机械类知识.docx

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机械类知识

机械类知识

机设基础知识

一.金属材料的相关知识

1.钢的分类：

按化学成分分为碳素钢和合金钢。

碳素钢又分为低碳钢（C＜0.25%）强度低但塑性和焊接性好、中碳钢（0.25%＜C＜0.60%0强度高但塑性和焊接性低、高碳钢（C＞0.6%）塑性焊接性很差但热处理后有较高的强度和硬度。

按质量可分为普通钢（磷和硫的含量高），碳素优质钢。

2.钢的热处理：

1.正火2.退火3.淬火4.回火5.表面热处理6.化学热处理等。

二.常用数学公式

1.三角形：

a代表底，h代表高，s代表面积；S代表底面积，H代表立体高；

面积：

s＝a×h/2，直角三角形正边a和b，斜面c：

a²+b²=c²；

三棱椎体的体积：

V＝S×H/3

2.圆：

r代表半径，圆形的面积：

s＝πr²，圆周长：

c＝2πr；圆柱体：

（V代表体积，S代表底面积，H代表高，r底面半径，c底面周长）圆柱体侧面积：

c×H；表面积：

侧面积+底面积×2；体积V=πr²×H；

圆锥体：

体积V＝底面积S×高H/3侧面积：

S=πRL（R为圆锥体的半径，L为圆锥体母线）；

三.机械零件的焊接与紧固

机械零件的连接与紧固方法很多，主要有焊接、螺纹连接、铆钉连接、销钉连接、键连接等等。

1、焊接的分类：

我们主要用到一下几类

①：

气焊

②：

电弧焊：

手弧焊、埋弧焊、气体保护焊（氩弧焊）。

2、焊接的分类

1.造各种金属构件：

房屋房架、桥梁、船体、车辆、飞机、火箭、压力、容器、管道、起重机、锅炉……。

2.生产机器零件（或毛坏）、大型机件可达几十吨、百吨。

3.修补铸、锻件的缺陷和局部受损零件。

3、焊接结构的缺点：

①.焊接接头的组织和性能有较大的不均匀性；②.焊接结构有较大的焊接应力和变形，不仅影响形状尺寸，且降低结构和承载能力；③.焊接接头容易产生缺陷，且应力集中现象严重，在一定条件下，焊接结构比铆接结构要容易产生脆断事故。

4、焊条牌号及型号：

焊条有焊芯和药皮组成

（1）焊条的牌号

 以结构钢为例：

牌号,编制法。

JXXX,J为结构钢焊条,第3个数字,代表药皮类型,焊接电流要求,第1、2数:

代表焊缝金属抗拉强度。

（2）焊条的型号

 焊条的型号是按国家有关标准与国际标准确定的。

EXXXX,以结构钢为例，型号编制法为字母“E”表示焊条，第一、二位表示熔敷金属最小抗拉强度，第三位数字表示焊条的焊接位置，第三、四位数字表示焊接电流种类及药皮类型。

