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文檔簡介

關(guān)于第一章常用機械基礎(chǔ)知識第1頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五第一節(jié)金屬材料概述金屬材料是指金屬經(jīng)過冶煉和各種加工以后形成的材料,包括純金屬和合金。在工業(yè)上,金屬材料主要分成黑色金屬和有色金屬兩大類。黑色金屬材料是以鐵為基礎(chǔ)形成的合金,包括鋼(碳素鋼、合金鋼)、生鐵(鑄造生鐵、煉鋼生鐵)及鐵合金(硅鐵、錳鐵)。黑色金屬材料之外的金屬材料統(tǒng)稱為有色金屬,包括純金屬(銅、鋁、鋅等)、合金(黃銅、青銅等)。第2頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五第一節(jié)金屬材料概述一、金屬材料的性能二、金屬材料的熱加工知識

三、金屬材料的冷加工知識四、金屬材料的防腐蝕介紹

第3頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五一、金屬材料的性能

金屬材料的性能,主要有物理性能、化學性能、機械性能和工藝性能。物理性能是指密度、熔點、導熱性、導電性、熱膨脹性和磁性等;化學性能是指金屬在化學作用下表現(xiàn)的性能,如耐腐蝕性和熱安定性等;機械性能是指機械零件抵抗外力的能力,如拉伸力、壓縮力、剪切力等。工藝性能是指金屬材料對各種加工過程(冷加工、熱加工、電加工等)的接受能力和加工的難易程度。第4頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五(一)金屬材料的機械性能食品機械零件在使用過程中,受到不同形式外力的作用,這種外力稱為載荷(或稱負荷、負載)。受外力后發(fā)生變形,將會影響設(shè)備的使用。機械零件承受的載荷,主要有靜載荷、沖擊載荷和交變載荷等。靜載荷——零件承受大小和方向不變或變動很慢的載荷。沖擊載荷——突然增加的載荷。交變載荷——大小或方向作周期性變換的載荷。

第5頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五金屬材料受載荷作用后的變形,可分為拉伸、壓縮、剪切、扭轉(zhuǎn)和彎曲等形式,如圖所示。

機械性能的基本指標,有強度、硬度、塑性、沖擊韌性和疲勞強度等。

第6頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五1.強度

強度是指材料受外力作用下,抵抗變形和破壞的能力。為了便于比較各種材料的強度,用單位面積上材料的抗力來表示,稱為應(yīng)力,可按下式計算:

σ=ρ/F(Pa)式中σ——強度(Pa)

ρ——外力(N)

F——橫截面面積(m2)金屬材料的強度,主要通過拉伸試驗方法測量。

第7頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五2.硬度

硬度是指材料克服磨損和抵抗更硬的物體壓入的能力,表示金屬材料的堅硬程度,是機械性能的重要指標之一。硬度測定的方法很多,最常用的有布氏硬度法(代號為HB)、洛氏硬度法(常用代號為HR)和維氏硬度法(代號為HV)等。在生產(chǎn)實踐中,布氏硬度法(又稱壓痕法)是測量壓痕的面積,主要適用于測量灰鑄鐵、有色金屬等硬度不高的金屬(HB<450)。洛氏硬度不是測量壓痕的面積,而是測量壓痕的深度,壓痕越深,其硬度越低,主要用于測量從極軟到極硬的金屬或合金。維氏硬度法是測量壓痕的平均值,主要用于測試較薄的材料。第8頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五3.彈性彈性是指金屬材料受到外力作用下產(chǎn)生變形,當外力消除后,金屬材料又恢復到原來形狀的性能。在機械設(shè)計中主要通過金屬材料的彈性模數(shù)(E)來計量其彈性。此外,金屬材料的彈性也是比例極限(σρ)、彈性極限(σe)的綜合反映。第9頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五4.塑性當金屬材料在外力作用時產(chǎn)生變形(未引起破壞),外力消除后,仍能保留變形的性能,稱為金屬材料的塑性。塑性主要用金屬的延伸率(δ)、斷面收縮率(ψ)來表示。金屬材料在進行壓力加工或冷彎工藝時,塑性是一個重要因素。第10頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五5.韌性韌性是指金屬材料本身抵抗沖擊負荷的能力。它通常用沖擊值(αk)來度量。金屬材料的韌性也是反映金屬強度的一個方面。第11頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五6.疲勞

機械零件在承受工作載荷期間,雖未發(fā)生屈服現(xiàn)象,工作載荷在設(shè)計的安全系數(shù)以內(nèi),但經(jīng)過相當時間的使用也會發(fā)生斷裂現(xiàn)象,即在交變載荷的長期作用下,材料發(fā)生破裂的現(xiàn)象,稱為疲勞。第12頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五(二)金屬材料的工藝性能工藝性能是指金屬材料對各種加工過程(冷加工、熱加工、電加工等)的接受能力和加工的難易程度。它包括金屬材料的可鑄性、可鍛性、可焊性、切削加工和熱處理等性能。正因為金屬材料具備這些工藝性能,人們才可以通過不同的加工方法把金屬材料制造成所需要的零件、設(shè)備、工具以及各種用品。第13頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五1.可鑄性將固體金屬材料加熱熔化成液體注入機件模型(如砂型等),冷卻后形成鑄件的難易性能,稱為金屬材料的可鑄性。金屬材料的可鑄性主要取決于金屬材料的流動性和收縮性。第14頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五2.可鍛性

可鍛性是指金屬材料(或加溫后的金屬材料)經(jīng)鍛造、軋制、沖壓、輥壓等壓力加工改變其原來形狀而不產(chǎn)生破裂的性能。金屬材料的可鍛性主要取決于金屬材料的塑性,但有些金屬材料可以通過加溫來提高其可鍛性。

第15頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五3.可焊性

金屬材料的可焊性主要體現(xiàn)金屬材料能否焊接的性能??珊感缘暮脡囊话阋山饘俨牧系膶嵝耘c收縮性來確定,導熱性高、收縮性小的金屬材料可焊性較好。第16頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五4.切削加工性切削加工性也稱為可加工性,是指在一定條件下金屬材料經(jīng)過切削加工(車、磨、刨、銑、鉆等)制成合格零件的難易程度。金屬材料的切削加工難易程度與一定的切削條件有關(guān),但就金屬材料本身來說,要看其材料的硬度、導熱性、塑性、韌性及化學成分等諸方面的因素來考慮。第17頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五5.熱處理性

