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第一講 1M410000機(jī)電安裝工程技術(shù)基礎(chǔ)知識

1. 常用機(jī)械傳動系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識

2. 常用電工技術(shù)的基礎(chǔ)知識

一、常用機(jī)械傳動系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識

1M411011 常用機(jī)械傳動系統(tǒng)的類型有：

1. 齒輪傳動：

(1) 分類：①平面齒輪傳動 ②空間齒輪傳動。

(2) 特點：

優(yōu)點 ①適用的圓周速度和功路率范圍廣。

②傳動比準(zhǔn)確、穩(wěn)定、效率高。

③工作可靠性高、壽命長。

④可實現(xiàn)平行軸、任意角相交軸和任意角交錯軸之間的傳動

缺點 ①要求較高的制造和安裝精度、成本較高。

②不適宜遠(yuǎn)距離兩軸之間的傳動。

(3)漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪基本尺寸的名稱有 ①齒頂圓②齒根圓③分度圓④摸數(shù)⑤壓力角等。

2. 渦輪渦桿傳動：

適用于空間垂直而不相交的兩軸間的運(yùn)動和動力。

(1) 特點：

優(yōu)點 ①傳動比大。

②結(jié)構(gòu)尺寸緊湊。

缺點 ①軸向力大、易發(fā)熱、效率低。

②只能單向傳動。

(2) 渦輪渦桿傳動的主要參數(shù)有：①模數(shù)②壓力角③蝸輪分度圓④蝸桿分度圓⑤導(dǎo)程⑥蝸輪齒數(shù)⑦蝸桿頭數(shù)⑧傳動比等。

3. 帶傳動：包括 ①主動輪 ②從動輪 ③環(huán)形帶

(1) 適用于兩軸平行回轉(zhuǎn)方向相同的場合，稱為開口運(yùn)動，中心距和包角的概念。

(2) 帶的型式按橫截面形狀可分為平帶、V帶和特殊帶三大類。

(3) 應(yīng)用時重點是：①傳動比的計算

②帶的應(yīng)力分析計算

③單根V帶的許用功率。

(4)帶傳動的特點：

優(yōu)點：

①適用于兩軸中心距較大的傳動;

②帶具有良好的撓性，可緩和沖擊，吸收振動; '

③過載時打滑防止損壞其他零部件;

④結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉。

缺點：

①傳動的外廓尺寸較大;

②需張緊裝置;

③ 由于打滑，不能保證固定不變的傳動比;

④帶的壽命較短;

⑤傳動效率較低。

4. 鏈傳動包括

①主動鏈

②從動鏈

③環(huán)形鏈條。

1) 滾子鏈和環(huán)形鏈

(2) 鏈傳動的傳動比不大于8，中心距不大于5～6m，傳遞功率不大于lOOkW，鏈輪圓周速度不大于15m/s.

(3)鏈傳動與帶傳動相比的主要特點：沒有彈性滑動和打滑，能保持準(zhǔn)確的傳動比;需要張緊力較小，作用在軸上的壓力也較小;結(jié)構(gòu)緊湊;能在溫度較高、有油污等惡劣環(huán)境條件下工作。

(4)鏈傳動與齒輪傳動相比，其主要特點：制造和安裝精度要求較低;中心距較大時，其傳動結(jié)構(gòu)簡單;瞬時鏈速和瞬時傳動比不是常數(shù)，傳動平穩(wěn)性較差。

5.輪系

由一系列齒輪組成的傳動系統(tǒng)統(tǒng)稱為輪系，廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械設(shè)備中。

(1)輪系分為定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系兩種類型。定軸輪系傳動時，每個齒輪的幾何軸線

都是固定的;周轉(zhuǎn)輪系傳動時至少有一個齒輪的幾何軸線繞另一個齒輪的幾何軸線轉(zhuǎn)動。

(2)輪系中的輸入軸與輸出軸的角速度(或轉(zhuǎn)速)之比稱為輪系的傳動比。定軸輪系的 傳動比在數(shù)值上等于組成該輪系的各對嚙合齒輪傳動比的連乘積，也等于各對嚙合齒輪中所有從動齒輪齒數(shù)的乘積與所有主動齒輪齒數(shù)乘積之比。

