序控制器、'電力電子'等的發(fā)展為機電一體化技術(shù)的發(fā)展提供了堅強基礎(chǔ); 1.4 激光技術(shù)、模糊技術(shù)、信息技術(shù)等新技術(shù)使機電一體化技術(shù)的發(fā)展躍上新臺階.

2機電一體化技術(shù)發(fā)展方向

機電一體化是機械、微電子、控制、計算機、信息處理等多學科的交叉融合，其發(fā)展和進步有賴于相關(guān)技術(shù)的進步與發(fā)展，其主要發(fā)展方向有數(shù)字化、智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、人性化、微型化、集成化、帶源化和綠色化。 2.1 數(shù)字化

微控制器及其發(fā)展奠定了機電產(chǎn)品數(shù)字化的基礎(chǔ)；而計算機網(wǎng)絡(luò)的迅速崛起，為數(shù)字化設(shè)計與制造鋪平了道路。數(shù)字化要求機電一體化產(chǎn)品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護性、自診斷能力以及友好人機界面。數(shù)字化的實現(xiàn)將便于遠程操作、診斷和修復。 2.2 智能化

即要求機電產(chǎn)品有一定的智能,使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。論文參考網(wǎng)。隨著模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、灰色理論 、小波理論、混沌與分岔等人工智能技術(shù)的進步與發(fā)展，為機電一體化技術(shù)發(fā)展開辟了廣闊天地。 2.3 模塊化

由于機電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開發(fā)具有標準機械接口、動力接口、環(huán)境接口的機電一體化產(chǎn)品單元模塊是一項復雜而有前途的工作。在產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計時，可以利用這些標準模塊化單元迅速開發(fā)出新的產(chǎn)品。 2.4 網(wǎng)絡(luò)化

由于網(wǎng)絡(luò)的普及，基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾。而遠程控制的終端設(shè)備本身就是機電一體化產(chǎn)品，現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術(shù)使家用電器網(wǎng)絡(luò)化成為可能，利用家庭網(wǎng)絡(luò)把各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家用電器系統(tǒng)，使人們在家里可充分享受各種高技術(shù)帶來的好處，因此，機電一體化產(chǎn)品無疑應朝網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。 2.5 人性化

機電一體化產(chǎn)品的最終使用對象是人，如何給機電一體化產(chǎn)品賦予人的智能、情感和人性顯得愈來愈重要，機電一體化產(chǎn)品除了完善的性能外，還要求在色彩、造型等方面與環(huán)境相協(xié)調(diào)，使用這些產(chǎn)品，對人來說還是一種藝術(shù)享受。

2.6 微型化

微型化是精細加工技術(shù)發(fā)展的必然，也是提高效率的需要。微機電系統(tǒng)(Micro ElectronicMechanical Systems，簡稱MEMS)是指可批量制作的，集微型機構(gòu)、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號處理和控制電路，直至接口、通信和電源等于一體的微型器件或系統(tǒng)。

2.7 集成化

集成化既包含各種技術(shù)的相互滲透、相互融合和各種產(chǎn)品不同結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與復合，又包含在生產(chǎn)過程中同時處理加工、裝配、檢測、管理等多種工序。為了實現(xiàn)多品種、小批量生產(chǎn)的自動化與高效率，應使系統(tǒng)具有更廣泛的柔性。首先可將系統(tǒng)分解為若干層次，使系統(tǒng)功能分散，并使各部分協(xié)調(diào)而又安全地運轉(zhuǎn)，然后再通過軟、硬件將各個層次有機地聯(lián)系起來，使其性能最優(yōu)、功能最強。 2.8 帶源化

是指機電一體化產(chǎn)品自身帶有能源，如太陽能電池、燃料電池和大容量電池。由于在許多場合無法使用電能，因而對于運動的機電一體化產(chǎn)品，自帶動力源具有獨特的好處。論文參考網(wǎng)。帶源化是機電一體化產(chǎn)品的發(fā)展方向之一。 2.9 綠色化

綠色產(chǎn)品是指低能耗、低材耗、低污染、舒適、協(xié)調(diào)而可再生利用的產(chǎn)品。在其設(shè)計、制造、使用和銷毀時應符合環(huán)保和人類健康的要求，機電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指在其使用時不污染生態(tài)環(huán)境，產(chǎn)品壽命結(jié)束時，產(chǎn)品可分解和再生利用。

