载重汽车驾驶员培训教材

中国中铁股份?高技能人才评价示范标准?系列培训教材载重汽车驾驶员培训教材目录TOC\o"1-2"\h\z\u第一章机械识图知识 1第一节机械制图 1第二节公差与配合 13第二章液压及气压传动 23第一节液压传动根本知识 23第二节气压传动 39第三章金属材料热处理及汽车常用材料 49第一节金属材料及热处理 49第二节汽车常用材料 62第四章机械根底与钳工根底知识 78第一节机械根底知识 78第二节钳工根底知识 89第五章汽车构造根底知识 95第一节汽车开展简史 96第二节汽车使用性能简介 101第三节汽车发动机 106第四节汽车底盘 122第五节汽车车身 131第六节汽车电气设备 134第六章汽车新技术简介 142第一节电喷发动机 142第二节自动变速器 157第三节其他电控技术 178第七章汽车平安驾驶技术 185第一节汽车平安驾驶根底知识 185第二节汽车驾驶技能训练 188第三节交通心理学及事故分析 198第四节汽车的合理使用 206第八章车辆局部总成的调整与检验 214第一节发动机底盘局部总成的拆装与调整 214第二节技术检验 218第三节常见整车电气线路的编排 220第九章车辆的维护、修理及检测 225第一节汽车的维护 225第二节汽车的修理 232第三节汽车综合性能检测 250第十章车辆技术管理 252第一节概述 252第二节车辆前期管理 255第三节车辆技术等级鉴定的意义、原那么及检测方法 259第四节车辆使用管理 266第五节车辆维修技术管理 270第六节车辆的后期管理 273第七节平安技术管理 277第八节汽车保险 283第一章机械识图知识第一节机械制图一、机件常用表达方法在工程实际中零件的形状是千变万化的，有些零件的外部形状和内部形状都比拟复杂，仅采用三视图往往不能将它们完整、清晰的表达出来，还需要采用其他的表达方法，才能使画出的图样清晰易懂，而且绘图方便。本节着重介绍零件常用的一些表达方法。

〔一〕视图视图是机器零件在多面投影体系中向投影面进行正投影所得到的图形，主要用来表达机件的外部形状。在视图中一般只画机件的可见局部，必要时才用虚线表达其不可见局部。视图包括：根本视图、向视图、局部视图和斜视图。1．根本视图将物体放在一个六面体中，将其向六面体的六个面投影，可得到六个视图。国家标准规定采用正六面体的六个面作为根本投影面，机件向根本投影面投影所得到的视图称为根本视图。六个根本视图的名称及其投影方向分别为：主视图——由前向后投影所得的视图(对应于正面投影)；俯视图——由上向下投影所得的视图(对应于水平投影)；左视图——由左向右投影所得的视图(对应于侧面投影)；右视图——由右向左投影所得的视图(与左视图投影方向相反)；仰视图——由下向上投影所得的视图(与俯视图投影方向相反)；后视图——由后向前投影所得的视图(与主视图投影方向相反)。六个根本视图之间仍应符合“长对正、高平齐、宽相等〞的投影规律。实际绘图时，在表达完整、清晰，并考虑到看图方便的前提下，可根据零件外部结构形状的复杂程度选用必要的根本视图，且优先选用主、俯、左视图。2．向视图向视图是可以根据需要自由配置的视图，可配置在图纸的任意位置，但这时应标注出向视图的投射方向和名称。标注时，在向视图的正上方用大写英文字母水平标注出视图的名称，并在相应的视图附近用箭头指明获得该向视图的投影方向，标注上相同的字母，如图1-1所示的A、B、C三个向视图。在选择视图表达方案时，注意以表达完整、清晰为前提，优先选择根本视图的配置。图1-1向视图的标注3．局部视图将机件的某一局部向根本投影面投射所得的视图称为局部视图。当机件主要形状已在根本视图中表达清楚，但在某个方向有局部形状需要表达又没有必要画出该方向整个视图时，可以只画出该方向上的根本视图的一局部，即局部剖视图。如图1-2所示，在采用主视图和俯视图后，该机件已根本表达清楚。为更清楚表达机件左侧的凸台和右侧的法兰盘，没必要采用左视图和右视图，只需绘制出机件上这两个结构所处位置的局部视图即可。图1-2局部视图局部视图的范围(断裂)边界用波浪线表示。当所表达的局部结构是完整的，且外轮廓线又成封闭时，波浪线可省略不画，如图1-2所示的局部右视图。画局部视图时，一般应标注，其方法与向视图相同。局部视图常画在所反映局部视图的附近，如图1-2所示的A向局部视图；当局部视图按投影关系配置，中间又没有其他视图隔开时，可省略标注，如图1-2所示的机件右侧法兰盘端面的局部视图。4．斜视图机件向不平行于任何根本投影面的平面投射所得的视图称为斜视图。斜视图主要用于表达机件上倾斜结构的实形。如图1-3(a)所示，选用一个平行于该倾斜结构且垂直于某一根本投影面的平面作为新投影面，使倾斜局部在新投影面上的投影反映真实形状，然后将新投影面旋转到根本投影面重合。斜视图通常只用于表达机件倾斜局部的实形，其余局部不必全部画出，而用波浪线断开。斜视图必须标注，其标注方法与向视图相同，注意字母一律水平书写。斜视图一般按投影关系配置，如图1-3(b)所示，必要时也可平移到适当的位置，如图1-3(c)所示。为了便于画图，还允许将图形旋转摆正画出，此时斜视图名称后面要标注旋转符号，旋转符号的箭头指向旋转摆正的方向，并且字母应写在靠近旋转符号的箭头一端，如图1-3(d)所示。图1-3斜视图的形成及配置〔二〕剖视图在用视图表达机件时，机件的内部结构和不可见轮廓线都用虚线来表示。当机件的内部结构比拟复杂时，在视图中就会出现较多的虚线，不仅影响了表达的清晰度，而且给尺寸等标注各种工种带来不便。因此，国家标准?技术制图?规定采用剖视图的方法来表达机件的内部结构。1．剖视图的概念假想用剖切平面剖开机件，将处在观察者与剖切平面之间的局部移去，而将剩余局部的可见轮廓线向投影面投影所得到的视图称为剖视图，如图1-4所示。图1-4剖切平面后面的可见轮廓线全部画出2．剖视图的种类按剖切面剖开机件的范围，剖视图分为：全剖视图、半剖视图和局部剖视图。〔1〕全剖视图用剖切平面完全地剖开机件所得到的视图，称为全剖视图。全剖视图主要用于表达外形简单、内形复杂的机件。如图1-4所示的剖视图即为全剖视图。〔2〕半剖视图当机件具有对称平面时，在垂直于对称平面的投影面上投影所得到的图形，允许以对称中心线为界，一半画成剖视图，另一半画成视图，这种合成的图形称为半剖视图。如图1-5所示的主视图和俯视图。图1-5半剖视图〔3〕局部剖视图用剖切平面局部地剖开机件所得的剖视图称局部剖视图，如图1-6所示。局部剖视也是一种组合图形，它是由一局部外形视图和一局部剖视图组合而成的。两局部图形的界线是波浪线。图1-6局部剖视图〔三〕断面图断面图常用于表达机件上键槽、小孔、肋板、轮辐和型材等的断面形状。1．断面的概念假想用剖切面将机件的某处切断，仅画出该剖切面与机件接触局部的图形，这种图形称为断面图，简称断面，如图1-7所示为轴的各截断面的断面图和剖视图。