机电设备概论课件

/绪论学习目标了解机电设备的发展史及机电设备进一步的发展趋势。你知道吗?掌握本课程的主要内容和主要的学习任务.你知道吗?设备是指人们在生产和生活中所需的机械、装置和设施等物质资料的总称.它可以长期使用,并能在使用中基本保持原有的实物形态.机电设备则是指应用了机械、电子技术的设备.我们通常所说的机械设备是机电设备中最重要的组成部分。本章主要介绍机电设备发展的历史阶段和今后进一步发展的趋势，以及本课程主要的内容和主要的学习任务。1。1机电设备的发展概述在工业、农业、交通运输业、科研、国防以及人们的日常生产和生活中都在广泛使用各种机电设备。例如，工业生产中使用的发电机、纺织机、各种机床等。图1－１为工业生产中常见的机电设备.ａ）b)c）发电机纺织机a)b)c）常见机床图1－1工业生产中常见机电设备农业生产中使用的拖拉机、联合收割机、悬耕机等,如图1-2所示。拖拉机联合收割机悬耕机图1－2农业生产中常见机电设备交通运输业中使用的汽车、火车、飞机等各种运输工具，如图１－3所示。汽车火车飞机图1—3交通运输中时常见机电设备人们在工作过程广泛使用的打印机、一体机等办公自动化设备,如图1－4所示。打印机一体机图１－4办公常见机电设备人们在日常生活中使用的空调、洗衣机等家用电器,如图1—5。空调洗衣机图1-５日常生活中常见机电设备在科学研究领域中使用的各种显微镜、光谱分析仪以及国防领域使用的火箭、坦克、军舰等都属于机电设备；以上这些机电设备的广泛使用对于提高企业的产品质量、提高劳动生产率,减轻人们的劳动强度，提高人们的生活质量，巩固国防维护国家安全等起到了举足轻重的作用。社会的发展要求机电设备与之同步发展，而随着机电设备的不断发展,又促进了新技术、新产业的不断出现和不断发展，同时也进一步促进了社会的不断进步和不断向前发展.１。1。1机电设备的发展阶段从机电设备发展进程来看，机电设备的发展和制造业的发展密不可分，大体上可以分为三个发展阶段。１。早期的机械设备阶段在早期的机械设备阶段,机械设备的动力源主要有人力、畜力以及蒸汽机，工作机构的结构相对比较简单,对设备的控制主要通过人脑来完成.2.传统的机电设备阶段在这一发展阶段，机电设备的动力源由普通的电动机来承担,工作机构的结构也比较复杂，尤其是机电设备的控制部分已经由功能多样的逻辑电路代替人脑来完成。3.现代的机电设备阶段现代机电设备是在传统机电设备的基础上，吸收了先进科学技术，在结构和工作原理上产生了质的飞跃，它是机械技术、微电子技术、信息处理技术、控制技术、软件工程技术等多种技术相互融合的产物。１。1.2机电设备的发展趋势当今，随着科学技术的迅速发展,通信技术、网络技术、光学技术等逐渐大量应用到机电设备的设计、生产、维修等领域，使机电设备逐渐向高效率、高精度、高智能和网络化等方向发展。ﻫ1．高效率2。高精度3.高智能４。网络化1。2本课程主要内容和任务机电设备广泛应用在国民经济的各个领域，已经成为促进社会发展,推动社会进步的重要物质基础.了解机电设备原理、结构，能够正确操作、维护、维修、管理机电设备的技能型人才成为社会急需的人才，这就为中等职业学校机电技术应用专业的人才提供了广阔的施展才华的舞台，也为机电技术应用专业自身的发展提供前所未有的发展空间。１。2。１本课程的主要内容“机电设备概论"是中等职业学校机电技术应用专业的一门主干专业课。该课程主要介绍了机电设备的基本知识，机电设备的构成,典型机电设备的应用及机电设备的管理和安全使用规范的相关知识

，该课程是学生进一步学习其它专业课程和进行生产实习的准备课程。1。2。2本课程的主要任务本课程的主要任务是使学生具备机电技术应用专业必需的机电设备基本知识，初步了解典型机电设备的基本原理、主要结构及其系统组成，了解典型机电设备的安装、调试、使用和维护过程，具备对典型机电设备构成的分析能力及常见故障现象的认识能力，树立机电设备的安全使用意识、科学的工作方法及良好的职业道德意识。通过本课程的学习，使学生能够借助产品说明书查阅、分析设备功能、性能及主要技术参数,能分析设备的结构、机械传动系统，认识电气系统及控制系统，能认识典型机电设备的常见故障现象，能对典型机电设备进行常规的调整、维护、保养,能够安全正确使用机电设备.课后作业1—1填空题1.机电设备从发展历程来看，大体上经历了-－—－-——-－—、—－－——－-—、-——-—--——等三个阶段.2.随着科学技术的发展,机电设备将向--－－-－—-—--、-－—－-－－--－－、—－———－-—－--、-—－—－－—--等趋势发展。1—2思考题1．请说出你听过的、见过的、用过的机电设备的名称、主要用途、动力源.2．请指出我们的家庭中有哪些机电设备，它们各有什么用途。ﻬ第2章机电设备的分类及应用学习目标：1)掌握机电设备的分类。2）了解机电设备的应用。本章主要介绍机电设备的分类方法及常见的类型，并以用途最为广泛的金属切削机床、起重设备，以及信息社会中应用越来越广泛的新型机电设备——办公自动化设备为例，介绍机电设备的相关基本知识。2.１机电设备的分类2．1。11.产业类机电设备a）b） 图２—1产业类机电设备 a）普通车床外形图1-主轴箱2－刀架3—尾座４－床身5—床脚6—丝杠7-光杠８-操纵杠9－溜板箱１0－床脚1１－进给箱12－交换齿轮箱b）普通铣床外形图1—立铣头2—主轴3－工作台4—床鞍5－升降台2.信息类机电设备传真机打印机一体机（打印、复印、扫描)图２—2信息类机电设备3.民生类机电设备洗衣机数码摄像机图２-3民生类机电设备2.1.2按国民经济行业表２-１机电设备的分类类型设备举例通用机械类机械制造设备（金属切削机床、锻压机械等）；起重设备(电动葫芦、各种起重机、电梯等）;农、林、牧、渔机械设备（如拖拉机、收割机等);泵、风机、通风采暖设备；环境保护设备;木工设备;交通运输设备(铁道车辆、汽车、船舶等)等通用电工类电站设备;工业锅炉；工业汽轮机;电机；电动工具；电气自动化控制装置；电炉；电焊机;电工专用设备；电工测试设备；日用电器（电冰箱、空调、微波炉、洗衣机等）等通用、专用仪器仪表类自动化仪表，电工仪表，专业仪器仪表（气象仪器仪表、地震仪器仪表、教学仪器、医疗仪器等）;成分分析仪表;光学仪器；实验仪器及装置等专用设备类矿山机械;建筑机械；石油冶冻设备；电影机械设备;照相设备;食品加工机械；服装加工机械；造纸机械;纺织机械;塑料加工机械；电子、通讯设备（雷达、电话机、电话交换机、传真机、广播电视发射设备、电视、VCD、DVＤ等)、印刷机械等2．2常用机电设备的分类、型号及主要用途常用的机电设备广泛用于工业、农业、民生、国防等各个领域,种类众多,用途各异，下面仅介绍金属切削机床、起重设备和办公自动化设备的分类、型号及主要用途。2.2。1机械制造工业中的机器设备包括金属切削机床、锻造设备、铸造设备等,其中金属切削机床应用最为广泛。１。金属切削机床的分类金属切削机床（简称机床)的品种和规格繁多，对它们进行分类并编制制型号，可以方便地进行区别、使用和管理.机床按照使用上的万能性程度，可以分为通用机床、专用机床、机床自动线。其中，通用机床加工范围较广，在这类机床上可以加工多种零件的不同工序。例如，普通车床、卧式镗床、铣床等,都属于通用机床。专用机床是用来加工某一种（或几种)零件的特定工序的机床,如组合机床、机床主轴箱的专用镗床等。