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机械与液压传动 基础知识
倪高平
第一节 机械基础知识
一、齿轮传动
机器是由原动、传动、执行和控制四个基本部分组成。传 动部分介于原动和执行部分之间，是将原动机பைடு நூலகம்运动和动力传 递分配给执行部分的中间装置，其传动方式有：
（1）机械传动 （2）液压传动 （3）电气传动 （4）气动传动。 注意：（1）机械传动是机械设备中最主要和应用最广泛
（1）刚性联轴器 不能补偿两轴有相对位移的联轴器。常用的有凸缘联轴器和套筒联轴器。
注意：1、周转轮系由中心轮、行星轮架、行星轮三 种基本构件组成。
2、周转轮系分为行星轮系和差动轮系。其中行星轮系在 采掘机械中应用极为广泛（如采煤机螺旋滚筒最后一 级齿轮传动。）
二联 接
联接的概念：将2个或2个以上的零件连结成 一体的装配方式。 联接的分类： 根据联接件之间是否存在相对运动，可分为：
根据牙齿排列方向分为： A：直齿齿轮传动 B：斜齿齿轮传动 C：人字齿齿轮传动
根据齿轮齿合方式分为： A：外齿轮齿合传动（见15） B：内齿轮齿合传动（见16） C：齿轮齿合传动 （见17）
2 、齿轮传动的特点
（1）齿轮传动的应用特点 大部分齿轮是用来传递旋转运动的，
但也可以把旋转运动变为直线运动。 （2）齿轮传动的性能特点
的 一种传动方式。 （2）机械传动按传递运动和动力的方式分为磨察
传动和齿合传动两类。
（一）齿轮传动的类型、 特点及要求
1、齿轮传动的类型 （1）齿轮传动的概念 利用主从两齿轮轮齿的相互齿合来传递运动和 动力的传动机构，用以改变机构的速比及运动方向。 （2）齿轮传动的类型（分类） 根据齿轮传动轴的相对位置可分为： A、两轴平行（见15、16） B、两轴相交（见14） C、两轴交叉
4、螺纹联接防松。螺纹联接在承受工作载荷之前，预先受到力的 作用，这个预加作用力称为预紧力。预紧的目的在于曾强联接 的紧密性和可靠性。联接螺纹都能满足自锁条件，所以在静载
荷和工作温度变化不大时，螺纹不会自动松脱。但在冲击、震 动或变载荷的作用下，以及在高温或温度变化的情况下，就会 使联接失去自锁作用而松脱。
动联接和静联接。 根据联接后是否可拆，可分为：
可拆联接和不可拆 联接。 注意：可拆联接有螺纹联接、键联接、销联接。
不可拆的联接有焊接、铆接、铰接或过 盈联接。（其中，可拆联接应用最广泛）
过盈联接
•
1、过盈连接的概念：过盈连接是一种以包容件（孔）和被包容件（轴） 配合后的过盈来达到紧固连接的一种连接方法。
螺栓联接
双头螺柱联接
螺钉联接
紧固螺钉联接
开口销与槽型螺母防松
制动垫片防松
串联钢丝防松
平键联接
半圆键联接
普通锲键联接
切向键联接
花键联接
三、联轴器、离合器和制动器
（一）联轴器。 联轴器是用来连接两根轴或轴和回转件，使他们一起回转，传递转矩和运
动。（特殊的联轴器还具有安全保护功能） 机械联轴器的种类：
a、能保证瞬时传动比恒定，平稳性较高。 B、传递运动准确可靠。 C、传递的功率、速度范围较大。 d、结构紧凑、工作可靠，可实现较大的传动比。 E、传动效率高，使用寿命长。 F、齿轮制造及安装精度要求高，价格较贵，且不
宜传距较大的场合。（唯一的缺点）
3、齿轮传动的要求
（1）传动要平稳。
任何瞬间的传动比保持恒定不变，避免传动中的噪声、 冲击和震动。
常用的防松脱的方法有：
（1）摩擦防松。
a、双螺母放松
b、弹簧垫圈放松
（2）机械元件防松.
a、开口销与槽型螺母放松（见图22）
b、制动垫圈防松（见图23）
c、串联钢丝防松（见图24）
（3）永久制动防松.
