机械基础课程知识要点梳理

1、（一）绪论1、机械、机器、机构、构件、零件的基本概念机械：机器和机构的总称。机器：是执行机械运动的装置，用来传递或变换能量、物料和信息。一般具有以下特征： 由若干个机构和构件组成的人为组合体，具有确定相对运动，可用来变换、传递能量完成有 用的机械功。一般包括四个部分：动力部分、传动部分、作业部分和控制部分。机构：由若干个构件组成的具有确定相对运动的人为组合体，在机器中起着改变运动速度、 运动方向和运动形式的作用。构件：机器中的运动单元体，具有相同的运动速度、运动方向和运动形式。 零件：机器中的制造单元体。2、机器的共同特征、机构的共同特征、机器和机构的区别（二）平面机构的运动简图及其自由度1、

2、运动副的概念及其分类（1）定义 机构中，两构件直接接触而又能产生定相对运动的联接称为运动副。 运动副的三要素：两构件组成；直接接触；有相对运动。（ 2）分类2、自由度、约束等基本概念（ 1）自由度一个自由构件在未与其他构件组成运动副前，在平面中有3个自由度： 沿 x 轴的移动。 沿 y 轴的移动。 绕垂直于 Oxy 平面的 z 轴转动。（ 2）约束作平面运动的自由构件有 3 个自由度。当它与另一构件组成运动副后，构件间直接接触使从 动件运动受到限制，自由度便减少。这种对独立运动所加的限制称为约束。 低副：两个约束，一个自由度。 高副：一个约束，两个自由度。3、平面机构自由度计算（1）定义 机构

3、的自由度是机构所具有的独立运动的数目。2）公式F= 3n-2Pl-Ph式中，n机构中活动构件数； FL低副数；Ph高副数。4、机构自由度计算中几种特殊情况的掌握复台铰链、局部自由度和虚约束（ 1）复合铰链 定义：两个以上机构在同一处以转动副相连接构成的运动副称为复合铰链。处理方法：由K个构件汇成的复合铰链应包含 K- 1个转动副。（ 2）局部自由度 定义：若机构中某些构件所具有的自由度仅与其自身的局部运动有关，并不影响其他构件的 运动，则称这种自由度为局部自由度。应用场合或目的：局部自由度常发生在为减小高副摩擦而将滑动摩擦变成滚动摩擦所增加的 滚子处。处理方法：可将滚子与安装滚子的构件视为一体

4、进行计算，或在计算公式中减去局部自由度 数。（ 3）虚约束 定义：不产生实际约束效果的重复约束称为虚约束。应用场合或目的：两构件构成多个移动副且其导路互相平行。两构件构成多个转功副是 其轴线互相重合。轨迹重合（或两构件上某两点间距离在运动中保持不变）。机构中对运动不起作用的对称部分。 计算示例：计算平面机构的自由度，并指出机构中复合铰链、局部自由度、虚约束情况。5、机构具有确定运动的条件及判断机构具有确定运动的条件：（1）机构自由度F 0;（ 2）原动件数=机构自由度数。三）平面连杆机构1、铰链四杆机构曲柄存在条件（ 1）平面四杆机构的基本形式 平面连杆机构是由若干个构件用低副（转动副、移动副

5、）连接，且各构件在相互平行的平面 内运动的机构，又称为平面低副机构。平面四杆机构的基本形式为铰链四杆机构。”机架 曲柄一能作整周回转铰链四杆机构 彳连架杆JI摇杆一不能作整周回转连杆铰链四杆机构的基本类型如下： 曲柄摇杆机构：两连架杆中，其一为曲柄，另一个是摇杆。 双曲柄机构：两连架杆均为曲柄。 双摇杆机构：两连架杆均为摇杆。(2) 曲柄存在的条件 最短杆为连架杆或机架(简称短杆条件)； 最短杆与最长杆长度之和小于或等于其他两杆长度之和(简称杆长条件)2、铰链四杆机构形式断定方法(1) 当铰链四杆机构满足杆长条件时最短杆为连架杆一一曲柄摇杆机构。最短杆为机架一一双曲柄机构(含平行四边形机构)。

