污水厂一个机修工的母亲河情结(定稿)(金兢)

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污水厂一个机修工的母亲河情结(定稿)(金兢)

一个机修工的母亲河情结

水是生命的源泉,水是城市的灵魂。须江,一条58万江山人赖以生存的母亲河,她穿城而过,在她的怀抱里,孕育了江山人海纳百川、大气开放的胸襟胆略,成就了江山人尊重实际、讲求实干的行事风格,塑造了江山人永不自满、勇于争先的精神风貌。

多少年来,江山人民为了让我们的母亲河更清更美,付出了几代人的不懈努力与追求,如今的须江,河道变宽了,风景更美了。为了把我们的母亲河变的更清洁更健康,201*年江山市委市政府高瞻远瞩、科学决策,斥重资兴建了污水处理厂,集中处理江山城区的污水。自投入运行以来,污水处理厂已处理2500多万吨城市污水,完成COD削减4000多吨,削减其他各类污染物1000多吨,极大的改善了须江的河道水质,污水处理厂连续三年被省建设厅、衢州市建设局评为减排先进集体。成绩很可喜,但成绩的背后,是我们城建人对母亲河深切的回报,凝聚着我们城建人对母亲河深厚的情结。

江山鹿溪污水处理厂的戴开华就是其中的这样一个城建人,默默无闻奋战在污水处理的电工与设备维护岗位上。虽然没有轰轰烈烈的辉煌成就,没有令人目眩的显赫名声,但他凭着精湛的业务技术和丰富的实践经验,排除了一个个机电故障,确保了全厂设备的安全顺畅。为了工作,多次主动放弃休息,无论任何时间、任何情况,只要工作需要,立即就会赶到现场,从无怨言,表现了极强的拼搏奉献精神。

污水处理厂全部设备合计价值有3千多万元,各类供货厂家共10多家,大大小小设备100多种,涉及面广,工作量大,而且绝大部分的机器设备都是以前的工作中未曾接触过的,面对新型电气设备的自动化程度高,技术精密度高的要求,戴开华绝不推迟,勇挑重担,他坚持学中干、干中学,遇到不懂的问题,打破沙锅问到底,非弄个水落石出不可。一分耕耘一分收获,由于他孜孜不倦的学习,20年他顺利地取得了维修电工技师的称号。

戴开华抽屉里有两本宝贝。一本是一套快翻烂的厚厚的电工手册,另一本是笔记本,上面记录了他很多的电工笔记。他常说:“人要不断的充电才能进步。”打开他的笔记本,里面整整齐齐、密密麻麻、各种资料,林林总总。只要有时间,他总要翻翻看看。少壮不努力,老大徒伤悲。

戴开华同志每天全部的24小时都是与厂里工作联系在一起的。他从来没有真正意义上的休息日,每次只要厂里的任何一处设备出了点故障,他都要及时过来。由于污水处理厂离城区较远,交通很不便利,有时处理故障只要5分钟的时间,但每次都要花去他好几小时甚至半天的时间;有时为了修理设备,大家都下班走了,只有他一个人还在厂里;污水厂的设备大部分都是又脏又臭,但还是只有他无所畏惧、从不退缩。污水处理厂运行三年多以来,戴开华同志加了几次班,下过几次污水井,估计连他自己都没能算的出来,在同事的印象中,就是我们很少能在办公室里找到他。

三年多来,污水处理厂从来没有发生过因设备原因影响生产的事故,这与戴开华同志无私奉献、不计名利的精神是分不开的。他是一名普通的电气维修工,可他更像一名工兵,在保护母亲河的最前沿,熠熠生辉,时刻出现在污水处理工作最需要的紧固件上,这是他今生事业的追求,同时也凝聚着一个普通机修工对我们母亲河深深的爱与追求。

谢谢!

扩展阅读:豫光《机修工》教材汇编(定稿)

第一部分专业基础知识

第一章识图知识第一节正投影的基本概念

一、投影法

日光照射物体,在地上或墙上产生影子,这种现象叫做投影。一组互相平行的投影线与投影面垂直的投影称为正投影。正投影的投影图能表达物体的真实形状,如图1-1所示。

图1-1正投影法

二、三视图的形成及投影规律

(一)三视图的形成图1-2a所示,将物体放在三个互相垂直的投影面上,使物体上的主要平面平行于投影面,然后分别向三个投影面作正投影,得到的三个是图形称为三视图。

三视图分别为:

主视图,是向正前方投影,在正面(V)上所得到的视图。俯视图,是由上向下投影,在水平面(H)上所得到的视图。左视图,是由左向右投影,在侧面(W)上所得到的视图。

在三个投影面上的到物体的三视图后,须将空间互相垂直的三个投影展开摊平在一个平面上。展开投影面时规定:正面保持不动,将水平面和侧面按图1-2b中箭头所示的方向旋转90°得到图1-2c。为使图形清晰,在去掉投影轴和投影面线框,就成为常用的三视图,如图1-2d所示。

投影线(视线)投影平面投影

(a)直观图(b)按箭头方向展开投影面

图1-2三视图的形成图1-2三视图的形成

)直观图按箭头方向展开投影面(c)投影面展开后的投影图(d)三视图

(二)投影规律

投影面展开后的投影图三视图1.视图间的对应关系

从三视图中可以看出:主视图反应了物体的长度和高度;俯视图反映了物体的长度和宽度;左视图反映了物体的高度和宽度。由此可以得到如下投影规律:

主视图、俯视图中相应投影的长度相等,并且对正;主视图、左视图中相应投影的高度相等,并且平齐;俯视图、左视图中相应投影的宽度相等。

归纳起来,即“长对正,高平齐,宽相等”,如图1-3所示。2.物体与视图的方位关系

物体各结构之间具有六个方向的相互位置关系。如图1-4所示。它与三视图的方位关系如下;

主视图反映出物体的上下左右位置关系;俯视图反映出物体的前后左右位置关系;左视图反映出物体的前后上下位置关系;

注意:以主视图为基准,俯视图与左视图中,远离主视图的一方为物体的前方;靠近主视图的一方为物体的后方,即存在“近后远前”的关系。

以上是看图画图时运用的最基本的投影规律。

高上左宽左下后右前右后上前下长

图1-3三视图"三等"关系图1-3三视图“三等”关系图图1-4物体与视图方位关系1-4物体与视图方位关系

第二节剖视图与剖面图的概念及表达方法

一、剖视图

为揭示零件内部结构,用一假想剖切平面剖开零件,按投影关系得到的图形称为剖视图。(一)全剖视图用一个剖切平面将零件完全切开所得剖视图称全剖视图。

图1-5a中,外形为长方体的模具零件中间有一T形槽。用一平面将零件的T形槽的平槽完全切开,在俯视图画出的是全剖视图,如1-5b所示。

图1-5全剖视图

全剖视图的标注,一般应在剖视图上方用字母标出剖视图的名称“-”,并在相应视图上用剖切符号表示剖切位置,注上同样的字母,如图1-5中俯视图。当剖切平面通过零件对称平面,且剖视图按投影关系配置,中间又无其他视图隔开时,可省略标注,如图左视。

(二)半剖视图以零件对称中心线为界,一半画成剖视,另一半画成视图,称为半剖视图。

图1-6中的俯视图为半剖视图,其剖切方法如图1-6中立体图所示。半剖视图既充分地表达了零件的内部形状,又保留了零件的外部形状。需要同时表达对称零件的内外结构时,常采用此种方法。半剖视图的标注与全剖视图相同。

图1-6半剖视图

图1-6半剖视图(三)局部剖视图用剖切平面局部地剖开零件,所得到的剖视图,称为局部剖视图。

图1-7所示零件的主视图采用了局部剖视图画法。局部剖视图既能把零件局部的内部形状表达清楚,又能保留零件的某些外形。其剖切范围可根据需要而定,是一种灵活的表达方法。

局部视图以波浪线为界,波浪线不应与轮廓线重合(或用轮廓线代替),也不能超出轮廓线之外。

图1-7局部剖视图二、剖面图

假想用剖切平面将零件的某处切断,仅画出断面的图形,成为剖面图。

(一)移出剖面画在视图轮廓之外的剖面称移出剖面。图1-8所示剖面即为移出剖面。移出剖面的轮廓线用粗实线画出,断面上画出剖面符号。移出剖面应尽量配置在剖切平面的延长线上,必要时也可以画在其他位置。

图1-8移出剖面

移出剖面的标注一般应用剖切位置,用箭头指明投影方向,并注上字母,,在剖面图上方用同样的字母标出相应的名称“-”。可根据剖面图是否对称,及其配置不同作相应的省略。

(二)重合剖面画在视图轮廓之内的剖面称重合剖面,如图1-9所示。

重合剖面的轮廓线用实线绘制。当视图中的轮廓线与重合面的图线重叠时,视图中的轮廓线仍应连续画出,不可间断。对重合剖面一般无需标注,仅当重合剖面图形不对称时才用箭头标注其投影方向,如图1-9a所示。

图1-9重合剖面

第三节常用零件的规定画法及代号标注

在机器中广泛应用的螺栓、螺母、键、销、滚动轴承、齿轮、弹簧等零件称为常用件。其中整体结构和尺寸已标准化的常用件,成为标准件。

一、螺纹的规定画法

(一)外螺纹外螺纹的牙顶(大径)及螺纹终止线用粗实线表示;牙底(小径)用细实线表示,并画到螺杆的倒角或倒圆角部分。在垂直于螺纹轴线方向的视图中,表示牙底的细实线圆只画约3/4圆,此时不画螺杆端面倒角圆,如图1-10所示。

