ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＴｒｅｎｄ
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杨尔庄１１１１３８
（中国液压气动密封件工业协会）一
ＯｖｅｒｖｉｅｗｏｆＭｏｄｅｍＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ＹＡＮＧＥｒｚｈｕａｎｇ
（ＣｈｉｎａＨｙｄｒａｕｌｉｃｓＰｎｅｕｍａｔｉｅｓ＆ＳｅａｌｓＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）
现代传动技术是机电工业的关键基础技术。它主要包括机械传动技术、流体传动技术和电气传动技术。本文主要介绍机械与流体传动技术，其中流体传动技术主要包括利用流体（液体和气体）压力和液体动能进行能量传递的液压、气动和液力传动技术。现代传动技术主要承担能量传递、改变运动形态、实现对能量的分配和控制、保证传动精度和效率等功能，它是机电产品向高速化、自动化、高效率、高精度、高可靠性、轻量化、多样化方向发展的不可缺少的关键技术之一。
１地位和作用
作为现代传动技术的基础的基础产品、如机械传动及电传动产品、轴承及液压、气动、液力传动产品等在国民经济和国防建设中的地位和作用十分重要。１．１基础产品的发展决定机电产品性能的提高
?冷热连轧机采用板型、板厚、板宽的电液伺服控制系统、高速重载齿轮箱和动静压轴承后，其轧制速度从原电控系统的６ｍ／ｓ提高到３０～４０ｍ／ｓ。
?加工中心采用高速精密主轴轴承后。使转数提高到２００００ｒ／ｒａｉｎ成为可能，使加工效率和加工精度得到显著提高。
?大型电站用锅炉给水泵，驱动功率为６０００ｋＷ，采用大功率调速型液力偶合器（采用高速齿轮传动增速）后，可节能２０％以上。
?矿山采矿用２７ｍ３大型液压挖掘机较原机械电气驱动的挖掘作业效率显著提高．机身重量减轻５０％以上。
从上述实例可见没有高性能的基础产品．就不可能有高水平的机电产品。１．２基础产品是最大限度满足机电产品实现功能多样化的必要条件
机电产品由各种部件和零件组成，一条４显像管生产线，需要数百种气动元件，数量
达干件；一台挖掘机需要柱塞泵、马达、多路
阀、齿轮传动箱以及各类轴承，因此，只有现
代传动工业的不断发展，才有可能为主机提
供它所需要的具有高性能、高标准化、系列
化、高可靠性的机电产品。
１．３基础产品是完成重大工程项目、重大
技术装备的基本保证
?长江三峡水力枢纽船闸用的人字
门启闭机、水电站各种大型启闭机和进水
口快速门启闭的驱动都采用液压传动与
控制，这是一种工程选用的唯一可靠与经
济的方案。在这些控制启闭系统中，应用
大量工作可靠的大型长油缸、高压变量柱
塞泵、电磁阀、插装阀、，比例阀、平衡阀等
液压元件。
?在宝钢二期工程的轧机、连铸机和
高炉中采用了先进的液压系统和精密轧
机用轴承。据不完全统计，采用液压元件
３００余种近万件．轴承３１００多种近１２．５
万套。
由此可见，如果没有高质量高可靠性
的基础产品．一些大型成套工程和装备的
正常运行是不可能的。
１．４基础产品是机电产品和重大工程项
目（装备）可靠性的保证
?对于一台先进的联合收割机，如果
要求其平均无故障时间达到１５０ｈ，则液
压系统的平均无故障时间需１０００小时，而