机床自动线则由通用机床或专用机床组成。通用机床按工作原理分为１1类，包括车床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、铣床、刨插床、拉床、锯床和其他机床。表２—２通用机床的类及分类代号类别车床钻床镗床磨床齿轮加工机床螺纹加工机床铣床刨插床拉床锯床其他机床代号CZTM２M3ＭＹSXBLＧQ读音车钻镗磨二磨三磨牙丝铣刨拉割其2.通用机床型号(1）机床型号表示方法通用金属切削机床型号表示方法及含义如下：（△)○（○)△△△（×△）（○）重大改进顺序号主轴数或第二主参数主参数或设计顺序号系代号组代号通用特性、结构特性代号类代号分类代号注：①有“（）"的代号或数字，当无内容时，则不表示，若有内容则不带括号;②有“○”符号者，为大写的汉语拼音字母；③有“△”符号者，为阿拉伯数字;（2)机床的类、组、系的划分及其代号位于型号首位的是金属切削机床的类,类代号用汉语拼音字母表示（见表2—2），如车床用C表示。如果类中还有分类，那么在类代号前加阿拉伯数字表示分类代号，其中第一分类代号数字“１"省略,例如,磨床类分为M、2M、3M三个分类。机床的组代号和系代号用两位阿拉伯数字表示,前面的数字表示组代号,后面的数字表示系代号。每类机床按主要布局及使用范围划分为1０个组,用数字0～9表示,每组机床按其主参数、主要结构及布局形式又分为若干个系。机床类、组划分详见表1—3.（3）机床的通用特性代号及结构特性代号组代号表２－3机床类、组划分表组代号类别及代号类别及代号０１234５6７８9车床C仪表车床单轴自动车床多轴自动、半自动车床回轮、转塔车床曲轴及凸轮轴车床立式车床落地及卧式车床仿形及多刀车床轮、轴、辊、锭及铲齿车床其他车床钻床Z坐标镗钻床深孔钻床摇臂钻床台式钻床立式钻床卧式钻床铣钻床中心孔钻床其他钻床镗床T深孔镗床坐标镗床立式镗床卧式铣镗床精镗床汽车拖拉机修理用镗床其他镗磨床M仪表磨床外圆磨床内圆磨床砂轮机坐标磨床导轨磨床刀具刃磨床平面及端面磨床曲轴、凸轮轴、花键轴及轧辊磨床２M超精机内圆珩磨机外圆及其他珩磨机抛光机砂带抛光及磨削机床刀具刃磨及研磨机床可转位刀片磨削机床研磨机３M球轴承套圈沟磨床滚子轴承套圈滚道磨床轴承套圈超精机叶片磨削机床滚子加工机床钢球加工机床气门活塞及活塞环磨削机床齿轮加工机床Ｙ仪表齿轮加工机锥齿轮加工机滚齿及铣齿机剃齿及珩齿机插齿机花键轴铣床齿轮磨齿机其他齿轮加工机螺纹加工机床S套丝机攻丝机螺纹铣床螺纹磨床螺纹车床铣床X仪表铣床悬臂及滑枕铣床龙门铣床平面铣床仿形铣床立式升降台铣床卧式升降台铣床床身铣床工具铣床刨插床B悬臂刨床龙门刨插床牛头刨床边缘及模具刨床拉床L侧拉床卧式拉床连续拉床立式内拉床卧式内拉床立式外拉床键槽、轴瓦及螺纹拉床锯床G砂轮片锯床卧式带锯床立式带锯床圆锯床弓锯床锉锯床其他机床Q其他仪表机床管子加工机床木螺钉加工机床刻线机切断机表2-４机床通用特性代号通用特性高精度精密自动半自动数控加工中心（自动换刀)仿形轻型加重型简式或经济型柔性加工单元数显高速代号ＧMZBＫHFQCJＲＸS读音高密自半控换仿轻重简柔显速(4)机床主参数或设计顺序号、主轴数或第二主参数（5)机床的重大改进顺序号例如:型号为ＣA6140的机床含义为:C－———表示车床;A－——-表示通用特性、结构特性代号;6-—－-组代号，表示落地及卧式；1－-——系代号；40-—-机床主参数代号的1/10(床身最大工件回转直径为400mm)3.金属切削机床的技术性能与含义为了能合理选择、正确使用和科学管理机床，必须很好地了解机床的技术性能和技术规格。机床的技术性能是有关机床产品质量、加工范围、生产能力及经济性能的技术经济指标，包括工艺范围、技术规格、加工精度和表面质量、生产效率、自动化程度、效率、精度保持性及维修性能等。(1）工艺范围（2）技术规格机床的技术规格可以从机床说明书中查得.它是设备维修与管理部门在机床设备选型、准备机床的维修备件、设备管理的主要原始依据之一。2。3起重设备汽车起重机履带起重机门式起重机塔式起重机桥式起重机手动葫芦电动葫芦图2—4常见起重设备２。3.1概述1.起重设备的分类起重设备起重设备固定臂架式起重机运行臂架式起重机桥式类型起重机升降机绞车葫芦千斤顶固定臂架式起重机运行臂架式起重机桥式类型起重机升降机绞车葫芦千斤顶铁路起重机履带起重机龙门起重机螺旋千斤顶液压千斤顶桅杆起重机悬臂起重机平衡吊浮式起重机门座起重机塔式起重机轮胎起重机汽车起重机缆索起重机装卸桥通用桥式起重机升船机电梯货物升降机电动绞车电动绞车电动葫芦手动葫芦齿条千斤顶齿条斤顶铁路起重机履带起重机龙门起重机螺旋千斤顶液压千斤顶桅杆起重机悬臂起重机平衡吊浮式起重机门座起重机塔式起重机轮胎起重机汽车起重机缆索起重机装卸桥通用桥式起重机升船机电梯货物升降机电动绞车电动绞车电动葫芦手动葫芦齿条千斤顶齿条斤顶２图2－5起重设图2—5起重机的分类2.起重设备的基本参数（1）额定起重量（2）额定工作速度（3）起升范围和起升高度（4)跨度和幅度(5）生产率2。3．２普通桥式起重机的主要组成装置2—６桥式起重机外观图2.4＊办公自动化设备办公室自动化是近年随着计算机科学发展而提出来的新概念.办公室自动化英文原称ＯfficeAutomation，缩写为OA。办公室自动化系统一般指实现办公室内事务性业务的自动化，而办公自动化则包括更广泛的意义，即包括网络化的大规模信息处理系统.办公自动化没有统一的定义，凡是在传统的办公室中采用各种新技术、新机器、新设备从事办公业务，都属于办公自动化的领域。通常办公室的业务，主要是进行大量文件的处理,起草文件、通知、各种业务文本，接受外来文件存档,查询本部门文件和外来文件，产生文件复件等等。所以，采用计算机文字处理技术生产各种文档，存储各种文档，采用其它先进设备，如复印机、传真机等复制、传递文档，或者采用计算机网络技术传递文档，是办公室自动化的基本特征。2。４。1办公自动化设备的分类办公自动化设备的分类方法繁多，但基本上可以分为计算机类设备、通信类设备和办公用机电设备三大类.1．计算机类设备12345678９10１１12１3１4１５1-键盘2—鼠标3—光笔4－扫描仪５—话筒６-显示器７-喷墨打印机8－激光打印机9－绘图仪１０－硬盘１1—闪盘１２－移动硬盘13-ＣD—ROM14-DVD—ROM15-电脑整机图２－７计算机类设备2.通信类设备１234１-程控交换机２—数据收发器３-调制解调器4－按键式电话图２—8通信类设备3。办公用机电设备除了前面提到的两类设备之处，我们把其它的办公自动化设备都归纳为办公用机电设备。这类设备最多，根据其功能大致分为:（1)信息复制设备,如复印机，一体化复印机,电子排版印刷系统等.（2)信息存储设备，如录音机,摄像机，数码照相机等。(3）其它辅助设备，如幻灯机,投影仪,碎纸机，装订机等。如图２-９所示:12３4567８９图2—9办公类机电设备1—复印机2—一体机3－录音机４—摄影机5—数码照相机6-幻灯机７—投影仪８-碎纸机９—切纸机2．打印机按工作原理的不同可分为击打式打印机和非击打式打印机两大系列1.击打式打印机的工作原理及常见类型（1）击打式系列的打印机的工作原理利用机械原理，使字锤击打活字载体上的字符,或者使用打印钢针撞击色带和纸，打印出点阵组成的字符图形.（２）击打式打印机常见类型及特点我们在日常工作中用到的针式打印机就是击打式打印机具有代表性的一种。特点：其消耗品价格低廉，使用方便，缺点是打印速度慢、使用时噪声大，打印精度不高。一般不适用于家庭用户.2．非击打式系列的打印机的常见类型及工作原理（１）非击打式打印机常见类型非击打式打印机是指利用各种物理或化学的方法打印。这类打字机的主要产品是喷墨打印机和激光打印机。（2)非击打式系列的打印机的工作原理及特点1）喷墨打印机:原理是用压力喷出墨水成像而成字，它可以用来打印一般文件,还可以打印彩色的图片，打印机购买成本低.一般在几百元左右。ﻫ

