機械基礎(chǔ)教案

第九章其他常用機構(gòu)（6課時）教學目標1、了解換向機構(gòu)類型和工作原理2、了解不完全齒輪機構(gòu)工作原理3、掌握變速機構(gòu)類型和工作原理。4、掌握棘輪機構(gòu)、槽輪機構(gòu)工作特點教學重點難點1、變速機構(gòu)類型和工作原理。2、棘輪機構(gòu)、槽輪機構(gòu)工作特點。第一節(jié)變速機構(gòu)變速機構(gòu)是指在輸入轉(zhuǎn)速不變的條件下，使從動輪(軸)得到不同轉(zhuǎn)速的傳動裝置。例如機床主軸的變速傳動系統(tǒng)是將動力源(主電動機)的恒定轉(zhuǎn)速通過變速箱變換為主軸的多級轉(zhuǎn)速。機床、汽車和其他機械上常用的變速機構(gòu)有滑移齒輪變速機構(gòu)、塔齒輪變速機構(gòu)、倍增變速機構(gòu)和拉鍵變速機構(gòu)等。但無論哪一種變速機構(gòu)，都是通過改變一對齒輪傳動比大小，從而改變從動輪(軸)的轉(zhuǎn)速。一、有級變速機構(gòu)有級變速機構(gòu)——在輸入轉(zhuǎn)速不變的條件下，使輸出軸獲得一定的轉(zhuǎn)速級數(shù)。滑移齒輪變速機構(gòu)塔齒輪變速機構(gòu)倍增速變速機構(gòu)拉鍵變速機構(gòu)特點：實現(xiàn)在一定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的分級變速，具有變速可靠、傳動比準確、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點，但高速回轉(zhuǎn)時不夠平穩(wěn)，變速時有噪聲。二、無級變速機構(gòu)無級變速機構(gòu)——依靠摩擦來傳遞轉(zhuǎn)矩，適量地改變主動件和從動件的轉(zhuǎn)動半徑，使輸出軸的轉(zhuǎn)速在一定的范圍內(nèi)無級變化滾子平盤式無級變速機構(gòu)錐輪－端面盤式無級變速機構(gòu)分離錐輪式無級變速機構(gòu)機械無級變速機構(gòu)的變速范圍和傳動比在實際使用中均限制在一定范圍內(nèi)，不能隨意擴大。由于采用摩擦傳動，因此不能保證準確的傳動比第二節(jié)換向機構(gòu)換向機構(gòu)——在輸入軸轉(zhuǎn)向不變的條件下，可改變輸出軸轉(zhuǎn)向的機構(gòu)。一、三星齒輪變向機構(gòu)圖1所示，由Z1、Z2、Z3和Z4四個齒輪，以及三角形杠桿架組成。Zl和Z4兩齒輪用鍵裝在位置固定的軸上，并可與軸一起轉(zhuǎn)動2和3兩齒輪空套在三角形杠桿架的軸上，杠桿架通過搬動手柄可繞齒輪Z4軸心轉(zhuǎn)動。在圖示位置，齒輪通過齒輪Z3帶動齒輪Z4，使齒輪z4按一定方向旋轉(zhuǎn)，齒輪Z2空轉(zhuǎn)。若手柄向下搬動，這時Z1和Z3兩齒輪脫開嚙合，Z1和Z2進入嚙合，這樣齒輪Z1通過齒輪2和3而帶動齒輪4，由于多了一個中間齒輪Z2，當齒輪Z1的旋轉(zhuǎn)方向不變，齒輪在Z4的旋轉(zhuǎn)方向就改變了。圖1三星齒輪變向機構(gòu)圖1三星齒輪變向機構(gòu)圖2滑移齒輪變向機構(gòu)圖2所示為滑移齒輪變向機構(gòu)。由Z1、Z2、Z3、Z4和中間齒輪2組成；Z1和Z3為二聯(lián)滑移齒輪，用導(dǎo)向鍵或花鍵與軸聯(lián)接。Z2和Z4固定在軸上。在圖示位置，當齒輪Z1的轉(zhuǎn)動通過中間齒輪Z帶動齒輪Z2轉(zhuǎn)動時，則齒輪Zl和Z2的旋轉(zhuǎn)方向相同。若將二聯(lián)齒輪Z1和Z3向右移動時，使齒輪Zl與中間齒輪Z脫開嚙合，齒輪Z3和Z4進入嚙合，因為少了一個中間齒輪在該變向機構(gòu)中，所以齒輪Z3和Z4的旋轉(zhuǎn)方向相反。在該變向機構(gòu)中，若，則只是一個變向機構(gòu)；若則既是一個變向機構(gòu)，又是一個變速機構(gòu)，即可同時完成變向和變速要求。三、圓錐齒輪變向機構(gòu)圖所示為圓錐齒輪變向機構(gòu)。在圖a中，兩個端面帶有爪形齒的圓錐齒輪Z2和Z3，空套在水平軸上，這兩個圓錐齒輪能與同軸上可滑移的雙向爪形離合器嚙合或分離，雙向爪形離合器和水平軸用鍵聯(lián)接。另一個圓錐齒輪Z1固定在垂直軸上。當圓錐齒輪Z1旋轉(zhuǎn)時，帶動水平軸上兩個圓錐齒輪Z2和Z3，這兩個齒輪同時以相反的方向在軸上空轉(zhuǎn)。如果雙向離合器向左移動，與左面圓錐齒輪Z2上的端面爪形齒嚙合，那么運動由左面的圓錐齒輪Z2通過雙向離合器傳給水平軸；若雙向離合器向右移動，與圓錐齒輪Z3端面爪形齒嚙合，那么運動將由圓錐齒輪Z3通過雙向離合器傳給水平軸，且旋轉(zhuǎn)方向相反。圖b所示為滑移齒輪式變向機構(gòu)。通過水平軸上的滑移齒輪，使左或右齒輪與主動輪分別嚙合，水平軸可得到轉(zhuǎn)向相反的轉(zhuǎn)動。圓錐齒輪變向機構(gòu)第三節(jié)間歇機構(gòu)間歇機構(gòu)—能夠?qū)⒅鲃蛹倪B續(xù)運動轉(zhuǎn)換成從動件有規(guī)律的周期性運動或停歇。一、棘輪機構(gòu)1．齒式棘輪機構(gòu)的工作原理、常見類型及特點典型的棘輪機構(gòu)（圖1）是由棘輪1、棘爪2、機架以及止回棘爪5等組成。彈簧6使止回棘爪5和棘輪1始終保持接觸。當曲柄連續(xù)轉(zhuǎn)動時，搖桿作往復(fù)擺動。當搖桿逆時針擺動時，棘爪便嵌入棘輪的齒槽中，棘爪被推動向逆時針方向轉(zhuǎn)過一個角度；當搖桿順時針擺動時，棘爪便在棘輪齒背上滑過，這時止回棘爪阻止棘輪順時針轉(zhuǎn)動，故棘輪靜止不動。這樣，當搖桿作連續(xù)擺動時，棘輪就作單向的間歇運動。圖1棘輪機構(gòu)圖2雙動式棘輪機構(gòu)圖3可變向棘輪機構(gòu)圖4摩擦式棘輪機構(gòu)棘輪機構(gòu)的類型很多，按照工作原理可分為齒嚙式和摩擦式，按結(jié)構(gòu)特點可分為外接式和內(nèi)接式。下面介紹幾種常用的棘輪機構(gòu)。①單動式棘輪機構(gòu)(圖1),②雙動式棘輪機構(gòu)(圖2),③可變向棘輪機構(gòu)(圖3),上述棘輪機構(gòu)，都是外嚙合式,另外還有內(nèi)嚙合式,如自行車后軸上的飛輪。3．齒式棘輪機構(gòu)轉(zhuǎn)角的調(diào)節(jié)棘輪的轉(zhuǎn)角θ大小與棘爪每往復(fù)一次推過的齒數(shù)k有關(guān)：k——棘爪每往復(fù)一次推動的齒數(shù)z——棘輪的齒數(shù)（1）改變棘爪的運動范圍（2）利用覆蓋罩4．摩擦式棘輪機構(gòu)簡介靠偏心楔塊（棘爪）和棘輪間的楔緊所產(chǎn)生的摩擦力來傳遞運動。特點：轉(zhuǎn)角大小的變化不受輪齒的限制，在一定范圍內(nèi)可任意調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)角，傳動噪聲小，但在傳遞較大載荷時易產(chǎn)生滑動。