现代传动技术展望

现代传动技术是机电工业的关键基础技术。它主要包括机械传动技术、流体传动技术和电气传动技术。本文主要介绍机械与流体传动技术,其中流体传动技术主要包括利用流体(液体和气体)压力和液体动能进行能量传递的液压、气动和液力传动技术。现代传动技术主要承担能量传递、改变运动形态、实现对能量的分配和控制、保证传动精度和效率等功能,它是机电产品向高速化、自动化、高效率、高精度、高可靠性、轻量化、多样化方向发展的不可缺少的关键技术之一。 1 地位和作用液压与电气论坛! @" M8 o! k- N3 f 作为现代传动技术的基础的基础产品、如机械传动及电传动产品、轴承及液压、气动、液力传动产品等在国民经济和国防建设中的地位和作用十分重要。 1.1 基础产品的发展决定机电产品性能的提高液压,hydraulic,rexroth,力士乐,液压系统,; k, r, ?9 S- A; a( N5 ?+ m* P ?冷热连轧机采用板型、板厚、板宽的电液伺服控制系统、高速重载齿轮箱和动静压轴承后,其轧制速度从原电控系统的6 m/s提高到30~40 m/s。 ?加工中心采用高速精密主轴轴承后,使转数提高到20000 r/min成为可能,使加工效率和加工精度得到显著提高。 ?大型电站用锅炉给水泵,驱动功率为6000 kW,采用大功率调速型液力偶合器(采用高速齿轮传动增速)后,可节能20%以上。液压,hydraulic,rexroth,力士乐,液压系统,$ ?. |8 X- t% Q+ z' ]" a1 j ?矿山采矿用27m3大型液压挖掘机较原机械电气驱动的挖掘作业效率显著提高,机身重量减轻50%以上。1 f4 I0 W, B9 U* j7 f) k 从上述实例可见没有高性能的基础产品,就不可能有高水平的机电产品。 1.2 基础产品是最大限度满足机电产品实现功能多样化的必要条件液压,hydraulic,rexroth,力士乐,液压系统,+ i( u! X/ B8 A% k" h 机电产品由各种部件和零件组成,一条显像管生产线,需要数百种气动元件,数量达千件;一台挖掘机需要柱塞泵、马达、多路阀、齿轮传动箱以及各类轴承,因此,只有现代传动工业的不断发展,才有可能为主机提供它所需要的具有高性能、高 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 化、系列化、高可靠性的机电产品。 1.3 基础产品是完成重大工程项目、重大技术装备的基本保证 ?长江三峡水力枢纽船闸用的人字门启闭机、水电站各种大型启闭机和进水口快速门启闭的驱动都采用液压传动与控制,这是一种工程选用的唯一可靠与经济的方案。在这些控制启闭系统中,应用大量工作可靠的大型长油缸、高压变量柱塞泵、电磁阀、插装阀、,比例阀、平衡阀等液压元件。- f3 Y6 q$ s0 B; I. Y4 V ?在宝钢二期工程的轧机、连铸机和高炉中采用了先进的液压系统和精密轧机用轴承。据不完全统计,采用液压元件300余种近万件,轴承3100多种近12.5万套。 由此可见,如果没有高质量高可靠性的基础产品,一些大型成套工程和装备的正常运行是不可能的。 1.4 基础产品是机电产品和重大工程项目(装备)可靠性的保证 ?对于一台先进的联合收割机,如果 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 其平均无故障时间达到150 h,则液压系统的平均无故障时间需1000小时,而液压系统用的齿轮泵则需高达18000 h。 ?在IT产业的半导体制造生产线中,气动技术在实现环境超净和无磁以及生产自动化过程中,发挥了关键的作用。如在半导体制造中,薄膜成形,产品封装、用空气冲洗、研磨等工序都采用气动传动与控制。因此,没有气动技术就不可能生产出绝对可靠的半导体器件。液压,hydraulic,rexroth,力士乐,液压系统,+ ]) U2 ^5 R' Q) P 1.5 基础产品是实现生产过程自动化、尤其是工业自动化不可缺少的重要手段,作为基础产 品重要组成部分的液压与气动件和系统更具重要性液压与电气论坛: |# D4 l% L3 C, W+ _ ?