机械基础知识论述

机械制图基本视图机件向基本投影面所得的视图。共有六个视图.主视图（由正面投影，通常位居图纸的主要位置）. 左视图（由左面投影，位于主视图右侧）.右视图（由右面投影，位于主视图左侧）.俯视图（由上方投影，位于主视图下侧）.仰视图（由下方投影，位于主视图上侧）.后视图（由后方投影，位于左视图右侧）。局部视图将机件的某一部分向基本投影面所得的视图。局部放大图将物体的部分结构用较大比例画出的图形，应尽量配置在放大部位的附近。剖视用一个剖切平面完全或局部地剖开机件后所得到的图形。（全剖视、半剖视、局部剖视、斜剖视、旋转剖视、阶梯剖视、复合剖视、移出剖视和重合剖视等）。三等原则长对正；宽平齐；高相等。被测要素平行于投影面时，其投影反映实际形状（线段反映实长，平面反映实际形状）被测要素垂直于投影面时，其投影在垂直方向被聚集到极限（线段被聚集为一点；面积被聚集为一条直线）被测要素倾斜于投影面时，其投影为缩小的类似形。尺寸用特定单位表示长度的数字。基本尺寸设计时给定的尺寸。实际尺寸通过测量所得的尺寸。极限尺寸允许尺寸变化的两个界限值，它以基本尺寸为基数来确定。尺寸偏差简称偏差，某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差。最大极限偏差最大极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差；又称上偏差。最小极限偏差最小极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差；又称下偏差。极限偏差上偏差与下偏差的统称。实际偏差实际尺寸减其基本尺寸所得的代数差。尺寸公差（公差）允许尺寸的变动量，它等于最大极限尺寸与最小极限尺寸之代数差的绝对值。公差是个绝对值；而公差又不允许为零。所以任何关于零公差与负公差的说法都是错误的。直径的尺寸数字前应加符号。半径的尺寸数字前应加符号 R 。间隙配合具有间隙（包括最小间隙为零）的配合。此时，孔的公差带在轴的公差带之上。过盈配合具有过盈（包括最小间隙为零）的配合。此时，孔的公差带在轴的公差带之下。过渡配合可能具有间隙或过盈的配合。此时，孔的公差带与轴的公差带相互交叠。配合公差允许间隙或过盈的变动量。未注公差尺寸（既所谓的“自由尺寸”）这种尺寸并非真正自由，仅在图纸上没有注明公差而已，仍受一定公差的约束。严格的讲，图纸上的尺寸都是有公差要求的。基孔制为了得到松紧程度不同的各种配合，将孔的公差带位置固定不变，而变动轴的公差带位置。基孔制的孔称为基准孔，又可称为配合中的基准件。其下偏差为零。基轴制为了得到松紧程度不同的各种配合，将轴的公差带位置固定不变，而变动孔的公差带位置。基轴制的轴称为基准轴，又可称为配合中的基准件。其上偏差为零。比例实物与图形大小之间的对比；其左边数字表示图形，右边数字表示实物。也就是说当左边数字大于右边数字时，所绘之图为放大图；反之则为缩小图。螺纹的规定画法绘制外螺纹时，外径用粗实线，内径用细实线，端面内径为大于3/4圆的细实线。绘制内螺纹时，内径用粗实线，外径用细实线，端面外径为大于3/4圆的细实线。螺纹终止线用粗实线。螺纹牙形符号和代号标注标准螺纹标注牙型符号公称直径螺距（导程线数）旋向公差带旋合长度。牙型代号（普通螺纹）、（管螺纹）、（锥管螺纹）。公称直径大径（普通螺纹mm）、带有外螺纹的管子孔径（管螺纹、锥管螺纹英制单位）。螺距普通粗牙螺纹通常省略不标；其余查表。旋向右旋不标。例如：.（左）（规格为16mm；螺距为1.5mm；公差等级为7级；偏差等级为H级的左旋螺孔）.g（规格为16mm；螺距为1.5mm；公差等级为6级；偏差等级为g级的右旋螺柱）质量分为产品质量和工作质量。二、机械零件的种类：通用零件在一般机械上都要用到的零件；专用零件应用于某些特殊机械中的零件。运动副存在相对运动的可动连接联结。