(3)在周轉(zhuǎn)輪系中，軸線位置變動的齒輪，即既作自轉(zhuǎn)，又作公轉(zhuǎn)的齒輪，稱為行星輪

(4)周轉(zhuǎn)輪系的傳動比不能直接用求解定軸輪系傳動比的方法來計算，必須利用相對 運(yùn)動的原理，用相對速度法(或稱為反轉(zhuǎn)法)將周轉(zhuǎn)輪系轉(zhuǎn)化成假想的定軸輪系進(jìn)行計算。

(5)輪系的主要特點：

① 適用于相距較遠(yuǎn)的兩軸之間的傳動;

② 可作為變速器實現(xiàn)變速傳動;

③ 可獲得較大的傳動比;實現(xiàn)運(yùn)動的合成與分解。

1M411012 傳動件的主要類型和特點

在機(jī)械設(shè)備中，軸、鍵、聯(lián)軸節(jié)和離合器是最常見的傳動件，用于支持、固定旋轉(zhuǎn)零件和傳遞扭矩。

(1)軸 軸是機(jī)器中的重要零件之一，用于支持旋轉(zhuǎn)的機(jī)械零件傳遞扭矩。

*按承受載荷的不同軸可分為轉(zhuǎn)軸、傳動軸和心軸。轉(zhuǎn)軸既傳遞扭矩又承受彎矩，如齒輪減速器中的軸;傳動軸只傳遞扭矩而不承受彎矩或彎矩很小，如汽車的傳動軸;心軸則只承受彎矩而不傳遞扭矩，如自行車的前軸。

*軸按軸線的形狀不同，分為直軸、曲軸和撓性鋼絲軸。

*軸的材料通常采用碳素鋼和合金鋼，在碳素鋼中常采用中碳鋼。

*軸的結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足制造與安裝要求、軸上零件的定位與固定、改善軸的受力狀況以及減小應(yīng)力集中等要求。

*進(jìn)行軸的強(qiáng)度、剛度計算的準(zhǔn)則是滿足軸在承擔(dān)載荷后的強(qiáng)度和剛度要求，必要時還必須校核其振動穩(wěn)定性。

*軸的強(qiáng)度計算步驟通常為： 軸的受力分析與計算(根據(jù)軸上的載荷情況，計算出軸的內(nèi)力，畫出彎矩、扭矩、軸力、剪力等內(nèi)力圖);初步設(shè)計計算(按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度或彎扭組合強(qiáng)度初選截面);精確校核(按疲勞強(qiáng)度或靜強(qiáng)度進(jìn)行精確校核)。

*軸的剛度不足，將會產(chǎn)生較大的變形而影響機(jī)器的工作。

(2)鍵 鍵主要用來實現(xiàn)軸和軸上零件之間的周向固定以傳遞扭矩，如減速器中齒輪與軸的連接。有些鍵還可實現(xiàn)軸上零件的軸向固定或軸向移動。

*鍵分為平鍵、半圓鍵、楔向鍵、切向鍵和花鍵等。

*平鍵的兩側(cè)是工作面，上表面與輪轂槽底之間留有間隙。其定心性能好，裝拆方便。常用的平鍵有普通平鍵和導(dǎo)向平鍵兩種。

*半圓鍵也是以兩側(cè)為工作面，有良好的定心性能。半圓鍵可在軸槽中擺動以適應(yīng)轂槽底面，但鍵槽對軸的削弱較大，只適用于輕載連接。

*楔向鍵的上下面是工作面，鍵的上表面有1：100的斜度……

*切向鍵是由一對楔向鍵組成，能傳遞很大的扭矩，常用于重型機(jī)械設(shè)備中。

*花鍵是在軸和輪轂孔周向均布多個鍵齒構(gòu)成的，稱為花鍵連接。它適用于定心精度要求高、載荷大和經(jīng)?；频倪B接。

(3)聯(lián)軸器、離合器

*聯(lián)軸器和離合器主要用于軸與軸之間的連接，使其一起回轉(zhuǎn)并傳遞轉(zhuǎn)矩。

*用離合器連接的兩根軸在機(jī)器工作中就能方便地使它們分離或結(jié)合。如汽車中發(fā)動機(jī)與變速器的連接。聯(lián)軸器分剛性和彈性兩大類。