大径用粗实线小径用细实线大径螺纹终止线用粗实线小径螺纹终止线用粗实线

图1-10外螺纹规定画法

(二)内螺纹图1-11a所示的螺孔剖视图中,牙底(大径)为细实线,牙顶(小径)、螺纹终止线为粗实线。

不作剖视时,牙底、牙顶和螺纹终止线皆用虚线表示,如图1-11b所示在垂直于螺纹轴线方向的视图中,牙底画成约3/4圆的细实线,不画螺纹孔口倒角圆。

(三)内外螺纹的连接国际规定,在剖视图中表示螺纹连接时,其旋合部分应按外螺纹的画法表示,其余部分仍按各自的画法表示,如图1-12所示。

二、螺纹标记

螺纹采用规定画法后,为区别螺纹的种类及参数,应在图样上按规定格式标记,以表示该螺纹的牙型、公称直径、螺距、公差带等。

一般完整的螺纹标记由螺纹代号、螺纹公差代号和旋合长度代号组成,中间用“-”分开。

例如:旋合长度代号公差代号(5为中径公差带,6为大径公差带)螺纹代号14(旋合长度代号公差代号螺纹代号

大径用细实线小径用粗实线剖面线画到粗实线螺纹终止线粗实线未全剖时全部画虚线

图1-11内螺纹规定画法

旋合部分画外螺纹大径对齐小径对齐

在标注螺纹时应注意:度考虑,可不加标注。

2.单线螺纹和右旋螺纹应用十分普遍,故线数和右旋均省略不注。左旋螺纹应标注“左”字梯形螺纹为左旋长旋合长度时用符号“LH”表示。

3.粗牙普通螺纹应用最多,对应每一个公称直径,螺距只有一个,故不必标注螺距。

图1-12螺纹连接规定画法图1-12螺纹连接规定画法

1.普通螺纹旋合长度代号用字母S(短)、N(中)或数值表示。一般情况下按中等旋合长

第四节简单装配图的识读

该装配图要求了解装配体的名称、性能、结构、工作原理、装配关系,以及各主要零件的作用和结构形状、传动路线和装拆顺序。

现以图1-13支顶的装配图为例,说明读该装配图的方法和步骤。

起重高度110-15043顶碗145451顶杆2螺栓10*2511顶座1数量序号名称制图审核支顶李永智材料比例图号备注1:2

图1-13支顶装配图

一、概括了解

从标题栏与明细表中了解部件名称、性能、工作原理、零件种类;大致了解全图以及尺寸和技术要求等,初步认识部件的总体情况。

从名称联想到支顶时用于支撑工件,以进行划线或检修的一种工具。从图1-13可知,支顶的起重高度110~150mm;支顶由四种零件装配而成,其中螺栓是标准件。

二、深入分析

(一)分析部件进一步了解部件的结构情况,即由那些零件所组成,零件之间采用的配合或连接方式等。

图1-13采用了两个基本视图,主视图用全剖视图表示,由于图形上方未注剖视名称,可想到剖切平面正好与支顶的前后对称平面重合。联系俯视图看出,除用局部剖视图表达装有螺栓的凸耳结构外,就其总体来看支顶是回转体。主视图及引出标注的零件序号,明显地反映支顶的结构特征及组成它的四个零件-----顶座、螺栓、顶杆、顶碗的相互位置。

H9零件的螺纹连接有:螺栓M10、顶杆M14与顶座连接。配合尺寸SФ28,表示顶碗的

d9球体内表面Ф28mm,基本偏差代号H、9级公差,并为基准件。顶杆的外表面Ф28mm、基本偏差代号d、9级公差,并为配合件,装配后是间隙配合。

(二)分析主要零件自装配图中分离出主要零件,利用“三等”关系,采用形体分析法,特别是根据剖面线的方向与间隔的明显标志,区分不同零件,找出同一零件在视图中的内外轮廓,推想出该零件的结构形状后,在分析、在推想另一个零件。若将一个部件的一两个主要零件的结构形状看清弄懂,那么看懂其余零件与整个部件的结构形状,就轻而一举了。

图113中的顶座,它的内外轮廓在主视图中反映比较明显。联系俯视图可知,它由下部的空心台、带铣切槽的圆柱体底板及右上角的凸耳三个主要部分组成。顶座的中心、是上下穿通的螺孔M14。铣切槽通过零件的对称平面将凸耳铣切成两半,并与螺孔M14的上半部分连通。细看俯视图,螺栓穿过凸耳前一半的光孔,直接旋入后一半M10的螺孔内,这样凸耳的前后两半的光孔与螺孔,就分辨清楚了。顶杆、顶碗的结构可自行分析。

三、归纳总结

对支顶的装配图来说,这种分析是在局部范围内进行的。为了全面的认识装配图,还要了解支顶的功能,在工作状态下支顶各零件的作用,一及支顶的拆卸或装配过程,并作归纳总结。

(一)支顶的工作情况将顶座放在工作台上,把工件放在顶碗上,松动螺栓,用扳手扳动顶杆的六个方部,调整到工件所需的高度后,在旋紧螺栓以固定顶杆位置,使支顶支承住工件,以便在工件上划线或检验工件。

(二)支顶的拆卸过程卸下螺栓,将顶杆自顶座的螺孔种卸去。在将顶碗自顶杆上拆除,支顶便全部拆卸成。

第二章量具与公差配合第一节常用的量具结构和使用

一、游标卡尺的结构和使用方法

(一)结构图2-1以刻度值0.02mm的精密游标卡尺,这种游标卡尺由带固定卡脚的主尺和带活动卡脚的副尺(游标)组成。在副尺上有副尺固定螺钉。主尺上的刻度以mm为单位,每10格分别标以1、2、3、等,以表示10、20、30、mm。这种游标卡尺的副

49尺刻度是把主尺刻度49mm的长度,分为50等份,即每格为:=0.98mm。主尺和副尺的刻

50度每格相差:1-0.98=0.02mm,即测量精度为0.02mm。如果用这种游标卡尺测量工件,测量前,主尺与副尺的0线是对齐的,测量时,副尺相对主尺向右移动,若副尺的第1格正好与主尺的第1格对齐,则工件的厚度为0.02mm。同理,测量0.06mm或0.08mm厚度的工件时,应该是副尺的第3格正好与主尺的第3格对齐或副尺的第4格正好与主尺的第4格对齐。

图2-1游标卡尺的结构

(二)刻线原理图2-2中,所示,读数方法,可分三分步骤;1.根据副尺零线以左的主尺上的最近刻度读出整毫米数;

2.根据副尺零线以右与主尺上的刻度对准的刻线数乘上0.02读出小数;3.将上面整数和小数两部分加起来,即为总尺寸。

图2-20.02mm游标卡尺的读数方法

副尺0线所对主尺前面的刻度64mm,副尺0线后的第9条线与主尺的一条刻线对齐。副尺0线后的第9条线表示:0.02X9=0.18mm,所以被测工件的尺寸为:64+0.18=64.18mm

(三)使用方法

1.测量前应把卡尺揩干净,检查卡尺的两个测量面和测量刃口是否平直无损,把两个量爪紧密贴合时,应无明显的间隙,同时游标和主尺的零位刻线要相互对准。这个过程称为校对游标卡尺的零位。

2.移动尺框时,活动要自如,不应有过松或过紧,更不能有晃动现象。用固定螺钉固定尺框时,卡尺的读数不应有所改变。在移动尺框时,不要忘记松开固定螺钉,亦不宜过松以免掉了。

3.当测量零件的外尺寸时:卡尺两测量面的联线应垂直于被测量表面,不能歪斜。4.在游标卡尺上读数时,避免视线歪斜产生读数误差。二、千分尺的结构和读数方法

(一)结构图2-3所示是测量范围为0mm~25mm的千分尺,它由尺架、测微螺杆,测力装置等组成。

图2-3千分尺

(二)刻线原理千分尺测微螺杆上的螺纹,其螺距为0.5mm。当微分筒转一周时,测微螺杆就轴向移进0.5mm。国定套筒上刻有间隔为0.5mm的刻线,微分筒圆周上均匀刻有50格。因此,当微分筒每转一格时,测微螺杆就移进:

0.5mm÷50=0.01mm(三)使用方法

1.千分尺是一种精密的量具,使用时应小心谨慎,动作轻缓,不要让它受到打击和碰撞。千分尺内的螺纹非常精密,使用时要注意:①旋钮和测力装置在转动时都不能过分用力;②当转动旋钮使测微螺杆靠近待测物时,一定要改旋测力装置,不能转动旋钮使螺杆压在待测物上;③当测微螺杆与测砧已将待测物卡住或旋紧锁紧装置的情况下,决不能强行转动旋钮。

2.有些千分尺为了防止手温使尺架膨胀引起微小的误差,在尺架上装有隔热装置。实验时应手握隔热装置,而尽量少接触尺架的金属部分。

3.使用千分尺测同一长度时,一般应反复测量几次,取其平均值作为测量结果。4.千分尺用毕后,应用纱布擦干净,在测砧与螺杆之间留出一点空隙,放入盒中。如长期不用可抹上黄油或机油,放置在干燥的地方。注意不要让它接触腐蚀性的气体。

三、百分表的结构和使用方法

(一)结构和转动原理图2-4中,百分表的转动系数时由齿轮、齿条等组成。测量时,当带有齿条的测量杆(1)上升,带动小齿轮(2)转动,与同轴的大齿轮(3)及小指针(7)也跟着转动,而(3)又带动小齿轮(4)及其轴上的大指针(5)偏转。游丝的作用时迫使所

有的齿轮作单向,以消除由于齿侧间隙而引起的测量误差。弹簧是用来控制测力的。

图2-4百分表

(二)刻线原理测量杆移动1mm时,大指针正好回转一圈。而在百分表的表盘上沿圆周刻有100等分(格),其刻度值为1mm÷100=0.01mm。测量时大指针转过格时,表示零件尺寸变化0.01mm。

(三)使用方法

1.使用前,应检查测量杆活动的灵活性。即轻轻推动测量杆时,测量杆在套筒内的移动要灵活,没有任何轧卡现象,且每次放松后,指针能回复到原来的刻度位置。

2.使用百分表或千分表时,必须把它固定在可靠的夹持架上(如固定在万能表架或磁性表座上,夹持架要安放平稳,免使测量结果不准确或摔坏百分表。

3.用夹持百分表的套筒来固定百分表时,夹紧力不要过大,以免因套筒变形而使测量杆活动不灵活。

四、万能角度尺的结构和使用方法(一)结构

图2-5所示是分度值为2′的万能尺。在它的扇形板上刻有间隔1°的刻度,游标固定在地板上,它可以沿着扇形板转动。用加紧块可以把角尺和直尺固定在地板上,从而使可测量范围在0°~320°之间。

(二)刻线原理

万能角度尺的读数机构是根据游标原理制成的。主尺刻线每格为1°。游标的刻线是取主尺的29°等分为30格,因此游标刻线角格为29°/30,即主尺与游标一格的差值为,也就是说万能角度尺读数准确度为2′其读数方法与游标卡尺完全相同。

(三)使用方法

测量时应先校准零位,万能角度尺的零位,是当角尺与直尺均装上,而角尺的底边及基尺与直尺无间隙接触,此时主尺与游标的“0”线对准。调整好零位后,通过改变基尺、角尺、直尺的相互位置可测试0-320°范围内的任意角。

图2-5万能角度尺

第二节公差和配合

一、基本概念

(一)尺寸公差尺寸公差是指允许尺寸的变动量,简称公差。(二)标注公差和基本偏差

1.标准公差标准公差是指在国家标准极限与配合制中,所规定的任一公差。标准公差等级代号用符号lT和数字组成,例如:lT7。当其与代表基本偏差的字母一起组成公差带时,省略1T字母,如h7。极限与配合在基本尺寸至500mm内规定了1T01、1T0、1T1至1T18共20级,在基本尺寸5003150mm内规定了IT1至IT18共18个标准公差等级

2.基本偏差确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差,一般为靠近零线的那个偏差。国家标准中,对孔和轴的每一个基本尺寸段规定了28个基本偏差,并规定分别用大、小写拉丁字母作为孔和轴的基本偏差代号如图2-6所示。

(三)配合和基准制

1.配合基本尺寸相同,相互结合的孔和轴公差的关系称为配合。配合有三种类型,即间隙配合、过盈配合、和过渡配合。

2.基准制国家标准对孔与轴公差带之间的相互关系,规定了两种制度,即基孔制和基轴制。

(1)基孔制配合基本偏差为一定的孔的公差带与不同基本偏差的轴的公差带形成各种配合的一种制度,称为基孔制。基孔制配合的孔为基准孔,代号为H,国际规定基准孔的下偏差为零(图2-6)。图2-6表示基孔制的几种配合示意图。

