机械及液压传动基础知识

1、第一节第一节: :机械基础知识机械基础知识齿轮传动的作用是什么齿轮传动的作用是什么? ?齿轮传动是将主动轴的运动和动力，通齿轮传动是将主动轴的运动和动力，通过齿轮基本机构传递给从动轴过齿轮基本机构传递给从动轴, ,使从动使从动轴获得要求的转面、转速和转矩。轴获得要求的转面、转速和转矩。齿轮的传动比是如何计算的？齿轮的传动比是如何计算的？ Z1Z2n1n20102当当01齿轮为主动轮齿轮为主动轮 02齿轮为从动轮齿轮为从动轮即即i12=n1/n2=z2/z1齿轮传动的应用特点齿轮传动的应用特点n齿轮传动之所以能在各类机械上得齿轮传动之所以能在各类机械上得到广泛的应用，是因为齿轮传动所到广泛的应用

2、，是因为齿轮传动所传递的功率可以从几瓦到几万千瓦传递的功率可以从几瓦到几万千瓦, ,它的直径从不到它的直径从不到1mm1mm的仪表齿轮到的仪表齿轮到10m10m以上的重型齿轮，它的圆周运以上的重型齿轮，它的圆周运动速度从很低至动速度从很低至100m/s100m/s以上以上. .齿轮传动与其它形式的轮、链传动有什么特点齿轮传动与其它形式的轮、链传动有什么特点? ?n能保证瞬时传动比恒定，平稳性较高。能保证瞬时传动比恒定，平稳性较高。n传动运动准确可靠。传动运动准确可靠。n传递的功率和速度范围较大。传递的功率和速度范围较大。n结构紧凑，工作可靠，可实现较大的传结构紧凑，工作可靠，可实现较大的传动比

3、。动比。n传动效率高，使用寿命长。传动效率高，使用寿命长。n齿轮的制造、安装要求较高。齿轮的制造、安装要求较高。标准直齿圆柱齿轮几何尺寸计算标准直齿圆柱齿轮几何尺寸计算n齿数齿数z；模数；模数m；压力角；压力角；分度圆直；分度圆直径径d分分；齿顶高；齿顶高h顶顶；齿根高；齿根高h根根；齿全；齿全高高h全全n即：即： d分分= z m， h根根=1.25 m h顶顶=1 m， h全全= h顶顶+ h根根=2.25 m =20联联 接接n联接是将联接是将2个或个或2个以上的零件联成一体个以上的零件联成一体的结构的结构n联接分为可拆和不可拆联接联接分为可拆和不可拆联接n可拆有（键联结、销连接和螺纹联

4、接等）可拆有（键联结、销连接和螺纹联接等）n不可拆有（焊接、铆接、粘结或过盈联不可拆有（焊接、铆接、粘结或过盈联接等）接等）键联结的作用键联结的作用n键联结主要用于联接轴与轴上的零键联结主要用于联接轴与轴上的零件（如带轮或齿轮等），实现轴向件（如带轮或齿轮等），实现轴向固定而传递扭矩。固定而传递扭矩。n键联结安装时的松紧程度可分为紧键联结安装时的松紧程度可分为紧键联结和松键联接两大类。键联结和松键联接两大类。销销 联联 接接n用途用途：销的主要用途是用来定位、传递动力：销的主要用途是用来定位、传递动力和扭矩以及用来作为安全装置中的被切断零和扭矩以及用来作为安全装置中的被切断零件。件。n类型类型

5、：有圆柱形和圆锥形两种：有圆柱形和圆锥形两种n材料材料：35#钢、钢、45#钢、钢、30CrMnSiA钢或钢或T8A、T10A等材料，等材料，35#钢和钢和45#钢需淬火到钢需淬火到HRc35-41螺纹紧固件。螺纹紧固件。n构成构成：由螺栓、螺钉、螺母和垫圈等组成，：由螺栓、螺钉、螺母和垫圈等组成，其结构形式和尺寸都已标准化。其结构形式和尺寸都已标准化。螺纹的几何参数螺纹的几何参数n1 1、外径、外径、2 2、内径、内径、3 3、中径、中径、4 4、头数、头数、5 5、螺距、螺距、6 6、导程、导程、7 7、旋面、旋面、8 8、牙型、牙型 （公制、英制、（公制、英制、管螺纹）传动螺纹、梯形螺纹

6、、管螺纹）传动螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹锯齿形螺纹 螺纹防松的常用方法有哪些？螺纹防松的常用方法有哪些？n预紧预紧：将螺丝拧紧，防止工作时联结出现缝：将螺丝拧紧，防止工作时联结出现缝隙和滑移，保证联结的紧密性和可靠性。隙和滑移，保证联结的紧密性和可靠性。n防松防松：螺纹联接和防松原理是阻止内、外螺：螺纹联接和防松原理是阻止内、外螺纹之间产生相对运动。纹之间产生相对运动。n常用的防松方法有常用的防松方法有：1、弹簧垫圈防松；、弹簧垫圈防松；2、对顶螺母防松；对顶螺母防松；3、自锁螺母防松；、自锁螺母防松；4、使用、使用螺纹防松胶防松；螺纹防松胶防松；5、机械防松；、机械防松；6、永久止、永久止动

