一级建造师机电工程讲义之专业技术
更新时间：2009-10-19 15:27:29
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机电工程技术
1H410000 机电工程专业技术
1H411000 机械传动与技术测量
1H411011 掌握传动系统的特点
一、齿轮传动
（一）齿轮传动的分类：平面齿轮传动，空间齿轮传动。
1、平面齿轮传动 用于两平行轴之间的传动。如直齿圆柱齿轮传动、斜齿圆柱齿轮传动、人字齿轮传动，有内啮合和外啮合、齿轮齿条传动。
2、空间齿轮传动 用于两相交轴或交错轴之间的传动。如圆锥齿轮传动、螺旋齿轮传动（交错轴）。
（二）齿轮的主要特点：传动比准确、稳定、高效率；工作可靠性高，寿命长；可实现平行轴、交错轴传动；制造精度高，成本高；不适于远距离传动。
二、蜗轮蜗杆传动
蜗轮蜗杆传动用于空间垂直轴的运动传递。
（一）特点：传动比大，结构紧凑；轴向力大、易发热、效率低，一般只能单项传动。
（二）主要参数：模数、压力角、蜗轮分度圆、蜗杆分度圆、导程、蜗轮齿数、蜗杆头数、传动比。
正确啮合条件：蜗杆轴向模数和轴向压力角分别等于蜗轮端面模数和端面压力角。
三、 带传动
带传动是通过中间挠性件传递运动和动力。适于两轴平行且转向相同的场合。
（一） 带传动的分类 按带的截面形状分：平带、V带和特殊带。
（二） 带传动特点：挠性好，可缓和冲击，吸振；结构简单、成本低廉；传动外尺寸较大，带寿命短，效率低；过载打滑，起保护作用；传动比不保证。
四、链传动
链传动是在两平行轴的链轮上中间以链条作挠性件传递运动和动力。
（一） 分类：滚子链和齿形链，都是标准件。
（二） 特点：（1）与带传动相比没有弹性滑动和打滑，能保证准确的传动比。
（1） 与齿轮传动比较：制造安装精度要求低；中心距大；结构简单；瞬时传动比不是常数，传动平稳性差。
五、轮系
由一系列齿轮组成的传动系统称为轮系。
1、 分类：定轴轮系、周转轮系。定轴轮系齿轮的轴都是固定的；周转轮系至少有一个齿轮的轴线是绕另一个齿轮作旋转运动。
2、 传动比：输出轴与输入轴角速度之比。定轴轮系传动比等于从动轮齿数连乘积与主动轮齿数的连乘积之比。
3、 周转轮系 传动比与作公转的行星轮、作自转和公转的转臂、齿轮齿数有关。
4、 特点：适于两轴较远距离之间的传动；可获得大的传动比；实现运动合成和分解。
六、液压传动
液压传动以液体为工作介质，包括液压传动液力传动。
（一）液压传动的组成和作用
动力装置，执行装置，控制装置，辅助装置，工作介质。
（二）液压传动的特点
1、优点：体积小，重量轻结构简单，布局灵活，易实现远距离自动控制。易通用化，标准化。
2、缺点：速比不准确，效率低；对介质要求过滤等，密封要求高；对元件的制造、安装维护要求高。
七、气压传动
以压缩空气为介质传递运动信号和能量。
（一）气压传动的组成
气源装置，控制装置，执行装置，辅助装置。
（二）气压传动的特点
工作介质方便，无污染；空气黏性小，流动压力损失小；流速快，可实现自动控制；易于实现快速直线运动；调速方便；易适应环境。传递运动不平稳、均匀；传动效率低；有噪声。
1H411012 掌握传动件的特点
一、轴
功用：支持零件传递扭矩。
（一） 轴的分类和特点
按承受载荷不同分：转轴、传动轴、心轴。
按轴线形状分：直轴、曲轴、挠性钢丝轴。
（二）轴的材料 碳素钢和合金钢。
（三）轴的设计和计算，
按扭转强度计算和按弯扭合成计算两种。
二、键
键的功用：实现轴和轴上零件间的周向固定并传递扭矩。
1、 键的分类 平键、半圆键、?向键、切向键和花键。
2、 特点：（1）平键工作面是两侧面。定心性能好，拆装方便。常用普通平键和导向平键。