气动传动具有节能高效、防爆、无污染、低成本等优点,是一种符合ISO14000环境保护和洁净的技术。因此,在汽车、冶金、电器制造、制药、化学制品、燃料设备、食品工业,尤其是半导体工业得到广泛应用,它为实现生产过程自动化不断做出新的贡献。 ?采用液压、气动技术,可以用微小的电流控制大的或较大的液压、气动能量输出,容易实现机电一体化,实现自动控制。随着自动控制技术和传感技术的发展,其作用将不断扩大,成为生产过程自动化中不可缺少的关键技术。/ w; l) N7 u; S( ?! c& H 1.6 世界各国都重视发展基础产品 从1956年到70年代末期,日本先后三次制订并修订振兴法,支持基础产品工业的发展,这为日本的机电工业打下坚实的基础。世界各先进工业国家对基础产品工业的投入都高于其它工业,采用先进设备,以保证基础产品质量、降低成本并不断发展新产品,以适应主机发展的需要。液压|hydraulic|Rexroth|力士乐|液压系统|液压元件|液压仿真|液压与电气- r- z& K3 C3 C 2 国外先进水平与发展趋势液压,hydraulic,rexroth,力士乐,液压系统,$ R7 K2 F! d- Z" N$ B 近年来,国外传动技术由于广泛应用了高新技术成果,如微电子技术,计算机技术,传感技术,现代控制技术,先进制造技术,摩擦磨损技术及新材料等,使基础产品在水平、品种及扩展应用领域方面都有很大提高和发展,其主要发展趋势如下。www.heyrose.com1 K2 B, P$ m5 w 2.1液压传动与控制技术# E, [. i, y1 K: \3 b# a" K- ?, E ?节省能耗,提高效率广泛应用负荷传感系统,它具有流量适应控制和负载压力自动补偿功能,效率可提高30%以上。www.heyrose.com- v5 \, N0 {! C& t" Y- G( D ?用AC电机或变频电机驱动定量泵由其组成的系统可提高效率最高达50%。 ?发展机电一体化元件和系统如电子控制变量泵(即用电子系统控制泵的各种变量型式)。?发展具有比例阀的耐污染和伺服阀高精度、高频响的直动型电液控制阀。% Z4 W$ s8 ]7 o" r# Y2 C ?发展内置电子系统的电液伺服比例元件、电磁阀、液压定位油缸等。 ?重视环保采取措施降低泵的噪声和液压系统渗漏,重视系统的污染控制,保证系统工作可靠性和寿命。 ?适应主机机电一体化的需要发展小型化、轻量化、复合化元件,发展集成化元件和系统,以减少配管和压力损失,节省空间,便于维修。 ?应用现代控制技术,提高电液压自动控制系统的性能如自适应控制、鲁棒控制,模糊控制等。www.heyrose.com0 _ D$ R' j j ?大力发展水压系统和元件,扩大其应用领域。 2.2 气动传动与控制技术液压与电气论坛' K' G" i& K, n6 O/ Z ?向轻量化、小型化和低能耗方向发展如发展适应电子器件和药品生产的超小型气阀。国外小型电磁气阀能耗仅为0.5W,发展积木式气源处理装置,减小尺寸、便于维护。 ?执行元件多样化发展伺服气缸,带控制元件和系统的组合式气缸。适应用户需要,发展除圆形外的米字型、方型、紧凑型气缸。 ?与电子技术结合发展气动伺服系统,智能化元件、阀岛及总线连接系统。液压, hydraulic,rexroth,力士乐,液压系统,6 b" J$ Z0 N1 ?4 k+ Q7 [7 h8 E& [ ?向高速、高频、高寿命和高可靠性方向发展气缸工作速度达1~2 m/s,最高达5 m/s。电磁阀频响小于10 ms,寿命达5000万次,采用气浮式阀芯的电磁阀寿命可达2亿次。 ?普遍采用无油润滑以满足电子、医疗食品等工业需要。气源过滤精度可达99.999%。 ?新材料、新工艺、新技术的应用如精密陶瓷、反渗析薄膜(用于干燥器),精密压铸、挤压工艺及 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面处理技术。液压,hydraulic,rexroth,力士乐,液压系统,% z; _$ b0 H9 s0 e ?