断面图与剖视图的区别在于断面图只画出机件被切处的断面形状，而剖视图不仅要画出断面形状，还要画出断面之后的所有可见轮廓线。断面又分为移出断面和重合断面两种。(a)断面图(b)剖视图图1-7断面图和剖视图2．移出断面图画在视图之外的断面，称为移出断面，如图1-8所示。图1-8移出断面图3．重合断面图画在被切断局部投影轮廓内的断面，称为重合断面。当视图中图线不多，将断面图画在视图内不会影响其清晰时，可采用重合断面图。如图1-9所示吊钩的重合断面。重合断面的轮廓线用细实线绘制。当视图中的轮廓线与重合断面的图形重叠时，视图中的轮廓线仍应连续画出，不可间断，如图1-10所示。如图1-11所示为肋板的断面图。重合断面图的标注相当于移出断面图配置在剖切面迹线的延长线上，因此，不对称重合断面应注出剖切符号和投影方向，如图1-10所示，对称的重合断面可省略标注，如图1-9、图1-11所示。图1-9吊钩的重合断面图图1-10重合断面图图1-11用重合断面表达肋板形状〔四〕局部放大图将机件的局部结构用大于原图所采用的比例画出的图形，称为局部放大图。当机件上的某些细小结构在原图中表达得不清楚或不便于标注尺寸时，就可采用局部放大图。局部放大图可画成视图、剖视图、断面图，它与被放大局部的表达方式无关。如图1-12所示，局部放大图Ⅰ画成视图，局部放大图Ⅱ画成剖视图。图1-12局部放大图绘制局部放大图时，应用细实线圆或长圆圈出被放大的部位，并应尽量把局部放大图配置在被放大部位的附近。当同一机件上有几个被放大的部位时，必须用罗马数字依次标明被放大的部位，并在局部放大图的上方标出相应的罗马数字和所采用的比例，如图1-12所示。当机件上被放大的部位仅一个时，在局部放大图的上方只需注明所采用的比例。二、零件图〔一〕零件图的作用和内容零件组成机器的不可拆分的最小单元。表示零件结构、大小及技术要求的图样称为零件图，它是表达设计信息的主要载体，是制造和检验零件的主要技术文件。1．零件的分类〔1〕标准件：如螺栓、垫圈、螺钉、螺母、键、销和滚动轴承等，主要起连接、紧固、密封等作用。它们的用途非常广泛，其结构形状、尺寸大小均以标准化。标准间通常不必画出零件图。〔2〕传动零件：如皮带轮、链轮、齿轮、蜗轮蜗杆等零件，这类零件在机器或部件中主要起传递动力的作用。这类零件的某些结构要素已经标准化，如齿轮的齿形、模数等参数。传动类零件的零件图一般应按规定画法画出。〔3〕一般零件：除上述两类零件以外的零件都可以归纳为一般零件。这类零件的结构形状、尺寸大小及其技术要求，通常根据它在机器中的作用和制造工艺而定。一般零件都要画出它们的零件图以供加工制造。2．零件图的作用零件图是表示零件结构、大小及技术要求的图样，是制造和检验零件的主要依据之一。例如，要生产如图1-13所示的蝴蝶阀阀体零件，就必须根据零件图上所标明的材料、尺寸和数量等要求进行材料准备，然后根据图样提供的形状、大小和技术要求进行生产、加工、产品检验及装配。如图1-14所示为该阀体的立体图。图1-13蝴蝶阀阀体零件图3．零件图的内容为了满足生产部门制造零件的要求，零件图必须满足以下四方面内容：〔1〕一组视图(包括视图、剖视图、剖面图等)。按照有关标准和规定把零件内、外结构形状表达清楚。〔2〕尺寸标注：应正确、完整、清晰、合理地标注确定零件各局部的形状大小及相对位置的全部尺寸。图1-14蝴蝶阀阀体零件〔3〕技术要求：注明在制造和检验零件时应到达的各项要求，如尺寸公差、形状和位置公差、外表粗糙度、材料及热处理等要求。〔4〕标题栏：填写零件的名称、材料、数量、比例、图号、制图及审核人员的姓名、完成的时间、设计单位名称等内容。〔二〕零件图上常见结构简介零件结构可以分为主体结构、局部功能结构和局部工艺结构三大类。1．零件的主体结构。零件的主体结构是指零件中那些体积相对较大的主要根本形体及其相对关系。它们是形成零件的根底。在绘制和阅读零件图时，可以把零件先抽象成由主体结构形成的组合体，图1-14所示的立体就是图1-13所示阀体零件的主体局部。在零件图上，这些结构常用根本视图及各种剖视图来表达。2．零件的局部功能结构。局部功能结构是指为实现传动、连接等特定功能，在主体上制造出的局部结构。如供连接紧固用的螺孔、键槽、销孔，齿轮轴上的轮齿等。在零件图上，这些局部结构除按实际形状的投影如实表达，或采用各种规定画法和规定标注来表达，图1-13所示蝴蝶阀阀体上端面三个均匀分布的代号为M5的螺纹孔等。3．零件的局部工艺结构。局部工艺结构是指为确保加工和装配质量而构造的较微小的结构。最常见的局部工艺结构有铸造工艺结构和机械加工工艺结构。〔三〕零件图的视图选择零件图的视图选择，就是用适当的视图、剖视图、断面图等表达方法把零件的形状结构完整、清晰地表达出来。同一个零件的视图表达方案可以有假设干种，视图选择的目的是要选取其中的最正确表达方案。最正确表达方案确实定，首先是主视图的选择，再配以必要的其他视图补充表达，到达完整、清晰、正确地表达出零件各局部的结构形状的目的。1．主视图的选择主视图是零件图中最重要的视图，主视图选择得恰当与否，将直接影响其他视图的数量和表达方法是否恰当，也关系到画图和读图是否方便。主视图的选择原那么主要从安放位置和投射方向两方面来考虑。〔1〕零件的安放位置所谓零件的安放位置，是指零件在加工过程中的主要加工位置或工作位置。为此有以下两个选择原那么：1〕加工位置原那么。主视图应按零件主要加工工序位置来选择，以便于加工时看图。对于一类以同轴回转体为主要结构的零件(如轴、套、轮、盘类零件)，其主要加工位置往往是轴线水平放置(多为车削)，因此对于这一类零件就选择轴线水平为其主视图的安放位置，如图1-15所示的阶梯轴。2〕工作位置原那么。主视图应尽量表示零件在机器上的工作位置或装配位置。最好能与零件安装在机器(或部件)中的工作位置一致，便于想象零件在机器中的工作状况和阅读零件图，如图1-16所示的吊钩。图1-15阶梯轴的加工位置图1-16吊钩的工作位置〔2〕主视图的投射方向即选择最能反映零件的形状特征和零件各组成局部相互位置关系的方向作为主视图的投射方向。这一条又称为形状特征选择原那么。在考虑和选择零件的主视图时，往往首先确定零件的安放位置。这时首先考虑加工位置原那么，假设不符合这一原那么，那么考虑零件的工作位置原那么，以此确定零件的安放位置，在零件的安放位置确定后，根据零件的形状特征原那么确定主视图的投射方向。如图1-17所示的蜗轮箱箱体，其加工位置很多，故按工作位置选择其安放位置。按形状特征选择原那么分析其投射方向，可知按箭头A方向进行投射并取剖视所得到的视图，与按箭头B向进行投射所得到的视图相比拟，前者反映其形状特征及各局部相对位置关系更为清晰和完整，因此，应以A向作为主视图的投射方向。2．其他视图的选择除主视图外，还须选择一定数量的其他视图，才能将零件各局部的形状和相对位置表达清楚。