二、槽輪機構(gòu)1．槽輪機構(gòu)的組成和工作原理1－撥盤2—圓銷3—槽輪槽輪機構(gòu)能把主動軸的等速連續(xù)運動轉(zhuǎn)變?yōu)閺膭虞S周期性的間歇運動，槽輪機構(gòu)常用于轉(zhuǎn)位或分度機構(gòu)。圖1所示為一單圓外嚙合槽輪機構(gòu)，它由帶圓柱銷2的主動撥盤1、具有徑向槽的從動槽輪3和機架等組成。槽輪機構(gòu)工作時，撥盤為主動件并以等角速度連續(xù)回轉(zhuǎn)，從動槽輪作時轉(zhuǎn)時停的間歇運動。當圓銷2未進入槽輪的徑向槽時，由于槽輪的內(nèi)凹鎖止弧被撥盤的外凸圓弧卡住，故槽輪靜止不動。圖1a所示為圓銷2剛開始進入槽輪徑向槽的位置。這時鎖止弧剛好被松開，隨后槽輪受圓銷2的驅(qū)使而沿反向轉(zhuǎn)動。當圓銷2開始脫出槽輪的徑向槽時（圖1b），槽輪的另一內(nèi)凹鎖止弧又被曲柄的外凸圓弧卡住，致使槽輪又靜止不動，直到曲柄上的圓銷2進入下一徑向槽時，才能重復(fù)上述運動。這樣撥盤每轉(zhuǎn)一周，槽輪轉(zhuǎn)過兩個角度。2．槽輪機構(gòu)類型和特點單圓銷外槽輪機構(gòu)雙圓銷外槽輪機構(gòu)內(nèi)嚙合槽輪機構(gòu)特點：結(jié)構(gòu)簡單，轉(zhuǎn)位方便，工作可靠，傳動的平穩(wěn)性好，能準確控制槽輪的轉(zhuǎn)角。但轉(zhuǎn)角的大小受到槽數(shù)z的限制，不能調(diào)節(jié)，且在槽輪轉(zhuǎn)動的始末位置處存在沖擊，隨著轉(zhuǎn)速的增加或槽輪槽數(shù)的減少而加劇，故不適用于高速。三、不完全齒輪機構(gòu)主動齒輪作連續(xù)轉(zhuǎn)動，從動齒輪作間歇運動的齒輪傳動機構(gòu)。特點：結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，傳遞力大，但工藝復(fù)雜，從動輪在運動的開始與終止位置有較大沖擊，一般用于低速、輕載的場合。本章小結(jié)1．機械式變速機構(gòu)的有級變速機構(gòu)、無級變速機構(gòu)的類型和工作原理。2．機械式換向機構(gòu)的常用類型和工作原理。3．棘輪機構(gòu)、槽輪機構(gòu)、不完全齒輪機構(gòu)的常見類型和工作原理。作業(yè)p110練習1，2p113練習1—3p115練習1—3第十章軸（4課時）教學目標1、了解軸的用途和分類2、理解軸的結(jié)構(gòu)工藝性3、掌握轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)要求。4、掌握零件的軸向與周向固定教學重點難點1、心軸、傳動軸的應(yīng)用。2、轉(zhuǎn)軸的應(yīng)用及結(jié)構(gòu)特點。第一節(jié)軸的用途和分類一、用途支承回轉(zhuǎn)零件（如齒輪、帶輪等），傳遞運動和動力。二、分類1、根據(jù)軸心線形狀分類（p117）①直軸用于一般機械中。按外形又可分為光軸和階梯軸②曲軸往復(fù)式機械中的專用零件。可將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為往復(fù)直線運動或作相反的運動轉(zhuǎn)換。③撓性軸也叫軟軸?？蓪⒒剞D(zhuǎn)運動和動力靈活地傳送到不同的位置2、根據(jù)軸的功用和承載情況分類①心軸承受彎矩，不傳遞轉(zhuǎn)矩的軸。如自行車前輪軸。心軸有固定心軸和轉(zhuǎn)動心軸。②傳動軸以傳遞轉(zhuǎn)矩為主，不承受彎矩或承受很小的彎矩的軸。如汽車變速箱與后橋之間的傳動軸。③轉(zhuǎn)軸既傳遞轉(zhuǎn)矩，又承受彎矩的軸。如齒輪減速器的輸出軸。第二節(jié)轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)軸頸：用于裝配軸承的部分軸頭：裝配回轉(zhuǎn)零件（如帶輪、齒輪）的部分軸身：連接軸頭與軸頸的部分軸肩或軸環(huán)：軸上截面尺寸變化的部分。軸的結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足三方面的要求：軸上的零件要有可靠的周向固定與軸向固定軸應(yīng)便于加工和盡量避免或減小應(yīng)力集中便于軸上零件的安裝與拆卸一、軸上零件的固定1．軸上零件的軸向固定目的：保證零件在軸上有確定的軸向位置，防止零件作軸向移動，并能承受軸向力。2．軸上零件的周向固定目的：保證軸能可靠地傳遞運動和轉(zhuǎn)矩，防止軸上零件與軸產(chǎn)生相對轉(zhuǎn)動。二、軸上常見的工藝結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)工藝性——軸的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)便于加工、便于軸上零件的裝配和便于使用維修，并且能提高生產(chǎn)率，降低成本。有關(guān)軸的工藝結(jié)構(gòu)應(yīng)注意問題：軸的結(jié)構(gòu)和形狀應(yīng)便于加工、裝配和維修。階梯軸的直徑應(yīng)該是中間大，兩端小，以便于軸上零件的裝拆。軸端、軸頸與軸肩（或軸環(huán)）的過渡部位應(yīng)有倒角或過渡圓角，并應(yīng)盡可能使倒角大小一致和圓角半徑相同，以便于加工。軸上需要切制螺紋或進行磨削時，應(yīng)有螺紋退刀槽或砂輪越程槽。當軸上有兩個以上鍵槽時，槽寬應(yīng)盡可能統(tǒng)一，并布置在同一直線上，以利加工。本章小結(jié)1．軸的用途和分類。2．轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)要求。3．軸上零件的軸向固定與周向固定。4．軸的結(jié)構(gòu)工藝性。作業(yè)p122練習1—4第十一章鍵、銷及其連接（2課時）教學目標1、了解半圓鍵、花鍵、楔鍵連接的特點。2、理解鍵連接的功用及類型。3、掌握平鍵連接的特點及種類。4、掌握銷連接的功用及類型。教學重點難點1、平鍵連接的特點及種類2、銷連接的功用及類型。第一節(jié)鍵連接聯(lián)接的形式按能否拆卸可分為兩大類：不可拆聯(lián)接和可拆聯(lián)接。常見的不可拆聯(lián)接有：鉚接、焊接、粘接等。可拆聯(lián)接有鍵聯(lián)接、花鍵聯(lián)接、銷聯(lián)接和螺紋聯(lián)接。作用：實現(xiàn)軸與軸上零件（如齒輪、帶輪等）之間的周向固定，并傳遞運動和扭矩。