金屬材料的熱處理性能是指金屬材料通過熱處理(退火、正火、淬火、回火等)方法改善自身性能的程度。通過熱處理可以使金屬材料的性能得以改善,提高制件的使用效能和壽命,同時也能使一些廉價的金屬材料代替昂貴的金屬材料。第18頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五二、金屬材料的熱加工知識在機械制造中,對金屬材料采用加熱使其發(fā)生塑性變形,或改變金屬內(nèi)部的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)再結(jié)晶的加工方法來完成制造零件的某一工序,這種方法就是金屬材料的熱加工。熱加工的方法主要有熱鍛、熱軋、熱壓、熱擠壓、鑄造、鍛造和熱處理(有時也包括焊接)。第19頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五熱鍛、熱軋、熱壓、熱擠壓是將金屬材料加熱到再結(jié)晶溫度以上進行的壓力加工。鍛造主要是利用金屬材料的塑性,在加壓設(shè)備(包括工模具)加壓的作用下,使金屬材料產(chǎn)生局部或全部塑性變形,獲得一定形狀和尺寸的鍛件的加工方法。鑄造是將熔融的金屬材料澆入制好的鑄型中,冷卻凝固后獲得一定形狀、尺寸的鑄件的成形方法。鑄造方法包括砂型鑄造、泥型鑄造、金屬型鑄造、離心鑄造、殼型鑄造、精密鑄造等。第20頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五三、金屬材料的冷加工知識

對金屬材料不經(jīng)加熱使其產(chǎn)生塑性變形或進行切削加工的加工方法稱為冷加工。冷加工主要有冷軋、冷壓、冷拉、冷擠壓以及切削加工的車削、刨削、磨削及鉆削、銑削等加工方法。第21頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五四、金屬材料的防腐蝕介紹

(一)金屬腐蝕的成因過程(二)金屬材料的防腐蝕方法(三)食品機械常用的防腐措施第22頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五(一)金屬腐蝕的成因過程

金屬腐蝕主要是金屬表面與腐蝕性介質(zhì)發(fā)生化學反應(yīng)或電化學反應(yīng)而受到破壞的現(xiàn)象。金屬的化學腐蝕是金屬與周圍腐蝕介質(zhì)發(fā)生化學作用,腐蝕介質(zhì)中氧化劑的還原和金屬的氧化是同時進行,從而形成了腐蝕產(chǎn)物使金屬本身發(fā)生了腐蝕。在食品工業(yè)中用于貯存和運輸酸、堿、化學試劑的器具與設(shè)備以及烘爐等出現(xiàn)的腐蝕現(xiàn)象大都屬于化學腐蝕。第23頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五食品加工機械與設(shè)備,由于經(jīng)常與酸、堿、鹽溶液以及潮濕的空氣相接觸,金屬的腐蝕大部分屬于電化學腐蝕。它是一種電化學反應(yīng),其實質(zhì)是多相氧化——還原反應(yīng),與原電池反應(yīng)原理極為相似。由于金屬與腐蝕介質(zhì)(尤其是液體)的接觸形成了金屬溶解的陰極和介質(zhì)原子還原的陽極過程,出現(xiàn)在金屬表面不同部位產(chǎn)生了電位差,致使金屬在反應(yīng)中不斷地受到腐蝕。第24頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五(二)金屬材料的防腐蝕方法

金屬材料的防腐蝕主要是通過在金屬表面覆蓋涂料以隔絕金屬與腐蝕介質(zhì)的接觸,避免發(fā)生化學或電化學反應(yīng)。但對某些零部件也可以采取電鍍或進行發(fā)藍、發(fā)黑處理等手段。如對一些貯罐、器皿進行鍍鉻,對螺母、螺栓外露的緊固件進行發(fā)藍、發(fā)黑處理后,再涂上防銹油。

第25頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五金屬材料采用覆蓋涂料后,與介質(zhì)接觸的是涂料,這時要考慮到涂料的穩(wěn)定性。涂料的化學穩(wěn)定性,一方面取決于其本身的結(jié)構(gòu)和化學性能,另一方面與周圍介質(zhì)有極大的關(guān)系。

第26頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五(三)食品機械常用的防腐措施

1.在設(shè)計制造食品機械設(shè)備時,選用的金屬材料要盡量考慮耐蝕性,如選用不銹鋼(1Cr18NiloTi)、銅、鋁或鈦合金,同時又要考慮選用金屬的經(jīng)濟性。另外對食品機械設(shè)備中某些零部件采用非金屬材料來替代,既降低設(shè)備成本,又減輕了設(shè)備維護的工作量,并延長了設(shè)備的使用壽命。2.目前常用的對機械設(shè)備某些零部件采用覆蓋保護性涂層,從而抑制腐蝕介質(zhì)對金屬的腐蝕作用。保護性涂層分金屬涂層和非金屬涂層兩種。覆蓋金屬涂層的方法主要有電鍍、金屬噴涂、熱鍍、色鍍等幾種,將耐蝕金屬覆蓋于金屬零部件表面。對非金屬涂層的覆蓋根據(jù)涂料的化學成分分別可采用電化學、化學膜、搪瓷燒結(jié)、直接涂覆等方法進行。第27頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五第二節(jié)常用機械傳動

一、概述

二、摩擦輪傳動

三、皮帶傳動

四、鏈傳動

五、齒輪傳動

六、平面連桿機構(gòu)

七、間歇運動機構(gòu)八、凸輪機構(gòu)九、液壓傳動十、氣壓傳動十一、聯(lián)軸器.離合器和制動器第28頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五一、概述

機器是機構(gòu)各部分具有確定的相對運動并能做有用的機械功或轉(zhuǎn)換機械能的人為組合體。機器一般分為三類:將其他種類的能變?yōu)闄C械能的機器叫原動機,如蒸汽機(熱能變?yōu)闄C械能)、電動機(電能變?yōu)闄C械能)等;將機械能變換成其他種類的能的機器稱為變換機,如發(fā)電機(機械能變?yōu)殡娔埽?、空壓機(機械能變?yōu)闅怏w的位能)等;利用機械能完成有用功的機器稱為工作機,如各種機床、食品加工機器等。第29頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五在機械設(shè)備中各組分間具有一定的相對運動,并能傳速或變換運動的裝置稱為機構(gòu)。如帶傳動機構(gòu)、齒輪傳動機構(gòu)等。我們通常所說的機械則是機器和機構(gòu)的總稱。如食品機械、紡織機械等。在機構(gòu)中各相對運動的單元體稱為構(gòu)件。如在齒輪傳動機構(gòu)中,齒輪和軸通過鍵聯(lián)接成為一個單元體,當齒輪轉(zhuǎn)動時,軸、鍵都隨之一起轉(zhuǎn)動,它們構(gòu)成了一個運動的單元體。第30頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五組成這些構(gòu)件的每個單獨加工的單元體(如齒輪、軸、鍵等)稱為零件。零件分通用零件(如一般機械中的螺釘、螺母等)和專用零件(如內(nèi)燃機的活塞、蒸汽機的曲軸等)。機器的工作是通過各構(gòu)件的運動(或傳動)來完成的,那么把兩構(gòu)件通過接觸保持相對運動的活動連接,稱為運動副(如齒輪之間通過輪齒間的嚙合接觸保持相對傳動、兩摩擦輪接觸后的相對傳動)。第31頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五一般的機械設(shè)備是由動力部分、傳動部分、控制部分和作功部分組成。其中有些機構(gòu)主要是用來傳遞運動和動力的,這個機構(gòu)稱為傳動裝置。它的主要形式有機械傳動、液壓傳動、電力傳動、氣力傳動。而在這些傳動形式中機械傳動的使用最為普遍。機械傳動主要分成摩擦傳動和嚙合傳動兩大類。

