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漳平电厂2300MW机组燃料运行培训机械原理基础知识制作：刘海南2007年6月机械原理基础知识 一、传动一、传动1 1、带传动、带传动1 1）、特点：以带作中间挠性件、靠摩擦力来工作）、特点：以带作中间挠性件、靠摩擦力来工作2 2）、分类：平行带、三角带、圆形带）、分类：平行带、三角带、圆形带3）、优点：传递较大功率、允许传动比较大、结构较为紧凑；4）、缺点：不能用于中心距较大的传动、效率低、磨损快（3000-5000h）、各部件制造精度要求高。5）、打滑当带在传动中，外载荷引起的旋转力（亦称圆周力）大于带与轮之间的摩擦力时，带将沿轮面发生相对滑动的现象。6）、传动比指两轴回转时，带不发生打滑时的主动轮与从动轮转速之比。i=n2/n12 2、齿轮传动、齿轮传动1 1）、作用：齿轮在机器中是传递动力和运动的零件，）、作用：齿轮在机器中是传递动力和运动的零件，齿轮传动可以完成减速、增速、变向、换向等动作。齿轮传动可以完成减速、增速、变向、换向等动作。2 2）、优点：结构紧凑；适用范围大；传动比恒定不）、优点：结构紧凑；适用范围大；传动比恒定不变；机械效率高；可靠寿命长；轴轴承受压力小。变；机械效率高；可靠寿命长；轴轴承受压力小。3 3）、缺点：安装精度要求高，制造费用较大；不宜）、缺点：安装精度要求高，制造费用较大；不宜作远距离传动。作远距离传动。4 4）、分类：开式）、分类：开式 闭式闭式 两轴平行两轴平行圆柱齿轮圆柱齿轮 两轴相交两轴相交圆锥齿轮圆锥齿轮 两轴相错两轴相错蜗轮与蜗杆蜗轮与蜗杆 直齿圆柱齿轮简称直齿轮。斜齿圆柱齿轮简称斜齿轮。圆锥齿轮分为直齿、斜齿、螺旋齿和人字齿等。5 5）、齿轮术语）、齿轮术语节圆直径节圆直径d d（分度圆直径（分度圆直径d d）连心线连心线O1O2O1O2上两上两相切的圆称为节圆，其直径用相切的圆称为节圆，其直径用d d表示。加工齿轮时，表示。加工齿轮时，作为齿轮轮齿分度的圆称为分度圆，其径用作为齿轮轮齿分度的圆称为分度圆，其径用d d表示。表示。在标准齿轮中，在标准齿轮中，d=d.d=d.节点节点PP在一对啮合齿轮上，两节圆的切点。在一对啮合齿轮上，两节圆的切点。齿顶圆直径齿顶圆直径dada轮齿顶部的圆称为齿顶圆。轮齿顶部的圆称为齿顶圆。齿根圆直径齿根圆直径dfdf齿槽根部的圆称为齿根圆。齿槽根部的圆称为齿根圆。齿距齿距pp在节圆或分度圆上，两个相邻的同侧齿面在节圆或分度圆上，两个相邻的同侧齿面间的弧长称齿距，用间的弧长称齿距，用p p表示；表示；齿厚齿厚ss一个齿轮齿廓间的弧长称齿厚，用一个齿轮齿廓间的弧长称齿厚，用s s表示；表示；槽宽槽宽ee一个齿槽齿廓间的弧长称槽宽，用一个齿槽齿廓间的弧长称槽宽，用e e表示。表示。在标准齿轮中，在标准齿轮中，s=e,p=s+e.s=e,p=s+e.齿高齿高h,h,齿顶高齿顶高ha,ha,齿根高齿根高hfhf齿顶圆与齿根圆的径齿顶圆与齿根圆的径向距离称齿高，用向距离称齿高，用h h表示；齿顶圆与分度圆的径向表示；齿顶圆与分度圆的径向距离称齿顶高，用距离称齿顶高，用haha表示；分度圆与齿根圆的径向表示；分度圆与齿根圆的径向距离称齿根高，用距离称齿根高，用hfhf表示。表示。h=ha+hfh=ha+hf。啮合角、压力角、齿形角啮合角、压力角、齿形角两相啮轮齿齿廓在两相啮轮齿齿廓在p p点点的公法线与两节圆的公切线所夹的锐角称啮合角，的公法线与两节圆的公切线所夹的锐角称啮合角，也称压力角；加工齿轮的原始基本齿条的法向压力也称压力角；加工齿轮的原始基本齿条的法向压力角称齿形角，用角称齿形角，用a a表示。啮合角表示。