機(jī)械基礎(chǔ)知識

1、第二篇 機(jī)械基礎(chǔ)知識第一章 機(jī)械基礎(chǔ)知識第一節(jié) 連接的特點(diǎn)及適用范圍輸煤系統(tǒng)中的各種機(jī)械都是由零部件組成的，零部件之間的連接方式是各種各樣的。根據(jù)零部件的受力、運(yùn)動等狀況采用不同的連接方式。換句話說，不同的連接方式它有不同的特點(diǎn)。一、螺紋連接一臺機(jī)器的軸、手柄、聯(lián)軸器、殼體之間的連接都采用螺栓來連接。它的特點(diǎn)是靠螺紋螺牙表面的摩擦產(chǎn)生的緊固作用將機(jī)器的零部件組裝成機(jī)器。1螺紋的分類螺絲按螺紋的形狀分為三角形螺紋、矩形螺紋和鋸齒形螺紋。下面簡要介紹它們的特點(diǎn)和應(yīng)用。（1）三角形螺紋（圖2-1-1a）牙形斷面呈三角形，摩擦力較大，強(qiáng)度較高，一般作連接用。螺紋分為公制和英制兩大類，公制螺紋的牙形角2

2、=60°，英制螺紋的牙形角2=55°。（2）矩形螺紋（圖2-1-1b）牙型斷面正方形。其傳動效率比其它螺紋絲高，但強(qiáng)度較低，精確制造的難度較大，使其應(yīng)用受到限制。一般在臺虎鉗、千斤頂、螺旋壓力機(jī)上。（3）梯形螺紋絲（圖2-1-1c）牙形斷面呈等腰梯形，牙形角2=30°。梯形螺紋傳動效率稍低，它是傳動螺紋的主要形式，應(yīng)用最廣，多作絲桿用等。（4）鋸齒形螺紋（圖2-1-1d）牙形呈鋸齒形，向一面傾斜。傳動效率及強(qiáng)度都比梯形螺紋高。多用于各種鍛壓機(jī)械、螺旋壓力機(jī)等。圖2-1-2 螺紋的主要參數(shù)圖2-1-1 螺紋的牙形 螺紋還有其它分類方法，按旋繞方向，可分為左旋螺紋和右

3、旋螺紋；按螺紋的頭數(shù)分為單頭、雙頭、三頭及多頭螺紋，連接用的螺紋為了能保證可靠的自鎖能力，常采用單頭螺紋，傳動用的螺紋為保證傳動效率高，則常用雙頭、三頭螺紋，多頭螺紋，由于制造困難，故在實(shí)際工作中極少采用；另外，螺紋可分為粗牙普通螺紋和細(xì)牙普通螺紋，每種螺紋又分為不同的精度，1級用于重要機(jī)件，2級使用精度較高的連接，例如風(fēng)動電機(jī)、汽車、飛機(jī)等，3級用于一般的螺紋連接，細(xì)牙螺紋的螺距小，用較小的扭轉(zhuǎn)力就能產(chǎn)生很大的螺絲緊固力。2螺紋的主要參數(shù)螺紋的主要參數(shù)有：外經(jīng)d中經(jīng)d2內(nèi)經(jīng)d1牙形角2a螺距t(以上參數(shù)見圖62)，還有導(dǎo)程S和升角，可通過計(jì)算求得：頭數(shù)×t；tgt/(d2)。3螺紋

4、連接的主要類型及常用防松裝置主要類型 螺紋連接件有螺栓、雙頭螺栓、螺釘、螺母及墊圈等。連接用的螺栓大多是單頭三角螺紋。)螺栓螺栓的應(yīng)用最廣，它的一端有頭，另一端有螺紋。連接時(shí)螺栓穿過被連接的孔（孔中無螺紋）與螺母配合使用。根據(jù)制造方法及用途不同，螺栓分為精制螺栓和粗制螺栓。精制螺栓用光拉六角棒料車制而成，它能精確地固定兩個(gè)螺栓的相對位置。粗制螺栓是用鋼沖制或鍛制后切削或滾壓出螺紋，因精度較差，多用于土建、木結(jié)構(gòu)及農(nóng)業(yè)機(jī)械上。將設(shè)備的機(jī)座或機(jī)架固定到基礎(chǔ)上的螺栓稱為地腳螺栓。它的一端帶彎或鉤埋入基礎(chǔ)中，另一端是螺紋。2)雙頭螺栓雙頭螺栓沒釘頭，兩端都有螺紋。它通常用于厚度較大、需經(jīng)常拆卸的連接上

5、。3)螺釘不用螺母而直接把螺紋部分?jǐn)Q在零件上的螺紋孔中的螺紋零件稱為螺釘。螺釘頭部可以制成適合于扳手或改錐的形狀；桿部全長或部分有螺紋，末端有平端、圓柱端、錐端等形狀。另外環(huán)首螺釘裝在機(jī)器的頂蓋或外殼上，以便起吊機(jī)器用（例如電動機(jī)上的螺釘）。4)螺母與墊圈所有螺栓和雙頭螺栓都需要和螺母配合使用。六角螺母用的最多。墊圈的用途是保護(hù)被連接件的表面不被擦傷，增大螺母與連接件的接觸面積，以及遮蓋被連接件的不平表面。常用的防松裝置防松裝置的結(jié)構(gòu)型式很多，按防松原理不同可分為兩類：1)利用摩擦力的防松裝置彈簧墊圈:它通常用65Mn鋼制成經(jīng)淬火后富有彈性。結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，在普通機(jī)械廣泛采用。雙螺母:它是

6、在螺栓上擰兩個(gè)螺母。防松作用不夠可靠，同時(shí)增加連接外廓尺寸和重量，現(xiàn)較少使用。2)用機(jī)械方法的防松裝置它是用機(jī)械裝置把螺母和螺栓連成一體，防止它們之間相對轉(zhuǎn)動，因此該方法最為可靠。常用的型式有；開口銷、止退墊圈及帶翅墊圈。開口銷拆裝方便、可靠，常用在有振動的高轉(zhuǎn)速機(jī)器上。止退墊圈和帶翅墊圈多用于滾動軸承組合上。這兩種型式在使用時(shí)都要將螺母螺栓開槽或打孔。二、銷連接銷連接（亦稱銷釘連接）有兩種作用：一是連接機(jī)件，例如手輪、手柄、小齒輪、曲柄與軸之間的連接；二是機(jī)件間的定位，目的是保證不發(fā)生錯(cuò)移，以及拆下來之后能夠再裝到原位。根據(jù)銷的作用將銷分為銷釘和銷軸。1釘?shù)姆N類釘分圓錐銷、圓柱銷、開口圓錐銷

7、、螺尾錐銷、開口銷。它們的區(qū)別在于它們的釘頭型式和銷體有無錐度。為了防止銷釘在機(jī)件活動中掉出，常常在其尾部開口或帶螺母加以鎖制。錐形銷釘?shù)腻F度為1：50。銷釘小頭直徑等于連接部件上的孔的公稱尺寸，這種連接可以隨意拆卸，不影響連接的可靠性。2軸連接銷軸主要用于鉸鏈連接或滑輪、繩輪的固定等。銷軸有的有銷孔，有的沒有銷孔。銷軸連接的機(jī)件幾乎都是活動連接。如果銷軸上裝旋轉(zhuǎn)的機(jī)械部分（如繩輪、滑輪等），則銷軸和滑輪之間的配合應(yīng)按滑動軸承來處理。這時(shí)，為了給銷軸加油潤滑，常常采用軸向潤滑孔和油脂槍噴嘴的銷軸。三、鍵連接鍵是用來連接軸與輪轂的。它是通過摩擦將軸的扭矩傳遞到輪轂上。帶有1：100的斜度的鍵俗稱

