1、机电专业通用基础知识机械专业基础知识一机械零部件认识1 . 轴承 是在机械传动过程中起固定和减小载荷摩擦系数的部件。也可以说，当其它机件在轴上彼此产生相对运动时，用来降低动力传递过程中的摩擦系数和保持轴中心位置固定的机件。轴承是当代机械设备中一种举足轻重的零部件。它的主要功能是支撑机械旋转体，用以降低设备在传动过程中的机械载荷摩擦系数。按运动元件摩擦性质的不同，轴承可分为滚动轴承和滑动轴承两类。（1） 滚 针 轴 承 滚 针 轴 承 装 有 细 而 长 的 滚 子 （ 滚 子 长 度 为 直 径 的 310 倍 ， 直 径 一 般 不大 于 5mm） ， 因 此 径 向 结 构 紧 凑 ， 其
2、 内 径 尺 寸 和 载 荷 能 力 与 其 他 类 型 轴 承 相同 时 ， 外 径 最 小 ， 特 别 适 用 于 径 向 安 装 尺 寸 受 限 制 的 支 承 结 构 .滚 针 轴 承 根据 使 用 场 合 不 同 ， 可 选 用 无 内 圈 的 轴 承 或 滚 针 和 保 持 架 组 件 ， 此 时 与 轴 承 相配 的 轴 颈 表 面 和 外 壳 孔 表 面 直 接 作 为 轴 承 的 内 、 外 滚 动 表 面 ， 为 保 证 载 荷 能力 和 运 转 性 能 与 有 套 圈 轴 承 相 同 ， 轴 或 外 壳 孔 滚 道 表 面 的 硬 度 ， 加 工 精 度 和表 面 质 量
3、 应 与 轴 承 套 圈 . 用 途 组 合 滚 针 轴 承 是 由 向 心 滚 针 轴 承 和 推 力 轴 承 部件 组 合 的 轴 承 单 元 ， 其 结 构 紧 凑 体 积 小 ， 旋 转 精 度 高 ， 可 在 承 受 很 高 径 向 负荷 的 同 时 承 受 一 定 的 轴 向 负 荷 。 并 且 产 品 结 构 形 式 多 样 、 适 应 性 广 、 易 于 安装 。 组 合 滚 针 轴 承 广 泛 用 于 机 床 、 冶 金 机 械 、 纺 织 机 械 和 印 刷 机 械 等 各 种 机械 设 备 ， 并 可 使 机 械 系 统 设 计 的 十 分 紧 凑 灵 巧 。 滚 针 轴
4、 承（ 2） 调 心 球 轴 承 调 心 球 轴 承 ： 二 条 滚 道 的 内 圈 和 滚 道 为 球 面 的 外 圈 之 间 ， 装 配 有 鼓 形 滚子 的 轴 承 。 外 圈 滚 道 面 的 曲 率 中 心 与 轴 承 中 心 一 致 ， 所 以 具 有 与 自 动 调 心球 轴 承 同 样 的 调 心 功 能 。 在 轴 、 外 壳 出 现 挠 曲 时 ， 可 以 自 动 调 整 ， 不 增 加 轴承 负 担 。 调 心 滚 子 轴 承 可 以 承 受 径 向 负 荷 及 二 个 方 向 的 轴 向 负 荷 。 调 心 球轴 承 径 向 负 荷 能 力 大 ， 适 用 于 有 重 负
5、 荷 、 冲 击 负 荷 的 情 况 。 内 圈 内 径 是 锥 孔的 轴 承 ， 可 直 接 安 装 。 或 使 用 紧 定 套 、 拆 卸 筒 安 装 在 圆 柱 轴 上 。 保 持 架 使 用钢 板 冲 压 保 持 架 、 聚 酰 胺 成 形 . 调 心 球 轴 承 适 用 于 承 受 重 载 荷 与 冲 击 载 荷 、精 密 仪 表 、 低 噪 音 电 机 、 汽 车 、 摩 托 车 、 冶 金 、 轧 机 、 矿 山 、 石 油 、 造 纸 、水 泥 、 榨 糖 等 行 业 及 一 般 机 械 等 。 调 心 球 轴 承（ 3） 深 沟 球 轴 承 深 沟 球 轴 承 进 口 轴 承
6、 主 要 用 于 承 受 纯 径 向 载 荷 ， 也 可 同 时 承 受 径 向 载 荷和 轴 向 载 荷 。 当 其 仅 承 受 纯 径 向 载 荷 时 ， 接 触 角 为 零 。 当 深 沟 球 轴 承 具 有 较大 的 径 向 游 隙 时 ， 具 有 角 接 触 轴 承 的 性 能 ， 可 承 受 较 大 的 轴 向 载 荷 。 深 沟球 轴 承 的 摩 擦 系 数 很 小 ， 极 限 转 速 也 很 高 ， 特 别 是 在 轴 向 载 荷 很 大 的 高 速运 转 工 况 下 ， 深 沟 球 轴 承 比 推 力 球 轴 承 更 有 优 越 性 。 深 沟 球 轴 承 是 最 具 代 表