其他视图的选择，应考虑以下几点：〔1〕根据零件的复杂程度和内、外结构的情况全面考虑所需要的其他视图，在表达清楚的前提下，采用的视图数量尽量少，以免繁琐、重复，既便于画图，又便于看图。〔2〕优先考虑采用根本视图以及在根本视图上作剖视图。采用局部视图、局部剖视图、斜视图或斜剖视图时应尽可能按投影关系配置在相关视图的附近。〔3〕要考虑合理地布置视图位置，使图样清晰匀称，便于标注尺寸及技术要求，既能充分利用图幅，又能减轻视觉疲劳。〔四〕零件图中尺寸标注的合理性零件的准确大小主要由标注的尺寸来确定。因此，尺寸标注是零件图的一项重要内容，它直接用于零件的加工和检验。标注零件尺寸时应做到四项要求：正确、完整、清晰、合理。由于零件的主体结构实质上就是一个组合体，因此在组合体的投影中所介绍的关于如何正确、完整和清晰地标注尺寸，完全适用于零件图。但考虑到整个零件设计要求和工艺要求的统一，其中包括零件的局部功能结构和局部工艺结构，又要求标注尺寸时，根据加工、测量和检验的具体要求进行调整，以到达其合理性。1．尺寸基准及其选择标注和测量尺寸的起点称为尺寸基准。通常选用零件上的某些面、线、点作为尺寸基准。一般情况下，在零件的长、宽、高三个方向上，至少要各有一个主要的尺寸基准，有时还要附加一些辅助基准。主要基准与辅助基准之间应有尺寸联系，基准的选择是根据零件在机器中的位置与作用、加工过程中定位、测量等要求来考虑的。在尺寸标注中，通常选用零件的对称面、安装面、重要的支承面，以及孔的轴线等作为某个方向上的尺寸基准。对于主体局部为同轴回转体、加工方法主要以切削为主的轴、套、盘、盖等零件，尺寸基准一般分径向和轴向两个方向，径向基准为轴线，轴向主要基准取定位轴肩或者端面。对于加工位置多样的叉架类、壳体类零件，那么要分别选择长、宽、图1-17轴承座主视图的选择高三个方向的尺寸基准。一般以其安装基面、对称面或端面为尺寸基准。如图1-18所示的零件图。该零件在长度方向上左、右端面都是重要的安装面。假设选择左端面为长度方向的主要尺寸基准，那么右端面为长度方向的辅助基准，主要基准与辅助基准之间标有重要关联尺寸250，左右两重要轴承孔的深度尺寸40以此为基准标注；零件前后对称，因此宽度方向选择对称平面作为主要尺寸基准，重要的定位尺寸150，φ98以此为基准对称标注；高度方向基准选择安装底面，轴承孔轴线的高度定位尺寸120从此标出，然后再以该轴线为基准标注轴承孔直径φ80。图1-18零件尺寸标注分析2．合理标注尺寸应注意的问题尺寸标注合理，主要应满足以下两条要求：〔1〕能保证零件的设计要求。即保证零件在机器或部件中的准确位置，并到达预定装配要求。〔2〕便于零件的加工和测量。在标注尺寸时，应重点注意以下几条原那么：1〕零件的主要尺寸应从主要基准直接注出。所谓主要尺寸，是指保证零件使用性能和装配精度的尺寸，以及主要的定位尺寸。这些尺寸都有严格的加工要求，必须直接从主要基准直接注出，可防止加工过程中尺寸误差累积到主要尺寸上来。如图1-19(a)所示，支架轴孔的中心高尺寸a是从高度方向的主要尺寸基准(底板的下底面)直接标注的，假设如图1-19(b)所示的那样，那么表示为尺寸b和e的组成，那么此时中心高的误差就会为尺寸b和e的误差之和，从而使其误差超过设计要求。同样，为了保证安装时底板上两个安装孔与机座的两个螺孔能准确定位，也应该如图1-19(a)所示的那样直接注出两个安装孔的中心距c，而如图1-19(b)所示的注法是不合理的。(a)合理(b)不合理图1-19主要尺寸应从主要基准直接标注2〕不应注成封闭的尺寸链。零件上同一方向的一组尺寸首尾相接，就形成了封闭的尺寸链，如图1-20(b)所示。这样的标注使零件的尺寸既失去明确的基准，又难于同时保证几个尺寸的加工精度，其中任一尺寸的误差，都是其他尺寸的误差之和。通常在尺寸链中选取一个不重要的尺寸不标注(称为开口环)，可使加工误差累积在这个开口环上，从而保证其他各段已注尺寸的精度。如图1-20(a)所示，即取消了尺寸c的标注，这样的标注是合理的。(a)合理(b)不合理图1-20不应注成封闭的尺寸链3〕考虑加工和测量的方便。标注尺寸应考虑到加工和测量的方便，如图1-21(a)和图1-22(a)所示，而图1-21(b)和图1-22(b)的标注是不合理的。图1-21便于测量的尺寸标注图1-22便于加工的尺寸标注零件的局部功能结构和局部工艺结构的尺寸标注也是合理性标注尺寸所要考虑的一个重要方面，表1-1所示的就是这一类结构常用的标注形式。表1-1零件上常见的各种光孔、螺孔和沉孔的尺寸标注例如序号类型普通画法简化画法1不通光孔〔盲孔〕2埋头孔3沉孔4锪平孔5不通螺孔〔五〕零件图的阅读阅读零件图的目的是根据零件图想象出零件的结构形状，分析零件的结构、尺寸和技术要求，以及零件的材料、名称等内容，以便确定加工方法和工序以及测量和检验方法。阅读零件图的一般方法与步骤1．看标题栏，概括了解。从标题栏中可以获取零件名称、材料、比例、重量、数量等信息，以便对其有一个初步认识，并对其进行初步分类。2．视图分析。从图中找出主视图及其他根本视图和辅助视图，了解各视图间的关系、表达方法和表达重点，以便对所表达的零件的结构形状有一个初步印象。3．形体分析，想象整体形状。以结构分析为线索，利用形体分析法逐一分析各组成局部的结构形状和相对位置。一般先主体，后局部，先外形，后内部。最后将各局部综合起来想象出零件的整体形状。4．尺寸分析。首先分析其长、宽、高三个方向的主要尺寸基准，然后从基准出发，找出主要尺寸，并以结构分析为线索，找出各组成局部的定形尺寸、定位尺寸和尺寸公差，看懂每个尺寸的主要作用，以便掌握加工精度。5．技术要求分析。分析零件的外表粗糙度、尺寸公差、形状公差和位置公差以及其他技术要求，如热处理、外表修饰等，以便合理选用加工方法。三、装配图〔一〕装配图的作用和内容装配图是表达机器或部件的图样。表达机器中某个部件的装配图，称为部件装配图；表达一台完整的机器装配图，称为总装配图。1．装配图的作用在设计新产品时，一般根据用户提出的使用要求，先画出装配图，然后再根据装配图拆画零件图。制造部门那么首先根据零件图制造零件，然后再根据装配图将零件装配成机器(或部件)。当需要改进原有设备时，通过观察其外观、工作情况，画出其装配示意图、零件草图、装配图，然后由装配图拆画成工作零件图，再进行制造、检验和装配。由此可见，装配图是设计部门和生产部门不可缺少的重要技术资料，也是安装、调试、操作和检修机器或部件时的依据。2．装配图的内容如图1-23所示为滑动轴承的装配图，其立体图如图1-24所示。由此可以看出，一张完整的装配图应包括以下内容：〔1〕一组视图选用一组恰当的视图表达机器或部件的工作原理、各零件间的装配、连接关系和重要零件的结构形状等。本书已表达的各种根本表达方法，如：视图、剖视、断面、局部放大图等，都可以用来表达装配体。〔2〕必要的尺寸装配图上要标注表示机器或部件规格(性能)的尺寸、零件之间的装配尺寸、总体尺寸、部件或机器的安装尺寸和其他重要尺寸等。