机电一体化论文 机械传动技术在机电一体化系统中的应用及发展

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1、机械传动技术在机电一体化系统中的应用及发展摘要：在当今社会，机电一体化设备越来越多的进入了我们的生活之中，极大的丰富了我们的生活，给我们的日常生活带来的极大的便利。现如今，纯机械设备已经难觅踪迹，各种机电一体化设备一家独大，但是这并不代表着传统机械传动从此退出历史舞台，各种机械传动机构仍然在机械设备中有着极大的应用。成为机电一体化设备设计中的中流砥柱。关键词：机械传动，机电一体化，应用。正文：科学技术的发展总是没有尽头，各个学科的发展都方兴未艾，不仅仅是新兴的计算机技术，就连古老的机械技术也越来越多的添加了新鲜的元素。如今电力技术的迅速发展，在一定程度

2、上促进了机械学科的进步，越来越多的机电一体化设备横空出世，有可上九天揽月的月球车，还有下五洋捉鳖的水下机器人，还有如今正值研究热门的智能机器人。这些成果的发展固然离不开电子和信息工业的迅速发展，同样机械传动技术也在其中扮演了十分重要的角色，而其中最基本的机械传动仍然发挥着重要作用。首先机电一体化系统中的机械传动机构必须要有以下几点性质。一，高精度：精度直接影响了产品的质量，尤其是机电一体化产品，其技术性能，工艺水平和功能比普通的机械产品都有很大的提高，因此，机电一体化机械系统的高精度是其首要要求。二，快速响应：即要求机械系统从指令到开始执行指令指定的任

3、务之间的时间间隔短，这样控制系统才能及时根据机械系统的运行状态信息，下达指令，使其准确的完成任务。三，良好的稳定性：即要求机械系统的工作性能不受外界影响，抗干扰能力强。其次，机电一体化设备中的机械传动机构主要有以下几类。机电一体化系统中，用于传递执行装置的能量，改变运动方向，速度和转矩的机构，主要有带传动，链传动，齿轮传动，和滚珠丝杠等。同步带传动：同步带传动是综合了普通带传动和链条传动的优点的一种新型传动。在带的工作面及带轮外周上均制有啮合齿，通过带齿和轮齿啮合传动来传递运动和动力。为保证带和带轮做无滑差的同步传动，其齿形带采用了承载后无弹性变形的高

4、强力材料，以保证节距不变。与一般传送带相比较，同步带传动具有以下优点：1，传动比准确，传动效率高。2，工作平稳，结构紧凑，无噪声，能吸收振动。3，能高速运动，线速度可以达40-80m/s。4，不需要润滑，耐油，耐高温，耐蚀，维护保养方便。5，制造工艺复杂，成本高于一般带传动，中心距要求严格，安装精度要求较高。同步带传动带轮齿形主要有梯形齿轮和圆弧齿轮。我国有关同步带传动部件的国家标准已经颁布实施，并非专门生产厂家生产，可供选用。一般重工业用同步带传动，主要应用在中、小、功率的同步传动中，如精密仪器、计算机外设、轻工机械等各类产品；而大转矩同步带传动，主

5、要用于重型机械的传动中，如运输机械，石油机械，发电机等。综合来看同步带传动具有普通带传动所不可比拟的优点，它能实现定比传动，不会发生弹性滑动的现象。相比于普通带传动，其寿命和稳定性都更胜一筹。所以不失为为机电一体化设备量身定做的机械传动类型。齿轮传动：齿轮传动是机电一体化系统中使用最多的一种传动，具有工作可靠，传动比恒定，结构紧凑，强度大，能承受重载，摩擦力小，效率高等特点。1，齿轮的种类和应用：作为机械行业的象征性标志，按照齿轮轴线的相对位置关系，有平行轴的直齿轮和斜齿轮，相交轴圆锥齿轮，交错轴的蜗轮蜗杆和螺旋齿轮，同心轴的行星齿轮及人字齿条，齿轮齿

6、条等。选择传动形式时，根据传动轴的不同特点，可选用不同的齿轮系组成传动机构。用于平行轴之间的传递运动的正齿轮易于设计制造，成本低，使用最为广泛。斜齿轮可用于高速，重载，要求噪声低的场合，但斜齿轮存在较大的轴向推力。人字齿轮则由于左右齿推力平衡而不产生轴向推力，其中一个齿轮的安装应有一定轴向间隙，以便安装。相交轴传动中直齿圆锥齿轮为线接触，传动效率较高。交错轴斜齿轮有滑动作用，传动效率低，同时为点接触只能承受轻载。行星齿轮尺寸小，重量轻，效率高。能传递较大的功率，但是结构复杂。蜗杆副也可以看做一种特殊的齿轮，用于传递空间垂直交错轴之间的回转运动，蜗杆为传

7、动副的主动构件，蜗杆为从动构件。蜗杆副为线接触，可以传递大功率，传动比大。蜗杆有1-8个头，优点是传动平稳，噪声少，可自锁，但是传动效率低，且功率损失大，齿轮齿条用在将旋转运动转化为直线往复运动场合，如多关节机器人的手爪张开和抓紧机构。机械手由汽缸驱动，汽缸直线运动直接驱动机械手的一个爪向前或者向后运动，由齿条与齿带带动另一个爪向前或者向后运动。为了提高机电一体化系统的运动平稳性，设计师们设计开发出了谐波齿轮传动。谐波齿轮传动是随着空间科学，宇航尖端科学的发展而出现的一种新型传动机构。谐波传动的原理建立在薄壳弹性变形理论基础上，依靠柔性齿轮所产生的可控

8、制弹性变形波。引起齿间的相对位移传递运动和动力。柔轮的变形是一个基本对称的和谐波，故称为谐波传