啮合角=压力角压力角=齿形角齿形角=a=a 6 6）、相啮齿轮的运动关系）、相啮齿轮的运动关系设：设：n n1 1 z z1 1代表主动齿轮每分钟的转数及齿数；代表主动齿轮每分钟的转数及齿数；n n2 2 z z2 2 代表从动齿轮每分钟的转数及齿数；代表从动齿轮每分钟的转数及齿数；i i代表两齿轮的传动比，则：代表两齿轮的传动比，则：i=ni=n1 1/n/n2 2=z=z2 2/z/z1 1 7）、齿轮的尺寸参数关系 若以z表示齿数，则齿轮分度圆圆周总长为：d=zp因此，分度圆直径d=pz/式中z/称为齿轮的模数，用m表示，即m=p/由上式得出：d=m.z即m=d/z从上式可以看出,模数m越大齿轮就越大；模数越小齿轮就越小。其齿距p应相等，因此它们的模数m亦应相等。3、蜗轮蜗杆传动1)、特点：传递空间交错轴（不平行不相交）的运动和功率，两轴投影线夹角一般为90。2）、优点：大传动比（i=70-80）、工作平稳无噪声、可自锁。3）、缺点：传动效率低(50%)、发热大、青铜制蜗轮齿圈较贵重。4）、材料：蜗杆钢（40、45、40Cr）蜗轮铸造锡青铜、铸造铝 青铜、铸铁。4 4、链传动、链传动1 1）、特点：以链条作中间挠性件，靠链节与链轮轮）、特点：以链条作中间挠性件，靠链节与链轮轮齿连续不断的啮合来传递功率，属啮合传动。齿连续不断的啮合来传递功率，属啮合传动。2 2）、优点：两轴中心距可大到）、优点：两轴中心距可大到8M8M；传动效率高达；传动效率高达0.980.98；传动比恒定不变；轴受力较小；结构紧凑。；传动比恒定不变；轴受力较小；结构紧凑。3 3）、缺点：瞬时传动比不恒定；传动平稳性较差；）、缺点：瞬时传动比不恒定；传动平稳性较差；无过载保护；安装精度要求高。无过载保护；安装精度要求高。4 4）、分类：套筒滚子链、齿链）、分类：套筒滚子链、齿链5 5）、应用：螺旋卸煤机起升机构、回转机构。）、应用：螺旋卸煤机起升机构、回转机构。5、液压传动1 1）、概念）、概念是靠液体的运动能量（冲击力、离心是靠液体的运动能量（冲击力、离心力）来实现能量或动力的传递。力）来实现能量或动力的传递。2 2）分类：按工作原理分）分类：按工作原理分 动力式动力式 容积式容积式 按液流循环方式分按液流循环方式分 开式开式 闭式闭式3 3）、主要优点：结构紧凑、重量轻；可无级调速；）、主要优点：结构紧凑、重量轻；可无级调速；运动平稳；换向无撞击和振动；易防过载；操作简运动平稳；换向无撞击和振动；易防过载；操作简单易实现自动化；可自行润滑。单易实现自动化；可自行润滑。4 4）、主要缺点：传动效率低（）、主要缺点：传动效率低（80-90%)32.0MPa32.0MPa。7 7）、完整液压系统五个组成部分）、完整液压系统五个组成部分动力部分、执动力部分、执行部分、控制部分、工作介质、辅助部分。行部分、控制部分、工作介质、辅助部分。8 8）、液压元件：油泵、液压马达、油缸、液压控制）、液压元件：油泵、液压马达、油缸、液压控制阀、油箱、滤油器、管路和附件。阀、油箱、滤油器、管路和附件。6、钢丝绳传动1）、优点：质量轻、强度高、弹性好、能承受冲击载荷；挠性好、使用灵活；高速运行时运转稳定、无噪声；磨损后有毛刺、易检查；断前有预兆。2）、钢丝绳分类：顺绕、绞绕。3）、常见故障：断股、断丝、打结、磨损。4）、安全要求：断股数在捻节节距超过总数10%和钢丝绳径向磨损40%的应更换。二、联接1、螺纹联接1 1）、概念：是利用带有螺纹的零件构成的可拆联接。）、概念：是利用带有螺纹的零件构成的可拆联接。2 2）、分类：三角形、圆形、矩形、梯形、锯齿形）、分类：三角形、圆形、矩形、梯形、锯齿形 单头、双头单头、双头 公制公制6060、英制、英制55 55 外螺纹、内螺纹外螺纹、内螺纹 左旋左旋(逆时针旋入逆时针旋入)、右旋、右旋(顺时针旋入顺时针旋入)单线螺纹单线螺纹 、双线螺纹双线螺纹 螺纹连接件螺纹连接件螺纹连接件螺纹连接件 常用的螺纹连接件有螺栓、双头螺柱、螺钉、螺母常用的螺纹连接件有螺栓、双头螺柱、螺钉、螺母和垫圈等。和垫圈等。2、焊接1）、分类：压力焊（如锻焊、接触焊）熔融焊（如气焊、电弧焊、电渣焊）2）、特点：利用局部加热的方法将被联接件联接成为一个整体，属不可拆卸联接。3）、优点：结构重量轻；节约金属材料；施工简便、操作无强烈噪音；焊接缝的紧密性好；成本低；4）、缺点：有残余应力及变形3、铆接1）、概念铆接是利用具有钉杆和预制头的铆钉，穿过被联接件的预制孔，经铆合而成的，属不可拆卸联接。