液压系统用的齿轮泵则需高达１８０００ｈ。
?在ＩＴ产业的半导体制造生产线
中，气动技术在实现环境超净和无磁以及
生产自动化过程中，发挥了关键的作用。
如在半导体制造中，薄膜成形，产品封装、
用空气冲洗、研磨等工序都采用气动传动
与控制。因此。没有气动技术就不可能生
产出绝对可靠的半导体器件。
１．５基础产品是实现生产过程自动化、尤
其是工业自动化不可缺少的重要手段．作
为基础产品重要组成部分的液压与气动
件和系统更具重要性
?气动传动具有节能高效、防爆、无
污染、低成本等优点。是一种符合
ＩＳ０１４０００环境保护和洁净的技术。因此，
在汽车、冶金、电器制造、制药、化学制品、
燃料设备、食品工业，尤其是半导体工业得
到广泛应用，它为实现生产过程自动化不
断做出新的贡献。
?采用液压、气动技术，可以用微小
的电流控制大的或较大的液压、气动能量
输出，容易实现机电一体化，实现自动控
制。随着自动控制技术和传感技术的发
展．其作用将不断扩大，成为生产过程自
动化中不可缺少的关键技术。
１．６世界各国都重视发展基础产品
，Ｗ１９５６年到７０年代末期．日本先后
三次制订并修订振兴法．支持基础产品工
业的发展，这为日本的机电工业打下坚实
的基础。世界各先进工业国家对基础产品
工业的投入都高于其它工业．采用先进设
备．以保证基础产品质量、降低成本并不
断发展新产品，以适应主机发展的需要。
２国外先进水平与发展趋势
近年来，国外传动技术由于广泛应用
了高新技术成果，如微电子技术，计算机技
术，传感技术，现代控制技术，先进制造技
术，摩擦磨损技术及新材料等，使基础产品
在水平、品种及扩展应用领域方面都有很
大提高和发展，其主要发展趋势如下。
２．１液压传动与控制技术
?节省能耗，提高效率广泛应用负
荷传感系统，它具有流量适应控制和负载
压力自动补偿功能，效率可提高３０％以上。
?用ＡＣ电机或变频电机驱动定量
泵由其组成的系统可提高效率最高达
５０％。
?发展机电一体化元件和系统如
ＰＴＣＡｓｉａ２００３特刊
万方数据
电子控制变量泵（即用电子系统控制泵的各种变量型式）。
?发展具有比例阀的耐污染和伺服阀高精度、高频响的直动型电液控制阀。
?发展内置电子系统的电液伺服比例元件、电磁阀、液压定位油缸等。
?重视环保采取措施降低泵的噪声和液压系统渗漏，重视系统的污染控制，保证系统工作可靠性和寿命。
?，适应主机机电一体化的需要发展小型化、轻量化、复合化元件，发展集成化元件和系统，以减少配管和压力损失，节省空间，便于维修。
?应用现代控制技术，提高电液压自动控制系统的性能如自适应控制、鲁棒控制，模糊控制等。
?大力发展水压系统和元件，扩大其应用领域。
２．２气动传动与控制技术
?向轻量化、小型化和低能耗方向发展如发展适应电子器件和药品生产的超小型气阀。国外小型电磁气阀能耗仅为０．５Ｗ，发展积木式气源处理装置．减小尺寸、便于维护。
?执行元件多样化发展伺服气缸，带控制元件和系统的组合式气缸。适应用户需要．发展除圆形外的米字型、方型、紧凑型气缸。
?与电子技术结合发展气动伺服系统．智能化元件、阀岛及总线连接系统。
?向高速、高频、高寿命和高可靠性方向发展气缸工作速度达１￣２ｍ／ｓ，最高达５ｍ／ｓ。电磁阀频响小于１０ｉｎｓ，寿命达５０００万次．采用气浮式阀芯的电磁阀寿命可达２亿次。
?普遍采用无油润滑以满足电子、医疗食品等工业需要。气源过滤精度可达９９．９９９％。