3 典型的機電一體化產(chǎn)品 機電一體化產(chǎn)品分系統(tǒng)(整機)和基礎(chǔ)元、部件兩大類。典型的機電一體化系統(tǒng)有：數(shù)控機床、機器人、汽車電子化產(chǎn)品、智能化儀器儀表、電子排版印刷系統(tǒng)、CAD／CAM系統(tǒng)等。典型的機電一體化基礎(chǔ)元、部件有：電力電子器件及裝置、可編程序控制器、模糊控制器、微型電機、傳感器、專用集成電路、伺服機構(gòu)等。論文參考網(wǎng)。這些典型的機電一體化產(chǎn)品的技術(shù)現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢、市場前景分析從略。

4 機電一體化的技術(shù)應用

在重工業(yè)企業(yè)中，機電一體化系統(tǒng)是以微處理機為核心，把微機、工控機、數(shù)據(jù)通訊、顯示裝置、儀表等技術(shù)有機的結(jié)合起來，采用組裝合并方式，為實現(xiàn)工程大系統(tǒng)的綜合一體化創(chuàng)造有力條件，增強系統(tǒng)控制精度、質(zhì)量和可靠性。

4.1 智能化控制技術(shù)(IC)

由于重工業(yè)具有大型化、高速化和連續(xù)化的特點，傳統(tǒng)的控制技術(shù)遇到了難以克服的困難，因此非常有必要采用智能控制技術(shù)。智能控制技術(shù)主要包括專家系統(tǒng)、模糊控制和神經(jīng) 網(wǎng)絡(luò)等，智能控制技術(shù)廣泛應用于重工業(yè)企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)、控制、設(shè)備與產(chǎn)品質(zhì)量診斷等各個方面，如高爐控制系統(tǒng)、電爐和連鑄車間、軋鋼系統(tǒng)、冷連軋等。 4.2 分布式控制系統(tǒng)(DCS)

分布式控制系統(tǒng)采用一臺中央計算機指揮若干臺面向控制的現(xiàn)場測控計算機和智能控制單元。分布式控制系統(tǒng)可以是兩級的、三級的或更多級的。利用計算機對生產(chǎn)過程進行集中監(jiān)視、操作、管理和分散控制。隨著測控技術(shù)的發(fā)展，分布式控制系統(tǒng)的功能將越來越多。不僅可以實現(xiàn)生產(chǎn)過程控制，而且還可以實現(xiàn)在線最優(yōu)化、生產(chǎn)過程實時調(diào)度、生產(chǎn)計劃統(tǒng)計管理功能，成為一種測、控、管一體化的綜合系統(tǒng)。DCS具有特點控制功能多樣化、操作簡便、系統(tǒng)可以擴展、維護方便、可靠性高等特點。DCS是監(jiān)視集中控制分散，故障影響面小，而且系統(tǒng)具有連鎖保護功能，采用了系統(tǒng)故障人工手動控制操作措施，使系統(tǒng)可靠性高。分布式控制系統(tǒng)與集中型控制系統(tǒng)相比，其功能更強，具有更高的安全性，是當前大型機電一體化系統(tǒng)的主要潮流。 4.3 開放式控制系統(tǒng)(OCS)

開放控制系統(tǒng)(Open Control System)是目前計算機技術(shù)發(fā)展所引出的新的結(jié)構(gòu)體系概念。“開放”意味著對一種標準的信息交換規(guī)程的共識和支持，按此標準設(shè)計的系統(tǒng)，可以實現(xiàn)不同廠家產(chǎn)品的兼容和互換，且資源共享。開放控制系統(tǒng)通過工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)使各種控制設(shè)備、管理計算機互聯(lián)，實現(xiàn)控制與經(jīng)營、管理、決策的集成，通過現(xiàn)場總線使現(xiàn)場儀表與控制室的控制設(shè)備互聯(lián)，實現(xiàn)測量與控制一體化。 4.4 計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS)