5、预防焊接变形的工艺措施

①.反变形法

②.刚性固定法

用压板固定可减少变形，但会产生较大的应力。

③.采用合理的焊接顺序：

对一米以上的焊缝可采用逐步退焊法、跳焊法、分中逐步退焊法；对中长焊缝（0.5~1m）可采用分中对称焊法。

6、焊接结构的工艺性：

焊接结构的工艺性包括材料选择、焊缝布置和焊接接头的设计。

1.焊接结构材料的选择：

材料不同焊接的难易程度差别很大，应选择焊接性能良好的金属材料制造焊接结构。

低碳钢和强度级别不高的低碳合金钢（如M16等）具有良好的焊接性，易于保证焊接质量。

不同类型的两种金属焊接难度很大，尽量不去选择。

2.焊缝布置的原则：

1.焊缝位置应便于焊接操作，焊条要能伸到焊接部位；2.焊缝应避开应力较大的位置。

焊缝要避开受力点，如转角位置；3.焊缝应避免过分集中和交叉；4.焊缝设置应尽可能的对称，以减少弯曲变形；5.尽量减少焊缝长度和数量；6.焊缝应尽量避开加工部位。

3.接头的设计：

1.接头形式的选择：

多种形式的接头，要从变形和应力状态进行比较和选择。

如：

对接、搭接、T形接、卷边对接和卷边角接。

2.坡口形式的选择：

双接接头的坡口有I型坡口、V型坡口、X型坡口、U型坡口和双U型坡口及K型坡口。

四、划线的作用及种类

划线是根据图样的尺寸要求，用划针工具在毛坯或半成品上划出待加工部位的轮廊线（或称加工界限）或作为基准的点、线的一种操作方法。

划线的精度一般为0.25～0.5mm。

1.划线的作用：

即毛坯或半成品为什么要进行划线呢？

（1）所划的轮廓线即为毛坯或半成品的加工界限和依据，所划的基准点或线是工件安装时的标记或校正线。

（2）在单件或小批量生产中，用划线来检查毛坯或半成品的形状和尺寸，合理地分配各加工表面的余量，及早发现不合格品，避免造成后续加工工时的浪费。

（3）在板料上划线下料，可做到正确排料，使材料合理作用。

划线是一项复杂、细致的重要工作，如果将划线划错，就会造成加工工件的报废。

所以划线直接关系到产品的质量。

对划线的要求是：

尺寸准确、位置正确、线条清晰、冲眼均匀。

2.划线的种类

（1）平面划线：

即在工件的一个平面上划线后即能明确表示加工界限，它与平面作图法类似。

（2）立体划线—是平面划线的复台，是在工件的几相互成不同角度的表面（通常是相互垂直的表面）上都划线，即在长、宽、高三个方向上划线。

3.使用游标卡尺测量零件尺寸时，必须注意

测量前应把卡尺揩干净，检查卡尺的两个测量面和测量刃口是否平直无损，把两个量爪紧密贴合时，应无明显的间隙，同时游标和主尺的零位刻线要相互对准。

这个过程称为校对游标卡尺的零位。

百分尺的具体读数方法可分为三步：

（1）读出固定套筒上露出的刻线尺寸，一定要注意不能遗漏应读出的0.5mm的刻线值。

（2）读出微分筒上的尺寸，要看清微分筒圆周上哪一格与固定套筒的中线基准对齐，将格数乘0.01mm即得微分筒上的尺寸。

（3）将上面两个数相加，即为百分尺上测得尺寸。

如图3-4（a），在固定套筒上读出的尺寸为8mm，微分筒上读出的尺寸为27（格）×0.01mm=0.27mm，上两数相加即得被测零件的尺寸为8.27mm；图3-4（b），在固定套筒上读出的尺寸为8.5mm，在微分筒上读出的尺寸为27（格）×0.01mm=0.27mm，上两数相加即得被测零件的尺寸为8.77mm。