特点:其消耗品墨盒成本高昂,一个墨盒在几十到几百之间,通常用个四、五个墨盒的价钱就相当于一台打印机的价钱.而一般一个墨盒只能打印二百、三百张文件。有条件的家庭或是要求打印彩色图片的家庭可选用.２）激光打印机：利用的是热转印原理,成字清晰、牢固,打印精度高，打印速度快，使用简单，故障率低.不过，第一次购买打印机的成本稍高.激光打印机又可以分为黑白激光打印机和彩色激光打印机两大类.针式打印机从商务办公领域的淡出，为黑白激光打印机成为企业信息化建设的首选创造了很好的机会,然而，它却又处在了喷墨打印机和多功能一体机的两面夹击中。精美的打印质量、低廉的打印成本、优异的工作效率以及极高的打印负荷是黑白激光打印机最为突出的特点，这也决定了它依然会是当今办公打印市场的主流.尽管黑白激光打印机的价格相对喷墨打印机要高，功能也比多功能一体机少,可是从单页打印成本以及打印速度等方面来看，它具有绝对的优势，仍然会是追求效率的商务办公人士的首选。随着Inｔerｎet的发展,未来的黑白激光打印机将不再是一种简单的具有打印功能的独立外设产品，而将逐步发展成一种游在网络中的智能化、自动化的文件处理输出终端设备.过去的彩色激光打印机由于一直是面对专业领域，成本方面彩色激光打印机的整机和耗材价格也均不菲，到目前为止彩色激光打印机其主机与耗材都是很多用户最终舍激光而求喷墨的主要原因。但其打印色彩表现逼真、安全稳定、打印速度快、寿命长、总体拥有成本较低等特点，相信随着彩色激光打印机技术的发展和价格的下降，会有更多的企业用户选择彩色激光打印机.2。１。传真机的分类目前市场上常见的传真机可以分为四大类：（1)热敏纸传真机（也称为卷筒纸传真机);(2）热转印式普通纸传真机;(3)激光式普通纸传真机（也称为激光一体机）;(4)喷墨式普通纸传真机（也称为喷墨一体机)。而市场上最常见的就是热敏纸传真机和喷墨/激光一体机.2．工作原理传真机的工作原理很简单，即先扫描即将需要发送的文件并转化为一系列黑白点信息，该信息再转化为声频信号并通过传统电话线进行传送.接收方的传真机"听到”信号后,会将相应的点信息打印出来，这样，接收方就会收到一份原发送文件的复印件。但是四种传真机在接收到信号后的打印方式是不同的,他们的工作原理的区别也基本上在这些方面。3．传真机的使用方法如果是对方要发传真给你，拿起话筒后按传真/复印/输入（一般是绿色的），然后放下电话，对方收到传真信号后就会传真给你的了！ﻫ如果是你要发传真比别人的,你首先打电话叫对方比个传真信号，听到哔哔……声后按自己传真机的传真/复印/输入这个按钮(也可以不挂上电话）就可以发传真了.２.复印机是从书写、绘制或印刷的原稿得到等倍、放大或缩小的复印品的设备(见图2—９、1)。

复印机复印的速度快，操作简便,与传统的铅字印刷、蜡纸油印、胶印等的主要区别是无需经过其他制版等中间手段，而能直接从原稿获得复印品.复印份数不多时较为经济.复印机的类型按工作原理，复印机可分为光化学复印、热敏复印和静电复印三类。静电复印是现在应用最广泛的复印技术.静电复印机的工作原理静电复印是现在应用最广泛的复印技术,它是用硒、氧化锌、硫化镉和有机光导体等作为光敏材料，在暗处充上电荷接受原稿图像曝光,形成静电潜像，再经显影、转印和定影等过程而成.复印技术的发展很快，光导材料的性能不断提高，品种日益增多;复印机在控制性能方面不断改进，多数机器能自动和手动进纸,有些还能自动双面复印;复印机的应用范围日益扩大，各种新技术的不断采用，使它已逐渐超出单纯按原样复制文件和图纸的范围。现在的复印机已经与现代通信技术、电子计算机和激光技术等结合起来,成为信息网络中的一个重要组成部分。在近距或远距的数据传输过程中可作为读取和记录信息的终端机，是现代办公自动化中不可缺少的环节.课后作业2—1填空题1、机电设备按照用途可分为———-——-、－--－—－－－———-———-和—－-—－-—－—－——-三类;2、机电设备按照国家标准的分类方法分类,将机电设备分为－—－-——--—-—-—-、—-－—-———-——－--－、——-—－－－-—－--—－－--—和—-－——四大类；3、按照起重设备所具有的机构分为——--—-－——-—－－-－-—和--－——-—-－－－——－两大类;4、起重设备的基本参数有-———－-－－--—、———－—－-——-－—、—-－-－—-—-—-－——、-—－－-—－—-－—、-————－－－-－等;起重设备的组成装置主要有-——-—、－——--—－－－—－——、－--——－—－--、—－－————－－－-—-；普通桥式起重机一般主要由--———－－-—-—－、-—-——-—--－—－-—和—－-—-——--——-－—-—三部分组成;7、办公自动化设备通常分－—-—－－—————-－—、-－－-—－--—－－－--—-－和—-—-－-－—--－—-－－－三大类;8、打印机按照工作原理不同可以分为——-———-－—--和-－-———-—两类；9、传真机可以分为--－－—－-—--—-－-、－-—-—-——-－、—-————－--————－、——－－—－－--－-四类；10、复印机按照工作原理不同可以分为—-——－--———--－、————－-—-－、-—－-－-———-－-—－-－——、-－—－———－—-——--－--—四类；2－2连线题1、将左边的机床名称与右边的拼音字母连接起来。车床Ｇ钻床Ｙ镗床B磨床Ｃ齿轮加工机床S螺纹加工机床X铣床L刨插床Z拉床T锯床M2、将左边的机电设备名称与右边对应的机电设备的类型连接起来拖拉机通用电工类印刷机械通用、专用仪器仪表类电动机通用机械类拉伸实验机专用设备类２-３请说出你在单位有哪些机床，它们的型号如何?第3章机电设备的构成学习目标：1）动力源的类型、特点及选择原则。你知道吗？2）传动方式及特点。你知道吗？任何机电设备都是由设备的本体和设备的功能实现部分组成的.设备的本体是设备的基础部分，对设备其它部分起到连接、固定和承载的作用,将设备构成一个整体。设备的机体、壳体、支架、外观装饰都属于设备的本体。对于设备的本体，除了要求符合美观实用的要求外，更重要的是要满足质量、刚度、工作精度、工作稳定性等方面的要求。传统机电设备的功能实现部分一般可以分为原动部分、传动部分、工作部分。原动部分是设备的动力来源，如机电设备中的电动机。工作部分是完成预定功能的终端部分，如普通车床的主轴、拖析,升降机的平台,洗衣机的波轮等等.传动部分则是中间环节，负责把原动部分的运动和动力传递给工作部分,一般通过机械传动和液压、气压传动来实现.