一級建造師機電工程講義之專業技術
更新時間：2009-10-19 15:27:29
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機電工程技術
1H410000 機電工程專業技術
1H411000 機械傳動與技術測量
1H411011 掌握傳動系統的特點
一、齒輪傳動
（一）齒輪傳動的分類：平面齒輪傳動，空間齒輪傳動。
1、平面齒輪傳動 用于兩平行軸之間的傳動。如直齒圓柱齒輪傳動、斜齒圓柱齒輪傳動、人字齒輪傳動，有內嚙合和外嚙合、齒輪齒條傳動。
2、空間齒輪傳動 用于兩相交軸或交錯軸之間的傳動。如圓錐齒輪傳動、螺旋齒輪傳動（交錯軸）。
（二）齒輪的主要特點：傳動比準確、穩定、高效率；工作可靠性高，壽命長；可實現平行軸、交錯軸傳動；制造精度高，成本高；不適于遠距離傳動。
二、蝸輪蝸桿傳動
蝸輪蝸桿傳動用于空間垂直軸的運動傳遞。
（一）特點：傳動比大，結構緊湊；軸向力大、易發熱、效率低，一般只能單項傳動。
（二）主要參數：模數、壓力角、蝸輪分度圓、蝸桿分度圓、導程、蝸輪齒數、蝸桿頭數、傳動比。
正確嚙合條件：蝸桿軸向模數和軸向壓力角分別等于蝸輪端面模數和端面壓力角。
三、 帶傳動
帶傳動是通過中間撓性件傳遞運動和動力。適于兩軸平行且轉向相同的場合。
（一） 帶傳動的分類 按帶的截面形狀分：平帶、V帶和特殊帶。
（二） 帶傳動特點：撓性好，可緩和沖擊，吸振；結構簡單、成本低廉；傳動外尺寸較大，帶壽命短，效率低；過載打滑，起保護作用；傳動比不保證。
四、鏈傳動
鏈傳動是在兩平行軸的鏈輪上中間以鏈條作撓性件傳遞運動和動力。
（一） 分類：滾子鏈和齒形鏈，都是標準件。
（二） 特點：（1）與帶傳動相比沒有彈性滑動和打滑，能保證準確的傳動比。
（1） 與齒輪傳動比較：制造安裝精度要求低；中心距大；結構簡單；瞬時傳動比不是常數，傳動平穩性差。
五、輪系
由一系列齒輪組成的傳動系統稱為輪系。
1、 分類：定軸輪系、周轉輪系。定軸輪系齒輪的軸都是固定的；周轉輪系至少有一個齒輪的軸線是繞另一個齒輪作旋轉運動。
2、 傳動比：輸出軸與輸入軸角速度之比。定軸輪系傳動比等于從動輪齒數連乘積與主動輪齒數的連乘積之比。
3、 周轉輪系 傳動比與作公轉的行星輪、作自轉和公轉的轉臂、齒輪齒數有關。
4、 特點：適于兩軸較遠距離之間的傳動；可獲得大的傳動比；實現運動合成和分解。
六、液壓傳動
液壓傳動以液體為工作介質，包括液壓傳動液力傳動。
（一）液壓傳動的組成和作用
動力裝置，執行裝置，控制裝置，輔助裝置，工作介質。
（二）液壓傳動的特點
1、優點：體積小，重量輕結構簡單，布局靈活，易實現遠距離自動控制。易通用化，標準化。
2、缺點：速比不準確，效率低；對介質要求過濾等，密封要求高；對元件的制造、安裝維護要求高。
七、氣壓傳動
以壓縮空氣為介質傳遞運動信號和能量。
（一）氣壓傳動的組成
氣源裝置，控制裝置，執行裝置，輔助裝置。
（二）氣壓傳動的特點
工作介質方便，無污染；空氣黏性小，流動壓力損失小；流速快，可實現自動控制；易于實現快速直線運動；調速方便；易適應環境。傳遞運動不平穩、均勻；傳動效率低；有噪聲。
1H411012 掌握傳動件的特點
一、軸
功用：支持零件傳遞扭矩。
（一） 軸的分類和特點
按承受載荷不同分：轉軸、傳動軸、心軸。
按軸線形狀分：直軸、曲軸、撓性鋼絲軸。
（二）軸的材料 碳素鋼和合金鋼。
（三）軸的設計和計算，
按扭轉強度計算和按彎扭合成計算兩種。
二、鍵
鍵的功用：實現軸和軸上零件間的周向固定并傳遞扭矩。
