机械基本知识扫盲讲义

1、机械基础知识提炼石油装备制造系·逯志亮目录第一节 常用知识1一、力1（一）、力的三要素1（二）、力的合成与分解1二、力矩、杠杆1（一）、力矩1（二）、杠杆2三、摩擦力2四、惯性力3五、物体重心与稳定性3第二节 机械传动3一、带传动3二、链传动4三、齿轮传动4（一）、齿轮4（二）、圆柱齿轮各部名称4四、轮系5（一）、轮系的组成5（二）、轮系的应用特点6五 常用零件6（一）、螺纹联接6（二）、滚动轴承8（三）、联轴器9（四）、制动器10（五）、钢丝绳10（六）、滑轮及滑轮组12第三节 焊接、钳工、起重工基础知识12一、焊接基础知识12（一）、焊接原理12（二）、焊接分类13（三）、焊接应

2、用13（四）、电弧焊13二、钳工基本知识14（一）、划线基准的确定14（二）、凿削方法14（三）、锯割14（四）、锉削15（五）、刮削15（六）、钻孔16（七）、铰孔17（八）、攻丝和套丝18（九）、常用工、夹具及设备19（十）、润滑剂、冷却液、清洗剂19三、起重基础知识20（一）、常用起重工具20（二）、搬运与装却23（三）、起重安全知识24第一节 常用知识一、力力就是一个物体和另一个物体相互间的作用，这种作用可使物体的运动状态发生改变或者使物体形状发生改变。（一）、力的三要素在力学中，我们把力的大小即表明物体间作用力的强弱程度、方向即在该力作用下使物体运动的方向、作用点即物体上直接受到力的

3、作用的位置，称为力的三要素。力的三要素中，任何一个要素改变了，力的作用效果也随之改变。（二）、力的合成与分解在力学中，常把具有大小和方向的力称为矢量，方向用箭头表示，大小用有一定比例的线段长短表示（如图9-6）。1、力的合成如果施加于物体上的几个力，对物体所产生的作用，与另一个力对物体所产生的作用完全相同，则这另一个力就是前几个力的合力。求几个力的合力叫做力的合成。2、力的分解把一个力分成几个力，且这n个力所产生的效果与原来那个力相同，则这n个力就是原来那个力的分力。 二、力矩、杠杆在装卸、搬运与吊装中，常遇到要把物体转动或微量抬起的间题，这一工作可利用杠杆去解决。（一）、力矩用一个力使物体绕

4、某一点转动的效果是用力矩来衡量的。如把门推开，在离铰链近和远的地方，用力大小不一样。近，用力较大；远，用力较小。这个近或远的距离，叫做力臂用一个力使物体绕轴转动的效果是用力和力臂的乘积来表示的。这个乘积就叫力矩。 力矩=力*力臂或W = P * L （9-5）在力矩值一定的情况下，可用加长力臂的方法来减小力。如拧螺丝时加一个加力杆；推铰磨时，用一根长管子；制动器等都如此。（二）、杠杆用一个较小的力能够移动或抬起较重的重物，这个原理就是杠杆原理。如起重作业中常用撬杠移动重物或使重物抬起少许加一垫块以便穿绳或加滚杠。杠杆原理，就是当杠杆平衡时，重量乘以重点到支点的距离（即重臂），一定等于力乘以力点

5、到支点的距离（即力臂），即 重量X重臂二力X力臂或GXL=PXL （9-6）杠杆按力点、支点和重点的相互位置不同而分成三类，如图9-13（a）、（b）、（c）、所示。 三、摩擦力摩擦力分滑动摩擦与滚动摩擦两种。一物体沿另一物体滑动时所产生的摩擦，叫滑动摩擦；一物体沿另一物体滚动时所产生的摩擦，叫滚动摩擦。图9-1中所示的滚动摩擦，（a）是指圆柱体在其轴上转动，转动力P是通过其中心的（如车轮）；（b）是指物体在圆柱体上（滚杠）、移动，使圆柱体移动的力尸通过其上面的物体。摩擦力主要是由于两个摩擦面不平而产生的。一物体沿另一物体滑动或滚动时，两不平面接触发生变形或损坏，产生阻力，这种阻力通常叫做摩擦

6、力。只有克服摩擦力，物体才能移动。滑动摩擦力的计算滑动摩擦力可按下式计算F滑= Nu （ 9-1）、式中F滑滑动摩擦力，kg； N垂直正压力，kg； u一一滑动摩擦系数。在平地搬运物体时，垂直正压力就等于物体的重量（如图9_2a）在斜坡上拖运物体时（如图9-2b），其垂直正压力可按下式计算： N=G × cos （9-2）式中N垂直正压力，kg； G物体重量，kg；也可用图解法按比例求出垂直正压力和斜面分力。滑动摩擦系数见表9-1 e。例有一钢质物体，在钢轨上滑动（如图9-3）物体重为10t，求需多大力才能移动物体？解：查表9-1得摩擦系数为0. 25 滑动摩擦力=10t ×

7、; 0. 25=2. 5t大于2. 5t的拉力，可使物体移动。 例有一重20t的钢质物体，在坡度为15。的钢轨上滑动（图9-4），求需多大的力才能使物体向上滑动?解：拉力=垂直正压力×滑动摩擦系数+斜面分力 垂直正压力=重量×cos150=20X 0. 9639=19 278t （0. 9639为查函数表得，下同） 斜面分力=重量Xsinl50=20 × 0. 2588=5 176t 拉力=（19 278 × 0. 25+5 176）10t （0. 25为查表9-1得）需大于10t的拉力，才可使物体上移。四、惯性力任何一个物体都具有保持原状的性质，即静者