（2）半圆键工作面两侧面。定心性能好，只适合于轻载连接。
（3）楔向键分为普通楔键和勾头楔键。上下面是工作面。靠摩擦力传动扭矩，只能承受单向轴向力。缺点，有偏心。适用于定心精度不高，载荷平稳，低速连接。
（4）切向键。由两个组成，传动大扭矩，常用于重型机械。
（5）花键。均布在轴和轮毂上，分为矩形和渐开线型花键，可静连接也可动连接。适用于定心精度高，载荷大经常滑移的连接。
三、联轴器、离合器
两者的主要功用是用于轴之间的连接，并传动扭矩。联轴器停机后才能分离两轴。离合器，在工作过程中可离、合。
1、 联轴器分类：刚性和挠性联轴器。
（1） 刚性联轴器有凸缘式、套筒式、夹壳式。具有补偿两轴线相对偏移的能力。只适用于有严格对中要求、工作时不产生偏移的场合。载荷平稳无冲击振动的工作情况。
（2） 分为包含有弹性元件和无弹性元件两类。
无弹性元件能传递运动和扭矩，且有角位移、径向位移、轴向位移补偿能力。
有弹性元件能传递运动和扭矩，且有角位移、径向位移、轴向位移补偿能力，还有减振、缓冲作用。
2、 离合器分类：啮合式和摩擦式。
（1） 啮合式离合器特点：结构简单，传递转矩大，外尺寸小，可保证主、从动轴同步转动。有牙嵌式、转键式和滑销式。
（2） 摩擦式离合器特点：允许在较高的转速下接合，接合、分离平稳，过载时打滑，起保护作用，不能保证两轴严格同步，产生摩擦热。
1H411013 掌握轴承的特性
轴承功用：支承轴及轴上零件，保证轴的旋转精度，减少摩擦磨损。
轴承的分类：滑动轴承和滚动轴承。
一、 轴承的类型和特性
1、滑动轴承
适合于低速、高精度、重载和结构上要求剖分的场合。
分类：向心和推力滑动轴承。
常用材料：巴士合金、青铜、特殊性能材料。轴瓦是关键件，要求导热好、热膨胀系数小、耐磨、耐蚀、抗胶合能力强，机械性能好。
（二）滚动轴承的类型和特性
1、滚动轴承的结构 ：内、外圈、滚动体、保持架
2、滚动轴承的特性：与滑动轴承相比，摩擦阻力小、启动灵敏、效率高、润滑简单、易于更换。缺点，抗冲击能力差，噪声大，工作寿命不如液体滑动轴承。
滚动轴承分类：（1）按承受载荷的方向或公称接触角分，向心轴承和推力轴承。
（2）按滚动体的形状分，球轴承和滚子轴承。滚子又分为圆柱、圆锥、球面滚子和滚针。
二、轴承的润滑和密封方式
（一）轴承的润滑方式 常用油杯、油环、油泵润滑。
（二）轴承密封方式 密封胶、填料、油封、密封圈、迷宫密封等。
1H411014 熟悉技术测量与公差配合
一、技术测量
（一）技术测量的基本概念
测量过程包括测量对象、计量单位、测量方法和测量精度等四个要素。
1、 测量对象：主要指几何量包括长度、角度、表面粗糙度、形位。
2、 计量单位：根据国家标准规定。
3、 测量方法：测量时所采用的计量器具和测量条件的综合。
4、 测量精度：测量结果与真值的接近程度。
测量方法 是测量时所采用的计量器具和测量条件的综合。
测量方法分类：
1、 按是否直接量出所需的量值，分为直接测量和简接测量。
（1） 直接测量 从计量器具上直接读出被测参数的量值，称为绝对测量法或相对测量法。
（2） 间接测量：测量有关量通过一定的函数关系求得。如正弦尺测角度。
2、 按测量时是否与标准器具比较可分为绝对测量和相对测量。如测长仪测直径。
3、 按零件被测参数的多少，可分为担心测量和综合测量。
4、 按被测零件表面是否与测量头接触，分为接触测量和非接触测量。
5、 按测量技术在机械制造工艺过程中所起的作用，分为主动测量和被动测量。
按被测零件在测量过程中所处的状态分为静态测量和动态测量。
（二）尺寸传递
（三）常用长度计量器具及其选择
1、 量具：比较简单的测量工具。