a、焊接防松
b、冲边防松
c、黏结防松
（二）键、销联接
1、键联接 主要用来联接轴和轴上的旋转零件或摆动零件，实现 周向固定并传递转矩。键联接包括：
（一）螺纹联接
1、螺纹联接的概念：
依靠螺纹起作用的联接称为螺纹联接。 2、联接零件。
（1）螺栓。 (2)双头螺柱。
（3）螺钉和紧定螺钉。 （4）螺母。 （5）垫圈。 3、螺纹联接的类型。 （1）螺栓联接。（见图18） （2）双头螺柱联接。（见图19） （3）螺钉联接。（见图20） （4）紧定螺钉联接。（见图21）
（1）平键联接（见图25) （2）半圆键联接(见图26） （3）锲键联接 （4）切向键联接（见图28） （5）花键联接。（见图29） 2、销联接。
销主要用来固定零件之间的相对位置，也用于轴与 毂的联接或其他零件的联接，并可传递不大的载荷。
两轴相交齿轮传动
外齿合齿轮传动
内齿合齿轮传动
齿轮齿条齿合传动
2、过盈联接的特点：过盈连接有对中性好和承载能力强.并能承受一定 冲击力等优点,但对配合面的精度要求高,加工和装拆都比较困难。
3、过盈连接的装配法： （1）压入法 可用锤子加垫块敲击压入或用压力机压入。 （2）热胀法 利用物体热胀冷缩的原理，将孔加热使孔径增大，然后将
轴装入孔中。其常用的加热方法是把孔放入热水中（80~100℃）或热 油（90~320℃）中进行。 （3）冷缩法 利用物体热胀冷缩的原理，将轴进行冷却，待轴缩小后在 把轴装入孔中。常用的冷却方法是采用干冰和液氮进行冷却。 4、过盈联接的工作原理： 过盈联接之所以能传递载荷，原因在于零件 具有弹性和联接具有装配过盈。装配后包容件和被包容件的径向变形 使配合面间产生很大的压力，工作时载荷就靠着相伴而生的摩擦力来 传递。 注意：当配合面为圆柱面时，可采用压入法或温差法（加热包容件或冷 却被包容件）装配。当其它条件相同时，用温差法能获得较高的摩擦 力或力矩，因为它不像压入法那样会擦伤配合表面。采用哪一种装配 法由工厂设备条件、过盈量大小、零件结构和尺寸等决定。
（2）承载能力强。 要求强度高、耐磨性好、寿命长。
（二）齿轮失效的形式
齿轮传动失效即齿轮失效。
1、轮齿的折断。 2、齿面疲劳点蚀。 3、齿面胶合。 4、齿面磨损。 5、塑性变形。
（三）齿轮传动轮系
1、轮系的概念。
由一系列相互齿合的齿轮组成的传动系统称为轮系。
2、轮系的分类。 （1）定轴轮系。传动系统中各齿轮的几何轴线位置都是固定的 的轮系。 （2）周转轮系。在齿轮传动轮系中至少有一个齿轮的几何轴线 位置不固定，而是绕另一个齿轮的固定轴线回转。
倪高平
第一节 机械基础知识
一、齿轮传动
机器是由原动、传动、执行和控制四个基本部分组成。传 动部分介于原动和执行部分之间，是将原动机பைடு நூலகம்运动和动力传 递分配给执行部分的中间装置，其传动方式有：
（1）机械传动 （2）液压传动 （3）电气传动 （4）气动传动。 注意：（1）机械传动是机械设备中最主要和应用最广泛
（1）刚性联轴器 不能补偿两轴有相对位移的联轴器。常用的有凸缘联轴器和套筒联轴器。
注意：1、周转轮系由中心轮、行星轮架、行星轮三 种基本构件组成。
2、周转轮系分为行星轮系和差动轮系。其中行星轮系在 采掘机械中应用极为广泛（如采煤机螺旋滚筒最后一 级齿轮传动。）
二联 接
联接的概念：将2个或2个以上的零件连结成 一体的装配方式。 联接的分类： 根据联接件之间是否存在相对运动，可分为：
根据牙齿排列方向分为： A：直齿齿轮传动 B：斜齿齿轮传动 C：人字齿齿轮传动
根据齿轮齿合方式分为： A：外齿轮齿合传动（见15） B：内齿轮齿合传动（见16） C：齿轮齿合传动 （见17）
2 、齿轮传动的特点
（1）齿轮传动的应用特点 大部分齿轮是用来传递旋转运动的，
但也可以把旋转运动变为直线运动。 （2）齿轮传动的性能特点
的 一种传动方式。 （2）机械传动按传递运动和动力的方式分为磨察
传动和齿合传动两类。
（一）齿轮传动的类型、 特点及要求
1、齿轮传动的类型 （1）齿轮传动的概念 利用主从两齿轮轮齿的相互齿合来传递运动和 动力的传动机构，用以改变机构的速比及运动方向。 （2）齿轮传动的类型（分类） 根据齿轮传动轴的相对位置可分为： A、两轴平行（见15、16） B、两轴相交（见14） C、两轴交叉