8、楔。鍵連接主要用于軸和帶轂零件（如齒輪、帶輪、聯(lián)軸節(jié)等）之間周向固定，以傳遞動力。鍵連接屬于可拆連接，具有結(jié)構(gòu)簡單、工藝可靠和拆裝方便等特點(diǎn)，所以它的應(yīng)用范圍很廣泛。1普通平鍵平鍵是矩形截面的連接件，置于軸和零件轂孔的鍵槽內(nèi)，實(shí)現(xiàn)周向固定或連接。普通平鍵工作時(shí)，軸和軸上的部件沿軸向沒有相對移動。鍵的側(cè)面是工作面，靠側(cè)面做周向固定并傳遞動力。移動式皮帶機(jī)行走輪對輪轂與軸的連接，采用的就是平鍵。2導(dǎo)向平鍵導(dǎo)向平鍵也是以其側(cè)面作周向固定，但導(dǎo)向平鍵與鍵槽的配合較松，可使軸上零件沿軸作軸向移動。通常用螺釘把導(dǎo)向平鍵固定在鍵槽內(nèi)。在機(jī)床變速機(jī)構(gòu)中，有的滑移齒輪與軸的連接就是采用導(dǎo)向鍵。3花鍵連接花鍵連接

9、是指鍵與軸制成一體，利用軸上幾個(gè)凸出的縱向齒置于輪轂孔相應(yīng)的凹槽里，用于傳遞力的可拆連接?；ㄦI連接在機(jī)械制造部門的應(yīng)用日益廣泛?；ㄦI連接與平鍵連接相比較，花鍵連接具有以下優(yōu)點(diǎn)：軸上零件對中性好；軸的強(qiáng)度不會有較大大削弱；接觸面積大，能傳遞較大的載荷；能更好地引導(dǎo)沿軸向移動的零件。但花鍵及花鍵孔的制造較復(fù)雜。四、柳連接鉚連接是指將兩塊或三塊金屬板用鉚釘連成一體的連接方式。鉚連接可分為冷鉚和熱鉚。冷鉚是把鉚釘充滿孔，壓緊鐵板的力比較小。鉚釘桿傳遞鐵板的拉力。而熱鉚是將鉚釘加熱，使鉚釘頭變成紅熱，然后用錘子將鉚釘打如預(yù)先在鐵板上鉆制的孔中鐓打模壓成形。裝卸橋桁架的鉚接均采用熱鉚，是吃力鎖緊。而落煤管

10、內(nèi)受沖擊面的護(hù)板的鉚接則是附著連接。鉚接一般很費(fèi)時(shí)、費(fèi)料，故常常被焊接所代替。五、焊和電焊連接焊接是應(yīng)用熱量把材料加熱至熔態(tài)或糊態(tài)，采用焊劑或不用焊劑把材料結(jié)合起來的連接方法。1乙炔氧焊連接（火焊）乙炔和氧混合的火焰溫度達(dá)3200，高溫將焊件局部加熱，金屬融化成為一體。焊接的設(shè)備簡單，并可以移動；可以節(jié)約材料，成本也比價(jià)低；焊接可以達(dá)到任意的厚度，而且與基體金屬結(jié)合良好；焊接的厚度和強(qiáng)度也可以控制，因此火焊連接是應(yīng)用范圍較廣的一種連接方法。但它是不可拆的連接，而且常常造成零件因局部過熱而產(chǎn)生變形，甚至破裂；有些零件因受高溫加熱其金屬結(jié)構(gòu)變化而改變原來的性能。2電焊連接電焊連接是利用焊條和被焊工

11、件之間產(chǎn)生的電弧或在電焊條和工件接觸點(diǎn)上因接觸電阻很大而產(chǎn)生很大的熱量，融化了工件和焊條，將工件連接起來。電焊條是填充焊逢的填料，同時(shí)起溝通電流的作用。火焊與電焊既可焊接零件和板件，也可用來切割金屬。若精度和表面光潔度要求不高時(shí)，氣割法和電割法比較經(jīng)濟(jì)。第二節(jié) 傳 動一、齒輪傳動齒輪傳動是一種嚙合傳動。兩個(gè)或兩個(gè)以上共同工作的齒輪通過互相嚙合將主動軸的動力傳給從動軸。1兩軸相平行的齒輪傳動（1）合直齒圓柱齒輪傳動：輪齒與齒輪軸線平行，傳動時(shí)兩軸回轉(zhuǎn)方向相反。制造工藝簡單，但當(dāng)速度較高時(shí)容易引起振動與噪音。（2）外嚙合斜齒圓柱齒輪傳動：輪齒與齒輪傾斜成某一角度，相嚙合的兩齒輪的輪齒傾斜方向相反，

12、傳動平穩(wěn)且噪音小，在運(yùn)動時(shí)會產(chǎn)生軸向力。（3）人字齒輪傳動：輪齒左右傾斜成“人”形，可消除運(yùn)行中的軸向力，但制造成本比較高。（4）內(nèi)嚙合圓柱齒輪傳動：它是外嚙合圓柱齒輪傳動的變種，大輪的齒分布在圓柱體內(nèi)表面而成內(nèi)齒輪，大小齒輪的回轉(zhuǎn)方向相同。（5）齒條傳動：這種傳動相當(dāng)于大齒輪直徑變得非常大的外嚙合圓柱齒輪傳動。它將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成往復(fù)運(yùn)動，或?qū)⑼鶑?fù)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。兩軸相交的齒輪傳動（1）直齒圓錐齒輪傳動：輪齒排列在圓錐體表面上，一般用在兩軸相交成90º，圓周速度較低的場合，例如葉輪給煤機(jī)的立軸與減速器軸之間的齒輪傳動即為此種形式。（2）螺旋（曲齒）圓錐齒輪傳動：輪齒是彎曲的，傳動

13、平穩(wěn)，承載能力較高，在高速和大功率的傳動中廣泛應(yīng)用，但加工工藝復(fù)雜。3兩軸相錯(cuò)的齒輪傳動這種齒輪傳動中兩個(gè)螺旋齒輪傾斜相交并角度可以改變，使組成軸間夾角在0º90º之間的螺旋齒輪傳動。它的傳動承載能力較小，且磨損較嚴(yán)重。二、皮帶傳動帶傳動是用皮帶做中間體靠皮帶與皮帶輪的摩擦作用傳遞軸間的扭矩，也可利用皮帶傳動變換轉(zhuǎn)速。由于運(yùn)轉(zhuǎn)中的皮帶在皮帶輪上有滑動現(xiàn)象，所以皮帶傳動不能強(qiáng)制傳遞動力，它不能用在圓周速度不允許變化的場合（控制傳動）。1皮帶傳動的種類(1)平皮帶傳動1)開式皮帶傳動:由于皮帶在小皮帶輪上的圍包角較大,所以皮帶的松弛段位于上部。主動輪和被動輪轉(zhuǎn)向相同(圖2-1-

14、3a)。2)交叉皮帶傳動:圍包角比較大。但皮帶受扭,磨損較嚴(yán)重。兩個(gè)皮帶輪轉(zhuǎn)向相反(圖2-1-3b)。(2)張緊輪皮帶傳動當(dāng)兩轉(zhuǎn)動輪的傳動比i=6:1以上時(shí),在皮帶輪直徑和軸距不變的情況下,必須用一個(gè)張緊輪來增加大小皮帶輪上的圍包角(圖2-1-3c)。張緊輪一般布置在皮帶松弛段靠近主動輪處。張緊輪靠彈簧或配重對皮帶加力。2帶傳動的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍皮帶傳動可以用在兩軸距離較遠(yuǎn)的場合，兩軸最大中心距可達(dá)十幾米，帶本身具有彈性，因而可以緩和沖擊和振動，使傳動平穩(wěn)且無噪音；當(dāng)機(jī)器過載時(shí)，帶就在輪上打滑，能對機(jī)器起到保護(hù)作用；皮帶傳動的結(jié)構(gòu)簡單，成本低，安裝維護(hù)方便，帶磨損后容易更換。皮帶傳動大缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)

