初A2機械專業基礎知識

2022-03-02 21:57:57 字數 3914 閱讀 4124

機電專業通用基礎知識

一. 機械零部件認識

1 . 軸承是在機械傳動過程中起固定和減小載荷摩擦係數的部件。也可以說,當其它機件在軸上彼此產生相對運動時,用來降低動力傳遞過程中的摩擦係數和保持軸中心位置固定的機件。

軸承是當代機械裝置中一種舉足輕重的零部件。它的主要功能是支撐機械旋轉體,用以降低裝置在傳動過程中的機械載荷摩擦係數。按運動元件摩擦性質的不同,軸承可分為滾動軸承和滑動軸承兩類。

(1) 滾針軸承

滾針軸承裝有細而長的滾子(滾子長度為直徑的3~10倍,直徑一般不大於5mm),因此徑向結構緊湊,其內徑尺寸和載荷能力與其他型別軸承相同時,外徑最小,特別適用於徑向安裝尺寸受限制的支承結構.滾針軸承根據使用場合不同,可選用無內圈的軸承或滾針和保持架元件,此時與軸承相配的軸頸表面和外殼孔表面直接作為軸承的內、外滾動表面,為保證載荷能力和運轉效能與有套圈軸承相同,軸或外殼孔滾道表面的硬度,加工精度和表面質量應與軸承套圈. 用途組合滾針軸承是由向心滾針軸承和推力軸承部件組合的軸承單元,其結構緊湊體積小,旋轉精度高,可在承受很高徑向負荷的同時承受一定的軸向負荷。

並且產品結構形式多樣、適應性廣、易於安裝。組合滾針軸承廣泛用於工具機、冶金機械、紡織機械和印刷機械等各種機械裝置,並可使機械系統設計的十分緊湊靈巧。

滾針軸承

(2) 調心球軸承

調心球軸承:二條滾道的內圈和滾道為球面的外圈之間,裝配有鼓形滾子的軸承。 外圈滾道面的曲率中心與軸承中心一致,所以具有與自動調心球軸承同樣的調心功能。

在軸、外殼出現撓曲時,可以自動調整,不增加軸承負擔。調心滾子軸承可以承受徑向負荷及二個方向的軸向負荷。 調心球軸承徑向負荷能力大,適用於有重負荷、衝擊負荷的情況。

內圈內徑是錐孔的軸承,可直接安裝。或使用緊定套、拆卸筒安裝在圓柱軸上。保持架使用鋼板沖壓保持架、聚醯胺成形.

調心球軸承適用於承受重載荷與衝擊載荷、精密儀表、低噪音電機、汽車、電單車、冶金、軋機、礦山、石油、造紙、水泥、榨糖等行業及一般機械等。

調心球軸承

(3) 深溝球軸承

深溝球軸承進口軸承主要用於承受純徑向載荷,也可同時承受徑向載荷和軸向載荷。當其僅承受純徑向載荷時,接觸角為零。當深溝球軸承具有較大的徑向遊隙時,具有角接觸軸承的效能,可承受較大的軸向載荷 。

深溝球軸承的摩擦係數很小,極限轉速也很高, 特別是在軸向載荷很大的高速運轉工況下,深溝球軸承比推力球軸承更有優越性。深溝球軸承是最具代表性的滾動軸承,用途廣泛。適用於高轉速甚至極高轉速的執行,而且非常耐用,無需經常維護。

該類軸承摩擦係數小,極限轉速高, 結構簡單,製造成本低,易達到較高製造精度。 尺寸範圍與形式變化多樣,應用在精密儀表、低噪音電機、汽車、電單車及一般機械等行業,是機械工業中使用最為廣泛的一類軸承。主要承受徑向負荷,也可承受一定量的軸向負荷深溝球軸承可用於變速箱、儀器儀表、電機、家用電器、內燃機、交通車輛、農業機械、建築機械、工程機械等

選取較大的徑向遊隙時軸向承載能力增加,承受純徑向力時接觸角為零。有軸向力作用時,接觸角大於零。一般採用沖壓浪形保持架,車製實體保持架,有時也採用尼龍架。

深溝球軸承裝在軸上後,在軸承的軸向遊隙範圍內,可限制軸或外殼兩個方向的軸向位移,因此可在雙向作軸向定位。此外,該類軸承還具有一定的調心能力,當相對於外殼孔傾斜2′~10′時,仍能正常工作,但對軸承壽命有一定影響。深溝球軸承保持架多為鋼板沖壓浪形保持架,大型軸承多採用車製金屬實體保持架。

深溝球軸承

(4)調心滾子軸承

調心滾子軸承是在有二條滾道的內圈和滾道為球面的外圈之間,組裝著鼓形滾子的軸承。

調心滾子軸承具有兩列滾子,主要承受徑一載荷,同時也能承受任一方向的軸向載荷。有高的徑向載荷能力,特別適用於過載或振動載荷下工作,但不能承受純軸向載荷。該類軸承外圈滾道是球面形,故其調心效能良好,能補償同軸度誤差。

調心滾子軸承有兩列對稱型球面滾子,外圈有一條共用的球面滾道,內圈有兩條與軸承軸線傾斜一角度的滾道,具有良好的調心效能,當軸受力彎曲或安裝不同心時軸承仍可正常使用,調心性隨軸承尺寸系列不同而異,一般所允許的調心角度為1~2.5度 ,該型別軸承的負荷能力較大,除能承受徑向負荷外軸承還能承受雙向作用的軸向負荷,具有較好的抗衝擊能力,一般來說調心滾子軸承所允許的工作轉速較低。