一、平鍵連接特點：靠平鍵的兩側(cè)面?zhèn)鬟f轉(zhuǎn)矩，鍵的兩側(cè)面是工作面，對中性好；鍵的上表面與輪轂上的鍵槽底面留有間隙，以便裝配分類：普通平鍵平鍵是標準件，只需根據(jù)用途、軸徑、輪轂長度選取鍵的類型和尺寸。普通平鍵的規(guī)格采用b×L標記截面尺寸b×h根據(jù)軸徑d由標準選定鍵長L根據(jù)輪轂長度按標準查?。ū容嗇為L度短5～10mm）普通平鍵的標記：鍵型鍵寬×鍵長標準號鍵16′100GB/T1096－2003表示鍵寬為16mm，鍵長為100mm的A型普通平鍵。鍵B18′100GB/T1096－2003表示鍵寬為18mm，鍵長為100mm的B型普通平鍵。鍵C18′100GB/T1096－2003表示鍵寬為18mm，鍵長為100mm的C型普通平鍵。導(dǎo)向平鍵特點：輪轂可在軸上沿軸向移動。比普通平鍵長緊定螺釘固定在鍵槽中鍵與輪轂槽采用間隙配合鍵上設(shè)有起鍵螺孔滑鍵特點：輪轂可在軸上沿軸向移動。滑鍵固定在輪轂上輪轂帶動滑鍵作軸向移動鍵長不受滑動距離限制二、半圓鍵連接工作面為鍵的兩側(cè)面，有較好的對中性可在軸上鍵槽中擺動以適應(yīng)輪轂上鍵槽斜度適用于錐形軸與輪轂的連接鍵槽對軸的強度削弱較大，只適用于輕載連接三、花鍵連接花鍵連接——由沿軸和輪轂孔周向均布的多個鍵齒相互嚙合而成的連接。多齒承載，承載能力高齒淺，對軸的強度削弱小對中性及導(dǎo)向性能好加工需專用設(shè)備，成本高四、楔鍵和切向鍵連接1．楔鍵楔鍵與鍵槽的兩個側(cè)面不相接觸，為非工作面。楔鍵連接能使軸上零件軸向固定，并能使零件承受單方向的軸向力。用于定心精度要求不高，荷載平穩(wěn)和低速的場合。2．切向鍵由一對具有1:100斜度的楔鍵沿斜面拼合而成，上下兩工作面互相平行，軸和輪轂上的鍵槽底面沒有斜度。第二節(jié)銷連接固定零件間的相對位置，或作為組合加工和裝配時的輔助零件用于軸與轂的連接或其他零件的連接用作安全裝置中的過載剪斷零件圓柱銷1．普通圓柱銷2．內(nèi)螺紋圓柱銷二、圓錐銷1．普通圓錐銷2．帶螺紋圓錐銷銷聯(lián)接的主要功用是：定位、傳遞運動和動力，以及作為安全裝置中的過載剪斷零件。作定位零件固定零件間的相互位置。起這種作用的圓柱銷或圓錐銷，通常稱為定位銷。圖1用定位銷定位圖2用圓柱銷傳遞橫向力和轉(zhuǎn)矩圖1所示為應(yīng)用圓錐銷實現(xiàn)定位的示例，因為圓錐銷具有l(wèi)：50的錐度，具有可靠的自鎖性，可以在同一銷孔中經(jīng)多次裝拆而不影響被聯(lián)接零件的相互位置精度。定位銷一般不承受載荷或只承受很小的載荷，直徑可按結(jié)構(gòu)要求來確定。使用的數(shù)目不得少于兩個。銷在每一聯(lián)接件內(nèi)的長度約為銷直徑的1～2倍。定位銷也可用圓柱銷，圓柱銷是靠過盈配合而固定在孔中的(常用m6、h8、hll和u8四種，以滿足不同的要求)，所以如經(jīng)過多次裝拆，就會降低聯(lián)接可靠性和定位精度。對于盲孔的聯(lián)接或者為了裝拆方便，則可以使用內(nèi)螺紋圓錐銷(或內(nèi)螺紋圓柱銷)，如圖1b所示。(2)傳遞橫向力和轉(zhuǎn)矩使用圓柱銷或圓錐銷可傳遞不大的橫向力或轉(zhuǎn)矩，如圖2所示。圓柱孔需鉸制，依靠過盈配合而聯(lián)接緊固。(3)作安全裝置中的被切斷零件如圖2所示在傳遞橫向力或轉(zhuǎn)矩過載時，銷就會被剪斷，從而保護了聯(lián)接件，這種銷稱為安全銷。安全銷可用于傳動裝置的過載保護，如安全聯(lián)軸器等過載時的被剪斷零件。本章小結(jié)1．鍵連接的功用及類型。2．平鍵連接的特點和種類。3．半圓鍵連接、花鍵連接、楔鍵連接的特點。4．銷連接的功用及銷的類型。作業(yè)p128練習1—4p130練習1，2第十二章軸承（4課時）教學目標1、了解軸承的功用及分類2、了解滾動軸承的安裝、潤滑與密封3、理解軸瓦的結(jié)構(gòu)4、掌握滾動軸承的結(jié)構(gòu)組成、代號及類型選擇5、掌握滑動軸承的結(jié)構(gòu)、特點及潤滑教學重點難點滾動軸承的結(jié)構(gòu)組成、代號及類型選擇。第一節(jié)滾動軸承一、滾動軸承的結(jié)構(gòu)滾動軸承的類型調(diào)心球軸承推力球軸承調(diào)心滾子軸承深溝球軸承推力調(diào)心滾子軸承角接觸球軸承圓錐滾子軸承推力圓柱滾子軸承雙列深溝球軸承圓柱滾子軸承三、滾動軸承的代號1．基本代號表示軸承的基本類型、結(jié)構(gòu)和尺寸。軸承類型代號尺寸系列代號由兩位數(shù)字組成，前一位數(shù)字為寬（高）度系列代號，后一位數(shù)字為直徑系列代號。寬（高）度系列代號：表示內(nèi)、外徑相同而寬（高）度不同的軸承系列。直徑系列代號：表示內(nèi)徑相同而具有不同外徑的軸承系列。對于向心軸承用寬度系列代號，代號有8、0、1、2、3、4、5和6，寬度尺寸依次遞增；對于推力軸承用高度系列代號，代號有7、9、1和2，高度尺寸依次遞增。直徑系列代號有7、8、9、0、1、2、3、4和5，其外徑尺寸按序由小到大排列。在軸承代號中，軸承類型代號和尺寸系列代號以組合代號的形式表達。在組合代號中，軸承類型代號“0”省略不表示；除3類軸承外，尺寸系列代號中的寬度系列代號“0”省略不表示。內(nèi)徑代號一般由兩位數(shù)字表示，并緊接在尺寸系列代號之后標寫。內(nèi)徑d≥10mm的滾動軸承內(nèi)徑代號2．前置代號和后置代號軸承代號的補充，只有在軸承的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸、公差、技術(shù)要求等有所改變時才使用，一般情況下可部分或全部省略，其詳細內(nèi)容請查閱《機械設(shè)計手冊》中相關(guān)標準規(guī)定。3．滾動軸承代號示例四、滾動軸承類型的選擇1、考慮承受載荷的大小、方向和性質(zhì)①載荷小而平穩(wěn)時，可選用球軸承；載荷大而有沖擊時，選用滾子軸承。②軸承僅受徑向載荷時，可選用徑向接觸軸承，當僅受軸向載荷時，可選用推力軸承。③軸承同時承受徑向載荷和軸向載荷時，應(yīng)根據(jù)徑向和軸向載荷的相對值來選?。篴．以徑向載荷為主時可選用深溝球軸承（60000型）或接觸角不大的角接觸球軸承（70000型）及圓錐滾子軸承（30000型）；b．當與徑向載荷相比軸向載荷較大時，可采用接觸角較大的角接觸球軸承（70000AC型）及圓錐滾子軸承（30000B型）；c．當軸向載荷比徑向載荷大很多時，可選用徑向接觸軸承和推力軸承的組合結(jié)構(gòu)。2、考慮軸承的轉(zhuǎn)速①當軸承的尺寸和精度相同時，球軸承的極限轉(zhuǎn)速比滾子軸承高，所以球軸承宜用于轉(zhuǎn)速高的軸上。②受軸向載荷較大的高速軸，最好選用角接觸球軸承，而不選用推力球軸承，因為轉(zhuǎn)速高時滾子離心慣力很大，會使推力軸承工作條件惡化。