*剛性聯(lián)軸器由剛性傳力件組成，分為固定式和可移動式兩類。

*彈性聯(lián)軸器包含彈性元件。能補(bǔ)償兩軸的相對位移，并有吸收振動和緩和沖擊的能力。

*離合器主要分牙嵌式和摩擦式兩類，此外，還有電磁離合器和自動離合器。

1M411013 常用軸承的類型、特性及其潤滑和密封方式

軸承的功用是為支承軸及軸上零件，并保持軸的旋轉(zhuǎn)精度，減少軸與支承的摩擦和磨損。軸承分為滑動軸承和滾動軸承兩大類。

(1)軸承的類型和特性

* 滑動軸承

滑動軸承適用于低速、高精度、重載和結(jié)構(gòu)上要求剖分的場合?；瑒虞S承按照承受的載荷，主要分為：

向心滑動軸承(也稱徑向滑動軸承，主要承受徑向載荷)和推力滑動軸承(承受軸向載荷)。向心滑動軸承有整體式和剖分式兩種，剖分式一般由軸承蓋、軸承座、軸瓦和連接螺栓等組成。

軸瓦是軸承中的關(guān)鍵零件。根據(jù)軸承的工作情況，軸瓦材料應(yīng)有摩擦系數(shù)小、導(dǎo)熱性好、熱膨脹系數(shù)小、耐磨、耐蝕、抗膠合能力強(qiáng)、有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和可塑性等性能。常用的軸承材料有：軸承合金(巴氏合金);青銅;特殊性能的軸承材料。

*滾動軸承

滾動軸承一般由內(nèi)圈、外圍、滾動體和保持架組成。內(nèi)圈裝在軸頸上，外圈裝在機(jī)座或零件的軸承孔內(nèi)，內(nèi)、外圍上有滾道。

滾動軸承與滑動軸承相比，具有摩擦阻力小、起動靈敏、效率高、潤滑簡便和易于更換等優(yōu)點。它的缺點是抗沖擊能力較差、高速時出現(xiàn)噪聲、工作壽命不如液體潤滑的滑動軸承。

滾動軸承通常按其承受載荷的方向和滾動體的形狀分類：

按承受載荷的方向或公稱接觸角的不同，可分為向心軸承和推力軸承。向心軸承主要承受徑向載荷，其公稱接觸角從0-45度推力軸承，主要承受軸向載荷，其公稱接觸角從45～90度。

按滾動體的形狀，可分為球軸承和滾子軸承。滾子又分為圓柱滾子、圓錐滾子、球面滾子和滾針。

(2)潤滑和密封方式

軸承潤滑的目的在于降低摩擦、減少磨損，同時還起到冷卻、吸振、防銹等作用。軸承的潤滑對軸承能否正常工作起著關(guān)鍵作用，必須正確選用潤滑劑和潤滑方式。

*潤滑劑分類：液體潤滑劑——潤滑油、半固體潤滑劑——潤滑脂和固體潤滑劑等三大類。在潤滑性能上潤滑油一般比潤滑脂好，應(yīng)用最廣，但潤滑脂具有不易流失等優(yōu)點。固體潤滑劑主要用于一些特殊要求的場合。

*黏度是潤滑油最重要的物理性能，也是選擇潤滑油的主要依據(jù)。

*軸承的潤滑方法多種多樣，常用的有油杯潤滑、油環(huán)潤滑和油泵循環(huán)供油潤滑。

*密封方式主要有：密封膠、填料密封、油封、密封圈(O、V、U、Y形)、機(jī)械密封及防塵節(jié)流密封及防塵迷宮密封等。

1M411020 掌握電工技術(shù)的基礎(chǔ)知識

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（責(zé)任編輯：中大編輯）

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