機械及液壓傳動基礎(chǔ)知識

1、第一節(jié)第一節(jié): :機械基礎(chǔ)知識機械基礎(chǔ)知識齒輪傳動的作用是什么齒輪傳動的作用是什么? ?齒輪傳動是將主動軸的運動和動力，通齒輪傳動是將主動軸的運動和動力，通過齒輪基本機構(gòu)傳遞給從動軸過齒輪基本機構(gòu)傳遞給從動軸, ,使從動使從動軸獲得要求的轉(zhuǎn)面、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。軸獲得要求的轉(zhuǎn)面、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。齒輪的傳動比是如何計算的？齒輪的傳動比是如何計算的？ Z1Z2n1n20102當(dāng)當(dāng)01齒輪為主動輪齒輪為主動輪 02齒輪為從動輪齒輪為從動輪即即i12=n1/n2=z2/z1齒輪傳動的應(yīng)用特點齒輪傳動的應(yīng)用特點n齒輪傳動之所以能在各類機械上得齒輪傳動之所以能在各類機械上得到廣泛的應(yīng)用，是因為齒輪傳動所到廣泛的應(yīng)用

2、，是因為齒輪傳動所傳遞的功率可以從幾瓦到幾萬千瓦傳遞的功率可以從幾瓦到幾萬千瓦, ,它的直徑從不到它的直徑從不到1mm1mm的儀表齒輪到的儀表齒輪到10m10m以上的重型齒輪，它的圓周運以上的重型齒輪，它的圓周運動速度從很低至動速度從很低至100m/s100m/s以上以上. .齒輪傳動與其它形式的輪、鏈傳動有什么特點齒輪傳動與其它形式的輪、鏈傳動有什么特點? ?n能保證瞬時傳動比恒定，平穩(wěn)性較高。能保證瞬時傳動比恒定，平穩(wěn)性較高。n傳動運動準(zhǔn)確可靠。傳動運動準(zhǔn)確可靠。n傳遞的功率和速度范圍較大。傳遞的功率和速度范圍較大。n結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠，可實現(xiàn)較大的傳結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠，可實現(xiàn)較大的傳動比

3、。動比。n傳動效率高，使用壽命長。傳動效率高，使用壽命長。n齒輪的制造、安裝要求較高。齒輪的制造、安裝要求較高。標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪幾何尺寸計算標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪幾何尺寸計算n齒數(shù)齒數(shù)z；模數(shù)；模數(shù)m；壓力角；壓力角；分度圓直；分度圓直徑徑d分分；齒頂高；齒頂高h(yuǎn)頂頂；齒根高；齒根高h(yuǎn)根根；齒全；齒全高高h(yuǎn)全全n即：即： d分分= z m， h根根=1.25 m h頂頂=1 m， h全全= h頂頂+ h根根=2.25 m =20聯(lián)聯(lián) 接接n聯(lián)接是將聯(lián)接是將2個或個或2個以上的零件聯(lián)成一體個以上的零件聯(lián)成一體的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)n聯(lián)接分為可拆和不可拆聯(lián)接聯(lián)接分為可拆和不可拆聯(lián)接n可拆有（鍵聯(lián)結(jié)、銷連接和螺紋聯(lián)

4、接等）可拆有（鍵聯(lián)結(jié)、銷連接和螺紋聯(lián)接等）n不可拆有（焊接、鉚接、粘結(jié)或過盈聯(lián)不可拆有（焊接、鉚接、粘結(jié)或過盈聯(lián)接等）接等）鍵聯(lián)結(jié)的作用鍵聯(lián)結(jié)的作用n鍵聯(lián)結(jié)主要用于聯(lián)接軸與軸上的零鍵聯(lián)結(jié)主要用于聯(lián)接軸與軸上的零件（如帶輪或齒輪等），實現(xiàn)軸向件（如帶輪或齒輪等），實現(xiàn)軸向固定而傳遞扭矩。固定而傳遞扭矩。n鍵聯(lián)結(jié)安裝時的松緊程度可分為緊鍵聯(lián)結(jié)安裝時的松緊程度可分為緊鍵聯(lián)結(jié)和松鍵聯(lián)接兩大類。鍵聯(lián)結(jié)和松鍵聯(lián)接兩大類。銷銷 聯(lián)聯(lián) 接接n用途用途：銷的主要用途是用來定位、傳遞動力：銷的主要用途是用來定位、傳遞動力和扭矩以及用來作為安全裝置中的被切斷零和扭矩以及用來作為安全裝置中的被切斷零件。件。n類型類型