15、不緊湊，不能保證準(zhǔn)確的速比，效率低，壽命短，且對軸承壓力大。3帶和帶輪(1)帶1)平型帶:帶的截面扁平。應(yīng)用時(shí)要從整卷皮帶中截取所需要的長度，用膠粘、線縫或釘聯(lián)等方法接成整圈，套在帶輪上。傳動膠帶規(guī)格已經(jīng)標(biāo)淮化。（a）開式皮帶傳動（b）交叉皮帶傳動（c）張緊輪皮帶傳動圖2-1-3 皮帶傳動2)三角膠帶:目前機(jī)器中用得最多的是三角膠帶,它是具有梯形截面的無接頭膠帶。按截面尺寸大小,三角膠帶分成七種型號,用時(shí)可查機(jī)械手冊。三角膠帶的結(jié)構(gòu)一般由包布層、伸張層、強(qiáng)力層和壓縮層所構(gòu)成,三角膠帶的工作拉力主要由強(qiáng)力層承受。(2)帶輪帶輪結(jié)構(gòu)由輪緣、輪幅和輪轂三部分組成。帶輪的輪幅部分有實(shí)心、幅板(或孔扳)

16、和橢圓輪幅三種形式。三、鏈傳動鏈傳動是由兩個(gè)具有特殊齒形的鏈輪和一條閉合的傳動鏈所組成。它借助鏈子與鏈輪輪齒的嚙合而傳遞力。鏈傳動的速比和鏈輪齒數(shù)成反比。正像自行車的腳蹬輪盤齒數(shù)多而飛輪齒少,所以腳蹬一圈,后飛輪帶動后輪轉(zhuǎn)好幾圈。1鏈傳動的優(yōu)缺點(diǎn)(l)與皮帶傳動比較,它能保證準(zhǔn)確的平均速比；(2)與齒輪傳動比較,它可以在兩軸中心距較遠(yuǎn)的情況下傳遞運(yùn)動和傳遞動力；(3)鏈傳動的瞬間速比是變化的,不適用于傳動要求精確的機(jī)械；(4)鉸鏈銷軸易磨損,使鏈條的節(jié)距變大,會出現(xiàn)脫鏈現(xiàn)象。2鏈傳動的應(yīng)用范圍及鏈條的種類當(dāng)兩軸平行、中心距較遠(yuǎn)、傳動功率較大時(shí),可采用鏈傳動。鏈傳動多用于農(nóng)業(yè)機(jī)械、起重運(yùn)輸機(jī)械、

17、摩托車和自行車上。鏈條的種類很多,常用的有套筒滾子鏈和齒形鏈兩種。齒形鏈比滾子鏈傳動平穩(wěn),傳動速度高,而且聲音極小,因而齒形鏈也叫做無聲鏈。但齒形鏈的價(jià)格較昂貴。四、蝸桿傳動1蝸桿傳動的組成及性質(zhì)蝸桿傳動主要由蝸桿和蝸輪組成。兩軸軸線相錯(cuò),既不平行又不相交,兩軸之間夾角為90°。普通蝸桿是一個(gè)具有梯形螺紋的螺桿，其螺紋有左旋、右旋和單頭、雙頭之分。蝸輪是一個(gè)在齒寬方向具有弧形輪緣的斜齒輪。一對相嚙合的蝸桿傳動,其蝸桿蝸輪齒的旋轉(zhuǎn)方向相同。2蝸桿傳動的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍(1)速比大:單級蝸桿傳動的速比要比齒輪傳動大得多,但它的結(jié)構(gòu)卻比齒輪傳動緊湊。(2)傳動平穩(wěn):由于蝸桿的齒形是連續(xù)的螺旋

18、形齒,故與蝸輪嚙合時(shí)傳動極為平穩(wěn),可得到精確的微小的傳動位移。(3)有自鎖作用:蝸桿升角較小時(shí),只有蝸桿能驅(qū)動蝸輪,蝸輪卻不能驅(qū)動蝸桿,這種現(xiàn)象叫做自鎖。正因?yàn)槲仐U傳動有以上特點(diǎn),所以被廣泛用在起重機(jī)械中。3蝸桿傳動的基本參數(shù)(1)蝸桿頭數(shù)(亦稱線數(shù))Z1:單頭蝸桿效率低,但容易實(shí)現(xiàn)自鎖；多頭蝸桿效率高,但當(dāng)Z1超過4時(shí)制造十分困難。(2)蝸輪齒數(shù)Z2:一般與單頭蝸桿嚙合的蝸輪齒Z2都大于17；而與雙頭蝸桿嚙合的蝸輪齒數(shù)則大于27。(3)模數(shù)m5:主平面內(nèi)蝸輪分度圓的模數(shù)稱為蝸輪的端面模數(shù)。(4)特佳系效q:蝸桿分度圓直徑d1與模數(shù)m5之比稱為蝸桿特性系效。(5)螺旋升角:將蝸桿分度圓柱面展開

19、,其螺旋線形成一個(gè)直角三角形,=tg(Z1/q)。(6)蝸輪端面壓力角s:主平面內(nèi)蝸輪分度圓壓力角稱為蝸輪端面壓力角。s一般取20°。蝸桿傳動機(jī)構(gòu)內(nèi)會出現(xiàn)大的軸向力,因此蝸輪兩端軸承都采用推力軸承。第三節(jié) 軸 承一、軸承的分類軸承是支承軸的零件,有時(shí)也用以支承繞軸轉(zhuǎn)動的零件。按照軸承所受載荷的性質(zhì),軸承可分為三種型式:承受徑向載荷的向心軸承(也稱徑向軸承)；只能承受軸向載荷的推力軸承(又叫止推軸承)；可以同時(shí)承受徑向載荷和軸向載荷的向心推力軸承。按照軸承工作表面的摩擦性質(zhì)，軸承可分為滑動軸承和滾動軸承兩大類。這兩類軸承在所有機(jī)器上都有廣泛的應(yīng)用。二、滑動軸承1滑動軸承概述滑動軸承主要

20、由軸承座(或殼體)、軸瓦和軸承蓋所組成(圖2-1-4) 。為了減輕軸瓦與軸頸表面之間的摩擦,降低表面磨損,保持機(jī)器的工作精度，必須在滑動軸承內(nèi)加入潤滑劑,對滑動表面進(jìn)行潤滑。在軸頸和軸瓦的表面之間形成一層較厚的油膜,將滑動表面完全隔開。使其之間的摩擦和磨損降到很小的程度。為了獲得這種狀態(tài),通常采用以下兩種方法:(1)動壓法:利用油的一定粘性和軸頸的高速旋轉(zhuǎn),把潤滑油帶進(jìn)軸承的空間,形成一個(gè)壓力油楔而把軸頸表面與軸瓦表面分開,這種軸承稱為液體動壓軸承。1一軸承座,2一軸瓦,3一軸承蓋圖2-1-4滑動軸承簡圖(2)靜壓法:來自油泵的壓力油,經(jīng)節(jié)流器(一種液壓控制元件)后進(jìn)入軸承油腔,將兩摩擦表面分

21、開,這種軸承稱為液體靜壓軸承。2向心滑動軸承(1)整體式向心滑動軸承:這種軸承是在機(jī)架(或殼體)上直接制孔并在孔內(nèi)鑲以軸瓦做成的。它的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單,缺點(diǎn)是軸頸只能從端部裝卸,造成安裝檢修困難；同時(shí),軸承工作表面磨損后無法調(diào)整軸承間隙,必須更換新軸瓦。這種軸承通常只用于輕載、低速或間歇性工作的機(jī)器上。(2)剖分式向心滑動軸承:它是由軸承座、軸承蓋和軸瓦組成。軸承座與軸承面的剖分面呈階梯形,以便定位。剖分面可以放置調(diào)整墊片,以便安裝時(shí)或磨損后調(diào)整軸承間隙。這種軸承克服了整體式軸承的缺點(diǎn),拆裝方便,故廣泛采用。(3)調(diào)心式向心滑動軸承:這種軸承利用軸瓦和軸承座間的球面支承,來適應(yīng)軸的偏斜。它多用在