第32頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五二、摩擦輪傳動摩擦輪傳動主要是利用兩輪(摩擦輪)的直接接觸相互壓緊。依靠所產(chǎn)生的摩擦力,使兩輪作相對運動。摩擦輪傳動分兩軸平行和兩軸相交叉兩種類型。按摩擦輪結(jié)構(gòu)分圓柱平摩擦輪、圓柱槽摩擦輪及圓錐摩擦輪三種。兩軸平行的摩擦輪傳動分內(nèi)摩擦傳動和外摩擦傳動的兩種形式。第33頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五兩軸平行的摩擦輪傳動分內(nèi)摩擦傳動和外摩擦傳動的兩種形式。如圖a所示為外摩擦傳動,兩軸旋轉(zhuǎn)方向相反。如圖b為內(nèi)摩擦傳動,兩軸旋轉(zhuǎn)方向相同。第34頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五兩軸交叉的摩擦輪傳動分外圓錐摩擦傳動和內(nèi)圓錐摩擦傳動兩種形式。如圖a是外圓錐摩擦傳動。圖b是內(nèi)圓錐摩擦傳動。第35頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五對兩軸交叉的摩擦輪傳動裝置在安裝時要注意兩軸的錐頂要重合,否則錐面的各點線速度就不相等了。摩擦輪傳動的傳動比計算:摩擦輪傳動在食品機械中常用于壓榨機、制動器、離合器、過濾機上。

第36頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五摩擦輪傳動的主要優(yōu)缺點是:

(1)構(gòu)造簡單、傳動平穩(wěn)、噪聲小。(2)能在一定范圍內(nèi)無級調(diào)速。(3)過載時,輪與輪間發(fā)生打滑,能防止主零件損壞。(4)效率較低。(5)傳遞同樣功率時,其重量和體積比其他傳動要大一些。(6)不能保持準確的傳動比。(7)干摩擦時磨損快、壽命較短。

第37頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五三、皮帶傳動

皮帶傳動是由主動輪、從動輪和緊套在兩輪上的傳動帶組成的,如圖所示。第38頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五當傳動帶張緊在帶輪上,主動輪旋轉(zhuǎn)時,依靠傳動帶和帶輪之間產(chǎn)生摩擦力,從而帶動傳動帶運動,傳動帶同時也帶動從動輪轉(zhuǎn)動。皮帶傳動主要有平皮帶傳動、三角皮帶傳動、圓皮帶傳動和同步齒形帶傳動。平皮帶傳動主要用于兩帶輪軸相距較遠的情況。三角皮帶傳動一般用于兩帶輪軸平行,軸心線相距不大的情況下,它的主要特點是傳動能力強。圓皮帶只用于功率很小的場合,如縫紉機。同步齒形帶傳動,由于它綜合了帶傳動和鏈傳動的優(yōu)點,所以傳動效率高,但制造較困難,安裝精度要求高,主要用于機床、軋鋼機、電子計算機等機械中。

第39頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五(一)皮帶傳動的包角

傳動帶與皮帶輪所接觸表面的弧長對應(yīng)的中心角,稱為包角(上圖中的α)。當α越大,傳動帶與帶輪接觸面越大,拉力越大。α越小,接觸面越小,拉力越小。由于小帶輪的包角總比大帶輪的包角小,故設(shè)計時只需要考慮小帶輪的包角,一般常取α≥120°。計算公式α=180°-(D1-D2)/L×60遇到α<120°時則采用增加張緊輪的方法,以增大包角。如圖所示第40頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五(二)皮帶傳動的傳動比計算多級皮帶傳動時,如圖所示,其傳動比可按下式計算:

第41頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五(三)皮帶張緊力的調(diào)整方法1.通過調(diào)整電機的位置來增大中心距,拉緊皮帶,從而增大張緊力。2.當中心距無法調(diào)整時,一是截短皮帶、更換皮帶扣或更換新皮帶;二是采用張緊輪的辦法。3.當皮帶稍有伸長打滑時,可將皮帶蠟涂抹在皮帶的工作面上,增加摩擦系數(shù)。第42頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五(四)皮帶型號的選擇根據(jù)已確定皮帶傳動的類型和皮帶輪大小來合理選擇皮帶的型號。平皮帶一般可根據(jù)中心距來計算其長度,因為平皮帶是用搭扣夾住聯(lián)接,主要對其寬度及厚度按工廠生產(chǎn)的產(chǎn)品來選擇,功率越大,其寬度與厚度均要增大。在三角皮帶傳動中,對三角皮帶的型號選擇要注意以下兩點:(1)由于三角皮帶是一個環(huán)形,不能切斷,因此要根據(jù)不同的中心距和皮帶輪的大小并按照三角帶國家標準系列選擇三角帶的長度。(2)三角皮帶的截面尺寸分成O、A、B、C、D、E、F型等七種規(guī)格型號,一般按傳遞功率大小來確定其型號,下表是三角皮帶的截面尺寸,是供參考的推薦型號。第43頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五第44頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五四、鏈傳動鏈傳動是在兩個或多個鏈輪之間用鏈作為拉曳元件的一種嚙合傳動。它主要用于兩軸相距較遠,要求傳動功率較大,平均傳動比保持不變的情況(如下圖)。鏈傳動的主要優(yōu)點是:(1)沒有滑動,能保持準確的傳動比。(2)磨損較小,傳動效率高η≈98%。(3)能用于兩軸相距較遠的傳動。(4)能在溫度較高、濕度較大的環(huán)境中使用。鏈傳動的主要缺點是:(l)瞬時速度不均勻,不宜在急促反向傳動中應(yīng)用。(2)只適用于平行軸間的傳動。(3)鏈的傳動有噪聲。(4)制造成本較高。鏈傳動中使用的鏈條主要有套筒滾子鏈和齒形鏈兩種,前者應(yīng)用廣泛。第45頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五(一)套筒滾子鏈的結(jié)構(gòu)套筒滾子鏈是由內(nèi)鏈板、外鏈板、銷軸、套筒、滾子所構(gòu)成(如圖)。銷軸與外鏈板、套筒與內(nèi)鏈板分別用過盈配合固定,滾子與套筒、銷軸與套筒為間隙配合。當鏈節(jié)屈伸時,套筒可在銷軸上自由轉(zhuǎn)動。第46頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五第47頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五如不用滾子,稱為套筒鏈。套筒鏈主要用于受力較小,速度較低的傳動中。當鏈傳動要承受較大負荷時,可以把單列鏈并聯(lián)使用,用長銷軸聯(lián)接,我們稱為多列鏈。由于列數(shù)越多,各單列鏈受力越不均勻,所以一般不超過3~4列。套筒滾子鏈的型號較多,主要分公制與英制兩種。公制鏈條主要按兩滾子之間的中心距(鏈節(jié)距)分類。有15mm、20mm……等多種規(guī)格,最大鏈節(jié)距為50mm。英制鏈條的鏈節(jié)距有1"/2、5"/8……等多種,最大的鏈節(jié)距為2"。第48頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五(二)套筒滾子鏈的鏈輪套筒滾子鏈的鏈輪是鏈傳動中的關(guān)鍵部件,設(shè)計、制造要求較高。根據(jù)GB1244規(guī)定套筒滾子鏈鏈輪的齒形如圖所示。其中聯(lián)接鏈輪上鏈的銷軸中心所構(gòu)成的圓稱為分度圓,其直徑D為:式中P——鏈節(jié)距;