6、最短杆为连杆一一双摇杆机构。(2) 当铰链四杆机构不满足杆长条件时一一双摇杆机构。具体示例：a.根据图中注明的尺寸，判别各四杆机构的类型。b.如图示的铰链四杆机构中，已知L2= 50mm L3= 35mm L4= 30mm Li为变值。试讨论： Li值在什么范围内可得到曲柄摇杆机构； Li值在什么范围内可得到双曲柄机构； Li值在什么范围内可得到双摇杆机构。3、急回特性的概念，铰链四杆机构存在急回特性的判断(1) 急回特性当原动件(曲柄)作匀速定轴转动，从动件相对机架作往复运动(摆动或移动)时，从动件正、反两个行程的平均速度不相等的现象称为机构的急回特性。(2) 行程速比系数从动件的急回运动程

7、度用行程速比系数K表示：从动件快行程平均速度180+K=从动件慢行程平均速度18-式中，B极位夹角，是指当机构的从动件分别位于两个极限位置时，原动件曲柄的两个相应位 置之间所夹的锐角。(3) 铰链四杆机构存在急回特性的判断机构具有急回特性必有 k 1，极位夹角 e 。所以，可以通过分析机构中是否存在极位夹 角e及极位夹角e的大小来判定是否存在急回运动及急回运动的程度。e越大，急回特性越明显。4、压力角和传动角(1) 压力角a不计摩擦力、惯性力和重力时，通过连杆作用于从动件上的力与力作用点绝对速度间所夹的 锐角。(2) 传动角丫压力角的余角。Y = 9- a(3) 压力角和传动角的意义连杆机构的

8、压力角(或传动角)在机构运动过程中是不断变化的。a越大，y越小，传力性越差，作用力的有效分力越小，机构的效率越低。5、铰链四杆机构的死点及其存在的条件(1) 铰链四杆机构的死点机构在运动过程中，当从动件的传动角丫= ( a = 9 )时，驱动力与从动件受力点的运动力向垂直，其有效分力等于零，这时，机构不能运动，称此位置为死点位置。(2) 铰链四杆机构存在死点的条件只有以摇杆或滑块为原动件、曲柄为从动件时，机构才存在死点位置，即连杆与曲柄共线时 的位置为死点位置。(四) 凸轮机构和间歇运动机构1、凸轮机构的分类按照不同的分类方式可以分为哪几类？(1) 凸轮机构的基本组成。(2) 按照不同的分类方

9、式，凸轮机构可以分为哪几类？2、凸轮机构运动的特点3、凸轮机构从动件的运动凸轮机构从动件运动在一个周期内可以分为哪几个行程4、凸轮机构从动件运动的基本概念(1) 基圆半径rb:以凸轮轴心为圆心，以其轮廓最小向径 rb为半径的圆称为基圆，其半径 r b即为基圆半径。(2) 偏距e：凸轮回转中心与从动件导路间的偏置距离。(3) 行程h：在推程或回程中从动件的最大位移。(4) 推程运动角 0:与从动件推程相对应的凸轮转角。(5) 远休止角0 s :与从动件远休程相对内的凸轮转角。(6) 回程运动角 0 与从动件回程相对应的凸轮转角。(7) 近休止角0 s :与从动件近休程相对应的凸轮转角。5、常用间

10、歇运动机构常用的间歇运动机构有哪几类？6、凸轮机构从动件运动规律及运用场合(五) 带传动与链传动1、带传动的类型、特点及应用( 1)带传动的组成和工作原理 组成:主动带轮、从动带轮、传动带。 工作原理:安装时带被张紧在带轮上，产生的初拉力使得带与带轮之间产生压力。主动轮转 动时，依靠摩擦力拖动从动轮一起同向回转。( 2)阐述带传动特点( 3)带传动的适用场合:传动平稳、传动比不要求准确，中小功率、大中心距的场合。( 4)带的类型:平带传动、三角带( V 带)传动(应用最广) 、多楔带传动、圆形带传动、 同步齿形带传动。2、带传动的受力分析( 1 )受力分析初拉力F。，紧边拉力Fi,松边拉力F2