8、恒静，动者恒动，这种性质，叫做惯性。如果要改变物体原有状态，使静止的物体运动，或使运动的物体改变运动的速度，就需要加外力。这个外力的大小，等于该物体惯性力的大小。因此，惯性力在起重搬运工作中必须予以考虑。 惯性力的计算F惯=Q*V/g*T （9-4）式中 Q荷载，kg；V直线运动速度，m/s；g重力加速度，9.81m/s；T制动加速度的时间，s。五、物体重心与稳定性重心，就是物体重量的中心。一个物体不论在什么地方，也不论安放状态如何，它的重心在物体中的位置是始终不变的。 物体重心位置的计算与物体体积和重量有直接关系。物体受到重力和支持物作用时，只有当它的重力作用线通过支点、支面的时候，物体才能

9、处于稳定状态。物体的稳定程度和物体重心的位置、支面面积有关。物体重心越高，支面面积越小，稳定程度就越差。所以，为了增加物体的稳定性了常采用增大支面面积，降低重心高度等办法。第二节 机械传动机器通常由原动机、工作机和传动系统三部分组成。传动系统是将原动机的运动和动力传递给工作机的中间装置，它是机器的重要组成部分。传动有三种基本类型，即机械传动、流体传动和电动机。机械传动系统可用于传递平行轴、相交轴和交错轴间的运动和动力，机械传动系统除能变换运动形式和转速外，还可将运动进行合成和分解、将一种运动变换成几种运动并分配给工作机构，使之获得所需的运动形式和转速以形成预定的生产能力。一、带传动带传动是由带

10、和带轮组成用以传递运动和（或）动力的传动，分摩擦传动和啮合传动两类。属于摩擦传动类的带传动有平带传动、V带传动和圆带传动，如图5-1 （a）、（b）、（c）所示；属工啮合传动类的带传动有同步带传动，如图5-1（d）所示。带传动是一种常用的机械传动，广泛应用在金属切削机床、运输机械、农业机械、纺织机械、通风机械等。常用的带传动有V带传动和平带传动。二、链传动链传动是由链条和具有特殊齿形的链轮组成的传递运动（或）动力的传动。它是一种具有中间挠性件（链条）的啮合传动。如图5-19所示，主动链轮3回转时，依靠链条2与两链轮之间的啮合力，使从动链轮1回转，进而实现运动和（或）动力的传递。三、齿轮传动（一

11、）、齿轮一个有齿的机械组件，它能利用它的齿与另一个有齿组件连续啮合从而将运动递给后者，或者从后者接受运动。齿轮副是由两个相互啮合的齿轮组成的基本机构，两齿轮轴线相对位置不变，并各绕其自身的轴线转动。齿轮传动是利用齿轮副来传递运动和（或）、动力的一种机械传动。齿轮副的一对齿轮的齿一次交替地接触，从而实现一定规律的相对运动的过程和形态称为啮合。齿轮传动属啮合传动。如图5-63所示，当齿轮副工作时，主动轮O1的齿轮1，2，3，4，通过啮合点（两齿业轮齿的接触点）、处的法向作用力Fn逐个地推动从动O2的轮齿1', 2', 3'，4'使从动轮转动并带动从动轴回转，从而实现

12、将主动轴的运动和动力传递给从动轴。（二）、圆柱齿轮各部名称圆柱齿轮各部尺寸、代号如图3-8所示。1、齿顶圆是通过齿轮顶部的圆，其直径为df。2、齿根圆是通过齿轮根部的圆，其直径为da。3、分度圆这是一个假想的圆，介于齿顶圆和齿根圆之间，把齿分为齿顶与齿根两个部分，其直径为d。4、节圆是两个齿轮啮合传动时的接触点所形成的圆，此圆刚好与分度圆重合，它的直径也就是分度圆的直径，也用d表示。5、基圆形成渐开线齿廓的圆，称为基圆，其直径用db表示，用下式计算：db=d*cosa （3-2）式中a压力角。6、周节在分度圆齿上的一点到相邻齿对应点的圆弧长度，称为周节，用尸表示。一个齿轮有儿个齿就有几个周节，

13、因此，周节之和应等于分度圆的周长。即PZ=d或d=P/*Z （3-3）式中 P周节； Z齿轮的齿数； 园周率（=3.1416）； d分度圆直径。7、模数 模数用m表示。为了便于确定齿轮的基本尺寸，把P/的比值称为模数，是齿轮的基本数据，单位用mm表示。模数还等于每一个齿占节圆直径的长度，即m=d/Z。由m=d/Z可以看出，模数越大，则周节和分度圆直径就越大，齿轮直径和齿就都大，承载能力也就越高。图3-9表示当齿数Z相同（都是16齿），而模数不同时，各齿轮直径和齿的大小也不同。所以圆柱齿轮各部分的尺寸与模数有密切关系。8、齿顶高 是分度圆至齿顶圆之间的距离，用ha表示ha=m （3-4）9、齿根

14、高是分度圆至齿根圆之间的距离，用hf表示 hf=（1.11.25）m （3-5）10、齿全高是齿顶圆和齿根圆之间的径向长度，用h表示 h = ha+ hf （3-6）11、齿宽 是齿轮工作面的长度，用b表示。一般齿宽 b= （23）P （3-7）12、齿厚 是齿工作面上分度圆的弧长，用S表示。13、压力角 是指分度圆上的压力角，又称啮合角，标准压力角是20°，用a表示。14、齿隙 是指两个啮合的齿轮，自一个齿轮的齿顶圆到另一个齿轮的齿根圆之间的径向间隙，用C表示C=（0.20. 25）m （3-8）15、齿轮中心距是两个互相啮合的齿轮分度圆直径之和的一半，用a表示或 （3-9）四、轮