4、螺纹联接防松。螺纹联接在承受工作载荷之前，预先受到力的 作用，这个预加作用力称为预紧力。预紧的目的在于曾强联接 的紧密性和可靠性。联接螺纹都能满足自锁条件，所以在静载
荷和工作温度变化不大时，螺纹不会自动松脱。但在冲击、震 动或变载荷的作用下，以及在高温或温度变化的情况下，就会 使联接失去自锁作用而松脱。
动联接和静联接。 根据联接后是否可拆，可分为：
可拆联接和不可拆 联接。 注意：可拆联接有螺纹联接、键联接、销联接。
不可拆的联接有焊接、铆接、铰接或过 盈联接。（其中，可拆联接应用最广泛）
过盈联接
•
1、过盈连接的概念：过盈连接是一种以包容件（孔）和被包容件（轴） 配合后的过盈来达到紧固连接的一种连接方法。
螺栓联接
双头螺柱联接
螺钉联接
紧固螺钉联接
开口销与槽型螺母防松
制动垫片防松
串联钢丝防松
平键联接
半圆键联接
普通锲键联接
切向键联接
花键联接
三、联轴器、离合器和制动器
（一）联轴器。 联轴器是用来连接两根轴或轴和回转件，使他们一起回转，传递转矩和运
动。（特殊的联轴器还具有安全保护功能） 机械联轴器的种类：
a、能保证瞬时传动比恒定，平稳性较高。 B、传递运动准确可靠。 C、传递的功率、速度范围较大。 d、结构紧凑、工作可靠，可实现较大的传动比。 E、传动效率高，使用寿命长。 F、齿轮制造及安装精度要求高，价格较贵，且不
宜传距较大的场合。（唯一的缺点）
3、齿轮传动的要求
（1）传动要平稳。
任何瞬间的传动比保持恒定不变，避免传动中的噪声、 冲击和震动。
常用的防松脱的方法有：
（1）摩擦防松。
a、双螺母放松
b、弹簧垫圈放松
（2）机械元件防松.
a、开口销与槽型螺母放松（见图22）
b、制动垫圈防松（见图23）
c、串联钢丝防松（见图24）
（3）永久制动防松.
a、焊接防松
b、冲边防松
c、黏结防松
（二）键、销联接
1、键联接 主要用来联接轴和轴上的旋转零件或摆动零件，实现 周向固定并传递转矩。键联接包括：
（一）螺纹联接
1、螺纹联接的概念：
依靠螺纹起作用的联接称为螺纹联接。 2、联接零件。
（1）螺栓。 (2)双头螺柱。
（3）螺钉和紧定螺钉。 （4）螺母。 （5）垫圈。 3、螺纹联接的类型。 （1）螺栓联接。（见图18） （2）双头螺柱联接。（见图19） （3）螺钉联接。（见图20） （4）紧定螺钉联接。（见图21）
（1）平键联接（见图25) （2）半圆键联接(见图26） （3）锲键联接 （4）切向键联接（见图28） （5）花键联接。（见图29） 2、销联接。
销主要用来固定零件之间的相对位置，也用于轴与 毂的联接或其他零件的联接，并可传递不大的载荷。
两轴相交齿轮传动
外齿合齿轮传动
内齿合齿轮传动
齿轮齿条齿合传动
2、过盈联接的特点：过盈连接有对中性好和承载能力强.并能承受一定 冲击力等优点,但对配合面的精度要求高,加工和装拆都比较困难。
3、过盈连接的装配法： （1）压入法 可用锤子加垫块敲击压入或用压力机压入。 （2）热胀法 利用物体热胀冷缩的原理，将孔加热使孔径增大，然后将
轴装入孔中。其常用的加热方法是把孔放入热水中（80~100℃）或热 油（90~320℃）中进行。 （3）冷缩法 利用物体热胀冷缩的原理，将轴进行冷却，待轴缩小后在 把轴装入孔中。常用的冷却方法是采用干冰和液氮进行冷却。 4、过盈联接的工作原理： 过盈联接之所以能传递载荷，原因在于零件 具有弹性和联接具有装配过盈。装配后包容件和被包容件的径向变形 使配合面间产生很大的压力，工作时载荷就靠着相伴而生的摩擦力来 传递。 注意：当配合面为圆柱面时，可采用压入法或温差法（加热包容件或冷 却被包容件）装配。当其它条件相同时，用温差法能获得较高的摩擦 力或力矩，因为它不像压入法那样会擦伤配合表面。采用哪一种装配 法由工厂设备条件、过盈量大小、零件结构和尺寸等决定。
（2）承载能力强。 要求强度高、耐磨性好、寿命长。
（二）齿轮失效的形式
齿轮传动失效即齿轮失效。
1、轮齿的折断。 2、齿面疲劳点蚀。 3、齿面胶合。 4、齿面磨损。 5、塑性变形。
（三）齿轮传动轮系
1、轮系的概念。
由一系列相互齿合的齿轮组成的传动系统称为轮系。
2、轮系的分类。 （1）定轴轮系。传动系统中各齿轮的几何轴线位置都是固定的 的轮系。 （2）周转轮系。在齿轮传动轮系中至少有一个齿轮的几何轴线 位置不固定，而是绕另一个齿轮的固定轴线回转。