包括：（1）单值量具 是用来复现单一量值的量具。如量块、角度块。
（2）多值量具 是用来复现一定范围的一系列不同量值的量具。如线纹尺。
（3）标准量具 是用来作计量标准，供量值传递的量具。
2、量规：是一种没有刻度，用来检验零件尺寸、形状、位置的专用检验工具，它能判定零件合格与否，不能得出实际具体尺寸。如极限量规。
3、量仪：是指能将被测的量值转换成可直接观察的指示值或等效信息的计量器具。
4、计量装置：是指与确定被测量值所必须的计量器具和辅助设备的总体。
（四）主要形状误差、位置误差的检测方法及误差评定
1、主要形状误差：指被测实际要素与理想要素的变动量。
2、位置误差：关联实际要素的位置对基准的变动全量。
3、检测方法及误差评定：确定检测方法时，关键是如何将理想要素体现出来，采用不同的测量方法比较的结果，经处理得到其误差。
二、公差与配合
公差：是允许零部件的几何参数的变动量。
（一） 基本概念
尺寸，基本尺寸，实际尺寸，极限尺寸，尺寸偏差，基本偏差，标准公差。
（二）公差等级
1、 按国家标准规定，标准公差是公差等级系数和公差单位的乘积。
2、 国家标准分为20个公差等级。从IT01至IT18。
（一） 配合的制度和种类
（二） 配合的概念、种类、制度
两种基准制
（1） 基孔制――是指偏差为一定的孔的公差带，与不同基本偏差的轴的公差带形成的配合。基准孔公差代号H。
（2） 基轴制――是指是指偏差为一定的轴的公差带，与不同基本偏差的孔的公差带形成的配合。基准轴公差代号h。
配合的种类
（1） 间隙配合――在轴孔配合中，孔的尺寸减去轴的尺寸，差值总为正。
（2） 过盈配合――在轴孔配合中，轴的尺寸减去孔的尺寸，差值总为负。
（3） 过度配合――在轴孔配合中，孔的尺寸减去轴的尺寸，差值总可能为正也可能为负。
在轴孔配合中，配合公差越大配合精度越低，反之则越高。
1H410000 机电工程专业技术
1H411000 机械传动与技术测量
1H411011 掌握传动系统的特点
一、齿轮传动
（一）齿轮传动的分类：平面齿轮传动，空间齿轮传动。
1、平面齿轮传动 用于两平行轴之间的传动。如直齿圆柱齿轮传动、斜齿圆柱齿轮传动、人字齿轮传动，有内啮合和外啮合、齿轮齿条传动。
2、空间齿轮传动 用于两相交轴或交错轴之间的传动。如圆锥齿轮传动、螺旋齿轮传动（交错轴）。
（二）齿轮的主要特点：传动比准确、稳定、高效率；工作可靠性高，寿命长；可实现平行轴、交错轴传动；制造精度高，成本高；不适于远距离传动。
二、蜗轮蜗杆传动
蜗轮蜗杆传动用于空间垂直轴的运动传递。
（一）特点：传动比大，结构紧凑；轴向力大、易发热、效率低，一般只能单项传动。
（二）主要参数：模数、压力角、蜗轮分度圆、蜗杆分度圆、导程、蜗轮齿数、蜗杆头数、传动比。
正确啮合条件：蜗杆轴向模数和轴向压力角分别等于蜗轮端面模数和端面压力角。
三、 带传动
带传动是通过中间挠性件传递运动和动力。适于两轴平行且转向相同的场合。
（一） 带传动的分类 按带的截面形状分：平带、V带和特殊带。
（二） 带传动特点：挠性好，可缓和冲击，吸振；结构简单、成本低廉；传动外尺寸较大，带寿命短，效率低；过载打滑，起保护作用；传动比不保证。
四、链传动
链传动是在两平行轴的链轮上中间以链条作挠性件传递运动和动力。
（一） 分类：滚子链和齿形链，都是标准件。
（二） 特点：（1）与带传动相比没有弹性滑动和打滑，能保证准确的传动比。
（1） 与齿轮传动比较：制造安装精度要求低；中心距大；结构简单；瞬时传动比不是常数，传动平稳性差。
五、轮系
由一系列齿轮组成的传动系统称为轮系。