15、系（一）、轮系的组成用啮合的一对齿轮可以传递运动和动力，实现增速、减速和改变从动轴旋转方向的目的。这种由啮合的一对齿轮所组成的传动机构，是齿轮传动的最简单形式。在大多数的机械传动中，常常需要将主动轴的较快转速变为从动轴的较慢转速；或者将主动轴的一种转速变换为从动轴的多种转速；或者改变从动轴的旋转方向。因而采用一系列相互啮合齿轮，将主动轴和从动轴联接起来。这种由一系列相互啮合齿轮组成的传动系统，称为轮系。（二）、轮系的应用特点轮系应用十分广泛，因为它具有许多特点。1、轮系可获得很大的传动比 很多机械的传动比，往往要求很大，如机床的电动机转速很高，而主轴的转速，有时要求很低，才能满足切削速度的要求

16、。在这种情况下，若只用一对齿轮传动，因受其结构限制，传动比不能太大，因而不能满足要求。若采用轮系传动，就可以获得较大的传动比，就能满足低速切削或几种切削速度的要求。2、轮系可作较远距离的传动 当两轴中心距较远时，如仅用一对齿轮传动，则两齿轮的尺寸必然很大，笨而不美，若用轮系传动，则可使其结构紧凑，并能达到远距离传动的目的。3、轮系可实现变速要求 如机床主轴的转速，有时要求快，有时要求慢，从最慢到最快，有多级转速变化。若采用滑移齿轮等变速机构，改变两轮传动比，即可实现多级变速要求。4、轮系可实现变向要求 如机床主轴，有时正转，有时反转，此时，就可利用惰轮、三星轮及离合器等机构，来实现主轴的正、反

17、转要求。5、轮系可合成或分解运动 采用周转轮系可将两个独立运动合成为一个运动；或将一个独立运动分解为两个独立运动。五 常用零件（一）、螺纹联接螺纹联接是利用螺纹联接件，如螺栓、螺母、螺钉等来实现机件与机件之间的联接。螺纹联接的结构简单，形式多样，联接可靠，拆装方便，成本低廉，因而得到广泛的应用。1、普通螺纹的主要参数普通螺纹的基本牙型如图5-3 3所示。普通螺纹的主要参数有:大径、小径、中径、螺距、导程、牙型角和螺纹升角等7个。螺纹的基本要素是指螺纹的牙形、旋向、线数等。 （1）、大径普通螺纹的大径是指与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相切的假想圆柱的直径，如图5-34所示。内螺纹的大径用代号D表示，外

18、螺纹的大径用代号d表示。螺纹的公称直径是指代表螺纹尺寸的直径，普通螺纹的公称直径是大径（D, d）。（2）、小径普通螺纹的小径是指与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相切的假想圆柱的直径，如图5-34所示。内螺纹的小径用代号D1表示，外螺纹的小径用代号d1，表示。（3）、中径普通螺纹的中径是指一个假想圆柱的直径，该圆柱的素线通过牙型上沟槽和凸起宽度相等的地方。该假想圆柱称为中径圆柱，如图5-34所示。内螺纹的中径用代号D2表示，外螺纹的中径用代号d2表示。（4）、螺距螺距是指相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离，如图5-3 5所示，用代号P表示。（5）、导程导程是指同一条螺旋线上的相邻两牙在中径线上对应

19、两点间的轴向距离，如图5-3 5所示，用代号Ph表示。单线螺纹的导程就等于螺距；多线螺纹的导程等于螺旋线数与螺距的乘积。（6）、牙型角及牙侧角牙型角是指螺纹牙型上，两相邻牙侧间的夹角，如图5-36所示，用代号a表示。普通螺纹的牙型角a=60°。牙型半角是牙型角的一半，用代号a/2表示。牙侧角是指在螺纹牙型上，牙侧与螺纹轴线的垂线间的夹角，如图5-37所示。螺纹的两牙侧角用代号a1 , a2表示。对于普通螺纹，两牙侧角相等，并等于螺纹半角，即（7）、螺纹升角螺纹升角又称导程角，普通螺纹的螺纹升角是指在中径圆柱上，螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面的夹角，如图5-38所示，用代号 表示。

20、1、普通螺纹代号与标记普通螺纹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。通常粗牙普通螺纹不标注螺距。例如：M24表示公称直径为24mm的粗牙普通螺纹；M24 ×1. 5表示公称直径为24mm,螺距为1. 5mm的细牙普通螺纹；M24× 1. 5LH表示公称直径为24mm,螺距为1. 5mm、方向为左旋的细牙普通螺纹。按加工精度不同，螺栓分为粗制和精制两种。粗制螺栓的毛坯,用锻压方法制出，头部及螺杆不加工，螺纹段用切削或滚压法加工制成。粗制螺栓因精度较低在机械中应用较少。精制螺栓的制造精度较高

21、，应用也广。铰制孔用螺栓，只用精制的。螺栓头部种类很多，但最常用的是六角头螺检。其他头型的只是根据需要而选用。螺栓是标准件，各类螺栓的结构形状、尺寸和标记示例在国家标准中都有规定，选用时可从国家标准中查阅（五金手册也可）。标记示例：螺栓M=24 X 100 BG30-76标记的基本数据是24，为螺纹外径，100为螺纹有效长度（用L表示，可按设计要求选定），其余尺寸可根据螺栓外径在国家标准中查出。2、机械防松这类防松措施，是利用各种止动零件阻止拧紧的螺纹零件相对转动来实现防松的。常用的有：（1）、弹簧垫圈它是一个有弹性的垫圈，螺母拧紧后一直受到弹簧垫圈的弹力，保持螺纹间的压力，防止螺母松脱。另外