〔3〕技术要求用文字或符号说明机器或部件的性能、装配、调试和使用等方面的要求。〔4〕标题栏、零部件的序号和明细栏标题栏一般包括机器或部件名称、图号、比例、绘图及审核人员的签名等。零部件的序号是将装配图中各组成零件按一定的格式编号。明细栏用作填写零件的序号、代号、名称、数量、材料、重量、备注等。〔二〕装配图的尺寸标注在装配图中的尺寸标注不同于在零件图中的尺寸标注。由于装配图不直接用于零件的生产制造，因此，装配图不需注出零件的全部尺寸，而只需标注必要的尺寸。这些尺寸按其作用不同，大致可分为以下五大类尺寸。1．性能规格尺寸这类尺寸集中地反映机器或部件的性能特点，在设计时就已确定。它是了解、设计和选用机器或部件的主要依据，表示机器、部件工作性能或规格的尺寸。如图1-23中滑动轴承的轴孔直径φ36H8，它说明了该滑动轴承所支承的轴的大小。2．装配尺寸这是用以保证机器或部件的工作精度和性能的尺寸，它可分为以下两种：〔1〕配合尺寸：表示两零件间配合性质和相对运动情况的尺寸。如图1-23所示的尺寸、、等。〔2〕装配位置尺寸。表示装配后有关组成件之间应到达的相对位置或间隙的尺寸，如图1-23所示的轴孔中心到底面的中心高50。有些重要相对位置尺寸还可以在装配时靠增减垫片或更换垫片得到。3．安装尺寸这是将机器或部件安装到其他零、部件或机座上所需要的尺寸，如图1-23所示的底板上两端安装孔的中心距为140。4．外形尺寸这是表示机器或部件的外形轮廓总长、总宽和总高的尺寸。它说明了机器或部件所占空间的大小，作为包装、运输和安装的依据。如图1-23所示的总长尺寸160、总宽尺寸60和总高尺寸125。5．其他重要尺寸除以上四类尺寸外，在设计中尚有需要确定的、在装配或使用中必须说明的尺寸，如：运动零件的位移尺寸等。需要说明的是：上述各类尺寸之间不是孤立无关的，装配图上的某些尺寸有时兼有几种意义，同样，一张装配图中也不一定都具有上述五类尺寸。在标注尺寸时，必须明确每个尺寸的作用，对装配图没有意义的结构尺寸不需注出。图1-23滑动轴承的装配图图1-24滑动轴承的立体图〔三〕读装配图的方法和步骤阅读装配图的目的是了解产品名称、功用和工作原理，看懂各零件的主要结构、作用、零件之间的相互位置、装配连接关系以及装拆顺序等。它也是装配图绘制工作的一个逆过程。1．读装配图的一般方法和步骤〔1〕分析视图关系，认识部件概貌1〕通过调查和查阅明细栏和说明书获知零件的名称和用途。2〕对照零、部件序号在装配图上查找这些零、部件的位置，了解标准和非标准零、部件的名称与数量。3〕对视图进行分析，根据装配图上视图的表达情况，找出各个视图、剖视、断面等配置的位置及投影方向，从而理解各视图的表达重点。通过以上这些内容的了解，并参阅有关尺寸，从而对部件的大体轮廓与内容有一个根本的印象。〔2〕分析装配干线，看懂各零件特别是主要零件形状及其装配关系，了解工作原理对照视图分析研究装配关系和工作原理，是读装配图的一个重要环节。看图应从反映装配关系比拟明显的视图入手，再配合其他视图。首先分析装配干线，其次别离零件，看懂零件形状。别离零件是依据装配图的各视图对应关系、剖视图上零件的剖面线以及零件序号的标注范围来进行的。当零件在装配图中表达不完整，可对有关的其他零件仔细观察分析后，再进行结构分析，从而确定零件的内外形状。在分析零件形状的同时，还应分析零件在部件中的运动情况，零件之间的配合要求、定位和连接方式等，从而了解工作原理。〔3〕综合各局部结构，想象总体形状在进行了以上分析后，还应该再返回来对装配图重新研究，参考以下问题，综合各局部的结构，想象总体形状。1〕对反映机器或部件工作原理的装配关系和各运动局部的动作是否完全看懂。2〕是否看懂该机器或部件中全部零件(特别是主要零件)的根本结构形状和作用。3〕分析所注尺寸在装配图上所起的作用。4〕该机器或部件的拆装顺序。读图时，上述几个步骤是不能截然分开的，常常要穿插进行。第二节公差与配合一、根本概念〔一〕互换性的概念在现代化生产中，组成机器的零件是按专业化，协作化组织生产的。为了保证机器的顺利安装，这些按专业化、协作化组织生产出来的零部件都必须具有互换性，不仅要保证在装配过程中、零件在不经任何挑选和修配的情况下能顺利的装入，还要保证机器在以后的使用过程中，一旦某零件发生损坏，便可用相同规格的零件调换，以满足使用要求。所谓互换性就是指相同规格的零件或部件，任取其中一件，不需作任何挑选、修配，就能进行装配，并能满足机械产品使用性能要求的一种特性。互换性是机械产品的根本技术经济原那么，按互换性原那么进行生产，对于产品的制造和维修都带来了很大的方便，对于零、部件的制造可以专业化分工，采用高效率的自动线，流水线生产方式。可以使传统的生产系统向数字控制(NC)、计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)、柔性生产系统(FMS)、自动化生产系统(CIMS)逐步过渡。〔二〕、加工误差及公差要使零件具有互换性，就必须保证零件几何参数的准确性。但在实际生产过程中，由于设备精度，刀具的磨损、测量误差，以及工人的操作水平等因素的影响，相同规格零件的几何参数不可能绝对准确、一致。我们把零件加工后几何参数(尺寸、形状和位置)所产生的差异称为加工误差。而要使零件具有互换性，就必须允许零件的几何参数有一个变动量，也就是允许加工误差有一个范围。这个允许的变动量称为公差。它包括尺寸公差、形状公差、位置公差。不同的两个零件装配在一起，例如，相同尺寸的轴与孔的装配。有的要求松一点，有的要求紧一点，这种松紧程度的要求就是一种配合关系。公差与配合是相互联系的。二、公差与配合标准简介〔一〕根本术语及定义1．尺寸用特定的单位表示长度值的数字称为尺寸。它表示长度的大小，由长度单位和数字组成，长度值包括直径、半径、宽度和中心距等，但不包括用角度表示的角度量。2．根本尺寸设计给定的尺寸称为根本尺寸。一般由设计人员根据零件使用要求，通过计算或结构等方面的考虑，并按标准圆整后确定的。图1-25孔、轴的实际尺寸示意图3．实际尺寸零件经加工后，通过测量所得到的尺寸称为实际尺寸。在测量过程中总有测量误差存在，因此实际尺寸并不一定是尺寸的真值。另外，由于零件的形状误差等影响，不同部位的实际尺寸也不一定相等，见图1-25。4．极限尺寸零件在生产加工过程中，由于各种因素的影响，即使是同一个操作者，在同一台设备上也无法使所加工的各零件的实际尺寸完全一致，总是存在有误差。因此，设计人员就必须规定实际尺寸的变动范围。这个允许变动范围的两个界限值就称为极限尺寸。其中较大的尺寸称为最大极限尺寸，较小的尺寸称为最小极限尺寸。零件任一位置的实际尺寸都应在两个极限尺寸所限制的尺寸范围内，即实际尺寸小于或等于最大极限尺寸，大于或等于最小极限尺寸的零件方为合格。否那么，为不合格。