5、：有圓柱形和圓錐形兩種：有圓柱形和圓錐形兩種n材料材料：35#鋼、鋼、45#鋼、鋼、30CrMnSiA鋼或鋼或T8A、T10A等材料，等材料，35#鋼和鋼和45#鋼需淬火到鋼需淬火到HRc35-41螺紋緊固件。螺紋緊固件。n構(gòu)成構(gòu)成：由螺栓、螺釘、螺母和墊圈等組成，：由螺栓、螺釘、螺母和墊圈等組成，其結(jié)構(gòu)形式和尺寸都已標(biāo)準(zhǔn)化。其結(jié)構(gòu)形式和尺寸都已標(biāo)準(zhǔn)化。螺紋的幾何參數(shù)螺紋的幾何參數(shù)n1 1、外徑、外徑、2 2、內(nèi)徑、內(nèi)徑、3 3、中徑、中徑、4 4、頭數(shù)、頭數(shù)、5 5、螺距、螺距、6 6、導(dǎo)程、導(dǎo)程、7 7、旋面、旋面、8 8、牙型、牙型 （公制、英制、（公制、英制、管螺紋）傳動螺紋、梯形螺紋

6、、管螺紋）傳動螺紋、梯形螺紋、鋸齒形螺紋鋸齒形螺紋 螺紋防松的常用方法有哪些？螺紋防松的常用方法有哪些？n預(yù)緊預(yù)緊：將螺絲擰緊，防止工作時聯(lián)結(jié)出現(xiàn)縫：將螺絲擰緊，防止工作時聯(lián)結(jié)出現(xiàn)縫隙和滑移，保證聯(lián)結(jié)的緊密性和可靠性。隙和滑移，保證聯(lián)結(jié)的緊密性和可靠性。n防松防松：螺紋聯(lián)接和防松原理是阻止內(nèi)、外螺：螺紋聯(lián)接和防松原理是阻止內(nèi)、外螺紋之間產(chǎn)生相對運動。紋之間產(chǎn)生相對運動。n常用的防松方法有常用的防松方法有：1、彈簧墊圈防松；、彈簧墊圈防松；2、對頂螺母防松；對頂螺母防松；3、自鎖螺母防松；、自鎖螺母防松；4、使用、使用螺紋防松膠防松；螺紋防松膠防松；5、機械防松；、機械防松；6、永久止、永久止動

7、防松。動防松。常用潤滑油有哪些？各適應(yīng)于什么條件？常用潤滑油有哪些？各適應(yīng)于什么條件？n潤滑材料的作用：是減輕機械設(shè)備磨損，延潤滑材料的作用：是減輕機械設(shè)備磨損，延長其使用壽命。長其使用壽命。n常用潤滑油有：機械油（常用潤滑油有：機械油（N10、N15、N22、N32、N46、N63、N100、N150）；汽輪機）；汽輪機油油透平油透平油（N32、N46、N68、N100）；齒）；齒輪油；液壓油輪油；液壓油普通液壓油、抗磨液壓油普通液壓油、抗磨液壓油（中、（中、低壓液壓系統(tǒng)，適應(yīng)于低壓液壓系統(tǒng)，適應(yīng)于16MPa以上的高壓系以上的高壓系統(tǒng)）統(tǒng)）潤滑脂的種類與適應(yīng)條件潤滑脂的種類與適應(yīng)條件n潤滑脂