重工業(yè)企業(yè)的CIMS是將人與生產(chǎn)經(jīng)營、生產(chǎn)管理以及過程控制連成一體，用以實現(xiàn)從原料進廠，生產(chǎn)加工到產(chǎn)品發(fā)貨的整個生產(chǎn)過程全局和過程一體化控制。目前重工業(yè)企業(yè)已基本實現(xiàn)了過程自動化，但這種“自動化孤島”式的單機自動化缺乏信息資源的共享和生產(chǎn)過程的統(tǒng)一管理，難以適應現(xiàn)代重工業(yè)生產(chǎn)的要求。未來重工業(yè)企業(yè)競爭的焦點是多品種、小批量生產(chǎn)，質(zhì)優(yōu)價廉，及時交貨。為了提高生產(chǎn)率、節(jié)能降耗、減少人員及現(xiàn)有庫存，加速資金周轉(zhuǎn)，實現(xiàn)生產(chǎn)、經(jīng)營、管理整體優(yōu)化，關(guān)鍵就是加強管理，獲取必須的經(jīng)濟效益，提高了企業(yè)的競爭力。

4.5 現(xiàn)場總線技術(shù)(FBT)

現(xiàn)場總線技術(shù)(Fied Bus Technology)是連接設(shè)置在現(xiàn)場的儀表與設(shè)置在控制室內(nèi)的控制設(shè)備之間的數(shù)字式、雙向、多站通信鏈路。采用現(xiàn)場總線技術(shù)取代現(xiàn)行的信號傳輸技術(shù)(如4～20mA，DC直流傳輸)就能使更多的信息在智能化現(xiàn)場儀表裝置與更高一級的控制系統(tǒng)之間在共同的通信媒體上進行雙向傳送。通過現(xiàn)場總線連接可省去66%或更多的現(xiàn)場信號連接導線?，F(xiàn)場總線的引入導致DCS的變革和新一代圍繞開放自動化系統(tǒng)的現(xiàn)場總線化儀表，如智能變送器、智能執(zhí)行器和現(xiàn)場就地控制站等的發(fā)展。 4.6 交流傳動技術(shù)

傳動技術(shù)在重工業(yè)中起著至關(guān)重要的作用。隨著電力、電子、技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展，交流調(diào)速技術(shù)的發(fā)展非常迅速。由于交流傳動的優(yōu)越性，電氣傳動技術(shù)在不久的將來由交流傳動全面取代直流傳動，數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，使復雜的矢量控制技術(shù)實用化得以實現(xiàn)，交流調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速性能已達到和超過直流調(diào)速水平。現(xiàn)在無論大容量電機或中小容量電機都可以使用，同步電機或異步電機實現(xiàn)可逆平滑調(diào)速。交流傳動系統(tǒng)在軋鋼生產(chǎn)中一出現(xiàn)就受到用戶的歡迎，應用不斷擴大。

綜上，我們不難發(fā)現(xiàn)機電一體化技術(shù)在現(xiàn)在的社會生產(chǎn)中占據(jù)了越來越多的行業(yè)和領(lǐng)域，并且隨著科學技術(shù)的發(fā)展，各種技術(shù)相互融合的趨勢將越來越明顯，機電一體化技術(shù)的廣闊發(fā)展前景也將越來越光明。

【參考文獻】

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論文摘要：滾動軸承游隙的調(diào)整和預緊工藝，是提高軸承旋轉(zhuǎn)精度和承載能力、降低傳動系統(tǒng)振動和噪聲的有效手段。裝配工作中應弄清概念，明確軸承裝配的技術(shù)要求，同時還要兼顧軸承溫升的控制和保持良好的，對此工藝方法正確加以運用，能夠保證滾動軸承裝配的質(zhì)量。

滾動軸承的裝配是鉗工裝配和修理工作中經(jīng)常要做的一項操作，而滾動軸承游隙的調(diào)整和預緊是滾動軸承裝配工作的一個重要環(huán)節(jié)。準確把握游隙調(diào)整和預緊的工藝概念，并且在裝配工作中正確地運用這種工藝方法，是軸承裝配工作質(zhì)量的保證。

