传动机械发展历程

常见的机械传动方式指带传动、链传动、齿轮传动（含蜗轮蜗杆）等。带传动的发展历史可以追溯到古代，早期的传动带多采用皮带或绳索等材料，因为这些材料价格便宜、易于加工。然而，这些传动带的工作效率低下，且易受到天气和湿度等环境因素的影响。

20世纪初，橡胶带、橡胶锯齿带等新型传动带开始出现。这些传动带利用橡胶的弹性和耐磨性，能够传递更大的动力。随后，V带的出现标志着带传动技术的重要发展其利用凸起的横截面形状，具有更好的耐用性和传输效率。

链传动的起源可以追溯到19世纪初，最初用于纺织机械中。1831年，美国开始将各式链条应用于农业机械。1886年，链传动系统开始应用于自行车，三年后链传动系统的应用推广至汽车。随后，链传动进一步应用于飞机。

在1915年以前，由于链传动啮合理论未曾很好解决，链传动的发展受到阻碍。随着链传动理论的发展，啮合理论等技术得到解决，链传动生产迅速增长。链传动系统已广泛应用于车辆、农业机械、物流运输、工业机械设备等国民经济领域。

齿轮传动的历史可以追溯到古代文明时期。早期齿轮主要由木材或石头制成，用于简单的传动功能。古希腊哲学家亚里士多德在《机械问题》中阐述了用青铜或铸铁齿轮传递旋转运动的问题，约公元前300年。中国古代也在很早的时候开始使用齿轮，如东汉初年（公元1世纪）已有人字齿轮，三国时期的指南车和记里鼓车也采用了齿轮传动系统。

随着金属加工技术的发展，金属齿轮逐渐取代了木材和石头齿轮，提高了传动效率和精度。1765年，瑞士的L.EULER提出渐开线齿形解析研究的数学基础，为现代齿轮设计提供了理论基础。18世纪末，英国工程师瓦特发明了现代齿轮加工技术，推动了齿轮制造业的发展。19世纪出现的滚齿机和插齿机，解决了大量生产高精度齿轮的问题。

传动机械能量传输

电机的损耗分布：

绕组铜耗：当电流通过电动机的绕组时，由于绕组电阻的存在，会产生热能形式的功率损失；
铁芯损耗：电动机铁芯中的磁力线在通过时，会产生磁滞和涡流现象，导致铁芯发热，从而产生功率损失；
机械损耗：电动机运行时，轴承、齿轮等机械部件之间的摩擦和磨损会产生功率损失；
涡流损耗：谐波导致的高频涡流损失，如绕组端部，转子铁芯表面位置等；
杂散损耗：电机必要的结构件如壳体，轴等金属件在磁场散射过程中感应的其他额外损耗。

传动机械的损耗分布：

滑动损失：在带传动中，由于带的弹性，在传递动力时带与带轮之间会出现相对滑动，造成能量损失。
弯曲损失：传动件在主动、从动轴侧发生的弯曲变形，会产生能量损失。
摩擦损失：传动件与主动、从动轴的摩擦作用会造成能量损失。
润滑损失：传动件搅动润滑油，产生油阻，造成能量损失。
杂项损耗：高速传动过程中，产生的风速等其他损失。

传动机械类系统能效提升技术

1、电机能效提升技术：

扁铜线绕组技术对比传统散嵌绕组，不仅提高了电机定子绕组的加工效率和一致性，同时提高绕组的槽满率，降低绕组端部用铜量，相同设计条件下铜损降低3%-8%。

双定子轴向磁场永磁电机转子主要材料是高性能的钕铁硼永磁体，以及必要的非金属材料，转子无铁芯材料的应用，在同等设计条件下铁芯损耗降低2%-5%，减少转子的热疲劳。

随着超薄无取向硅钢片材料及加工技术的发展，目前成熟可用的硅钢片厚度可达0.15mm，相对与传统0.35mm，0.5mm的材料，铁芯损耗降低5%-10%。

力矩电机是一种直接输出扭矩的电机，它的扭矩和电流成正比，可以通过控制电流来控制转矩和转速。适用于高精度控制转矩和转速的场合。

横向磁通电机，具有较高的转矩密度，是其显著的优势之一，通常是工业标准异步电机的5~10倍，特别适用于低速、大转矩场合。此外其绕组形式简单，无传统意义上的端部，使得绕组利用率更高。

2、传动机械能效提升技术：

聚合物、碳纤维等新型材料应用，具有优良电绝缘性和重量轻等特点。用于制造减速机齿轮，可使得减速机更加轻便、节能，显著降低噪声。

通过超纯净冶炼控制技术，在冶炼阶段调控钢中氧、钛等杂质元素控制机夹杂物的含量。同时结合超细化晶粒度控制技术，减少渗碳热处理时间，同时满足高温晶粒度，保证钢材具有较高的组织均匀性。

传动机械系统未来发展方向

数字化：随着信息技术的快速发展和互联网技术的普及应用，未来减速机系统将更加注重数字化和网络化设计。通过引入物联网、云计算、大数据等技术手段实现设备的远程监控、数据分析和智能管理等功能从而提高系统的运行效率和可靠性并为用户提供更加便捷和高效的服务支持。

智能化：最新的传动系统引入了智能控制系统，通过传感器、数据采集模块、控制算法等技术手段实现机组的智能控制。智能控制系统可以实时监测设备的运行状态、诊断故障等，并根据负荷变化自动调节设备的运行频率和转速，从而实现更加精确的能量控制和节能效果。同时引入更多的人工智能和机器学习技术实现设备的智能控制、故障预测和自修复等功能。

光证能源数字传动机械类产品

在双碳的时代背景下，光证能源研发团队基于对传动机械系统应用场景的深度理解，创造性的结合当前传动机械行业的能效提升前沿技术，开发了一系列高校、节能、智能化的传动机械类产品，包括真空泵等，系统能效提升10%～20%，广泛用于纺织、化工、印染、化纤、食品、制药、水务、矿山、钢铁、高铁站、地铁站等高耗能工厂。