2）、分类：强固接缝 强密接缝 紧密接缝4、键联接1 1）、概念：联接轴和轴上的转动零件，属可拆联接。）、概念：联接轴和轴上的转动零件，属可拆联接。2 2）、分类：平键）、分类：平键普通、导向、半圆普通、导向、半圆 楔键楔键 花键花键 5 5、销联接、销联接 销在机器中，可起定位与连接作用。销在机器中，可起定位与连接作用。常用的销有圆柱销和圆锥销等。开口销要与六角开常用的销有圆柱销和圆锥销等。开口销要与六角开槽螺母配合使用。它穿过螺母上的槽和螺杆上的孔槽螺母配合使用。它穿过螺母上的槽和螺杆上的孔以防松动以防松动.以下是三种销的模型。以下是三种销的模型。三、主要机械构件1 1、轴、轴组成机器的一个重要零件，支承旋转机械零件。组成机器的一个重要零件，支承旋转机械零件。1 1）、分类：心轴）、分类：心轴只承受弯矩，不承受扭矩。支承零件，只承受弯矩，不承受扭矩。支承零件，受力只发生弯曲变形；受力只发生弯曲变形；传动轴：传递动力和运动。受力发生扭转变形；传动轴：传递动力和运动。受力发生扭转变形；转轴：既支承旋转零件，又传递动力。受力发生弯转轴：既支承旋转零件，又传递动力。受力发生弯曲和扭转变形。曲和扭转变形。2 2）、结构：）、结构：2、轴承1)1)、作用、作用支持心轴或转轴的部件。支持心轴或转轴的部件。2 2）、分类：）、分类：向心向心载荷与轴线方向垂直载荷与轴线方向垂直 推力推力载荷与轴线方向一致载荷与轴线方向一致 滑动滑动由轴承体、轴瓦、轴承衬、润滑及密封由轴承体、轴瓦、轴承衬、润滑及密封 装置等组成。装置等组成。滚动滚动由外圈、内圈、滚动体和保持架组成。由外圈、内圈、滚动体和保持架组成。圆柱滚子轴承圆柱滚子轴承 向心轴承向心轴承 3)3)滚滚滚滚动动动动轴轴轴轴承承承承代代代代号号号号中中中中数数数数字字字字所所所所代代代代表表表表的的的的意意意意义义义义 4）、滚动轴承的结构5）、优点：启动灵活、摩擦阻力小、润滑维修方便；6）、缺点：抗冲击能力差、不能承受重载、高速时有噪音、工作寿命较液体摩擦的滑动轴承短。7 7）、滚动体的分类）、滚动体的分类常见的滚动体有七种形状，如下图所示。常见的滚动体有七种形状，如下图所示。3、齿轮（内容见前面齿轮传动部分）4、联轴器1）、作用用来联接两轴、传递运动和扭矩的部件。2）、分类：固定式、可移式（自位式）。3）、应用高速传动：弹性柱销、尼龙柱销、梅花盘式、液力耦合器；低速传动：十字滑块、齿轮、齿销。5、制动器1 1）、作用）、作用用来使运转设备迅速准确可靠地停止用来使运转设备迅速准确可靠地停止的安全装置，也叫做抱闸。的安全装置，也叫做抱闸。2 2）、分类：闸带制动器、闸瓦制动器（常用）。）、分类：闸带制动器、闸瓦制动器（常用）。3 3）、燃料设备的制动器多是常闭式的双闸瓦制动器，）、燃料设备的制动器多是常闭式的双闸瓦制动器，一般装在减速机的高速轴上。具有结构简单，工作一般装在减速机的高速轴上。具有结构简单，工作可靠的特点。可靠的特点。6、减速器1 1）、是机械设备减速驱动的主体部件，作用是把）、是机械设备减速驱动的主体部件，作用是把电动机的高速低转矩机械能转变成适合机械设备的电动机的高速低转矩机械能转变成适合机械设备的运行的低速大转矩动能。运行的低速大转矩动能。2 2）、优点：结构紧凑、适用广泛、传动比恒定不）、优点：结构紧凑、适用广泛、传动比恒定不变、机械效率高（变、机械效率高（90-98%90-98%）、工作寿命长、轴及轴）、工作寿命长、轴及轴承上所受压力较小。承上所受压力较小。3 3）、分类：圆柱、圆锥、蜗轮蜗杆、圆锥圆柱、）、分类：圆柱、圆锥、蜗轮蜗杆、圆锥圆柱、蜗杆圆柱、摆线针轮蜗杆圆柱、摆线针轮 单级、两级、三级、多级单级、两级、三级、多级4）结构：从设计要求方面来看，零件在机器中，可以起到支承、容纳、传动、配合、连接、安装、定位、密封和防松等一项或几项功用，这是决定零件主要结构的根据。下图是一台减速器，每个零件的功用如图上所示。欢迎批评指正！欢迎批评指正！谢谢谢谢