22、，垫圈切口夹角也有防止螺母反转作用，有助于防松。这种防松装置结构简单、工作可靠，应用广泛。（2）、双螺母在主螺母上面再拧紧一副螺母，使两个螺母产生对顶压力，使主、副螺母的螺纹与螺栓的螺纹互相压紧，防止联接自松。（3）、开口销与槽形螺母如图6-13 （a）所示。开口销穿过螺母上的槽和螺栓末端的孔后，将销的尾端扳开，使螺母与螺栓不能相对转动，达到防松目的。这种防松装置可靠，装拆方便，常用于高速传动机械（开口销是标准件）。（4）、止动垫圈.止动垫圈有多种型式，图6-13（d）是单耳止动垫圈，拧紧螺母后，把垫圈的单耳向下折弯贴紧被联接零件，而把垫圈另一边向上翘起和螺母侧边平面贴紧，这样就锁住了螺母。（

23、5）、圆螺母与止退垫圈如图6-13 （c）所示，将止退垫圈内翘嵌入外螺纹零件端部的轴向槽内，拧紧圆螺母将垫圈的一外翘弯入螺母的沟槽内，螺母就被锁住。这种防松装置常用于滚动轴承的轴向定位。 （6）、串连金属丝 如图6-13（b）所示，用金属丝连续穿过一组螺栓头上的小孔，各螺栓通过金属丝捆扎，使它相互制约，防止松动。捆扎金属丝时，要注意金属丝的穿绕方向，促使螺栓拧紧。（二）、滚动轴承1、滚动轴承的基本结构滚动轴承通常由内圈、外圈、滚动体和保持架等组成（如图6-43）。轴承工作时，滚动体在内、外圈滚道上滚动。保持架的使用是将滚动体彼此分开，并使其沿圆周均匀分布，避免滚动体相互接触，减小摩擦、磨损。内

24、圈装在轴颈上，外圈装在机架的轴承孔内。通常是内圈随轴颈旋转，而外圈固定不动。常见的滚动体有:球以及短圆柱滚子、圆锥滚子、鼓形滚子、空心螺旋滚子、长圆柱滚子、滚针等七种（如图6-44）。这几种形状的滚子体，总的分为球和滚子两大类。在滚动轴承中，可以没有保持架，但不能没有滚动体。2、滚动轴承的优缺点优点：（1）、滚动轴承的摩擦系数比滑动轴承小，因此，滚动轴承的功率损耗小，机械效率高，发热少，不需要大量的润滑油来帮助散热，易于维护和启动。（2）、常用的滚动轴承已标准化，在制造厂已经过精密加工和检验，使用时可直接装配。而滑动轴承一般需要自制，装配时还需仔细修刮，耗费工时较多。所以，采用滚动轴承后，机器

25、的设计、制造和检修时间均可缩短。（3）、对于同样大的轴颈，滚动轴承的宽度比滑动轴承小，可使机器的轴向结构紧凑。（4）、有些滚动轴承可以同时承受径向和轴向两种负荷，这就简化了轴承的组合结构。（5）、滚动轴承不需要用有色金属，对轴的材料和热处理要求不高。缺点：（1）、承受冲击负荷的能力较差；（2）、运转时有轻微振动；（3）、不能对开，只能轴向装配；（4）、径向尺寸比滑动轴承大。3、滚动轴承的分类及其主要类型（1）、滚动轴承的分类按滚动轴承所能承受载荷的方向分:向心轴承主要承受径向载荷；推力轴承仅能承受轴向载荷。（2）、向心推力轴承一一可以同时承受径向和轴向作用的载荷。推力向心轴承主要承受轴向载荷，

26、同时也能承受较小的径向载荷。按滚动体的形状分：球轴承和滚子轴承。按轴承在工作中能否调心分：调心轴承（球面型）、和非调心轴承。按一个轴承中滚动体的列数分：单列轴承、双列轴承和多列轴承。（3）、滚动轴承的主要类型滚动轴承具体类型很多，我国标准中把所有的滚动轴承分为10种基本类型（括号内为代号），即单列向心球轴承（0000）、双列向心球面球轴承（1000）、单列向心短圆柱滚子轴承（2000）、双列向心球面滚子轴承（3000）、滚针轴承（74000）、螺旋滚子轴承（5000）、单列向心推力球轴承（36000）、单列圆锥滚子轴承（7000）、推力球轴承（8000,38000）、推力向心对称球面滚子轴承（

27、69000）。（三）、联轴器联轴器的类型很多，常用的有固定式联轴器，可移式联轴器、安全联轴器、万向联轴器等。1、固定式联轴器固定式联轴器用于两根轴的中心能严格对正，并在工作中不发生相对位移的场合。固定式联轴器中应用最广的是凸缘式联轴器（如图3-16 ）。它是由两个带有凸缘的半联轴器用键分别与两根轴联接，然后用螺栓把两个半联轴器联接成一体，以传递运动和动力。凸缘式联轴器有两种对中的方法:一种是用一个半联轴器上的凸肩与另一个半联轴器上的凹槽，互相配合而实现对中（图3-16a）；另一种则是共同与一个剖分环相配合而对中（图3-16b）。凸槽配合的联轴器在装拆时，轴必须作轴向移动后，方可作径向位移。而剖

28、分环配合的则无此要求，可直接作径向位移装拆，但其对中性不及凸肩凹槽配合好。凸缘式联轴器属刚性联轴器，对所联接的两轴之间的偏移，缺乏补偿能力，所以，对两轴的对中性要求很高。当两轴之间有位移或偏斜存在时，就会在机件内引起附加载鱼使工作条件恶化，这是缺点。但由子其结构简单，使用方便，可传递较大的扭矩，故在低速、无冲击和轴的刚性、对中性较好的场合，广泛应用。2、可移式联轴器由于制造、安装等造成的误差，以及零件在工作中变形等原因，不可能保证被联接的两轴严格地对中，总会存在着某种程度的相对位移和偏斜，所以，需要选用可移式联轴器。这种联轴器具有可移性，能补偿两轴之间一定的位移和偏斜，因而应用更为广泛。可移式

