电梯专业基础机械基础

1、主要内容： 1.机械连接方式与特点 2.机械传动基本原理机械基础专业基础机械基础JSTJ1机械基础第一章 机械连接2连接的种类及适用条件螺纹联接键和销联接JSTJ2连接：指被连接件与连接件的组合。连接件（又称紧固件）：如螺栓、螺母，键、销、铆钉等。被连接件：指轴与轴上零件、箱体与箱盖、等。 第一节 连接的种类及适用条件机械基础3JSTJ3连接可拆连接不可拆连接螺纹联接键、销联接齿轮副、摩擦副等弹性卡连接铆钉联接焊接粘连（1）按拆开时是否损坏零件分链、带传动连接机械基础4JSTJ1.连接的种类4（2）按机械工作时被连接件间的运动关系分运动副，彼此有相对运动。如：花键、螺旋传动等。动连接：静连接：

2、只固定，无相对运动。如：螺纹连接、普通平键连接等机械基础5JSTJ5（3）按传载原理分利用附加材料分子间作用。材料锁合连接：如：粘接、焊接靠摩擦力（力闭合）：非摩擦（形闭合）：靠配合面间的摩擦力。靠连接零件几何形状的相互嵌合。如：过盈连接如：平键机械基础6JSTJ62.常用联接方式的特点与适用条件种类主要用途特点其他螺纹联接主要用于两板件和各类零件的联接。例如，减速机上下箱体联接构造简单，装拆方便生产率高，成本低廉应用广泛键联接键主要用于轴和轴上零件之间的周向固定以传递转矩构造比较简单、装拆方便应用比较广泛销联接销可用于轴与轮毂的联接，也可用于其他零件间的联接承受载荷不大应用比较广泛粘接可联接

3、金属和非金属，包括某些脆性材料不引起应力集中和局部翘曲，粘接的表面平整，绝缘、耐腐蚀具有广泛应用前景弹性卡接可用于包装、容器盖等使用方便应用比较广泛机械基础7JSTJ7第二节 螺纹连接一、螺纹1.螺旋线：一动点在一圆柱体的表面上，一边绕轴线等速旋转，同时沿轴向作等速移动的轨迹。2.螺纹：一平面图形沿螺旋线运动，运动时保持该图形通过圆柱体的轴线，就得到螺纹。螺纹d2机械基础8JSTJ8二、螺纹连接的基本类型潘存云教授研制螺栓联接双头螺柱联接螺钉联接用于经常拆装易磨损之处不宜经常拆装，以免损坏螺孔连接件厚，允许拆装机械基础9JSTJ91.概述（1）预紧力：大多数螺纹连接在装配时都要拧紧，使之在承受

4、工作载荷之前受到预力的作用，该预加作用力称为预紧力。（2）预紧的目的：增强连接的可靠性和紧密性，以防止受载后被连接件间出现缝隙或发生相对移动。（3）预紧力的确定原则：拧紧后螺纹连接件的预紧应力不得超过其材料的屈服极限s的80%。 碳素钢螺栓：F0(0.60.7) s A1 合金钢螺栓：F0 (0.50.6) s A1 A1 危险截面积， A1 d12/4机械基础10JSTJ三、螺纹连接的预紧与防松10对重要的螺纹联接在装配时应控制其预紧力。总力矩 T 0.2 F0 d （适用于M10M60的粗牙螺纹）F0 预紧力 d 公称直径注意：对于重要的连接，应尽可能采用大于M12的螺栓。预紧力控制方法:

5、(1)凭手感经验(2)测力矩扳手(3)定力矩扳手(4)测定伸长量测力矩扳手定力矩扳手机械基础11JSTJ2. 拧紧力矩与预紧力控制方法11摩擦防松永久防松机械防松弹簧垫圈串联钢丝用冲头冲2至3点机械基础12JSTJ3.螺纹联接的防松双螺母防松、弹簧垫圈、自锁螺母防松等 开口销、止动垫片、带翅垫片、串联钢丝等 冲点、焊接、粘合等 12第三节 键联接与销联接一、键联接键联接常见形式平键联接花键联接半圆键联接机械基础13JSTJ13（一）平键连接 1.普通平键（应用广泛）（1）工作面：两侧面，工作时靠键与键槽侧面的挤压来传递扭矩。（2）承载能力：压溃主要失效形式，键剪断重要场合需验算。机械基础14J

