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第一講 1M410000機電安裝工程技術基礎知識

1. 常用機械傳動系統的基礎知識

2. 常用電工技術的基礎知識

一、常用機械傳動系統的基礎知識

1M411011 常用機械傳動系統的類型有：

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：

優點 ①適用的圓周速度和功路率范圍廣。

②傳動比準確、穩定、效率高。

③工作可靠性高、壽命長。

④可實現平行軸、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不適宜遠距離兩軸之間的傳動。

(3)漸開線標準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動和動力。

(1) 特點：

優點 ①傳動比大。

②結構尺寸緊湊。

缺點 ①軸向力大、易發熱、效率低。

②只能單向傳動。

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

3. 帶傳動：包括 ①主動輪 ②從動輪 ③環形帶

(1) 適用于兩軸平行回轉方向相同的場合，稱為開口運動，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) 應用時重點是：①傳動比的計算

②帶的應力分析計算

③單根V帶的許用功率。

(4)帶傳動的特點：

優點：

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結構簡單、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環形鏈條。

1) 滾子鏈和環形鏈

(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，能保持準確的傳動比;需要張緊力較小，作用在軸上的壓力也較小;結構緊湊;能在溫度較高、有油污等惡劣環境條件下工作。

(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，其傳動結構簡單;瞬時鏈速和瞬時傳動比不是常數，傳動平穩性較差。

5.輪系

由一系列齒輪組成的傳動系統統稱為輪系，廣泛應用于各種機械設備中。

(1)輪系分為定軸輪系和周轉輪系兩種類型。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動。

(2)輪系中的輸入軸與輸出軸的角速度(或轉速)之比稱為輪系的傳動比。定軸輪系的 傳動比在數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的乘積與所有主動齒輪齒數乘積之比。

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

(4)周轉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 運動的原理，用相對速度法(或稱為反轉法)將周轉輪系轉化成假想的定軸輪系進行計算。

(5)輪系的主要特點：

① 適用于相距較遠的兩軸之間的傳動;

② 可作為變速器實現變速傳動;

③ 可獲得較大的傳動比;實現運動的合成與分解。

1M411012 傳動件的主要類型和特點

在機械設備中，軸、鍵、聯軸節和離合器是最常見的傳動件，用于支持、固定旋轉零件和傳遞扭矩。

(1)軸 軸是機器中的重要零件之一，用于支持旋轉的機械零件傳遞扭矩。

*按承受載荷的不同軸可分為轉軸、傳動軸和心軸。轉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。

*軸的結構應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力集中等要求。

*進行軸的強度、剛度計算的準則是滿足軸在承擔載荷后的強度和剛度要求，必要時還必須校核其振動穩定性。

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

*軸的剛度不足，將會產生較大的變形而影響機器的工作。

(2)鍵 鍵主要用來實現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向平鍵兩種。

*半圓鍵也是以兩側為工作面，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，常用于重型機械設備中。

*花鍵是在軸和輪轂孔周向均布多個鍵齒構成的，稱為花鍵連接。它適用于定心精度要求高、載荷大和經常滑移的連接。

(3)聯軸器、離合器

*聯軸器和離合器主要用于軸與軸之間的連接，使其一起回轉并傳遞轉矩。

*用離合器連接的兩根軸在機器工作中就能方便地使它們分離或結合。如汽車中發動機與變速器的連接。聯軸器分剛性和彈性兩大類。

*剛性聯軸器由剛性傳力件組成，分為固定式和可移動式兩類。

*彈性聯軸器包含彈性元件。能補償兩軸的相對位移，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、重載和結構上要求剖分的場合。滑動軸承按照承受的載荷，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。

軸瓦是軸承中的關鍵零件。根據軸承的工作情況，軸瓦材料應有摩擦系數小、導熱性好、熱膨脹系數小、耐磨、耐蝕、抗膠合能力強、有足夠的機械強度和可塑性等性能。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

滾動軸承一般由內圈、外圍、滾動體和保持架組成。內圈裝在軸頸上，外圈裝在機座或零件的軸承孔內，內、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點。它的缺點是抗沖擊能力較差、高速時出現噪聲、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，應用最廣，但潤滑脂具有不易流失等優點。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。

*軸承的潤滑方法多種多樣，常用的有油杯潤滑、油環潤滑和油泵循環供油潤滑。

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

1M411020 掌握電工技術的基礎知識

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（責任編輯：中大編輯）

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