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机械传动系统节能设计改造

日期: 2020-06-02
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随着社会的不断发展,机械设备的运用其作用与价值逐渐显现出来,并受到人们的高度关注。而传动系统作为机械设备的核心组成,对促进机械设备工作有效性的有着重要作用。但是在实际传统系统运行过程中,受到多种因素的影响,导致其传统系统能耗较大,并对机械设备的使用寿命产生影响。基于此,要想促进机械设备的可持续运行,需要对当前影响传统系统能耗的因素进行深入分析,结合科学有效的节能设计改造实现机械传统系统的节能运行,降低企业生产、作业成本,促进机械设备的良好运行。


机械传动系统节能设计改造


一、当前影响传统系统能耗的因素


(一)结构因素


当前,机械设备已经被广泛运用到各个行业领域之中,对促进企业生产、作业有效性有着至关重要的作用。而机械设备的运行的主要模式是自动化控制系统,并且不同的机械设备其内容结构存在较大的差异性。针对机械设备的实际运用,其传动系统能耗较大的主要产生因素之一,就是机械设备内部的结构存在不合理性,机械传动系统中元件之间配合系数相对较低,进而导致传动系统能耗过大,并且机械设备的运行效率也会受到一定的影响。当前,机械设备的传动方式主要可分为链传动、带传动以及齿轮传动等方式,其传动组合方式的不合理也会导致能耗过大问题的出现[1]。


(二)操作因素


在机械设备实际运用过程中,操作因素也是导致传动系统能耗过大的主要因素之一。部分操作人员在实际操作过程中没有掌握正确的操作标准,极易导致设备元件消耗变大,进而造成传统系统运行所消耗的能耗变大。例如实际数控机床操作过程中,部分操作人员无法对主轴进行有效控制,导致传动元件在运行过程中出现较大磨损,进而对数控机床整体设备的运行造成严重的影[2]。针对部分手动机械设备而言,其传动系统的工作效率与能耗与操作人员自身实际工作水平之间有着直接性的影响,进而增大系统能耗。


(三)保养因素


后期保养因素对机械设备传动系统能耗的增大也有着较大的影响。在社会不断发展的背景下,机械设备取代人力劳动已经成为当前社会发展的必然趋势。虽然在此背景下其生产、作业效率不断提升,但是也导致机械设备荷载量不断增大时,故障发生率不断提高,导致维修保养次数的不断提升[3]。如若保养不当,极易造成传统系统能耗的不断加大,并造成相应的安全隐患。


二、机械传动系统节能设计改造措施


作为机械设备中的核心关键,传动系统的运行效率直接影响到整个机械设备的运行效果。基于此,为了实现对机械设备的节能改造,需要以实际情况为基础,制定科学合理的传动系统节能设计改造措施,以此降低传动系统能耗,促进其工作效率的提升。结合当前机械设备常见传动方式,总结出以下节能设计改造策略。


(一)齿轮传动


齿轮传动系统主要依托于机械设备中齿轮的以此旋转波动而形成的动力,基于齿轮传动系统的节能设计改造,相关设计人员需要明确主要核心,需要确保齿轮的瞬时角速度比保持稳定[4]。如针对定轴齿轮的节能设计,需要确保其传动系统在实际运行过程中其回转轴线需要保持不变。相关设计人员在实际节能设计过程中,需要以设备传动系统实际运行情况为基础,结合齿轮的传动类型进行科学、详细的设计,通过设计改造出最佳的齿轮组合方式,以此有效降低齿轮传动能耗降低。例如从传动系统元件角度而言,在实际设计改造过程中可以两齿轮传动时所产生的空间运动、相对运动以及平面运动,进行深入分析并以此为基础分成空间齿轮传动、平面齿轮传动,结合设备的实际运行情况,选择最为有效的方式作为机械设备传动系统的传动方式,以此降低齿轮传动过程中产生的磨损,实现传动系统的有效节能设计改造。


(二)带传动


带传动作为当前机械设备传动系统常用的方式之一,具有安装简易、操作简单等特点。但是在实际传动系统运行过程中,带传动经过长时间的运转,基于高度运行以及高温环境,容易出现传动带断裂、损耗等问题。因此,需要对带传动运行方式节能设计优化提高重视度。在实际设计过程中,设计人员需要以实际情况为基础,对带传动中主动轮、从动轮以及环形带等元件进行科学、合理地优化设计改造,以此为传动系统运行稳定性的提升奠定良好基础。此外,针对传统系统能耗的减少,设计人需要结合实际情况合理设计三角带传动、平型带传动等传动方式,并结合相关公式计算出带传动在实际运行过程中的型号、功率等[5]。


(三)链传动


当前,机械设备中的链传动其主要構造为主动链轮、从动链轮以及链条组合而成,作为总中间挠性件有效安装在平行轴上,而传动系统动力则是通过链条与链轮齿轮之间的相互啮合而实现动力传递。基于此,需要对链传动的节能设计改造提高重视度。在实际设计过程中,设计人员需要注意链轮和链条之间的搭配的合理性。例如传统系统在实际运行过程中,要想促进链传动中内外链板的有效衔接,其链数的设计应为偶数,并且通过对链轮轴面齿形两侧结合实际情况设计为圆弧状,可以实现链条的有效吻合[6]。此外,针对链传动接头处的设计,需要进行弹簧夹设计,或者是开口销的设计。在实际链传动节能设计改造过程中,设计人员还应注意,需要以实际设备运行情况为基础,合理控制小链齿轮的数量,尽可能提升小链齿轮的数量。


(四)涡轮蜗杆传动


涡轮蜗杆传动方式在实际运行过程中,经过长时间的运行,极易出现不同程度的问题故障,进而影响机械设备的实际工作效率,增大传动系统能耗。因此,在实际设计过程中,需要在安装、拆卸过程中运用专业工具设备,基于相关的公差配合进行涡轮输出油的加装。并且在齿轮、涡轮蜗杆更换过程中必须要使用原厂的元件,并且需要在空心轴位置涂抹防粘剂或者是红丹油,以此降低传动系统在实际运行过程中产生的磨损,降低系统能源消耗。


结束语


综上所述,机械传动系统的有效节能设计改造,对提升机械设备运行寿命,促进机械设备工作效率的提升有着重要的作用。所以需要对传动系统的节能设计改造提高重视度,通过儿科学合理的节能设计措施,实现对传动系统的有效节能,进而为企业经济效益的提升奠定良好基础。


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