8、是采煤機械潤滑的主要材料潤滑脂是采煤機械潤滑的主要材料之一，常用的潤滑脂主要有鎢基潤之一，常用的潤滑脂主要有鎢基潤滑脂，鈉基潤滑脂，鋰基潤滑脂及滑脂，鈉基潤滑脂，鋰基潤滑脂及二硫化鉬潤滑脂。二硫化鉬潤滑脂。聯(lián)軸器、離合器和制動器各自作用聯(lián)軸器、離合器和制動器各自作用n聯(lián)軸器與離合器在機器中的功用是將州與軸聯(lián)軸器與離合器在機器中的功用是將州與軸（或軸與旋轉(zhuǎn)零件）聯(lián)成一體，使其一同運（或軸與旋轉(zhuǎn)零件）聯(lián)成一體，使其一同運轉(zhuǎn)，并將一軸轉(zhuǎn)矩傳遞給另外一軸。機器運轉(zhuǎn)，并將一軸轉(zhuǎn)矩傳遞給另外一軸。機器運轉(zhuǎn)中，由聯(lián)軸器聯(lián)接的兩軸不能分離，必須轉(zhuǎn)中，由聯(lián)軸器聯(lián)接的兩軸不能分離，必須停車后經(jīng)過拆卸才能達(dá)到分離的

9、目的。而在停車后經(jīng)過拆卸才能達(dá)到分離的目的。而在機器運轉(zhuǎn)過程中或停車后，由離合器聯(lián)接的機器運轉(zhuǎn)過程中或停車后，由離合器聯(lián)接的兩軸不用拆卸便能完全分離。制動器在機械兩軸不用拆卸便能完全分離。制動器在機械中的功用是降低機器的運轉(zhuǎn)速度或使其停止中的功用是降低機器的運轉(zhuǎn)速度或使其停止運轉(zhuǎn)（如采煤機的制動裝置）。運轉(zhuǎn)（如采煤機的制動裝置）。第二節(jié)：液壓傳動基礎(chǔ)知識第二節(jié)：液壓傳動基礎(chǔ)知識液壓傳動和液力傳動液壓傳動和液力傳動n利用封閉系統(tǒng)中的壓力液體實現(xiàn)能量傳遞和利用封閉系統(tǒng)中的壓力液體實現(xiàn)能量傳遞和轉(zhuǎn)換的傳動稱液壓傳動。轉(zhuǎn)換的傳動稱液壓傳動。n液壓傳動是以液體為工作價值，在油泵中將液壓傳動是以液體為工作

10、價值，在油泵中將機械能轉(zhuǎn)換為液壓能，在油缸或油馬達(dá)中將機械能轉(zhuǎn)換為液壓能，在油缸或油馬達(dá)中將液壓呢感又轉(zhuǎn)換為機械能來傳遞動力的傳動液壓呢感又轉(zhuǎn)換為機械能來傳遞動力的傳動方式。方式。n液力傳動是利用液體功能來傳遞動力的傳動液力傳動是利用液體功能來傳遞動力的傳動方法。如液力偶合器、離心式水泵都是利用方法。如液力偶合器、離心式水泵都是利用液體功能傳遞動力。液體功能傳遞動力。液壓傳動系統(tǒng)的組成及各部分的功能液壓傳動系統(tǒng)的組成及各部分的功能n1、液壓動力源：它是將原動機所提供的機械能轉(zhuǎn)變?yōu)椤⒁簤簞恿υ矗核菍⒃瓌訖C所提供的機械能轉(zhuǎn)變?yōu)楣ぷ饕后w的液壓能的機械裝置，通常稱為液壓泵。工作液體的液壓能的機械裝置