29、联轴器常用的有刚性和弹性两种。刚性的是依靠联轴器的刚性零件之间的活动度，来补偿两轴之间产生的位移和偏斜；弹性的是依靠联轴器中的弹性零件的变形；来补偿两轴之间产生的位移和偏差。可移式刚性联轴器，允许两轴线有一定的相对位移。（1）、十字滑块联轴器如图3-17所示。它是由两个端面开有凹槽的套筒1,3和两侧具有互相垂直的凸台的中间圆盘2所组成。中间圆盘两端的凸台分别嵌入套筒1,3的凹槽内，将两轴联接为一体。如果两轴线不同心或偏斜运转时，中间盘的凸台便可在凹槽内滑动，其中心将以偏斜量为半径作回转运动，加速凸台和凹槽的磨损，高速时，则会产生较大的离心惯性力，给轴和轴承带来附加载荷，所以，只适用于低速、冲击

30、小的场合，如带式运输机上的低速轴。（2）、齿轮联轴器 如图3-18所示。它是由两个带有内齿的外壳3,4和带有外齿的轴套1,2所组成。两个轴套分别用链与两轴联接，两外壳用螺栓联接成一体，通过内、外齿相互啮合来传递运动和动力。外齿的齿顶做成球面的，使啮合后具有适当的间隙，这样，在传动中产生轴向、径向和偏角等位移时，可以得到补偿。为了减少磨损，可由注油孔注入润滑油，并在两端装置密封圈，以防止润滑油泄露。（四）、制动器要使机器上的转动零件，能迅速地停止转动，制动器可完成此任务。常用的制动器有锥形制动器、带式制动器和闸瓦制动器。1、锥形制动器如图3-23所示。锥形制动器的外锥体1固定在箱壁2上，内锥体3

31、用导向平键或花键与轴4相联接。当内锥体3通过操纵手柄推向固定的外锥体1时，这时内锥面与外锥面贴紧，依靠锥面的摩擦实现制动。锥形制动器一般应用在较小转矩的制动上。2、带形制动器带形制动器是依靠制动带2与制动轮1之间所产生的摩擦力来达到制动的目的（如图3-24）。制动轮1固定在轴上，在制动轮的外圈上包一根钢带2，在制动钢带2上可以衬垫石棉、橡胶、皮革或帆布等材料，以增加摩擦制动作用。当杠杆3上作用外力F后，即可收紧制动带，包紧摩擦轮，在带和轮之间产生摩擦力。因此，制动轮就立即停止转动。当F力消失后；制动轮被放松。带式制动器结构简单，制动可靠，径向尺寸小，但制动力矩不大。3、闸瓦制动器 如图3-25

32、所示。它是由制动轮7和两旁的两个制动臂8及两个闸瓦6组成。由弹簧4（圆柱螺旋压缩弹簧不受外力时的高度称自由高度）、通过制动臂8及闸瓦'6、使制动轮7经常处于制动状态。图示位置中，线圈1未通电，电磁铁2处于不工作状态，此时依靠弹簧4的拉力把两臂8拉拢，从而闸住制动轮7。当线圈通电以后，电磁铁开始工作，它将反时针旋转压向推杆，使推杆向右移动，弹簧4被压缩，左右两臂8带动闸瓦6向外摆动而松闸。弹簧5将在松闸时促使两臂和倒瓦离开制动轮。（五）、钢丝绳钢丝绳在设备运输、吊装和机械传动工作中，应用最为广泛。它具有柔性好，能够灵活运用；弹性大能承受冲击性载荷；高速运行中没有噪音；破断前有断丝的预兆，

33、整个钢丝绳不会立即折断等优点。1、钢丝绳的构造及应用选择钢丝绳是由几股钢丝子绳和一根麻芯拧在一起而成。因拧绕方向不同，分顺绕和反绕两种。每股钢丝子绳是由直径0. 3 3mm、高强度钢丝组成。最常用的是6股19丝（即6股钢丝子绳、每股19根钢丝），6股37丝（即6股钢丝子绳、每股37根钢丝）。用文字表示，即为6X19+1、6X37+1（最后项1表示1根绳芯）。钢丝的数量与钢丝绳总直径无关，同样直径的钢丝绳，19丝与37丝比较，前者钢丝较粗、质硬，后者钢丝较细，质软。钢丝绳主要用于提升物件、穿绕滑轮、制千斤绳、作缆风绳等。实际工作中受力状态很复杂，如拉力、弯曲力、钢丝间和股间的摩擦力等等，所以，合

34、理选用钢丝绳，既经济又符合要求，就成为工作者的一项重要工作。用于捆绑、缆风，可选用6股T9丝；用于提升物件、穿滑轮组、制作千斤，可选用6股37丝等等。至于用多大的钢丝绳合适，则应考虑下列因素。 （1）、要有足够的承载能力，安全可靠； （2）、操作要稳定，避免过大的冲击； （3）、穿滑轮、绕滚筒要考虑直径比； （4）、根据不同用途，按表9-7选用不同的安全系数。 （5）、按图9-16正确测量钢丝绳直径，以免选用不当，造成浪费或酿成事故。2、钢丝绳破断拉力的计算钢丝绳破断拉力的大小，与钢丝绳的直径、结构及钢丝的直径、强度有关。 钢丝绳的破断拉力可用下式计算C=×i×d2/4&#

35、215; （9-11）式中C一钢丝绳的破断拉力，kg； 一种钢丝之间载荷不均匀系数，0. 80. 85； i一钢丝绳中的钢丝根数； d钢丝直径，mm ； 钢丝抗拉强度，kg/mm2 。考虑到破断拉力需要查表，现场计算不便，故列出下面经验公式，以供估算C50 ×D2 （9-12）式中D钢丝绳直径，mm。此经验公式计算结果，比查表所得破断拉力约低7%左右，故使用是安全的。若已知钢丝绳的破断拉力，即可按下式求得最大允许载荷PP=S/K （9-13）式中K安全系数，可查表9-7。如果用的是旧钢丝绳，应按其新旧程度，乘以0. 40. 75的系数。3、钢丝绳的使用与保养1、钢丝绳使用注意事项 （