11、。( 2)分析示例已知一 V带传动，传递功率 P=10kW 带速V=12.5m/s ,测得预紧力 Fo=7OON。求有效拉力 F、 紧边拉力 F1 和松边拉力 F2。3、带的应力分析( 1 )带传动产生应力分为哪几种？( 2)带传动应力分布最大点在什么位置？4、带的打滑和弹性滑动( 1 )带的打滑；（2）带的弹性滑动；（3）阐述带的打滑和弹性滑动的区别与联系。5、链传动的特点及其分类（1）组成：主动链轮、从动链轮、链条。（2）工作原理：依靠链节与链轮齿的啮合传递两平行轴间的运动和动力。（3）链传动的特点。（4）链传动的类型 按用途的不同分：起重链 -用于提升重物，曳引链-运输机械，传动链-用于

12、传递 运动和动力。 按传动链结构形式分：滚子链、齿形链、成型链。6链传动的布置、润滑和张紧7、滚子链的节距、链节（1）节距P：链条相邻两滚子中心间的距离。（2）链节数Lp：通常滚子链的链节数应为偶数节。（六）齿轮传动1、齿轮传动的特点2、齿轮机构的应用和分类（1）按齿轮传动轴线的相对位置和轮齿方向分（2） 按齿轮圆周速度分：高速齿轮v15m/s ;中速齿轮 v=315m/s ;低速齿轮 v 1。 重合度的意义重合度&值越大，传动的连续性和平稳性越好，一般机械制造业中，& =，即要求& &。5、齿轮的失效形式轮齿折断，齿面磨损，齿面点蚀，齿面胶合，齿面塑性变形。6蜗杆传动的组成、特点、类型组成：

13、蜗杆传动由蜗杆和蜗轮组成，通常蜗杆轴线和蜗轮轴线呈90度空间交错。传动中,般蜗杆为主动。蜗杆传动的特点：主要优点是传动比大，传动平稳，无噪声，在一定条件下可以有自锁。缺 点是效率低，蜗轮需要使用贵重金属制造。蜗杆传动的分类：按蜗杆螺旋线方向分为蜗杆螺旋线方向有左旋和右旋，一般采用右旋。7、蜗杆传动的正确啮合条件通过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的平面为中间平面。在中间平面内，蜗杆传动实际相当于齿轮和齿条传动。因此，蜗杆传动的正确啮合条件为:mx1mt2m、x1t28、蜗杆传动的传动比及方向判断左手定则；右手定则。（七）轮系1、轮系的概念及其分类（1）轮系的功用（2）轮系的分类（依轮系中齿轮的轴线是否

14、固定分类）定轴轮系：轮系在传动中，各个齿轮的轴线位置相对于机架的位置是固定不变的。周转轮系：轮系在传动中，至少有一个齿轮的轴线是绕着其他齿轮的固定轴线转动。:轮系中既含有定轴轮系，又含有行星轮系，或是包含有几混合轮系（复合轮系、组合轮系） 个基本行星轮系的复杂轮系。2、轴轮系的传动比（1）轮系的传动比.输入轴a的角速度iab输岀轴b的角速度nab nbi的大小；i的方向（画箭法、符号法）11k112i 23i 34i(k 1)kW1Z2Z3ZkWknkZ1Z2Z k 1所有从动轮齿数的连乘积 所有主动轮的齿数连乘积（2）定轴轮系传动比大小：，用“土”表方向：对空间定轴轮系，用画箭头法表示。对平

15、行轴定轴轮系（平面定轴轮系） 示。（3）计算示例在图示的轮系中，已知：蜗杆为单头且右旋，转速ni=1440r/min，转动方向如图所示。其余各轮齿数为 Z2=40, Z2 =20，Z3=30，Z3 =18， Z4=54。试求：齿轮 4的转速n4的 大小和方向。分析：该轮系为一包含空间齿轮的定轴轮系，且首末两轮的回转轴线不平行，因此传动比计算式中不必加“ +”、“ - ”号，各轮的转向在图中用箭头标明。Z1Z2Z 3山Z2Z3Z4蜗轮的转动方向用左 （右）手法则确定。1 20 181440 840 30 54方向如图所示。3、周转轮系的结构及组成分析（1） 周转齿轮系的组成：行星齿轮、行星架（系