22、軸頸很長或撓度較大的條件下,避免因軸的偏斜使軸瓦端部磨損嚴(yán)重的場合。3軸瓦軸瓦是滑動軸承中直接與軸頸相接觸的部分,軸承工作的好壞多取決于軸瓦。常見的剖分式軸瓦結(jié)構(gòu)是:兩端有凸緣,以防止軸瓦在軸承座中軸向移動；油孔和油槽是用來輸送和分布潤滑油的。油槽不開通,以減少潤滑油從端部漏出。三、滾動軸承1滾動軸承的構(gòu)造滾動軸承是由外圈、內(nèi)圈、滾動體和堡持架等組成。內(nèi)外圈上的凹糟是滾動體做圓周運(yùn)動的滾道。保持架是把滾動體均勻隔開,以防止它們相互摩擦和聚集到一起。滾動體是滾動軸承的主體,它的大小、數(shù)量和形狀與軸承的承載能力密切相關(guān)的。使用時(shí),內(nèi)圈裝在軸頸上,外圈裝入機(jī)架孔內(nèi)(或軸承座孔內(nèi))。通常內(nèi)圈隨軸一起旋

23、轉(zhuǎn),而外圈固定不動。2滾動軸承的優(yōu)缺點(diǎn)滾動軸承與滑動軸承相比較,優(yōu)點(diǎn)是:（1)摩擦阻力小,因而靈敏、效率高和不易發(fā)熱,并且潤滑簡單,耗油量少,維護(hù)保養(yǎng)方便；（2)軸承徑向間隙小,可用預(yù)緊的方法調(diào)整間隙,以提高旋轉(zhuǎn)精度；（3)軸向尺寸小,可使機(jī)器的結(jié)構(gòu)簡化、緊湊；（4)滾動軸承是標(biāo)準(zhǔn)件,使用、更換方便。缺點(diǎn)是抗沖擊性能差;速度高時(shí)噪聲大；工作壽命比滑動軸承低。3滾動軸承常用類型、特點(diǎn)及范圍單列向心球軸承：結(jié)構(gòu)簡單、摩擦系數(shù)小，極限轉(zhuǎn)速高，但承受沖擊能力差。常用于功率電動機(jī)、齒輪變速箱上。雙列向心球面球軸承：主要承受徑向力，能自動調(diào)心。適用于支撐傳動軸、剛性較差的軸，例如用在托輥軸上。單列向心短圓

24、柱滾子軸承：只能承受徑向力，承載力大，耐沖擊，但不允許偏斜。適用在大功率電機(jī)、人字齒輪減速箱上。單列向心推力球軸承：能承受徑向負(fù)荷及單向的軸向負(fù)荷，極限轉(zhuǎn)速高。通常使用在機(jī)床主軸、蝸桿減速器上。單列向心滾子軸承：其特點(diǎn)與向心推力軸承相似，但承載能力比較大，間隙可調(diào)，極限轉(zhuǎn)速低。多用在斜齒輪軸、蝸桿減速器軸、機(jī)床主軸上。推力球軸承：只能承受單向的軸向負(fù)荷，極限轉(zhuǎn)速很低。用在起重電機(jī)、千斤頂上。四、軸承的潤滑與密封為了減少磨損,保證軸承運(yùn)轉(zhuǎn)靈活,潤滑和密封是十分重要的,而且潤滑和密封對增加軸承使用壽命也有重要意義。粘度大的潤滑劑(俗稱黃油)適合用于支承力大、轉(zhuǎn)速低和溫度高的軸承。粘度小的潤滑油適用

25、于支承力小、轉(zhuǎn)速高和溫度低的軸承。新型潤滑劑二硫化鉬、鋰基脂等的應(yīng)用也日益廣泛。密封對于滾動軸承尤其重要,因?yàn)榛覊m和水分等物因密封不良而容易進(jìn)入滾動軸承。潤滑劑也容易漏出。常見的密封裝置有:毛氈式密封裝置、橡膠圈式密封裝置和油溝式密封裝置。第四節(jié) 聯(lián)軸器一、聯(lián)軸器的種類和用途聯(lián)軸器是機(jī)械中常用的部件。它是由兩個(gè)圓盤狀的零件及一些連接零件組成的。當(dāng)需要從主動機(jī)向從動機(jī)傳遞運(yùn)動和扭矩時(shí),就可使用聯(lián)軸器。聯(lián)軸器通常分為兩大類:1聯(lián)軸節(jié)用來牢固地將兩個(gè)軸連接在-起,只有在機(jī)器停車時(shí)用拆卸的方法才能把兩軸分開；2離合器用以在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過程中隨時(shí)使兩軸連接或脫開。聯(lián)軸器不但能傳遞扭矩,還能補(bǔ)償機(jī)件的制造、安

26、裝誤差,緩和沖擊和吸收震動。此外,有的聯(lián)軸器還能用作過載保護(hù)的安全裝置。二、聯(lián)軸節(jié)聯(lián)軸節(jié)的結(jié)構(gòu)形式很多,按照兩軸的相對位置和位置的變化情況以及機(jī)器過載的保護(hù),聯(lián)軸節(jié)可分為固定式聯(lián)軸節(jié)、可移式聯(lián)軸節(jié)和安全聯(lián)軸節(jié)等。隨著長距離膠帶運(yùn)輸機(jī)及大型碎煤機(jī)的不斷出現(xiàn)和使用,粉末聯(lián)軸節(jié)和液壓聯(lián)軸節(jié)也被不斷地采用。1固定式聯(lián)軸節(jié)固定式聯(lián)軸節(jié)可以把兩軸牢固地連接起來,構(gòu)成剛性連接,所以又稱固定式剛性聯(lián)軸節(jié)。剛性凸緣聯(lián)軸節(jié)是固定剛性連接中應(yīng)用最廣泛的一種,它是由兩個(gè)分別裝在兩軸端的凸緣盤和連接它們的螺釘所組成。套筒聯(lián)軸節(jié)也是一種固定式剛性聯(lián)軸節(jié)。固定式剛性聯(lián)軸節(jié)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單,成本低。缺點(diǎn)是要求兩軸要嚴(yán)格對中,

27、否則無法補(bǔ)償兩軸間的偏斜或錯(cuò)位；同時(shí),聯(lián)軸節(jié)都由剛性零件所組成,所以缺乏緩沖和減震的能力。2可移式聯(lián)軸節(jié)為了克服固定式聯(lián)軸節(jié)的上述缺點(diǎn),可采用可移式聯(lián)軸節(jié)?？梢剖铰?lián)軸節(jié)的特點(diǎn)是允許被連接的兩軸有一定的相對位移?？梢剖铰?lián)軸節(jié),根據(jù)其本身有無彈性零件可分為可移式剛性聯(lián)軸節(jié)和可移式彈性聯(lián)軸節(jié)兩種。（1）可移式剛性聯(lián)軸節(jié)常見的可移式剛性聯(lián)軸節(jié)有下列三種：1）齒輪聯(lián)軸器：它是由兩個(gè)帶有外齒的套筒（分別裝在兩軸端部）和兩個(gè)帶內(nèi)齒的套筒用螺栓相互連接起來。內(nèi)齒和外齒的齒數(shù)相同,外齒的齒頂呈球面,內(nèi)外齒之間有較大的側(cè)隙。因此這種聯(lián)軸節(jié)允許兩軸間有較大的位移。齒輪聯(lián)軸節(jié)多應(yīng)用在重型機(jī)械上。但制造困難,成本較高。