7、防松。动防松。常用润滑油有哪些？各适应于什么条件？常用润滑油有哪些？各适应于什么条件？n润滑材料的作用：是减轻机械设备磨损，延润滑材料的作用：是减轻机械设备磨损，延长其使用寿命。长其使用寿命。n常用润滑油有：机械油（常用润滑油有：机械油（N10、N15、N22、N32、N46、N63、N100、N150）；汽轮机）；汽轮机油油透平油透平油（N32、N46、N68、N100）；齿）；齿轮油；液压油轮油；液压油普通液压油、抗磨液压油普通液压油、抗磨液压油（中、（中、低压液压系统，适应于低压液压系统，适应于16MPa以上的高压系以上的高压系统）统）润滑脂的种类与适应条件润滑脂的种类与适应条件n润滑脂

8、是采煤机械润滑的主要材料润滑脂是采煤机械润滑的主要材料之一，常用的润滑脂主要有钨基润之一，常用的润滑脂主要有钨基润滑脂，钠基润滑脂，锂基润滑脂及滑脂，钠基润滑脂，锂基润滑脂及二硫化钼润滑脂。二硫化钼润滑脂。联轴器、离合器和制动器各自作用联轴器、离合器和制动器各自作用n联轴器与离合器在机器中的功用是将州与轴联轴器与离合器在机器中的功用是将州与轴（或轴与旋转零件）联成一体，使其一同运（或轴与旋转零件）联成一体，使其一同运转，并将一轴转矩传递给另外一轴。机器运转，并将一轴转矩传递给另外一轴。机器运转中，由联轴器联接的两轴不能分离，必须转中，由联轴器联接的两轴不能分离，必须停车后经过拆卸才能达到分离的

9、目的。而在停车后经过拆卸才能达到分离的目的。而在机器运转过程中或停车后，由离合器联接的机器运转过程中或停车后，由离合器联接的两轴不用拆卸便能完全分离。制动器在机械两轴不用拆卸便能完全分离。制动器在机械中的功用是降低机器的运转速度或使其停止中的功用是降低机器的运转速度或使其停止运转（如采煤机的制动装置）。运转（如采煤机的制动装置）。第二节：液压传动基础知识第二节：液压传动基础知识液压传动和液力传动液压传动和液力传动n利用封闭系统中的压力液体实现能量传递和利用封闭系统中的压力液体实现能量传递和转换的传动称液压传动。转换的传动称液压传动。n液压传动是以液体为工作价值，在油泵中将液压传动是以液体为工作

10、价值，在油泵中将机械能转换为液压能，在油缸或油马达中将机械能转换为液压能，在油缸或油马达中将液压呢感又转换为机械能来传递动力的传动液压呢感又转换为机械能来传递动力的传动方式。方式。n液力传动是利用液体功能来传递动力的传动液力传动是利用液体功能来传递动力的传动方法。如液力偶合器、离心式水泵都是利用方法。如液力偶合器、离心式水泵都是利用液体功能传递动力。液体功能传递动力。液压传动系统的组成及各部分的功能液压传动系统的组成及各部分的功能n1、液压动力源：它是将原动机所提供的机械能转变为、液压动力源：它是将原动机所提供的机械能转变为工作液体的液压能的机械装置，通常称为液压泵。工作液体的液压能的机械装置

11、，通常称为液压泵。n2、液压执行元件：它是将液压泵所提供的工作液的液、液压执行元件：它是将液压泵所提供的工作液的液压能转变为机械能的机械装置，称液动机。做直线往复压能转变为机械能的机械装置，称液动机。做直线往复运动的液动机称为油缸；做旋转运动的液动机称马达。运动的液动机称为油缸；做旋转运动的液动机称马达。n3、液压控制元件：它是对液压泵系统中工作液体的压、液压控制元件：它是对液压泵系统中工作液体的压力流量和流动方面进行调节，控制的机械装置通常称为力流量和流动方面进行调节，控制的机械装置通常称为液阀。液阀。n4、液压辅助元件：它包括油箱、管道接头、密封元件、液压辅助元件：它包括油箱、管道接头、密

12、封元件、滤油器、蓄能器、冷却器及各种液体参数的监测仪表等，滤油器、蓄能器、冷却器及各种液体参数的监测仪表等，他们的功能是多方面的各不相同。他们的功能是多方面的各不相同。n5、工作液体：它是能量的承受和传递价值，也起润滑、工作液体：它是能量的承受和传递价值，也起润滑运动零件和冷却传动系统的作用。运动零件和冷却传动系统的作用。液压传动最基本的参数液压传动最基本的参数n液压传动最基本的技术参数是工作液的压力液压传动最基本的技术参数是工作液的压力和流量。压力单位，我国以前在工程上使用和流量。压力单位，我国以前在工程上使用的是的是kgf/cm2，现在法定计算单位规定使用，现在法定计算单位规定使用Pa（帕