16、杆）H中心轮等。（2）注意能指出周转轮系中各个部分的名称。（八）连接1、螺纹（1 ）基本定义螺纹是在圆柱或圆锥表面上，沿着螺旋线所形成的具有规定牙型的连续凸起。凸起是指螺纹 两侧面间的实体部分，又称为牙。在圆柱表面上所形成的螺纹称为圆柱螺纹；在圆锥表面上所形 成的螺纹称为圆锥螺纹。（2）螺纹的主要类型 在圆柱或圆锥外表面上所形成的螺纹称外螺纹；在圆柱或圆锥内表面上所形成的螺纹称内 螺纹。 按螺纹的旋向不同，顺时针旋转时旋入的螺纹称右旋螺纹；逆时针旋转时旋入的螺纹称左 旋螺纹。一般常用右旋螺纹。 按螺旋线的数目不同，又可分成单线螺纹（沿一条螺旋线所形成的螺纹）和多线螺纹（沿 两条或两条以上的螺旋

17、线所形成的螺纹，该螺旋线在轴向等距分布） 。 按螺纹牙型不同，常用的螺纹有三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹。（ 3）螺纹的应用螺纹在机械中的应用主要有联接和传动。因此，按其用途不同可分成联接螺纹和传动螺纹两 大类。联接螺纹：主要采用三角形螺纹（普通螺纹） 。传动螺纹：主要采用矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹。（ 4）普通螺纹的主要参数大径、小径、中径、螺距、导程、牙型角和螺纹升角等。（ 5）普通螺纹的代号粗牙普通螺纹用字母 M及公称直径表示；细牙普通螺纹用字母M及公称直径X螺距表示。当螺纹为左旋时，在螺纹代号之后加“ LH字。例如：M24表示公称直径为 24mm勺粗牙普通螺纹；M24X

18、表示公称直径为 24mm螺距为1.5mm的细牙普通螺纹；2 、螺纹连接的主要类型和标准连接件（ 1）螺栓联接，包括普通螺栓联接和铰制孔用螺栓联接。（ 2）双头螺栓（螺柱）联接。（ 3）螺钉联接。（ 4）紧定螺钉联接。3 、螺纹连接预紧和防松的原理与方法（ 1 ）预紧的目的绝大多数螺纹连接在安装时需要拧紧螺母，从而使螺栓和被连接件在承受工作载荷前就受到 顶紧力的作用。预紧的目的是增加连接的可靠性、紧密性和防松能力。为避免连接件过载，装配 时要控制预紧力。（ 2）预紧的方法对于一般连接，预紧力凭装配经验控制；对于重要的连接，可用测力矩扳子或定力矩板子来 控制预紧力的大小，也可用测定螺栓的伸长量来控

19、制预紧力大小。（ 3）防松的措施：含摩擦防松、机械防松和特殊措施防松。 弹簧垫圈。材料为弹簧钢，装配后垫圈被压平，其反弹力能使螺纹间保持压紧力和摩擦， 阻止螺纹副间相对运动。 螺母中嵌有尼龙圈。拧上后尼龙圈内孔被胀大，箍紧螺栓，增大摩擦力，阻止螺纹副间相 对运动。 两螺母对顶。禾U用两螺母的对顶作用，使螺栓始终受到附加的拉力和附加的摩擦力，阻止 螺纹副间相对运动。结构简单，可用于低速重载场合。 槽形螺母+开口销。槽形螺母拧紧后，用开口销穿过螺栓尾部小孔和螺母的槽，也可以用 普通螺母拧紧后再配钻开口销孔，通过开口销，阻止螺纹副间相对运动。 翅式垫片。使垫片内翅嵌入螺栓 （轴）的槽内，拧紧螺母后将

20、垫片外翅之一折嵌于螺母的一 个槽内，阻止螺纹副间相对运动。 止动垫片。将垫片外舌分别折边，以固定螺母和被联接件的相对位置，阻止螺纹副间相对 运动。 冲点法。用冲头冲 23点，阻止螺纹副间相对运动。 粘合法。用粘合剂涂于螺纹旋合表面，拧紧螺母后粘合剂能自行固化，阻止螺纹副间相对 运动。4、键连接的类型和特点 键是标准件，主要用来实现轴与轮毂之间的周向固定，以传递转矩，有的还能实现轴上零件 的轴向固定（楔键）或轴向滑动的导向（导向平键和滑键） 。主要类型：平键、半圆键、楔键、花键、切向键等（ 1）平键 平键横截面是正方形或矩形，两侧面是工作面，上表面与轮毂上的键槽底部之间留有间隙， 键的上、下表面