36、1）、不准超载，不准有锐角曲折，不准突然刹车。 （2）、钢丝绳解开，一是让绳卷顺利地滚动，二是将绳卷中穿铁管架于木架上滚动，单头由人牵引，以免扭结。 （3）、钢丝绳切断前，先在切断处两头绳径23倍处用细铁丝扎好，以免切开松散，然后用鉴子或气割切断。 （4）、天热使用时，受力后往往会出现出油现象，新绳应属正常，旧绳则说明受力较大，应予检查。 （5）、吊装中若绳发抖（正常摩擦除外），则说明滑轮中有轮不转，或是碰上它物，应予检查。 （6）、使用前应对钢丝绳作全面检查。2、钢丝绳的保养 （1）、使用后的钢丝绳应正确盘好，放在干燥的库房里的木架子上，并定期进行注油，以延长使用寿命。 （2）、穿钢丝绳的滑

37、轮边缘不许有毛刺和破碎现象；用几根钢丝绳捆绑重物时，必须使每根绳受力均匀。 （3）、钢丝绳用了一段时间（一般为四个月左右）以后，必须加油润滑，最好是用热油浸泡，常用的方法是用棉纱把润滑油均匀涂在用柴油或煤油洗去污垢并已除锈的干净的钢丝绳上，一是防止生锈，二是减小股与股、钢丝与钢丝之间的磨损，三是弥补麻芯缺油（这是因受力而将油挤出），以保钢丝润滑。4、钢丝绳的报废标准钢丝绳在使用过程中，经常受到拉伸、弯曲的力，超过一定次数后，会出现“金属疲劳”现象，开始损坏，加之不断摩擦，因而产生断丝。当钢丝断裂在一个节距内（如图9-17）超过表9-8所列数字时，钢丝绳必须报废。如果钢丝绳表面磨损或锈蚀较严重时

38、，在一个节距内直径比原径减小30%及以上时，应予报废。（六）、滑轮及滑轮组大型金属构件和设备的安装与检修，经常使用滑轮及滑轮组，配合卷扬机进行吊装、搬运。单滑轮用来提升较轻的物件或作导向，滑轮组用来提升或拖运重物。1、滑轮的分类滑轮按材料分，有木制和铁制两种（特殊用途亦有铜制）；按使用方法分，有定滑轮、动滑轮、滑轮组；按作用分，有导向滑轮和平衡滑轮；按数量分，有单门滑轮、双门滑轮、三门滑轮一直到十三门滑轮等等。2、滑轮的作用 （1）、定滑轮定滑轮安装在固定位置的轴上，是用来支持绳索运动的，只能改变绳索或力的方向，而不能改变绳索的速度，也不能省力。 （2）、动滑轮动滑轮安装在运动的轴上，它和重物

39、一起升降。由于物体的重量由两根绳索分担，所以每根绳索只承担物体重量的一半。 （3）、导向滑轮又叫开口，类似定滑轮，既不能省力，也不能变速，只能改变绳索方向。 （4）、滑轮组是由一定数量的定滑轮和动滑轮及绕过它们的绳索组成的。滑轮组具有定滑轮和动滑轮各自的优点，既能变向，又可省力，还可组成多门滑轮组，以达到用较小的力吊起或搬运较重和很重的物体。因为一个动滑轮可省力一半，所以动滑轮越多越省力。滑轮组中，动滑轮上穿绕绳索的根数叫分支数，又叫“走几”，如一门定滑轮和两门动滑轮组成的滑轮组，叫“一二走四”，因为两门动滑轮有四根绳索穿过。其余类推。滑轮组能省多少力，主要决定于共同负担物体重量的分支数，分支

40、数越多越省力。第三节 焊接、钳工、起重工基础知识一、焊接基础知识（一）、焊接原理使两块分离的金属借助于原子或分子间的结合与扩散作用形成一个整体的过程，称为焊接。焊接技术就是采用在金属联接处实行局部加热、加压或加压同时也加热的方法，来促进原子或分子间相互扩散和进行结合，以达到永久牢固的联接。焊接与螺栓联接、铆钉联接不同，焊接是永久联接，不可拆卸；螺栓和铆钉联接是机械联接，可以拆卸。（二）、焊接分类根据焊接过程中金属所处的状态不同，焊接可分为熔焊、压焊和钎焊三类。1、熔焊利用局部加热的方法，将金属联接处加热到溶化状态，使它们互相熔合而形成整体的焊接方法，称为熔焊。2、压焊利用在金属联接处施加压力，

41、或在加压力的同时并将金属加热到塑性状态，使原子或分子间彼此紧密接触，进行结合和扩散而成整体的焊接方法，称为压焊。3、钎焊采用比母材熔点低的金属材料作钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点，低于母材熔点的温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散实现焊接的方法，称为钎焊。（三）、焊接应用过去零件的联接主要是采用铆接工艺，而现在几乎全部采用焊接。造成这种趋势的主要因素是焊接所具有的优越性，它与铆接、铸造相比，具有节省金属材势，减好结构熏量、简化加工与装配工序、接头的致密性好、强度高、经济效益好、能改善劳动条件等。也可用于某些非金属材料，如玻璃、塑料等，达到永久联接的目的。因此，广泛用于

42、航空、航天、原子能、化工、造船、电子技术、建筑、交通运输、电力、机械制造等领域和部门。 （四）、电弧焊电弧焊是目前应用最普遍的一种焊接方法。在工厂、桥梁、造船、机械、建筑等行业和设备安装、检修等工作中广泛采用。电弧焊是利用电弧所发生的热能来加热金属的一种熔焊方法。可分为手工电弧焊、自动电弧焊和半自动电弧焊。手工电弧焊虽劳动强度较大，但因其简单、方便、设备少、适应性强，水利及其他行业大多采用（如图8-1）。电弧焊所用的电源有直流和交流两种。交流电焊机是一种结构特殊的变压器；直流电焊机则有旋转式和整流式两种。焊条的种类很多，各有其应用范围，作用是否恰一当对焊接质量、劳动生产率及产品成本都有很大影响