Z——鏈輪齒數(shù)。第49頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五(三)鏈傳動的傳動比的計算

在鏈傳動過程中,當主動輪轉(zhuǎn)過一個齒,鏈條轉(zhuǎn)過一個鏈節(jié),并帶動從動輪也轉(zhuǎn)過一個齒。所以鏈傳動比i是主動輪齒數(shù)Z1與從動輪齒數(shù)Z2之比,或從動輪轉(zhuǎn)速n2與主動輪轉(zhuǎn)速n1之比,即第50頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五五、齒輪傳動齒輪傳動是目前機械中應(yīng)用最廣泛的一種機械傳動。一般由一對或n對齒輪組成。一對齒輪分別裝在主動、從動軸上,利用兩個齒輪(主動齒輪、從動齒輪)輪齒的相互嚙合,傳遞運動和動力。根據(jù)嚙合方式,可分為外嚙合齒輪傳動,內(nèi)嚙合齒輪傳動、齒輪齒條傳動。根據(jù)齒輪輪齒形和兩軸線的相對位置可分為以下幾類:第51頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五齒輪傳動的類型如圖所示第52頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五齒輪傳動主要具有以下優(yōu)點:(1)工作可靠,且能保證恒定的傳動比。(2)速度和傳遞功率高η≈98%,且范圍廣。(3)體積小,結(jié)構(gòu)緊湊,使用壽命長。齒輪傳動不能用于兩軸相距較遠的傳動,原因是制造精度、裝配要求高,成本較貴,傳動時噪音大。第53頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五(一)直齒圓柱齒輪傳動

常用的直齒圓柱齒輪是漸開線直齒圓柱齒輪。下圖是壓力角α為20°的漸開線直齒圓柱齒輪。分度圓直徑(d):齒輪上壓力角是標準壓力角(20°)的那個圓稱為分度圓,其直徑為d。齒厚s:輪齒兩面齒廓在分度圓上的弧長。齒頂高h′:介于分度圓與齒頂圓之間的部分。齒根高h″:介于分度圓與齒根圓之間的部分。全齒高h:齒根圓與齒頂圓之間的距離。h=h′+h″齒頂圓D:齒輪的外圓齒根圓Di:限制齒根的圓。中心距A:兩齒輪嚙合時,它們軸線間的距離。第54頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五(二)直齒圓錐齒輪傳動

圓錐齒輪與圓柱齒輪不同之處是輪齒分布在圓錐面上,所以也稱傘齒輪。圓錐齒輪的輪齒有直齒、斜齒和曲齒三種,而直齒圓錐齒輪則較廣泛地應(yīng)用于兩軸相交時的傳動,在常用機械上,大多采用兩軸互相垂直的齒輪傳動。右圖是直齒圓錐齒輪的剖視圖。由于圓錐齒輪是分布在圓錐面上,所以大端輪齒的尺寸大,小端輪齒的尺寸小。我國規(guī)定以大端輪齒為標準。在大端的分度圓上,模數(shù)和壓力角(20°)都應(yīng)符合國家標難。軸交角:兩圓錐齒輪軸線的夾角。第55頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五(三)蝸輪蝸桿傳動

蝸輪蝸桿傳動是齒輪傳動中的又一種類型,主要適用于兩軸線互相垂直又不相交,要求傳動比較大的場合。在軸交角等于90°的一對螺旋齒輪機構(gòu)中,當小輪的螺旋角很大,直徑很小的時候,在它的分度圓柱面上將出現(xiàn)一條(或多條)完整的螺旋線。同時,大輪的螺旋角很小,而直徑又很大,它是一個普通的螺旋齒輪,它的齒形是一般的螺旋線。這樣,我們把小輪稱為蝸桿,大輪稱為蝸輪,這種傳動就是蝸輪蝸桿傳動(如圖所示)。蝸輪蝸桿傳動一般有圓柱面蝸桿傳動和圓弧面蝸桿傳動兩種。應(yīng)用最廣泛的是圓柱面蝸桿傳動。第56頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五蝸輪蝸桿傳動的主要優(yōu)缺點:(1)傳動比大,結(jié)構(gòu)緊湊,傳動平穩(wěn),噪音小。(2)當蝸桿的螺旋開角小于摩擦角時,有反向自鎖作用,即停車時,蝸輪會發(fā)生自鎖現(xiàn)象,故常用于起重裝置。(3)傳動過程中由于滑動速度大,會發(fā)熱且易磨損,故需要良好的潤滑。(4)傳動效率較低,一般η=70%~80%。(5)蝸輪的材料一般用青銅制成。(6)由于蝸輪滾刀專用性大,僅是模數(shù)相同的蝸輪與蝸桿是不能任意互換嚙合的。第57頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五六、平面連桿機構(gòu)平面連桿機構(gòu)的主要特征就是各構(gòu)件均在同一平面或相互平行的平面內(nèi)運動,它是由兩個以上構(gòu)件組成的人為組合,而且各構(gòu)件之間具有確定的相對運動,通過這些運動變化來完成所需要的特定動作,從而為生產(chǎn)服務(wù)。(一)平面連桿機構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點及運動軌跡(二)平面連桿機構(gòu)的應(yīng)用