21、为非工作面。工作时靠键与键槽侧面的挤压来传递转矩，故定心性较好。普通平键用于静联接。普通平键联接对中性良好、装拆方便，适用于高速、高精度和承受变 载、冲击的场合，但不能实现轴上零件的轴向定位。导向平键和滑键用于动联接。导向平键较长，且与键槽配合较松，要用螺钉将其固定于轴槽 内。滑键固定在轮毂上，轮毂带动滑键在轴槽中做轴向移动。（ 2 ）半圆键 半圆键联接也是用侧面实现周向固定和传递转矩。其特点是制造容易，装拆方便，键在轴槽 中能绕自身几何中心沿槽底圆弧摆动，以适应轮毂上键槽的斜度。由于键槽较深，削弱了轴的强度，因此只能传递较小的转矩，一般用于轻载或辅助性联接， 特别适用于锥形轴与轮毂的联接。（

22、 3 ）楔键楔键的上、 下表面为工作面， 上表面相对下表面有 1:100 的斜度， 轮毂槽底面相应也有 1:100 的斜度。装配时，将楔键打入轴与轴上零件之间的键槽内，使之联接成一整体，从而实现转矩传 递。楔键与键槽的两个侧面不相接触，为非工作面。楔键联接能使轴上零件轴向固定，并能使零 件承受单方向的轴向力。由于键侧面为非工作面，因此楔键联接的对中性差，在冲击和变载荷的 作用下容易发生松脱。楔键联接常用于精度要求不高、转速较低、承受单向轴向载荷的场合。（ 4）花键 在轴上加工出多个键齿称为花键轴，在轮毂孔上加工出多个键槽称为花键孔，二者组成的联 接称为花键联接，花键齿的侧面为工作面，靠轴与毂的

23、齿侧面的挤压传递转矩。由于工作面互为 均匀多齿的齿侧面，且齿槽浅，齿根应力集中小，对轴的削弱小。组成： 外花键、内花键结构特点：沿周向均布多个键齿。齿侧为工作面。性能特点：与平键、半圆键、楔键等单键联接相比，具有定心精度高、导向性好、承载能力 强、能传递较大的转矩及联接可靠等优点。但花键联接的制造较困难，成本较高。应用：一般用于定心精度要求高和载荷大的静联接和动联接，如汽车、飞机和机床等都广泛 地应用花键联接。类型：花键都已标准化，常用花键按其齿形分为矩形花键、渐开线花键和三角形花键等。5、销连接的类型和特点（ 1）作用 销联接通常用来固定零件间的相互位置，它是组合加工和装配时的重要辅助零件；

24、同时也可 用于轴与轮毂的联接，以传递不大的载荷，还可以作为安全装置中的过载剪断零件。（ 2）类型及特点按功能 （用途），销分为定位销、 联接销和安全销等。 定位销通常不受载荷或只受很小的载荷， 不作强度计算，联接销按剪切和挤压强度校核，安全销按过载剪断条件确定。按形状，销分为圆柱销、圆锥销、开口销、槽销等。圆柱销靠过盈配合固定在销孔中，经多 次装拆后会降低定位的精确性和联接的紧固性：圆锥销有 1:50 的锥度，安装方便，定位精度高， 多次装拆对定位精度影响较小，在受到横向载荷时可以自锁。（九）轴1、功用： 主要用于支撑转动零件，同时传递运动和动力。2、类型3、轴的材料一般为碳素钢（常用）或合金

25、钢。（1）轻载和不重要的轴：可为 Q235 Q275等普通碳素钢，不进行热处理。（ 2）中载和一般要求的轴：可为 35、40、45 、50 等优质碳素钢，进行正火或调质处理，轴 颈处表面淬火及低温回火，以提高其耐磨性。（ 3）重载和重要的轴： 可为合金钢， 以提高强度和耐磨性， 并减小轴的重量和直径。 如 40Cr， 35SiMn 进行调质处理。（ 4）形状复杂的轴（如曲轴） ：可为球墨铸铁，进行正火或其它适当的热处理。4、轴的结构（ 1 ）轴的形状 异形轴：如等强度的抛物线回转体，等强度，节省材料，但难加工，不易于零件固定。 光轴：直径不变，易加工，不易于零件固定。 阶梯轴：近似等强度，易加

