在機(jī)械機(jī)構(gòu)中，動(dòng)力傳遞經(jīng)歷了從古老的機(jī)械方式（齒輪、連桿）一步步進(jìn)化到了如今大量使用電機(jī)、氣動(dòng)、液壓傳動(dòng)的過程，這不僅帶來(lái)了動(dòng)力效率的改變，也使得加工中可以精確控制機(jī)械結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，使理想中數(shù)字化、自動(dòng)化的加工方式成為可能。

機(jī)械傳動(dòng)

1. 齒輪傳動(dòng)

齒輪傳動(dòng)是機(jī)械傳動(dòng)中應(yīng)用最廣的一種傳動(dòng)形式。它的傳動(dòng)比較準(zhǔn)確，效率高，結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠，壽命長(zhǎng)。齒輪傳動(dòng)根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)可以分為很多不同的類型。

優(yōu)點(diǎn)：

結(jié)構(gòu)緊湊，適用于近距離傳動(dòng)；適用的圓周速度和功率范圍廣；傳動(dòng)比準(zhǔn)確、穩(wěn)定、效率高；工作可靠性高、壽命長(zhǎng)；可實(shí)現(xiàn)平行軸、任意角相交軸和任意角交錯(cuò)軸之間的傳動(dòng)。

缺點(diǎn)：

要求較高的制造和安裝精度、成本較高；不適宜遠(yuǎn)距離兩軸之間的傳動(dòng)；無(wú)過載保護(hù)作用。

2. 渦輪渦桿傳動(dòng)

適用于空間垂直而不相交的兩軸間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。

優(yōu)點(diǎn)：傳動(dòng)比大；結(jié)構(gòu)尺寸緊湊。

缺點(diǎn)：軸向力大、易發(fā)熱、效率低、只能單向傳動(dòng)。

渦輪渦桿傳動(dòng)的主要參數(shù)有：模數(shù)；壓力角；蝸輪分度圓；蝸桿分度圓；導(dǎo)程；蝸輪齒數(shù)；蝸桿頭數(shù)；傳動(dòng)比等。

3. 帶傳動(dòng)

帶傳動(dòng)是利用張緊在帶輪上的柔性帶進(jìn)行運(yùn)動(dòng)或動(dòng)力傳遞的一種機(jī)械傳動(dòng)。帶傳動(dòng)通常由主動(dòng)輪、從動(dòng)輪和張緊在兩輪上的環(huán)形帶組成。

1）用于兩軸平行回轉(zhuǎn)方向相同的場(chǎng)合，稱為開口運(yùn)動(dòng)，中心距和包角的概念。

2）帶的型式按橫截面形狀可分為平帶、V帶和特殊帶三大類。

3）應(yīng)用時(shí)重點(diǎn)是：傳動(dòng)比的計(jì)算；帶的應(yīng)力分析計(jì)算；單根V帶的許用功率。

4）帶傳動(dòng)的主要特點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)：

適用于兩軸中心距較大的傳動(dòng)，帶具有良好的撓性，可緩和沖擊，吸收振動(dòng)；過載時(shí)打滑防止損壞其他零部件；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉。

缺點(diǎn)：

傳動(dòng)的外廓尺寸較大；需張緊裝置；由于打滑，不能保證固定不變的傳動(dòng)比；帶的壽命較短；傳動(dòng)效率較低。

4. 鏈傳動(dòng)

鏈傳動(dòng)是通過鏈條將具有特殊齒形的主動(dòng)鏈輪的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞到具有特殊齒形的從動(dòng)鏈輪的一種傳動(dòng)方式。包括主動(dòng)鏈、從動(dòng)鏈、環(huán)形鏈條。

優(yōu)點(diǎn)：鏈傳動(dòng)有許多優(yōu)點(diǎn)，與帶傳動(dòng)相比，無(wú)彈性滑動(dòng)和打滑現(xiàn)象，平均傳動(dòng)比準(zhǔn)確，工作可靠，效率高；傳遞功率大，過載能力強(qiáng)，相同工況下的傳動(dòng)尺寸??；所需張緊力小，作用于軸上的壓力?。荒茉诟邷?、潮濕、多塵、有污染等惡劣環(huán)境中工作。

鏈傳動(dòng)與齒輪傳動(dòng)相比，制造和安裝精度要求較低；中心距較大時(shí)，其傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；瞬時(shí)鏈速和瞬時(shí)傳動(dòng)比不是常數(shù)，傳動(dòng)平穩(wěn)性較差。