图3-4百分尺的读数

五.常用的在角螺纹工件，其螺纹除采用机械加工外，还可以用钳加工方法中的攻螺纹和套螺纹来获得。

攻螺纹（亦称攻丝）是用丝锥在工件内圆柱面上加工出内螺纹；套螺纹（或称套丝、套扣）是用板牙在圆柱杆上加工外螺纹。

一、攻螺纹

①.丝锥及铰扛

（1）丝锥

通常M6～M24的丝锥一套为两支，称头锥、二锥；M6以下及M24以上一套有三支、即头锥、二锥和三锥。

二、套螺纹

套螺纹前圆杆直径的确定和倒角

（1）圆杆直径的确定

与攻螺纹相同，套螺纹时有切削作用，也有挤压金属的作用。

故套螺纹前必须检查圆桩直径。

圆杆直径应稍小于螺纹的公称尺寸，圆杆直径可查表或按经验公式计算。

经验公式：

圆杆直径=螺纹外径d-（0.13～0.2）螺距p

（2）圆杆端部的倒角

套螺纹前圆杆端部应倒角，使板牙容易对准工件中心，同时也容易切入。

倒角长度应大于一个螺距，斜角为15°～30°。

六.锉刀的种类

锉刀按用途不同分为：

普通锉（或称钳工锉）、特种锉和整形锉（或称什锦锉）三类。

其中普通锉使用最多。

普通锉按截面形状不同分为：

平锉、方锉、圆锉、半圆锉和三角锉五种；按其长度可分为：

100、200、250、300、350和400mm等七种；按其齿纹可分为：

单齿纹、双齿纹（大多用双齿纹）；按其齿纹蔬密可分为：

粗齿、细齿和油光锉等（锉刀的粗细以每10mm长的齿面上锉齿齿数来表示，粗锉为4～12齿，细齿为13～24齿，油光锉为30～36齿）。

锉刀的选用

合理选用锉刀，对保证加工质量，提高工作效率和延长锉刀使用寿命有很大的影响。

一般选择锉刀的原则是：

（1）根据工件形状和加工面的大小选择锉刀的形状和规格：

（2）根据加工材料软硬、加工余量、精度和表面粗糙度的要求选择锉刀的粗细。

粗锉刀的齿距大，不易堵塞，适宜于粗加工（即加工余量大、精度等级和表面质量要求低）及铜、铝等软金属的锉削；细锉刀适宜于钢、铸铁以及表面质量要求高的工件的锉削；油光锉只用来修光已加工表面，锉刀愈细，锉出的工件表面愈光，但生产率愈低。

七.装配及拆卸

（一）、装配的概念

任何一台机器设备都是有许多零件所组成，将若干合格的零件按规定的技术要求组合成部件，或将若干个零件和部件组合成机器设备，并经过调整、试验等成为合格产品的工艺过程称为装配。

装配是机器制造中的最后一道工序，因此它是保证机器达到各项技术要求的关键。

装配工作的好坏，对产品的质量起着重要的作用。

（二）、装配

1.装配前的准备工作

（1）研究和熟悉装配图的技术条件，了解产品的结构和零件作用，以及相连接关系。

（2）确定装配的方法、程序和所需的工具。

（3）领取和清洗零件。

**装配成组螺钉、螺母时，为保证零件贴合面受力均匀，应按一定要求旋紧（如图所示），并且不要一次完全旋紧，应按次序分两次或三次旋紧。

2.滚动轴承的装配

滚动轴承的装配多数为较小的过盈配合，装配时常用手锤或压力机压装。

轴承装配到轴上时，应通过垫套施力于内圈端面上；轴承装配到机体孔内时，则应施力于外圈端面上；若同时压到轴上和机体孔中时，则内外圈端面应同时加压。

如果没有专用垫套时，也可用手锤、铜棒沿着轴承端面四周对称均匀地敲入，用力不能太大。

如果轴承与轴是较大过盈配合时，可将轴承吊放到80～90℃的热油中加热，然后趁热装配。

（三）、拆卸工作的要求

1.机器拆卸工作，应按其结构的不同，预先考虑操作顺序，以免先后倒置，或贪图省事猛拆猛敲，造成零件的损伤或变形。

2.拆卸的顺序，应与装配的顺序相反。

3.拆卸时，使用的工具必须保证对合格零件不会发生损伤，严禁用手锤直接在零件的工作表面上敲击。

4.拆卸时，零件的旋松方向必须辨别清楚。

5.拆下的零部件必须有次序、有规则地放好，并按原来结构套在一起，配合件上做记号，以免搞乱。

对丝杠、长轴类零件必须将其吊起，防止变形。

八.形位公差：

是表示零件的形状和其相互间位置的精度要求；分为形状公差和位置公差；

形状公差：

分为直线度、平面度、圆度、圆柱度、线轮廓度和面轮廓度；六个度可分为两大类：

平面度、直线度、圆度和圆柱度为一类，它们的特点是：

都是单一的要素，没有基准，公差带位置是浮动的，公差带方向为形位误差按最小区域法所形成的方向一致。

①.直线度：

符号为一短横线（－）。

②.平面度：

符号为一平行四边形。

③.圆度：

符号为一圆（○）。

④.圆柱度：

符号为两斜线中间夹一圆（/○/）。

九.配合:

基本尺寸相同的、相互结合的孔和轴公差带之间的关系，称为配合。

根据使用的要求不同，孔和轴之间的配合有松有紧，因而国标规定配合分三类：

即间隙配合、过盈配合和过渡配合。

1.间隙配合：

孔与轴配合时，具有间隙（包括最小间隙等于零）的配合。

它的特点是孔的公差带在轴的公差带之上。

通常情况下指孔大轴小的配合。

2.过盈配合：

孔和轴配合时，孔的尺寸减去相配合轴的尺寸，其代数差为负值为过盈。

具有过盈的配合称为过盈配合。

它的特点是轴的公差带在孔的公差带之上，通常指轴大孔小的配合。

3.过度配合：

孔和轴的公差带相互重叠，可能具有间隙或过盈的配合为过渡配合。

它的特点是：

孔和轴配合时可能存在间隙也有可能存在过盈。

孔和轴的公差带时相互重叠的。

十.偏差：

偏差是指某一尺寸（实际尺寸，极限尺寸，等等）减其基本尺寸所得的代数差。

尺寸偏差,某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差.称为尺寸偏差.简称偏差.基本偏差用拉丁字母表示。

大写字母代表孔，小写字母代表轴。

当公差带在零线上方时，基本偏差为下偏差；当公差带在零线下方时，基本偏差为上偏差，还有个实际偏差。

十一.配合制度：

分为两大类：

基孔制和基轴制；

（一）.基孔制：

基本偏差为一定的孔的公差带，与不同基本偏差的轴的公差带形成各种配合的一种制度。

大写H表示，此时基准孔的下偏差应该是零。

（二）.基轴制：

基本偏差为一定的轴的公差带，与不同基本偏差的孔的公差带形成各种配合的一种制度。

小写h表示，此时基准轴的上偏差应该是零。

表面粗糙度的符号主要使用：

扩展图形符号。

用去除材料的方法获得的表面

十二.机械件

（一）.轴承；

1.轴承的结构：

由内圈、外圈、滚动体和保持架组成。

对于密封轴承还有润滑剂和密封圈。

2.轴承的分类

①.深沟球轴承特点：

转速高、精度高、噪声振动小、主要承受径向载荷、也能承受一定的轴向载荷、制造简单成本低；如图：

机械制图中的画法。

②.角接触球轴承特点：

转速高、精度高、噪声和振动小、可同时承受径向和轴向载荷。

如图：

机械制图中的画法。

③.圆柱滚子轴承特点：

转速相比同外形尺寸的球轴承底、精度较高、噪音和振动较低、主要承受径向载荷、内外圈均带挡边的可承受较小的轴向载荷。

如图：

机械制图中的画法。

④.调心滚子轴承特点：

转速低、耐冲击、耐振动、具有自动调心功能（内圈轴线相对外圈轴线有较大的倾斜时《一般在3°以内》仍能正常工作）、主要承受很大的径向载荷、也能承受较小的轴向载荷。

如图：

机械制图中的画法。

⑤.滚针轴承特点：

转速低、耐冲击、耐振动、具有自动调心功能（内圈轴线相对外圈轴线有较大的倾斜时《一般在3°以内》仍能正常工作）、主要承受很大的径向载荷、也能承受较小的轴向载荷。

如图：

6.调心球轴承特点：

转速较高、具有自动调心功能、刚性差、耐冲击耐振动、主要承受径向载荷。

如图：

⑦.推力球轴承特点：

转速低、只能承受单面轴向载荷、轴圈和座圈不能倾斜。

如图：

⑧.圆锥滚子轴承特点：

转速高、精度高、刚性大、耐冲击、耐振动、承受较大的轴向载荷。

如图：

等等另几个不常用的不作介绍！

3.轴承的代号

基本代号：

表示轴承的基本类型、结构和尺寸，是轴承代号的基础。

基本代号由类型代号、尺寸系列代号和内径代号三部分组成。

①.类型代号：

用阿拉伯数字和拉丁字母表示。

0双列角接触球轴承1调心球轴承2调心滚子轴承和推力调心滚子轴承3圆锥滚子轴承4双列深沟球轴承5推力球轴承6深沟球轴承7角接触轴承8推力圆柱滚子轴承N圆柱滚子轴承和双列圆柱滚子轴承NNU外球面轴承QJ四点接触球轴承