11、，通常稱為液壓泵。n2、液壓執(zhí)行元件：它是將液壓泵所提供的工作液的液、液壓執(zhí)行元件：它是將液壓泵所提供的工作液的液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的機械裝置，稱液動機。做直線往復(fù)壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的機械裝置，稱液動機。做直線往復(fù)運動的液動機稱為油缸；做旋轉(zhuǎn)運動的液動機稱馬達(dá)。運動的液動機稱為油缸；做旋轉(zhuǎn)運動的液動機稱馬達(dá)。n3、液壓控制元件：它是對液壓泵系統(tǒng)中工作液體的壓、液壓控制元件：它是對液壓泵系統(tǒng)中工作液體的壓力流量和流動方面進行調(diào)節(jié)，控制的機械裝置通常稱為力流量和流動方面進行調(diào)節(jié)，控制的機械裝置通常稱為液閥。液閥。n4、液壓輔助元件：它包括油箱、管道接頭、密封元件、液壓輔助元件：它包括油箱、管道接頭、密

12、封元件、濾油器、蓄能器、冷卻器及各種液體參數(shù)的監(jiān)測儀表等，濾油器、蓄能器、冷卻器及各種液體參數(shù)的監(jiān)測儀表等，他們的功能是多方面的各不相同。他們的功能是多方面的各不相同。n5、工作液體：它是能量的承受和傳遞價值，也起潤滑、工作液體：它是能量的承受和傳遞價值，也起潤滑運動零件和冷卻傳動系統(tǒng)的作用。運動零件和冷卻傳動系統(tǒng)的作用。液壓傳動最基本的參數(shù)液壓傳動最基本的參數(shù)n液壓傳動最基本的技術(shù)參數(shù)是工作液的壓力液壓傳動最基本的技術(shù)參數(shù)是工作液的壓力和流量。壓力單位，我國以前在工程上使用和流量。壓力單位，我國以前在工程上使用的是的是kgf/cm2，現(xiàn)在法定計算單位規(guī)定使用，現(xiàn)在法定計算單位規(guī)定使用Pa（帕

13、），實用單位是（帕），實用單位是MPa（兆帕）。（兆帕）。n他們之間的換算關(guān)系是：他們之間的換算關(guān)系是： 1 MPa=106 Pa10 kgf/cm2n流量的單位是：流量的單位是： 1m3/s=103L/S=6*104L/min 工程上常用工程上常用L/min綜采設(shè)備液壓系統(tǒng)常用綜采設(shè)備液壓系統(tǒng)常用油泵、馬達(dá)和油缸的職能符號油泵、馬達(dá)和油缸的職能符號類別名稱符號類別名稱符號油泵單向定量泵馬達(dá)單向定量馬達(dá)雙向定量泵雙向定量馬達(dá)單向變量泵單向變量馬達(dá)雙向變量泵雙向變量馬達(dá)油缸單作用油缸油缸雙作用油缸綜采設(shè)備液壓系統(tǒng)常用方面控制閥的職能符號綜采設(shè)備液壓系統(tǒng)常用方面控制閥的職能符號n方向控制閥中，以滑

14、閥應(yīng)用最廣方向控制閥中，以滑閥應(yīng)用最廣,滑閥有兩位、滑閥有兩位、三位等多位滑閥，其基本職能符號是方框，三位等多位滑閥，其基本職能符號是方框，有幾個方框就有幾位。有幾個方框就有幾位。0 11 0 21 0 2 3二位閥二位閥三位閥三位閥四位閥四位閥A BP 0方向控制閥職能符號方向控制閥職能符號序號名稱符號序號名稱符號1二位四通換向閥5單向元件（與其組合使用）2二位四通換向閥6單向閥3三位四通換向閥7液控單向閥4三位四通換向閥P、O連結(jié)8梭形閥油泵的主要技術(shù)參數(shù)油泵的主要技術(shù)參數(shù)n油泵的主要技術(shù)參數(shù)是工作壓力、流量、轉(zhuǎn)油泵的主要技術(shù)參數(shù)是工作壓力、流量、轉(zhuǎn)速、容積效率和電動機功率。速、容積效率和