第58頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五(一)平面連桿機構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點及運動軌跡平面連桿機構(gòu)總的結(jié)構(gòu)特點是各構(gòu)件的相對運動在同一平面或相互平行的平面內(nèi),各構(gòu)件主要用銷軸聯(lián)接,根據(jù)運動方式的不同還有通過滑動的方式將構(gòu)件聯(lián)接起來。平面連桿機構(gòu)的形式很多,我們這里以經(jīng)常接觸到的鉸鏈四桿機構(gòu)(以下通稱四桿機構(gòu))和曲柄滑塊機構(gòu)為例加以說明。第59頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五如圖所示是四桿機構(gòu)最基本的結(jié)構(gòu)型式示意圖,其中固定不動的構(gòu)件4為機架。構(gòu)件1、3與機架相聯(lián),如果按繞軸線回轉(zhuǎn)360°的稱曲柄,如只能按軸線往復擺動的稱擺桿。構(gòu)件2分別與構(gòu)件1、3聯(lián)接作比較復雜的平面運動,稱為連桿。四桿機構(gòu)按各構(gòu)件的動作狀態(tài)分為曲柄搖桿機構(gòu)、雙曲柄機構(gòu)、雙搖桿機構(gòu)三種基本形式。第60頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五1.曲柄搖桿機構(gòu)在四桿機構(gòu)中,當構(gòu)件1和構(gòu)件3之一繞軸線作回轉(zhuǎn)運動,而另一作往復擺動時,稱為曲柄搖桿機構(gòu)。如圖所示是當構(gòu)件1作曲柄時各構(gòu)件的運動軌跡圖。從圖中可以看到,構(gòu)件1作圓周運動,構(gòu)件3作往復擺動。第61頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五2.雙曲柄機構(gòu)當構(gòu)件1、3都繞軸心作回轉(zhuǎn)時,稱為雙曲柄機構(gòu)。

圖中所示是該機構(gòu)的運動軌跡圖,從圖中可以看到,構(gòu)件1、3都是曲柄各自繞軸線作圓周運動。

第62頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五3.雙搖桿機構(gòu)當構(gòu)件1、3都繞軸心往復搖動時,稱為雙搖桿機構(gòu)。

如圖所示是一種翻倒裝置的構(gòu)件運動軌跡圖,當構(gòu)件2是料斗時,通過雙搖桿的搖動,將其翻倒。曲柄滑塊機構(gòu)是曲柄搖桿機構(gòu)的一種特殊情況,當搖桿趨于無窮大時,往復運動代替了搖桿。第63頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五如圖所示當曲柄1作圓周運動搖桿頂點C在作水平往復運動,C稱為滑塊。C滑動的距離是曲柄的兩倍。第64頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五(二)平面連桿機構(gòu)的應(yīng)用

1.根據(jù)曲柄搖桿機構(gòu)的特點制成了拌料機、破碎機、擺動篩等。2.利用雙曲柄機構(gòu)的特點可應(yīng)用于擠壓機。第65頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五如圖所示,當曲柄a繞其軸線作等速旋轉(zhuǎn),通過連桿c帶動曲柄b繞自身的軸線旋轉(zhuǎn),由于b短于a,曲柄的旋轉(zhuǎn)是變速,帶動d桿作上下滑動,并且使d桿下降慢,上升快,產(chǎn)生擠壓。

第66頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五七、間歇運動機構(gòu)

將原來由電動機傳來的連續(xù)運動轉(zhuǎn)換成間歇運動,完成這種運動的機構(gòu)稱為間歇運動機構(gòu)。間歇運動機構(gòu)類型很多,有棘輪機構(gòu)、槽輪機構(gòu)、間歇齒輪機構(gòu)、星輪機構(gòu)等。(一)棘輪機構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(二)槽輪機構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點第67頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五(一)棘輪機構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點棘輪機構(gòu)(如圖)是由棘輪1、棘爪2與機架3組成。當曲柄繞軸線O1連續(xù)轉(zhuǎn)動時,通過連桿AB帶動搖桿O2B繞軸線O2作左右往復擺動,當O2B向左擺動時,搖桿上的棘爪插在棘輪的輪齒間,推動棘輪朝逆時針方向轉(zhuǎn)動一個角度,當O2B向右擺動時,棘爪從棘輪齒背上滑過,而棘輪則不動;當曲柄作連續(xù)旋轉(zhuǎn)而O2B(搖桿)作左右擺動時,通過棘爪推動棘輪作單向的間歇運動。

第68頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五(二)槽輪機構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點槽輪機構(gòu)主要由帶圓銷的曲柄1、有徑向槽的槽輪2和機架組成(如圖)第69頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五曲柄旋轉(zhuǎn),當圓銷進入槽輪的徑向槽時,帶動槽輪轉(zhuǎn)過一個角度。當圓銷退出槽子時,槽輪處于靜止(由于曲柄外凸圓弧卡住了槽輪的內(nèi)凹圓弧)。當曲柄圓銷再次進入另一徑向槽時,又帶動槽輪旋轉(zhuǎn)一個角度,離開時槽輪靜止,這樣曲柄的連續(xù)轉(zhuǎn)動變成了槽輪的間歇運動。槽輪的槽數(shù)要根據(jù)實際要求來定,一般選用4~8槽之間,槽輪每轉(zhuǎn)動一次的角度為360°/槽數(shù)。第70頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五八、凸輪機構(gòu)運用凸輪的連續(xù)轉(zhuǎn)動、擺動或直線往復運動,轉(zhuǎn)化成從動件的連續(xù)的或間歇的直線往復移動或擺動,這是凸輪機構(gòu)的主要作用。凸輪機構(gòu)廣泛地應(yīng)用于自動化、半自動化機械中,根據(jù)用途的不同凸輪機構(gòu)類型較多,因此它們的結(jié)構(gòu)特點也各自不同。(一)凸輪機構(gòu)的分類及基本要素(二)凸輪機構(gòu)的應(yīng)用第71頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五第72頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五(一)凸輪機構(gòu)的分類及基本要素

1.按凸輪形狀分類a盤狀凸輪,b圓柱凸輪,c圓錐凸輪,d移動凸輪第73頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五1.按凸輪形狀分類(1)盤狀凸輪(上圖a):工作時,從動桿件隨著凸輪半徑的變化在垂直于凸輪軸線的同一平面內(nèi)作往復運動。(2)圓柱凸輪(上圖b):這種凸輪是在圓柱表面加工出所需的曲線槽,從動桿在平行于凸輪軸線的平面內(nèi)運動。(3)圓錐凸輪(上圖c):它與圓柱凸輪較相似,它是在圓錐表面加工出所需的曲線槽,從動桿則沿著傾斜于軸線的同一平面內(nèi)移動。(4)移動凸輪(上圖d):凸輪作往復運動,從動桿作上下移動。第74頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五