②.尺寸系列代号：

由轴承的宽（高）度系列代号和直径系列代号组成，用数字表示。

③.内径代号：

表示轴承工程内径尺寸大小，用数字表示。

④.基本代号编制规则：

当轴承类型代码用字母表示时，编排时应与表示轴承尺寸的系列代号，内径代号，或安装配合特征尺寸的数字之间空半个汉子距离。

举例如下：

十三.减速机

齿轮基本参数：

1.齿数：

z来表示，在齿轮整个圆周上齿轮的总数为齿数。

2.模数：

m来表示，模数的定义是m=p/π；p是齿距。

齿轮主要尺寸都与模数成正比，m越大，p越大，轮齿也越大，轮齿抗弯能力也越强，因此，模数m也是轮抗弯能力的重要标志。

p代表齿距，d是分度圆直径。

hf表示齿根高、ha表示齿顶高、d表示分度圆直径、h表示全齿高、da表示齿顶圆直径、df表示齿根圆直径。

十四.联轴器

1联轴器的装配

1联轴器的装配

1.1联轴器的拆卸要求

1.1.1拉紧法：

采用专门工具（双拉杆拆卸器或三拉杆拆卸器）只要旋转手柄，联轴器就会慢慢拉出来。

1.1.2热拆法：

用气割把先将联轴器外部加热，使之受热膨胀后，再用拉具将联轴器拉出。

1.1.3压力拆卸法：

用专门压力机械。

1.2联轴器的装配要求

1.2.1准备好所需要的量具和工具，按照图纸要求仔细检查轴/联轴器内孔的加工质量、尺寸精度、开关精度及表面光洁度，不合格联轴器不允许装配。

1.2.2.用煤油清洗轴、联轴器内孔，然后用干净的布擦干，涂上润滑剂。

1.2.3　一切准备工作做好后，开始进行装配，轴径小于50mm的，采用敲击法，用铜棒或木棒作垫板，用手锤敲打铜棒或木棒，将联轴器装配到位。

1.2.4　.轴径大于50mm,一般采用热装方法：

可将联轴器放在油中（或用柴火）均匀加热到120℃--150℃,然后取出，迅速装到轴上。

2找正

联轴器的找正又称联轴器的对中，对中可分为冷对中和热对中，本节主要介绍对中的技术。

　　找正的方法

　　联轴器找正时，主要测量同轴度（径向位移或径向间隙）和平行度（角向位移或轴向间隙），根据测量时所用工具不同有四种方法。

（1）利用直角尺测量联轴器的同轴度（径向位移）各利用平面规和楔形间隙规来测量联轴器的平行度（角向位移）如图示：

用直尺及塞尺测量联轴器经向位移　　　　　　　　用平面规各楔型规测量联轴器的角位移

这种方法简单，应用比较广泛，但精度不高，一般用于低速或中速要求不太高的运行设备上。

（2）利用中心卡及塞尺测量联轴器的同轴度和平行度，见实物。

利用中心卡及塞尺同时测量联轴器的同轴度和平行度。

（3）利用中心卡和百分表测量联轴器的同轴度和平行度。

同上述方法一样。

（4）直接用百分表、塞尺测量联轴器的同轴度和平行度。

但要注意一点：

要保证两个联轴器的加工精度符合标准。

在测量调整过程中，调整的方法：

通常是在垂直方向加减主动机（电机）支脚下面的垫片或在水平方向移动主动机位置的方法来实现。

对于要求不高的运转设备，根据偏移的情况，采用逐渐近似方法进行调整支脚垫片厚度和

而对于要求精度高的运转设备，则要用计算的方法来确定加减垫片的厚度和左右前后移动的位移量。

十五.刮削工艺

刮削的概念：

刮削是用刮刀在工件表面上刮去一层很薄的金属，以提高工件加工精度的切削方法。

（用刮刀刮除工件表面薄层的切削加工方法）

刮削的特点：

切削量小、切削力小、产生热量小、装夹变形小等。

刮削时，刮刀对工件既有切削作用，又有挤压作用，因此经过刮削后的工件表面组织比原来致密，硬度提高。

刮削的原理：

将工件与标准工具或与其配合的工件之间涂上一层显示剂，经过对研，使工件上较高的部位显示出来，然后用刮刀进行微量切削，刮去较高部位的金属层。