1、 分类：定轴轮系、周转轮系。定轴轮系齿轮的轴都是固定的；周转轮系至少有一个齿轮的轴线是绕另一个齿轮作旋转运动。
2、 传动比：输出轴与输入轴角速度之比。定轴轮系传动比等于从动轮齿数连乘积与主动轮齿数的连乘积之比。
3、 周转轮系 传动比与作公转的行星轮、作自转和公转的转臂、齿轮齿数有关。
4、 特点：适于两轴较远距离之间的传动；可获得大的传动比；实现运动合成和分解。
六、液压传动
液压传动以液体为工作介质，包括液压传动液力传动。
（一）液压传动的组成和作用
动力装置，执行装置，控制装置，辅助装置，工作介质。
（二）液压传动的特点
1、优点：体积小，重量轻结构简单，布局灵活，易实现远距离自动控制。易通用化，标准化。
2、缺点：速比不准确，效率低；对介质要求过滤等，密封要求高；对元件的制造、安装维护要求高。
七、气压传动
以压缩空气为介质传递运动信号和能量。
（一）气压传动的组成
气源装置，控制装置，执行装置，辅助装置。
（二）气压传动的特点
工作介质方便，无污染；空气黏性小，流动压力损失小；流速快，可实现自动控制；易于实现快速直线运动；调速方便；易适应环境。传递运动不平稳、均匀；传动效率低；有噪声。
1H411012 掌握传动件的特点
一、轴
功用：支持零件传递扭矩。
（一） 轴的分类和特点
按承受载荷不同分：转轴、传动轴、心轴。
按轴线形状分：直轴、曲轴、挠性钢丝轴。
（二）轴的材料 碳素钢和合金钢。
（三）轴的设计和计算，
按扭转强度计算和按弯扭合成计算两种。
二、键
键的功用：实现轴和轴上零件间的周向固定并传递扭矩。
1、 键的分类 平键、半圆键、?向键、切向键和花键。
2、 特点：（1）平键工作面是两侧面。定心性能好，拆装方便。常用普通平键和导向平键。
（2）半圆键工作面两侧面。定心性能好，只适合于轻载连接。
（3）楔向键分为普通楔键和勾头楔键。上下面是工作面。靠摩擦力传动扭矩，只能承受单向轴向力。缺点，有偏心。适用于定心精度不高，载荷平稳，低速连接。
（4）切向键。由两个组成，传动大扭矩，常用于重型机械。
（5）花键。均布在轴和轮毂上，分为矩形和渐开线型花键，可静连接也可动连接。适用于定心精度高，载荷大经常滑移的连接。
三、联轴器、离合器
两者的主要功用是用于轴之间的连接，并传动扭矩。联轴器停机后才能分离两轴。离合器，在工作过程中可离、合。
1、 联轴器分类：刚性和挠性联轴器。
（1） 刚性联轴器有凸缘式、套筒式、夹壳式。具有补偿两轴线相对偏移的能力。只适用于有严格对中要求、工作时不产生偏移的场合。载荷平稳无冲击振动的工作情况。
（2） 分为包含有弹性元件和无弹性元件两类。
无弹性元件能传递运动和扭矩，且有角位移、径向位移、轴向位移补偿能力。
有弹性元件能传递运动和扭矩，且有角位移、径向位移、轴向位移补偿能力，还有减振、缓冲作用。
2、 离合器分类：啮合式和摩擦式。
（1） 啮合式离合器特点：结构简单，传递转矩大，外尺寸小，可保证主、从动轴同步转动。有牙嵌式、转键式和滑销式。
（2） 摩擦式离合器特点：允许在较高的转速下接合，接合、分离平稳，过载时打滑，起保护作用，不能保证两轴严格同步，产生摩擦热。
1H411013 掌握轴承的特性
轴承功用：支承轴及轴上零件，保证轴的旋转精度，减少摩擦磨损。
轴承的分类：滑动轴承和滚动轴承。
一、 轴承的类型和特性
1、滑动轴承
适合于低速、高精度、重载和结构上要求剖分的场合。
分类：向心和推力滑动轴承。
常用材料：巴士合金、青铜、特殊性能材料。轴瓦是关键件，要求导热好、热膨胀系数小、耐磨、耐蚀、抗胶合能力强，机械性能好。
（二）滚动轴承的类型和特性
1、滚动轴承的结构 ：内、外圈、滚动体、保持架