28、2）鉸鏈聯(lián)軸節(jié):它主要由兩個(gè)叉形零件和一個(gè)十字形零件(又稱十字頭)等組成。它多用于兩軸中心線交角較大時(shí)的連接。在實(shí)際應(yīng)用中鉸鏈聯(lián)軸節(jié)常成對使用。3）十字滑塊聯(lián)軸節(jié):它是由兩個(gè)端面開有凹槽的法蘭盤(半聯(lián)軸節(jié))和一個(gè)兩面具有凸肩的滑塊圓盤(中間盤)所組成。這種聯(lián)軸節(jié)不但允許兩軸間有不大的軸向和徑向位移,而且允許有一定的角度偏差。缺點(diǎn)是高速轉(zhuǎn)動時(shí)震動大,凹槽和凸肩的磨損嚴(yán)重。（1）可移式彈性聯(lián)軸節(jié)可移式彈性聯(lián)軸節(jié)包含有各種彈性零件的組成部分，具有較好的緩沖和減震的能力。1）彈性圈柱銷聯(lián)軸節(jié):它是機(jī)器上常用的一種彈性減震聯(lián)軸節(jié)。其主要的零件是彈性橡膠圈、柱銷和兩個(gè)法蘭盤。每個(gè)柱銷上裝有好幾個(gè)橡膠圈,插

29、到從動盤的銷孔里,主動盤的扭矩通過柱銷傳動到從動盤上。彈性圈柱銷聯(lián)軸節(jié)適用于正反轉(zhuǎn)變化多、起動頻繁的高速軸的連接,如電動機(jī)、水泵等軸的連接,可獲得較好的緩沖減震效果。這種聯(lián)軸節(jié)要求兩軸對中好,法蘭盤制造精度高,否則會因受力不勻而使橡膠圈損壞。2）尼龍柱銷聯(lián)軸節(jié):它的結(jié)構(gòu)與彈性圈柱銷聯(lián)軸節(jié)相近,只是用尼龍柱銷代替了橡膠圈與鋼制柱銷,其性能和用途與彈性圈柱銷聯(lián)軸節(jié)相同。由于結(jié)構(gòu)簡單,制造容易,維護(hù)方便,所以常用它來代替彈性圈柱銷聯(lián)軸節(jié)和齒輪聯(lián)軸節(jié)。三、離合器離合器的型式很多,常用的有爪式離合器和摩擦離合器。爪式離合器是依靠齒的相互嵌入來傳遞扭矩的,摩擦離合器是靠工作表面的摩擦力來傳遞扭矩的。1爪式

30、離合器爪式離合器主要由兩個(gè)端面帶有齒爪的套筒所組成。其中一個(gè)套筒固定在主動軸上,而另一個(gè)套筒用導(dǎo)向鍵(或花鍵)與從動軸相連接,利用操縱機(jī)構(gòu)使其沿軸向左右移動來實(shí)現(xiàn)離合器接合和脫離的動作。爪式離合器的齒形有矩形、梯形、鋸齒形三種。其中梯形齒易于接合,強(qiáng)度較高,應(yīng)用較廣。爪式離合器結(jié)構(gòu)簡單,兩軸連接后無相對運(yùn)動。但接合時(shí)有沖擊,只能在低速或停車狀態(tài)下接合,否則容易打壞齒牙。它適合于低速運(yùn)轉(zhuǎn)或不需要在運(yùn)轉(zhuǎn)中接合的傳動。2摩擦離合器摩擦離合器可根據(jù)其摩擦表面的形狀分為圓盤式、多片式和圓錐式等類型。圓盤式摩擦離合器是由兩個(gè)分別裝在主動軸和從動軸上的圓盤組成。從動軸上的圓盤靠一個(gè)撥叉操縱可沿從動軸作軸向移

31、動,當(dāng)從動軸上的圓盤被撥叉撥動壓緊在主動軸的圓盤上時(shí),由兩圓盤接觸表面所產(chǎn)生的摩擦力,可使主動軸帶動從動軸回轉(zhuǎn)。這種離合器的特點(diǎn)是:在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中能平穩(wěn)地離合；當(dāng)從動軸發(fā)生過載時(shí),摩擦盤接觸面打滑,因此能保護(hù)其它部件免于損壞。但其外形尺寸較爪式離合器大,另外摩擦盤需用特殊材料制作。多片式和圓錐式離合器,主要是為了不增加離合器外形尺寸,又能提高傳遞能力而制造的。這里不再詳細(xì)介紹。摩擦離合器的操縱方式有機(jī)械式、電磁式和氣動液壓式等,它們的結(jié)構(gòu)盡管不同,但其主體部分的工作原理還是一樣的。第五節(jié) 減速箱與變速箱減速箱(也叫減速機(jī)或減速器)和變速箱是主動機(jī)(如電動機(jī)、內(nèi)燃機(jī))與從動機(jī)械部件之間變換速度的機(jī)

32、構(gòu)。減速箱常用在帶式輸送機(jī)、起重運(yùn)輸機(jī)械的走行機(jī)構(gòu)上,而變速箱多用在交通運(yùn)輸?shù)臋C(jī)械上。例如裝在汽車上可適應(yīng)汽車行駛阻力的變化,來改變汽車行駛的力量和速度。一、減速箱常用減速箱的種類、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及使用范圍如下:1圓柱齒輪減速箱圓柱齒輪減速箱有單級、兩數(shù)、三級三種,它們的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是外嚙合漸開線斜齒圓柱齒輪傳動,達(dá)到減速的目的。傳動平穩(wěn),傳遞功率大。齒數(shù)大于17,故在加工齒輪時(shí)避免了對齒廓的根切,齒的強(qiáng)度大,提高了傳遞效率。該減速箱可用于正、反轉(zhuǎn)。帶式輸送機(jī)的驅(qū)動裝置多選用圓柱齒輪減速箱作為減速機(jī)構(gòu)。減速箱都有代號。代號包括減速箱的型號、總中心距、傳動比、裝配型式及齒輪精度等級。減速箱型號ZD表示單級

33、傳動的圓柱齒輪減速箱；ZL表示雙級傳動的圓柱齒輪減速箱；ZS表示三級傳動的圓柱齒輪減速箱。總中心距用實(shí)際數(shù)字表示,單位為cm。傳動比代號用數(shù)字1、2、3順序表示。裝配型式代號用羅馬數(shù)字、 、順序表示。齒輪精度等級代號表示減速箱中第一級傳動齒輪精度等級。例 ZL 10012 A 第一級傳動齒輪精度 8-7-7-DC 第二種裝配型式 第12種傳動比 總中心距A=600cm 雙級傳動的圓柱齒輪減速箱2圓弧齒圓柱蝸桿減速箱圓弧齒圓柱蝸桿減速箱采用軸截面為圓弧形的圓柱蝸桿，蝸輪齒形是與蝸桿共軛的圓弧,這種減速箱廣泛地應(yīng)用于各種傳動機(jī)械中的減速機(jī)構(gòu),其工作環(huán)境溫度-40-+45,輸入軸轉(zhuǎn)數(shù)不大于1500r

34、/min。這種減速箱的特點(diǎn)是：由于采用蝸輪和蝸桿凸凹嚙合,降低了齒面受力,提高了承載力；容易潤滑，齒面摩擦小,效率高；結(jié)構(gòu)緊湊,體積小,重量輕。二、變速箱汽車和推煤機(jī)上都采用變速箱將發(fā)動機(jī)的力量和速度進(jìn)行改變,以適應(yīng)它們行進(jìn)阻力的變化。當(dāng)離合器分離時(shí)能保證發(fā)動機(jī)空轉(zhuǎn)。變速箱的結(jié)構(gòu)型式分臥式和立式。解放牌汽車變速箱有二列變速位置,五個(gè)前進(jìn)檔和一個(gè)倒檔,它由齒輪機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)組成。三、減速箱和變速箱的潤滑這里僅介紹減速箱的潤滑。減速箱一般采用浸油潤滑。通常使用50號機(jī)械油。當(dāng)環(huán)境溫度低于0時(shí),應(yīng)采用粘度較低的潤滑油；當(dāng)溫度高于45時(shí),應(yīng)考慮采用冷卻,或降低減速箱的承載能力。潤滑油需定期更換。對連續(xù)