缺點(diǎn)：鏈傳動(dòng)的缺點(diǎn)主要有：僅能用于兩平行軸間的傳動(dòng)；成本高，易磨損，易伸長(zhǎng)，傳動(dòng)平穩(wěn)性差，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生附加動(dòng)載荷、振動(dòng)、沖擊和噪聲，不宜用在急速反向的傳動(dòng)中。

5. 輪系

由兩個(gè)以上的齒輪組成的傳動(dòng)稱為輪系。根據(jù)輪系中是否有軸線運(yùn)動(dòng)的齒輪可將齒輪傳動(dòng)分為普通齒輪傳動(dòng)和行星齒輪傳動(dòng)，輪系中有軸線運(yùn)動(dòng)的齒輪就稱為行星齒輪。

1）輪系分為定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系兩種類型。

2）輪系中的輸入軸與輸出軸的角速度（或轉(zhuǎn)速）之比稱為輪系的傳動(dòng)比。等于各對(duì)嚙合齒輪中所有從動(dòng)齒輪齒數(shù)的乘積與所有主動(dòng)齒輪齒數(shù)乘積之比。

3）在周轉(zhuǎn)輪系中，軸線位置變動(dòng)的齒輪，即既作自轉(zhuǎn)，又作公轉(zhuǎn)的齒輪，稱為行星輪，軸線位置固定的齒輪則稱為中心輪或太陽(yáng)輪。

4）周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比不能直接用求解定軸輪系傳動(dòng)比的方法來(lái)計(jì)算，必須利用相對(duì)運(yùn)動(dòng)的原理，用相對(duì)速度法（或稱為反轉(zhuǎn)法）將周轉(zhuǎn)輪系轉(zhuǎn)化成假想的定軸輪系進(jìn)行計(jì)算。

5）輪系的主要特點(diǎn)：

適用于相距較遠(yuǎn)的兩軸之間的傳動(dòng)；可作為變速器實(shí)現(xiàn)變速傳動(dòng)；可獲得較大的傳動(dòng)比；實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合成與分解。

電氣傳動(dòng)

電氣傳動(dòng)，是指用電動(dòng)機(jī)把電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，去帶動(dòng)各種類型的生產(chǎn)機(jī)械、交通車輛以及生活中需要運(yùn)動(dòng)的物品。

電氣傳動(dòng)的主要特點(diǎn)有：

1.精確度高：伺服電機(jī)作為動(dòng)力源，由滾珠絲杠和同步皮帶等組成結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而效率很高的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。它的重復(fù)精度誤差是0.01%。

2.節(jié)省能源：可將工作循環(huán)中的減速階段釋放的能量轉(zhuǎn)換為電能再次利用，從而減低了運(yùn)行成本，連接的電力設(shè)備僅是液壓驅(qū)動(dòng)所需電力設(shè)備的25%。

3.精密控制：根據(jù)設(shè)定參數(shù)實(shí)現(xiàn)精確控制，在高精度傳感器、計(jì)量裝置、計(jì)算機(jī)技術(shù)支持下，能夠大大超過其他控制方式能達(dá)到的控制精度。

4.改善環(huán)保水平：由于使用能源品種的減少及其優(yōu)化的性能，污染源減少了，噪音降低了，為工廠的環(huán)保工作，提供了更良好的保證。

5.降低噪音：其運(yùn)行噪音值低于70分貝，大約是液壓驅(qū)動(dòng)注塑機(jī)噪音值的2/3。

6.節(jié)約成本：此機(jī)去除了液壓油的成本和引起的麻煩，沒有硬管或軟喉，無(wú)須對(duì)液壓油冷卻，大幅度降低了冷卻水成本等。

氣壓傳動(dòng)

氣壓傳動(dòng)以壓縮氣體為工作介質(zhì)，靠氣體的壓力傳遞動(dòng)力或信息的流體傳動(dòng)。

優(yōu)點(diǎn)：

1）以空氣為工作介質(zhì)，工作介質(zhì)獲得比較容易，用后的空氣排到大氣中，處理方便，與液壓傳動(dòng)相比不必設(shè)置回收的油箱和管道。

2）因空氣的粘度很小（約為液壓油動(dòng)力粘度的萬(wàn)分之一），其損失也很小，所以便于集中供氣、遠(yuǎn)距離輸送。外泄漏不會(huì)像液壓傳動(dòng)那樣嚴(yán)重污染環(huán)境。