2.按凸輪與從動桿的接觸形式分類第75頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五2.按凸輪與從動桿的接觸形式分類(1)尖頂從動桿凸輪機構(gòu)(如圖a)。這種從動桿結(jié)構(gòu)較簡單,尖頂與凸輪輪廓始終保持按觸,可以實現(xiàn)較復雜的運動。但尖頂易于磨損,主要用于受力較小的低速凸輪機構(gòu)中。(2)滾子從動桿凸輪機構(gòu)(如圖b)。它利用滾子與凸輪輪廓接觸,由于摩擦小,不易磨損,所以應(yīng)用最廣。(3)平底從動桿凸輪機構(gòu)(如圖c)。桿與凸輪輪廓接觸為平面形,磨損不大,但不能用于有凹面的凸輪。第76頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五3.按凸輪與從動桿保持接觸鎖合的方式分類

第77頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五3.按凸輪與從動桿保持接觸鎖合的方式分類

(1)外力鎖合(如圖a)。利用從動桿的重力、彈簧力或其他外力使從動桿與凸輪始終保持接觸。(2)幾何鎖合(如圖b)。由凸輪和從動桿的幾何形狀來保證鎖合。第78頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五4.凸輪的基本要素

(1)工作曲線——凸輪與從動件直接接觸的表面稱工作曲線。(2)理論曲線——在從動桿與凸輪接觸中,如是平面或尖頂接觸時,其工作曲線即為理論曲線;如是滾子接觸時,與工作曲線相距距離為滾子半徑和工作曲線平行的曲線稱理論曲線。(3)凸輪基圓——以凸輪轉(zhuǎn)動中心為圓心,凸輪理論曲線的最短向徑為半徑所畫的圓稱為凸輪的基圓。(4)壓力角——從動桿受力方向與運動方向之間的夾角稱為壓力角。為了防止機件被咬死,壓力角一般應(yīng)小于30°。(5)動作角和動程——使從動桿每產(chǎn)生一個動作,凸輪所轉(zhuǎn)過的角度稱動作角。每轉(zhuǎn)過一個動作角,從動桿所移動的距離為動程。第79頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五(二)凸輪機構(gòu)的應(yīng)用

凸輪機構(gòu)的優(yōu)點在于只要有適當?shù)耐馆嗇喞?,就能使從動桿得到預定的運動規(guī)律;機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單緊湊,設(shè)計制造比較方便,故廣泛應(yīng)用于自動化機械中。此外,凸輪機構(gòu)還應(yīng)用于糖果機械、面包機械等。第80頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五九、液壓傳動

液壓傳動是以液體作為工作介質(zhì),由泵轉(zhuǎn)化為壓力能,經(jīng)過控制閥門,從油缸或油馬達把壓力能轉(zhuǎn)變成機械能的一種傳動方式。(一)液壓傳動的組成(二)液壓傳動的優(yōu)缺點第81頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五(一)液壓傳動的組成

液壓傳動主要由動力部分、控制部分、執(zhí)行部分三部分組成。它們通過輔助元件進行聯(lián)結(jié)以保證液壓系統(tǒng)的正常工作。動力部分——主要由電機、油泵組成。由電機輸入的機械能經(jīng)過油泵的工作轉(zhuǎn)為液體的壓力能,電機是原動力。油泵則是一種能量轉(zhuǎn)換裝置。經(jīng)常用的油泵有葉片泵、齒輪泵、柱塞泵??刂撇糠帧筛鞣N閥門組成。通過閥門來調(diào)節(jié)和控制油液的流量、壓力的大小和流動的方向。在液壓系統(tǒng)中閥門按其作用功能分為壓力控制閥,流量控制閥和方向控制閥三大類。執(zhí)行部分——由油缸或油馬達組成。它實際上是將油泵輸入的液壓能轉(zhuǎn)為工作部件運動的機械能的能量轉(zhuǎn)換裝置。輔助部分——由油箱、過濾器、油管、冷卻器、密封、壓力表等組成。它們是整個液壓傳導系統(tǒng)中必需的輔助元件,通過它們把動力、控制、執(zhí)行三個部分有機地聯(lián)系起來形成一個整體,從而保證工作的正常進行。第82頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五工作過程:用手向上扳動手柄,小油缸內(nèi)小活塞向上移動,產(chǎn)生抽吸作用,油從油箱經(jīng)管道1和左面單向閥進入小油缸下腔。當手柄下扳時,小活塞下移,油缸下腔的油經(jīng)管道2和單向閥2壓入大油缸下腔,并迫使大活塞向上移動,頂起重物。完成動作后,只要擰開放油塞,大油缸的油就可以經(jīng)管道回入油箱,大活塞就下移復位。

如圖所示,是一個簡單的液壓傳動千斤頂。千斤頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)有兩只油缸,小油缸主要完成吸油壓油動作,大油缸則在油壓作用下,把重物頂起。

第83頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五(二)液壓傳動的優(yōu)缺點液壓傳動的主要優(yōu)點:1.液壓傳動與其他傳動方式相比,在輸出同等功率的條件下,傳動裝置體積小、重量輕、慣性小。2.工作可靠、平穩(wěn)、壽命較長,適用于換向頻繁的工作條件。3.調(diào)速范圍較大,可以實現(xiàn)無級調(diào)速。4.操作簡單,便于實現(xiàn)自動化,特別是電液聯(lián)合應(yīng)用時其優(yōu)點更易發(fā)揮。5.液壓元件易于實現(xiàn)系列化、標準化、通用化,便于設(shè)計、制造和推廣使用。第84頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五液壓傳動的主要缺點:1.液壓系統(tǒng)采用油液為介質(zhì),故不可避免的有泄漏。油液有一定的可壓縮性,不能保持準確的傳動速比,不宜作定速比傳動。2.油液經(jīng)管路輸送,在流動中有液壓損失,故傳動效率較低,不宜作遠距離傳動。3.當油溫或載菏變化時,不易保持運動速度的穩(wěn)定,因此在高溫或低溫時,液壓傳動較困難。4.發(fā)生故障不易檢查、排除。5.液壓元件制造精度要求較高。第85頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五十、氣壓傳動

氣壓傳動是以壓縮空氣為介質(zhì)傳遞動力和控制信號的系統(tǒng)。它對實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化起著重要的作用。(一)氣壓傳動系統(tǒng)的組成(二)氣壓傳動的主要優(yōu)缺點(三)氣壓傳動的應(yīng)用第86頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五(一)氣壓傳動系統(tǒng)的組成氣壓傳動系統(tǒng)主要由氣壓發(fā)生部分、控制部分、執(zhí)行部分和輔助部分組成第87頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五1.氣壓發(fā)生部分——主要由電動機、空氣壓縮機和壓力氣罐組成。它主要是通過電動機和空氣壓縮機把機械能轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w的壓力能。2.控制部分——主要由各種壓力閥、流量閥、方向閥和行程閥等元件組成。它的主要作用是控制氣體的流量、壓力和流向,使執(zhí)行機構(gòu)完成預定的運動。3.執(zhí)行部分——根據(jù)機械運動的不同要求由氣缸或擺動缸或氣馬達組成。它實際上是將氣體的壓力能轉(zhuǎn)換成機械能的能量轉(zhuǎn)換裝置,以壓縮空氣為工作介質(zhì)而產(chǎn)生機械運動。4.輔助部分——由輸送氣體的管道、過濾器等組成。它主要是凈化壓縮空氣、消聲以及聯(lián)接各個元件。第88頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五(二)氣壓傳動的主要優(yōu)缺點