在图1-26中，孔的最大极限尺寸是φ30021mm，最小极限尺寸是φ30mm，轴的最大极限尺寸是φ29.98mm，最小极限尺寸是φ29.967mm图1-26孔、轴的根本尺寸和极限尺寸5．尺寸偏差某一尺寸(实际尺寸或极限尺寸)减其根本尺寸所得到的代数差称为尺寸偏差(简称偏差)。实际尺寸减其根本尺寸所得到的代数差称为实际偏差。由于实际尺寸可能大于，小于或等于根本尺寸，因此实际偏差可能为正、负或零值，不管书写或计算时均须标注正号或负号。极限尺寸减其根本尺寸的代数差称为极限偏差，由于极限尺寸有两个，所以极限偏差也有两个。〔1〕上偏差是最大极限尺寸减其根本尺寸所得的代数差。孔用ES表示，轴用es表示。即式中──孔的最大极限尺寸；──孔的根本尺寸；──轴的最大极限尺寸；──轴的根本尺寸。〔2〕下偏差是最小极限尺寸减其根本尺寸所得到的代数差。孔用El表示，轴用ei表示。即式中──孔的最小极限尺寸；──轴的最小极限尺寸。用上述两个算式可算出图1-26零件孔、轴的上下两个偏差。孔的上偏差mmmmmm孔的下偏差mmmm轴的上偏差mmmmmm轴的下偏差mmmmmm零件的实际偏差只要在两个极限偏差范围内，该零件就是合格品。在实际生产中，零件图样上通常不标注零件的极限尺寸，只标注根本尺寸和上下偏差。在图1-26中，导套孔尺寸可写成mm，轴可写成mm,国家规定“0〞不可省略，偏差值前面的正负号也不可省略或遗漏。6．尺寸公差允许的尺寸变动量称为尺寸公差(简称公差)。公差等于最大极限尺寸与最小极限尺寸之差的绝对值，也等于上偏差与下偏差之差的绝对值。孔的公差用Th表示；轴的公差用Ts。例：如孔的尺寸为mm，其公差为：Th=|30.O21mm-30mm|=0.02lmm或Th=|+0.021mm-0|=0.又如轴的尺寸为mm公差为：Ts=|29.980mm—29或Ts=|-0.020mm-(-公差值是一个没有正负的数，也不可能为零。必须注意的是：公差和偏差是两个不同的概念，千万不能将两者混为一谈。为了说明上述一系列有关公差的根本概念，图1-27所示，可用公差配合示意图来表示根本尺寸、极限尺寸、尺寸偏差、尺寸公差之间的关系。7．公差带图图1-27公差配合示意图的画法比拟繁琐，而且公差与根本尺寸的大小悬殊，不便于用同一比例在图样上表示，为了简化起见，在实用中仅画出孔、轴的公差带，公差带是指零件的尺寸对其根本尺寸所允许变动的范围，用图所表示的公差带，称为公差带图，如图1-28所示。图1-27公差配合示意图图1-28孔、轴公差带图〔二〕标准公差和根本偏差1．标准公差和公差等级在国家标准中用表格列出的，用以确定公差带大小的任一公差称为标准公差。标准公差的数值是按一定公式计算出来的，代号是IT。标准公差的大小与公差等级有关，公差等级是确定尺寸精确程度的等级。国家标准将公差等级分为20级，各级标准公差的代号为IT01、IT0、ITl至ITl8，其中IT01公差等级最高，其余依次下降，ITl8公差等级最低。其相应的标准公差在根本尺寸相同的条件下，随公差等级的降低而依次增大。2．公差等级的选择合理选择公差等级，主要是为了解决机械零件使用要求与制造工艺及本钱之间的矛盾。因此，选择公差等级的根本原那么是，在满足使用要求的条件下，选择低的公差等级。用类比法选择公差等级时，还应考虑以下问题：〔1〕注意孔和轴的工艺等价性。孔和轴的工艺等价性是指孔和轴加工难易程度应相同。最常用的方法是当公差等级较高时，相互配合的轴与孔中，轴的公差等级应高一级。〔2〕注意相关件和相配合件的精度。例如，齿轮孔与轴的配合，它们的公差等级决定于相关件齿轮的精度等级。3．根本偏差在国家标准中用表格列出的，用以确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差称为根本偏差。一般为靠近零线的那个偏差。当公差带位于零线上方时，根本偏差为下偏差；反之，当公差带位于零线下方时，根本偏差为上偏差。如图1-29所示：图1-29根本偏差位置图从图1-29可以看出，根本偏差用来确定公差带的位置，标准公差用来确定公差带的大小，知道了公差带的大小、位置，公差带也就定下来了，尺寸的上、下偏差可以根据计算公式得到。图1-30是孔、轴的根本偏差系列图。国家标准规定的根本偏差用拉丁字母表示，并按顺序排列，其中大写的拉丁字母表示孔的根本偏差代号，小写的拉丁字母表示轴的根本偏差代号。孔，轴各有28个根本偏差代号，其中KS和j为完全对称偏差。图1-30根本偏差系列图根据根本尺寸、根本偏差代号和公差等级查表便可得根本偏差值。在图1-30中，只给出了靠近零线的那个极限偏差，即只画出了公差带属于根本偏差一端极限偏差，其数值可以从标准公差数值表和孔、轴根本偏差数值表中查得，而另一端在根本偏差系列图上所显示的是“开口〞的，这说明根本偏差是用来确定公差带相对零线位置的要素。那么轴和孔的另一偏差是怎样决定的呢?它可以根据计算公式通过计算得到。〔三〕、公差代号1．公差代号孔、轴的公差带代号用根本偏差代号和公差等级代号组成。例如：φ50H7、等。即：

图1-31公差代号2．尺寸偏差的计算在图1-64所示的根本偏差系列中，只画公差带属于根本偏差一端的极限偏差，而另一端开口处的极限偏差那么将由公差等级来决定。在实际应用中，先根据根本尺寸查表得出轴或孔的根本偏差值；然后再查表得出标准公差值再用计算公式计算出另一个极限偏差。如根本偏差是上偏差，那另一个极限偏差即下偏差，其计算式为：下偏差=上偏差-标准公差如根本偏差是下偏差，那么另一个极限偏差即上偏差，其计算公式为上偏差=下偏差+标准公差四〕基准制在制造相互配合零件的生产过程中，为了便于加工并使刀具和量具配备的方便，在制订配合零件的公差带时，可以把其中一个零件作为基准件，通过改变另一个非基准件的公差带位置来到达不同配合的要求。国家标准规定配合有两种基准制，即基孔制和基轴制。1．基孔制基孔制是指根本偏差为一定的孔的公差带，与不同根本偏差的轴的公差带所形成各种配合的一种制度，如图1-32a图1-32基准制配合公差带图Ⅰ-间隙配合Ⅱ-过渡配合Ⅲ-过渡配合或过盈配合Ⅳ-过盈配合基孔制中的孔称为基准孔，用H表示。基准孔下偏差为根本偏差，且数值为零。其公差带在零线上侧。基孔制配合中的轴为非基准件，由于有不同的根本偏差，使它们的公差带和基准孔公差带形成不同的相对的位置。根据不同的位置可以判断其配合类别。2．基轴制基轴制是指根本偏差为一定的轴的公差带，与不同根本的孔的公差带形成各种配合的一种制度，如图1-32b所示。基轴制中的轴称为基准轴，用h表示。基准轴的上偏差为根本偏差，而且数值等于零。公差带在零线的下侧。孔为非基准件，不同根本偏差的孔和基准轴可以形成不同类别的配合。3．基准制的选择〔1〕优先选用基孔制。采用基孔制可以减少定值刀、量具的规格数目，有利于刀、量具的标准化、系列化，因而经济性好，使用方便。〔2〕有明显经济效益时选用基轴制。冷拉钢材做轴时，其本身精度(可达IT8〕假设已能满足设计要求，可以无须再加工时，那么可选用基轴制。