43、。通常应根据组成焊接结构钢材的化学成分、机械性能、焊接性能、工作环境（有无腐蚀介质， I温或是低温）、等要求，以及焊接结构的形状（刚性大小），受力情况和具有的设备情况等方面进行综合考虑，以决定选用哪种焊条。一般情况下，大多要求焊缝金属与母材等强度，如结构钢焊接结构，就可采用结构钢焊条，即牌号“结XXX"。而合金钢焊接构件，主要是考虑强度与母材合金成分是否相同或相近，其他无严格要求。也有根据载荷性质，如动载荷或冲击载荷；工作介质，是否在易腐蚀、温度、潮湿条件下工作；几何形状:复杂、太厚、焊缝难清理干净等情况，选择不同的焊条。选择焊条可视具体情况查阅资料选用。但最常用的仍是结构钢焊条，因

44、为一般结构的材料都是低碳钢和中碳钢。二、钳工基本知识钳工是机械制造行业重要工种之一，在机械生产过程中，起着重要的作用。钳工的主要任务是对产品进行零件加工、装配，机械设备安装、维护、修理等。因此，它的任务是多方面的。所以，钳工必须掌握钳工工种的基础知识和基本操作技艺，以适应工作的需要。（一）、划线基准的确定在零件的许多点、线、面中，由少数点、线、面就能确定其他多数点、线、面的相互位置，这些少数的点、线、面就被称为基准。基准就是确定其他点、线、面位置的依据。划线时都应从基准开始。在零件图上，用来确定其他点、线、面位置的基准，称为设计基准。在划线时，应使划线基准与设计基准一致。划线基准一般有三种类型

45、：1、以两个互相垂直的平面（或线）为基准（如图7-2）。2、以一个平面与一个对称平面（或线）为基准（如图7-3）。3、以两个互相垂直的中心平面为基准（如图7-4）。综上所述，平面划线时，通常选择两个基准；立体划线时，通常选择三个基准。（二）、凿削方法凿子握法根据工作条件，凿子握法有下列几种（如图7-7a,b,c）。1、正握法。如图7-7（a）用于水平面的凿削。2、反握法。如图7-7（b）用于水平及侧面凿削。3、立握法。如图7-7（c）用于垂直方向凿削。（三）、锯割锯割是用锯对工件或材料进行分割的一种切削加工，分为机械锯割和手工锯割两类。此处只介绍手工锯割。 1、手锯手锯由锯弓和锯条两部分组成。

46、（1）、锯弓是用来张紧锯条的。有固定式和可调式两种。（2）、锯条用碳素工具钢或合金钢制成，并经热处理淬硬。其长度是以两端安装孔的中心距来表示的，钳工常用的是300mm这一种。锯齿的角度是前角为00，后角为400，楔角为500。锯路是锯齿左右错开排列成一定的形状。有交叉形、波浪形等。其作用是使锯缝大于锯条厚度，减小摩擦而省力。锯齿有粗细之分，根据需要选用。如锯软材用粗齿；锯管子或薄板则必须用细齿。锯条安装时，要把齿尖的方向朝前，否则不能正常工作。2、锯割方法（1）、锯割姿势应站立进行。握锯方法是右手握柄，左手扶弓，推力和压力大小主要由右手掌握，左手压力不要太大。（2）、起锯方法起锯是锯割的开始，

47、有远起锯和近起锯两种。一般是从工件远离自己的一端起锯，即远起锯。起锯的角度要小，不要超过150，太小也不好。起锯时可用大拇指挡住锯条作为导向，用力不要大，行程要短，这样起锯平稳。（3）、运弓方式运弓方式有两种，一是直线运动，适用于锯缝底面要求平直的工件；二是上下摆动，可减少阻力，提高效率。（4）、速度与长度锯割速度以每分钟往复20-40次为宜。手锯锯割时，应使锯条全部长度都工作，最小不得少于2/3。（四）、锉削用锉刀对工件表面进行切削加工，使工件达到所要求的尺寸、形状和表面光洁度，这种工作称为锉削。锉削的精度可高达0. 01mm左右。锉削工作范围广泛，应用于安装、修理工作中的零件修整、形状复杂

48、零件的小批量生产加工等。1、锉刀锉刀分钳工锉、特种锉和整形锉（什锦锉）、三类。钳工锉又分平锉、方锉、圆锉、半圆锉和三角锉五种。特种锉是加工零件的特殊表面的，有弯的、直的两种。整形锉是修整细小部位的，它由各种断面形状的锉刀组成一套，每套少的J把，多的IZ把。2、锉削方法（1）、平面锉削又分斜锉、交叉锉、顺向锉、推锉等四种。（2）、曲面锉削又分外圆弧面锉、内圆弧面锉、绕锉刀中心线转动锉等三种。3、锉削的安全技术（1）、不使用无柄或裂柄锉刀。（2）、不可用嘴吹铁屑，以免飞屑伤眼。（3）、锉刀放在工作台上不要露出台外，以免碰掉伤脚或折断。（4）、不要用手触摸工件表面，以免油污打滑。（五）、刮削1、刮削