滾動軸承的游隙是指在一個套圈固定的情況下，另一個套圈沿徑向或軸向的最大活動量，故游隙又分為徑向游隙和軸向游隙兩種。

滾動軸承裝配時，其游隙不能太大，也不能太小。游隙太大，會造成同時承受載荷的滾動體的數(shù)量減少，使單個滾動體的載荷增大，從而降低軸承的旋轉(zhuǎn)精度，減少使用壽命；游隙太小，會使摩擦力增大，產(chǎn)生的熱量增加，加劇磨損，同樣能使軸承的使用壽命減少。因此，許多軸承在裝配時都要嚴格控制和調(diào)整游隙。

預緊就是軸承在裝配時，給軸承的內(nèi)圈或外圈一個軸向力，以消除軸承游隙，并使?jié)L動體與內(nèi)、外圈接觸處產(chǎn)生初變形。預緊能提高軸承在工作狀態(tài)下的剛度和旋轉(zhuǎn)精度。對于承受載荷較大，旋轉(zhuǎn)精度要求較高的軸承，大都是在無游隙甚至有少量過盈的狀態(tài)下工作的，這種情況下就需要在裝配時對軸承進行預緊。

游隙的調(diào)整和預緊通常都是采用使軸承的內(nèi)圈對外圈作適當?shù)妮S向相對位移的方法來完成的。

從以上工藝學概念不難看出，通過對滾動軸承游隙的調(diào)整，可以提高軸承的承載能力和旋轉(zhuǎn)精度，提高軸承的使用壽命。但同時會使軸承摩擦加劇，發(fā)熱量增大，所以，調(diào)整游隙或預緊的同時必須保證良好的和散熱。如果調(diào)整不當或不良，就會反過來使軸承磨損加劇，壽命減少。因此，正確地進行滾動軸承游隙的調(diào)整和預緊，還要注意以下問題。

一、裝配技術(shù)要求是選擇裝配工藝方法的根本依據(jù)

對滾動軸承游隙的調(diào)整可以有效地提高軸承的旋轉(zhuǎn)精度，提高軸承的承載能力，延長軸承的使用壽命，同時還可以有效地減少振動和噪聲，但并非所有的滾動軸承在裝配時都需要進行游隙的調(diào)整。而預緊固然可以提高軸承剛性和旋狀精度，但是同時會使摩擦加劇，油膜被破壞并產(chǎn)生大量的熱，因此，被預緊的軸承必須進行強制和冷卻，這種工藝方法僅限于對軸承剛性和旋轉(zhuǎn)精度要求極高的情況下采用，是一種較為特殊的工藝方法，生產(chǎn)實際中也只是在機床主軸裝配中用到，其它傳動機構(gòu)的軸承裝配幾乎見不到。

在滾動軸承裝配中是否進行游隙的調(diào)整和預緊，要根據(jù)技術(shù)文件提出的裝配技術(shù)要求決定。具體地說，在裝配技術(shù)要求中，一般對于高速、重載或旋轉(zhuǎn)精度要求較高的軸承會有調(diào)整軸承游隙或預緊的要求，反之，則會保持軸承游隙，裝配時僅作軸向固定即可。從軸承的種類上看，對于圓錐滾子軸承、角接觸軸承、推力軸承均需要對其游隙進行調(diào)整；對于一般低速、輕載的向心球軸承，多數(shù)情況下不需要對其游隙進行調(diào)整，而只作軸向固定。

二、要在熱平衡條件下達到游隙調(diào)整和預緊的要求

滾動軸承實際的理想工作間隙，是在軸承溫升穩(wěn)定后所調(diào)整的間隙。因此，軸承游隙的調(diào)整應分兩個階段進行：首先在常溫下按照有關(guān)的操作規(guī)范和技術(shù)要求對軸承游隙進行調(diào)整，至間隙合適并用手轉(zhuǎn)動應感到旋轉(zhuǎn)靈活；然后，將調(diào)整機構(gòu)適當回松（防止試車時由于溫度升高而使軸承突然抱死），進行空運轉(zhuǎn)試驗，從低速到高速空運轉(zhuǎn)時間不超過2小時，在最高速的空運轉(zhuǎn)時間不少于30分鐘，軸承應運轉(zhuǎn)靈活、噪聲小、工作溫度不超過50℃，最后將調(diào)整機構(gòu)復位并鎖緊即可。三、保持良好的