现代机电设备已经渗透到人类生产和生活领域的各个方面,技术越来越先进，功能越来越强大,它们的构成也发生了很大的变化,对原动部分和工作部分提出了新的要求，传动部分在很大程度上实现了机、电、液一体化。现代机电设备的功能实现部分不仅有原动部分、传动部分、工作部分,还有包括自动检测技术、自动控制技术的控制系统。机电设备的各个组成部分相辅相成，密不可分的。但对于每一组成部分来讲，又有着本身的工作特点和结构形式.熟悉机电设备的基本构成，有助于我们深入、系统地分析机电设备的结构特点、工作原理，进而正确地使用、维护和维修机电设备.本章将从动力源、传动装置、检测与传感装置、控制系统等方面来分析机电设备的基本构成。3。1动力源3．1．1我们知道任何机电设备的工作都离不开动力。电能、风能、热能、化学能等都可以作为机电设备的动力.机电设备中最常见的动力源是电动机。在现代机电设备中，电动机已经不单纯是能量的提供者，它在自动控制系统中还具有检测、反馈、执行等方面的作用。电动机广泛用于各种机械加工设备、农业机械、家用电器等各种机电设备中。电动机的输出功率有百万分之几瓦到一千兆瓦以上,转速有数天一转到每分钟几十万转，品种和规格越来越多，可适用于高山、平原、高温、低温、陆地、水下或其他液体中等的各种各样的工作环境。下面就在机电设备中应用最广泛的动力源-—电动机的分类、特点、性能及适用范围加以介绍。3．1。2电动机的分类、性能、特点及适用１、电动机的分类电动机是根据电磁感应原理和电磁力原理工作的，它将输入的电能转换为机械能并输出,驱动机械部分运转.使用、维护、维修机电设备都必须了解电动机的类型和性能。电动机的品种很多,可按不同的方法分类:（１）按电动机输入电流类型：可分为直流电动机和交流电动机。交流电动机又可分为同步电动机和异步电动机，如图３-1所示。交流电动机直流电动机图3—1电动机(2)按电动机相数:可分为单相电动机和多相（常用三相）电动机。接在单相电源上的电动机称为单相电动机，接在三相电源上的电动机称为三相电动机，如图3-2所示。单相电动机多相电动机图3－2单相、多相电动机（3)按电动机的容量或尺寸大小：可分为大、中、小、微型电动机.此外,在一些特定情况下,电动机还可以按其他方式，如承受负载情况、频率、转速、运动形态、励磁磁场建立与分布等进行分类。2、电动机的性能及适用范围（1）直流电动机直流电动机(如图3—1所示)将直流电能转换成机械能.直流电动机有以下的特性:1）直流电动机调速范围大，速度变化较平滑，可以做到精确调速,而且调速方法比较简单，具有优良的调速性能。例如，他励直流电动机,只需改变电枢电压，便可方便地实现恒转矩调速。2)直流电动机过载能力大,可承受频繁的冲击负载，能实现频繁的无级快速起动、制动和反转,以满足生产过程中各种不同的特殊运动要求。3）直流电动机的主要缺点是结构复杂、维护工作量大、价格高.直流电动机按励磁方式可分为：永励、并励、串励、复励、稳定并励、他励六种类型。此外，它还可按转速、电流、电压、用途、工作定额以及防护等级、安装结构型式和通风冷却方式等进行分类。部分常用直流电动机的技术数据、性能及应用范围见表３-1。表3—1部分常用直流电动机的技术数据、性能及应用范围型号名称容量/kW额定转速/（r／min）额定电压/V性能应用范围电枢励磁Z3直流电动机０.２5~200300015007506001101602204401１０22０体积小、质量小,转动惯量小，适用于整流电源供电,保护式自风冷用于一般调速传动Z４小型直流电动机2.2~4５０30001500１０0075060050０40０40０440180多角型结构，体积小，空间利用率高，参承受脉动电流,换向性能好、效率高,密封他冷或自冷式.适应三相全桥无电抗器长期工作用于调速要求较高的设备，如机床、轧机、造纸机械印染机械等ZＴ2宽调速直流电动机0。３~5５30０~10０01１０2２01１0220防护式自风冷,可实现弱磁调速，其调速范围为1：3和1:4两种用于需要恒功率调速的生产机械ZＺY起重冶金用直流电动机3～30（ＦC=２５%）150010０07５0600220220具有快速起动和较大的过载能力,能承受频繁的起动、反转、制动以及机械振动用于各种起重设备，如桥式起重机等直流电动机适合于调速范围宽且需要精确调速的场合，以及对运行有特殊要求的自动控制系统。但因直流电动机有机械换向器，需要经常维护，在不允许中断工作或维修环境恶劣的地方不宜使用.又由于电刷和换向器之间会产生火花，在易燃易爆或高粉尘、高腐蚀的环境中，直流电动机的使用受到限制。这些方面，交流电动机有它不可替代的优点,所以交流电动机在机电设备中应用更广。（2)同步电动机同步电动机(如图3—３所示）是一种交流电动机，其转速与旋转场的转速同步，即转子转速n与电网频率f之间有恒定的比例关系(n=60ｆ/p，p为电动机的极对数）。同步电动机性能特点有如下几个方面：图3—3同步电动机1）转速恒定。电网频率一定时，同步电动机的转速不随负载的大小变化而改变。2）功率因数可调.调节其励磁电流，在超前的功率因数下运行，可改善电动机的功率因数。3）效率高.异步电动机功率因数相对较低,工作效率也低,而相应的同步电动机效率较高。低速时,同步电动机这一优点更为明显。4)运行稳定性高，当电网电压降低或电动机过负荷时，调节励磁可以保证电动机的运行稳定性。(3）异步电动机异步电动机(如图３—４所示)也是一种交流电动机,其转子转速与旋转磁场的转速不同步，存在着转差，即这种电动机负载时的转速与所接电网频率之比不是恒定关系。异步电动机的使用最为广泛。在电网总负荷中，异步电动机占60％左右。在各种动力系统中，90％左右采用异步电动机作为动力源。图３—４异步电动机异步电动机的特性如下:1）普通异步电动机的定子绕组接交流电网,转子绕组不需与其它电源连接,因此具有结构简单，制造、使用、维护方便，运行可靠及质量较小、成本较低等优点。2）异步电动机有较高的运行效率和较好的工作特性，在空载到满载整个负载变化范围内都接近恒速运行，能满足大多数生产机械的要求。3）便于派生成各种防护型式,以适应不同环境条件的需要.４）它的缺点是运行时从电网吸收无功励磁功率，使电网的功率因数降低。交流电动机的规格、品种、系列繁多,分类较为复杂.表3－2为常用小型交流电动机的技术数据及用途.表3－2常用小型交流电动机的技术数据及用途系列名称功率/ｋW额定电压/V速度/(r/min)主要用途Y，Y2小型三相异步电动机（笼型车子）0。55～２5０3８0５90~２980用于驱动一般用途机械YＲ小型三相异步电动机(绕线转子）4～25０３805８5~14８0YH高转差率三相异步电动机0.５5～75380660～2760YＹT调压调速三相异步电动机2~361250～１25YZ,YZＲ起重及冶金用异步电动机１.5~20038056０～948用于驱动频繁起、制动的机械BPTS—Ｄ变频调速机1。5～303800.３～12５Ｈｚ用于驱动调速机械ＹＳＰA变频调速三相异步电动机0。55～20038０5~67Hｚ1ＰＨ5，1PH6变流笼型感应电动机３～6337０1２50/15０0/2000用于驱动机床主轴等1ＦT5永磁式交流同步电动机0。15～85440１２00/2000/3００0/4000/4500/6０００用于驱动机床进给机构等ＡＳM永磁交流同步机0。2~4。53０00／２０00HD交流永磁同步电动机0。