6、STJ14（3）结构形式：圆头：方头：一端圆头一端方头：指状铣刀，应力集中大盘状铣刀，应力集中小，紧定螺钉固定 指状铣刀，用于轴伸处b）方头a)圆头c)一端圆头一端方头（4）普通平键特点：静连接，周向固定，传递转矩 T ，不能承受轴向力及轴向固定。机械基础15JSTJ15动连接，键固定在轴上，毂可沿键移动。耐磨2.导向平键3.滑键动连接，键固定在毂上，一起沿键槽移动。移动距离大时，采用滑键。机械基础16JSTJ16（二）半圆键连接 1.特性： 1）键的摆动适应毂上键槽的斜度，一般情况下不影响被连接件的定心； 2）侧面为工作面，传T，不能传轴向力； 3）特别适于锥形轴端； 4）对轴削弱大，用于轻

7、载。机械基础17JSTJ17（三）楔键连接 键的一个工作面为斜面：斜度 1:100工作面：上、下面，两侧面有间隙,靠摩擦和互压传载机械基础18JSTJ18（四）花键连接 1.组成：内花键、外花键 2.类型： 齿形：矩形花键渐开线花键机械基础19JSTJ193.特性：（1）齿对称布置，受载均匀；（2）齿浅，应力集中，承载 ；（3）定心好；（4）可用于“动连接”和“静连接” ；（5）渐开线较矩形根部，承载，定心精度高，宜用于载荷大、尺寸大的场合。机械基础20JSTJ20用于连接，可传递不大的载荷安全装置中的过载剪断元件定位销：连接销：安全销：1.作用确定相对位置二、销联接机械基础21JSTJ21（

8、2）圆锥销具有1:50的锥度，安装方便，定位精度高。（3）开尾圆锥销在连接时的防松效果好，适用于有冲击、振动的场合的连接。 （1）圆柱销靠过盈配合固定在销孔中，经多次装拆会降低定位精度和可靠性。2.分类与特点（形状）机械基础22JSTJ22（4）端部带螺纹的圆锥销可用于盲孔或拆卸困难的场合；（6）槽销上有辗压或模锻出的三条纵向沟槽，将槽销打入销孔后，由于材料的弹性使销挤压在销孔中，不易松脱，因而能承受振动和变载荷。（5）销轴用于两零件的铰接处，构成铰链连接。销轴通常用于开口销锁定，工作可靠，装拆方便。机械基础23JSTJ23机械基础第二章 机械传动与液压传动24一、齿轮传动二、带传动三、链传动

9、四、液压传动JSTJ241.按传动机构类型分：（1）齿轮传动（2）链传动（3）带传动（4）蜗杆传动（5）连杆机构及其传动（6）凸轮机构 （7）螺旋机构（8）液压传动2.按驱动方式分：（1）机械传动（2）液压气压传动（3）电力传动3.机械传动的目的：传递能量和能量的分配转速的改变运动形式的改变。 机械基础25JSTJ传动分类25一、齿轮传动的分类 机械基础26JSTJ第一节 齿轮传动26二、齿轮传动的特点 优点： 1.传动效率高（0.980.995） 2.传动比恒定 3.结构紧凑 4.工作可靠、寿命长缺点： 1.制造、安装精度要求较高 2.不适于中心距a较大两轴间传动 3.使用维护费用较高 4.