7、性 的 滚 动 轴 承 ， 用 途 广 泛 。 适 用 于 高 转 速 甚 至 极 高 转 速 的 运 行 ， 而 且 非 常 耐用 ， 无 需 经 常 维 护 。 该 类 轴 承 摩 擦 系 数 小 ， 极 限 转 速 高 ， 结 构 简 单 ， 制 造成 本 低 ， 易 达 到 较 高 制 造 精 度 。 尺 寸 范 围 与 形 式 变 化 多 样 ， 应 用 在 精 密 仪表 、 低 噪 音 电 机 、 汽 车 、 摩 托 车 及 一 般 机 械 等 行 业 ， 是 机 械 工 业 中 使 用 最 为广 泛 的 一 类 轴 承 。 主 要 承 受 径 向 负 荷 ， 也 可 承 受 一
8、定 量 的 轴 向 负 荷 深 沟 球 轴承 可 用 于 变 速 箱 、 仪 器 仪 表 、 电 机 、 家 用 电 器 、 内 燃 机 、 交 通 车 辆 、 农 业 机械 、 建 筑 机 械 、 工 程 机 械 等 选 取 较 大 的 径 向 游 隙 时 轴 向 承 载 能 力 增 加 ， 承 受 纯 径 向 力 时 接 触 角 为 零 。有 轴 向 力 作 用 时 ， 接 触 角 大 于 零 。 一 般 采 用 冲 压 浪 形 保 持 架 ， 车 制 实 体 保 持架 ， 有 时 也 采 用 尼 龙 架 。 深 沟 球 轴 承 装 在 轴 上 后 ， 在 轴 承 的 轴 向 游 隙 范
9、围 内 ， 可 限 制 轴 或 外 壳 两个 方 向 的 轴 向 位 移 ， 因 此 可 在 双 向 作 轴 向 定 位 。 此 外 ， 该 类 轴 承 还 具 有 一 定的 调 心 能 力 ， 当 相 对 于 外 壳 孔 倾 斜 2 10 时 ， 仍 能 正 常 工 作 ， 但 对 轴 承寿 命 有 一 定 影 响 。 深 沟 球 轴 承 保 持 架 多 为 钢 板 冲 压 浪 形 保 持 架 ， 大 型 轴 承 多采 用 车 制 金 属 实 体 保 持 架 。 深 沟 球 轴 承（ 4） 调 心 滚 子 轴 承 调 心 滚 子 轴 承 是 在 有 二 条 滚 道 的 内 圈 和 滚 道 为
10、 球 面 的 外 圈 之 间 ， 组 装 着鼓 形 滚 子 的 轴 承 。 调 心 滚 子 轴 承 具 有 两 列 滚 子 ， 主 要 承 受 径 一 载 荷 ， 同 时 也 能 承 受 任 一 方向 的 轴 向 载 荷 。 有 高 的 径 向 载 荷 能 力 ， 特 别 适 用 于 重 载 或 振 动 载 荷 下 工 作 ，但 不 能 承 受 纯 轴 向 载 荷 。 该 类 轴 承 外 圈 滚 道 是 球 面 形 ， 故 其 调 心 性 能 良 好 ，能 补 偿 同 轴 度 误 差 。 调 心 滚 子 轴 承 有 两 列 对 称 型 球 面 滚 子 ， 外 圈 有 一 条 共 用 的 球 面
11、 滚 道 ，内 圈 有 两 条 与 轴 承 轴 线 倾 斜 一 角 度 的 滚 道 ， 具 有 良 好 的 调 心 性 能 ， 当 轴 受 力弯 曲 或 安 装 不 同 心 时 轴 承 仍 可 正 常 使 用 ， 调 心 性 随 轴 承 尺 寸 系 列 不 同 而 异 ，一 般 所 允 许 的 调 心 角 度 为 12.5 度 ， 该 类 型 轴 承 的 负 荷 能 力 较 大 ， 除 能 承受 径 向 负 荷 外 轴 承 还 能 承 受 双 向 作 用 的 轴 向 负 荷 ， 具 有 较 好 的 抗 冲 击 能 力 ，一 般 来 说 调 心 滚 子 轴 承 所 允 许 的 工 作 转 速 较
12、 低 。2. 轴是穿在轴承中间或车轮中间或齿轮中间的圆柱形物件，但也有少部分是方型的。轴是支承转动零件并与之一起回转以传递运动、扭矩或弯矩的机械零件。一般为金属圆杆状，各段可以有不同的直径。机器中作回转运动的零件就装在轴上。3. 联 轴 器 属 于 机 械 通 用 零 部 件 范 畴 ， 用 来 联 接 不 同 机 构 中 的 两 根 轴 （ 主 动轴 和 从 动 轴 ） 使 之 共 同 旋 转 以 传 递 扭 矩 的 机 械 零 件 。 在 高 速 重 载 的 动 力 传动 中 ， 有 些 联 轴 器 还 有 缓 冲 、 减 振 和 提 高 轴 系 动 态 性 能 的 作 用 。 联 轴 器