〔3〕根据标准件选择基准制。当设计的零件与标准件相配时，基准制的选择应依标准件而定。例如，与滚动轴承内圈相配的轴应选用基孔制。而与滚动轴承外圈配合的孔应选用基轴制。〔4〕特殊情况下可采用混合配合。为了满足配合的特殊要求，允许采用任一孔、轴公差带组成的配合。综上所述，基准制的选用应在考虑经济性、合理性的前提下，尽量选用基孔制。五〕配合及其类别1．配合在机器装配中，将根本尺寸相同的相互结合的孔，轴公差带之间的关系称为配合。值得注意的是根本尺寸相同是配合的前提。2．间隙与过盈在机器中，当两个零件配合在一起时，就会有松紧程度的要求。国家标准规定，如果孔径尺寸减去相配合的轴的尺寸所得到的代数差，其差值为正值时称为间隙，差值为负值称为过盈。3．配合种类有了孔和轴的公差之后，保证了零件加工后的互换性。而不同零件装配之后的松紧程度那么是靠配合来保证的。国家标准将配合分为三类。〔1〕具有间隙(包括最小间隙等于零)的配合称为间隙配合。由图1-33可知，间隙配合时孔的公差带完全在轴的公差带之上，孔的实际尺寸总是大于轴的实际尺寸。图1-33间隙配合〔2〕具有过盈(包括最小过盈等于零)的配合称为过盈配合。如图1-34所示，过盈配合时孔的公差带完全在轴的公差带之下。在过盈配合中，孔的实际尺寸总是小于轴的实际尺寸。图1-34过盈配合〔3〕可能具有间隙或者过盈的配合称为过渡配合。此时孔的公差带与轴的公差带交叉重叠，如图1-35。过渡配合其定心精度比间隙配合高，而装拆又比过盈配合容易。4．配合代号配合代号在图样上的表示是用孔、轴公差带的代号组成，写成分数形式。如公差代号，或。分子为孔的公差带代号，分母为轴的公差代号。5．配合的选择图1-35过渡配合〔1〕国家标准GBl801—79在配合种类中规定了优先配合和常用配合。在实际应用中，为获得较好的经济效益，应尽量先选用优先配合，其次选用常用装配，再次选用一般配合的顺序来选择配合。〔2〕在间隙、过盈、过渡三种配合中，根据使用要求、实际经验、制造工艺性等因素确定配合种类，选取适当的根本偏差代号。〔3〕在公差等级≤IT8级(P至ZC≤IT7级)的高精度配合中，选择孔比轴低一个公差等级；而在>IT8级的一般配合时，孔与轴的公差等级相同。〔4〕有时为了特殊需要，也可选用非基准制配合。到达既提高配合精度，又不减小工件的制造公差的目的。此外，也可采用分组装配、配制配合等。〔六〕一般公差线性尺寸的未注公差对机器零件上各要素提出的尺寸、形状、位置等要求，取决于它们的功能。无功能要求的要素是不存在的，因此，所有尺寸都有一定的公差，未注公差的尺寸并不是没有公差。国家标准GB／T1804—92?一般公荠线件尺寸的耒沣公善?对此专门做了说明．当零件上的要素采用一般公差时，在图样上不单独注出公差，而是在图样上，技术文件或标准中做出总的说明。GB／Tl804--92规定的极限偏差适合于非配合尺寸。对线性尺寸的一般公差，规定了四个等级，即f(精密级)、m(中等级)和c(粗糙级)及v(最粗级)。其中f级最高，逐渐降低，v级最低。线性尺寸的极限偏差数值见表1-2；倒圆半径和倒角高度尺寸的极限偏差数值见表1-3。表1-2线性尺寸的极限偏差数值〔mm〕表1-3倒圆半径与倒角高度尺寸的极限偏差数值〔mm〕注：倒角半径与倒角高度的含义参见国家标准GB5403.4〔零件倒圆与倒角〕三、公差与配合的标注〔一〕零件图上的标注方法1．极限偏差标注法这种标注法在工厂的实际生产图样中常见，比方mm,mm等。当偏差不为零时，必须标注正负号(见图1-36a)。在标注时还要注意以下几点：〔1〕当上偏差或下偏差为“零〞时，要用数字“0”标出，并与下偏差或上偏差的小数点前的个位数对齐。〔2〕上偏差应注在根本尺寸的右上方；下偏差应注在根本尺寸的同一底线上。〔3〕上下偏差的小数点必须对齐，小数点后的位数必须相同。〔4〕小数点后不起作用的零可不写，但当需要用零来补位，使小数点后的位数相同时除外。〔5〕当上下偏差值相同时，偏差只需注写一次，并应在偏差与根本尺寸之间注出符号“±〞，且使其与数字高度相同。2．标注公差带代号这种注法一般采用专用量具(如塞规、环规等)检验，以适应大批量生产的需要，因此不需标注偏差数值，例如φl8H7。如图1-36b。3．同时标注公差代号和极限偏差这种注法一般适用于产量不定的情况，它既便于专用量具检验，又便于通用量具检验，这时极限偏差应加上圆括号，如〔图1-36c图1-36零件图上的标注方法〔二〕装配图上的标注方法在装配图中标注配合代号时，必须在根本尺寸的右边，用分数的形式注出，分子为孔的公差代号，分母为轴的公差带代号。如图1-37a。必要时也允许按图1-37b、c的形式标注。在配合代号中，只要出现“H〞时即为基孔制配合，出现“h〞时即为基轴制配合。图1-37装配图的标注方法1．基孔制的标注法图1-37中，衬套外外表与机座孔的配合为过渡配合φ70H7／m6，衬套内外表与轴的配合为间隙配合φ60H7／f7。2．基轴制的标注法图1-38中，活塞销与活塞上的孔相对静止，配合要求紧些，为过渡配合M6／h5；活塞销与连杆孔要有小角度的相对移动，要求小间隙配合G6／h5。如果采用基孔制，那么活塞轴就需加工成阶梯轴，即不利于加工也不利于装配，所以用基轴制配合较为合理。图1-38基轴制配合图1-活塞2-活塞轴3-连杆四、形状和位置公差简介形状公差和位置公差简称形位公差。形状公差是为了限制形状误差而设置的，它是指单一实际要素的形状所允许的变动全量。位置公差是为了限制两个或两个以上要素在方向和位置关系上的误差而设置的，它是指关联实际要素的位置对基准所允许的变动全量。为了保证使用要求，零件图上除了有尺寸公差要求外，还需对外表形状和位置规定形位公差要求。表1-4形位公差的特征工程和符号对于一般要求零件，图样上往往不标注形位公差，它的形状和位置公差可用尺寸公差及未注形位公差加以限制。形位公差的特征工程和符号见表1-4。1．形位公差的标注图样中，形位公差应采用代号标注。当无法用代号标注时，允许在技术要求中用文字说明。形位公差代号由公差框格、形位公差特征符号、公差数值、基准符号和指引线等组成。1〕公差框格标注形位公差应用框格，框格用细实线绘制，可画成水平或垂直位置。其画法如图1-39所示。图1-39形位公差框格2〕被测要素的标注标注时用箭头指向被测要素，用指引线连接框格与箭头，指引线一般放在框格的左端。图1-40被测要素的标注方法〔1〕当被测要素为轮廓要素时，箭头应指向轮廓线［如图1-40(a)、图1-40(b)所示］，也可指向轮廓线的延长线［如图1-40(b)所示］，但应明显与尺寸线错开。〔2〕当被测要素为中心要素时，如轴线、中心平面、球心等，指引线应与对应的尺寸线对齐，如图1-40(c)、图1-40(d)所示。〔3〕对于实际的被测外表，箭头可置于带点的参考线，该点指在实际外表上，如图1-40(e)所示。3〕基准要素的标注基准符号由粗短横线、连线、圆圈和水平书写的大写字母组成，如图1-41所示。