机械的减速机械结构和运动传递结构

2017-05-31 05:51张怀东
科学与财富 2017年13期
关键词:机械传动

张怀东

摘 要:在如今社会,机械化文明发展的较为普遍的情况下,各种机械承担着不同的功用,然而在多种多样的机械结构中,机械传动机构和减速结构占了相当一部分比重。运动传递结构多指机械传动机构,而机械传动指很大一类的机械,工厂不同的齿轮,自行车的链条与变速片,乃至于航天发动机中都有着运动的传递,而在其中起关键作用的就是传动机械。减速机构隶属于传动机构却又承担着独特的作用,可以说如果没有机械传动就没有现在发达的社会生产力,在现今情况下减速大多依靠减速机来实现,作为一种相对精密的机械结构,减速机承担着不同于机械传动的任务:传递并增加扭矩降低转速,从而达到降低速度的目的。

关键词:运动的传递、机械传动,减速的达成、机械结构的组成

1.机械化文明

1.1机械的发展

作为机械化设备出现的最主要的意义,运动的传递与功的转化是为机械的意义,公元前,在巴勒斯坦地区的犹太人建立了杰里科城,城市首次出现了,最早的机械———车轮或许是此时诞生的。车轮是人类最为重要的发明之一,正是由于车轮的产生,才令车成为人类最主要的交通工具。到近代瓦特的蒸汽机让机械化展现在人类眼前,1774年,英国的威尔金森发明较精密的机床,这是第一台真正的机床,它成功地用于工业生产,使瓦特蒸汽机得以投入运行。自此机械的原动力开始以热能为主,强大的动力带来了一系列需要大推动力机械的诞生:汽车、船只,慢慢的,由一台功的产出设备,通过各种机械系统把功传递,实现了当代人们踩在脚下的机械化文明,信息化时代。小到锁中的奥秘,大到飞机坦克中神秘的构造,机械全都是其中最神秘的部分,不同的机械结构使锁之所以为锁,飞机能够在天上飞,机械的发展就像人类文明的进步历史,每一次巨大的进步都是由于人类对于机械的理解进一步深化。

1.2机械传动的实现——机械结构

机械传动有多种形式,而这两种形式的灵魂就是其中的机械系统。机械传动主要可分为两类:一是靠物体间的摩擦力传递力和运动的摩擦传动,包括皮带传动,例如发动机带动发电机中的传动过程还有一种摩擦轮传动不多做赘述。摩擦传动容易实现无极变速,大都能适应间距较大的情况,打滑还能起到通过缓冲来保护传动装置的作用,所以在日常生活中这种方式应用很多但这种传动大多数情况下不适用于大功率的场合,也不能保证准确的传动比率。另外有一种方式是靠主动件与从动件咬合或借助中间件紧扣传递动力或运动的啮合传动,包括齿轮传动、链传动、螺旋传动等。齿轮传动能够用于大功率的情况,传动比较准确,但一般要求较高的精度与价格。齿轮传动在我们日常生活中随处可见而且可靠度很高,链传动从自行车中就可见到也十分常见,上述两种方式实现了机械传动,将功传递给了需要的地方用正确的形式。

1.2.1机械装置的组成

机械装置的组成大多千篇一律,不同的机械系统承担着截然不同的作用,但是归根到底组成每一个机械系统的都是最基本的机械零件,机械基础零部件(主要指:滑轮(轴承)、齿轮、液压装置、气动元件等)是工业和人民生活不可或缺的重要组成部分,零件的优劣直接影响着机械装置和产品的性能、质量和可靠性。由这些基本的零部件经过人为的编辑,最终组成一个机械系统或多个机械系统协同工作的具有某些特殊功能机械装置,为人们的生活带来了便捷。

1.2.2运动的传递

运动的传递大致分为三种形式,第一种是最常见的传统机械传动,另外还有比较常见的液体传动——液压装置,还有电力传动,各种形式的动力转化为电能,经过电能的传递,在需要的地方转变为动力,实现传动,机械传动能适应各种动力和运动的要求,应用极广。液压传动的机械装置体积适合,性能较好,但传动距离无法适用于过长的距离。气压传动由于功率较小所以应用并不广泛。液压传动很适合往复运动比如千斤顶。液力传动具有特殊的特性,因而能使动力机与机器工作部分良好工作。电力传动的功率范围大,容易实现自动控制和遥控,能远距离传递动力。

2.减速的实现

2.1机械减速

传统机械减速大多为摩擦(阻力)减速,阻力减速包含很多种情况,摩擦减速作为科技含量较低的一种减速方式大多用于人们日常生活中,例如自行车和各种车辆的减速过程,但是由于摩擦的特性产生大量的热量所以一般不在极端情况使用,极少数情况经过特殊材料的加持可以适用于较高速的减速过程,例如飞机轮胎的材料与内部结构使之能够承担起高速的减速过程,而弹力减速应用在一些比较极端的情景,航母上飞机的降落减速依靠动能与弹性势能之间的转化实现,而降落伞则是依靠气动性能依靠空气阻力实现,这是比较常见的减速但是大多用不到比较精密比较复杂的机械,而在一般工业上所使用的变速大多包含比较复杂的减速机。

減速的实现大多数时候依靠减速机来实现,减速机作为一种较为精密的机械装置,主要作用就是降低转速增大转矩,依靠不同的扭矩比来达成使速度降低的目的,在原动机和工作机之间起到一个中介装置的作用,一个简单的减速机就如同变速自行车上的变速齿轮一样,不同直径的齿轮能够使速度变得大不相同,减速机在我国发展多年,在我国生活和军事的各个方面各个领域,减速机产品都有着广泛的应用。轻工、电力机械等。减速机可谓供不应求。作为一个减速机它的作用大致有两个方面:降速同时提高扭矩,但要注意不能超出减速机额定扭矩;减速同时降低了输出负载的惯性,减速机严格意义上讲是一个机械系统构成的具有减速作用的机械装置。

2.2各种减速机械的应用

减速的意义在于使运动的速度减慢,有些时候并不需要减弱其动能,例如常见的转动,可能需要通过不同的扭矩来达成减速的目的但是并不需要降低其能量,只需降低其惯性,减速机械应用于水平的运动如车辆,飞机的降落,而一个加速机械有时亦可以转化为减速装置,飞机的引擎在起飞的时候提供足够的推力进行加速,但是在减速时飞机通过襟翼扰流板贴近地面增大表面接触力从而加大摩擦,但是引擎所提供的减速作用同样至关重要,此时加速机械便转化为了减速机械,所以机械装置要根据最后的作用来定义。

3.机械的未来

作为人类历史上最伟大的进步,机械化开启了一个时代,但是实践证明了信息技术、自动控制技术配合机械才能够达成更加复杂更加繁琐的目的,机器人的研发,各种自动控制技术都建立在机械的基础上,经过信息技术的编辑,自控技术的控制,打造了我们如今的世界,而现实愈发的证明了,机械还将继续发展下去造福人类。

结束语:本文通过介绍减速器的装配设计以及发展历程,通过对减速器各方面的设计,能够使得机械在生产和维护运作的过程中更加高效和智能化。因此,我们要不断地发展和创新,完善自己的专业素养,要使机械自动化的同时增大使用的效率,要不断的节省人力,缩短产品生产的周期,才能使我国在科技的发展上处于不败之地。

参考文献:

[1]高世凡.浅谈Pro/Engineer运动仿真在机械设计中的应用[J].机电工程技术,2009,(07):164-167+184.

[2]甄威,陈宝喜,唐永红.实时仿真在电力系统仿真中的应用.[J].四川电力技术,2006,(06):32-34+85.

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