机械电子工程专业英语翻译

第一篇机械元件

尽管如此简单，但是任何一台机器都是由每个单一的部分象机械元件或零件所组合成的。因此，如果一台机器被完全地拆卸开，就会看到一堆简单的零件，例如螺母、螺栓、弹簧、齿轮、凸轮和轴——所有机器的标准组件构成单元，都执行了确切的功能和其它机械元素的有效结合。有时，某些零件是成对关联的，象螺母和螺栓，或是键和轴。在其它的实例中，一堆机械元件组合装配在一起，例如轴承、联轴器和离合器。

大多数的机械元素的实例是一个齿轮，基本上，是一个蜗轮和一个蜗杆结合成一对啮合齿轮。这个齿轮的旋转运动在轮毂或是轴上，驱动其他的齿轮运动，更快或更慢些，这取决于基轮的齿数。制造齿轮的材料决定了它的强度和齿轮表面的硬度，也尽可能地决定了它的尺寸。它在外形的改变促成了不同的用途。这些应用，就和在大多数的机械元件中一样，已经发展形成许多的标准形式例如直齿圆柱齿轮、圆锥齿轮、斜齿轮和蜗轮。每一种这样形式齿轮的生产制造及其用途都必须建立在特殊科技发展的基础上。

其它重要的机械零件已经从轮子和杆件基础上演变。轮子上必须配有可进行旋转运动的轴。轮子通过键被固定在轴上，然后轴通过联轴器与其他的轴相连。轴被放置在轴承中，比如滑动轴承、球轴承或滚柱轴承。轴可以通过一个离合器分开或制动器停止。它可以通过安装有一根平带，一根V带或是一根锁链的皮带轮或链轮而转动，同时联接它到另一根轴的皮带轮或链轮上。支撑结构将会通过螺栓或铆钉装配在一起，或是被焊在一起。这些机械零件确定的功用依赖于结构受力和被使用材料的强度有关的知识。在设计中，计算必须考虑在简化结构中材料和其受力相适合。

其他的机械零件也已经发展了，它们在结构上的功能更特别。被普遍利用的机械零件已经被发展成为标准设计。制造业的专家们已专注于标准零件的发展，他们大批量地生产这些零件，并且在减少成本的同时拥有很高的水准。

这门课程“机械零件”，作为工程学的一个分支，在机械生产制造的环境的基础上，概述了零件设计的方法、准则和标准，目的是，给予它们最有利的形式和尺寸，选择确定必需的材料，精确度和表面光洁度，供给适当的制造环境。与此同时，对于设计师而言，一个主要的任务应是确保材料尽可能的经济。

第二篇齿轮

齿轮是直接接触的传动机构，它们通常成对生产，传递运动和力从一个旋转轴到另一个，或从一根轴到一个齿条，这都依靠于齿形的啮合设计。

当一个齿轮拥有笔直且平行于轴线的轮齿时，它就被称为直齿圆柱齿轮。一个直齿圆柱齿轮仅可以用来联接平行轴。平行轴，尽管如此，也能通过其它类型的齿轮相联接，而且，一个直齿圆柱齿轮可以与一个不同类型的齿轮紧密配合。

由于紧密配合的一对齿轮的节圆之间发生相对滚动，所以在它们之间的齿距必须相等。齿距因为分度圆而被知晓，它是轮齿尺寸的一个参数，指的是相邻轮齿在节圆上对应点之间的距离。

为了预防由于润滑油的热膨胀而造成卡住，和对在制造过程中形成的不可避免的误差进行补偿，所有的传动齿轮之间必然会有强烈的撞击。这就意味着，在相互啮合的一对齿轮的节圆上，小齿轮的齿侧间隙必须大于大齿轮的齿厚，反之亦然。在仪表齿轮上，相互间的撞击可以通过从中间断裂的齿轮而被消除，这种齿轮的一半和其它的齿轮保持相互旋转的运动。一根发条使破裂的轮齿受力，从而占有小齿轮的所有间隙。

如果一个渐开线直齿轮由橡胶制造，均匀的扭转，以至于尾部相对于与其他有关联的轴有旋转，那么轮齿开始是直的且平行于轴线，到后来会变成斜的。然后这个齿轮将会变成一个斜齿轮。