(2)基轴制配合基本偏差为一定的轴的公差带与不同基本偏差的孔的公差带形成各种配合的一种制度,称为基轴制。基轴制配合的轴为基准轴,代号为h,国标规定基准轴的上偏差为零(图2-6)。图2-6表示基轴制的几种配合示意图。

图2-6基本偏差系列

二、公差代号的识读

(一)孔、轴公差带代号孔轴公差代号均由基本偏差代号与标准公差等级代号组成。Ф12H8基本尺寸为Ф12mm,公差等级为8级的基准孔。也可以简读成:基本尺寸Ф12mm,公差带为H8的孔。Ф12f7尺寸为Ф12mm,公差等级为7级,基本偏差为f的轴。也可以简读成:基本尺寸Ф12mm,公差带为f7的轴。

(二)配合代号配合代号由孔与轴的公差带代号组合而成,并写成分数形式,分子代表公差带代号,分母代表轴的公差带代号。Ф12

H8表示孔、轴的基本尺寸为Ф12mm,孔公f7差等级为8级的基准孔,轴公差等级为7级,基本偏差为f的轴,属于基轴制间隙配合。也可以简读成:基本尺寸Ф12mm,基孔制H8与f7轴的配合。

第三节形位公差

一、基本概念

(一)形状误差被测实际要素对其理想要素的变动量。(二)形状公差单一实际要素的形状所允许的变动全量。(三)位置误差关联实际要素对其理想要素的变动量。

(四)位置公差关联实际要素的位置对基准所允许的变动全量。形状误差、形状公差和位置误差、位置公差如图2-7所示。

位置公差实际形状形状公差形状误差实际形状理想形状理想形状位置误差

图2-7形位误差、形状公差

a)直线度误差、直线度公差b)垂直度误差、垂直度公差

二、形位公差种类

形位公差共分两大类:一类是形状公差,有六项;一类是位置公差,有8项。其符号见表2-1。

表2-1形位公差的项目和符号

分类项目直线度符号分类定向位置公差项目平面度垂直度倾斜度同轴度符号形状公差平面度圆度圆柱度线轮廓度面轮廓度定向对称度位置度圆跳动全跳动

定向三、形位公差的公差带及识读

(一)公差带形位公差带比尺寸公差带复杂的多,它由公差带大小、公差带形状、公差带方向和公差带位置四个要素确定的,见表2-2。

表2-2公差带的形状

序号公差带形状名称两平行线两等距曲线两同心圆图示形式实用示例给定平面内的直线度线轮廓度平面内点的位置度平面内点的位置度12345678910一个圆一个球两同轴圆柱空间点的位置度圆柱度给定两个方向的轴线对轴线平行度面的平面度轴线的直线度、垂直度面的轮廓度一个四棱柱两平行平面一个圆柱两等距曲面

(二)形位公差识读识读图样中形位公差标注,需要了解公差项目符号的含义,公差带、被测要素与基准要素的关系,以便选择零件的加工和测量方法。

中心孔

图2-8形位公差标注示例

图2-8所示为形位公差标注综合示例。

表示:左端锥体对组合基准有圆跳动公差要求,公差带形状为

两同心圆。任意测量平面每对基准轴线的圆跳动误差不得大于0.025。

表示:左端锥体上的键槽中心平面对F基准轴线有对称度公差要

求,公差带形状为两平行平面。测量时对称度误差不得大于0.025mm。

表示:Ф40mm圆柱面有圆柱度公差要求,公差带形状为两同轴圆柱。测量

时要圆柱度误差不得大于0.01mm。

表示:Ф40mm圆柱的轴线对组合基准A和B有平行度要求,公差带形状为一个圆柱体。测量时实际轴线对A和B的公共轴线(即基准轴线)在任意方向上的平行误差不得超出Ф0.02mm

四、形位公差和尺寸的相互关系

为了正确处理图样上尺寸公差与形位公差之间的关系,必须遵循一定的公差原则,即独立原则和相关原则,相关原则包括最大实体原则和包容原则。

(一)独立原则图样上给定的形位公差与尺寸公差无关,应分别满足要求。

图2-9公差独立原则

图2-9所示的销轴,表示应遵守独立原则。此时尺寸公差控制销轴的局部实际尺寸,即要求局部实际尺寸必须在9.97mm~10mm之间。直线度公差控制轴线的直线度,要求轴线的直线度误差必须控制在0.015mm的范围内。

1.包容原则E要求实际要素处处位于具有理想形状的包容面里。而该理想形状尺寸应为最大实体尺寸。

图2-10所示,当销轴的直径为最大实体尺寸Ф20mm时,其形状公差为0,不允许有形状误差存在;当销轴直径偏离最大实体尺寸时,才允许有相应的形状误差存在;当销轴直径为最小实体实体尺寸时(Ф19.95mm),允许的形状误差为最大(0.05mm)。

图2-10公差包容原则

2.最大实体原则M被测要素或(和)基准要素偏离最大实体状态,而形状、定向和定位公差获得补偿的一种公差原则。

图2-11所示,轴的局部实际尺寸必须在9.97mm~10mm之间。轴线直线度公差Ф0.015mm,是在轴处于最大实体状态时给定的。当轴的实际尺寸为Ф10mm时,轴线的直线度公差值为Ф0.015mm,补偿值为0mm;当轴的实际尺寸为时Ф9.97mm,轴的直线度公差值为Ф0.045mm,补偿值为Ф0.03mm。

图2-11公差最大实体原则

第四节表面粗糙度

一、表面粗糙度的基本概念

表示零件表面具有较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特性,称为表面粗糙度。表面粗糙度对零件的配合性质、耐磨性、强度、抗腐性、密封性、外观要求等影响很大,因此,零件表面的粗糙度的要求也有不同。一般说来,凡零件上有配合要求或有相对运动的表面,表面粗糙度参数值要小。

评定表面粗糙度的高度参数有:轮廓算术平均偏差Ra,微观不平度十点高度Rz,轮廓最大高度Ry。优先选用轮廓算术平均偏差Ra。如何确定表面粗糙度的参数及取值,可参阅有关的书籍和手册。

二、表面粗糙度的代(符)号

表面粗糙度符号是由规定的符号和有关参数值组成的。表面粗糙度符号的画法,其中

d’=0.1h,H1=1.4h,H2=2.1h,h为零件图中的字体高度。

三、表面粗糙度参数

表面粗糙度参数的单位是m。注写Ra时,只写数值;注写Rz、Ry时,应同时注出Rz、Ry和数值。只注一个值时,表示为上限值;注两个值时,表示为上限值和下限值。

说明:

1.标注轮廓算术平均偏差Ra时,可省略符号Ra。

2.当标注上限值或上限值与下限值时,允许实测值中有16%的测值超差。

3.当不允许任何实测值超差时,应在参数值的右侧加注max或同时标注max和min。四、表面粗糙度代号在图样上的标注

在同一图样上,每一个表面只注一次粗糙度代号,且应注在可见轮廓线、尺寸界线、引出线或它们的延长线上,并尽可能靠近有关尺寸线。符号的尖端必须从材料外指向表面。表面粗糙度在图样中的标注方法。

附:表面粗糙度标注示例图一和表面粗糙度符号、含义及画法表,参数Ra的标注及其含义表。

参数Ra的标注及其含义表

代号意义用任何方法获得表面粗糙度,Ra的最大限值为3.2m用去除材料的方法代号意义用任何方法获得表面粗糙度,Ra的最大值为3.2m用去除材料的方法获得获得表面粗糙度,Ra的最大值为3.2m用不去除材料的方表面粗糙度,Ra的最大值为3.2m用不去除材料的方法获得表面粗糙度,Ra的最大值为法获得表面粗糙度,Ra的最大值为3.2m用去除材料的方法获得表面粗糙度,Ra的最3.2m用去除材料的方法获得大值为3.2m,最小值为1.6m表面粗糙度,Ra的最大值为3.2m,最小值为1.6m

表面粗糙度标准示例

20其余其余或

表面粗糙度符号,含义以及画法

符号含义画法基本符号,表示用任何方法获得表面粗糙度表示用去除材料的方法获得表面粗糙度表示用不去材料的方法获得表面粗糙度可在横线上标注有关参数或指定获得表面粗糙度的方法说明表示所有表面具有相同的表面粗糙度要求

第三章传动第一节带传动

一、带传动的定义

带传动是利用张紧在带轮上的柔性带进行运动或动力传递的一种机械传动。根据传动原理的不同,有靠带与带轮间的摩擦力传动的摩擦型带传动,也有靠带与带轮上的齿相互啮合传动的同步带传动。

带传动具有结构简单、传动平稳、能缓冲吸振、可以在大的轴间距和多轴间传递动力,且其造价低廉、不需润滑、维护容易等特点,在近代机械传动中应用十分广泛。摩擦型带传动能过载打滑、运转噪声低,但传动比不准确(滑动率在2%以下);同步带传动可保证传动同步,但对载荷变动的吸收能力稍差,高速运转有噪声。带传动除用以传递动力外,有时也用来输送物料、进行零件的整列等。

二、带传动的类型和特点

带传动由主动带轮1、从动带轮2和挠性带3组成,借助带与带轮之间的摩擦或啮合,将主动轮1的运动传给从动轮2,如图3-1所示。

(一)带传动的类型

根据工作原理不同,带传动可分为摩擦带传动和啮合带传动两类。1.摩擦带传动摩擦带传动是依靠带与带轮之间

的摩擦力传递运动的。按带的横截面形状不同可分为四种类型,如图3-2所示。

(1)平带传动平带的横截面为扁平矩形(图3-2a),内表面与轮缘接触为工作面。常用的平带有普通平带(胶帆布带)、皮革平带和棉布带等,在高速传动中常使用麻织带和丝

图3-1带传动示意图

a)b)c)d)

图3-2带传动的类型

织带。其中以普通平带应用最广。平带可适用于平行轴交叉传动和交错轴的半交叉传动。

(2)V带传动V带的横截面为梯形,两侧面为工作面(图3-2b),工作时V带与带轮槽两侧面接触,在同样压力FQ的作用下,V带传动的摩擦力约为平带传动的三倍,故能传递较大的载荷。

(3)多楔带传动多楔带是若干V带的组合(图3-2c),可避免多根V带长度不等,传力不均的缺点。

(4)圆形带传动横截面为圆形(图3-2d),常用皮革或棉绳制成,只用于小功率传动。2.啮合带传动

啮合带传动依靠带轮上的齿与带上的齿或孔啮合传递运动。啮合带传动有两种类型,如图3-3所示。

a)同步齿形带传动b)齿孔带传动

图3-3啮合带传动

(1)同步带传动。利用带的齿与带轮上的齿相啮合传递运动和动力,带与带轮间为啮合传动没有相对滑动,可保持主、从动轮线速度同步(图3-3a)。

(2)齿孔带传动。带上的孔与轮上的齿相啮合,同样可避免带与带轮之间的相对滑动,使主、从动轮保持同步运动(图3-3b)。

(二)带传动的特点摩擦带传动具有以下特点:

1.结构简单,适宜用于两轴中心距较大的场合。2.胶带富有弹性,能缓冲吸振,传动平稳无噪声。

3.过载时可产生打滑、能防止薄弱零件的损坏,起安全保护作用。但不能保持准确的传动比。

4.传动带需张紧在带轮上,对轴和轴承的压力较大。5.外廓尺寸大,传动效率低(一般0.94~0.96)。

根据上述特点,带传动多用于①中、小功率传动(通常不大于100KW);②原动机输出轴的第一级传动(工作速度一般为5~25m/s);③传动比要求不十分准确的机械。

三、带传动的构造(一)V带的构造和标准

标准V带都制成无接头的环形,其横截面由强力层、伸张层、压缩层和包布层构成,如图3-4所示。伸张层和压缩层均由胶料组成,包布层由胶帆布组成,强力层是承受载荷的主体,分为帘布结构(由胶帘布组成)和线绳结构(由胶线绳组成)两种。帘布结构抗拉强度高,一般用途的V带多采用这种结构。线绳结构比较柔软,弯曲疲劳强度较好,但拉伸强度低,常用于载荷不大,直径较小的带轮和转速较高的场合。V带在规定张紧力下弯绕在带轮上时外层受拉伸变长,内层受压缩变短,两层之间存在一长度不变的中性层,沿中性层形成的面称为节面,如图3-5所示。节面的宽度称为节宽bp。节面的周长为带的基准长度Ld。

a)帘布结构b)线绳结构图3-4V带剖面结构

V带和带轮有两种尺寸制,即有效宽度制和基准宽度制。基准宽度制是以V带的节宽为特征参数的传动体系。普通V带和SP型窄V带为基准宽度制传动用带。

按GB/T11544-97规定,普通V带分为Y、Z、A、B、C、D、E七种,截面高度与节宽的比值为0.7;窄V带分为SPZ、SPA、SPB、SPC四种,截面高度与节宽的比值为0.9。窄V带的强力层采用高强度绳芯,能承受较大的预紧力,且可挠曲次数增加,当带高与普通V带相同时其带宽较普通V带小约1/3,而承载能力可提高1.5~2.5倍。在传递相同功率时,带轮宽度和直径可减小,费用比普通V带降低20~40%,故应用日趋广泛。V带的型号和标准长度都压印在胶带的外表面上,以供识别和选用。例:B2240GB/T11544-97,表示B型V带,带的基准长度为2240mm。

图3-5V带的节面和节线

(二)V带轮的材料和结构

制造V带轮的材料可采用灰铸铁、钢、铝合金或工程塑料,以灰铸铁应用最为广泛。当带速v不大于25m/s时,采用HT150,v>25~30m/s时采用HT200,速度更高的带轮可采用球墨铸铁或铸钢,也可采用钢板冲压后焊接带轮。小功率传动可采用铸铝或工程塑料。带轮由轮缘、轮辐、轮毂三部分组成。带轮基准直径dd≤(2.5~3)d0(d0为带轮轴直径)时可采用S型(实心带轮,图3-6a);dd≤300mm时可采用P型(腹板式带轮,图3-6b);且当dd-d1≥100mm时,可采用H型(孔板式带轮,图3-6c);dd>300mm时可采用E型(轮辐式带轮,图3-6d)。每种型式根据轮毂相对腹板(轮辐)位置不同分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ等几种。

图3-6

四、带传动的工作原理(一)V带传动工作能力分析

V带传动的受力分析带以一定的预紧力套在带轮上。静止时带轮两边的拉力相等,均为预紧力F0,如图3-7a所示。

负载转动时,由于带与带轮接触面摩擦力的作用,带绕上主动轮的一边被拉紧,称为紧边,紧边的拉力由F0增加到F1;另一边被放松,称为松边,拉力由F0降至F2。如图3-7b所示。紧边与松边拉力的差值(F1-F2)为带传动中起传递力矩作用的拉力,称为有效拉力F。

a)b)

图3-7带传动的受力分析

(二)V带传动的应力分析

带在工作过程中主要承受拉应力,离心应力和弯曲应力三种应力。三种应力迭加后,最大应力发生在紧边绕入小带轮处

在带的高度h一定的情况下,dd越小带的弯曲应力就越大,为防止过大的弯曲应力对各种型号的V带都规定了最小带轮直径dmin。

(三)V带的弹性滑动和打滑1.弹性滑动

由于带传动存在紧边和松边,在紧边时带被弹性拉长,到松边时又产生收缩,引起带在轮上发生微小局部滑动,这种现象称为弹性滑动。弹性滑动造成带的线速度略低于带轮的圆周速度,导致从动轮的圆周速度v2低于主动轮的圆周速度v1,其速度降低率用相对滑动率表示。相对滑动率=0.01~0.02,故在一般计算中可不考虑。

2.打滑与极限有效拉力

当外载较小时,弹性滑动只发生在带即将由主、从动轮离开的一段弧上。传递外载增大时,有效拉力随之加大,弹性滑动区域也随之扩大,当有效拉力达到或超过某一极限值时,带与小带轮在整个接触弧上的摩擦力达到极限,若外载继续增加,带将沿整个接触弧滑动,这种现象称为打滑。此时主动轮还在转动,但从动轮转速急剧下降,带迅速磨损、发热而损坏,使传动失效。所以必须避免打滑,在设计时应限制带的最大拉力。当带有打滑趋势时,带与带轮间的摩擦力达到极限值,即有效拉力达到最大值。

五、普通V带的参数(一)V带的型号确定

设P为传动的额定功率(kW),KA为工作情况系数,则计算功率为

cKAPP根据计算功率Pc和小带轮转速n1,按机械设计手册的推荐选择普通V带的型号,若临近两种型号的交界线时,可按两种型号同时计算,并分析比较决定取舍。

(二)普通V带的根数的确定V带根数A按下式计算:

zPcPc[P0](P0P0)KKL

Z应取整数。为了使每根V带受力均匀,V带根数不宜太多,通常z<10。(三)带轮直径和带速确定带轮直径

小的基准直径d1应大于表3-1所示的dmin。若d1过小,则带轮的弯曲应力将过大而导致带的寿命降低;反之,虽能延长带的寿命,但带传动的外廓尺寸却随之增大。

表3-1普通V带轮最小基准直径mm

型号最小基准直径dminY20Z50A75B125C200注:普通V带轮的基准直径系列是:2022.4252831.535.5404550566367717580859095100106112118125132140150160170180201*122242362502652803003153553754004254755005305606306707107508009001000等。大轮的基准直径

d2n1d1(1)n2

d1、d2应符合带轮基准直径尺寸系列。带速

带速

vd1n1601000m/s

一般应使v在5~25m/s的范围内。(四)中心矩和包角确定1.中心矩

一般推荐按下式初步确定中心矩a0,即0.7(d1d2)a02(d1d2)

根据选取基准长度Ld再按下式近似计算所需的中心矩,

aa0LdL02

考虑带传动的安装、调整和V带张紧的需要,中心矩变动范围为:(a0.015Ld)(a0.03Ld)2.包角小轮包角为

d2d157.3a

11801201一般应使,否则可加大中心矩或增设张紧轮。

(五)初拉力的确定

保持适当的初拉力是带传动正常工作的首要条件。初拉力不足,会出现大滑;初拉力过大将增大轴和轴承上的压力,并降低带的寿命。

单根普通V带合宜的初拉力可按下式计算:

F0500Pc2.5(1)qv2zvKN

式中:Pc为计算功率,kW;z为V带根数;υ为V带速度,m/s;K为包角修正系数,;q为V带每米长的质量,kg/m。

六、带传动的安装、张紧和维护(一)带传动的张紧与调整

带传动的张紧程度对其传动能力、寿命和轴压力都有很大的影响。V带传动初拉力的测定可在带与带轮两切点中心加以垂直于带的载荷G使每100mm跨距产生1.6mm的挠度,此时传动带的初拉力F0是合适的(即总挠度y=1.6a/100),如图3-8所示。

图3-8初拉力的测定

带传动工作一段时间后会由于塑性变形而松弛,使初拉力减小、传动能力下降,此时在规定载荷G作用下总挠度y变大,需要重新张紧。常用张紧方法有以下几种:

1.调整中心距法

(1)定期张紧。如图3-9所示,将装有带轮的电动机1装在滑道2上,旋转调节螺钉3以增大或减小中心距从而达到张紧或松开的目的。图3-10为把电机装在一摆动底座2上,通过调节螺钉3调节中心距达到张紧的目的。

(2)自动张紧。把电动机1装在如图3-11所示的摇摆架2上,利用电机的自重,使电动机轴心绕铰点A摆动,拉大中心距达到自动张紧的目的。

2.张紧轮法

带传动的中心距不能调整时,可采用张紧轮法。图3-12a所示为定期张紧装置,定期调整张紧轮的位置可达到张紧的目的。图3-12b所示为摆锤式自动张紧装置,依靠摆捶重力可使张紧轮自动张紧。

V带和同步带张紧时,张紧轮一般放在带的松边内侧并应尽量靠近大带轮一边,这样可使带只受单向弯曲,且小带轮的包角不致过分减小。如图3-12a所示定期张紧装置。

平带传动时,张紧轮一般应放在松边外侧,并要靠近小带轮处。这样小带轮包角可以增大,提高了平带的传动能力。如图3-12b所示摆锤式自动张紧装置。

图3-9水平传动定期张紧装置图3-10垂直传动定期张紧装置图3-11自动张紧装置

ab

图3-12张紧轮的布置

(二)带传动的安装与维护

正确的安装和维护是保证带传动正常工作、延长胶带使用寿命的有效措施,一般应注意以下几点:

1.平行轴传动时各带轮的轴线必须保持规定的平行度。V带传动主、从动轮轮槽必须调整在同一平面内,误差不得超过20′,否则会引起V

带的扭曲使两侧面过早磨损。如图3-13所示。

2.套装带时不得强行撬入。应先将中心距缩小,将带套在带轮上,再逐渐调大中心距拉紧带,直至所加测试力G满足规定的挠度y=1.6a/100为止。应在规定的范围内。

4.对带传动应定期检查及时调整,发现损坏的V带应及时更换,新旧带、普通V带和

28

图3-13带轮的安装位置

3.多根V带传动时,为避免各根V带载荷分布不均,带的配组公差(请参阅有关手册)

窄V带、不同规格的V带均不能混合使用。

5.带传动装置必须安装安全防护罩。这样既可防止绞伤人,又可以防止灰尘、油及其它杂物飞溅到带上影响传动。

七、带传动的效率损失带传动的功率损失有:

1.滑动损失摩擦型带传动工作时,由于带轮两边的拉力差及其相应的变形差形成弹性滑动,导致带与从动轮的速度损失。弹性滑动率通常在1%~2%之间。严重滑动,特别是过载打滑,会使带的运动处于不稳定状态,效率急剧降低,磨损加剧,严重影响带的寿命。滑动损失随紧、松边拉力差的增大而增大,随带体弹性模量的增大而减小。