2. 軸是穿在軸承中間或車輪中間或齒輪中間的圓柱形物件,但也有少部分是方型的。軸是支承轉動零件並與之一起迴轉以傳遞運動、扭矩或彎矩的機械零件。

一般為金屬圓桿狀,各段可以有不同的直徑。機器中作迴轉運動的零件就裝在軸上。

3. 聯軸器屬於機械通用零部件範疇,用來聯接不同機構中的兩根軸(主動軸和從動軸)使之共同旋轉以傳遞扭矩的機械零件。在高速過載的動力傳動中,有些聯軸器還有緩衝、減振和提高軸系動態效能的作用。

聯軸器由兩半部分組成,分別與主動軸和從動軸聯接。一般動力機大 軸

都借助於聯軸器與工作機相聯接,是機械產品軸系傳動最常用的聯接部件。20世紀後期國內外聯軸器產品發展很快,在產品設計時如何從品種甚多、效能各異的各種聯軸器中選用能滿足機器要求的聯軸器,對多數設計人員來講,始終是乙個困擾的問題。常用聯軸器有膜片聯軸器 ,鼓形齒式聯軸器,萬向聯軸器,安全聯軸器,彈性聯軸器及蛇形彈簧聯軸器。

4. 機械密封是指由至少一對垂直於旋轉軸線的端麵在流體壓力和補償機構彈力(或磁力)的作用下以及輔助密封的配合下保持貼合併相對滑動而構成的防止流體洩漏的裝置。彈力載入機構與輔助密封是金屬性紋管的機械密封我們稱為金屬波紋管密封。

在輕型密封中,還有使用橡膠波紋管作輔助密封的,橡膠波紋管彈力有限,一般需要輔以彈簧來滿足載入彈力。 「機械密封」通常被人們簡稱為「機封」。

機械密封

二. 常用的機械連線方式

(一)、機械裝置

在作業中,要使用各種各樣的機器,如起重機、水幫浦、風機等:機器是由許多構件裝配成整體的,構件是機器中運動的單元。各類機器的構造、效能和用途是不一樣的,但它們都具有以下三個共同特徵:

第一,都是由零部件組合而成。

第二,具有一定的傳動方式,各構件之間具有確定的相對運動。

第三,都能利用機械能來完成有用功或轉換機械能。

同時具有上述三個特徵的為機器,如發電機和工具機等;只具有前兩個特徵的稱為機構,機構的作用是傳遞或改變運動,通常為了便於研究和敘述方便,常用「機械」一詞作為機器和機構的總稱。機械裝置通常是乙個或幾個基本機構所組成。主要常用的是平面連桿機構、凸輪機構和間歇運動機構。

(二)、常用機械的聯接

1.螺紋聯接

利用螺栓、螺母等零件,把需要相對固定在一起的零件聯接在一起,稱為螺紋聯接。

(1)螺紋聯接的種類

1)螺栓聯接

它的特點是被聯接件上都不用切製螺紋,只需製成光孔。螺栓聯接主要用於被聯接件都不太厚並能在聯接兩邊進行裝配的場合。螺栓聯接分普通螺栓聯接、鉸制孔用螺栓聯接和高強螺栓聯接三種。

普通螺栓聯接中,被聯接的通孔與螺栓桿間有一定間隙,這種情況螺栓受到拉伸作用。普通螺栓聯接加工精度較低,結構簡單,裝拆方便,應用廣。鉸制孔螺栓聯接中,螺栓的光桿和通孔間採用基孔制過渡配合,這種聯接的螺桿工作時黨到剪下和擠壓作用,主要承受橫向載荷。

它用於載荷大、衝擊嚴重和要求良好對中的場合,但加工精度高,裝配難度大。高強度螺栓的栓體和螺母均用高強度鋼材製造,被聯接件的螺孔直徑一般比螺栓直徑大2mm,安裝時,要用力矩扳手對螺栓施以很大的預緊力從而在被聯接面間產生很大的摩擦力來傳遞載荷。可承受拉壓和剪下載荷,裝配工藝簡單。

2)雙頭螺柱聯接

雙頭螺柱聯接常用於被聯接件之一較厚或為了使結構緊湊必須採用不通孔的場合。雙頭螺柱螺紋較短的一端旋入被聯接件,它不適宜常拆卸。而無螺紋孔的被聯接件、螺母及墊圈均可多次裝拆。

3)螺釘聯接

螺釘聯接不用螺母,它適合用於乙個被聯接件較厚而不常拆裝的場合。

4)緊定螺釘聯接

緊定螺釘聯接是用緊定螺釘旋人被聯接件之一的螺紋孔中。它是用末端頂緊另乙個被聯接件,使兩零件位置固定,並可傳遞不太大的力或力矩。

5)特殊結構的螺紋聯接

螺釘與緊定螺釘聯接為將機座或機架固定在地基上的地腳螺栓聯接。

2.銷聯接

銷的型別銷主要用於零件之間的聯接與定位。常用的銷有圓錐銷、圓柱銷和開口銷。圓柱銷和圓錐銷的作用,一是定位作用,二是聯接並傳遞轉矩,三是安全保護。

開口銷的作用主要是防止被聯接件鬆脫,如螺紋防鬆中的開口銷防鬆。

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