氣壓傳動的主要優(yōu)點:1.以空氣作為工作介質(zhì),取之容易,成本低,不需回收。2.空氣粘度小,壓縮空氣便于集中供應(yīng)和遠距離輸送,加之空氣壓縮比較大,在輸送中即使有所泄漏也不會使壓力明顯下降或造成污染。3.氣動動作快、反應(yīng)靈敏、維護簡單。4.對易燃、易爆、多塵、強磁等工作環(huán)境適應(yīng)性強。第89頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五氣壓傳動的缺點:1.工作速度穩(wěn)定性較差。2.工作壓力低,氣動輸出力不大。3.氣動信號傳遞速度不快,不適用于高速傳遞復雜的回路。第90頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五(三)氣壓傳動的應(yīng)用

氣壓傳動廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)自動線、車輛控制、氣動工具方面。如圖是氣動機械手的工作示意圖。第91頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五十一、聯(lián)軸器、離合器和制動器聯(lián)軸器和離合器都是用來聯(lián)接兩軸使其一起轉(zhuǎn)動,并能傳遞轉(zhuǎn)矩的部件。它們不同之處在于,用聯(lián)軸器聯(lián)接的兩根軸只有當機器停車時,經(jīng)過拆卸后才能把它們分開;而用離合器聯(lián)接的兩根軸可在機器運轉(zhuǎn)中就能方便的將它們分開或接合。制動器是利用摩擦阻力矩來消耗機器運動部件的動能,以降低機器的速度或者迫使其停止運轉(zhuǎn)。第92頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五(一)聯(lián)軸器

1.固定式聯(lián)軸器固定式聯(lián)軸器用于兩軸要求嚴格對中,并在運轉(zhuǎn)中不發(fā)生相對位移的場合。(1)凸緣聯(lián)軸器(2)套筒聯(lián)軸器2.可移式剛性聯(lián)軸器可移式剛性聯(lián)軸器,允許兩軸線有一定的相對位移。(1)十字滑塊聯(lián)軸器(2)齒輪聯(lián)軸器(3)萬向節(jié)聯(lián)軸器第93頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五(1)凸緣聯(lián)軸器凸緣聯(lián)軸器是由兩個分別裝在軸端的半聯(lián)器1和3以及聯(lián)接它們的螺栓所組成,如圖所示。凸緣式聯(lián)軸器構(gòu)造簡單,成本低,傳遞轉(zhuǎn)矩大,但它不能補償軸的偏移,沒有吸振、緩沖作用。所以,常用于兩軸能夠?qū)χ?,轉(zhuǎn)矩大沖擊較小的場合。第94頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五(2)套筒聯(lián)軸器套筒聯(lián)軸器是由聯(lián)接兩軸軸端的套筒及起聯(lián)接作用的圓錐銷釘或平鍵組成的,如圖所示,當用鍵聯(lián)接時,還要用鎖緊螺絲作軸向固定,以防止套筒軸向竄動。這種聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡單,用于兩軸線能嚴格對中,并對徑向尺寸要求較小的場合。套筒常用35或45鋼制造。第95頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五2.可移式剛性聯(lián)軸器(1)十字滑塊聯(lián)軸器十字滑塊聯(lián)軸器是由兩個端面開有凹槽的套筒1、3和兩側(cè)具有互相垂直的十字形凸臺的2組成,如圖所示。套筒1、3分別與主動軸和從動軸聯(lián)接為一體,中間十字形凸臺兩側(cè)面分別嵌在兩個套筒的凹槽中。這種聯(lián)軸器適宜低轉(zhuǎn)速(不超過100~280轉(zhuǎn)/分),沖擊負荷較小的場合。第96頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五(2)齒輪聯(lián)軸器齒輪聯(lián)軸器是由兩個帶有內(nèi)齒的外殼和兩個帶有外齒的軸套組成。兩個軸套分別與各自的軸用鍵聯(lián)接,而兩軸的聯(lián)接是靠兩個內(nèi)齒與兩個外齒相互嚙合來傳遞轉(zhuǎn)矩。通過調(diào)整嚙合情況后,再用螺栓將兩個帶內(nèi)齒的外殼加以固定。這種聯(lián)軸器能傳遞較大的轉(zhuǎn)矩(嚙合齒數(shù)相同),但結(jié)構(gòu)較復雜,造價高。第97頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五(3)萬向節(jié)聯(lián)軸器萬向節(jié)聯(lián)軸器是由兩個固定在軸上的叉狀萬向接頭1、2和十字銷3鉸接組成,主要通過十字銷傳遞轉(zhuǎn)矩,如圖所示。這種聯(lián)軸器,在轉(zhuǎn)動時兩軸傳動比是變化的,對傳動比要求嚴格的機器不宜采用。常用于汽車、農(nóng)業(yè)機械。第98頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五(二)離合器1.牙嵌式離合器2.摩擦式離合器第99頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五1.牙嵌式離合器牙嵌式離合器主要由兩個端面帶有牙的半離合器(一個是固定的,一個是活動的)、對中環(huán)組成的,如圖所示。固定半離合器用鍵和螺釘固定在主動軸上,其內(nèi)裝有對中環(huán)?;顒影腚x器可沿從動軸滑動,且與主動軸上的半離合器牙齒嵌合,達到傳遞力矩作用。一般可用杠桿、液壓、氣動或電磁吸力控制活動半離合器端面牙接合或分離。