高副两构件间由点接触或线接触所组成的运动副。低副两构件间由点面触或所组成的运动副。机构运动简图采用简单线条和符号画出的代表机构的图形。三、凸轮凸轮机构的作用将凸轮的转动转变为从动杆的往复移动或摆动。（是能使从动件作预期规律的往复或摆动的高副机构，从动件的运动规律可以任意拟定。只要设计相应的凸轮廓线，就可以使从动件按拟定的规律运动）凸轮机构的分类；按凸轮形状分类（盘形、圆柱形/空间凸轮、移动形）按从动杆运动方式分类（移动形从动杆、摆动形从动杆）按从动杆端部结构分类（尖顶从动杆、滚子从动杆、平底从动杆）四、间歇运动机构间歇运动机构当主动件做连续运动时，从动件产生周期性时动时停的间歇运动的机构。五、键键联结的主要作用主要用于轴和轴上零件之间的固定，以传递转矩。有时键还可以实现轴上零件的轴向固定。键联结可分为紧键联结与松键联结两大类。键的类型有楔键、切向键、平键、半圆键和花键等。平键的基本规格以及键槽深度的标准尺寸6X63.52.88X74.0+0.2003.3+0.20010X85.03.312X85.03.314X95.53.8六、螺纹及其传动螺纹零件的用途：螺纹联结利用螺纹零件将需要固定的零件联结起来。螺旋传动利用螺纹零件将旋转运动变为直线运动。螺旋传动的主要作用：传力螺旋主要用来传递动力。传导螺旋主要用来传递运动。按螺旋线的旋向可分为右旋螺纹和左旋螺纹；没有特殊要求的螺纹都采用右旋螺纹。圆柱螺纹的主要参数：大径螺纹最大直径；并规定它为公称直径。小径螺纹最小直径。中径在轴向剖面内，螺纹牙的厚度与牙间宽度相等处的假想直径。螺距相邻两螺纹牙上对应点之间的距离。导程沿同一条螺旋线相邻两螺纹牙上对应点之间的轴向距离。升入角在中径的圆柱面上，螺旋线的切线与垂直于轴线的平面间的夹角。牙型角在轴向剖面（包含螺纹轴线的平面）内，螺纹牙形两侧边的夹角。常用螺纹的特点:普通螺纹牙型角60；同一公称直径按螺距大小有粗牙和细牙之分。英制螺纹牙型角55（英制）；也有60（美制）的。尺寸单位是英寸。螺距以每英寸牙数反映，也有粗牙和细牙之分。管螺纹牙型角55，牙顶呈圆弧。旋合螺纹间无径向间隙，紧密性好。公称直径近似于管子孔直径。以英寸为单位。锥管螺纹与管螺纹相似，但螺纹分布在1:16的圆锥表面上，紧密性更好。七、带传动1.带传动由主动轮、从动轮和紧套在带轮上的传动带所组成。2.带传动中的紧边传动带中拉力大的一边（进入主动轮的一边），也称为主动边。3.带传动中的松边传动带中拉力小的一边（进入从动轮的一边），也称为从动边。4.带传动的特点：具有良好的弹性，能够缓和冲击，吸收振动，运转平稳，无噪声。不能保证恒定的瞬时传动比。在机器严重过载时，传动带会在带轮上打滑，因此可防止其它零件损坏。结构简单，成本低。适宜用于两轴中心距较大的场合。轴和轴承上受到的力较大，传动效率较低。5.带传动的主要类型：平形带传动将截面为矩形的平形带紧套在平带轮上，依靠平形带的内表面与带轮外圆表面压紧而产生的摩擦力来传递动力。三角带传动将截面为梯形的三角带紧套在三角带轮上，依靠三角带的两侧面与三角带轮轮槽的两侧面压紧而产生的摩擦力来传递动力。6.三角带的基本型号（截面积由小到大）为：O、A、B、C、D、E、F。7.三角带的节线长度沿中性层量得的长度。8.三角带的公称长度三角带的内周长度。圆形带传动将截面为圆形的圆形带紧套在圆形带轮的轮槽内，依靠摩擦力来传递动力。同步齿形带传动是制有齿形的带和带轮相啮合的传动。注：由于带传动机构是依靠摩擦力来传递动力的，因此它在安装时需要有初始张力，因此对轴的径向作用力较大（同步齿形带不在此列）张紧辊的作用-调节张紧力；通过增大带轮包角来增加传动摩擦力（通常靠近小带轮）八、链传动1.链传动主要由主动链轮、从动链轮和链条所组成。工作时靠链轮轮齿与链条的啮合而传递动力，它适合两轴线平行的传动。2.链条的作用传动、起重（起重链）、运输（运输链）。3.