4～7.5１200/1５００/200０／２5０0/３000ＳL交流笼型异步电动机1.９~851０0０～3０00SＹＪD交流永磁伺服电动机5。8~47.52000/3000ST交流永磁同步伺服电动机（堵转转矩)4~80N·ｍ空载转速９50～14０0YLＪ力矩电动机（堵转转矩）2.2~20０N·m空载转速９５0～140０用于驱动金属加工、纺织、造纸、橡胶化工等机械（4）小功率电动机小功率电动机是指电动机转速折算在1500r/min时，最大连续功率不超过１.1ｋＷ的电动机。它应用于机械加工设备、医疗器械、音响影视设备、日用电器、电动工具、办公自动化设备等各种机电设备之中。小功率电动机同样也有异步电动机、同步电动机、直流电动机和交流换向器电动机之分.它的主要特点如下：1）主要用于专用用途或特殊用途的机电设备上.２）采用单相电源或低压直流电源供电。3）电动机适宜自动化和大批量生产.４）结构简单、体积小、质量小、价格低、振动和噪声小、安全性好。(5）微特电机微特电机指工作原理、结构、性能、作用、使用条件和运动方式与常规电机不同，以及体积、输出功率很大或很小的电动机。例如，在雷达扫描跟踪、工业机器人控制、数控机床控制中都使用微特电机，如图3—5所示。图3-5微特电机微特电机按其功能大体分为:1）测位用微特电机它能将机械角度或直线位移进行直接指示,并变换成电压信号.2）测速用微特电机它能将机械转速变换成电压信号或脉冲数字信号.3）执行用微特电机它能快速而正确执行步繁变化的位置和速度指令，带动负载完成所要求的动作.4）放大用微特电机它能对输入量或反馈量进行变换、校正和放大,以控制执行用微特电机的运动。3。1。3交流电动机虽然起动、制动及调速性能不如直流电动机，但结构简单，价格便宜，维护工作量小。特别是近年来，随着电力电子控制技术的发展，用于交流电动机调速的交流调速装置的性能与成本逐渐可以和直流调速装置抗衡，交流调速正在趋于取代直流调速。所以,在选择电动机种类时，应考虑以下几方面问题：（１）不需调速的机械，无论是长时工作、短时工作或重复短时工作的机械,都应首选交流电动机。只有电动机的操作特别频繁,会引起电动机发热，起动特性不能满足机械需求时，才考虑用直流电动机.(2）对于需要调速的机械,要综合分析机械的转速、功率、力矩、使用场合、调速成本、对电网的影响、电动机的损耗与通风等多项因素，合理选用电动机.3．2传动装置传动装置是一种将动力源输出的运动和动力传递给设备工作终端的装置。常用的传动装置有带传动、螺旋传动、齿轮传动等形式的机械传动,以及液压与气压传动。机电设备的传动装置可以采用其中一种，也可以是几种传动装置的组合，比如螺旋传动与齿轮传动的组合，带传动与齿轮传动的组合等等.机、电、液(气)一体化是一种技术先进的组合方式。有检测系统、控制系统的机电设备,传动装置一般比较简单,如普通机床的进给机构是由轮系组成的进给箱，而数控机床的进给机构一般由伺服电动机、简单的齿轮传动和滚珠螺旋传动组成。现代机电设备对传动部分的传动精度、运动平稳性、快速响应性、可靠性、效率等都提出了更高的要求，同时,还希望传动装置体积小，质量轻。下面分别介绍常用的几种传动装置.3。2。1如图3-６所示,带传动是利用传动带作为中间的挠性件,依靠传动带与带轮之间的摩擦力来传递运动的。带传动中常用的有平带传动,V带传动、圆带传动和同步带传动。带传动具有传动平稳，无噪声的优点。除同步带传动外，其他几种带传动，都不能保持准确的传动比同步齿形带传动综合了带、链传动的优点，传动比准确，但它安装要求高,带与带轮制造工艺较复杂,制造成本高.11２3O２O1２3O２O1主动带轮；２-传动带;3—从动带轮图3－6带传动根据带的截面形状不同分为平带、V型带、圆带、齿形带等，最常用的是V型带.带的型号和带轮的尺寸都已标准化,可查阅相关的手册.3．2.2齿轮传动是机械传动的重要传动形式。齿轮传动常见的形式有直齿圆柱齿轮传动，斜齿轮传动，锥齿轮传动，齿轮齿条传动等。由一系列相互啮合的齿轮组成轮系，可实现减速、变速、变向等要求。1．直齿圆柱齿轮传动直齿圆柱齿轮传动（如图3-7所示）有内啮合和外啮合两种形式，如图所示，它用于传递两平行轴之间的运动和动力。内啮合直齿圆柱齿轮传动两轴旋转方向相同,外啮合直齿圆柱齿轮传动两轴旋转方向相反。内啮合外啮合图3-７直齿圆柱齿轮传动2．斜齿圆柱齿轮传动斜齿圆柱齿轮传动如图３—８所示,也用于传递两平行轴间的运动和动力。它与直齿圆柱齿轮传动相比，承载能力大、传动平稳、使用寿命长，但在工作时有轴向力产生。图3—８斜齿圆柱齿轮传动图３－9直齿圆锥齿轮传动图３－10齿轮齿条传动3．直齿锥齿轮传动如图3—９所示,直齿锥齿轮用于两相交轴之间的传动。4．齿轮齿条传动如图３—１0所示是齿轮齿条传动,它主要用于把齿轮的旋转运动，变为齿条的直线往复运动,也可把齿条的直线往复运动变为齿轮的旋转运动。在大行程传动机构中往往采用齿轮齿条传动,因为它的刚度、精度和工作性能不会因行程增大而明显降低。3．２．３螺旋传动可以把主动件的回转运动变成从动件的直线往复运动.滑动螺旋传动由螺杆和螺母组成螺旋副实现传动。它结构简单、工作连续且平稳、承载能力大、传动精度高,但由于内外螺纹间是滑动摩擦，因而磨损快,传动效率低.图3-11所示为普通车床上带动大拖板移动的普通螺旋传动应用实例。图3—１1螺旋传动图3—12滚珠螺旋传动3。２.4蜗杆蜗轮传动（如图３－13所示）是由蜗杆和蜗轮组成的，它用于传递交错轴之间的回转运动和动力，通常两轴交错角为9０O,图3-13蜗杆蜗轮传动蜗杆传动的特点:１。优点(1）传动比大。在传力机构中,通常传动比可在8～80范围内选取。在分度机构中,传动比可达1000以上.(2）工作平稳，噪声低.(３）结构紧凑，并可根据要求实现自锁。2．缺点(１）传动效率低，一般为７0％~80％,自锁时为4０％左右。(２）增加较贵重的有色金属的消耗，成本高。3。2.５链传动(如图3—14所示）是由主动链轮、链条、从动链轮组成。链轮具有特定的齿形，链条套装在主动链轮和从动链轮上,工作时通过链条的链节与链轮轮齿啮合来传递运动和动力.1－主动链轮；２—链条；3—从动链轮图3—1４链传动３.2。6液压传动和气压传动装置（如图3-15所示)都是利用各种元件（液压元件或气压元件），组成具有不同控制功能的基本回路,再由若干基本回路组成传动系统来进行能量转换、传递和控制.图３—15液压、气压传动装置1．液压传动、气压传动的组成表3-3液压、气压传动系统的组成及各部分作用形式组成作用液压传动动力元件液压泵将机械能转换为液压能，用以推动执行元件运动执行元件液压缸、液压马达将液压能转换为机械能并分别输出直线运动和旋转运动控制元件压力阀、方向阀、流量阀、电液比例阀、逻辑阀、电液数字阀、电液伺服阀等控制液体压力、流量和流动方向辅助元件油管、接头、油箱、滤油器、密封件等输送液体、储存液体，对液体进行过滤、密封等气压传动气压发生装置空气压缩机，气源净化装置将机械能转化为空气的压力能；降低压缩空气温度除去空气中水分、油分执行元件气缸、气马达、摆动马达将压缩空气的压力能转变为机械能，并分别输出直线运动、连续回转和不连续回转运动控制元件压力阀、方向阀、流量阀、逻辑元件、射流元件行程阀、转换器、传感器等控制压缩空气压力、流量和流动方向辅助元件分水滤气器，油雾器,消声器及管路附件等使压缩空气净化、润滑、消除噪声及元件间连接等2．