经过这样反复地对研和刮削，工件就能达到规定的形状和精度要求。

刮削的种类：

1.平面刮削：

单个平面刮削、组合平面刮削

2.曲面刮削：

内圆柱面刮削、内圆锥面刮削和球面刮削。

十六.传动装置：

带传动、齿轮传动、链传动、蜗杆传动和螺旋传动。

（一）、皮带传动

带传动的工作原理及特点

1.传动原理——以张紧在至少两轮上带作为中间挠性件，靠带与轮接触面间产生摩擦力来传递运动与动力

2.优点：

1）有过载保护作用

2）有缓冲吸振作用

3）运行平稳无噪音

4）适于远距离传动（amax=15m）

5）制造、安装精度要求不高

缺点：

1）有弹性滑动使传动比i不恒定

2）张紧力较大（与啮合传动相比）轴上压力较大

3）结构尺寸较大、不紧凑

4）打滑，使带寿命较短

5）带与带轮间会产生摩擦放电现象，不适宜高温、易燃、易爆的场合。

带传动的张紧与维护

1.带的张紧方法

定期张紧法，加张紧轮法

张紧轮位置：

①松边常用内侧靠大轮

②松边外侧靠小轮

2.带的维护

①安装时不能硬撬（应先缩小a或顺势盘上）

②带禁止与矿物油、酸、碱等介质接触，以免腐蚀带，不能曝晒

③不能新旧带混用（多根带时），以免载荷分布不匀

④防护罩

⑤定期张紧

⑥安装时两轮槽应对准，处于同一平面

3.带的张紧度判定（V型带）

公司所有V型带的张紧度判定方法：

首先检查皮带的张力，这时可以用姆指，强力地按压2个皮带轮中间的皮带。

按压力约为10kg左右，如果皮带的压下量在15mm左右，则认为皮带张力恰好合适。

如果压下量过大，则认为皮带的张力不足。

如果皮带几乎不出现压下量，则认为皮带的张力过大。

张力不足时，皮带很容易出现打滑。

张力过大时，很容易损伤各种辅机的轴承。

为此，应该把相关的调整螺母或螺栓拧松，把皮带的张力调整到最佳的状态。

如果是新皮带，其压下量在10-12mm左右，则认为皮带张力恰好合适。

（二）、齿轮传动

工作原理：

齿轮传动是啮合传动，靠主动轮齿和从动轮齿的相互啮合来传递运动和动力。

分为主动轮和从动轮，主动轮带从动轮。

特点：

效率高、结构紧凑、工作可靠寿命长、传动比稳定、应用范围广、制造安装精度要求高成本高、不宜传动距离过大的场合。

（三）、链传动

工作原理：

两轮（至少）间以链条为中间挠性元件的啮合来传递动力和运动。

组成：

主、从动链轮、链条、封闭装置、润滑系统和张紧装置等。

特点：

优点（主要与带传动相比）是没有滑动和打滑、能保持准确的平均传动比、传动尺寸紧凑、不需要很大张紧力、轴上载荷较小、效率较高、能在湿度大温度高的环境工作。

（与齿轮传动相比）链传动能吸振与缓和冲击、结构简单、加工成本低廉、安装精度要求低、适合较大中心距的传动、能在恶劣的环境工作。

•缺点：

只能用于平行轴间的同向回转传动、瞬时速度不均匀、高速时平稳性差、不适宜载荷变化很大和急速反转的场合有噪声、成本高，磨损后易发生跳齿。

•链传动的类型

•1.传动链：

滚子链和齿形连

•2.输送链

•3.起重链

•链传动的失效形式：

•1）链板、销轴、套筒、滚子的疲劳破坏

•2）链节磨损后伸长

•3）冲击破坏

•4）胶合

•5）轮齿过度磨损

•6）过载拉断

（四）蜗轮蜗杆传动

蜗杆传动是由蜗杆和蜗轮组成的，用于传递空间交错两轴之间的运动和动力。

交错角一般为90°。

传动中一般蜗杆是主动件，蜗轮是从动件。

特点：

传动比大，一般i=10~80，最大可达1000、重合度大，传动平稳，噪声低、结构紧凑，可实现反行程自锁、蜗杆传动的主要缺点齿面的相对滑动速度大，效率低、蜗轮的造价较高；主要用于中小功率，间断工作的场合。

广泛应用于机床，冶金、矿山及其中设备中。