10、精度低时噪音、振动较大机械基础27JSTJ第一节 齿轮传动27三、齿轮传动设计基本要求1.选择合理的材料与加工方法；2.两配合的齿轮的模数要一致；3.配合齿轮的旋转轴的位置关系精度要求高；4.齿轮端面的接触面要尽量小；5.传动速度比较快的场合尽理不要用直齿轮传动，以免噪音太大；6.齿轮本身强度要大于所承受的负载；7.相配合的齿轮要采用相同的加工方法且相同的厂家加工，以免加工精度不一样而造成噪音过大 。 （保证传动比恒定、足够的承载能力是所有齿轮传动需要解决的基本问题）机械基础28JSTJ第一节 齿轮传动28四、啮合特点.传动的可分离性；.传动比恒定，且与基圆半径成反比，与中心距无关；.啮合条件

11、：两齿轮的模数和压力角必须相等,即：m1=m2=m ,a1=a2=a 。.连续传动的条件：一对互相啮合的齿轮在前面一对轮齿脱离接触前，后面一对齿必须进入啮合,即重合度大于。.齿轮加工方法：常用仿形法（刀具的形状与被加工齿轮齿间形状一致）和范成法（插齿和齿轮滚刀）。机械基础29JSTJ291.轮齿折断：齿根疲劳折断。2.齿面疲劳点蚀：齿面理论上是线接触，但实际上因为齿面的弹性变形而形成很小的面接触，使表面金属脱落而形成小坑，称之为点蚀。点蚀会严重影响传动的平稳性，产生振动噪音。 措施：提高齿面硬度，润滑良好四、齿轮传动的失效形式及预防措施机械基础30JSTJ303.齿面磨损：主要是因为润滑油不够

12、或颗粒杂质引起齿面磨损、变形，导致齿的侧面间隙增大，产生强烈冲击和振动。措施：润滑油清洁，采用闭式传动。4.齿面胶合：工作齿面在重载高温作用下产生局部熔化，软齿面金属脱落，齿面形成条状粗糙沟纹。措施：提高齿面硬度、光洁度，润滑良好。机械基础31JSTJ315.齿面塑性变形：在重载式起动传动中，齿面承受载荷较大，较软齿面可能产生局部的金属流动现象，即齿面塑性变形。措施：提高齿面的硬度，避免频繁起动和过载工作。机械基础32JSTJ32一、链传动组成、工作原理与特点 1.工作原理：两轮间以链条为中间挠性元件的啮合来传递动力和运动。2.组成：内链板、外链板、销轴、套筒、滚子（内链节、外链节、滚子），一

13、般不超过四排。3.特点： 优点：平均速比im准确，无滑动 结构紧凑，轴上压力Q小 传动效率高=98% 承载能力高P=100KW 可传递远距离传动amax=8mm 成本低。 缺点：瞬时传动比不恒定 传动不平稳 传动时有噪音、冲击 对安装精度要求较高。机械基础33JSTJ第二节 链传动33二、应用特点 适于两轴相距较远，工作条件恶劣等中低速传动：传动比8，P100KW，V12-15m/s，无声链最大线速度可达40m/s； 不适于在冲击与急促反向等情况。 机械基础34JSTJ34三、链传动的失效形式1.链板、销轴、套筒、滚子的疲劳破坏；2.链节磨损后伸长：节距变大会引起跳齿或脱链现象；3.冲击破坏；

14、4.胶合：高速工作时，链节啮入受到较大冲击和振动，导致销轴和套筒间磨损严重发热以至产生胶合；5.轮齿过度磨损；6.过载拉断：起动、制动、反转或重复冲击载荷时，链条受到较大动载荷引起断裂。机械基础35JSTJ35要注意链条的节距与链轮齿距的关系要一致。两链轮的中心距与链条的长度关系要适当，链条不能太松或太紧。链轮与链条要尽量采用常用标准件。机械基础36JSTJ四、链传动的设计要点36一、带传动工作原理 带传动由主动轮、从动轮和传动带构成，属于摩擦传动。由于环形带张紧在带轮上，带中产生初拉力F。，带与带轮在接触处产生正压力，带与带轮之间通过摩擦力把主动轮的运动和动力传到从动轮上。 带的常见类型为：

15、平带、V型带、同步齿形带、圆带等。机械基础37JSTJ第三节 带传动37二、带传动的特点优点：1.带弹性好，能缓冲和吸振，传动平稳，噪音小；2.过载时带和带轮面间发生打滑，可防止其他零件损坏；3.带传动结构简单，制造、安装和维护均较方便；4.可用于中心距较大的两轴间的传动。缺点：1.传动比不准确； 2.机械效率低；3.带寿命较短； 4.使用环境要求高机械基础38JSTJ第三节 带传动38三、设计时的注意要点多楔带和V型带传动时，两轮的对应槽要在一直线上。多楔带和V型带传动时，两轮旋转轴要平行。皮轮轮直径不能过小，以免减短皮带使用寿命。皮带包角不能过小，以免皮带打滑。皮带要方便更换，因为皮带是易