13、 由 两半 部 分 组 成 ， 分 别 与 主 动 轴 和 从 动 轴 联 接 。 一 般 动 力 机 大 轴都 借 助 于 联 轴 器 与 工 作 机 相 联 接 ， 是 机 械 产 品 轴 系 传 动 最 常 用 的 联 接 部 件 。20 世 纪 后 期 国 内 外 联 轴 器 产 品 发 展 很 快 ， 在 产 品 设 计 时 如 何 从 品 种 甚 多 、 性能 各 异 的 各 种 联 轴 器 中 选 用 能 满 足 机 器 要 求 的 联 轴 器 ， 对 多 数 设 计 人 员 来 讲 ，始 终 是 一 个 困 扰 的 问 题 。 常 用 联 轴 器 有 膜 片 联 轴 器 ， 鼓
14、 形 齿 式 联 轴 器 ，万 向 联 轴 器 ， 安 全 联 轴 器 ， 弹 性 联 轴 器 及 蛇 形 弹 簧 联 轴 器 。4. 机械密封是指由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构弹力（或磁力）的作用下以及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。弹力加载机构与辅助密封是金属性纹管的机械密封我们称为金属波纹管密封。在轻型密封中，还有使用橡胶波纹管作辅助密封的，橡胶波纹管弹力有限，一般需要辅以弹簧来满足加载弹力。 “机械密封”通常被人们简称为“机封”。机械密封二. 常用的机械连接方式（一）、机械设备在作业中，要使用各种各样的机器，如起重机、水泵、风机等：机器
15、是由许多构件装配成整体的，构件是机器中运动的单元。各类机器的构造、性能和用途是不一样的，但它们都具有以下三个共同特征：第一，都是由零部件组合而成。第二，具有一定的传动方式，各构件之间具有确定的相对运动。第三，都能利用机械能来完成有用功或转换机械能。同时具有上述三个特征的为机器，如发电机和机床等；只具有前两个特征的称为机构，机构的作用是传递或改变运动，通常为了便于研究和叙述方便，常用“机械”一词作为机器和机构的总称。机械设备通常是一个或几个基本机构所组成。主要常用的是平面连杆机构、凸轮机构和间歇运动机构。（二） 、常用机械的联接1螺纹联接利用螺栓、螺母等零件，把需要相对固定在一起的零件联接在一起
16、，称为螺纹联接。(1)螺纹联接的种类1)螺栓联接它的特点是被联接件上都不用切制螺纹，只需制成光孔。螺栓联接主要用于被联接件都不太厚并能在联接两边进行装配的场合。螺栓联接分普通螺栓联接、铰制孔用螺栓联接和高强螺栓联接三种。普通螺栓联接中，被联接的通孔与螺栓杆间有一定间隙，这种情况螺栓受到拉伸作用。普通螺栓联接加工精度较低，结构简单，装拆方便，应用广。铰制孔螺栓联接中，螺栓的光杆和通孔间采用基孔制过渡配合，这种联接的螺杆工作时党到剪切和挤压作用，主要承受横向载荷。它用于载荷大、冲击严重和要求良好对中的场合，但加工精度高，装配难度大。高强度螺栓的栓体和螺母均用高强度钢材制造，被联接件的螺孔直径一般比
17、螺栓直径大 2mm，安装时，要用力矩扳手对螺栓施以很大的预紧力从而在被联接面间产生很大的摩擦力来传递载荷。可承受拉压和剪切载荷，装配工艺简单。 2)双头螺柱联接双头螺柱联接常用于被联接件之一较厚或为了使结构紧凑必须采用不通孔的场合。双头螺柱螺纹较短的一端旋入被联接件，它不适宜常拆卸。而无螺纹孔的被联接件、螺母及垫圈均可多次装拆。3)螺钉联接螺钉联接不用螺母，它适合用于一个被联接件较厚而不常拆装的场合。4)紧定螺钉联接紧定螺钉联接是用紧定螺钉旋人被联接件之一的螺纹孔中。它是用末端顶紧另一个被联接件，使两零件位置固定，并可传递不太大的力或力矩。5)特殊结构的螺纹联接螺钉与紧定螺钉联接为将机座或机架固定在地基上的地脚螺栓联接。2销联接销的类型销主要用于零件之间的联接与定位。常用的销有圆锥销、圆柱销和开口销。圆柱销和圆锥销的作用，一是定位作用，二是联接并传递转矩，三是安全保护。开口销的作用主要是防止被联接件松脱，如螺纹防松中的开口销防松。