?新材料、新工艺、新技术的应用如精密陶瓷、反渗析薄膜（用于干燥器），精密压铸、挤压工艺及表面处理技术。
?便于保养和维护
２．３液力调速传动技术
调速型液力偶合器向大功率高速方向发展。国外已生产功率为６０００—１００００ｋｗ，速度为６０００ｒ／ｒａｉｎ的产品，广泛用于大型火力电站的锅炉给水系统，高炉送风机等，可节能２０％以上。液粘调速系统发
ＰＴＣＡｓｉａ２００３ＳｐｅｃｉａｌＩｓｓｕｅ
展较快，它采用电液比例压力阀式和离心
式调压阀来改变主动和从动摩擦片间隙
的压紧力，从而调节从动轴的输出转数，
用在大型风机和水泵上可节能２０％。新开
发的液压调速变矩器可以得到很大的能
容变化范围。国外液力传动调速系统广泛
与计算机相结合，根据工况变化自动改变
转数。应用计算机技术优化叶轮参数以提
高传动效率。
２．４运动系统和元件（轴承，滚珠丝杠等）
轴承在总体水平提高的基础上，向三
高方向发展，即高速度、高精度、高性能方
向发展。轴承已开始突破“三大件”的传统
模式，开始与主机部件结合向单元化、智能
。化的三高方向发展，如智能轴承，特大功率
主轴轴承、陶瓷轴承、磁流体轴承、磁悬浮
轴承、气浮轴承、高速铁路轴承、轿车轴承
单元等，这些产品均已用于生产。轴承制造
已实现自动化，广泛采用自动生产线和无
人化车间，使产品的５０％以上达到ＩＳＯＰ５
级标准。新材料、新工艺新技术的应用，使
轴承的速度、精度、寿命、重载、耐高温、耐
低温等性能有显著提高。国外开发的主轴
采用陶瓷轴承后，可使精度保持性，速度、
寿命等性能提高３０％以上。
滚珠丝杠、滚动导轨等产品向高速、
高精度方向发展。滚珠丝杠采用轧制工艺
后，不但可以提高精度保持性，还能降氏
成本，有利于扩大使用。
２．５齿轮传动
?高速重载齿轮向高参数、高寿命方
向发展硬齿面渐开线齿轮已占主导地
位，齿轮硬齿面可达ＨＲ６０—６３。透平齿轮
精度可达ＤＩＮ４—５级。计算机技术在齿轮
设计、制造、热处理、试验等方面得到广泛
应用，效果明显。齿轮强度计算更趋完善，
普遍采用优化设计、ＣＡＤ、ＣＡＴ等现代化
设计与试验方法。弹性流体润滑理论得到
进一步发展和应用。
?汽车齿轮采用现代化制造工艺，使
精度提高，噪声减小。
?通用齿轮向成套化方向发展．各种
型式齿轮箱得到广泛应用。
?齿轮传动和其他类型传动相结
合如带减速齿轮箱的电机，又如行
星减速器和液压马达相结合组成车轮
马达等。高速齿轮传动与大型液力偶合器
组成液力传动装置等。
ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＴｒｅｎｄ
３现状和差距
我国基础产品工业已形成门类齐全、
有一定生产能力和技术水平的生产科研
体系。尤其是近十年来基础产品工业得到
国家支持，装备水平有所提高，目前已能
生产品种规格齐全的产品，已能为汽车、
工程机械、农业机械、机床、塑机、冶金矿
山、发电设备、石油化工、铁路、船舶、港
口、轻工、电子、医药以及国防工业提供品
种基本齐全的产品。通过科研攻关和产学
研结合，在液压伺服比例系统和元件、气
动控制系统、大功率调速型液力偶合器、
高速齿轮、汽车和铁路轴承、精密主轴轴
承等方面有所突破，不少成果已用于生
产。在产品ＣＡＤ和ＣＡＴ、仿真技术、自动
控制理论应用、齿轮及轴承降噪、海水及
水压传动等方面已取得可喜的进展，并得
到广泛应用。
近年来．在国内建立了不少独资、合
资企业，在提高我国行业技术水平的同