35、運(yùn)行的減速箱應(yīng)經(jīng)常檢查油溫,不能超過85。第二章 液壓傳動第一節(jié) 工作原理在靜止液體中,取任意形狀的一團(tuán)流體來考慮,將其分割為兩部分,如圖2-2-1所示。若將第I部分取走，欲使第部分繼續(xù)保持平衡,則應(yīng)在面積F上加一個(gè)外力P,代替第I部分對第部分的作用, 第I部分才能保持平衡。這個(gè)作用在任意面積F上的總壓力P,稱為液體的總靜壓力。而單位面積上所承受的液體靜壓力,稱為液體的平均靜壓力。液體的平均靜壓力Ppj=P/F液體的平均靜壓力并不代表某一點(diǎn)的真實(shí)靜壓力。若要求F面上A點(diǎn)的真實(shí)靜壓力,則應(yīng)在A點(diǎn)附近取一微小面積F,當(dāng)F逐漸趨向于零(即F趨向于A點(diǎn))時(shí),作用在F面積上的平均靜壓力P/F就趨向于A點(diǎn)

36、的真實(shí)壓力,即P/F的極限就叫做A點(diǎn)液體的靜壓力。圖2-2-1 靜止液體中的分離體液體靜壓力表示作用在單位面積上的力,因而又稱為液靜壓強(qiáng)。其單位為帕斯卡(Pa)。二、帕斯卡定律如圖2-2-2所示,在靜止液體中,若白由表面的壓力為P0,不同深度h1、h2、h3處的1、2、3點(diǎn)所具有的靜壓力分別為:p1=p 0+h1p2=p0+h2p3=p 0+h3式中 p1，p2 ，p3 分別表示1 、2 、3 點(diǎn)的靜壓力,單位為Pa；h1， h2， h3分別表示l 、2 、3 點(diǎn)到自由表面的距離, 單位為m；圖2-2-2 貯液器表示液體的重度,單位為kg/m3。由于各點(diǎn)的深度不同,它們的靜壓力也各不相同。但從

37、上面的式子可以看出,每點(diǎn)的靜壓力都包含了同一個(gè)值P0。若將P0看做外力的話,達(dá)個(gè)結(jié)果就說明:在液體內(nèi)部,外壓力將毫不減弱地向各個(gè)方向傳遞,這就是帕斯卡定律。圖2-2-3 水壓機(jī)原理示意圖帕斯卡定律被廣泛地應(yīng)用在許多機(jī)械上,如水壓機(jī)、水力起重機(jī)、液壓傳動、液壓千斤頂?shù)?。下面我們?yīng)用帕斯卡原理分析一下水壓機(jī)的工作情況。圖2-2-3是一個(gè)水壓機(jī)的工作原理示意圖,在小活塞F1上加壓力P1,則作用在液體上的靜壓力p1=P1/F1,根據(jù)帕斯卡定律,此壓力p 1將均勻傳遞到液體內(nèi)各點(diǎn)。因此,作用在大活塞上的靜壓力p2=p1,故F1上所產(chǎn)生向上的總壓力P2為: P2=p2F2=p1F1=P1F2/F1 P1/

38、P2=F1/F2上式說明:作用在大、小活塞上的壓力之比,等于活塞面積之比(忽略了活塞的重量和活塞與筒之間的摩擦力)。換句話說,在小活塞上加一個(gè)較小的力,可在大活塞上產(chǎn)生一個(gè)放大了F2/F1倍的力。這就是小力舉重物的水壓機(jī)工作原理。三、容積式液壓傳動的工作原理及特點(diǎn)大家都知道,通過皮帶來實(shí)現(xiàn)機(jī)械能傳遞的叫皮帶傳動；通過齒輪來實(shí)現(xiàn)機(jī)械能傳遞的叫齒輪傳動。那么,凡是以液體為工作介質(zhì)來實(shí)現(xiàn)機(jī)械能傳遞的就叫做液壓傳動。而以液體為工作介質(zhì),通過改變?nèi)莘e大小,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能的埃置,我們就稱它為容積式液壓傳動裝置。作為一種能量傳遞裝置,其外部的基本參數(shù)為力(力矩)和轉(zhuǎn)速(流量)。其相應(yīng)的內(nèi)部參數(shù)即為液體

39、的壓力和流量。下面我們通過圖2-2-4來介紹一下容積式液壓傳動裝置的工作原理。1 一油泵；2 一油缸；3 、5 一油管路；4油液圖2-2-4 液壓傳動原理圖如圖所示，1可以看作是一個(gè)往復(fù)式油泵，2是一個(gè)往復(fù)式運(yùn)動的油缸（為了便于理解我們假定油泵1與油缸2的大小尺寸相同）,它們之間用管子3、5連接起來,在整個(gè)系統(tǒng)(由油泵、油缸、管路組成的系統(tǒng))中,充滿了工作介質(zhì)油液4，當(dāng)油泵的活塞在外力Pl 的作用下以等速v1向左移動時(shí),要使油泵l的左腔容積變小,將其中的油液排出,并經(jīng)過管路5進(jìn)人油缸2的右腔。在一般情況下。我們可以認(rèn)為油液是不可壓縮的。因此,壓力油推動油缸2的活 塞克服負(fù)載阻力P2,以一定的速

40、度v2向左移動.從而完成能量的傳遞。油缸2的左腔由于容積變小而排除油液。排除的油液經(jīng)過管路3流回到油泵1的油腔。在油泵1左腔中的油液壓力,即單位面積上的作用力可由公式?jīng)Q定：pl=P1/Fl(Pa)式中P1 作用在油泵活塞上的外力(N);F1一一油泵活塞的面積(m2)。油缸2右腔中的壓力 p2=P2/F2(Pa)式中P2 作用在油缸活塞上的負(fù)載阻力(N)；F2一一油缸活塞的面積(m2)。從上式可知:負(fù)載阻力P2愈大,油缸右腔的壓力p2就愈大；反之,負(fù)載阻力P2愈小,油缸右腔的壓力p2也就愈小。由此可知,油路中的壓力是隨工作機(jī)構(gòu)所受到負(fù)載阻力的大小而變化的。在等速運(yùn)動的倩況下,且不考慮阻力時(shí),根據(jù)

41、帕斯卡定律可知:p1=p2 P1/F1=P2/F2 P2=PIF2/F1由前面假設(shè)知:油泵和油缸的大小尺寸相同,即Fl=F2 故 P 1 = P 2因此,作用在油泵活塞上的外力大小是隨負(fù)載阻力的大小而變化的。油泵所排出的油量,即單位時(shí)間內(nèi)排出的液體 Q1=v1F1 (m3/min)式中v1油泵活塞的運(yùn)動速度(m/min)。油缸的流量:Q2=v2F2 (m3/min)式中v2油缸活塞的運(yùn)動速度(m/min)。由上式知:v2=Q2/F2在不考慮漏損的情況下:Q1=Q2 v1 F1=v2F2 V2=V1F1/F2由于油泵、油缸的大小尺寸相同,即Fl=F2故vl=v2由此可見,在不考慮漏損的情況下,油

42、缸活塞的運(yùn)動速度由油泵排出的流量來決定。通過上述分析,可以得出容積式液壓傳動的兩大特點(diǎn):(1)外間負(fù)載越大,工作壓力(油泵壓力)越高;外間負(fù)載越小,工作壓力越低。例如,當(dāng)堆取料機(jī)斗輪吃煤越多,油泵壓力就越高；斗輪吃煤越少。油泵壓力越低。(2)油泵流量越大,工作速度越快；油泵的流量越小，工作速度越慢。例如,當(dāng)我們調(diào)整堆取料機(jī)斗輪油泵的流量時(shí),流量增大,斗輪轉(zhuǎn)速變快；流量減小，斗輪轉(zhuǎn)速降低。第二節(jié) 液壓系統(tǒng)的組成及形式一、液壓系統(tǒng)的紐成圖2-2-5是一個(gè)簡單的液壓系統(tǒng)。油泵l排出的壓力油經(jīng)換向閥3進(jìn)人油缸2的左腔,推動油缸內(nèi)的活塞向右移動,油缸右腔的油被排出,經(jīng)過換向閥3、節(jié)流閥5回到油箱7中。當(dāng)