2.内摩擦损失带在运行中的反复伸缩,在带轮上的挠曲会使带体内部产生摩擦引起功率损失。内摩擦损失随预紧力、带厚与带轮直径比的增加而增大。减小带的拉力变化,可减小其内摩擦损失。

3.带与带轮工作面的粘附性以及V带楔入、退出轮槽的侧面摩擦损失。

4.空气阻力损失高速运行时,运行风阻引起的功率损失。其损失与速度的平方成正比。因此设计高速带传动时,应减小带的表面积,尽量用厚而窄的带;带轮的轮辐表面应平滑(如用椭圆轮辐)或用辐板以减小风阻。

5.轴承摩擦损失轴承受带拉力的作用,是引起功率损失的重要因素之一。综合上述损失,带传动的效率约在80%~98%范围内,进行传动设计时,应根据带的种类选取。

第二节螺旋传动

一、螺旋传动的定义

螺旋传动是用内、外螺纹组成的螺旋副,利用螺杆和螺母的啮合来传递运动和动力的传动形式。螺旋传动可把主动件的回转运动转变为从动件的直线往复运动,主要用于将旋转运动转换成直线运动,将转矩转换成推力。

二、螺旋传动的分类

(一)按工作特点,螺旋传动可分为传力螺旋、传导螺旋和调整螺旋。

1.传力螺旋:以传递动力为主,它用较小的转矩产生较大的轴向推力,一般为间歇工作,工作速度不高,而且通常要求自锁,例如螺旋压力机和螺旋千斤顶上的螺旋。

2.传导螺旋:以传递运动为主,常要求具有高的运动精度,一般在较长时间内连续工作,工作速度也较高,如机床的进给螺旋(丝杠)。

3.调整螺旋:用于调整并固定零件或部件之间的相对位置,一般不经常转动,要求自锁,有时也要求很高精度,如机器和精密仪表微调机构的螺旋。

(二)按螺纹间摩擦性质,螺旋传动可分为滑动螺旋传动和滚动螺旋传动。滑动螺旋传动又可分为普通滑动螺旋传动和静压螺旋传动。

1.滑动螺旋传动通常所说的滑动螺旋传动就是普通滑动螺旋传动。滑动螺旋通常采用梯形螺纹和锯齿形螺纹,其中梯形螺纹应用最广,锯齿形螺纹用于单面受力。矩形螺纹由于

工艺性较差强度较低等原因应用很少;对于受力不大和精密机构的调整螺旋,有时也采用三角螺纹。

一般螺纹升程和摩擦系数都不大,因此虽然轴向力F相当大,而转矩T则相当小。传力螺旋就是利用这种工作原理获得机械增益的。升程越小则机械增益的效果越显著。滑动螺旋传动的效率低,一般为30~40%,能够自锁。而且磨损大、寿命短,还可能出现爬行等现象。

2.静压螺旋传动螺纹工作面间形成液体静压油膜润滑的螺旋传动。静压螺旋传动摩擦系数小,传动效率可达99%,无磨损和爬行现象,无反向空程,轴向刚度很高,不自锁,具有传动的可逆性,但螺母结构复杂,而且需要有一套压力稳定、温度恒定和过滤要求高的供油系统。静压螺旋常被用作精密机床进给和分度机构的传导螺旋。这种螺旋采用牙较高的梯形螺纹。在螺母每圈螺纹中径处开有3~6个间隔均匀的油腔。同一母线上同一侧的油腔连通,用一个节流阀控制。油泵将精滤后的高压油注入油腔,油经过摩擦面间缝隙后再由牙根处回油孔流回油箱。当螺杆未受载荷时,牙两侧的间隙和油压相同。当螺杆受向左的轴向力作用时,螺杆略向左移,当螺杆受径向力作用时,螺杆略向下移。当螺杆受弯矩作用时,螺杆略偏转。由于节流阀的作用,在微量移动后各油腔中油压发生变化,螺杆平衡于某一位置,保持某一油膜厚度。

3.滚动螺旋传动用滚动体在螺纹工作面间实现滚动摩擦的螺旋传动,又称滚珠丝杠传动.滚动体通常为滚珠,也有用滚子的。滚动螺旋传动的摩擦系数、效率、磨损、寿命、抗爬行性能、传动精度和轴向刚度等虽比静压螺旋传动稍差,但远比滑动螺旋传动为好。滚动螺旋传动的效率一般在90%以上。它不自锁,具有传动的可逆性;但结构复杂,制造精度要求高,抗冲击性能差。它已广泛地应用于机床、飞机、船舶和汽车等要求高精度或高效率的场合。滚动螺旋传动的结构型式,按滚珠循环方式分外循环和内循环。外循环的导路为一导管,将螺母中几圈滚珠联成一个封闭循环。内循环用反向器,一个螺母上通常有2~4个反向器,将螺母中滚珠分别联成2~4个封闭循环,每圈滚珠只在本圈内运动。外循环的螺母加工方便,但径向尺寸较大。为提高传动精度和轴向刚度,除采用滚珠与螺纹选配外,常用各种调整方法以实现预紧。

在JB/T3162-1991中,将滚动螺旋传动称为滚珠丝杆副。该标准规定,滚珠丝杆副分为定位滚珠丝杆副(称P类)和传动滚珠丝杆副(称T类)。前者是通过旋转角度和导程控制轴向位移量的滚珠丝杆副,后者是与旋转角度无关用于传递动力的滚珠丝杆副。

第三节齿轮传动

一、齿轮传动的定义

齿轮传动是利用两齿轮的轮齿相互啮合来传递动力和运动的机械传动。齿轮传动机构是指用主、从动轮轮齿直接、传递运动和动力的装置。

在所有的机械传动中,齿轮传动应用范围最为广泛,可用来传递任意两轴之间的运动和动力。

二、齿轮传动的特点

齿轮传动的特点是:齿轮传动平稳,传动比精确,工作可靠、效率高、寿命长、结构紧凑,使用的功率、速度和尺寸范围大,且能够传递任意两轴间的运动和动力。但齿轮需要专门设备制造,加工精度和安装精度较高,且不适宜远距离传动。

优点:

1.传递功率和速度范围广2.传动比恒定:(工作稳定)3.效率高:η=0.92~0.99

4.寿命长:(很好保护,20年没问题)5.综合经济效果好;6.工作可靠;

7.可实现任意两轴间的传动平行轴、相交轴、交错轴缺点:

1.制造困难,成本高(需要用专用机床等)。2.不能无级变速(传动比受齿数限制)。3.不能用于轴间距离较大的传动。三、齿轮传动的类型

(一)齿轮传动的类型分别方法很多,按照两齿轮传动时的相对运动为平面运动或空间运动,可将其分为平面齿轮传动和空间齿轮传动两大类。

1.平面齿轮传动

平面齿轮传动是用于两平行轴之间的传动。

外啮合直齿圆柱齿轮传动内啮合直齿圆柱齿轮传动齿轮齿条传动(直齿条)外啮合斜齿圆柱齿轮传动人字齿轮传动齿轮齿条传动(斜齿条)

2.空间齿轮传动

空间齿轮传动用于相交轴和交错轴之间的传动。

直齿圆锥齿轮传动曲齿圆锥齿轮传动螺旋齿轮传动(交错轴斜齿轮传动)蜗杆传动准双曲面齿轮传动

3.齿轮传动的类型

外啮合直齿圆柱齿轮传动(轮齿与轴平行)平面齿轮运动齿轮传动空间齿轮运动(传递不平行轴间的运动)传递交错轴运动人字齿轮传动(轮齿成人字形)传递相交轴运动(锥齿轮传动)直齿斜齿交错轴斜齿轮传动蜗轮蜗杆传动(传递平行轴间的运动)斜齿圆柱齿轮传动(轮齿与轴不平行)内啮合齿轮齿条外啮合内啮合齿轮齿条(二)根据齿轮的工作条件,齿轮传动可分为:

1.开式齿轮传动式齿轮传动,齿轮暴露在外,不能保证良好的润滑。2.半开式齿轮传动,齿轮浸入油池,有护罩,但不封闭。

3.闭式齿轮传动,齿轮、轴和轴承等都装在封闭箱体内,润滑条件良好,灰沙不易进入,安装精确,

(三)齿轮各传动类型介绍1.圆柱齿轮传动

用于平行轴间的传动,一般传动比单级可到8,最大20,两级可到45,最大60,三级可到200,最大300。传递功率可到10万千瓦,转速可到10万转/分,圆周速度可到300米/

秒。单级效率为0.96~0.99。直齿轮传动适用于中、低速传动。斜齿轮传动运转平稳,适用于中、高速传动。人字齿轮传动适用于传递大功率和大转矩的传动。圆柱齿轮传动的啮合形式有3种:外啮合齿轮传动,由两个外齿轮相啮合,两轮的转向相反;内啮合齿轮传动,由一个内齿轮和一个小的外齿轮相啮合,两轮的转向相同;齿轮齿条传动,可将齿轮的转动变为齿条的直线移动,或者相反。

2.锥齿轮传动

用于相交轴间的传动。单级传动比可到6,最大到8,传动效率一般为0.94~0.98。直齿锥齿轮传动传递功率可到370千瓦,圆周速度5米/秒。斜齿锥齿轮传动运转平稳,齿轮承载能力较高,但制造较难,应用较少。曲线齿锥齿轮传动运转平稳,传递功率可到3700千瓦,圆周速度可到40米/秒以上。

3.双曲面齿轮传动

用于交错轴间的传动。单级传动比可到10,最大到100,传递功率可到750千瓦,传动效率一般为0.9~0.98,圆周速度可到30米/秒。由于有轴线偏置距,可以避免小齿轮悬臂安装。广泛应用于汽车和拖拉机的传动中。

4.螺旋齿轮传动

用于交错间的传动,传动比可到5,承载能力较低,磨损严重,应用很少。5.蜗杆传动

交错轴传动的主要形式,轴线交错角一般为90°。蜗杆传动可获得很大的传动比,通常单级为8~80,用于传递运动时可达1500;传递功率可达4500千瓦;蜗杆的转速可到3万转/分;圆周速度可到70米/秒。蜗杆传动工作平稳,传动比准确,可以自锁,但自锁时传动效率低于0.5。蜗杆传动齿面间滑动较大,发热量较多,传动效率低,通常为0.45~0.97。

6.圆弧齿轮传动

用凸凹圆弧做齿廓的齿轮传动。空载时两齿廓是点接触,啮合过程中接触点沿轴线方向移动,靠纵向重合度大于1来获得连续传动。特点是接触强度和承载能力高,易于形成油膜,无根切现象,齿面磨损较均匀,跑合性能好;但对中心距、切齿深和螺旋角的误差敏感性很大,故对制造和安装精度要求高。