3、考慮某些特殊要求當跨距較大，軸的彎曲變形大或多支點軸，則可選用調(diào)心性能好的“自位軸承”。4、考慮經(jīng)濟性同一類型尺寸的軸承，精度等級不同，價格相差很大，公差等級0級為標準級，價格最為便宜，而2級最貴。因此在滿足工作要求的條件下盡量選用精度較低的軸承，另外球軸承較滾子軸承相對價格低；球面軸承最貴。五、滾動軸承的安裝、潤滑與密封1．滾動軸承的軸向固定一般情況下，滾動軸承的內(nèi)圈裝在被支承軸的軸頸上，外圈裝在軸承座（或機座）孔內(nèi)。滾動軸承安裝時，對其內(nèi)、外圈都要進行必要的軸向固定，以防止運轉(zhuǎn)中產(chǎn)生軸向竄動。2．滾動軸承的潤滑目的：減少摩擦阻力、降低磨損、緩沖吸振、冷卻和防銹。脂潤滑油潤滑固體潤滑3．滾動軸承的密封目的：防止灰塵、水份、雜質(zhì)等侵入軸承和阻止?jié)櫥瑒┑牧魇А＝佑|式密封非接觸式密封接觸式密封非接觸式密封非接觸式密封毛氈圈密封皮碗密封間隙密封曲路密封：徑向、軸向六、滾動軸承的公差與配合與滾動軸承內(nèi)孔配合的軸頸直徑選取基孔制中軸的公差帶與滾動軸承外孔配合的外殼孔孔徑選取基軸制中孔的公差帶滾動軸承配合的圖樣標注（p143圖12——9）軸承內(nèi)孔與軸的配合只注軸的公差帶代號。軸承外徑與外殼孔的配合只注外殼孔的公差帶代號。第二節(jié)滑動軸承一、滑動軸承的結(jié)構(gòu)特點徑向滑動軸承（承受徑向載荷）止推滑動軸承（承受軸向載荷）徑向止推滑動軸承（承受徑向載荷和軸線載荷）優(yōu)點：運轉(zhuǎn)平穩(wěn)可靠，徑向尺寸小，承載能力大，抗沖擊能力強，能獲得很高的旋轉(zhuǎn)精度，可實現(xiàn)液體潤滑以及能在較惡劣的條件下工作。二、滑動軸承的潤滑滑動軸承潤滑的目的在于減小摩擦和磨損，降低功率消耗。潤滑劑還可起到冷卻、防銹和吸振的作用。潤滑劑的選擇直接影響到上述效果。(1)潤滑劑種類潤滑劑分為：液體（潤滑油）、半固體（潤滑脂）、固體。(2)潤滑方法和潤滑裝置按供油方式不同可分為間歇潤滑和連續(xù)潤滑。間歇潤滑是利用油壺或油槍，靠手工定時通過軸承油孔加油、油脂，為避免加油時污物進入軸承，可在油孔上裝壓注油杯和旋蓋式脂杯動壓軸承常用的供油方式本章小結(jié)1．軸承的功用及分類。2．滾動軸承的結(jié)構(gòu)組成。3．滾動軸承的代號。4．滾動軸承類型的選擇。5．滾動軸承的密封。6．滑動軸承的類型、結(jié)構(gòu)、特點及潤滑。7．軸瓦的結(jié)構(gòu)。作業(yè)p138練習1—4p143練習1—4p147練習1，2第十三章聯(lián)軸器、離合器和制動器（4課時）教學目標1、了解聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)、特點及應(yīng)用2、了解制動器的結(jié)構(gòu)、特點及應(yīng)用3、理解離合器的結(jié)構(gòu)、特點及應(yīng)用4、掌握聯(lián)軸器和離合器的主要功用及區(qū)別教學重點難點重點：聯(lián)軸器和離合器的主要功用及區(qū)別。難點：聯(lián)軸器、制動器、離合器的結(jié)構(gòu)、特點及工作原理第一節(jié)聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)、特點及應(yīng)用作用：機械傳動中的常用部件，用來連接兩傳動軸，使其一起轉(zhuǎn)動并傳遞轉(zhuǎn)矩，有時也可作為安全裝置。常用聯(lián)軸器可分為兩大類：剛性聯(lián)軸器、撓性聯(lián)軸器一、剛性聯(lián)軸器剛性聯(lián)軸器是通過若干剛性零件將兩軸聯(lián)接在一起，可分為固定式和可移式兩類。這類聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡單、成本較低，但對中性要求高，一般用于平穩(wěn)載荷或只有輕微沖擊的場合。(1)剛性固定式聯(lián)軸器剛性固定式聯(lián)軸器有凸緣式和套筒式等。①凸緣聯(lián)軸器如圖9.33所示，凸緣聯(lián)軸器由兩個帶凸緣的半聯(lián)軸器用鍵分別和兩軸聯(lián)在一起，再用螺栓把兩半聯(lián)軸器聯(lián)成一體。凸緣聯(lián)軸器有兩種對中方法：一種是用半聯(lián)軸器結(jié)合端面上的凸臺與凹槽相嵌合來對中（圖9.33a），另一種是用鉸制孔用螺栓對中（圖9.33b）。②套筒聯(lián)軸器套筒聯(lián)軸器是用聯(lián)接零件如鍵（圖9.34a）或銷（圖9.34b）將兩軸軸端的套筒和兩軸聯(lián)接起來以傳遞轉(zhuǎn)矩。當用銷釘作聯(lián)接件時，若按過載時銷釘被剪斷的條件設(shè)計，這種聯(lián)軸器可作安全聯(lián)軸器，以避免薄弱環(huán)節(jié)零件受到損壞。剛性聯(lián)軸器的特點：優(yōu)點：構(gòu)造簡單，價格較低，對中精度高（如果機器本身要求兩軸嚴格對中，則采用剛性聯(lián)軸器有其優(yōu)點）缺點：①不能補償兩軸的偏斜和位移，對兩軸的對中要求較高。當工作中兩軸產(chǎn)生偏斜和位移時，將會產(chǎn)生難以估計的附加載荷。②完全是由剛性元件組成，緩沖、吸振能力差。二、撓性聯(lián)軸器可以補償被聯(lián)接兩軸間的位移，常用的有無彈性元件聯(lián)軸器、有彈性元件聯(lián)軸器等。1、滑塊聯(lián)軸器如圖9.35所示的滑塊聯(lián)軸器，它由兩個帶徑向通的半聯(lián)軸器1、3和一個兩面具有相互垂直的凸榫的中間滑塊2所組成，滑塊2上的凸榫分別和兩個半聯(lián)軸器1、3的凹槽相嵌合，構(gòu)成移動副，故可補償兩軸間的偏移。為減少磨損、提高壽命和效率，在榫槽間需定期施加潤滑劑。當轉(zhuǎn)速較高時，由于中間浮動盤的偏心將會產(chǎn)生較大的離心慣性力，給軸和軸承帶來附加載荷，所以只適用于低速、沖擊小的場合。2、萬向聯(lián)軸器如圖9.36所示的萬向聯(lián)軸器，它由兩個萬向接頭1和3及一個十字銷2通過剛性鉸接而構(gòu)成，故又稱鉸鏈聯(lián)軸器。它廣泛用于兩軸中心線相交成較大角度（可達45°）的聯(lián)接。萬向聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)緊湊、維護方便，廣泛用于汽車、拖拉機、切削機床等機器的傳動系統(tǒng)中。齒輪聯(lián)軸器（圖15—7）是由兩個具有外齒的半聯(lián)軸器和兩個具有內(nèi)齒的外殼組成。半聯(lián)軸器分別裝在兩軸上，用鍵聯(lián)接，外齒與外殼上的內(nèi)齒嚙合，傳遞轉(zhuǎn)矩，而兩殼在凸緣處用螺栓聯(lián)接。