3）與液壓傳動(dòng)相比，氣壓傳動(dòng)動(dòng)作迅速、反應(yīng)快、維護(hù)簡(jiǎn)單、工作介質(zhì)清潔，不存在介質(zhì)變質(zhì)等問題。

4）工作環(huán)境適應(yīng)性好，特別在易燃、易爆、多塵埃、強(qiáng)磁、輻射、振動(dòng)等惡劣工作環(huán)境中，比液壓、電子、電氣控制優(yōu)越。

5）成本低，過載能自動(dòng)保護(hù)。

缺點(diǎn)：

1）由于空氣具有可壓縮性，因此工作速度穩(wěn)定性稍差。但采用氣液聯(lián)動(dòng)裝置會(huì)得到較滿意的效果。

2）因工作壓力低（一般為0.31MPa），又因結(jié)構(gòu)尺寸不宜過大，總輸出力不宜大于10～40kN。

3）噪聲較大，在高速排氣時(shí)要加消聲器。

4）氣動(dòng)裝置中的氣信號(hào)傳遞速度在聲速以內(nèi)比電子及光速慢，因此，氣動(dòng)控制系統(tǒng)不宜用于元件級(jí)數(shù)過多的復(fù)雜回路。

液壓傳動(dòng)

液壓傳動(dòng)是應(yīng)用液體作為工作介質(zhì)來(lái)傳遞能量和進(jìn)行控制的傳動(dòng)方式。

優(yōu)點(diǎn)：

1）從結(jié)構(gòu)上看，其單位重量的輸出功率和單位尺寸輸出功率在四類傳動(dòng)方式中是力壓群芳的，有很大的力矩慣量比，在傳遞相同功率的情況下，液壓傳動(dòng)裝置的體積小、重量輕、慣性小、結(jié)構(gòu)緊湊、布局靈活。

2）從工作性能上看，速度、扭矩、功率均可無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，動(dòng)作響應(yīng)性快，能迅速換向和變速，調(diào)速范圍寬，調(diào)速范圍可達(dá)100：1到2000：1；動(dòng)作快速性好，控制、調(diào)節(jié)比較簡(jiǎn)單，操縱比較方便、省力，便于與電氣控制相配合，以及與CPU（計(jì)算機(jī)）的連接，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。

3）從使用維護(hù)上看，元件的自潤(rùn)滑性好，易實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)與保壓，安全可靠；元件易于實(shí)現(xiàn)系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化。

4）所有采用液壓技術(shù)的設(shè)備安全可靠性好。

5）經(jīng)濟(jì)：液壓技術(shù)的可塑性和可變性很強(qiáng)，可以增加柔性生產(chǎn)的柔度，和容易對(duì)生產(chǎn)程序進(jìn)行改變和調(diào)整，液壓元件相對(duì)說(shuō)來(lái)制造成本也不高，適應(yīng)性比較強(qiáng)。

6）液壓易與微機(jī)控制等新技術(shù)相結(jié)合，構(gòu)成“機(jī)-電-液-光”一體化已成為世界發(fā)展的潮流，便于實(shí)現(xiàn)數(shù)字化。

任何事物都是一分為二的，有優(yōu)點(diǎn)也有缺點(diǎn)。液壓傳動(dòng)也不例外：

缺點(diǎn)：

1）液壓傳動(dòng)因有相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面不可避免地存在泄漏，同時(shí)油液不是絕對(duì)不可壓縮的，加上油管等彈性變形，液壓傳動(dòng)不能得到嚴(yán)格的傳動(dòng)比，因而不能用于如加工螺紋齒輪等機(jī)床的內(nèi)聯(lián)傳動(dòng)鏈中。

2）油液流動(dòng)過程中存在沿?fù)p失、局部損失和泄漏損失，傳動(dòng)效率較低，不適宜遠(yuǎn)距離傳動(dòng)

3）在高溫和低溫條件下，采用液壓傳動(dòng)有一定的困難。

4）為防止漏油以及為滿足某些性能上的要求，液壓元件制造精度要求高，給使用與維修保養(yǎng)帶來(lái)一定困難。

5）發(fā)生故障不易檢查，特別是液壓技術(shù)不太普及的單位，這一矛盾往往阻礙著液壓技術(shù)的進(jìn)一步推廣應(yīng)用。液壓設(shè)備維修需要有一定的經(jīng)驗(yàn)，培訓(xùn)液壓技術(shù)人員的時(shí)間較長(zhǎng)。
責(zé)任編輯：wv