機械傳動科學技術的發展曆史與研究進展
產業發展
作者：黃光
摘要：機械領域是由原動力係統、傳動係統和執行係統構成，三者息息相關：構造較為單一和固定的原動力係統為機械提供了動力，而執行係統呈現多樣性，傳動係統則將原動力係統與執行係統有機結合，具有樞紐作用。機械中的傳動係統是必要的，依據傳動係統的科學性和效率性對機械的優劣進行評價。因此，最近幾年，傳動係統成為機械製造領域的重點研究課題。
關鍵詞：機械傳動；傳動係統；機械製造
中圖分類號：TH132 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）08-0004-02
1 機械傳動技術的發展曆史
1.1 機械的主要傳動方式介紹
機械的主要傳動方式包括：機械傳動、流體傳動、電傳動。目前，電磁軸承、電磁傳動等非接觸式傳動也逐漸出現，將傳動技術的範疇拓寬。但具備了機械傳動係統必須的要件的“機械傳動”仍是最主要的傳動形式，如恒功率輸出、速度影響、效率等都很好。
1.2 機械傳動技術的特性
高效、高速、多功能、精密是機械逐漸達到的範圍，那麼就必然要求傳動機的功能和性能也達到一個高端和精準的層麵。在某種程度上，傳動技術對機械的工作性能、壽命、能源的消耗、振動的噪聲等影響很大。機械傳動的形式包括齒輪傳動、帶鏈傳動、摩擦傳動等。
1.3 機械傳動科學技術的發展
在最近幾年，機械傳動技術得到了長足發展，其作為組成機械設備的重要部分之一，與機械誕生及其進步、更換有著緊密的聯係，它有助於推動生產力的更新換代，有助於解決一係列的生產難題。在我國早期，指南車有著類似於齒輪傳動的裝置，美國在20世紀中期將指南車模型進行展覽。戰國到西漢期間，機械傳動的重要標誌就是齒輪已經誕生，指南車的發明早於宋代，中國古代科技史學家王振鐸認為，三國時期的馬鈞發明了指南車。
據相關文字記載，表明了機械傳動裝置大約3000年的曆史。在羅馬時代，人類文明逐漸進步，穀物碾磨的木製齒輪是在水力驅動下運作的，傳動隨之出現在人們的視野。瑞典人在穀物磨中率先采用了傳動技術史上稱得上是突破斜齒輪傳動，斜齒輪是由石頭製成的，在材料上稍為原始。
14世紀，由於時鍾較為精細，傳動齒輪逐漸精密、小巧，人們開始研究金屬齒輪，以減小尺寸。
18世紀初，蒸汽機進入使用，相續在礦井排水、鐵路機車、加工製造等領域。蒸汽機本質上是機械的動力係統，它的發展對於傳動係統提出更高的要求，高標準、高質量的金屬齒輪傳動在之後得到應用。
19世紀末期，電動機和內燃機出現。
20世紀初期，擺線、漸開線齒形的齒輪傳動先後出現。40年代左右，漸開線和非漸開線齒輪傳動的齒形計算方法、齒輪刀具、被加工齒輪、相互齧合的齒輪之間關係及齒形計算方法、空間三維齒形及其齧合計算方法，逐漸發展開來。20世紀50年代，初步形成了齒輪傳動的表麵接觸和輪齒彎曲強度，以及動載荷的傳動設計方法。20世紀60年代，宇航技術的發展要求機械傳動更加精確。90年代，人們開發了被廣泛用於冶金、船舶、電廠等關鍵設備及故障診斷的齒輪傳動係統的狀態監控。這一開發是基於傳動係統動力學研究，並在故障診斷與失效預報兩個方麵也開發了相關的診斷係統。
2 機械傳動技術的相關研究
2.1 機械傳動的信息化與智能化
信息化和智能化作為現代社會科學發展的重要特征，涉及生產和生活的多方麵，機械傳動領域也如此。根據原動力係統的效率特征和執行係統的功能，結合了機械傳動技術與計算機控製技術，實現了信息化和智能化，通過計算機控製技術，精確實現動力傳動功率和速比的實時控製，使原動力係統、傳動係統和執行係統趨於融合，這一研究也成為機械裝備實現自動化和智能化的重要基礎。