13、），实用单位是（帕），实用单位是MPa（兆帕）。（兆帕）。n他们之间的换算关系是：他们之间的换算关系是： 1 MPa=106 Pa10 kgf/cm2n流量的单位是：流量的单位是： 1m3/s=103L/S=6*104L/min 工程上常用工程上常用L/min综采设备液压系统常用综采设备液压系统常用油泵、马达和油缸的职能符号油泵、马达和油缸的职能符号类别名称符号类别名称符号油泵单向定量泵马达单向定量马达双向定量泵双向定量马达单向变量泵单向变量马达双向变量泵双向变量马达油缸单作用油缸油缸双作用油缸综采设备液压系统常用方面控制阀的职能符号综采设备液压系统常用方面控制阀的职能符号n方向控制阀中，以滑

14、阀应用最广方向控制阀中，以滑阀应用最广,滑阀有两位、滑阀有两位、三位等多位滑阀，其基本职能符号是方框，三位等多位滑阀，其基本职能符号是方框，有几个方框就有几位。有几个方框就有几位。0 11 0 21 0 2 3二位阀二位阀三位阀三位阀四位阀四位阀A BP 0方向控制阀职能符号方向控制阀职能符号序号名称符号序号名称符号1二位四通换向阀5单向元件（与其组合使用）2二位四通换向阀6单向阀3三位四通换向阀7液控单向阀4三位四通换向阀P、O连结8梭形阀油泵的主要技术参数油泵的主要技术参数n油泵的主要技术参数是工作压力、流量、转油泵的主要技术参数是工作压力、流量、转速、容积效率和电动机功率。速、容积效率和

15、电动机功率。n已知油泵的工作压力、流量和效率，怎样计已知油泵的工作压力、流量和效率，怎样计算油泵电动机所需要的功率？算油泵电动机所需要的功率？ P=PQ/61.2（KW） P：油泵实际工作压力：油泵实际工作压力MPa Q：油泵的实际流量：油泵的实际流量L/min ：油泵总效率（齿轮泵：油泵总效率（齿轮泵060.8，柱塞泵，柱塞泵0.750.9）齿轮泵理论流量与实际流量怎样计算齿轮泵理论流量与实际流量怎样计算nQt=2*2*m2B（mL/r）实际流量实际流量Q=mqt*n*10-3 =2Zm2Bnv*10-3 （L/min）Z：齿轮齿数：齿轮齿数m：齿轮模数：齿轮模数n：齿轮转数：齿轮转数r/m

16、inB：齿宽：齿宽cmnv：齿轮泵的容积效率（齿轮泵的容积效率（0.60.8）绘图说明柱塞泵的工作原理绘图说明柱塞泵的工作原理曲轴曲轴连杆连杆活塞活塞排油阀排油阀吸油阀吸油阀 柱塞泵是曲轴通过连杆带动活塞做往复运动进行吸液、排柱塞泵是曲轴通过连杆带动活塞做往复运动进行吸液、排液的泵，柱塞每往复移动一次，就使柱塞腔的容积增减一次，液的泵，柱塞每往复移动一次，就使柱塞腔的容积增减一次，即柱塞向右运动时，柱塞腔的容积由小变大，产生真空，进行即柱塞向右运动时，柱塞腔的容积由小变大，产生真空，进行吸液，当柱塞向左运动时，柱塞腔的容积由大变小，把吸进来吸液，当柱塞向左运动时，柱塞腔的容积由大变小，把吸进来

17、的油液排出去，为了保证油液的溢面，在柱塞腔装有两的方向的油液排出去，为了保证油液的溢面，在柱塞腔装有两的方向相反的单向阀，一个为吸液阀一个为排液阀。相反的单向阀，一个为吸液阀一个为排液阀。柱塞泵的流量计算柱塞泵的流量计算nQ=（/4）d2*L*n*2*10-3(L/min)d：柱塞直径：柱塞直径L：柱塞行程：柱塞行程n：曲轴转速：曲轴转速r/minZ：柱塞数：柱塞数：柱塞泵的容积效率：柱塞泵的容积效率=0.750.92马达和油泵是否可以互逆作用马达和油泵是否可以互逆作用n液压马达是液压系统的一种执行元件，它将液压马达是液压系统的一种执行元件，它将液压泵提供的液压能转变为机械能，因此从液压泵提供

18、的液压能转变为机械能，因此从能量转换的角度看，马达和油泵是相互可逆能量转换的角度看，马达和油泵是相互可逆作用的液压元件，向任何一种液压泵输入工作用的液压元件，向任何一种液压泵输入工作液，都可以使其变成马达工况，反之当马作液，都可以使其变成马达工况，反之当马达主轴由外力矩驱动旋转时，也可以变为泵达主轴由外力矩驱动旋转时，也可以变为泵工况，但是由于马达和泵的工作条件不同，工况，但是由于马达和泵的工作条件不同，它们的性能要求也不一样，所以相同结构类它们的性能要求也不一样，所以相同结构类型的马达与泵之间仍有差别，因此工作中，型的马达与泵之间仍有差别，因此工作中，油泵和马达是不互逆使用。油泵和马达是不互逆使用。液压马达的