液压与气压传动的特点３。３检测与传感装置表3—4五感与传感器功能感觉器官传感器视觉眼光听觉耳声音触觉皮肤压力、温度嗅觉鼻气体、湿度味觉舌3.３.１1.自动检测系统的组成自动检测系统由检测对象、传感器、测量与转换电路及显示和记录装置组成。传感器如图3—16所示传感器被测量被测量显示与记录测量及转换电路图3—16自动检测系统框图显示与记录测量及转换电路其中:检测对象——随时为传感器提供相应的物理量；传感器——完成检测对象信息的采集，并时时监控检测对象物理量的变化；测量与转换电路——将传感器采集的物理信息转化成电路可以识别的信号,并及时传递给显示和记录装置；显示和记录装置—随时记录测量与转换电路所传递来的设备运行的信息。2．传感器的转换原理表３—5物理现象及其转换效应现象转换内容光电效应光→电PN结部分的半导体用短波长的光照射时发生电子和空穴，并产生电动势光电导效应光→电阻半导体用光照射时电阻发生变化的现象热电效应温度→电某些晶体温度升高时表面会出现电荷的现象压阻效应力→电阻外力作用在半导体或金属材料上，使材料发生变化的现象压电效应压力→电强介质加压力时产生极化或电位差的现象3．3.2１．压力传感器在吸尘器上的应用图3-17吸尘控制电路框图图３-18吸尘器的剖面图2.电阻式传感器在家用煤气报警器上的应用图３-１9煤气报警电路3．４控制系统控制系统是现代机电设备重要的组成部分之一，主要用来处理检测与传感装置传递的信息，并能及时对机电设备相应运动参数进行调整或修改,达到预期设计的功能。机电设备中其它部分的功能需要在控制系统的协调和控制下才能工作。如果检测与传感装置相当于人体的五官,那么控制系统就相当于人体的大脑和四肢。在日常生活中,电熨斗加热温度的控制、微波炉的加热时间的控制、全自动洗衣机的洗衣全过程的控制、无人驾驶的汽车的控制、遥感卫星的控制等不同类型的机电设备，由于控制对象不同，控制的要求也不同，因此控制装置的原理与结构也有很大的差别。但它们的基本组成是相同的.3.4．１控制系统的基本组成图3-１9控制系统的基本组成3。4.21.控制系统的分类按照执行机构的控制方式分类1)开环控制系统２)闭环控制系统３）半闭环控制系统按照控制系统所使用的器件分类1)电器元件控制2)电子及半导体控制（３）可编程序控制器（ＰLC）的分类１）顺序控制2)过程控制３）数据处理4)联网和显示打印可编程序控制器可以连接显示终端和打印机等外围设备,实现显示和打印功能。２。常用的控制系统应用举例（１）搅拌机叶片折断报警系统图３—20搅拌机叶片折断报警系统(2）顺序起停控制电路图3-21两台电动机顺序起动控制电路图中L1、L2、L３为外接三相电源；Q为刀开关；KM为接触器；FR为热熔断器；SＢ为起动按扭；M1、M２为电动机接触器线圈(3）小车运料过程PLC自动控制图３—２2小车运料过程示意图图３-23小车自动控制程序设计图课后作业3—1填空题1、电动机按照输入电流类型的不同可以分为——-—－-—-电动机和-—－————-电动机；２、微特电动机按照功能不同大体上可以分为-－——－－--—、－－-—－-－--、————-—--－、—－—－-—--等功能用的电动机；3、常用的传动装置有--———-—－-—-、—-—、－————－－、-－-－———--、－--－——等形式的机械传动以及液压与气压传动；4、螺旋传动一般把主动件的—-－————-运动变成从动件的往复-——-－——运动;5、齿轮传动常见的形式有—--－－、—-——－－-—-－、—－--—－－－-、—--——-—－-—等几种;６、现代机电设备的功能实现部分一般由—--－—－-－--－、－--－——--－—－-—-、—－-————-——-－-—及控制系统等组成；7、控制系统由—－-－－-－-—-——、-－-—-——-—－—、———--－--—和-－-—-—-－--等部分构成;8、电气控制系统按照所使用的器件分-—－--—--—－－-控制和—-—－-－－-—--—控制;3—2简答题１、直流电动机有哪些特性?2、同步电动机与异步电动机各自特点如何？３、在选择电动机种类时，应该考虑哪些方面?4、带传动有哪些特点？５、液压与气压传动的特点有哪些？3－3请说出我们家庭中用到的机电设备各有哪几部分组成,每一部分的功能如何？典型机电设备学习目标了解典型机电的组成及各部分功用。掌握典型机电设备的主要参数。你知道吗？了解典型机电设备的常见故障及简单维护常识.你知道吗？机电设备的种类繁多.尽管各种机电设备的基本构成相同,但是不同用途、不同类型的机电设备的具体结构、工作原理却各不相同。本章我们介绍普通车床、数控机床、电梯、自动化生产线、静电复印机等几种典型的机电设备，认识它们的基本组成、结构特点、使用特点以及使用中应注意的问题。4．1普通车床普通车床是典型的机械结构复杂而电气控制系统简单的机电设备。CA614０型卧式车床（如图４-1所示）是我国设计制造的一种卧式普通车床，在我国机械制造类工厂中使用极为广泛。图4-1CA６１40型车床外形图4.1.1普通车床的工艺范围很广，它能完成多种多样的加工工序，加工各种轴类、套筒类和盘类零件上的回转表面，如车削内、外圆柱面、圆锥面、环槽及成型回转面；车削端面及各种常用螺纹;还可以进行钻孔、扩孔和滚花等，如图4－2所示。图4-２车床加工工艺范围4.1。２机床的总布局体现了机床各主要部件之间的相互位置关系，以及它们之间的相对运动关系。CＡ6１4０型卧式车床的加工对象主要是轴类零件和直径不太大的盘类零件，故采用卧式布局。为了适应工人用右手操纵的习惯和便于观察、测量,主轴箱布置在左端。１.普通车床的组成及各个部分功能2.车床的主要技术性能床身上最大工件回转直径400mm中滑板上最大工件回转直径２10mm最大工件长度(四种规格)750，１0０0,1５00,2０00mm主轴转速:正转（24级)１0～１４０0r/mｉｎ反转（12级)１4～1５８0ｒ/miｎ进给量：纵向（64级）０。0２8～6。３3mm/r横向（64级)0．01４～3。16ｍm/r车削螺纹范围:米制螺纹１~192mm英制螺纹2~24扣／in蜗杆模数0.２5～4８mｍ蜗杆径节1～9６扣／iｎ主电动机功率7．5ｋW4。1。３车床的运动是由动力源通过传动系统实现的。把执行件和动力源（例如，主轴和电动机),或者把执行件和执行件（例如，主轴和刀架）之间连接起来,这种传动联系称为传动链。根据传动联系的性质，传动链可以分为两类：第一类是外联系传动链。第二类是内联系传动链图4－3CA６1４0型卧式车床的传动系统图图4－3CA６1４0型卧式车床的传动系统图4.１。41．主轴箱图４—４操纵机构的立体图表4-1变速手柄位置与滑动齿轮位置对照表滑动齿轮手柄位置主轴转速滑动齿轮手柄位置主轴转速红1白２黑3黄4白5蓝6高速（４50～1400）空档低速,第Ⅲ段(1６0～50０)低速,第Ⅱ段（40~1２５）空档低速，第Ⅰ段（１0~31.5）轴Ⅵ上滑动齿轮Ｚ50左中右右右右轴Ⅳ上左滑动齿轮右右右右(中）左轴Ⅳ上右滑动齿轮右右右左左左2。进给箱3。溜板箱4。1.5CA６1４0型车床的电气控制系统采用继电器一接触器控制方式。主轴的正反转用机械式双向多片摩擦离合器转换,主轴制动使用了摩擦轮。刀架的快速移动由快速电动机驱动。