如圖所示，由于制造時，嚙合齒間留出了較大的間隙，并將外齒的齒頂作成球面（并作成鼓形齒）。所以，具有補償兩軸之間綜合位移的能力。見（圖15—3）（即允許兩軸產(chǎn)生任何相對位移）。特點：傳遞轉(zhuǎn)矩的能力大（原因是多對齒同時工作）。在重型機械中應(yīng)用廣泛。彈性套柱銷聯(lián)軸器兩半聯(lián)軸器之間用套有彈性套的柱銷聯(lián)接，彈性套通常用橡膠制造，具有良好的彈性。而柱銷是鋼的。特點：允許少量的軸向位移、徑向位移和角位移（即綜合位移）適用于：啟動頻繁，變載荷下的軸的聯(lián)接。（實際中，最常用）5、彈性柱銷聯(lián)軸器兩半聯(lián)軸器之間用非金屬的柱銷聯(lián)接，通常，柱銷用尼龍制造，具有一定彈性。特點：結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，維修方便，允許有較大的軸向位移。（注：應(yīng)用較廣的彈性聯(lián)軸器為以上兩種。）第二節(jié)離合器的結(jié)構(gòu)、特點及應(yīng)用離合器的種類很多，常用的有牙嵌式離合器、摩擦式離合器和超越離合器。嵌入式離合器依靠齒的嵌合來傳遞轉(zhuǎn)矩，摩擦式離合器則依靠工作表面的摩擦力來傳遞轉(zhuǎn)矩，超越離合器可使同一軸上有兩種不同的轉(zhuǎn)速，從動件可以超越主動件。一、嚙合式離合器如圖所示，嚙合式離合器主要由兩個端面帶有牙齒的套筒所組成。其中，一個半離合器用鍵和螺釘固定在主動軸上，另一個半離合器則用導(dǎo)向平鍵（或花鍵）與從動軸構(gòu)成動聯(lián)接，利用操縱機構(gòu)可使其沿軸向移動來實現(xiàn)離合器的結(jié)合和分離。1、2—半離合器3—對中環(huán)4—滑環(huán)嚙合式離合器結(jié)構(gòu)簡單，兩軸聯(lián)接后無相對運動，但在接合時有沖擊，只能在低速或停車狀態(tài)下接合，否則容易將齒打壞。二、齒形離合器利用內(nèi)外齒組成嵌合副的離合器，操作方便，多用于機床變速箱中三、摩擦式離合器根據(jù)摩擦表面形狀不同，摩擦式離合器可分為圓盤式、圓錐式和多片式等類型。前兩種結(jié)構(gòu)簡單，但傳遞轉(zhuǎn)矩的能力較小。在機器中，尤其是在金屬切削機床中，廣泛使用多片式摩擦離合器。摩擦式離合器的優(yōu)點是：在運轉(zhuǎn)過程中能平穩(wěn)地離合；當從動軸發(fā)生過載時，離合器摩擦表面之間發(fā)生打滑，因而能保護其他零件免于損壞。摩擦式離合器的缺點是：摩擦表面之間存在相對滑動，以致發(fā)熱較高，磨損較大。四、超越離合器圖9.41所示為一單向超越離合器，主要由星輪1、外環(huán)2、滾柱3、頂桿4及彈簧5等組成。星輪1通過鍵與軸6聯(lián)接，外環(huán)2通常做成一個齒輪，空套在星輪上，在星輪的三個缺口內(nèi)，各裝有一個滾柱3，每個滾柱又被彈簧5、頂桿4推向外環(huán)和星輪的缺口所形成的楔縫中。當外環(huán)以慢速逆時針轉(zhuǎn)動時，若軸6由另外一個快速電動機帶動，也作逆時針方向快速旋轉(zhuǎn)，則此時星輪1將由軸6帶動沿逆時針方向高速回轉(zhuǎn)。由于星輪的轉(zhuǎn)速高于外環(huán)，使?jié)L柱3從楔縫中回松，此時，外環(huán)2與星輪1便帶動軸6旋轉(zhuǎn)時，滾柱3又被楔緊在外環(huán)與星輪之間，外環(huán)仍作慢速旋轉(zhuǎn)。這種星輪（從動件）的轉(zhuǎn)速可以超越外環(huán)（主動件）的轉(zhuǎn)速的特性常應(yīng)用在機床、汽車和飛機等傳動裝置中。第三節(jié)制動器的結(jié)構(gòu)、特點及應(yīng)用作用：利用摩擦力矩來降低機器運動部件的轉(zhuǎn)速或使其停止回轉(zhuǎn)。閘帶式為了增強摩擦制動作用，在制動鋼帶2上可以襯墊石棉、橡膠或帆布等。當杠桿3上作用外力后，即可收緊制動帶，靠制動輪間的摩擦力來制動。二、內(nèi)漲式制動器1、8－銷軸2、7－制動蹄3－摩擦片4－泵5－彈簧6－制動輪制動時，壓力油進入油缸4，推動左右兩活塞移動，在活塞力的作用下，兩制動蹄向外擺動，壓緊在制動輪的內(nèi)表面上，實現(xiàn)制動。油路卸壓后，彈簧5使兩制動蹄與兩制動輪分離，制動器處于松開狀態(tài)。這種制動器結(jié)構(gòu)緊湊，廣泛用于各種車輛以及結(jié)構(gòu)尺寸受限制的機械中。外抱塊式制動器1—制動輪2—閘瓦塊3—主彈簧4—制動臂5—推桿6—松閘器特點：制動和開啟迅速、尺寸小，質(zhì)量輕，但制動時沖擊大，不適用于制動力矩大和需要頻繁啟動的場合。本章小結(jié)1．聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)、特點及應(yīng)用。2．離合器的結(jié)構(gòu)、特點及應(yīng)用。3．聯(lián)軸器和離合器的主要功用及區(qū)別。4．制動器的結(jié)構(gòu)、特點及應(yīng)用。作業(yè)p154練習1—4第十四章液壓傳動（26課時）教學目標1、理解液壓傳動系統(tǒng)的壓力與流量2、理解簡單液壓系統(tǒng)回路分析3、掌握液壓傳動的基本原理及組成。4、掌握液壓元件的分類、基本結(jié)構(gòu)、基本工作原理、應(yīng)用特點和圖形符號5、掌握液壓系統(tǒng)基本回路的應(yīng)用教學重點與難點1、液壓傳動的工作原理、工作特性。2、液壓元件的分類、基本結(jié)構(gòu)、基本工作原理、應(yīng)用特點和圖形符號3、液壓系統(tǒng)基本回路的應(yīng)用第一節(jié)液壓傳動的基本原理及組成液壓傳動的基本原理圖10.1是常見的液壓千斤頂?shù)墓ぷ髟韴D。它由手動柱塞泵和液壓缸以及管路、管接頭等構(gòu)成一個密封的連通器，其間充滿著油液。關(guān)閉放油閥8，向上提起杠桿手柄1，活塞3隨之上升，油腔4密封容積增大，產(chǎn)生局部真空，油箱6中的油液在大氣壓作用下，推開單向閥5中的鋼球并通過吸油管道進入油腔4，實現(xiàn)吸油（圖10.1b）；當杠桿手柄1下壓時，活塞3隨之下移，油腔4密封容積減小，油液受到外力擠壓產(chǎn)生壓力，單向閥5關(guān)閉，單向閥7的鋼球被頂開，油液壓入油腔10，實現(xiàn)壓油（圖10.1c）。然后推動活塞11和重物上移。反復(fù)提壓杠桿手柄1，能不斷地實現(xiàn)吸油和壓油，壓力油將不斷被壓入油腔10，使活塞和重物不斷上移，達到起重的目的。若將放油閥8旋轉(zhuǎn)90°，油腔中的油液在重物G的作用下，流回油箱，活塞11就下降并恢復(fù)到原位。通過對液壓千斤頂工作過程的分析可知，液壓傳動的工作原理是以油液作為工作介質(zhì)，依靠密封容積的變化來傳遞運動，依靠油液內(nèi)部的壓力來傳遞動力。