便于保养和维护液压,hydraulic,rexroth,力士乐,液压系统,) j+ p# q d+ U8 ?: v! n' O- X7 C) r 2.3 液力调速传动技术 调速型液力偶合器向大功率高速方向发展,国外已生产功率为6000~10000 kw,速度为6000 r/min的产品,广泛用于大型火力电站的锅炉给水系统,高炉送风机等,可节能20%以上。液粘调速系统发展较快,它采用电液比例压力阀式和离心式调压阀来改变主动和从动摩擦片间隙的压紧力,从而调节从动轴的输出转数,用在大型风机和水泵上可节能20%。新开发的液压调速变矩器可以得到很大的能容变化范围。国外液力传动调速系统广泛与计算机相结合,根据工况变化自动改变转数。应用计算机技术优化叶轮参数以提高传动效率。液压|hydraulic|Rexroth|力士乐|液压系统|液压元件|液压仿真|液压与电气6 A* [3 i) Q, T 2.4 运动系统和元件(轴承,滚珠丝杠等)液压|hydraulic|Rexroth|力士乐|液压系统|液压元件|液压仿真|液压与电气8 D/ i9 i4 b; X K 轴承在总体水平提高的基础上,向三高方向发展,即高速度、高精度、高性能方向发展。轴承已开始突破“三大件”的传统模式,开始与主机部件结合向单元化、智能化的三高方向发展,如智能轴承,特大功率主轴轴承、陶瓷轴承、磁流体轴承、磁悬浮轴承、气浮轴承、高速铁路轴承、轿车轴承单元等,这些产品均已用于生产。轴承制造已实现自动化,广泛采用自动生产线和无人化车间,使产品的50%以上达到ISOP5级标准。新材料、新工艺新技术的应用,使轴承的速度、精度、寿命、重载、耐高温、耐低温等性能有显著提高。国外开发的主轴采用陶瓷轴承后,可使精度保持性,速度、寿命等性能提高30%以上。 滚珠丝杠、滚动导轨等产品向高速、高精度方向发展,滚珠丝杠采用轧制工艺后,不但可以提高精度保持性,还能降氏成本,有利于扩大使用。液压与电气论坛6 l0 K5 c; }0 J# g- J 2.5 齿轮传动 ?高速重载齿轮向高参数、高寿命方向发展硬齿面渐开线齿轮已占主导地位,齿轮硬齿面可达HR60-63。透平齿轮精度可达DIN4-5级。计算机技术在齿轮 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 、制造、热处理、试验等方面得到广泛应用,效果明显。齿轮强度计算更趋完善,普遍采用优化设计、CAD、CA T等现代化设计与试验方法。弹性流体润滑理论得到进一步发展和应用。 ?汽车齿轮采用现代化制造工艺,使精度提高,噪声减小。www.heyrose.com7 d% [" ]# k4 g) Y7 ~* J2 D/ L# t ?通用齿轮向成套化方向发展,各种型式齿轮箱得到广泛应用。 ?齿轮传动和其他类型传动相结合如带减速齿轮箱的电机,又如行星减速器和液压马达相结合组成车轮马达等。高速齿轮传动与大型液力偶合器组成液力传动装置等。3 现状和差距/ W. i" D* k: F3 q+ T 我国基础产品工业已形成门类齐全、有一定生产能力和技术水平的生产科研体系。尤其是近十年来基础产品工业得到国家支持,装备水平有所提高,目前已能生产品种规格齐全的产品,已能为汽车、工程机械、农业机械、机床、塑机、冶金矿山、发电设备、石油化工、铁路、船舶、港口、轻工、电子、医药以及国防工业提供品种基本齐全的产品。通过科研攻关和产学研结合,在液压伺服比例系统和元件、气动控制系统、大功率调速型液力偶合器、高速齿轮、汽车和铁路轴承、精密主轴轴承等方面有所突破,不少成果已用于生产。在产品CAD 和CAT、仿真技术、自动控制理论应用、齿轮及轴承降噪、海水及水压传动等方面已取得可喜的进展,并得到广泛应用。 近年来,在国内建立了不少独资、合资企业,在提高我国行业技术水平的同时,为主机提供了急需的高性能和高水平产品,填补了国内空白。虽然取得上述成果,但和目前国内的需求和国外先进水平相比还有较大差距。