7.摆线齿轮传动

用摆线作齿廓的齿轮传动。这种传动齿面间接触应力较小,耐磨性好,无根切现象,但制造精度要求高,对中心距误差十分敏感。仅用于钟表及仪表中。

8.行星齿轮传动

具有动轴线的齿轮传动。行星齿轮传动类型很多,不同类型的性能相差很大,根据工作条件合理地选择类型是非常重要的。常用的是由太阳轮、行星轮、内齿轮和行星架组成的普通行星传动,少齿差行星齿轮传动,摆线针轮传动和谐波传动等。行星齿轮传动一般是由平行轴齿轮组合而成,具有尺寸小、重量轻的特点,输入轴和输出轴可在同一直线上。其应用愈来愈广泛。

四、齿轮传动的构造(一)各部分名称

hfhapes齿顶圆分度圆齿根圆hddfOddab端面

齿顶圆da:过所有齿顶的圆称齿顶圆齿根圆df:过齿底部的圆称齿根圆

分度圆d:对标准齿轮指齿间宽与齿厚相等的圆定义为:齿轮上具有标准模数和标准压力角的圆齿顶高ha:分度圆与齿顶圆之间的径向高度齿根高hf:分度圆与齿根圆之间的径向高度全齿高h:齿顶圆与齿根圆之间的径向高度齿宽b:齿轮宽度

齿数z:轮子的齿数(根据工作要求定)模数m:(由齿承载能力定)压力角α:α=20标准值

a1m(d1d2)(z1z2)22

中心距a:

(二)齿轮传动五个主要参数的说明:

mp1.模数m:

(4-5)分度圆上的齿距对π的比值称模数。

m是齿轮几何尺寸计算的基础,m,P,齿轮,轮齿抗弯能力,我国已规定了标准模数系列,优先采用第一系列,括号内模数尽可能不用。

2.压力角α:COSακ=rb/rk由渐开线特性可知,齿廓各点的压力角不等,为了便于设

P计、制造及互换使用,将齿轮分度圆上的比值规定为标准值,并使该圆上的压力角规定为

标准值。我国规定标准压力角α=20°。

3.齿顶高系数ha*:为了使齿形匀称(ha=ha*m),正常齿ha*=1

4.径向间隙系数C*:径向间隙是指一对齿啮合时,一个齿轮的齿顶圆到另一个齿轮的齿根圆的距离,C=C*m,正常齿C*=0.25

5.齿数Z:与传动比有关。

五、齿轮传动的工作原理(一)齿廓啮合基本定律

齿轮传动最基本的要求之一,就是其瞬时角速度之比固定不变,即

(12C)否则,当

主动轮以等角速度回转时,从动轮的角速度将为变量,因而产生惯性力。这种惯性力是一种附加的功载荷,它不仅引起机器的振动,发生噪声,影响工作精度,甚至可以招致齿轮过早地破坏。

表示两相互啮合的齿廓E1和E2在K点接触,过K点作两齿廓的公法线nn,它与O1O2连线的交点C称为节点。

一对传动齿轮的瞬时角速度与其连心线O1O2被齿廓接触点公法线n-n所分割的两线段长度成反比,这个规律称齿廓啮合基本定律。

(二)传动比

设主动齿轮转速为n1,齿数为Z1;从动齿轮的转速为n2,齿数为Z2。单位时间内两齿轮转过的齿数应相等,即Z1n1=Z2n2。由此可得一对齿轮的传动比为:

i12=n1/n2=Z2/Z1六、齿轮传动的故障类型

齿轮传动失效一般都是其轮齿部分失效,主要失效形式有:(一)轮齿折断

轮齿象一个悬臂梁,受载后齿根部弯曲应力最大,而且有应力集中,使得轮齿容易在根部折断。轮齿折断分为两种情况:一种是当重复受载后,齿根处产生疲劳裂纹,裂纹逐步扩展,致使轮齿折断;另一种是轮齿受到短时过载或冲击载荷而突然折断。

(二)齿面点蚀

齿轮工作时,其啮合表面上任一啮合点所产生的接触应力是由零(该点未进入啮合时)逐渐变到最大值(该点啮合时),即齿面接触应力是按脉动循环变化的。齿面长时间在这种循环应力作用下,齿的表面就会发生细微的疲劳裂纹,裂纹的扩展使表层金属微粒剥落下来形成齿面点蚀。实践表明,齿面点蚀多出现在轮齿节线附近靠齿根的一侧。

(三)齿面胶合

在高速重载的齿轮传动中,由于齿面间压力很大,造成啮合面间润滑油膜的破裂,使滑动速度较大的、直接接触的金属表面产生瞬时高温而粘连,其中较软齿面上的金属颗粒沿啮合齿面相对滑动速度方向被另一齿面撕下,这种失效形式称为齿面胶合。

在低速重载的齿轮传动中,由于齿面间不易形成油膜,也可能出现胶合现象。为了提高齿轮的抗胶合能力,可以采用抗胶合能力强的润滑油,选择不同齿轮材料组合,提高齿面的硬度和光洁度等。

(四)齿面磨损

当灰尘、砂粒、铁屑等落入齿面间时,将引起齿面的磨粒磨损。闭式齿轮传动,只要注意润滑油的更换和清洁,一般不会出现这种齿面磨损。开式齿轮传动,由于齿轮外露,其主要失效形式为齿面磨损。

(五)齿面塑性变形

若轮齿的硬度较低,在啮合过程中,轮齿齿面上会产生局部金属流动现象塑性变形,从而破坏了齿面的渐开线齿形。这种失效形式常在低速、过载和起动频繁的传动中发生。提高齿面硬度,选用粘度较高的润滑油等,都有助于防止或减轻齿面塑性变形。

第四节链传动

一、链传动的定义

链传动是通过链条将具有特殊齿形的主动链轮的运动和动力传递到具有特殊齿形的从动链轮的一种传动方式。链传动是由装在平行轴上的主、从动链轮和绕在链轮上的环形链条所组成,见图3-14,以链作中间挠性件,靠链与链轮轮齿的啮合来传递运动和动力。

图3-14

二、链传动的特点

(一)链传动有许多优点,与带传动相比,无弹性滑动和打滑现象,平均传动比准确,工作可靠,效率高;传递功率大,过载能力强,相同工况下的传动尺寸小;所需张紧力小,作用于轴上的压力小;能在高温、潮湿、多尘、有污染等恶劣环境中工作。

(二)链传动的缺点主要有:仅能用于两平行轴间的传动;成本高,易磨损,易伸长,传动平稳性差,运转时会产生附加动载荷、振动、冲击和噪声,不宜用在急速反向的传动中。因此,链传动多用在不宜采用带传动与齿轮传动,而两轴平行,且距离较远,功率较大,平均传动比准确的场合。

三、链传动的类型(一)按工作特性分:

起重链用于提升重物V≤0.25m/s;牵(线)引链运输机械V≤2~4m/s;传动链用于传递运动和动力V≤12~15m/s。

优点:结构简单、重量轻、价廉、适于低速、寿命长、噪音小、应用广。

(二)按传动链接形式分:按链条结构的不同主要有滚子链传动和齿形链传动两种类型:套筒(滚子)链:

(套筒)滚子链属标准件选用、合理确定链轮与链条尺寸,短节距精密滚子链;齿形链:成型链四种。1.套筒滚子链(结构与特点)

动配合,可相对运动,相当于活动铰链,承压面积A(投影)宽长投影组成:5滚子;4套筒;3销轴;2外链板;1内链板

当链节进入、退出啮合时,滚子沿齿滚动,实现滚动摩擦,减小磨损。

套筒与内链板、销轴与外链板分别用过盈配合(压配)固联,使内、外链板可相对回转。为减轻重量、制成“8”字形,亦有弯板。这样质量小,惯性小,具有等强度。磨损:主要指滚子与销轴截面之间磨损。而内、外板之间留有间隙,保证润滑油进入,此润滑可降低磨损。

P越大,承载能力越高。

参数:P节距,b1内链板间距,C板厚,d1滚子直径,d2销轴直径,P排距当低速时也可以不用滚子称套筒链

多排链单排链用销轴并联称多排链(或双排链)排数↑→承载能力↑

但排数↑→制造误差↑→受力不均↑一般不超过3~4列为宜链接头型式:

链节数为偶数(常用)内链板与外链板相接弹性锁片(称弹簧卡)或大节距(称开口销)受力较好

弹性锁片端外链板与错轴为间隙配合

链节数为奇数用过渡链节固联产生附加弯矩受力不利,尽量不用。固联内(外)链板与内(外)链板相接

板链弹性好、缓冲、吸振在低速、重载、冲击和经常正反转工作情况。

安全过渡链节弯板与销

滚子链标记:链号排数链节数标准号套筒滚子链规格与主要参数2.齿形链

各组齿形链板要错排列,通过销轴联接而成。链板两工作侧边为直边,夹角为60°或70°,由链板工作边与链轮齿啮合实现传动。齿形链轴可以是圆柱销轴,也可以是其它形式(滚柱式),连接两链片的一对棱柱销轴,链节相对转动时,两棱柱可相互滚动,使铰链磨损减少。

齿形链设导板,以防链条轴向窜动:内导板导向性好;外导板铰链形式:圆销式;轴互式;滚柱式

齿形链的齿形特点:传动平稳、承受冲击好、齿多受力均匀、噪音较小、故称无声链。允许速度V高,特殊设计齿形链V=40m/s,但结构较复杂、价格贵、制造较困难、也较重。摩托车用链应用于高速机运动精度,要求较高的场合,故目前应用较少。

0.95~0.980.98~0.99一般润滑良好

四、滚子链链轮的结构与材料(套筒滚子链)

(一)链轮齿形比较灵活,介于最小齿槽形状与最大齿槽形状之间可稳定1.对齿形要求:①保证链节平稳进入和退出啮合;②减少啮合时冲击和接触应力;③链条节距因磨损而增长后,应仍能与链轮很好地啮合;④要便于加工。

2.链轮齿形及特点

端面齿形是三圆弧一直线,弧aa、ab、cd和一直线bc优点:接触应力小、冲击小、磨损少,不易跳齿与脱链轴面齿形:两侧呈圆弧状,以利链节的进入和退出啮合

加工方法:标准刀具加工,一般为成型铣刀(只要P相同,Z不同的所有链轮均能加工)(二)链轮的主要参数链轮的主要参数,

节距P,齿数Z,分度圆直径(公称直径)dP/sin180/Z

DaP(0.54tg180)Z

齿顶圆直径齿根圆直径

DfDdd滚子直径

(三)链轮的结构型式1.同轴式(直径较小时)

2.整体式(轮齿与轮毂部分成一体),直径较大时可在胶板上开孔3.孔板式中等尺寸

4.组合式齿圆与轮毂焊接齿圆与轮毂螺栓联接齿圆材料较硬耐耐磨耐(四)链轮的材料

要求:1.强度;2.耐磨;3.耐冲击(在冲击载荷时)

具体有普通碳素钢,优质碳素钢和合金钢,链轮较大(要求较低时)可用百炼成钢铸铁,小功率传动也可用夹布胶木。

注意:

(1)有冲击载荷时一般采用低碳钢和低碳合金钢→渗碳淬火→回火。

(2)无剧烈冲击,中等速度较大的链轮,一般采用中碳钢和中碳合金钢→淬火、回火。(3)齿数较多(特大)Z>50的链轮→采用灰铸铁

(4)中小功率传动→采用普通或优质碳素钢;大小功率传动→采用合金钢(5)P拉力增大。但是z1不能太大,因为z1大,z2更大,不仅增大传动尺寸,而且铰链磨损后容易引起脱链,将缩短链的使用寿命。链轮齿数的取值范围为17≤Z≤120,由于链节数通常是偶数,为考虑磨损均匀,小链轮齿数一般应取奇数。因为若链条的铰链发生磨损,将使链条节距变长、链轮节圆d"向齿顶移动。节距增长量Δp与节圆外移量Δd`的关系

由此可知Δp一定时,齿数越多节圆外移量Δd`就越大,也越容易发生跳齿和脱链现象。滚子链的小链轮齿数按下表推荐范围选择。

大链轮齿数z2按z2=iz1确定,一般应使z2≤120。

在选取链轮齿数时,应同时考虑到均匀磨损的问题。由于链节数最好选用偶数,所以链轮齿数最好选质数或不能整除链节数的数。

3.链节距链节距愈大,链和链轮齿各部尺寸也愈大,链的拉曳能力也愈大,但传动的速度不均匀性、动载荷、噪声等都将增加。因此设计时,在承载能力足够的条件下,应选取较小节距的单排链,高速重载时,可选用小节距的多排链。

4.链的长度和中心距若链传动中心距过小,则小链轮上的包角也小,同时啮合的链轮齿数也减少;若中心距过大,则易使链条抖动。一般可取中心距a=(30~50)p,最大中心矩amax≤80p。

国家标准仅规定了滚子链链轮齿槽的齿面圆弧半径、齿沟圆弧半径和齿沟角(图3-15)的最大和最小值(详见GB1244-85)。各种链轮的实际端面齿形均应在最大和最小齿槽形状之间。这样处理使链轮齿廓曲线的设计有很大的灵活性。但齿形应保证链节能平稳自如地进入和退出啮合,并便于加工。符合上述要求的端面齿形曲线有多种。最常用的齿形是“三圆弧

一直线”,即端面齿形由三段圆弧(具有较好的啮合性能,并便于加工。

)和一段直线(

)组成。这种“三圆弧一直线”

公式Ⅰ

图3-15滚子链链轮的端面齿形

链轮上被链条节距等分的圆称为分度圆,其直径用d表示(图3-15)。若已知节距p和齿数z时,链轮主要尺寸的计算式为公式Ⅰ。

(三)链轮齿数

由上节分析可知,为提高链传动的运动平稳性、降低动载荷,小链轮齿数多一些为好。但小链轮齿数也不宜过多,否则

=i会很大,从而使链传动较早发生跳齿失效。

链条的原始节距如图3-16a所示,工作一段时间后,磨损使销轴变细,使套筒和滚子变薄,在拉伸载荷F的作用下,链条的节距伸长如图3-16b所示。链条节距变长后、链绕上链轮时节圆d向齿顶移动(图3-17)。节距增长量△p与节圆外移量△d的关系,可由公式Ⅰ导出:

由此可知,△p一定时,齿数越多节圆外移量△d就越大,由于齿的高度有限,因此越容易发生跳齿和脱链现象。所以大链轮齿数不宜过多,一般应使宜过多。较为合适的小链轮齿数可根据链速选取。

一般链条节数为偶数以避免使用过渡接头。为使磨损均匀,提高寿命,链轮齿数最好与链节数互质,若不能保证互质,也应使其公因数尽可能小。

≤120,因此小链轮齿数不

图3-16磨损使节距增大示意图

图3-17节距增长与节圆外移的关系

(四)链的节距

链条的节距越大,理论上承载能力越高。但如上节所述:节距越大,由链条速度变化和链节啮入链轮产生冲击所引起的动载荷越大,反而使链承载能力和寿命降低。因此,设计时应尽可能选用小节距的链,重载时选取小节距多排链的实际效果往往比选取大节距单排链的效果更好。

(五)中心距和链长

链传动中心距过小,则小链轮上的包角小,同时啮合的链轮齿数就少;若中心距过大,则易使链条抖动。一般可取中心距a=(30~50)p,最大中心距≤80p。

(六)中心矩和包角确定中心矩

一般推荐按下式初步确定中心矩a0,即六、链传动的失效形式

1.各元件的疲劳破坏(主要指链板、销轴、套筒、滚子)正常润滑及速度主要失效形式

2.链节磨损后伸长(主要是销轴铰链磨损),造成脱链,跳齿

3.冲击破坏(反复起制动、反转或受重多冲击载荷时,动载荷大,经多次冲击、销轴、滚子、套筒最终产生冲击断裂,总循环次数N=104)

4.胶合(重载高速)(破坏验算nL)极限转速5.轮齿过度磨损

6.过载拉断塑性变形(当低速重载V

(三)链传动的润滑与防护1.润滑

润滑有利于缓冲、减小摩擦、降低磨损,润滑良好否对承载能力与寿命大有影响。润滑方式按图选取,注意链速越高,润滑方式要求也越高。

Ⅰ人工定期;Ⅱ滴油润滑;Ⅲ油浴或飞溅润滑;Ⅳ压力喷油润滑润滑油牌号按机械设计手册选(普通机械油),精度约为20~40st

如套筒采用喷涂塑料或粉末冶金的含油套筒,因有自润滑作用,允许不另加润滑油。2.防护

封闭护罩目的、安全、环境清洁、防尘、减小噪音和润滑需要等设置有:油面槽示器、注油孔、排油孔等大功率、高速传动时采用落地式链条箱。

第五节液压传动

一、液压传动的定义

液压传动是用液体作为工作介质来传递能量和进行控制的传动方式。

液压传动和气压传动称为流体传动,是根据17世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门新兴技术。

应用范围:液压传动有许多突出的优点,因此它的应用非常广泛,如我公司主要设备有:塑料注射机、极板压铸机、压滤机、压力机械、机床、叉车、铸锭机、发电厂涡轮机调速装置等。

二、液压传动的优缺点(一)液压传动的优点

1.体积小、重量轻,例如同功率液压马达的重量只有电动机的10%~20%。因此惯性力较小,当突然过载或停车时,不会发生大的冲击;

2.能在给定范围内平稳的自动调节牵引速度,并可实现无极调速,且调速范围最大可达1:201*(一般为1:100)。

3.换向容易,在不改变电机旋转方向的情况下,可以较方便地实现工作机构旋转和直线往复运动的转换;

4.液压泵和液压马达之间用油管连接,在空间布置上彼此不受严格限制;

5.由于采用油液为工作介质,元件相对运动表面间能自行润滑,磨损小,使用寿命长;6.操纵控制简便,自动化程度高;7.容易实现过载保护。

8.液压元件实现了标准化、系列化、通用化、便于设计、制造和使用。(二)液压传动的缺点

1.使用液压传动对维护的要求高,工作油要始终保持清洁;2.对液压元件制造精度要求高,工艺复杂,成本较高;3.液压元件维修较复杂,且需有较高的技术水平;

4.液压传动对油温变化较敏感,这会影响它的工作稳定性。因此液压传动不宜在很高或很低的温度下工作,

一般工作温度在-15℃~60℃范围内较合适。

5.液压传动在能量转化的过程中,特别是在节流调速系统中,其压力大,流量损失大,故系统效率较低。

6.不宜于传动比要求严格的场合。

7.液压传动中如果密封不良或零件磨损,易产生渗漏,而影响工作机构运动的平稳性和系统效率,且污染环境。

8.液压系统混入空气后,会产生“爬行”和很大噪声等。三、液压传动系统的组成

液压系统主要由:动力元件(油泵)、执行元件(油缸或液压马达)、控制元件(各种阀)、辅助元件和工作介质等五部分组成。

(一)动力元件(油泵)它的作用是把液体利用原动机的机械能转换成液压力能;是液压传动中的动力部分。

1.液压泵的工作原理:都是依靠密封容积有小变大时就形成部分真空,使油箱中油液在大气压作用下顶开单向阀进入油箱而实现吸油;反之实现压油。

2.液压泵按其输出的油液的体积而分为定量泵和变量泵两类;按结构形式可分为齿轮式、叶片式和柱塞式三大类。

3.液压泵常见故障及处理

故障现象原因分析(1)电动机轴未转动(一)泵不输油(2)电动机发热跳闸1.泵不转1.溢流阀调压过高,超载荷后闷泵2.溢流阀阀芯卡死、阀芯油孔堵塞3.泵出口单向阀装反或阀芯卡死而闷泵44