链传动的优点可用于中心距较大的传动，由于是啮合传动，故能传递较大的圆周力，而且两链轮的平均传动比恒定不变。链条装在链轮上不需要初拉力，故工作时对轴的作用力较小。此外链传动还可在多油、高温环境下工作。4.缺点工作噪音较大，过载时无保护作用；安装精度要求较高。5.套筒滚子链的主要参数之一节距（P）相邻两销轴的中心距。6.链轮节圆直径链条销轴中心所在的圆。7.张紧链轮的作用-调节链条的松紧程度；通过增大链轮的包角来改善链轮的受力情况（通常靠近小链轮轮）九、齿轮传动1.齿轮传动的主要特点：优点能保证恒定的瞬时传动比；使用的圆周速度范围和功率范围较大；效率较高；寿命较长。缺点制造和安装精度较高；成本较高。2.齿轮传动的分类：按啮合方式外啮合传动、内啮合传动、齿轮与齿条传动。按轮齿和两轴线相互位置两轴线平行的直齿圆柱齿轮传动、斜齿圆柱齿轮传动、人字齿轮传动；两轴线相交的直齿圆锥齿轮传动；两轴线交错的螺旋齿轮传动。齿轮传动的基本要求两齿轮的瞬时传动比（简称传动比）不变。3.渐开线齿轮的主要参数：齿顶圆齿顶所在的圆。 Da=(Z+2)M齿根圆齿槽底所在的圆。 Df=(Z-2.5)M分度圆为便于设计与制造所规定的圆；对于标准齿轮，在分度圆上的齿厚与齿槽宽相等。 D=ZM模数为设计方便所规定的分度圆上的周节与圆周率之比。既： m=p/压力角在从动轮轮齿接触点位置上法向力作用线与该点速度方向之间的夹角。渐开线齿轮其齿廓上各点的压力角不等。通常所说的压力角是指分度圆上的压力角，并规定其为标准值。我国规定标准压力角为：=20齿条齿廓上各点的压力角都相等。4.齿轮的失效形式：（略）十、轴1、轴的作用用来支承转动零件（如齿轮、链轮等）的，大多数轴还要负担传递运动和转矩的任务。2、轴的分类：心轴只受弯曲作用的轴。与轴上零件一起转动的心轴称为转动心轴；固定不动的心轴称为固定心轴。传动轴主要承受扭转作用（没有弯曲作用或弯曲作用很小）的轴称为传动轴。转轴承受弯曲与扭转组合作用的轴。轴上零件的轴向固定轴肩、轴环和轴套；轴端挡圈或圆螺母；圆锥销、弹性挡圈或紧定螺钉。轴上零件的周向固定键联结、花键联结、轴与零件的过盈联结；圆锥销、紧定螺钉（只能传递不大的转矩）。十一、轴承轴承-支承轴的部件。根据轴颈在轴承中工作时摩擦形式的不同，可分为滑动轴承与滚动轴承两种。向心滑动轴承用于承受与轴线垂直的径向力的滑动轴承。（例如轴衬）推力滑动轴承用于承受与轴线平行的轴向力的滑动轴承。（例如滑套）滚动轴承一般由外圈、内圈、滚动体和保持架所组成。轴承在工作时，滚动体在内、外圈滚道上滚动。保持架是将滚动体彼此隔开，并使其沿圆周均匀分布。滚动轴承的类型1.按滚动体的形状划分：球轴承滚动体为球。滚子轴承滚动体为滚子。2.根据滚动轴承所能承受载荷的方向划分：向心轴承主要承受径向载荷，其中有些类型只能承受径向载荷。向心推力轴承能同时承受径向载荷和轴向载荷。推力轴承只能承受轴向载荷。推力向心轴承主要承受轴向载荷（此类轴承应用极少）。封闭式轴承的表达方式1.在轴承的标准型号后加一横，然后再后缀上相应的拉丁字母；2.Z字母表示尘封(多为钢质密封挡片)，RS字母表示油封(多为塑胶挡片)；3.在拉丁字母前面的数字表示密封形式，1代表单面密封，2代表双面密封，无具体数字的通常可理解为双面密封，ZZ符号表示双面尘封。举例： 6201-2RS 即为双面油封（塑封）轴承 6200-1Z 即位单面尘封（钢封）轴承十二、联轴器与离合器 联轴器与离合器是机械传动中的重要部件之一，常用它们来联结两轴使之一起转动，并传递转矩。有时还用作安全装置，以防止过载而使机器中的其它零件损害。用联轴器联结的两根轴，必须在机器停止运转后经过拆卸才能使之分离。用离合器联结的两根轴，可在机器运转时使之随时分离或接合。安全联轴器与安全离合器的作用当工作载荷（转矩）超过机器的允许值时，将使联接件剪断或打滑，从而防止机器中的其它零件不致损害。