43、換向閥變位后,油泵排出的壓力油經(jīng)換向閥3進(jìn)入油缸的右腔,推動油缸內(nèi)的活塞向左移動。油缸左腔的油被排出后,經(jīng)換向閥3和節(jié)流閥5流回到油箱7中。從而實(shí)現(xiàn)了油缸內(nèi)活塞的往復(fù)運(yùn)動。從以上簡單的液壓系統(tǒng)中可以看出,為了滿足各種各樣的傳動要求,改善傳動質(zhì)量,以及人為地對傳動裝置加以控制,以滿足我們預(yù)想的傳動效果,在液壓傳動系統(tǒng)中,我們還要加入各種各樣的控制元件及輔助元件。因此,一個(gè)完整的液壓系統(tǒng),由以下幾個(gè)部分組成:1動力部分：用來將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液壓能。1-油泵；2-油缸；3-換向閥；4-溢流閥；5-節(jié)流閥；6-濾油器；7-油箱圖2-2-5 簡單液壓系統(tǒng)圖2執(zhí)行部分：油缸、油馬達(dá),用來將液壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能

44、。3控制部分:壓力控制閥、方向控制閥、流量控制閥等,用來控制和調(diào)節(jié)液流,以滿足對傳動性能的要求。4工作介質(zhì):油液,用來傳遞能量。5輔助部分：油箱、濾油器、儲能器、加熱器、冷卻器、管路、接頭、液壓表等。這些輔助元件對于液壓系統(tǒng)來講,有些是必不可少的,如油箱、管路、管接頭等；有些則是改善傳動裝置質(zhì)量的,可以根據(jù)具體情況來決定。二、液壓系統(tǒng)的形式按照液流循環(huán)方式的不同,液壓傳動系統(tǒng)可分為開式和閉式兩種形式。1開式油路在開式系統(tǒng)中,油泵從油箱吸油，供液動機(jī)做功后,再排回油箱,這樣的油路叫開式油路。如DQ5030堆取料機(jī)的變幅、輔助、操作液壓系統(tǒng)均采用開式油路液壓系統(tǒng)。2開式油路的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單,

45、散熱良好；油液可在油箱內(nèi)澄清。缺點(diǎn)：油箱體積較大；空氣與油液的接觸機(jī)會較多。容易滲入。3閉式油路在閉式油路中,油泵的出油管直接和液動機(jī)的進(jìn)油管相通,而液動機(jī)的出油口又直接和油泵的進(jìn)油管相通,從而組成一個(gè)閉式油路,使油液在系統(tǒng)中循環(huán)。為了補(bǔ)償系統(tǒng)的泄漏損失,因而常需附設(shè)一只小型的輔助油泵和油箱,而小型輔助油泵的進(jìn)油管與油箱相連,出油管與系統(tǒng)中油泵的進(jìn)油管相連,這樣的油路我們就稱之為閉式油路。如DQ5030堆取料機(jī)的斗輪及回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)等就是采用閉式油路。4閉式油路的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：油箱體積小,結(jié)構(gòu)緊湊；空氣進(jìn)入油液的機(jī)會少,工作平穩(wěn)；油泵可以直接控制油流方向,并能允許能量反饋。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,散熱條

46、件較差；過濾精度要求較高。第三節(jié) 常用液壓元件的特性及工作原理一、油泵一般常用的油泵有:齒輪泵、葉片泵、柱塞泵。按泵的流量特性,油泵可分為定量泵和變量泵兩種類型。定量泵指當(dāng)油泵轉(zhuǎn)速不變時(shí),不能調(diào)節(jié)流量。變量泵指當(dāng)油泵轉(zhuǎn)速不變時(shí)，通過變量機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié),可使泵具有不同的流量。一般調(diào)節(jié)油泵流量的方式有:手動、電動、液動、隨動和壓力補(bǔ)償變量等形式。齒輪泵一般均為定量式的,葉片泵和柱塞泵有定量式和變量式兩種。此外,對變量式泵,按輸油方向又可分為單向變量泵和雙向變量泵。單向變量泵工作時(shí),輸油方向是不可變的；雙向變量泵工作時(shí),通過調(diào)節(jié)可以改變輸出油流的方向。油泵是一個(gè)使機(jī)械能變?yōu)橐后w壓力能的能量轉(zhuǎn)換裝置,油泵

47、的特點(diǎn)是:其流量取決于工作空間的可變?nèi)莘e的大小,與壓力無關(guān)。壓力僅通過泄露影響其流量。而其壓力則主要取決工作空間的密封性能及有關(guān)零部件承受載荷的能力。油泵的功率則決定于壓力和流量的乘積。油泵傳動軸與電動機(jī)傳動軸之間,一般采用彈性聯(lián)軸器聯(lián)接。1齒輪泵（1）特性1)齒輪泵分外嚙合和內(nèi)嚙合兩種。外嚙合齒輪泵結(jié)構(gòu)簡單,價(jià)格便宜,因此應(yīng)用極其廣泛。內(nèi)嚙合齒輪泵制造復(fù)雜,采用較少,但由于其體積小,重量輕,流量均勻，效率高,壽命較長,因而是發(fā)展方向。為了提高泵的流量均勻性和運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性,可采用螺旋齒輪或人字齒輪。2)齒輪泵的結(jié)構(gòu)簡單,價(jià)格便宜,工作可靠,維護(hù)方便,對于沖擊負(fù)荷適應(yīng)性好,旋轉(zhuǎn)部分慣性小。但漏油較

48、多,軸承負(fù)荷較大,磨損較劇烈。3)與葉片泵、柱塞泵相比,齒輪泵效率最低。吸油高度一般不大于500mm。4)由于效率較低,壓力不太高,流量不大,因而多用于速度中等,作用力不大的簡單液壓系統(tǒng)中,有時(shí)也用來作輔助油泵。（2）工作原理容積式液力機(jī)械有一個(gè)共同的特征,即靠密封的工作容積變化而進(jìn)行工作,現(xiàn)用圖2-2-6來說明其工作原理。齒輪泵在工作過程中,有吸油腔和壓油腔,這兩個(gè)腔就是密封的工作容積。這兩個(gè)腔分別用a和b來表示。在泵的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,密封的工作容積應(yīng)是變化的,泵才能工作。當(dāng)工作容積增大,形成了吸油腔,才能吸油。當(dāng)工作容積減小,形成了壓油腔,才能將油壓出去。圖2-2-6 齒輪泵工作原理圖當(dāng)電動機(jī)

49、帶動兩齒輪按圖示方向旋轉(zhuǎn)時(shí),吸油腔是這樣形成的:在a腔，由于嚙合著的齒按順序退出嚙合,退出嚙合的齒間部分便構(gòu)成了自由的小空間,它使a腔容積增大,形成局部真空。此時(shí), a腔壓力小于一個(gè)大氣壓,因此油池中的油液在外界大氣壓的作用下便進(jìn)入a腔,填滿齒間部分的自由小空間,這樣a腔就成了吸油腔。隨著齒輪的旋轉(zhuǎn),各個(gè)齒間便將油液送到了b腔。壓油腔是這樣形成的:齒輪的各齒在b腔按順序進(jìn)入嚙合,這時(shí)其中一個(gè)齒輪的一個(gè)齒便把另一個(gè)齒輪齒間內(nèi)的液體擠出來,油液在齒的擠壓中獲得壓力而形成油壓,并從壓油腔b壓出。這樣,齒輪泵就完成了整個(gè)吸壓油過程。由此可見,齒輪泵密封容積的變化,是靠齒輪在嚙合過程中齒間容積的變化來實(shí)