26、工，易于零件装拆和定位。（ 2）阶梯轴轴段各部分名称 轴头，轴颈，轴身，轴肩，定位轴肩，非定位轴肩，轴环。3）轴的结构（改错题）5、轴上零件的定位与固定（ 1）轴向定位与固定 较大轴向力：轴肩、轴环轴向定位、单向固定。套筒、圆螺母两零件距离近，用套 筒；因螺纹应力，圆螺母多用于轴端。较小轴向力：弹性挡圈（锁紧挡圈） 、紧定螺钉。 用于轴端：轴端挡圈、圆锥面轴端挡圈对零件的外侧定位，圆锥面对零件内侧单向定位， 无需轴肩。（ 2）周向定位与固定 键联接，过盈联接，胀套联接，型面联接，销联接。十）轴承1、功用与类型（ 1）功用 轴承是支撑轴及轴上回转零件的构件，功用有二：一为支承轴及轴上零件，并保持

27、轴的旋转 精度；二是减少转轴与支承之间的摩擦和磨损。（2）类型根据工作时磨擦性质的不同，轴承分为滑动轴承和滚动轴承两大类。滚动轴承一般由专门的 轴承厂家制造，广泛应用于各种机器中。2、滑动轴承的类型、特点（ 1）径向滑动轴承 整体式滑动轴承：在机体上、箱体上或整体的轴承座上直接镗出轴承孔，并在孔内镶入轴套。 剖分式滑动轴承（对开式滑动轴承） ：由轴承座、轴承盖、剖分式轴瓦等组成。在轴承座和轴 承盖的剖分面上制有阶梯形的定位止口，便于安装时对心。调心式滑动轴承：当轴颈较宽（宽径比B/d ）、变形较大或不能保证两轴孔轴线重合时，将引起两端轴套严重磨损，这时就应采用调心式滑动轴承。（ 2）止推滑动轴

28、承：用于承受轴向载荷。3、滚动轴承的主要类型及其代号（ 1）滚动轴承的基本结构 滚动轴承的典型结构由内圈、外圈、滚动体和保持架组成。（ 2）滚动体类型：球，圆柱滚子，滚针，圆锥滚子，球面滚子，非对称球面滚子（ 3）滚动轴承的代号滚动轴承的代号由前置代号、基本代号、后置代号组成，其中，基本代号是其核心。 基本代号：基本代号由 5个数字或字母组成。右起第一、二位数字表示内径代号，对内径 d=20480mm的轴承，内径为 5乘以内径代号；右起第三位数字表示直径系列代号；右起第四位 数字表示宽度系列代号；右起第 5 位表示轴承类型代号。 前置代号：表示轴承的分部件。 后置代号：用字母或数字表示轴承的内

29、部结构、公差等级。示例：简述轴承代号的含义： 6308/P6 、 72320AC/P56308/P6 :内径为40mm尺寸系列为03,公差等级为6深沟球轴承；72320AC/P5:内径为100mm尺寸系列为23,公差等级为5，接触角a =25 ,角接触球轴承。4、轴承润滑和密封（1）目的 轴承润滑的目的是为了减少摩擦和磨损，提高效率和延长使用寿命，同时润滑剂也起冷却、 吸振、防锈和降低噪声的作用。（ 2）润滑剂的种类 液体润滑剂、半固体润滑剂、固体润滑剂、气体润滑剂。（ 3 ）润滑方法 油浴或飞溅润滑、滴油润滑、喷油润滑、油雾润滑。（ 4 ）密封的形式（十一）其他零部件1、圆柱螺旋弹簧的类型、

30、功用、结构、材料及其应用（1）弹簧的功用 弹簧是具有一定柔度的弹性零件，弹簧的主要功用有： 能缓冲、吸收振动，例如车辆中的缓冲弹簧； 控制运动，例如内燃机的阀门弹簧； 储存能量作为动力源，例如钟表弹簧、仪器发条等； 测量力或力矩，例如测力器、弹簧秤中的弹簧等。（2）弹簧的类型按性质不同：压缩弹簧、拉伸弹簧、扭转弹簧和弯曲弹簧按外形不同：螺旋弹簧、碟形簧、环形簧、盘弹簧和板簧（ 3）圆柱螺旋弹簧 结构压缩弹簧：弹簧两端的端面圈与邻圈并紧,不参与弹簧变形,只起支承的作用,俗称死圈。 拉伸弹簧：圆柱螺旋拉伸弹簧不受外力的自由状态下,各圈应互相并拢。 制造弹簧的卷制方法有冷卷法和热卷法。2、联轴器的类