1.调节溢流阀压力值2.检修阀闷3.检修单向阀消除方法(1)电气线路及元件故障

(3)泵内部滑动副卡死1.零件精度差,装配质量差,齿轮与轴同轴度偏差太大;叶片垂直度差;转子摆差太大,转子槽有伤口或叶片有伤痕受力后断裂而卡死2.油液太脏3.油温过高使零件热变形4.泵的吸油腔进入脏物而卡死1.油箱油位过低2.吸油过滤器堵塞3.泵或吸油管密封不严4.吸油高度超标且吸油管细长并弯头太多5.油的粘度太高6.叶片泵叶片未伸出,或卡死7.叶片泵偏心量为零8.柱塞泵变量机构失灵,如:装配不良,配合间隙太小,泵内部摩擦阻力太大,伺服活塞、变量活塞及弹簧芯轴卡死,通向变量机构的个别油道有堵塞以及油液太脏,油温太高,使零件热变形等9.柱塞泵缸体与配油盘之间不密封(如柱塞泵中心弹簧折断)10.叶片泵配油盘与泵体之间不密封1.油液中溶解一定量的空气,在工作过程中又生成的气泡2.回油涡流强烈生成泡沫3.管道内或泵壳内存有空气4.吸油管浸入油面的深度不够1.泵内轴承磨损严重或破损2.泵内部零件破损或磨损:(1)定子环内表面磨损严重(2)齿轮精度低,摆差大泵轴与电动机轴同轴度差1.叶片泵配油盘端面磨损严重2.齿轮端面与测板磨损严重3.齿轮泵因轴承损坏使泵体孔磨损严重4.柱塞泵柱塞与缸体孔磨损严重5.柱塞泵配油盘与缸体端面磨损严重1.配合间隙太小,选配间隙2.更换零件,重新装配,使配合间隙达到要求3.检查油质,过滤或更换油液4.检查冷却器的冷却效果,检查油箱油量并加油至油位线5.拆开清洗并在吸油口安装过滤器1.加油至油位线2.清洗滤芯或更换3.检查和紧固接头处,紧固泵盖螺钉,在泵盖结合处和接头连接处涂上油脂(4.降低吸油高度,更换管子,减少弯头5.检查油的粘度,冬季要检查加热器的效果6.拆开清洗,合理选配间隙,检查油质,过滤或更换油液7.更换或调整变量机构8.修配或更换零件,合理选配间隙;过滤或更换油液;检查冷却器效果;9.更换弹簧10.拆开清洗重新装配1.在油箱内增设隔板,将回油经过隔板消泡后再吸入2.吸油管与回油管要隔开一定距离,回油管口要插入油面以下3.进行空载运转,排除空气1.拆开清洗,更换2.(1)更换定子圈(2)研配修复或更换同轴度一般应达到0.1mm以内1.研磨配油盘端面2.研磨修理工理或更换3.更换轴承并修理4.更换柱塞并配研5.研磨两端面达到要求1.吸空现象严重(二)泵噪声大2.吸入气泡3.运转不良4.泵安装不良(三)泵出油量1.容积效率低装配不良:1.定子与转子、柱塞与缸体、1.重新装配,按技术要求选配间隙齿轮与泵体、齿轮与侧板之间的间隙太2.纠正方向重新装配大2.叶片和转子反装不足2.有吸气现象3.供油量不足(四)压力不足油的粘度过低(如用错油或油温过高)更换油液,检查油温参见本表(二)1、2。参见本表(三)1。1.电动机输出功率过小(1)设计不合理(2)电动机有故障2.机械驱动机构输出功率过小1.个别叶片在转子槽内间隙过大,造成高压油向低压腔流动2.油液过脏2.个别叶片在转子槽内间隙过小,卡住或伸出困难3.个别柱塞与缸体孔配合间隙过大,造成漏油量大1.间隙选配不当(如泵体内部件等配合间隙过小,造成滑动部件过热烧伤)2.装配质量差,传动部分同轴度问题3.经过轴承的润滑油排油口不畅通1.油液的粘-温特性差,粘度变化大1.装配不良2.油中含有大量水分或污染严重造成润滑不良(1.泄油管压扁或堵死2.油液质量差(3.吸油管径细,吸油阻力大3.受外界条件影响1.密封件唇口装反或装斜2.骨架弹簧脱落3.密封唇口通过花键轴时被拉伤1.轴倒角不合要求,使油封唇口拉伤1.安装不良2.轴和沟槽加工不良3.油封缺陷4.泄油孔被堵或管道过长2.轴颈外表有车削或磨削痕迹3.沟槽尺寸过小或过大油封质量不好,不耐油、变质、老化、失效泄油孔被堵后,泄油压力增加,造成密封唇口变形太大,接触面增加,摩擦产生热老化,使油封失效,引起漏油泄油管未打开或未接泄油管参见本表(二)1、2。参见本表(三)1。1.(1)核算电动机功率,若不足应更换(2)检查电动机并排除故障2.核算驱动功率并更换驱动机构过滤或更换油液1.拆开清洗,修配或更换叶片,合理选配间隙2.修配,使叶片运动灵活3.修配后使间隙达到要求1.拆开清洗,测量间隙,重新配研达到规定间隙2.拆开清洗,重新装配3.安装好回油管,清洗管道1.按规定选用液压油2.更换合格的油液清洗油箱内部(1.清洗更换(3.加粗管径、减少弯头1.拆下重新安装2.重新安装3.更换后重新安装1.重新加工轴的倒角2.重新修磨,消除磨削痕迹3.重新加工达到图纸要求更换相适应的油封橡胶件清洗油孔,更换油封;适当增大管径或缩短泄油管长度打开螺塞接上泄油管非自吸泵的辅助泵供油量不足或有故障修理或更换辅助泵漏油严重1.有吸气现象个别叶片在转子槽内卡住或伸出困难(五)压力不稳定,流量不稳定3.供油量波动(六)异常发热(2.泄油管管径太细,不能满足排油要求(2.更改设计,更换管子(七)轴封漏油(二)执行元件(油缸、液压马达)它是将液体的液压能转换成机械能。其中,油缸做直线运动,马达做旋转运动。

(三)控制元件包括方向阀、压力阀和流量阀等。作用是根据需要无级调节液动机的速

度,并对液压系统中工作液体的压力、流量和流向进行调节控制。

1.方向控制阀是用于控制液压系统中油路的接通、切断或改变液流方向的液压阀(简称方向阀),主要用以实现对执行元件的启动、停止或运动方向的控制。常用的方向控制阀有单向阀和换向阀。

(1)单向阀的结构和工作原理

①普通单向阀是保证通过阀的液流只向一个方向流动而不能反向流动的方向控制阀,一般阀体、阀芯和弹簧等零件构成(图3-18)。

图3-18单向阀

当压力油从进油口P1流入时,顶开阀芯2,经出油口P2流出。当液流反向时,在弹簧3和压力油的作用下,阀芯压紧在阀体1上,截断通道。要求油液正向通过时阻力要小,液流有反向流动趋势时,关闭动作要灵敏,密封性要好。因此弹簧通常很软。

②液控单向阀结构和工作原理:是依靠控制流体压力,可以使单向阀反向流通。

图3-19液控单向阀1-活塞2-顶杆3-阀芯

图3-19所示当控制油口K不通控制压力油时,油液只能从进油口P1进入,顶开阀芯3,从出油口P2流出,不能反向流动。当油口K通入压力油时,活塞1左端受油压作用而向右移动,通过顶杆2将阀芯向右顶开,使进油口P1与出油口P2接通。

(2)换向阀的结构和工作原理

图3-16所示为三位四通换向阀的换向工作原理图。换向阀有3个工作位置(滑阀在中间和左右两端)和4个通路口(压力油口P、回油口O和通往执行元件两端的油口A和B)。当滑阀处于中间位置时(图3-20a),滑阀的两个凸肩将A,B油口封死,并隔断进回油口P和O,换向阀阻止向执行元件供压力油,执行元件不工作;当滑阀处于右位时(图3-20b),压力油从P口进入阀体,经A口通向执行元件,而从执行元件流回的油液经B口进入阀体,并由回油口O流回油箱,执行元件在压力油作用下向某一规定方向运动;当滑阀处于左位时(图3-20c),压力油经P,B口通向执行元件,回油则经A,O口流回油箱,执行元件在压力油作用下反向运动。控制时滑阀在阀体内作轴向移动,通过改变各油口间的连接关系,实现

油液流动方向的改变。

图3-20滑阀式换向阀的工作原理图

a)滑阀处于中位b)滑阀处于右位c)滑阀处于左位

滑阀的工作位置数称为“位”,与液压系统中油路相连通的油口数称为“通”。三位四通电磁换向阀:如图3-21所示,当右侧的电磁线圈4通电时,吸合衔铁5将阀芯2推向左位,这时进油口P和油口B接通,油口A与回油口O相通;当左侧的电磁铁通电时(右侧电磁铁断电),阀芯被推向右位,这时进油口P和油口A接通,油口B经阀体内部管路与回油口O相通,实现执行元件换向;当两侧电磁铁都不通电时,阀芯在两侧弹簧3的作用下处于中间位置,这时4个油口均不相通。

图示3-21三位四通电磁换向阀结构原理图1-阀体2-阀芯3-弹簧4-电磁线圈5-衔铁

(二)压力控制阀是用于控制液压系统压力或利用压力作为信号来控制其它元件动作的液压阀,简称压力阀。

压力阀按功用不同,分为溢流阀、减压阀和顺序阀等。利用油液的液压作用力与弹簧力相平衡的原理来进行工作,通过调节阀的开口量的大小,实现控制系统压力的目的。

1.溢流阀在液压系统中的功用主要有两个方面:一是起溢流和稳压作用;二是起限压防止系统过载。溢流阀通常接在液压泵出口处的油路上。

根据结构和工作原理不同,溢流阀可分为直动型溢流阀和先导型溢流阀两类。(1)直动型溢流阀的结构和工作原理如图3-22所示。当作用于阀芯底面的液压作用力PAF簧时,弹簧被压缩,阀芯上移,打开回油口,部分油液流回油箱。调节弹簧力F簧的大小,即可调节液压系统压力的大小。

图3-22直动型溢流的结构图3-22直动型溢流阀的工作原理1-调压螺母2-弹簧3-阀芯1-调压零件2-弹簧3-阀芯

所以直动型溢流阀只用于低压液压系统中。

(2)先导型溢流阀的结构和工作原理如图3-23所示,由先导阀Ⅰ和主阀Ⅱ且两部分组成。是一个小流量的直动型溢流阀用来控制压力;主阀阀芯是滑阀,用来控制溢流流量。其工作原理如图3-24所示设有远程控制口K,可以实现远程调压。

先导型溢流阀压力稳定、波动小,主要用于中压液压系统中。

图3-23先导型溢流阀的结构图3-24先导型溢流阀的工作原理1-调节螺母2-调压弹簧3-锥阀1-调节螺母2-调压弹簧3-锥阀4-主阀弹簧5-主阀芯4-主阀弹簧5-主阀芯

2.减压阀是使液压系统中某一分支油路低于液压泵的供油压力,以满足执行机构(如夹紧、定位油路,制动、离合油路,系统控制油路等)的需要,并保持基本恒定。

根据结构和工作原理不同,分为直动型减压阀和先导型减压阀两类。先导型减压阀的结构和工作原理:

图3-25先导型减压阀的结构

1-调节螺母2-调压弹簧3-锥阀4-主阀弹簧5-主阀芯

如图3-25所示,高压油液从进油口P1进入减压阀,经节流缝隙h减压后,低压油液从出油口P2输出,经分支油路送往执行机构。同时低压油液P2经通道a进入主阀芯5下端油腔、又经节流小孔b进入主阀芯上端油腔,且经通道C进入先导阀锥阀3右端油腔,给锥阀一个向左的液压力。该液压力与调压弹簧2的弹簧力相平衡,从而控制低压油p2基本保持调定压力。当出油口的低压油P2低于调定压力时,锥阀关闭,主阀芯上端油腔油液压力P3=P2,主阀弹簧4的弹簧力克服摩擦阻力将主阀芯推向下端,节流口h增大,减压阀处于不工作状态。当分支油路负载增大时,P2升高,P3随之升高,在P3超过调定压力时,锥阀打开,少量油液经锥阀口、通道e,由泄油口L流回油箱。由于这时有油液流过节流小孔b,产生压力降,使P3<P2。当此压力差所产生的向上的作用力大于主阀芯重力、摩擦力、主阀弹簧的弹簧力之和时,主阀芯向上移动,使节流口h减小,节流加剧,P2随之下降,直到作用在主阀芯上诸力相平衡,主阀芯便处于新的平衡位置,节流口h保持一定的开启量。

3.顺序阀是以压力作为控制信号,自动接通或切断某一油路的压力阀,常被用来控制执行元件动作的先后顺序。实质上是一个由压力油液控制其开启的二通阀。

(1)直动型顺序阀的结构和工作原理如图3-26所示,压力油液自进油口P1进入阀体,经阀芯中间小孔流入阀芯底部油腔,对阀芯产生一个向上的液压作用力。当油液的压力较低时,液压作用力小于阀芯上部的弹簧力,阀芯处于下端位置,P1和P2两油口被隔开。当油液的压力升高作用力大于调定的弹簧力时,在液压作用力的作用下,阀芯上移,P1和P2相通,压力油液自P2口流出,可控制另一执行元件动作。

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