表示基准的字母应与相应公差框格内的字母相同。图1-41基准符号〔1〕当基准要素为轮廓要素时，基准符号的短横线应靠近基准要素的轮廓线或轮廓面，但需与尺寸线明显分开，如图1-42(a)所示。〔2〕当基准要素为中心要素时，如轴线、中心平面、球心等，基准符号中的连线应与对应的尺寸线对齐，如图1-42(b)所示。〔3〕基准符号还可以置于用圆点指向的外表的参考线上，如图1-42(c)所示。〔4〕单一基准要素用大写拉丁字母A、B、C…表示，如图1-42所示。为了防止混淆，基准不得采用E、I、J、M、O、P等字母。图1-42基准要素的标注方法4〕形位公差的标注例如以图1-43为例，其形位公差的标注为：图1-43轴套的形位公差标注①圆柱外表对圆柱孔轴线A的径向圆跳动公差为0.03mm图1-43轴套的形位公差标注②圆柱外表对轴线A的径向圆跳动公差为0.02mm。③厚度为20mm的安装板左端面对圆柱面轴线B的垂直度公差为0.03mm。④安装板右端面对圆柱面轴线C的垂直度公差为0.03mm。⑤圆柱孔轴线对基准轴线A的同轴度公差为0.05mm。⑥5-均布孔对由尺寸确定的理想位置的位置度公差为0.125mm。第二章液压及气压传动以液体为工作介质进行能量传递和控制的传动方式称为液体传动，它包括液压传动和液力传动。液压传动是利用密闭系统中的受压液体来传递运动和动力的一种传动方式。由于液压传动结构简单，体积小，重量轻，输出力大，能在工作过程中方便地实现无级调速，容易实现频繁的换向和实现自动化，所以在汽车、机床、工程机械、矿山机械，压力机械航空工业中广泛应用。液力传动主要以液体动能进行工作(如离心泵、液力变矩器等)，实现运动和动力的传递。第一节液压传动根本知识一、液压传动的工作原理和组成1．液压传动的工作原理图2-1为液压千斤顶的工作原理图。液压缸3和6连通构成一个密封容器，里面充满油液。在放油阀关闭的情况下，将手柄1提起时，活塞2便向上移动，使液压缸3下腔密封容积增大而形成负压。这时钢球5将连通道关闭，油箱10内的油液在大气压力的作用下顶开钢球4进入液压缸3下腔，完成一次吸油。将手柄压下时，活塞2那么向下移动，液压缸3下腔密封体积减小，腔内油液压力升高，这时钢球4将油液流回油箱的通道关闭，液压缸3下腔压力油顶开钢球5进行液压缸6下腔，推动活塞7上升，顶起重物8。如此反复地提压手柄，油液就不断地进入液压缸6下腔，推动活塞7不断上升，到达起重目的。图2-1液压千斤顶的工作原理假设将放油阀9开通，那么在重物8的重力C作用下，液压缸6下腔的油液流回油箱10，活塞下降到原位。图2-2是液压千斤顶的工作原理简图。从上述例子可以看出：液压千斤顶是一个简单的液压传动装置。分析液压千斤顶的工作过程，可知液压传动是以液体为工作介质来传：动的一种传动方式，它依靠密封容积的变化传递运动，依靠液体内部的压力(由外界负载所引起)传递动力。液压传动系统本质是一种能量转换装置，它先将机械能转换为便于输送的液压能，随后又将液压能转换为机械能而做功。图2-2液压千斤顶的工作原理简图2．液压传动系统的组成从上述实例可以看出，整个液压系统由以下几个局部组成：〔1〕动力元件——液压泵其作用是将原动机的机械能转换成液体的压力能，是一种能量转换装置。〔2〕执行元件——液压缸或液压马达。其作用是将液压泵输出的液体压力能转换成工作部件运动的机械能，也是一种能量转换装置。〔3〕控制元件——各种液压阀。其作用是控制和调节油液的压力、流量及流动方向，以满足液压系统的工作需要。〔4〕辅助元件——油箱、油管、过滤器、密封件和压力表等。其作用是保证液压系统能正常工作。二、液压传动的特点液压传动与其他传动形式相比拟，有以下特点：1〕功率密度(即单位体积所具有的功率)大，结构紧凑，重量轻。2〕能无级调速，调速范围大。3〕由于液压元件质量小，惯性矩小，故变速性好。4〕运动平稳可靠，能自行润滑，使用寿命较长。5〕操纵方便、省力，特别是与电气组合应用时。6〕液压元件易于实现标准化、系列化和通用化，有利于生产与设计。但液压传动也有其缺乏，如液压传动效率低、速比不如机械传动准确、工作时受温度影响较大、制造精度要求较高、本钱较高等。三、液压传动的两个根本参数1．压力液压千斤顶在顶起重物进行工作时，缸内的液体是存在压力的，正是由于这种压力作用在大活塞的底面，才推动重物上升。根据物理学中的静压传递原理(帕斯卡原理)可知，密封容器中的液体，当任意一处受到外力的作用时，这个力就会通过液体传递到容器内的任意部位，而且压强处处相等。这里所说的压强是作用在液体单位面积上的力，一般用p表示，而作用在活塞有效面积上的力，用F表示。当活塞的有效作用面积为A时，有以下关系式F=PA(2-1〕式中，F是力；A是面积；p是压力。要特别指出的是，在液压传动中，习惯将液体的压强p称为压力，实质上，它和一般压力的概念是完全正确不同的。在液压千斤顶(图2-1〕的工作中，根据静压传递原理，要使活塞顶起上面的重物(负载)，那么作用在活塞下端面积A上的液压推力F至少应该等于物体的重力C(实际上还包括活塞本身的重力)，即：F=G此时，缸中的油液压力p为P=(2-2〕由式(2-2〕可知，液压缸中的工作压力p随外界负载的变化而变化，负载大时压力就大，负载小时压力就小。如果活塞上没有负载，缸中的压力也就可以认为等于零了。因此，液压缸的工作压力决定于外界负载。例：在图2-1的液压千斤顶中，假设大活塞7的直径D=40mm，小活塞的直径d=10mm，手在杠杆1右端的着力点到左端铰链的距离为750mm，杠杆中间铰链到左端铰链的距离为25mm，在被顶起的物体的质量为5000kg时，求油液的工作压解〔1〕求液压缸中油液的工作压力p物体所受的重力为G=mg=50009.8N=49000N据式(2-2〕得〔2〕求手在杠杆上所加的力F据式(2-1〕，可算出油液作用在小活塞上的力为故得出手在杠杆上所加的力为F=(3063×25〕/750N=102N由以上计算可见，液压千斤顶工作时对力实现了两级放大：第一级是通过杠杆实现机械放大，第二级是通过液压缸实现液压放大。2．流量单位时间内进出液压缸或通过管道某一截面的液体的体积称为流量，符号为q()。假设在时间t内流过的液体体积为v，那么流量为q=(2-3〕〔1〕额定流量额定流量是指按试验标准规定，系统连续工作所必须保证的流量，是液压元件的根本参数。〔2〕平均流速流速是液体流动的一个主要参数，液体流动时的瞬时速度是不同的。为方便起见，常用平均流速。油液经过通流面积为A(图2-3〕的管道或液压缸时的平均流速由下式表示v=q/A(2-4〕式中，V是液流的平均流速，单位为m/s；A为液压缸有效作用面积或管道截面积，单位为m2。图2-3流量与平均流速由式(2-4〕可知：活塞运动的速度只与流量口和活塞有效作用面积A有关，而与压力无关。3．压力损失与流量的关系液体在管道中流动会产生阻力，这各阻力称为液阻，液阻会造成压力损失。