时．为主机提供了急需的高性能和高水平
产品，填补了国内空白。虽然取得上述成
果．但和目前国内的需求和国外先进水平
相比还有较大差距。
３．１产品趋同化、构成不合理
缺少高性能产品．如多种变量型式适
用于开环系统使用的高压柱塞泵、高精度
高寿命轴承、高速铁路轴承。高速低噪声齿
轮箱、大型液力传动装置等。目前，国内产
品品种仅为国外的１１２－１／３，而且构成比
不合理，大部分属于中低档产品，占总产量
的８（ｂ９０％，大型及重点工程配套率仅约占
３０％左右，关键元件需要依赖进口。
３．２产品性能低、可靠性差
除行业重点厂外，大部分工厂由于管
理水平低，装备落后，产品寿命和可靠性较
差。国产柱塞泵、电磁阀以及气动元件寿命
低于国外水平，铁路轴承寿命约为１００万
ｋｍ，为国外的１／２．重载高速齿轮寿命也低
于国外同类产品水平。国产电液比例阀和
伺服阀虽然在动态及静态性能方面与国外
相当，但寿命和可靠性与国外有差距。
３．３产品创新和自我开发能力弱．自行设
计水平低
产品ＣＡＤ和ＣＡＴ技术应用尚处于
低水平阶段。仿真、优化设计应用尚不普
遍。尚未建立完整的、适用的有关轴承、齿
５
万方数据
豢蘩签澄ｉ≤凄麟；纛蒸蒸
ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＴｒｅｎｄ
我国气动行业现状与展望
（中国液压气动密封霁呈堇协会气动专业删降舀
（中国液压气动密封件工业协会气动专业分会）ＪＩ攀口
ＴｈｅＳｔａｔｕｓａｎｄＴｒｅｎｄｏｆＰｎｅｕｍａｔｉｃＩｎｄｕｓｔｒｙｉｎＣｈｉｎａ
ＬＩＱｉｆａｎｇ
（Ｓｕｂ—ＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎｆｏｒＰｎｅｕｍａｔｉｃｓ，ＣＨＰＳＡ）
１气动行业的现状
１．１一经济运行态势良好，生产经营稳步上升’我国气动行业通过产品结构调整．改善经营管理，自２０世纪９０年代后期开始，一直保持着良好的经济运行态势．生产稳步、持续增长。近年来气动行业销售收入增长情况如图所示。（注：２００２年气动行业的统计复盖率比历年有所提高）
ｌ，，ａｌ’，．Ｉ，，５Ｉ，，５
ｌ＇，ｒ１，，々ｌ，，，２０ＱＯ２００ｉ２００２据中国液压气动密封件工业协会２００２年对气动行业５５个主要企业统计，各项经济指标情况见下表。
气动行业基本情况
职工人数（人）舢
固定资产净值（万元）１《；９９７
工业总产值（９０不变价）１１７９１７
产品销售收入（万元）１１０１０２
工业增加值（力兀）３９１９６
出口交货值（万元）１７７２１
利润总额（万元）１１５５９．７
经济效益综合指数（％）１５０．８５
劳动生产率（元，人年）５０１６８
１．２气动技术应用领域逐渐扩大，新产品
不断涌现
国产气动元件的发展经历着联合设
计、技术引进和自主开发三个阶段。近几
年根据市场需求，开发了很多新产品。通
用的气动元件有椭圆缸筒气缸、平行双杆
气缸、多级伸缩气缸、新型气液阻尼气缸、
节能增压缸、振动缸、新型夹紧气缸、气控
先导减压阀等；特殊用途的气动元件有汽
Ｂ
车尾气净化系统、环保汽车燃气系统、电
力机车受电弓升降气控系统、汽车刹车气
控电磁阀、高速列车喷脂用电磁阀、纺织
和印刷用高频电磁阀、铁路扳道专用气
缸、石油天然气管道阀门专用气缸、铝镁
行业专用气缸、木工机械专用气缸、彩色
水泥瓦气控生产线等等。这些产品的开发