第100頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五2.摩擦式離合器摩擦式離合器主要靠主動與從動兩個接觸面的摩擦力,傳遞轉(zhuǎn)矩。摩擦式離合器一般分為單盤式、多盤式和圓錐式三種。如圖所示為單盤式摩擦器,它由摩擦盤2和3及滑環(huán)4所組成。摩擦盤2和3分別裝在主動軸1和從動軸5上,操作滑環(huán)4可使摩擦盤沿著從動軸5移動,實現(xiàn)與軸1上的摩擦盤接合或分離的作用。第101頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五摩擦式離合器與牙嵌式離合器相比,其優(yōu)點如下:(1)可在任何速度下進行接合;(2)接合過程平穩(wěn),無沖擊,無振動;(3)過載時摩擦面相對打滑,可保護機器。單盤式摩擦離合器結(jié)構(gòu)簡單,散熱好,但傳遞轉(zhuǎn)矩較小。大轉(zhuǎn)矩可采用多盤式摩擦離合器。第102頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五(三)制動器制動器的作用,可使機器停止運轉(zhuǎn)時的運動慣性迅速停止,或運動中因故進行緊急剎車。常用的制動器有錐形制動器和帶式制動器。第103頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五1.錐形制動器錐形制動器由外錐體、箱壁、內(nèi)錐體、導向平鍵等組成,如圖所示。操作手柄時,內(nèi)錐體沿著導向平鍵滑向外錐體,使兩個錐體面貼緊,是依靠錐面的摩擦力實現(xiàn)制動。第104頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五2.帶式制動器帶式制動器主要由制動帶、制動輪組成,如圖是帶式制動器工作簡圖。從圖中看出,制動輪1固定在轉(zhuǎn)動的軸上,制動時操作杠桿3使制動鋼帶抱緊制動輪,從而達到制動作用。一般在制動鋼帶制動面上常襯墊石棉、橡膠、皮革或帆布等材料,增加摩擦制動作用。第105頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五第三節(jié)常用機械的潤滑一、機械潤滑的重要意義二、常用潤滑方法三、潤滑劑的選擇第106頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五一、機械潤滑的重要意義機械設(shè)備經(jīng)過一段時間的使用,它的精度和傳動效率都會有所下降,其根本原因是由于機械零件之間經(jīng)過長時間摩擦而引起零部件磨損,使零部件之間的理想配合和正常嚙合受到了影響。因此,如何盡可能減輕摩擦,減少磨損對保證設(shè)備的精度和傳動的效率,延長設(shè)備(或零部件)的使用壽命顯得尤為重要。第107頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五零部件磨損,主要是由于摩擦阻力增大所引起的。摩擦阻力的大小主要取決于正壓力與摩擦系數(shù):F(摩擦力)=N(正壓力)×f(摩擦系數(shù)),正壓力的大小由零部件所傳遞的功率和本身的自重所決定,我們無法任意改動,而摩擦系數(shù)則取決于零部件的材料、硬度、表面光潔度、潤滑狀況,其中材料、硬度及表面光潔度已由設(shè)計制造時限定。那么,只好改善潤滑狀況才能減少摩擦阻力。因此,機械潤滑對保證設(shè)備的精度和傳動的效率,極其重要。第108頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五二、常用潤滑方法1.集中潤滑——用同一個貯油裝置(如油杯油箱式供油泵)對幾個潤滑部位供油潤滑,這種方法比較簡便,管理容易,但如有油管堵塞或泄漏不易發(fā)現(xiàn),所以可靠性差些。2.連續(xù)潤滑——將潤滑部位始終處在潤滑油中,最典型的如齒輪箱內(nèi)一直保持有潤滑油,齒輪自始至終浸在潤滑油里。3.分散潤滑——對各個需要潤滑的部位分別進行獨立的潤滑供油,這種方法使用較多,一方面可靠性好,另一方面可對不同潤滑的要求提供不同的潤滑油(脂)。主要缺點是操作麻煩,一般用于分散部位較多的設(shè)備上。4.間歇潤滑——定時進行加添潤滑油,時間的間隔按設(shè)備運行的狀況而定,一般適用于低速運行的軸承及一些摩擦副表面(如導軌)。第109頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五三、潤滑劑的選擇潤滑劑主要包括潤滑油與潤滑脂兩種(一)常用潤滑油的選擇(二)常用潤滑脂的選擇第110頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五(一)常用潤滑油的選擇常用潤滑油一般用于滑動導軌、導桿、齒輪傳動,鏈傳動,絲桿傳動、滑動軸承等。常用的潤滑油主要是機械油(機油),它們以號數(shù)來表示粘度,號數(shù)越大粘度越大。食品機械中經(jīng)常采用的是HJ-10、20、30、40號幾種第111頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五選擇潤滑油時要考慮以下幾個因素:機械轉(zhuǎn)動或滑動速度越高,潤滑油粘度應(yīng)越小。對不等速運動、經(jīng)常啟動、停止或反轉(zhuǎn)的機構(gòu)應(yīng)選用10號或20號機油,夏天一般采用30號機油。此外,還要考慮摩擦面的配合精度與表面光潔度,凡配合間隙較大,表面較粗糙的選用粘度較大的潤滑油,反之則采用粘度較小的潤滑油。第112頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五(二)常用潤滑脂的選擇使用潤滑脂,密封簡單,不必經(jīng)常加換潤滑脂,而且對載荷性質(zhì)、運動速度的變化有較大的適應(yīng)范圍。常用潤滑脂有鈣基潤滑脂和鈉基潤滑脂兩種,還有鈷基、鋰基潤滑脂等。對潤滑脂的選擇,主要考慮摩擦時的工作溫度。工作溫度低于110℃時一般采用鈣基潤滑脂。工作溫度高于110℃時一般采用鈉基潤滑脂。第113頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五第四節(jié)常用機械的保養(yǎng)機械的保養(yǎng)的目的是為了保證機械的精度要求和正常運轉(zhuǎn),同時也能延長機械的使用壽命。常用機械的保養(yǎng)主要包括對摩擦副的保養(yǎng),對聯(lián)接部位與緊固部件的經(jīng)常性檢查。一、摩擦副的保養(yǎng)二、對聯(lián)接部件和緊固部件的經(jīng)常性檢查第114頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五一、摩擦副的保養(yǎng)所謂摩擦副主要是指兩個相互產(chǎn)生位置移動機件的接觸面。如齒輪傳動中兩個相嚙合的齒面、滑塊與導軌之間的接觸面,滑動軸承內(nèi)圈表面與軸之間的按觸面都是摩擦副。(一)經(jīng)常保持摩擦面的整潔(二)清洗潤滑系統(tǒng)(三)對某些摩擦件進行間隙調(diào)節(jié)(四)密封環(huán)的壓力調(diào)節(jié)第115頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五二、對聯(lián)接部件和緊固部件的經(jīng)常性檢查

一臺完整的機械設(shè)備是由各部件經(jīng)過有機裝配聯(lián)接起來的,而各個部件又是由各個零件通過螺栓、螺母、鍵等緊固件裝配聯(lián)接而成的。設(shè)備運行一段時間后,由于各個零部件受到各種不同的載荷和力的沖擊。因此,這些零部件在聯(lián)接處也會出現(xiàn)松動,如果不及時進行檢查緊固或調(diào)換緊固件,會損壞設(shè)備。所以經(jīng)常檢查聯(lián)接部位是相當重要的。第116頁,共130頁,2022年,5月20日,15點12分,星期五第五節(jié)常用機械的維護一、維護前的準備工作

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