1、 鍵的分類 平鍵、半圓鍵、?向鍵、切向鍵和花鍵。
2、 特點：（1）平鍵工作面是兩側面。定心性能好，拆裝方便。常用普通平鍵和導向平鍵。
（2）半圓鍵工作面兩側面。定心性能好，只適合于輕載連接。
（3）楔向鍵分為普通楔鍵和勾頭楔鍵。上下面是工作面。靠摩擦力傳動扭矩，只能承受單向軸向力。缺點，有偏心。適用于定心精度不高，載荷平穩，低速連接。
（4）切向鍵。由兩個組成，傳動大扭矩，常用于重型機械。
（5）花鍵。均布在軸和輪轂上，分為矩形和漸開線型花鍵，可靜連接也可動連接。適用于定心精度高，載荷大經常滑移的連接。
三、聯軸器、離合器
兩者的主要功用是用于軸之間的連接，并傳動扭矩。聯軸器停機后才能分離兩軸。離合器，在工作過程中可離、合。
1、 聯軸器分類：剛性和撓性聯軸器。
（1） 剛性聯軸器有凸緣式、套筒式、夾殼式。具有補償兩軸線相對偏移的能力。只適用于有嚴格對中要求、工作時不產生偏移的場合。載荷平穩無沖擊振動的工作情況。
（2） 分為包含有彈性元件和無彈性元件兩類。
無彈性元件能傳遞運動和扭矩，且有角位移、徑向位移、軸向位移補償能力。
有彈性元件能傳遞運動和扭矩，且有角位移、徑向位移、軸向位移補償能力，還有減振、緩沖作用。
2、 離合器分類：嚙合式和摩擦式。
（1） 嚙合式離合器特點：結構簡單，傳遞轉矩大，外尺寸小，可保證主、從動軸同步轉動。有牙嵌式、轉鍵式和滑銷式。
（2） 摩擦式離合器特點：允許在較高的轉速下接合，接合、分離平穩，過載時打滑，起保護作用，不能保證兩軸嚴格同步，產生摩擦熱。
1H411013 掌握軸承的特性
軸承功用：支承軸及軸上零件，保證軸的旋轉精度，減少摩擦磨損。
軸承的分類：滑動軸承和滾動軸承。
一、 軸承的類型和特性
1、滑動軸承
適合于低速、高精度、重載和結構上要求剖分的場合。
分類：向心和推力滑動軸承。
常用材料：巴士合金、青銅、特殊性能材料。軸瓦是關鍵件，要求導熱好、熱膨脹系數小、耐磨、耐蝕、抗膠合能力強，機械性能好。
（二）滾動軸承的類型和特性
1、滾動軸承的結構 ：內、外圈、滾動體、保持架
2、滾動軸承的特性：與滑動軸承相比，摩擦阻力小、啟動靈敏、效率高、潤滑簡單、易于更換。缺點，抗沖擊能力差，噪聲大，工作壽命不如液體滑動軸承。
滾動軸承分類：（1）按承受載荷的方向或公稱接觸角分，向心軸承和推力軸承。
（2）按滾動體的形狀分，球軸承和滾子軸承。滾子又分為圓柱、圓錐、球面滾子和滾針。
二、軸承的潤滑和密封方式
（一）軸承的潤滑方式 常用油杯、油環、油泵潤滑。
（二）軸承密封方式 密封膠、填料、油封、密封圈、迷宮密封等。
1H411014 熟悉技術測量與公差配合
一、技術測量
（一）技術測量的基本概念
測量過程包括測量對象、計量單位、測量方法和測量精度等四個要素。
1、 測量對象：主要指幾何量包括長度、角度、表面粗糙度、形位。
2、 計量單位：根據國家標準規定。
3、 測量方法：測量時所采用的計量器具和測量條件的綜合。
4、 測量精度：測量結果與真值的接近程度。
測量方法 是測量時所采用的計量器具和測量條件的綜合。
測量方法分類：
1、 按是否直接量出所需的量值，分為直接測量和簡接測量。
（1） 直接測量 從計量器具上直接讀出被測參數的量值，稱為絕對測量法或相對測量法。
（2） 間接測量：測量有關量通過一定的函數關系求得。如正弦尺測角度。
2、 按測量時是否與標準器具比較可分為絕對測量和相對測量。如測長儀測直徑。
3、 按零件被測參數的多少，可分為擔心測量和綜合測量。