良好的不僅可以起到減小摩擦的作用，同時還對軸承和軸上零件具有冷卻作用。滾動軸承游隙進行調(diào)整以后，摩擦會有所加劇，產(chǎn)生的熱量會使整個傳動系統(tǒng)溫度有所升高。如果不能及時散熱，這些熱量就(下轉(zhuǎn)第44頁）（上接第39頁）會使傳動零件尺寸發(fā)生變化，從而影響到滾動軸承間隙的變化，產(chǎn)生更多的熱量，形成惡性循環(huán)。因此，對于經(jīng)過游隙調(diào)整的滾動軸承，必須要保持良好的，以減少摩擦，更重要的是用不斷循環(huán)流動的油帶走大量的熱，控制溫度的升高，實現(xiàn)傳動系統(tǒng)的熱平衡。

還要特別注意：在進行空運轉(zhuǎn)試驗之前，一定要首先檢查系統(tǒng)各部位供油是否正常，特別是經(jīng)過預緊的軸承部位，更需要特別留意其油供給充足，工作狀況良好。

總之，滾動軸承游隙的調(diào)整和預緊工藝，是提高軸承旋轉(zhuǎn)精度和承載能力、降低傳動系統(tǒng)振動和噪聲的有效手段，操作中除了應達到滾動軸承裝配的一般技術(shù)要求外，還要重點考慮軸承溫升和對調(diào)整工作的影響，并且在進行空運轉(zhuǎn)試驗之后還要進行細致的檢查和二次調(diào)整，耐心細致的工作態(tài)度也是裝配維修鉗工不可缺少的良好品質(zhì)。

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篇9

論文摘要:《機械基礎(chǔ)》課的內(nèi)容對學生來說很“面熟”，但學起來很困難。本文找出了造成這種現(xiàn)象的原因，并給出了對應的解決措施。

《機械基礎(chǔ)》是中等職業(yè)技術(shù)學校機械類的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，為學習專業(yè)技術(shù)課和培養(yǎng)專業(yè)崗位能力服務(wù)。該課程包講授的內(nèi)容主要包括機械傳動、常用機構(gòu)、軸系零件和液壓傳動四部分內(nèi)容。除液壓部分外，其他三部分內(nèi)容都與我們的日常生活聯(lián)系緊密，所以學習對這三部分所講授的內(nèi)容可以說常見，這為學好該課程打下了一個良好的基礎(chǔ)。但常見的東西不代表懂得或理解這些東西，相反，他們在學習這些內(nèi)容時大部分同學感覺相當吃力，究其原因，可以分為以下幾個方面:

(1)內(nèi)容趣味性差。本課程所學內(nèi)容，大部分是日常生活中所常見，有些內(nèi)容比如v帶傳動、螺旋傳動等，這些內(nèi)容對學生來說仿佛很“簡單”，學起來也沒什么新穎的地方，所以學生學習過程中很容易走神，這就造成了“簡單”的內(nèi)容也學不好這種現(xiàn)象。

(2)學生的知識水平偏低。大部分同學是初中畢業(yè)生，他們在初中時又是班內(nèi)的差生，更何況部分同學初中沒有畢業(yè)，而本課程所需要的知識，往往達到高中畢業(yè)生水平，這一情況的存在決定了學生要學好這門課有一定的難度。

(3)本課程所需要的知識面廣。本課程的學習所涉及的課程包括:數(shù)學、物理、機械識圖、公差配合、理論力學等，雖然用到的知識都不深，但很多學生沒有學好或沒有學過，這就增大了學生學好本課程的難度。

(4)所學內(nèi)容多，學時相對偏少，教具不齊全。本課程所涉及的內(nèi)容十分的廣泛，如果把所有的內(nèi)容的配備齊全，可以說是不可能的，也完全沒有必要。然而，很多知識點，如果沒有模型，如果只靠老師的口述和同學們的想象，學生學起來，又有很大的難度。

要提高教學質(zhì)量，使學生學好這門課，就必須針對問題，采取對應的措施，只有這樣，才能達到這門課為學習專業(yè)技術(shù)課和培養(yǎng)專業(yè)崗位能力服務(wù)的目的。