31、型和特点（1）联轴器和离合器的主要功用和区别联轴器和离合器主要用来联接不同部件之间的两根轴（或轴与其他回转件），使其一同回转并传递转矩，有时也可用作安全装置。用联轴器联接的两根轴在机器运转时不能分开，只有在机器 停车后，通过拆卸才能分离。而离合器在机器运转时，可通过操纵机构随时使两轴（或两回转件）（2）常用联轴器的类型、特点及使用场合类别联轴器型式特点使用场合刚性联轴器凸缘 联轴器结构简单，能传递较大的转矩，但被联接的两轴必 须严格对中，不能缓冲和吸振。主要用于转矩较大、两轴 能较好对中以及冲击较小 的场合套筒 联轴器这种联轴器结构简单， 径向尺寸小，但被联接的两 轴必须严格同心，也不能缓冲和

32、吸振，装拆时轴需 做轴向移动。通常用于传递转矩较小的 场合。挠 性 联 轴 器无弹性 元件挠 性联轴 器滑块 联轴器可补偿两轴间的相对位移，结构简单，制造方便， 径向尺寸小。由于滑块偏心回转时会产生离心力， 故不易用于高速场合。需要定期润滑。适合于两轴线间相对径向 位移较大、传递转矩较大、 无冲击、低速传动的场合。齿轮 联轴器能传递很大的转矩，并允许有较大的偏移量，安装 精度要求不高。但质量较大，成本较高。常用于高速重载机械，以 及启动次数多、正反转变 化频繁的大功率传动中。十字轴万向 联轴器结构紧凑、工作可靠、维护方便，能联接夹角较大 的相交轴和距离较远的两平行轴。广泛应用于汽车、拖拉机 和

33、机床等许多机械中。有弹性 元件挠 性联轴 器弹性套柱销 联轴器结构简单，更换方便，易于制造，能补偿两轴轴线 间的位移和偏斜。适用于经常正反转、启动 频繁的场合。弹性柱销联轴器传递转矩的能力大，结构更加简单，安装制造方便， 耐久性好。有一定的缓冲和吸振能力，允许有一定 的轴向位移及少量的径向位移和角位移。 但要限制 使用温度。适用于轴向窜动较大、正 反转变化较多和启动频繁 的场合。3、常用离合器的类型、工作原理、特点及应用类型工作原理特点及应用牙嵌 离合器由两个端面上有牙的半 离合器组成，借助牙的 相互嵌合来传递运动和 转矩。结构简单，尺寸紧凑，多用于转矩不大、低速结合处。牙嵌离 合器牙形有三角

34、形、矩形、梯形和锯齿形等。矩形齿结合、分 离困难，牙的强度低，磨损后无法补偿，仅用于静止状态的手 动结合；梯形齿牙根强度高，结合容易，且能自动补偿牙的磨 损与间隙，因此应用较广；锯齿形牙根强度局，可传递较大的 转矩，但只能单向工作；三角形牙用于传递小转矩的低速离合圆盘摩擦 离合器利用主、从动半离合器 摩擦片接触面间的摩擦 力传递转矩。不论在何种速度下，两轴都可以较下稳地接合或分离。改变摩擦面间的压力能调节从动轴的加速时间和所传递的最大转矩。过载时会产牛打滑，可避免共他零件受到损坏。但外廓尺寸较大，在接合与分离过程中要产生滑动摩擦，故发热量较大，磨 损也较大。摩擦离合器有单盘和多盘两种。 单盘摩