电气控制箱位于机床的左床腿内，主电动机在床身左后部，切削液泵装在右床腿处,快进电动机装在溜板箱内.图4-5CA６１４0型卧式车床电路图１。主电路分析2.控制电路分析（1)主轴电动机M1的控制（２)切削液泵电动机Ｍ2的控制（3）刀架快速移动电动机M3的控制3。信号、照明电路分析4．１。61。使用车床时必须注意的事项2。工具和车刀的放置3．车床的清洁保养(1）在砂光工件时，要在工件下面的床面上用床盖板或纸盖住，并在砂光工件后，仔细擦净床面。（２）在车铸铁工件时，应在溜板上装护思罩盖,同时要擦去切屑能够飞溅到的一段床面上的润滑油.（3）每班下班时，必须做好车床的清洁保养工作，防止切屑、砂粒或杂质进入车床导轨滑动面而把导轨“咬坏”或磨损导轨。(4）在使用切削液前，必须清除车床导轨及切削液盛盘里的垃圾;使用后,要把导轨上的切削液擦干，并加机械润滑油保养。４。车床的润滑4。２数控机床数字控制是20世纪中期发展起来的一种自动控制技术，是用数字化信号进行自动控制的一种方法，简称数控（ＮC）。采用了数控技术的机床,或者说是装有数控系统的机床，称为数控机床.数控系统能自动阅读输入载体上事先给定的数字值，并将其译码，用来控制机床动作和加工零件.数控系统包括控制介质数控装备和伺服装置。下面对数控机床的基本组成、分类、特点及应用范围作一概要介绍，见图4-6所示.a.数控车床ｂ。数控铣床图4-6数控机床４。2.1数控机床的组成及各部分功能图4—７数控机床组成示意图1．控制介质2。数控装置图4—８数控装置组成示意图3。伺服装置４.机床本体4。2．2１、数控机床的分类(1）按控制系统分类1)点位控制数控机床图４－9点位控制机床加工示意图图4－１0直线数控机床加工示意图2)直线控制数控机床3）轮廓控制数控机床图4-11轮廓控制数控机床加工示意图图4－１2开环控制系统图(2）按执行机构的控制方式分类1）开环控制系统2）闭环控制系统图4－13闭环控制系统3）半闭环控制系统图4－１4半闭环控制系统（３）按工艺用途分类１）金属切削类数控机床2）金属成型类数控机床３)数控特种加工机床4）其他类型的数控机床２．数控机床的特点（1）加工精度高（2)加工生产率高(３）减轻劳动强度、改善劳动条件（4)具有良好的经济效益（5）有利于生产管理的现代化3.数控机床的使用范围：（1）多品种小批量零件；(２）结构较复杂、精度要求较高的零件；（3）需要频繁改型的零件；（4)价格昂贵，不允许报废的关键零件；(5)需要最小生产周期的急需零件。4．2．31。数控车床（1）工作原理(2)分类(3）组成图4－15TND360型数控车床外形图2。数控铣床(1）工作原理（2)分类1）数控立式铣床２)数控卧式铣床３）立卧两用数控铣床立卧两用数控铣床的主轴方向的更换有手动与自动两种。数控铣床的组成1—控制面板；2-铣床工作台；３-铣床主轴;4-铣床床身图4－１6数控铣床外形图数控机床除了上面介绍的数控车床、数控铣床以外，还有一种常用的数控机床——加工中心,它是一种带有刀库,能够完成自动换刀功能的多功能的数控机床。在这里就不详细介绍了。4。3电梯在我国,电梯、手扶梯、自动人行道都属于起重运输设备.电梯属于在垂直方向运行的起重运输设备,而手扶梯是在斜面上运行的起重运输设备。图４－１7自动扶梯自动人行道是在水平面上运行的起重运输设备。如图4—1８所示图4-18自动人行道本节我们只介绍担任垂直运输功能的起重运输设备－电梯。4.3。110０多年来，中国电梯行业的发展经历了以下几个阶段

：(１）对进口电梯的销售、安装、维护阶段（１900~1９49年),这一阶段我国电梯拥有量仅约10０0多台;1９3１年，曾在美国人开办的慎昌洋行当领班的华才林私人在上海常德路6４８弄9号内开设了华恺记电梯水电铁工厂,从事电梯安装、维修业务。该厂成为中国人开办的第1家电梯工程企业。

截至到１949年，全国各地共安装了进口电梯约１000台，其中美国生产的最多,为500多台;其次是瑞士生产的100多台,还有英国、日本、意大利、法国、德国、丹麦等国生产的。其中丹麦生产的1台交流双速电梯额定载重量8吨，为上海解放前的最大额定载重量的电梯。ﻫ（2)独立自主,艰苦研制、生产阶段（１９5０~１9７9年)，这一阶段我国共生产、安装电梯约1万台；１95２年，天津（私营)从庆生电机厂并入天津通讯器材厂(1955年更名为天津起重设备厂)，成立了电梯车间，年产电梯７0台左右。1956年,天津起重设备厂、利民铁厂、星火喷漆厂等6个小厂合并，组建了天津市电梯厂.

１97６年12月，天津市电梯厂制造了1台直流无齿轮高速电梯，提升高度102ｍ.１979年12月，天津市电梯厂生产了第１台集选控制的交流调速电梯,速度１.75m/s，提升高度４０ｍ。到１979年，建国以来3０年间,全国生产安装电梯约1万台。这些电梯主要是直流电梯和交流双速电梯。国内电梯生产企业约10家。（3)建立三资企业,行业快速发展阶段（自1980年至今），这一阶段我国共生产、安装电梯约4０万台.19８0年7月4日，中国建筑机械总公司、瑞士迅达股份有限公司、香港怡和迅达（远东）股份有限公司３方合资组建中国迅达电梯有限公司.这是我国自改革开放以来机械行业第1家合资企业.该合资企业包括上海电梯厂和北京电梯厂.中国电梯行业相继掀起了引进外资的热潮.

19８2年4月,天津市电梯厂、天津直流电机厂、天津蜗轮减速机厂组建成立天津市电梯公司。

1984年１2月１日,天津市电梯公司、中国国际信托投资公司与美国奥的斯电梯公司合资组建的天津奥的斯电梯有限公司正式开业。1987年1月，上海机电实业公司、中国机械进出口总公司、日本三菱电机公司和香港菱电工程有限公司4方合资组建的上海三菱电梯有限公司开业剪彩。ﻫ截止到２005年,中国电梯行业电梯年产量首次突破8万台。目前，我国已成为世界最大的新装电梯市场和最大的电梯生产国。4．3。2电梯的种类繁多,分类方法也比较复杂，一般从以下几方面进行分类。１．按照用途来分类（1)乘客电梯图4－１9乘客电梯图4-20载货电梯(2）载货电梯（3)病床电梯.图４－21病床电梯(４)杂物电梯(服务电梯）图4-2２杂物电梯图４－23住宅电梯（5）住宅电梯（6）客货电梯（7）特种电梯a)汽车电梯b)观光电梯图4－24特种电梯2.按照速度分类（1）低速电梯:速度v≦1.0ｍ/s的电梯.(2)快速电梯:速度1。０m/s<ｖ〈2．０m/s的电梯.(3)高速电梯：速度2。0ｍ/ｓ≦v＜5．０m／ｓ的电梯。(4)超高速电梯:速度v≧５.０m/ｓ的电梯。3.按照曳引电动机的电流类型分类：(1）交流电梯.（2）直流电梯.4.按照有无蜗轮减速器分类：（1）有蜗轮减速器的电梯:用于电梯速度3．0ｍ/s以下的电梯。（２）无蜗轮减速器的电梯：用于电梯速度3。0m/s以上的电梯。5。按照驱动方式分类（1）钢丝绳式电梯：曳引电动机通过蜗杆、蜗轮、曳引绳轮、轿厢和对重装置做上下运行的电梯。(２)液压式电梯：电动机通过液压系统驱动轿厢上、下运行的电梯。（3)齿轮齿条式电梯：通过轿厢外的齿轮与井道导轨的齿条之间的啮合驱动轿厢上下运行的电梯。6。按照曳引机房的位置:(1）机房位于井道上部的电梯.（2）机房位于井道下部的电梯。(３）无机房电梯。7．按照控制方式分类：(1）轿厢内手柄开关控制的电梯。(２）轿厢内按扭开关控制的电梯。