液壓傳動裝置實質(zhì)上是一種能量轉(zhuǎn)換裝置，即實現(xiàn)機械能→液壓能→機械能的能量轉(zhuǎn)換。二、液壓傳動系統(tǒng)的組成由上例可知，一般液壓傳動系統(tǒng)除油液外，應(yīng)由下列幾個部分組成（以圖10.1為例）。1、動力部分（液壓泵）將輸入的機械能轉(zhuǎn)換為液壓能，是系統(tǒng)的能源。如1、2、3、5、7組成的手動柱塞泵。2、執(zhí)行部分（液壓缸或液壓馬達）將液壓能轉(zhuǎn)換為機械能，輸出直線運動或旋轉(zhuǎn)運動。如11、12組成的液壓缸。3、控制部分（控制閥）控制液體壓力、流量和方向。如各種壓力閥、流量閥和換向閥。4、輔助部分（油箱、管路等）輸送液體、儲存液體、過濾液體、密封等，以保證液壓系統(tǒng)正常工作所必需的部分。如油箱、油管、管接頭、濾油器等。三、液壓元件的圖形符號圖10.2a為磨床工作臺液壓系統(tǒng)工作原理圖，稱為結(jié)構(gòu)簡圖，這種圖直觀性強，較易理解，但圖形復(fù)雜，難以繪制。為了簡化液壓系統(tǒng)圖的繪制，世界各國都制定了一整套液壓元件的圖形符號，我國也制定了液壓系統(tǒng)圖形符號(GB/T786.1—2001)。圖10.2b為用圖形符號繪制的工作原理圖，顯然圖形符號繪制方便，圖面清晰簡潔。四、液壓傳動的應(yīng)用特點易于獲得很大的力和力矩調(diào)速范圍大，易實現(xiàn)無級調(diào)速質(zhì)量輕，體積小，動作靈敏傳動平穩(wěn)，易于頻繁換向易于實現(xiàn)過載保護便于采用電液聯(lián)合控制以實現(xiàn)自動化液壓元件能夠自動潤滑，元件的使用壽命長液壓元件易于實現(xiàn)系列化、標準化、通用化傳動效率較低液壓系統(tǒng)產(chǎn)生故障時，不易找到原因，維修困難為減少泄漏，液壓元件的制造精度要求較高第二節(jié)液壓傳動系統(tǒng)的壓力與流量一、壓力的形成及傳遞1．壓力的概念油液的壓力是由油液的自重和油液受到外力作用所產(chǎn)生的。壓強——油液單位面積上承受的作用力，在工程中習慣稱為壓力。2．液壓系統(tǒng)壓力的建立活塞被壓力油推動的條件：3．液壓系統(tǒng)及元件的公稱壓力額定壓力——液壓系統(tǒng)及元件在正常工作條件下，按試驗標準連續(xù)運轉(zhuǎn)的最高工作壓力。過載——工作壓力超過額定壓力。額定壓力應(yīng)符合公稱壓力系列。4．靜壓傳遞原理（帕斯卡原理）靜止油液中任意一點所受到的各個方向的壓力都相等，這個壓力稱為靜壓力油液靜壓力的作用方向總是垂直指向承壓表面密閉容器內(nèi)靜止油液中任意一點的壓力如有變化，其壓力的變化值將傳遞給油液的各點，且其值不變。這稱為靜壓傳遞原理，即帕斯卡原理5．靜壓傳遞原理（帕斯卡原理）在液壓傳動中的應(yīng)用【例1】上圖液壓千斤頂?shù)膲河瓦^程中，柱塞泵活塞1的面積A1=1.13×10-4m2，液壓缸活塞2的面積A2=9.62×10-4m2，壓油時，作用在活塞1上的力F1=5.78×103N。試問柱塞泵油腔3內(nèi)油液壓強p1為多大？液壓缸能頂起多重的重物？二、流量和平均流速1．流量流量——單位時間內(nèi)流過管道某一截面的液體體積。2．平均流速流量平均流速3．液流的連續(xù)性液流連續(xù)性原理——理想液體在無分支管路中作穩(wěn)定流動時，通過每一截面的流量相等。液體在無分支管路中作穩(wěn)定流動時，流經(jīng)管路不同截面時的平均流速與其截面面積大小成反比?！纠?】液壓千斤頂壓油過程中，柱塞泵活塞1的面積A1=1.13×10-4m2，液壓缸活塞2的面積A2=9.62×10-4m2，管路4的截面積A4=1.3×10-5m2?；钊?下壓速度v1為0.2m/s，試求活塞2的上升速度v2和管路內(nèi)油液的平均流速v4。三、壓力損失及其與流量的關(guān)系由靜壓傳遞原理可知，密封的靜止液體具有均勻傳遞壓力的性質(zhì)，即當一處受到壓力作用時，其各處的壓力均相等由于流動液體各質(zhì)點之間以及液體與管壁之間的相互摩擦和碰撞會產(chǎn)生阻力，這種阻礙油液流動的阻力稱為液阻液阻增大，將引起壓力損失增大，或使流量減小四、液壓油的選用牌號←黏度黏度——液體黏性的大小。為了減少漏損，在使用溫度、壓力較高或速度較低時，應(yīng)采用黏度較大的油。為了減少管路內(nèi)的摩擦損失，在使用溫度、壓力較高低或速度較高時，應(yīng)采用黏度較小的油。第三節(jié)液壓動力元件液壓泵——液壓系統(tǒng)的動力元件，它把電動機或其他原動機輸出的機械能轉(zhuǎn)換成液壓能的裝置。其作用是向液壓系統(tǒng)提供壓力油。一、液壓泵工作原理1－偏心輪2－柱塞3－泵體4－彈簧5、6－單向閥液壓泵是靠密封容積的變化來實現(xiàn)吸油和壓油的，故可稱為容積泵。其工作過程就是吸油和壓油過程。要保證液壓泵正常工作，必須滿足以下條件：1．應(yīng)具備密封工作容積，并且密封容積應(yīng)能不斷重復(fù)地由小變大，再由大變?。?．要有配油裝置，在吸油過程中必須使油箱與大氣相通，容積減小時向系統(tǒng)壓油。二、液壓泵的類型及圖形符號1．液壓泵的類型按結(jié)構(gòu)：齒輪泵、葉片泵、柱塞泵、螺桿泵按輸油方向：單向泵、雙向泵按輸出流量：定量泵、變量泵按額定壓力：低壓泵、中壓泵、高壓泵2．液壓泵的圖形符號單向定量泵雙向定量泵單向變量泵雙向變量泵三、常用液壓泵1．齒輪泵：外嚙合齒輪泵和內(nèi)嚙合齒輪泵齒輪旋轉(zhuǎn)時，由于A腔輪齒不斷脫開嚙合，使密封容積逐漸增大，形成局部真空，從油箱中吸入油，隨著齒輪旋轉(zhuǎn)，油液被帶到B腔。由于B腔的輪齒逐漸進入嚙合，故密封容積不斷減小，從而使齒槽間的油液被逐漸擠出，當齒輪不斷旋轉(zhuǎn)時，齒輪泵連續(xù)不斷地重復(fù)吸油和壓油的過程，不斷向系統(tǒng)供油。葉片泵：單作用式葉片泵和雙作用式葉片泵雙作用式葉片泵工作原理圖雙作用式葉片泵工作原理：轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，葉片在離心力和壓力油作用下尖部緊貼在定子內(nèi)表面上，兩個葉片與轉(zhuǎn)子、定子內(nèi)表面所構(gòu)成的工作容積先由小到大吸油，再由大到小排油，葉片旋轉(zhuǎn)一周完成吸油、壓油各兩次。3．柱塞泵：徑向柱塞泵（淘汰）和軸向柱塞泵1－配流盤2－缸體3－柱塞4－斜盤柱塞在缸體內(nèi)作往復(fù)運動，工作容積增大時吸油，減小時排油。4．螺桿泵：轉(zhuǎn)子式容積泵和回轉(zhuǎn)式容積泵單螺桿泵結(jié)構(gòu)螺桿每轉(zhuǎn)一周，密封腔內(nèi)的液體向前推進一個螺距，隨著螺桿連續(xù)轉(zhuǎn)動，液體以螺旋形方式從一個密封腔壓向另一個密封腔，最后擠出泵體。