針對該課程內(nèi)容趣味性差的特點，我們可以采用多種方式來引起學生的求知欲:以提出問題的方式來引起學生的注意力，例如，在上第一堂課時，教師可先問，生活中有許多機器、儀器給我們帶來許多方便，那么你們知道誰最早發(fā)明了“自行車”嗎?自行車對我們每個人來說都很熟悉，但要想回答出誰發(fā)明的自行車這個問題，對我們很多人來說有一定的難度。老師可以簡要的講述“自行車的發(fā)展史”，法國人西夫拉克在18世紀末發(fā)明了最早的“自行車”，隨著技術(shù)、性能的不斷改進，直到1886年英國工程師斯塔利，從運動學、機械學的角度設(shè)計出新型自行車的樣式，一直沿續(xù)至今，所以，斯塔利被人們尊稱為“自行車之父”。這樣可以活躍同學們的情緒，激發(fā)他們的學習興趣，給我枯燥的內(nèi)容增添活力。老師也可以采取豐富的教學手段來提高學生的課堂學習效率。目前多媒體技術(shù)發(fā)展不僅為教學提供了一種良好的平臺，它的動態(tài)畫面，鮮艷的色彩、直觀的圖形、和諧的聲音綜合運用于課堂教學，能更好的吸引學生的注意力，激發(fā)他們的學習興趣。在講解液壓傳動時，控制閥的移動方向和液體的流動方向通過動畫十分逼真的顯現(xiàn)出來，這種教學手段要比傳統(tǒng)的掛圖教學甚至實物教學都直觀、生動，取得教學中的最佳效果。當然也可以采取緊密聯(lián)系生產(chǎn)實際的情況，來增強學生的學習興趣。

要想彌補學生知識水平偏低這個特點可以說根本不可能，但如果采取必要的手段，仍然可以讓學生學本課程。這門課的最大優(yōu)點就是與日常生活、生產(chǎn)緊密聯(lián)系，比如說V帶傳動、螺旋傳動等，這些內(nèi)容對學生來說有個感性認識，只要老師在課堂上加以引導，讓學生懂得其工作原理、工作特點及應用場合，這樣也能達到學習要求。

本課程所需要的知識面廣的特點，要求老師自身要有比較全面的知識，在上課的過程中，可以采用內(nèi)容回顧、知識鏈接等方式，達到引導學生回顧舊的知識、學習新的知識的目的。比如在學習V帶傳動時，要求V帶的帶速一般處于Sm/s } v25m/s，在解釋帶速為什么要Sm/s } v時，可以讓學生回顧一下功率的公式，P=FV，在功率一定的情況下，速度v越小，帶的拉力F就越大，這樣就很容易引起打滑現(xiàn)象，如果學生不理解拉力大怎么會引起打滑，老師可以舉人在冰上走的經(jīng)驗，這樣就很容易使學生理解這個問題了。而在解釋帶速為什么要v ， 25m/s時，需要用到離心力這個名詞，對很多同學來說很陌生，可以通過知識鏈接來學習這個新的名詞，可采用舉些例子來讓學生認識什么是離心力，比如體育運動中的鏈球為什么會飛出去，玩游戲時，人為什么不能在高速轉(zhuǎn)動的圓盤上站住等，說出這都是離心力在起作用，等到舉完例子后學生們不僅會明白什么是離心力，而且還能說出怎么樣增大或減小離心力的方法，這樣學生理解了離心力，相信他們也就能明白速度過大，由于離心力的作用，會使帶對帶輪的張緊力減小的原因。

由于內(nèi)容過多，要想配齊教具是不可能的，而且些也沒有必要。雖然很多內(nèi)容用教具來說明具有很好的直觀性，同學們一看就能知道其工作原理，例如螺旋傳動，如果采用實物左模型，就能給老師的講解節(jié)省了不少力氣。但并非所有的內(nèi)容用實物來講授能起到最佳的效果，例如液壓傳動部分，如果采用實物教學，學生仍然看不到液壓系統(tǒng)內(nèi)部的構(gòu)造，更看不到工作介質(zhì)的流動方向。如果采用多媒體動畫來演示，能達到實物講授所達不到的效果，而且成本相對來說較低。當然，很多內(nèi)容老師可以收集一些實物，或自己制作一些教學模型，能給學生更好的直觀效果。這就要求老師要針對不同的內(nèi)容，選擇最佳的教學方法或教學方法組合，能起到事半功倍的效果。

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