15、電動機功率。n已知油泵的工作壓力、流量和效率，怎樣計已知油泵的工作壓力、流量和效率，怎樣計算油泵電動機所需要的功率？算油泵電動機所需要的功率？ P=PQ/61.2（KW） P：油泵實際工作壓力：油泵實際工作壓力MPa Q：油泵的實際流量：油泵的實際流量L/min ：油泵總效率（齒輪泵：油泵總效率（齒輪泵060.8，柱塞泵，柱塞泵0.750.9）齒輪泵理論流量與實際流量怎樣計算齒輪泵理論流量與實際流量怎樣計算nQt=2*2*m2B（mL/r）實際流量實際流量Q=mqt*n*10-3 =2Zm2Bnv*10-3 （L/min）Z：齒輪齒數(shù)：齒輪齒數(shù)m：齒輪模數(shù)：齒輪模數(shù)n：齒輪轉(zhuǎn)數(shù)：齒輪轉(zhuǎn)數(shù)r/m

16、inB：齒寬：齒寬cmnv：齒輪泵的容積效率（齒輪泵的容積效率（0.60.8）繪圖說明柱塞泵的工作原理繪圖說明柱塞泵的工作原理曲軸曲軸連桿連桿活塞活塞排油閥排油閥吸油閥吸油閥 柱塞泵是曲軸通過連桿帶動活塞做往復(fù)運動進行吸液、排柱塞泵是曲軸通過連桿帶動活塞做往復(fù)運動進行吸液、排液的泵，柱塞每往復(fù)移動一次，就使柱塞腔的容積增減一次，液的泵，柱塞每往復(fù)移動一次，就使柱塞腔的容積增減一次，即柱塞向右運動時，柱塞腔的容積由小變大，產(chǎn)生真空，進行即柱塞向右運動時，柱塞腔的容積由小變大，產(chǎn)生真空，進行吸液，當(dāng)柱塞向左運動時，柱塞腔的容積由大變小，把吸進來吸液，當(dāng)柱塞向左運動時，柱塞腔的容積由大變小，把吸進來

17、的油液排出去，為了保證油液的溢面，在柱塞腔裝有兩的方向的油液排出去，為了保證油液的溢面，在柱塞腔裝有兩的方向相反的單向閥，一個為吸液閥一個為排液閥。相反的單向閥，一個為吸液閥一個為排液閥。柱塞泵的流量計算柱塞泵的流量計算nQ=（/4）d2*L*n*2*10-3(L/min)d：柱塞直徑：柱塞直徑L：柱塞行程：柱塞行程n：曲軸轉(zhuǎn)速：曲軸轉(zhuǎn)速r/minZ：柱塞數(shù)：柱塞數(shù)：柱塞泵的容積效率：柱塞泵的容積效率=0.750.92馬達(dá)和油泵是否可以互逆作用馬達(dá)和油泵是否可以互逆作用n液壓馬達(dá)是液壓系統(tǒng)的一種執(zhí)行元件，它將液壓馬達(dá)是液壓系統(tǒng)的一種執(zhí)行元件，它將液壓泵提供的液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，因此從液壓泵提供

18、的液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，因此從能量轉(zhuǎn)換的角度看，馬達(dá)和油泵是相互可逆能量轉(zhuǎn)換的角度看，馬達(dá)和油泵是相互可逆作用的液壓元件，向任何一種液壓泵輸入工作用的液壓元件，向任何一種液壓泵輸入工作液，都可以使其變成馬達(dá)工況，反之當(dāng)馬作液，都可以使其變成馬達(dá)工況，反之當(dāng)馬達(dá)主軸由外力矩驅(qū)動旋轉(zhuǎn)時，也可以變?yōu)楸眠_(dá)主軸由外力矩驅(qū)動旋轉(zhuǎn)時，也可以變?yōu)楸霉r，但是由于馬達(dá)和泵的工作條件不同，工況，但是由于馬達(dá)和泵的工作條件不同，它們的性能要求也不一樣，所以相同結(jié)構(gòu)類它們的性能要求也不一樣，所以相同結(jié)構(gòu)類型的馬達(dá)與泵之間仍有差別，因此工作中，型的馬達(dá)與泵之間仍有差別，因此工作中，油泵和馬達(dá)是不互逆使用。油泵和馬達(dá)是不互逆使用。液壓馬達(dá)的