液壓泵的比較與選擇應(yīng)用場合液壓泵的選擇一般負載小、功率低的機床設(shè)備齒輪泵或雙作用式葉片泵精度較高的機床（如磨床）螺桿泵或雙作用式葉片泵負載大、功率大的機床（如龍門刨、拉床等）柱塞泵機床輔助裝置（如送料、夾緊等）齒輪泵第四節(jié)液壓執(zhí)行元件液壓缸——液壓系統(tǒng)中的執(zhí)行元件，將液壓能轉(zhuǎn)換為直線（或旋轉(zhuǎn)）運動形式的機械能，輸出運動速度和力，結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠。液壓缸類型及圖形符號二、液壓缸典型結(jié)構(gòu)1．活塞式液壓缸雙作用雙活塞桿式液壓缸1－缸體2－活塞3－活塞桿4－工作臺雙作用雙活塞桿式液壓缸的工作特點1）液壓缸兩腔的活塞桿直徑d和活塞有效作用面積A通常相等。當左、右兩腔相繼進入壓力油時，若流量qv及壓力p相等，則活塞（或缸體）往返運動的速度（v1與v2）及兩個方向的液壓推力（F1與F2）相等。2）缸體固定的其工作臺往復(fù)運動范圍為活塞有效行程的3倍，占地面積較大，常用于小型設(shè)備；活塞桿固定的工作臺往復(fù)運動的范圍為活塞有效行程的2倍，占地面積較小，常用于中、大型設(shè)備。雙作用單活塞桿式液壓缸結(jié)構(gòu)特點：活塞的一端有桿，而另一端無桿，活塞兩端的有效作用面積不等。實現(xiàn)機床的較大負載，但慢速工作進給和空載時快速退回。缸體固定活塞桿固定（活塞桿帶動工作臺移動）（缸體帶動工作臺移動）雙作用單活塞桿式液壓缸的工作特點1）工作臺往復(fù)運動速度不相等。2）活塞兩方向的作用力不相等。工作臺慢速運動時，活塞獲得的推力大；工作臺作快速運動時，活塞獲得的推力小。3）可作差動連接。2．其他液壓缸簡介柱塞式液壓缸特點：1）缸體內(nèi)壁與柱塞不接觸，不需要精加工。因此，行程較長時，宜采用柱塞式液壓缸。2）柱塞常做成空心的，可以減輕重量，防止柱塞下垂（水平放置時），降低密封裝置的單面磨損。成對使用的柱塞式液壓缸：得到大行程的雙向運動。伸縮缸又稱多級缸，由兩級或多級活塞缸套裝而成，前一級活塞缸的活塞就是后一級活塞缸的缸筒。收縮后液壓缸的總長較短，結(jié)構(gòu)緊湊，適用于安裝空間受到限制而行程要求很長的場合。齒條活塞缸由帶有齒條桿的雙活塞缸和齒輪齒條機構(gòu)所組成，活塞的往復(fù)移動經(jīng)齒輪齒條機構(gòu)變成齒輪軸的往復(fù)轉(zhuǎn)動。多用于自動線、組合機床等的自動轉(zhuǎn)位或分度機構(gòu)中。3．液壓缸的密封包括固定件的靜密封和運動件的動密封。間隙密封依靠運動件之間很小的配合間隙來保證密封的。摩擦力小，內(nèi)泄漏量大，密封性能差且加工精度要求高，只適用于低壓、運動速度較快的場合。密封圈密封密封圈通常是用耐油橡膠壓制而成，它通過本身的受壓彈性變形來實現(xiàn)密封。1－前端蓋2－活塞3－缸體4－后端蓋a－動密封b－靜密封支承環(huán)密封環(huán)壓環(huán)4．液壓缸的緩沖目的：防止活塞在行程終了時，由于慣性力的作用與端蓋發(fā)生撞擊，影響設(shè)備的使用壽命。原理：當活塞將要達到行程終點，接近端蓋時，增大回油阻力，以降低活塞的的運動速度，從而減小和避免對活塞的撞擊。5．液壓缸的排氣液壓系統(tǒng)中的油液如果混有空氣將會嚴重地影響工作部件的平穩(wěn)性，為了便于排除積留在液壓缸內(nèi)的空氣，油液最好從液壓缸的最高點進入和排出。對運動平穩(wěn)性較高的液壓缸，常在兩端裝有排氣塞。第五節(jié)液壓控制元件控制閥——為了控制與調(diào)節(jié)液流的方向、壓力和流量，以滿足工作機械的各種要求，就要用控制閥。控制閥又稱液壓閥，簡稱閥。一、方向控制閥控制油液流動方向的閥，可分為單向閥和換向閥兩大類。1．單向閥作用：保證通過閥的液流只向一個方向流動而不能反方向流動。壓力油從進油口p1流入，從出油口p2流出。反向時，因油口p2一側(cè)的壓力油將閥芯緊壓在閥體上，使閥口關(guān)閉，油流不能流動。結(jié)構(gòu)原理圖圖形符號1－控制活塞2－頂桿3－閥芯4－閥體5－彈簧2．換向閥換向閥的結(jié)構(gòu)和工作原理電磁鐵斷電狀態(tài)電磁鐵通電狀態(tài)1－閥體2－復(fù)位彈簧3－閥芯4－電磁鐵5－銜鐵換向閥是借助于閥芯與閥體之間的相對運動來改變油液流動方向的閥類。換向閥的分類按閥芯在閥體的工作位置數(shù)和換向閥所控制的油口通路數(shù)分，換向閥有二位二通、二位三通、二位四通、二位五通、三位四通、三位五通等類型。不同的位數(shù)和通數(shù)，是由閥體上不同的沉割槽和閥芯上臺肩組合形成的。換向閥的符號表示一個換向閥的完整符號應(yīng)具有工作位置數(shù)、通口數(shù)和在各工作位置上閥口的連通關(guān)系、控制方法以及復(fù)位、定位方法等。位：指閥與閥的切換工作位置數(shù)，用方格表示。一位二位三位位與通：“通”指閥的通路口數(shù)，即箭頭“↑”或封閉符號“⊥”與方格的交點數(shù)。三位閥的中格、兩位閥畫有彈簧的一格為閥的常態(tài)位。常態(tài)位應(yīng)繪出外部連接油口（格外短豎線）的方格。換向閥常用的控制方式符號三位換向閥的中位機能三位換向閥的閥芯在閥體中有左、中、右三個工作位置。中間位置可利用不同形狀及尺寸的閥芯結(jié)構(gòu)，得到多種不同的油口連接方式。三位換向閥在常態(tài)位置（中位）時各油口的連通方式稱為中位機能。型號：OP、A、B、T四個通口全部封閉，液壓缸閉鎖，液壓泵不卸荷。型號：HP、A、B、T四個通口全部相通，液壓缸活塞呈浮動狀態(tài)，液壓泵卸荷。型號：Y通口P封閉，A、B、T三個通口相通，液壓缸活塞呈浮動狀態(tài)，液壓泵不卸荷。型號：PP、A、B三個通口相通，通口T封閉，液壓泵與液壓缸兩腔相通，可組成差動回路。型號：M通口P、T相通，通口A、B封閉，液壓缸閉鎖，液壓泵卸荷。二、壓力控制閥用來控制液壓系統(tǒng)中的壓力，或利用系統(tǒng)中的壓力的變化來控制其它液壓元件的動作，簡稱壓力閥。工作原理：利用作用于閥芯上液壓力與彈簧力相平衡的原理。溢流閥作用：溢流和穩(wěn)壓作用，保持液壓系統(tǒng)的壓力恒定限壓保護作用，防止液壓系統(tǒng)過載分類：（1）直動式溢流閥1－閥體2－閥芯3－彈簧4－調(diào)壓螺桿（2）先導(dǎo)式溢流閥1－主閥彈簧2－主閥芯3－阻尼孔4－先導(dǎo)閥5－調(diào)壓彈簧減壓閥作用：降低系統(tǒng)某一支路的油液壓力，使同一系統(tǒng)有兩個或多個不同壓力。