（3)轿厢内、外按扭开关控制的电梯。（4)轿厢外按扭开关控制的电梯。(5）信号控制的电梯。(6）集选控制的电梯.（7）并联控制的电梯.（8）梯群控制的电梯。4.３.３1。电梯的型号电梯与其它机电设备一样,电梯制造厂家都要在电梯的铭牌上,写上自己产品的型号,以便简单明了将电梯的基本规格表示出来.(1）电梯型号的编制方法图4-2５电梯型号的表示方法及含义电梯的类别代号、产品代号、拖动方式及控制方式代号代号分别见表４—2、４—３、４-４、4-5所示.表4-2类别代号类别代表汉字拼音采用代号电梯液压梯梯Ｔ1T表4－3产品代号品种代表汉字拼音采用代号乘客电梯客KEK载货电梯货HＵOH客货(两用）电梯两LIANGL病床梯病BINGB住宅电梯住ＺHＵZ杂物电梯物ＷUW船用电梯船CＨUＡNC观光电梯观ＧUANG汽车用电梯汽ＱIQ表４-4拖动方式代号拖动方式代表汉字拼音采用代号交流交JＩAOJ直流直ZＨＩZ液压液ＹＥY齿轮齿条齿CHIC额定载重量和额定速度是电梯的两个主要参数,均用阿拉伯数字表示。额定载重量的单位是Kg，额定速度的单位是ｍ/s。控制方式用汉语拼音字母表示，见表4-5控制方式代号品种代表汉字采用代号手柄开关控制，自动门手、字SZ手柄开关控制，手动门手、手SＳ按扭控制,自动门按、自AZ按扭控制，手动门按、手AＳ信号控制信号XH集选控制集选JX并联控制并联BL梯群控制群控ＱＫ集选、微机控制集选、微JXＷ图4—２6日立电梯型号表示方法及含义例如,YＰ—15-C090表示：交流调速乘客电梯，额定载重15人，中分式电梯门，额定速度９0m/miｎ.F—1０0０—2Z４５表示：载货电梯，额定载重量100０ｋｇ,两扇门开式电梯门,额定速度为４5m/mｉn。2.电梯的主要参数（1)额定载重量(ｋg)：制造和设计规定的电梯载重量。（2）轿厢尺寸（mm)：宽×深×高。（3)轿厢形式：有单或双面开门及其它特殊要求等,以及对轿顶、轿底、轿壁的处理，颜色的选择,对电风扇、电话的要求等。（4）轿门的形式:有栅栏门、封闭式中分门、封闭式双折门、封闭式双折中分门等。(5)开门宽度（mm)：轿厢门和厅门完全开启时的净宽度。(６)开门方向:人在厅外面对厅门，门向左方向开启的为左开门，门向右方向开启的为右开门，两扇门分别向左右两边开启的为中开门，也称中分门.（7）曳引方式:常用的有半绕１：1吊索法，轿厢的运行速度等于钢丝绳的运行速度。半绕2:1吊索法，轿厢的运行速度等于钢丝绳运行速度的一半。全绕1：１吊索法：,轿厢的运行速度等于钢丝绳的运行速度.这几种吊索法如图4—２7所示.图4-27电梯常用曳引方式示意图(8）额定速度（m／ｓ）：制造和规定的电梯运行速度.（9)电气控制系统：包括控制方式、拖动系统形式等。如交流电机拖动或直流电机拖动,轿厢内按扭控制或集选控制等。(10)停层站树（站）:凡在建筑物内各楼层用于出入轿厢的地点均称为站。（11）提升高度（mm)：由底层端站楼面至顶层端站楼面之间的垂直距离。(12）顶层高度（mm)由顶层端站楼面至机房楼板或隔音层楼板下最突出构件之间的垂直距离。电梯运行速度越快,顶层高度越高.（１3）底坑深度（mm）:由底层端站楼面至井道底面之间的垂直距离。电梯运行速度越快,底坑一般越深。（１4）井道高度（ｍｍ)由井道底面至机房楼板或隔音层楼板下最突出构件之间的垂直距离。（15)井道尺寸（mm）：宽×深4.3.4电梯由机械和电气两大系统组成。1—极限开关；2-曳引机;3-承重梁;4—限速器；５—导向轮；６-换速平层传感器；7—开门机;８－操纵箱;9—轿厢；10-对重装置；11-防护栅栏;1２—对重导轨;13-缓冲器;１4－限速器涨紧装置；15-层站厅门外开关门控制开关；１6－限位开关；１７－轿厢导轨；18—厅门;1９—召唤开关；20—控制柜图4－２7电梯主要零部件安装位置示意图曳引系统（1)曳引机图4-２8多种类型的曳引机1）无齿轮曳引机2）有齿轮曳引机下置式（蜗杆在蜗轮下方）曳引机上置式（蜗杆在蜗轮上方）曳引机１-惯性轮；２—曳引电动机；3-制动器;4—曳引机底盘;5—蜗轮副减速器;6-曳引轮图4－29有齿轮曳引机外形结构图图4－30曳引电动机实物图（2）曳引钢丝绳a）6×（19）钢丝绳b）8×（19）钢丝绳图4-31钢丝绳结构图（3）曳引绳锥套a)非组合式ｂ）组合式图４—3２曳引绳锥套图4－33曳引绳锥套与轿架连接示意图轿厢和对重装置（1)轿厢图4—3４轿厢外观示意图图４－3５豪华电梯内部图（2）对重装置1—导靴；２—对重架；3－绳头板；4－对重铁块；5-缓冲板图4—36对重装置1－缓冲橡皮;2－缓冲头；3-缓冲弹簧;4-地脚螺栓；5—缓冲弹簧座；6－液压缸座；7—油孔立柱;8-档油圈;9-液压缸；1０-密封盖;11-柱塞；12—复位弹簧；13－通气孔螺栓;1４-橡皮缓冲垫a)弹簧缓冲器b）油压缓冲器图４-３７缓冲器3.机械安全系统4．3.5电梯的电气控制系统是电梯的两大系统之一。电梯的电气控制系统由控制柜、操纵箱、指层灯箱、召唤箱、限位装置、换速平层装置、轿顶检修箱等几十个部件，以及曳引电动机、制动器线圈、开关门电动机及开关门调速开关、极限开关等几十个分散安装在电梯井道内外和各相关电梯部件中的电器元件所组成。图４—38电梯控制柜外观图图4—３9电梯控制柜内部图1.操纵箱1—控制盒;2-面板；3—蜂鸣器；4-轿内指令按钮;5—关门按钮;6-开门按钮；７－慢上按钮；8—慢下按钮；９—外召唤下行位置灯;10－外召唤下行位置灯图4－40轿内按钮操纵箱示意图.２．指层灯箱1—上行箭头;２－层楼数；３—面板；4－盒图4-４１指层灯箱3.召唤按扭（或触扭）箱1—盒;2－面板；3—位置、方向显示;4-辉光按钮图4—4２按钮召唤箱1－运行检修转换开关；2-检修照明灯;3-检修照明灯开关；4-电源插座；5-慢上按钮；6－慢下按钮；7—开门按钮;8－急停按钮;9—关门铵钮；10-面板；11－盒图4—43轿顶检修箱4．轿顶检修箱４.３.6１．电梯的管理主要包括以下主要内容:(１）在新电梯交付使用后,首先确定专职或兼职的管理人员,以便协调处理电梯在使用过程出现的问题。（2）保管好控制电梯厅外自动开关门锁的钥匙、操纵箱上电梯工作状态转换开关的钥匙及机房门锁的钥匙等。（３)合理确定电梯司机及维修人员，并进行相应的技术培训,取得相应职业资格证书。（４)认真收集和整理好电梯的有关技术资料,并登记建帐，妥善保管。(5)妥善保管好电梯的备品、备件、附件和工具，并登记建帐，合理保管,并根据需要及时购买相关的备品和备件。（６）根据单位具体情况和条件，建立电梯管理、使用等相关的管理制度，并认真严格落实。2.电梯的安全使用（1）重视加强对电梯的管理，建立并坚持贯彻切实可行的规章制度。(2)电梯的管理、操纵及维修人员应经过相关的技术培训,取得相应的职业资格证书,并应保持相对的稳定.(3）制定并坚持贯彻操纵、维修人员的安全操作规程。（４）制定并坚持贯彻维修人员的日常维护和预检修制度。（5)管理、操纵、维修等人员发现不安全因素时，应及时采取措施直至停止使用。(6)电梯电气设备的一切金属外壳必须采取保护性接地或接零措施。（7）机房内应该用灭火器等消防设备.(8)照明电源和动力电源应分开供电。(９）电梯的工作条件和技术状态应符合相应的技术文件和有关标准.4.4自动化生产线图4－44机械加工生产线示意图4。