十三、弹簧、弹簧的功用：控制运动 例如凸轮机构、阀门、离合器中的控制弹簧，使零件保持接触。缓冲和吸振 例如车辆中的缓冲弹簧、精密设备中的隔振弹簧。储存能量 例如钟表中的发条。测量载荷 例如弹簧称、测力器中的弹簧 。、弹簧的种类：按载荷形式分有：拉簧、压缩弹簧、扭转弹簧和弯曲弹簧等按形状分： 有螺旋弹簧、板状弹簧、盘状弹簧和碟形弹簧等。十四、材料黑色金属 1、碳素钢 普通碳素钢 优质碳素钢 碳素工具钢 普通低合金钢 合金结构钢 合金工具钢 铸钢 2、铸铁 灰铸铁 球墨铸铁 3、钢的常用热处理方法及应用退火将钢件（或钢坯）加热到临界温度以上3050保温一段时间，然后再慢慢地冷却下来（一般用炉冷）。应用：用来消除铸、锻、焊零件的内应力，降低硬度易于切削加工，细化金属进里晶粒，改善组织，增强韧性。正火将钢件加热到临界温度以上保温一段时间，然后用空气冷却，冷却速度比退火为快。应用：用来处理低碳和中碳机构钢件及渗碳零件，使其组织细化，增加强度与韧性，减少内应力，改善切削性能。淬火 将钢件加热到临界温度以上保温一段时间，然后在水、盐水或油中冷却下来。用途：用来提高钢的硬度和强度极限。但淬火时会引起内应力使钢变脆，所以淬火后必须回火。回火将淬硬的钢件加热到临界温度以下保温一段时间，然后在空气中或油中冷却下来。应用：用来消除淬火后的脆性和内应力，提高钢的塑性和冲击韧性。调质淬火后高温回火，称为调质。应用：用来使钢获得高的韧性和足够的强度。很多重要零件都是经过调质处理的。表面淬火使零件表层有高的硬度和耐磨性，而心部保持原有的强度和韧性的热处理方法。应用：常用来处理齿轮。钢的化学热处理方法及应用-渗碳、氰化、氦化（略）有色金属 铸造青铜 铸造黄铜 铸造铝合金 铸造锌合金 铸造轴承合金十五、摩擦、摩擦定律公式：f ：摩擦力；：法向载荷，既接触面所受的载荷（垂直压力）；f：摩擦系数，它与接触表面的材料，表面粗糙度和润滑等因素有关。由摩擦定律公式可知：1.摩擦力与法向载荷成正比：FP2.摩擦力与表面接触无关，既与接触面积大小无关。3.摩擦力与表面滑动速度的大小无关。4.静摩擦力（有运动趋向时）Fs大于动摩擦力Fk，既FsFk。 润滑是在相对运动部件相互摩擦的表面之间加入润滑物质，把两个相互摩擦的表面隔开，使摩擦副表面不直接发生摩擦。而变为润滑物质内部分子与分子之间的摩擦。 综上所述，摩擦是摩擦副作相对运动时的物理现象，磨损是伴随摩擦而发生的事实，润滑则是减少摩擦，降低磨损的重要措施。、摩擦的种类1.摩擦：相互接触的两物体在接触面上发生阻碍相对运动的现象。2.摩擦力：相互接触的两物体在接触面上发生的阻碍相对滑动的力。3.摩擦系数：最大静摩擦力和滑动摩擦力与接触面上的正压力成正比，比例系数分别称为“静摩擦系数”和“滑动摩擦系数”，通称“摩擦系数”，它的大小主要决定于接触面的材料，光洁程度，干湿度和相对运动的速度等，通常与接触面的大小无关。、按摩擦副运动状态分：1. 静摩擦：一个物体延着另一个物体表面有相对运动趋势时产生的摩擦。这种摩擦力叫静摩擦力。静摩擦力随着作用于物体上的外力变化而变化。当外力克服了最大静摩擦力时，物体才开始宏观运动。2. 动摩擦：一个物体延着另一个物体表面相对运动时产生的摩擦。这时，产生的阻碍物体运动的切向力叫作动摩擦力。、按摩擦副接触形式分：1. 滑动摩擦：接触表面相对滑动时的摩擦。2. 滚动摩擦：在力矩的作用下，物体延着接触表面作滚动时的摩擦。、按摩擦副表面润滑状态分：1. 干摩擦：指无任何润滑剂窜在情况下的摩擦。2. 流体摩擦：既流体润滑条件下的摩擦。这时两表面完全被油膜隔开，摩擦表现为粘性流体引起。3. 混合摩擦：属于过渡状态的摩擦，包括半干摩擦、边界摩擦和半流体摩擦。、磨损物体工作表面的物质，由于表面相对运动而不断损失的现象叫磨损。1、磨损过程：机械零件的磨损过程一般分为三个阶段：磨合阶段（跑合阶段）：新的摩擦副表面具有一定的粗糙度，真实接触面积较小，磨合阶