機械傳動科學(xué)技術(shù)的發(fā)展歷史與進展探討

高杰

【摘要】在機械方面，主要包括三個部分，分別是原動力，傳動和執(zhí)行系統(tǒng)，三者是環(huán)環(huán)相扣緊密相連，原動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為簡單，主要負責(zé)給機械的運轉(zhuǎn)提供相應(yīng)的動力，相反執(zhí)行系統(tǒng)種類就比較多。而我們通常所說的傳動系統(tǒng)就是一種結(jié)合起來的系統(tǒng)，它既起到輸出動力的作用，也起到執(zhí)行的作用。傳動系統(tǒng)在當(dāng)今機械的發(fā)展中尤為重要，其優(yōu)劣也是衡量一臺機械好壞的重要指標(biāo)，一個好的傳動系統(tǒng)不僅意味著高效性，并且還具有多功能性和使用壽命長等優(yōu)點，所以傳動系統(tǒng)的優(yōu)化和發(fā)展一直是當(dāng)今機械領(lǐng)域的熱點課題，本文針對機械傳動系統(tǒng)的發(fā)展歷程和前進方向作了相關(guān)的介紹和探討。

【關(guān)鍵詞】機械制造；傳動系統(tǒng)；機械傳動

1 機械傳動的種類及起源1

當(dāng)今機械的傳動方式主要有以下幾種，帶傳動、鏈傳動、曲柄連桿傳動、齒輪傳動等。當(dāng)然隨著科技的不斷發(fā)展，也有很多新興技術(shù)應(yīng)用在傳動方面，使得傳動系統(tǒng)的局限性變小，傳動系統(tǒng)的發(fā)展所涉及的領(lǐng)域也會相應(yīng)的擴寬，難度也就會相應(yīng)的增加。但不管怎樣，機械傳動仍然是當(dāng)今機械傳動領(lǐng)域的主流，一個的傳動系統(tǒng)的好壞直接決定了機器的優(yōu)良與否。隨著我國改革開放的進行，鄧小平同志強調(diào)科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，使得我國各行業(yè)技術(shù)領(lǐng)域有了飛躍式的發(fā)展，尤其是最近這三十年，機械傳動技術(shù)更是得到了日新月異的發(fā)展，當(dāng)然機械傳動技術(shù)的發(fā)展是與機械本身的發(fā)展離不開的，兩者相輔相成，相互推進，傳動技術(shù)的發(fā)展對于當(dāng)今社會生產(chǎn)力的發(fā)展有著極其重要的作用，能夠幫助我們解決生產(chǎn)過程中的很多問題，使我們的生產(chǎn)力得到飛速的發(fā)展。在古代，我國是世界上生產(chǎn)力最強的國家，最主要的原因是我們的農(nóng)業(yè)文明發(fā)達，能夠運用很多的機械原理去服務(wù)人們的生產(chǎn)和生活，現(xiàn)在想想覺得祖先們的智慧真是令人嘆服啊，他們所發(fā)明的齒輪結(jié)構(gòu)，在指南車方面的應(yīng)用極大的提高了當(dāng)時人們的生產(chǎn)效率，指南車更是在20世紀(jì)中期在美國進行展覽。早至戰(zhàn)國時期，齒輪已然誕生，但將齒輪運用于實際生產(chǎn)卻花費了幾百年的時間，在此期間人們也在不斷地探索，直至宋代人們才發(fā)明了指南車，不過對于這一說法目前尚有爭議。

2 機械傳動的發(fā)展歷程

據(jù)史料記載，機械傳動的產(chǎn)生大致可以追溯到三千年以前。很早以前在羅馬時代，人們用水力驅(qū)動齒輪來碾磨稻谷，使得傳動首先出現(xiàn)。最難得的是瑞典人率先發(fā)明了斜齒輪技術(shù)，雖然只是用石頭做的一點斜齒輪的樣子，但卻是傳動發(fā)展史的一個偉大的進步。

到了14世紀(jì)，時鐘被人們發(fā)明了出來，始終是起到計時的作用，因此時鐘的機械設(shè)計要求就需要更加精準(zhǔn)，這就使得時鐘內(nèi)部的零部件必須很精細，而這些零部件很多都是齒輪或與齒輪相關(guān)的結(jié)構(gòu)，而最開始出現(xiàn)的木齒輪顯然已經(jīng)不能滿足人們的要求，于是即有人開始研究能否用金屬來制作齒輪，使得齒輪既能夠滿足精度要求，又不至于體積過大。到了18世紀(jì)的初期，人們發(fā)明了蒸汽機，而這一發(fā)明使得英國的工業(yè)革命迅速展開，蒸汽機也被廣泛運用于個各行各業(yè)，英國的生產(chǎn)力大大提高，經(jīng)濟更是迅猛發(fā)展，一躍成為世界第一大國，自稱為日不落帝國，由此可見機械傳動的進步對于推進一個國家發(fā)展的重要性。蒸汽機其實也是由機械傳動系統(tǒng)構(gòu)成的，由于蒸汽機的動能更大，所以機器內(nèi)部零部件的沖擊力也會變大，而齒輪這種結(jié)構(gòu)在較大沖擊力情況下會損壞，這就使得高精度和高強度的金屬齒輪的誕生迫在眉睫。