50、現(xiàn)的。2葉片泵(1)特性1)葉片泵分單作用非卸荷式(即轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一圈,只有一次吸油與壓油過程)和雙作用卸荷式(即轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一圈有兩次吸油與壓油過程)兩種。前者轉(zhuǎn)子和軸受單向力,承受較大彎矩,故稱非卸荷式。后者,泵的吸油孔與壓油孔都是徑向相對的,軸只受扭矩,不受彎矩,故稱卸荷式。單作用式葉片泵,由于可以采用改變定子與轉(zhuǎn)子間偏心距的方法來調(diào)節(jié)流量,故一般適宜做成變量泵。但相對運(yùn)動部件多,泄漏較人。調(diào)節(jié)不便。不適用于高壓。雙作用葉片泵，只能做成定量泵。壓力較高,輸油較均勻,應(yīng)用廣泛。定量葉片泵可以做成單級的,雙級的(兩個(gè)泵的油路串聯(lián),壓力為單級泵的兩倍),雙聯(lián)的(兩個(gè)泵的油路并聯(lián),采用共同軸傳動,可獲得多種

51、流量),以及復(fù)合葉片泵(雙聯(lián)葉片泵加上控制閥組合而成)。2）葉片泵結(jié)構(gòu)緊湊,外形尺寸小,運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),輸油量均勻,脈動及噪音較小,耐久性好,使用壽命長(可達(dá)70008000h)。價(jià)格較柱塞泵便宜。3)葉片泵的效率一般比齒輪泵高。吸油高度一般不大于500mm 。4)葉片泵一般用于中、快速度,作用力中等的液壓系統(tǒng)中。中、小流量的葉片泵,常用在節(jié)流調(diào)節(jié)的系統(tǒng)中；大流量的葉片泵,為了避免過大的損失,只用在非調(diào)節(jié)的液壓系統(tǒng)中。（2）工作原理為了加深對葉片泵的認(rèn)識和理解,我們通過圖2-2-7和圖2-2-8來看看葉片泵是怎樣工作的。1-泵體； 2-泵蓋； 3-傳動軸； 4-轉(zhuǎn)子； 5-定子；6 、7-前后配流盤

52、； 8-滾動軸承；9-滑動軸承；10-葉片； 11-銷子；12-環(huán)形槽； 13-孔；14-油窗口；15-進(jìn)油口；16-流道；17-壓油窗口；18-出油口圖2-2-7 葉片泵結(jié)構(gòu)圖圖2-2-8 葉片泵配油盤19、20、21、22-葉片轉(zhuǎn)子4的外表面,定子5的內(nèi)表面(由四段圓弧,四段過渡曲線組成)及兩端面的前后配油盤6、7組成一環(huán)形空間。由圖2-2-8可以看出,葉片19、20、21、22將環(huán)形空間分為為四個(gè)密閉的區(qū)域abcd,cdef,efmn,mnab,它們通過配油盤上的窗口分別與吸油口及壓油口相通。假定轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向如圖2-2-8所示,當(dāng)葉片20沿內(nèi)曲線外伸,使腔cbcd容積增大,而葉片19沿

53、內(nèi)曲線內(nèi)縮,使其容積減小,由于葉片20比葉片19伸出的長度長,兩者之差使腔abcd容積增大,與該腔對應(yīng)的efmn也是如此,該兩腔便通過配油盤上的油窗口吸入油液。轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn),當(dāng)相鄰兩葉片轉(zhuǎn)至兩油窗口之間時(shí),其間的容積與吸、壓油窗口都不溝通。轉(zhuǎn)子再繼續(xù)旋轉(zhuǎn),葉片20、22進(jìn)入壓油窗口區(qū),由于內(nèi)曲線的變化,使cdef,mnab兩腔容積減小,油壓增大,油液便通過壓油窗門排出。這就是從吸油到排油的工作過程。轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn),便重復(fù)上述過程,產(chǎn)生連續(xù)的流量。配油盤油窗口上的三角形槽稱之為卸荷槽,是當(dāng)?shù)蛪簠^(qū)向高壓區(qū)過渡時(shí),用以消除液壓沖擊,避免噪音等。3柱塞泵（1）特性1）柱塞泵分軸向柱塞泵和徑向柱塞泵兩種。

54、前者較后者有以下優(yōu)點(diǎn)：當(dāng)功率和轉(zhuǎn)速相同時(shí)，徑向尺寸較小，結(jié)構(gòu)緊湊，因而具有較小的慣性矩，單位功率所消耗的金屬少；轉(zhuǎn)速高，壓力大，功率較高；泵的徑向作用小，變量調(diào)節(jié)方便。2）但也有以下缺點(diǎn)：軸向尺寸大；軸向作用力大，使推力軸承結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，加工工藝復(fù)雜，制造困難。（2）工作原理軸向柱塞泵在生產(chǎn)中較常使用，在此我們重點(diǎn)介紹一下其工作原理。軸向柱塞泵也是容積式油泵的一種，和葉片泵一樣，靠密封容積的變化來工作。但它的結(jié)構(gòu)和葉片泵不一樣，也就是說構(gòu)成密封容積的條件不一樣，因而也具有自己的特點(diǎn)。同研究葉片泵一樣，首先找出柱塞泵的密封容積，然后分析這個(gè)容積是如何變化的。請參看圖2-2-9和2-2-10。柱塞、

55、缸體孔及配流盤構(gòu)成密封的工作容積，后泵體和缸體相對球窩盤有一傾角。在帶動球窩盤的主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，活塞桿及活塞就帶動缸體同時(shí)轉(zhuǎn)動。因此在旋轉(zhuǎn)時(shí),柱塞相對缸體孔就要產(chǎn)生相對的軸向往復(fù)運(yùn)動,這就引起工作容積的變化。假定傳動軸是順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的,相對于A腔(見2-2-10),柱塞向外運(yùn)動,因此吸油。相對于B腔,柱塞向里運(yùn)動,因此壓油。在A、B腔之間時(shí),柱塞孔與兩腔都不溝通,保證高、低壓腔分離。1-前泵體；2-后泵體；3-缸體；4-配流盤；5-柱塞；6-連桿；7-卡瓦；8-銷子；9-滾針軸承；10-雙列滾針軸承；11-后泵體后蓋；12-主軸；13-墊圓；14-壓板；15-芯桿；16-蝶形彈簧；17、18 -滾動

56、軸承；19-定位銷；20-推力軸承圖2-2-9 軸向柱塞泵結(jié)構(gòu)圖當(dāng)在后泵體及缸體未偏擺時(shí)(即變量擺角為0°時(shí)),因?yàn)榛钊c缸體孔沒有相對的軸向往復(fù)運(yùn)動,此時(shí)油泵處于空運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。當(dāng)后泵體及缸體偏擺越大時(shí)(即變量擺角越大,但不大于25°),因?yàn)榛钊c缸體孔的相對軸向往復(fù)運(yùn)動的距離越大,容積的變化也就越大。因此,油泵的流量越大。圖2-2-10 軸向柱寨泵配流盤當(dāng)后泵體及缸體向另一方向偏擺時(shí),對于某一個(gè)活塞與缸體孔來講,在旋轉(zhuǎn)到某一位置時(shí)，由于活塞對缸體的相對軸向運(yùn)動方向的改變,從而使泵的吸油、壓油的方向也就改變了。原來的吸油口變?yōu)閴河涂?原來的壓油口變?yōu)槲涂?。?dāng)軸旋轉(zhuǎn)一周時(shí),對于一個(gè)活塞來講,吸油一次,壓油一次。二、液壓馬達(dá)液壓馬達(dá)(油馬達(dá))是一個(gè)使液壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換裝置,它的動力來源是液體壓力和輸入的油量