減壓原理：利用壓力油通過縫隙（液阻）降壓，使出口壓力低于進口壓力，并保持出口壓力為一定值?？p隙愈小，壓力損失愈大，減壓作用就愈強。分類：（1）直動型減壓閥1－調(diào)壓螺栓2－調(diào)壓彈簧3－閥芯4－閥體（2）先導(dǎo)式減壓閥3．順序閥作用：利用液壓系統(tǒng)中的壓力變化來控制油路的通斷，從而實現(xiàn)某些液壓元件按一定的順序動作。分類：直動型順序閥直動型順序閥先導(dǎo)型順序閥內(nèi)控式外控式結(jié)構(gòu)和工作原理控制油路連接方式（2）先導(dǎo)型順序閥1－調(diào)節(jié)螺母2－調(diào)壓彈簧3－錐閥4－主閥彈簧5－主閥芯壓力繼電器一種將液壓信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕霓D(zhuǎn)換元件。當控制流體壓力達到調(diào)定值時，它能自動接通或斷開有關(guān)電路，使相應(yīng)的電氣元件（如電磁鐵、中間繼電器等）動作，以實現(xiàn)系統(tǒng)的預(yù)定程序及安全保護。一般壓力繼電器都是通過壓力和位移的轉(zhuǎn)換使微動開關(guān)動作，借以實現(xiàn)其控制功能。常用的壓力繼電器有柱塞式、膜片式、彈簧管式和波紋管式等，其中以柱塞式最為常用。三、流量控制閥作用：控制液壓系統(tǒng)中液體的流量，簡稱流量閥。原理：流量閥是通過改變閥口過流斷面積來調(diào)節(jié)通過閥口的流量，從而控制執(zhí)行元件運動速度的控制閥。分類：1．節(jié)流閥節(jié)流閥常用節(jié)流口形式2．調(diào)速閥由減壓閥和節(jié)流閥串聯(lián)而成的組合閥。1－減壓閥閥芯2－節(jié)流閥閥芯3－溢流閥第六節(jié)液壓輔助元件一、過濾器作用：保持油的清潔。安裝在液壓泵的吸油管路上或液壓泵的輸出管路上以及重要元件的前面。通常情況下，泵的吸油口裝粗過濾器，泵的輸出管路上與重要元件之前裝精過濾器。過濾器二、蓄能器儲存壓力油的一種容器，可以在短時間內(nèi)供應(yīng)大量壓力油，補償泄漏以保持系統(tǒng)壓力，消除壓力脈動與緩和液壓沖擊等。三、油管和管接頭1．油管常用的油管有鋼管、銅管、橡膠軟管、尼龍管和塑料管等。固定元件間的油管常用鋼管和銅管，有相對運動的元件之間一般采用軟管連接。2．管接頭用于油管與油管、油管與液壓元件間的連接。油箱作用：除了用于儲油外，還起散熱及分離油中雜質(zhì)和空氣的作用。在機床液壓系統(tǒng)中，可以利用床身或底座內(nèi)的空間作油箱。精密機床多采用單獨油箱1－電動機2－聯(lián)軸器3－液壓泵4－吸油管5－蓋板6－油箱體7－過濾器8－隔板9－回油管10－加油口11－控制閥連接板12－液位計第七節(jié)液壓系統(tǒng)基本回路液壓基本回路——由某些液壓元件和附件所構(gòu)成的能完成某種特定功能的回路。一、方向控制回路在液壓系統(tǒng)中，控制執(zhí)行元件的起動、停止（包括鎖緊）及換向的回路。1．換向回路采用二位四通電磁換向閥的換向回路采用三位四通手動換向閥的換向回路2．鎖緊回路12采用O型中位機能三位四通電磁換向閥的鎖緊回路采用液控單向閥的鎖緊回路二、壓力控制回路利用壓力控制閥來調(diào)節(jié)系統(tǒng)或系統(tǒng)某一部分的壓力的回路。壓力控制回路可以實現(xiàn)調(diào)壓、減壓、增壓、卸荷等功能。1．調(diào)壓回路功用：使液壓系統(tǒng)整體或某一部分的壓力保持恒定或不超過某個數(shù)值。調(diào)壓功能主要由溢流閥完成。1－溢流閥采用溢流閥的調(diào)壓回路采用減壓閥的減壓回路2－減壓閥3－單向閥2．減壓回路3．增壓回路功用：使系統(tǒng)中局部油路或個別執(zhí)行元件的壓力得到比主系統(tǒng)壓力高得多的壓力。4．卸荷回路功用：使液壓泵驅(qū)動電動機不頻繁啟閉，讓液壓泵在接近零壓的情況下運轉(zhuǎn)，以減少功率損失和系統(tǒng)發(fā)熱，延長泵和電動機的使用壽命。三、速度控制回路控制執(zhí)行元件運動速度的回路，一般是采用改變進入執(zhí)行元件的流量來實現(xiàn)的。速度控制回路速度控制回路調(diào)速回路速度換接回路定量泵的節(jié)流調(diào)速回路變量泵的容積調(diào)速回路容積節(jié)流復(fù)合調(diào)速回路進油節(jié)流調(diào)速回路回油節(jié)流調(diào)速回路旁路節(jié)流調(diào)速回路1．調(diào)速回路用于調(diào)節(jié)工作行程速度的回路。進油節(jié)流調(diào)速回路將節(jié)流閥串聯(lián)在液壓泵與液壓缸之間。泵輸出的油液一部分經(jīng)節(jié)流閥進入液壓缸的工作腔，泵多余的油液經(jīng)溢流閥流回油箱。由于溢流閥有溢流，泵的出口壓力pB保持恒定。調(diào)節(jié)節(jié)流閥通流截面積，即可改變通過節(jié)流閥的流量，從而調(diào)節(jié)液壓缸的運動速度?；赜凸?jié)流調(diào)速回路將節(jié)流閥串接在液壓缸與油箱之間。調(diào)節(jié)節(jié)流閥流通面積，可以改變從液壓缸流回油箱的流量，從而調(diào)節(jié)液壓缸運動速度。變量泵的容積調(diào)速回路依靠改變液壓泵的流量來調(diào)節(jié)液壓缸速度的回路。液壓泵輸出的壓力油全部進入液壓缸，推動活塞運動。改變液壓泵輸出油量的大小，從而調(diào)節(jié)液壓缸運動速度。溢流閥起安全保護作用。該閥平時不打開，在系統(tǒng)過載時才打開，從而限定系統(tǒng)的最高壓力。2．速度換接回路使不同速度相互轉(zhuǎn)換的回路。液壓缸差動連接速度換接回路利用液壓缸差動連接獲得快速運動的回路。液壓缸差動連接時，當相同流量進入液壓缸時，其速度提高。圖示用一個二位三通電磁換向閥來控制快慢速度的轉(zhuǎn)換。短接流量閥速度換接回路采用短接流量閥獲得快慢速運動的回路。圖示為二位二通電磁換向閥左位工作，回路回油節(jié)流，液壓缸慢速向左運動。當二位二通電磁換向閥右位工作時（電磁鐵通電），流量閥（調(diào)速閥）被短接，回油直接流回油箱，速度由慢速轉(zhuǎn)換為快速。二位四通電磁換向閥用于實現(xiàn)液壓缸運動方向的轉(zhuǎn)換。串聯(lián)調(diào)速閥速度換接回路采用串聯(lián)調(diào)速閥獲得速度換接的回路。圖示為二位二通電磁換向閥左位工作，液壓泵輸出的壓力油經(jīng)調(diào)速閥A后，通過二位二通電磁換向閥進入液壓缸，液壓缸工作速度由調(diào)速閥A調(diào)節(jié)；當二位二通電磁換向閥右位工作時（電磁鐵通電），液壓泵輸出的壓力油通過調(diào)速閥A，須再經(jīng)調(diào)