49、目的：刮削就是用刮刀在工件表面_L刮去一层薄薄的金属，其目的：（1）、清除零件机械加工中残留的刀痕，提高工件表面质量；（2）、提高相配件的接触面积，承受较大压力，提高耐磨性；（3）、高密闭性场合，可防止漏气、漏油；（4）、可增进美观，改善润滑性能，还可根据刮削花纹的消失判断磨损程度。2、刮削余量刮削是繁重的操作，余量不能太大，可根据刮削面积的大小和上一道工序的精度而定，一般为。0. 1 0. 4mm之间。3、显示剂显示剂是用来显示被刮削表面和标准表面间接触大小的辅助材料。刮削时可将其涂在标准工具与工件之间，研磨后即可看出不平度。常用的有红或蓝印油。4、刮削方法（1）、刮刀有平面刮刀和曲面刮刀两

50、种。（2）、刮削方法刮削平面时，刮刀的后面与刮削平面成25°30°角。刮刀的压力，视工件硬度及刮削精度而定。（3）、刮削步骤分粗rE、细刮、精刮、刮花四步。刮花花纹种类很多，常见的有三角花纹、斜花纹、鱼鳞花纹等。（4）、刮削精度检查以接触点的数目表示和允许的平面度和直线度表示。要求表面无伤痕.斑点要均匀。（六）、钻孔用钻头在实体材料上加工出孔的方法，称为钻孔。钻孔的工作多数是在各种钻床上进行，依靠钻头与工件之间的相对运动来完成切削加工。因此，切削时的运动是由以下两种运动合成的。切削运动，又称主体运动，是钻头绕本身轴线的旋转运动。它使钻头沿着圆周进行切削；进给运动，又称进刀运

51、动，是钻头沿轴线方向的前进运动，它使钻头切入工件，连续地进行切削。1、钻头钻头是钻孔用的主要切削工具，种类很多，有麻花钻、中心钻、惚钻、硬质合金钻等。这些钻头都是标准定型产品，可按需要配置，但最常用的还是麻花钻。（1）、麻花钻麻花钻由柄部、颈部和工作部分所组成（见图7_10）。柄部。是供钻床或电钻装夹用的，有直柄（圆柱形）、和锥柄（圆锥形）、两种。颈部。即退刀槽，是制造钻头时砂轮磨削退刀之用。工作部分。由切削部分和导向部分所组成。切削部分是指钻头头部有两条切削刃和顶端一条横刃的部分。导向部分是钻头头部与颈部之间的部分。在切削过程中起引导钻头对正钻孔方向和修光孔壁的作用。2、麻花钻的优缺点优点：

52、 （1）、钻头上有螺旋槽并形成不必刃磨的前面； （2）、钻头上的棱边导向作用好，轴线不易歪斜； （3）、切削时，双刃对称，受力平衡，不易产生振动；缺点： （1）、麻花钻愈近中心处，前角愈小，切削条件愈差； （2）、横刃太长，加工时因挤压刮削耗能较大，且发热； （3）、切削刃长，切屑较宽，成螺卷，既不利排屑，又阻碍冷却润滑液流入。3、钻具 （1）、钻夹头是用来夹持13mm以下的直俩钻头，以便工作。 （2）、钻头套是用来夹装锥柄钻头的。锥柄钻头的锥柄大小是随着直径的大小而不同，所以钻头套也是分大小号的。共分5号，可夹钻头直径从15 565mm.。4、钻孔方法 （1）、工件的夹持钻孔时，应根据所钻孔

53、的直径和工件形状的大小，采用不同的夹持方法。8mm以下的小孔，手又可握，一般用一手握牢进行；大于8mm的，可用手虎钳、台虎钳或螺栓紧压夹持。 （2）、钻孔按照划好线的圆心，先用徉冲冲击稍大的冲眼，再将装夹好的钻头预先落入冲眼中，上下两次，对准为止，并按紧不动，然后启动钻床，试钻一浅坑，正确无误后，继续工作，直至钻完全孔。5、冷却和润滑 钻孔时，由于金属变形和钻头与工件的摩擦而产生大量的热，因此要进行冷却、润滑。一般采用的都是冷却润滑液。 （1）、冷却润滑液既可迅速吸收和带走热量，使钻头和工件温度降低，提高钻头耐用度，防止工件表面硬化和受热变形产生尺寸误差，又能渗入钻头与切削铁屑，使刀面与工件间

54、形成油膜，减少摩擦，顺利排屑，从而提高孔表面的光洁度。 （2）、冷却润滑液可根据加工件加工情况选用，以冷却为主，可选用乳化液类；以润滑为主，可选油类。详见第三节6、钻削安全技术 （1）、工件要夹紧，下垫垫块或对准工作台槽，以防孔钻通后损坏工作台。工作台上不准放置其他工具工件。 （2）、工作时不准戴手套；孔快钻通时，进刀要小，用力要轻；不准用嘴吹铁屑、用手拉螺卷屑，要用刷子和螺丝刀。 （3）、钻床变速时要停止转动进行；钻床停转后，方可用钻夹头钥匙松钻夹头，不准敲打。 （4）、使用手电钻时，应戴橡皮手套和穿绝缘鞋以防触电。（七）、铰孔1、用铰刀对已经粗、细加工的孔进行精加工，称为铰孔。铰孔用铰刀施

55、工。铰刀是一种尺寸精确的多刃刀具，由于铰削的切削量很薄，经过铰削的孔壁很光，所以铰出的孔，既光洁又精确。铰孔是在钻孔、扩孔（即用扩孔钻在已钻好的孔中进行扩大，以取得比钻孔质量更高的孔）、后进行。对要求高的孔，应分粗铰、精铰甚至极精铰等不同阶段来完成。钳工常用的铰刀有整体圆柱式机械铰刀和手铰刀、可调节手铰刀及锥铰刀。2、 铰孔的步骤和方法: （1）、根据孔径和精度要求，确定孔的加工方法和工序间的加工余量。 （2）、按确定的方法先钻孔（有的还需扩孔），然后进行铰孔。 （3）、铰孔前对选定的铰刀的质量、尺寸应进行认真检查（铰刀为标准件，按需要成套选购），合格者装入铰手（一种套入铰刀柄部以便旋转的工具）。