2、滚动轴承的特性：与滑动轴承相比，摩擦阻力小、启动灵敏、效率高、润滑简单、易于更换。缺点，抗冲击能力差，噪声大，工作寿命不如液体滑动轴承。
滚动轴承分类：（1）按承受载荷的方向或公称接触角分，向心轴承和推力轴承。
（2）按滚动体的形状分，球轴承和滚子轴承。滚子又分为圆柱、圆锥、球面滚子和滚针。
二、轴承的润滑和密封方式
（一）轴承的润滑方式 常用油杯、油环、油泵润滑。
（二）轴承密封方式 密封胶、填料、油封、密封圈、迷宫密封等。
1H411014 熟悉技术测量与公差配合
一、技术测量
（一）技术测量的基本概念
测量过程包括测量对象、计量单位、测量方法和测量精度等四个要素。
1、 测量对象：主要指几何量包括长度、角度、表面粗糙度、形位。
2、 计量单位：根据国家标准规定。
3、 测量方法：测量时所采用的计量器具和测量条件的综合。
4、 测量精度：测量结果与真值的接近程度。
测量方法 是测量时所采用的计量器具和测量条件的综合。
测量方法分类：
1、 按是否直接量出所需的量值，分为直接测量和简接测量。
（1） 直接测量 从计量器具上直接读出被测参数的量值，称为绝对测量法或相对测量法。
（2） 间接测量：测量有关量通过一定的函数关系求得。如正弦尺测角度。
2、 按测量时是否与标准器具比较可分为绝对测量和相对测量。如测长仪测直径。
3、 按零件被测参数的多少，可分为担心测量和综合测量。
4、 按被测零件表面是否与测量头接触，分为接触测量和非接触测量。
5、 按测量技术在机械制造工艺过程中所起的作用，分为主动测量和被动测量。
按被测零件在测量过程中所处的状态分为静态测量和动态测量。
（二）尺寸传递
（三）常用长度计量器具及其选择
1、 量具：比较简单的测量工具。
包括：（1）单值量具 是用来复现单一量值的量具。如量块、角度块。
（2）多值量具 是用来复现一定范围的一系列不同量值的量具。如线纹尺。
（3）标准量具 是用来作计量标准，供量值传递的量具。
2、量规：是一种没有刻度，用来检验零件尺寸、形状、位置的专用检验工具，它能判定零件合格与否，不能得出实际具体尺寸。如极限量规。
3、量仪：是指能将被测的量值转换成可直接观察的指示值或等效信息的计量器具。
4、计量装置：是指与确定被测量值所必须的计量器具和辅助设备的总体。
（四）主要形状误差、位置误差的检测方法及误差评定
1、主要形状误差：指被测实际要素与理想要素的变动量。
2、位置误差：关联实际要素的位置对基准的变动全量。
3、检测方法及误差评定：确定检测方法时，关键是如何将理想要素体现出来，采用不同的测量方法比较的结果，经处理得到其误差。
二、公差与配合
公差：是允许零部件的几何参数的变动量。
（一） 基本概念
尺寸，基本尺寸，实际尺寸，极限尺寸，尺寸偏差，基本偏差，标准公差。
（二）公差等级
1、 按国家标准规定，标准公差是公差等级系数和公差单位的乘积。
2、 国家标准分为20个公差等级。从IT01至IT18。
（一） 配合的制度和种类
（二） 配合的概念、种类、制度
两种基准制
（1） 基孔制――是指偏差为一定的孔的公差带，与不同基本偏差的轴的公差带形成的配合。基准孔公差代号H。
（2） 基轴制――是指是指偏差为一定的轴的公差带，与不同基本偏差的孔的公差带形成的配合。基准轴公差代号h。
配合的种类
（1） 间隙配合――在轴孔配合中，孔的尺寸减去轴的尺寸，差值总为正。
（2） 过盈配合――在轴孔配合中，轴的尺寸减去孔的尺寸，差值总为负。
（3） 过度配合――在轴孔配合中，孔的尺寸减去轴的尺寸，差值总可能为正也可能为负。
在轴孔配合中，配合公差越大配合精度越低，反之则越高。
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