到了19世紀(jì)末期，電動機開始出現(xiàn)，隨之出現(xiàn)的還有內(nèi)燃機，這又是機械傳動發(fā)展史上的一個偉大進步。緊接著在20世紀(jì)初期，更加先進的擺線齒輪和漸開線齒輪也開始出現(xiàn)。1940年左右，齒輪形狀的設(shè)計和計算也得到了飛躍的發(fā)展。到了20世紀(jì)60年代，航天技術(shù)也在飛速發(fā)展，人們不僅在爭奪地球上的空間，對于宇宙的爭奪也是如火如荼，航天技術(shù)對齒輪的精度要求更高，因此齒輪精度在你這一時期也得到了飛速的發(fā)展。到了20世紀(jì)90年代，齒輪被廣泛運用于各行各業(yè)，基本上所有機器都依賴于齒輪的傳動，因此齒輪的故障診斷和排查監(jiān)控顯得尤為重要，人們根據(jù)傳動系統(tǒng)的力學(xué)原理，開發(fā)出了相應(yīng)的排查故障的方法。

3 機械傳動的發(fā)展新方向

在傳統(tǒng)的機械傳動發(fā)展史上，機械傳動的優(yōu)化往往只會在宏觀上對齒輪的形狀，大小，表面粗糙度，平面度等等參數(shù)進行設(shè)計和調(diào)整，而隨著現(xiàn)代科技在圍觀領(lǐng)域的發(fā)展，高新技術(shù)材料如納米材料、陶瓷材料等也在高精密的衛(wèi)星中得到使用，材料其實對于機械的發(fā)展也是至關(guān)重要的，材料的性能好壞也直接能決定機械傳動性能的好壞，由于不同的材料性能各異，因此機械傳動也因為材料的突破而有了更加長遠的發(fā)展，機械的發(fā)展離不開材料科學(xué)的發(fā)展，而材料的發(fā)展也依賴于機械的發(fā)展，未來機械傳動的進步將不再依賴于系統(tǒng)的機械結(jié)構(gòu)，更多的是取決于機械傳動系統(tǒng)的材料，因此不斷探尋能夠優(yōu)化傳動系統(tǒng)的材料將會是機械傳動未來發(fā)展的主題。

機械作業(yè)不一定是在那種常規(guī)的環(huán)境中，有時候被發(fā)送到真空的宇宙中，也可能作業(yè)在高重力的深海中，以及腐蝕性的環(huán)境中，也有可能會工作在很強的電磁場中，像這類特殊的環(huán)境，我們的機械傳動要保證不受影響，必須有與之相適應(yīng)的傳動系統(tǒng)，如果機械的傳動系統(tǒng)不能滿足機械使用環(huán)境的要求，那么不論這個機器多么精密高效，都將毫無意義。除此之外，微機械的重點研究對象也就是微型傳動系統(tǒng)，由于微型傳動系統(tǒng)體型很小，難免會使得其性能與普通的機械傳動系統(tǒng)有所差別，如何在縮小機械零件體積的同時，使得機械的傳動性能不受影響甚至更加優(yōu)越，這需要我們更加深入的研究，因為體積減小意味著接觸面積的減小，在散熱，齒輪嚙合以及傳動等方面都需要仔細的探討，不斷研究和探索，設(shè)計出最合理的方案。

4 結(jié)語

21世紀(jì)是個科技迅猛發(fā)展的時代，尤其是信息能源技術(shù)和機械制造技術(shù)更加是突飛猛進，在很多方面都得到了充分的發(fā)展，但這顯然還是不夠的，我們必須清醒的認識到我們還是處在社會主義初級階段，我們的首要任務(wù)還是要大力發(fā)展生產(chǎn)力，而生產(chǎn)力的發(fā)展離不開工業(yè)和農(nóng)業(yè)，而工農(nóng)都需要有先進的機械設(shè)備來促進生產(chǎn)力和生產(chǎn)效率的提高，所以機械傳動技術(shù)的發(fā)展仍然會是社會生產(chǎn)力發(fā)展的主題，我們不能滿足于已經(jīng)取得的成就，要以更加飽滿的熱情投入到機械制造的洪流中，促進機械傳動科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)然，機械傳動科技的發(fā)展不是我們一兩個人能夠推動的，還有賴于廣大研究人員的進一步探索。

參考文獻：

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