16、损品。机械基础39JSTJ第三节 带传动39一、液压传动工作原理 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。传动过程中遵循能量守恒定律和帕斯卡定律（理想状态,施加在封闭液体上的压力处处相等）。机械基础40JSTJ第四节 液压传动 40动力元件泵（机械能液压能）执行元件马达、液压缸（液压能机械能）控制元件阀控制压力、方向和流量辅助元件 液压油箱、过滤器、管路等等工作介质 液压油机械基础41JSTJ二、液压传动装置的组成部分411.优点(1)操纵控制方便，可实现大范围的无级调速(调速范围达2000：1)；(2)可自动实现过载保护；(3)一般工作介质为油性液体，可润滑运动面，使用

17、寿命长；(4)容易实现直线运动。2.缺点(1)效率较低；(2)元件制造精度要求较高，成本高；(3)介质受温度变化、泄漏及可压缩性影响，传动比不稳定；(4)污染、火灾和爆炸风险。机械基础42JSTJ三、液压传动的特点421.压力控制阀：根据液体压力与弹簧力平衡的原理来控制和调节液体的压力，如溢流阀。2.方向控制阀 ：用来控制改变液压系统中液流方向的阀类，如单向阀、换向阀等。机械基础43JSTJ1表示电磁铁， 2表示弹簧四、常见液压元件433.流量控制阀：依靠改变工作开口的大小来调节通过阀口的流量，如：调速阀等。机械基础44JSTJ四、液压元件44机械基础45JSTJ五、系统基本控制回路1.方向控

18、制回路：通过控制执行元件液流的通断或变向，实现液压系统执行元件的启动、停止或改变运动方向的回路；2.压力控制回路：利用溢流阀和减压阀等压力控制阀来控制整个系统或某一部分压力，达到调压、卸载、减压、增压、平衡、保压的目的。 要控制液压系统的压力，应使用溢流阀；要减低系统中某一部分的压力，应使用减压阀。3.速度控制回路：采用节流、容积或两者相结合的方式调节流量从而改变速度。45五、系统基本控制回路1泵2油箱3溢流阀4液压缸5换向阀7节流阀机械基础46JSTJ46机械基础47JSTJ第五节 补充-螺旋传动 一、螺旋传动：主要是将旋转运动变成直线运动，同时进行能量和力的传递，或调整零件的相互位置，也有

19、将直线运动变成旋转运动的。二、分类根据螺纹副摩擦性质不同，可分为滑动螺旋、滚动螺旋。根据用途分类可分为传力螺旋、传动螺旋和调整螺旋。47机械基础48JSTJ三、特点优点：（1）回转运动变换为直线运动，运动准确性高，且有很大的降速比；（2）复式螺旋可以获得较大的位移，差动螺旋可以获得微小的位移；（3）结构简单，制造方便；（4）工作平稳，无噪声，可以传递很大的轴向力。缺点：（1）传动效率低，有自锁作用，相对运动表面磨损较快；（2）实现往复运动要靠主动件改变转动方向。第五节 补充-螺旋传动 48一、平面连杆传动机构的原理与分类 平面连杆机构：是由一些刚性构件用低副联接而成的机构的平面机构。主要分类：曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构三种。 机械基础49JSTJ第六节 补充-平面连杆机构 49二、平面连杆机构的特点优点：实现多种运动形式的转换，如：往复移动或摆动与转动的转换；利用平面连杆机构的平面运动可实现生产中多种工作要求；各运动副均为面接触，单位面积上的压力较小，且有利于润滑，所以磨损较轻，寿命较长，制造比较简单，易获得较高的精度。机械基础50JSTJ第六节 补充-平面连杆机构 50二、平面连杆机构的特点缺点：难以实现任意的运