和应用，扩大了气动产品的应用领域．也
为企业带来了良好的经济效益。
有些新产品正在向高新技术发展．例
如高频电磁阀，工作频率为１０～３０Ｈｚ．最
高可达４０Ｈｚ，耐久性３３亿次，接近国际
水平；气电转换器的开发，为实现气电反
馈控制奠定了基础，将气动技术提高到新
水平。
在新产品开发中，新技术、新材料和
新工艺被愈来愈多的采用，如工业陶瓷在
气阀上的应用，大大提高了阀的技术性
髟Ｎ石也采蝣泄盆ｇＭ分掣谜盘彤甜蠕也甜％也糸蜗也永ｇ弛者ｇ弛牙、！糸！糸！糸！糸！糸！尕！碲！尔！尔！备！尔！酃！备！罩！奢！寻！寻！｝！警！｝！寻！予！｝！｝
轮、液压、气动元件和系统的数据库。产品设计还处在经验设计和静力学设计阶段：有限元设计、模拟仿真设计和可靠性设计尚未得到广泛采用。
４几点建议
１．根据国内市场需求，依靠科技进步，不断调整产品结构。对适销对路产品要不断提高产品质量，增加品种规格和发展变型产品；对一些市场急需、国内尚不能供应的产品，要加强科研开发，不断创新，或采用引进国外技术，通过合资或独资方式，有选择的量力而行的，本着效益第一的原则来发展，满足主机发展的需要。
２．适应国际传动技术产品工业向国际化发展趋向，对现有国内企业进行改组、合并，使企业开发能力，装备能力、管理水平和服务水平不断提高。以保持一定的竞争能力。
６
３．不断提高企业产品的开发能力和
创新能力，加强产学研结合，充分利用高
等院校的科研开发人力资源．发展有自主
产权的产品和技术。
４．完善质保体系，不断提高产品质
量，尤其是产品可靠性，提高产品知名度，
创立名牌。
５．针对产品品种发展和保证产品质
量的需求，有计划地进行技术改造、设备
更新。要有计划的购买先进实用的生产设
备。大力推广新工艺、新材料．提高产品技
术含量和降低成本。
５急需发展的关键技术
１．液压传动与控制系统的节能技术，
如负荷传感技术、新型节能系统和元件。
２．机电一体化技术及ＩＴ技术的应用
高精度、高频响电液、电气伺服比例系统
和元件，液粘调速器速度控制技术。数字
液压、气动系统和元件，直动型电液控制
元件。
３．液压系统及污染控制技术。
４．无泄漏液压系统和元件。
５．水压传动与控制技术。
６．高速重载齿轮传动设计与制造技术。
７．高速铁路轴承设计制造技术。
８．高速、高精度机床主轴轴承设计
与制造技术。
９．各种传动系统降噪和增寿技术。
１０．特种传动技术（谐波传动、机械
无级变速等）。
１１．先进设计技术，如计算机辅助设
计与试验，仿真技术。
１２．大型传动系统的故障诊断技术。
１３．现代制造技术的应用研究。如表
面处理技力ｊ１‘算机辅助制造技术、润滑
技术。
ＦＴＣＡｓｉａ２００３特刊
万方数据
现代传动技术展望
作者：杨尔庄
作者单位：中国液压气动密封件工业协会
刊名：
液压气动与密封
英文刊名：HYDRAULICS PNEUMATICS & SEALS
年，卷(期)：2003，""(z1)
被引用次数：1次
引证文献(1条)
1.王虎生.侯云鹏.程树康无接触永磁齿轮传动机构发展综述[期刊论文]-微电机 2008(2)
本文链接：https://www.doczj.com/doc/503602906.html,/Periodical_yyqdymf2003z1003.aspx
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下载时间：2010年7月10日