压力损失有两种：一种是沿程损失，另一种是局部损失。沿程损失是液体沿相同截面的直管流动一段距离，由于液体对管壁之间以及液体分子之间的摩擦而造成的。管道越长，流速越快，损失就越大；相反，管道越短，损失应越小。局部损失是液体通过管道截面和形状，突然改变或管道弯曲等局部地方所造成的。四、液压油的选择液压油可分为两大类：一类为可燃性液压油，即各种石油型液压油，它包括通用液压油、抗磨液压油、低温液压油等；另一类为抗燃性液压油，它包括各种合成型液压液和乳化型液压液。石油型液压油润滑性好，但抗燃性差。所以在一情况下，通常都选择用石油型液压油；但在一些高温、易燃、易爆的工作场合，为了平安，应使用抗燃性液压油。粘度是选择液压用油的主要指标。液压传动应用较多的是32号(平均运动粘度是32mm2/s)、46号或68号通用液压油。一般油液在温度升高时，粘度会降低，这样会使液压系统的泄漏增加，执行元件的工作性能也变坏。所以选择液压油时应考虑以下几方面的情况：〔1〕工作压力工作压力较高的液压系统应选用粘度较大的液压油；反之，选用粘度较小的液压油。〔2〕环境温度环境温度较高时，应选用粘度较大的液压油；反之，选用粘度较小的液压油。〔3〕运动速度当运动部件的速度较高时，应选用粘度较小的液压油；反之，选用粘度较大的液压油。五、液压元件〔一〕液压泵、液压马达和液压缸在液压系统中，液压泵、液压马达和液压缸都是能量转换装置。液压泵和液压马达在结构上没有多大差异，多数泵都可以当作马达使用。液压泵的任务是将输入的机械能转换成液压能输出，而液压马达却相反，是将输入的液压能转换为机械能输出。液压马达和液压缸同属于执行机构。假设将压力油输入液压马达，可得到旋转形式的机械能；假设将压力油输入液压缸，可得到直线形式的机械能。1．液压泵在液压传动中常用的液压泵有齿轮泵、叶片泵和柱塞泵三种。图2-4所示为单柱塞泵的结构示意图，柱塞2安装在泵体3内，柱塞在弹簧4的作用下和偏心轮1接触。当偏心轮转动时，柱塞作左右往复运动。当柱塞往右运动时，左端和泵体所形成的密封容积增大，形成局部负压，油箱中的油液就在大气压作用下通过止回阀5进入泵体内，止回阀。6封住出油口，防止系统中的油液回流，这时液压泵吸油。当柱塞向左运动时，密封容积减小，止回阀5封住吸油口，防止油液流回油箱，于是泵体内的油液受到挤压，便经止回阀6进入系统，这便是压油。假设偏心轮不停地转动，泵就不停地吸油和压油。图2—4液压泵的根本原理图2—5齿轮泵的工作原理〔1〕齿轮泵齿轮泵是一对相互啮合的齿轮将在泵体内，见图2-5。齿轮两端面靠端盖密封，齿顶靠泵体的圆弧外表密封，在齿轮的各个齿间，形成了密封的工作容积。泵体有两个油口，一个是人口(吸油口)，一个是出口(压油口)。主动齿轮旋转时，这时吸油腔的轮齿逐渐别离，由齿间所形成的密封容积逐渐增大，出现局部负压，因此油箱中的油液就在大气压力的作用下，经吸油管和齿轮泵入口进入吸油腔。吸人到齿轮间的油液随齿轮旋转带到压油腔，随着压油腔的轮齿啮合，密封容积逐渐减小，油液就被挤出，从压油腔经出油口输送到压力管路中。由于齿轮泵的密封容积变化范围不能改变，故流量不可调，是定量泵。〔2〕叶片泵叶片泵按其工作方式不同分为单作用式叶片泵和双作用式叶片泵两种。双作用式叶片泵(图2-6〕主要由定子1、转子2、叶片3和前后两侧装有端盖的泵体4等组成。叶片安放在转子槽内，并可沿槽滑动。转子和定子中心重合，定子内外表近似椭圆形，由两段长圆弧、两段短圆弧和四段过渡曲线组成。在端盖上，对应于四段过渡曲线位置开有四条沟槽，两条与泵的吸油槽沟通，另外两条与泵的压油槽沟通。当转子转动时，叶片在离心力的作用下压向定子外表，并随定子外表的曲线的变化而被迫在转子的槽内往复滑动。转子旋转一周，每一叶片往复滑动两次，每相邻叶片间的密封容积就发生两次变化。容积增大产生吸油作用，容积减小产生压油作用。由于转子每转一周，这种吸、压油作用发生两次，故称双作用式叶片泵。双作用式叶片泵的流量不可调，是定量泵。单作用式叶片泵(图2-7〕，定子外表是一圆形，转子与定子间有一偏心距e，端盖上只开有一条吸油槽和一条压油槽。当转子转一周时，每一叶片在转子槽内往复滑动一次，每相邻两叶片间的密封容积就发生一次增大和减小，即转子每转一周，实现一次吸油和压油，所以称为单作用式叶片泵。单作用式叶片泵的偏心量通常做成可调的。偏心量的改变会引起叶片泵输油量的相应变化，偏心量增大，输油量也全随之增大。所以，单作用式叶片泵是变量泵。图2-6双作用式叶片泵的工作原理图2—7单作用叶片泵的工作原理〔3〕柱塞泵柱塞泵按照柱塞的排列方向的不同，分为轴向柱塞泵和径向柱塞泵。轴向柱塞泵(图2-8〕由配流盘1、缸体(转子)2、柱塞3和斜盘4等零件组成。斜盘、配流盘均与泵体相固定，柱塞在弹簧的作用下以球形端头与斜盘接触。在配流盘上开有两个沟槽，分别与泵的吸、压油中连通，形成吸油腔和压油腔。在斜盘相对缸体的夹角为时，原动机通过传动轴带动缸体旋转。柱塞就在柱塞孔内作轴向往复滑动。处于～竹范围内的柱塞向外伸出，使其底部的密封容积增大，将油吸人；处于0～范围内的柱塞向缸体内压人，使其底部的密封容积减小，反把油压往系统中。显然，泵的输油量决定于柱塞往复运动的行程长度，也就是决定于斜盘的倾角。如果角可以调整，就成了变量泵。角越大，输油量也就越大。2．液压马达液压马达通常有三种类型：齿轮式、叶片式和柱塞式液压马达。这里仅介绍叶片式液压马达。图2-8轴向柱塞泵的工作原理图2—9叶片式液压马达的工作原理叶片式液压马达(图2-9〕，当压力油输入进油腔a以后，此腔内的叶片均受到油液压力p的作用。由于叶片2比叶片1伸出的面积大，所以叶片2获得的推力比叶片1大，两者推力差相对转子中心形成一个力矩。同样，叶片1和5、4和3、3和6之间，由于液压力的作用而产生的推力差也都形成力矩。这些力矩的方向相同，它们的总和是推动转子沿顺时针方向转动的总力矩。而位于回油腔b的各叶片不受液压推力作用，也不能形成力矩，工作过的液体随着转子的转动，经回油腔流回油箱。3．液压缸液压缸是将液体的压力能转换为机械能的能量转换装置，它是液压系统中的执行元件。汽车中的液压制动器、液压翻斗车的控制等均用到各式液压缸。按结构不同，液压缸可分为活塞式、柱塞式、伸缩套筒式和摆动式液压缸。〔1〕活塞式液压缸活塞式液压缸分为双杆活塞式和单杆活塞式液压缸。双杆活塞式液压缸(图2-10〕主要由缸体、活塞和两直径相同的活塞杆组成。缸体可以是固定的，也可以是不固定的(活塞杆固定)。活塞两端的有效作用面积一样，所以当流量一定时，左右往复的运动速度是一样的。单杆活塞式液压缸(图2-11〕主要是由缸体、活塞和活塞杆组成，由于活塞一端有杆，而另一端无杆，所以活塞两端的有效作用面积不等。当左、右两腔分别进入压力油时，即使流量和压力相等，活塞往复运动的速度和所受的推力也不相等。当无杆腔进油时，因活塞有效面积大，所以速度小，推力大；当有杆腔进油时，因活塞有效