液压,hydraulic,rexroth,力士乐,液压系统,% o, B4 v& o* n1 I1 S2 C: C G 3.1 产品趋同化、构成不合理液压,hydraulic,rexroth,力士乐,液压系统,: |/ q) Q* `0 v! F0 m* w' N 缺少高性能产品,如多种变量型式适用于开环系统使用的高压柱塞泵、高精度高寿命轴承、高速铁路轴承,高速低噪声齿轮箱、大型液力传动装置等。目前,国内产品品种仅为国外的1/2~1/3,而且构成比不合理,大部分属于中低档产品,占总产量的80~90%,大型及重点工程配套率仅约占30%左右,关键元件需要依赖进口。液压|hydraulic|Rexroth|力士乐|液压系统|液压元件|液压仿真|液压与电气- s' K v) N6 s; t8 c5 M9 ^ 3.2 产品性能低、可靠性差 除行业重点厂外,大部分工厂由于管理水平低,装备落后,产品寿命和可靠性较差。国产柱塞泵、电磁阀以及气动元件寿命低于国外水平,铁路轴承寿命约为100万km,为国外的1/2,重载高速齿轮寿命也低于国外同类产品水平。国产电液比例阀和伺服阀虽然在动态及静态性能方面与国外相当,但寿命和可靠性与国外有差距。 3.3 产品创新和自我开发能力弱,自行设计水平低 产品CAD和CAT技术应用尚处于低水平阶段。仿真、优化设计应用尚不普遍。尚未建立完整的、适用的有关轴承、齿轮、液压、气动元件和系统的数据库。产品设计还处在经验设计和静力学设计阶段;有限元设计、模拟仿真设计和可靠性设计尚未得到广泛采用。 4 几点建议 1.根据国内市场需求,依靠科技进步,不断调整产品结构。对适销对路产品要不断提高产品质量,增加品种规格和发展变型产品;对一些市场急需、国内尚不能供应的产品,要加强科研开发,不断创新,或采用引进国外技术,通过合资或独资方式,有选择的量力而行的,本着效益第一的原则来发展,满足主机发展的需要。5 d9 C2 Z, k. w4 I2 Y) ] 2.适应国际传动技术产品工业向国际化发展趋向,对现有国内企业进行改组、合并,使企业开发能力,装备能力、管理水平和服务水平不断提高,以保持一定的竞争能力。 3.不断提高企业产品的开发能力和创新能力,加强产学研结合,充分利用高等院校的科研开发人力资源,发展有自主产权的产品和技术。液压|hydraulic|Rexroth|力士乐|液压系统|液压元件|液压仿真|液压与电气, B( y M+ @7 q* I: k* u) s$ u4 Q 4. 完善质保体系,不断提高产品质量,尤其是产品可靠性,提高产品知名度,创立名牌。 5. 针对产品品种发展和保证产品质量的需求,有计划地进行技术改造、设备更新。要有计划的购买先进实用的生产设备。大力推广新工艺、新材料,提高产品技术含量和降低成本。 5 急需发展的关键技术 1. 液压传动与控制系统的节能技术,如负荷传感技术、新型节能系统和元件。 2.机电一体化技术及IT技术的应用高精度、高频响电液、电气伺服比例系统和元件,液粘调速器速度控制技术。数字液压、气动系统和元件,直动型电液控制元件。液压,hydraulic,rexroth,力士乐,液压系统,. a, N! R$ d! b0 w( _$ z" c, E- A 3. 液压系统及污染控制技术。www.heyrose.com+ b W( p: y( O: {; k | 4. 无泄漏液压系统和元件。 5. 水压传动与控制技术。液压|hydraulic|Rexroth|力士乐|液压系统|液压元件|液压仿真|液压与电气* C( K5 E2 M! e8 D$ X: ~$ [ 6. 高速重载齿轮传动设计与制造技术。 7. 高速铁路轴承设计制造技术。! H+ c/ V7 l0 l$ o 8. 高速、高精度机床主轴轴承设计与制造技术。4 [ x: K8 j% ?3 N% |, k. M8 @ 9. 各种传动系统降噪和增寿技术。 10. 特种传动技术(谐波传动、机械无级变速等)。% K. Q! n5 N/ B. H4 |3 ^) W 11. 先进设计技术,如计算机辅助设计与试验,仿真技术。 12. 大型传动系统的故障诊断技术。 13. 现代制造技术的应用研究,如表面处理技术,计算机辅助制造技术、润滑技术。 继续阅读