斜齿轮拥有一定的优势；例如当连接并行轴时，与和它一样的齿数、切削刀具的直齿圆柱齿轮相比，它们有较高的承载能力。正由于轮齿之间的啮合传动，所以齿轮在运转时是平稳的，能够运转在比直齿轮更高的线速度下。线速度是节圆的速度。因为轮齿弯向旋转中心轴线，所以斜齿轮产生轴的运动。如果被单独使用，这种猛冲会直接加载在轴承上。重载撞击的问题可以通过在间隙处切削两部分相对斜齿的方式解决。依靠这种制造方法，齿轮会成为具有连续轮齿的人字形样式，或是一种双斜齿轮，在其两半部分之间有间隙，可以允许刀具自由进出。

斜齿轮也被利用于连接不平行的，不相交的轴，与此轴成任何角度。90°是齿轮使用的最广泛的角度。当轴线是平行的，在啮合齿轮上轮齿之间的接触是线接触，不管轮齿是直的还是斜的。当轴线是成角度的，接触便成为点接触。正因如此，相交轴线的斜齿轮并没有像平行轴线的直齿轮那样拥有更大的承载能力。它们相比较而言不受未对准的影响，但是，它们在仪表和定位装置中是频繁使用的，此时摩擦力是阻碍它们运动的唯一的力。

具上所言，适用于平行轴线的齿轮的关于滚动节圆的概念，并不适合于不平行的，不相交的轴线。这意味着，在一对齿轮上高的速率，比如100，当轴是相交的，比起当它是并行时更容易获得。要是为平行轴线，那么齿轮将会有一个不切实际的直径。要是为相交轴，齿轮可以拥有唯一的斜齿，或螺纹，且对于足够的强度尽可能的大。这种小齿轮就像是一个螺钉，而副齿轮则拥有100个轮齿。

为了达到线接触和改善相交轴的斜齿轮的承载能力，齿轮某种程度上采用和

螺母包围螺钉一样的方式。结果也就是圆柱齿轮和蜗轮。蜗轮加工制造成沙漏的形状，代替圆柱形，以便它们部分的包住齿轮。这样的结果便是拥有了更高的承载能力。

由于在轮齿上产生附加的滑行运动，无论怎样，蜗轮产生比并行轴齿轮更容易获得的简单的传动方式。正因为它们的类似性，蜗轮和齿轮的效率取决于和螺钉一样相同的因素。多重螺纹的蜗轮拥有更大的牵引角和更高的效率。对于有15°牵引角和低于0.15摩擦系数的摩擦力而言，效率的变化范围从大约55%到95%，而且，齿轮能够带动蜗轮。如此的单位促成了点速度的增加，它们被利用于驱动飞机引擎上的超大电机。在自锁的蜗轮中，齿轮不能驱动蜗轮，而且效率低于50%。

锥齿轮被普遍地应用于在一定的角度内传输旋转运动和扭转力。轴线如果延伸将相交的连接轴，通常（但不是必须的）与另一个轴互成直角。锥齿轮的斜表面是滚动的，被切去顶端的圆锥体，在齿厚和齿高上逐渐变小的轮齿，通常是直的或是弯曲的。虽然曲形轮齿的锥齿轮被称为螺旋伞齿轮，但是轮齿的曲线通常是一种圆弧。轮齿的弯曲导致了重叠的齿形，和比直齿更为平稳的动力传输。为了得到高的速度和扭转力，螺旋伞齿轮优越于直齿锥齿轮，大体上与斜齿轮用于连接并行轴时优越于正齿轮一样。

当改为不相交轴的时候，螺旋伞齿轮被称为偏轴伞齿轮。这些齿轮的斜表面不是圆锥形，而且它们的分度圆直径不相等。因此，小齿轮会有很少的齿，而且加工制造尽可能的大用来承受载荷。这允许有比相交轴更高的速率，正如具有相交轴线的斜齿轮和蜗轮一样能够供给比平行轴的斜齿轮更高的速率。成比例的光滑表面要求的不存在是有益