35、擦离合器结构简单，散 热性好，但传递转矩小。多盘摩擦离合器传递转矩的能力有一 定提高，但结构较为复杂。超越 离合器利用主、从动部分的旋 转方向或转速大小的变 化而自行结合或分离。这种离合器具有从动件的转速可以超过主动件的特点，并且结构紧凑，结合及分离平稳，可以在高速下工作，但对制造精度 要求较高。（十二）机械工程材料基础1、常用机械工程材料的种类及其性能1）机械工程材料的种类 金属材料 金属材料是最重要、应用最广泛的工程材料，在工业上又可为黑色金属和有色金属两类。 黑色金属：指铁及以铁为基的合金，如碳钢、合金钢、铸铁及其它铁基合金。 有色金属：指黑色金属以外的所有金属及其合金，如：铝和铝合金、

36、铜和铜合金等。 非金属材料 陶瓷材料：指硅酸盐、金属同非金属元素的化合物，如氧化物、氮化物等。陶瓷性能的最大 优点是有高的硬度、高的耐磨性、高的耐蚀性和高的抗氧化能力，通常用作耐高温材料。此外， 陶瓷在光、电、热方面还有独特的性能。高分子材料：指有机合成材料，具有较高的强度，良好的塑性，较强的耐蚀性能，很好的绝 缘性，以及重量轻等优良性能，在工程上是发展最快的一类新型结构材料。工程上通常将其分为三大类：塑料；橡胶；合成纤维 复合材料 复合材料是两种或两种以上不同材料的组合材料。它在强度、刚度和耐蚀性方面比单纯的金 属、陶瓷和聚合物都优越，是一类特殊的工程材料，具有广阔的发展前景。（ 2）工程材

37、料的性能 金属材料的性能分为使用性能和工艺性能两大类。使用性能是指金属材料在使用过程中所表现出的性能，包括密度、熔点、导热性、导电性、 热膨胀性、磁性等物理性能，耐腐蚀性、抗氧化性等化学性能和力学性能。工艺性能是指金属材料在各种加工过程中所表现出的性能，包括铸造性能、锻造性能、焊接 性能、热处理工艺性能、切削加工性能。在材料的所有性能中，力学性能非常重要，在产品设计和材料选择中作为主要的依据。材料 的力学性能是指材料在外力作用下所表现出来的特性。力学性能包括强度、塑性、硬度、冲击韧 度及疲劳强度等。2、常用金属材料的力学性能 常用的力学性能主要有：强度、硬度、塑性、冲击韧度、疲劳强度和蠕变等。

38、掌握各个概念， 并理解其表示方法和含义。3、常用金属材料的种类和特点（ 1）钢的分类 按钢的成分分类：低碳钢，中碳钢，高碳钢。 按钢的材质分类：根据钢的冶炼质量，即根据钢中所含有害杂质的多少，可分为：普通碳 素钢，优质碳素钢，高级优质碳素钢。 按钢的用途分类：碳素结构钢，碳素工具钢。（2）钢的牌号 按照用途，常用钢材可以归纳为工程结构用钢、机械零件用钢、工具钢和不锈钢等几类，各 个种类的钢的牌号，具体表示方式各不相同。工程结构用钢的牌号普通碳素结构钢：用“ Q+数字+质量等级+ (脱氧方法)”表示。普通低合金结构钢：用“ Q+数字+质量等级”表示。 机械零件用钢的牌号 优质碳素结构钢：用“两位

39、数字”表示。两位数字表示含碳量，单位为万分之一。合金结构钢：用“两位数字合金元素符号数字”表示。首两位数字表示含碳量，单位为 万分之一；牌号尾数字为合金元素的含量，单位为百分之一，含量为百分之一时不标出。滚动轴承钢：用“ GCr+数字”表示。数字表示铬含量，单位为千分之一。 工具钢的牌号碳素工具钢：用“ T+数字”表示。数字表示含碳量，单位是千分之一。 合金工具钢：用“一位数字或者没有数字 +合金元素符号 +数字”表示。牌号首一位数字表示 含碳量，单位千分之一，没有数字表示含碳量大概百分之一；牌号尾数字表示合金元素含量，单 位百分之一，含量大约百分之一时不标出。 不锈钢的牌号用“一位数字 +合金元素符号 +数字”表示。牌号首位数字表示含碳量，单位是千分之一；牌 号尾数字表示合金元素含量，单位百分之一，含量大约百分之一时不标出。( 3)机械零件用钢的性能特点和用途 渗碳钢 性能特点：表面具有较高的强度、硬度和耐磨性，较好的淬透性和优良的工艺性能，心部具有足够塑韧性的低碳合金结