4、 按被測零件表面是否與測量頭接觸，分為接觸測量和非接觸測量。
5、 按測量技術在機械制造工藝過程中所起的作用，分為主動測量和被動測量。
按被測零件在測量過程中所處的狀態分為靜態測量和動態測量。
（二）尺寸傳遞
（三）常用長度計量器具及其選擇
1、 量具：比較簡單的測量工具。
包括：（1）單值量具 是用來復現單一量值的量具。如量塊、角度塊。
（2）多值量具 是用來復現一定范圍的一系列不同量值的量具。如線紋尺。
（3）標準量具 是用來作計量標準，供量值傳遞的量具。
2、量規：是一種沒有刻度，用來檢驗零件尺寸、形狀、位置的專用檢驗工具，它能判定零件合格與否，不能得出實際具體尺寸。如極限量規。
3、量儀：是指能將被測的量值轉換成可直接觀察的指示值或等效信息的計量器具。
4、計量裝置：是指與確定被測量值所必須的計量器具和輔助設備的總體。
（四）主要形狀誤差、位置誤差的檢測方法及誤差評定
1、主要形狀誤差：指被測實際要素與理想要素的變動量。
2、位置誤差：關聯實際要素的位置對基準的變動全量。
3、檢測方法及誤差評定：確定檢測方法時，關鍵是如何將理想要素體現出來，采用不同的測量方法比較的結果，經處理得到其誤差。
二、公差與配合
公差：是允許零部件的幾何參數的變動量。
（一） 基本概念
尺寸，基本尺寸，實際尺寸，極限尺寸，尺寸偏差，基本偏差，標準公差。
（二）公差等級
1、 按國家標準規定，標準公差是公差等級系數和公差單位的乘積。
2、 國家標準分為20個公差等級。從IT01至IT18。
（一） 配合的制度和種類
（二） 配合的概念、種類、制度
兩種基準制
（1） 基孔制――是指偏差為一定的孔的公差帶，與不同基本偏差的軸的公差帶形成的配合。基準孔公差代號H。
（2） 基軸制――是指是指偏差為一定的軸的公差帶，與不同基本偏差的孔的公差帶形成的配合。基準軸公差代號h。
配合的種類
（1） 間隙配合――在軸孔配合中，孔的尺寸減去軸的尺寸，差值總為正。
（2） 過盈配合――在軸孔配合中，軸的尺寸減去孔的尺寸，差值總為負。
（3） 過度配合――在軸孔配合中，孔的尺寸減去軸的尺寸，差值總可能為正也可能為負。
在軸孔配合中，配合公差越大配合精度越低，反之則越高。
1H410000 機電工程專業技術
1H411000 機械傳動與技術測量
1H411011 掌握傳動系統的特點
一、齒輪傳動
（一）齒輪傳動的分類：平面齒輪傳動，空間齒輪傳動。
1、平面齒輪傳動 用于兩平行軸之間的傳動。如直齒圓柱齒輪傳動、斜齒圓柱齒輪傳動、人字齒輪傳動，有內嚙合和外嚙合、齒輪齒條傳動。
2、空間齒輪傳動 用于兩相交軸或交錯軸之間的傳動。如圓錐齒輪傳動、螺旋齒輪傳動（交錯軸）。
（二）齒輪的主要特點：傳動比準確、穩定、高效率；工作可靠性高，壽命長；可實現平行軸、交錯軸傳動；制造精度高，成本高；不適于遠距離傳動。
二、蝸輪蝸桿傳動
蝸輪蝸桿傳動用于空間垂直軸的運動傳遞。
（一）特點：傳動比大，結構緊湊；軸向力大、易發熱、效率低，一般只能單項傳動。
（二）主要參數：模數、壓力角、蝸輪分度圓、蝸桿分度圓、導程、蝸輪齒數、蝸桿頭數、傳動比。
正確嚙合條件：蝸桿軸向模數和軸向壓力角分別等于蝸輪端面模數和端面壓力角。
三、 帶傳動
帶傳動是通過中間撓性件傳遞運動和動力。適于兩軸平行且轉向相同的場合。
（一） 帶傳動的分類 按帶的截面形狀分：平帶、V帶和特殊帶。
（二） 帶傳動特點：撓性好，可緩和沖擊，吸振；結構簡單、成本低廉；傳動外尺寸較大，帶壽命短，效率低；過載打滑，起保護作用；傳動比不保證。
四、鏈傳動
鏈傳動是在兩平行軸的鏈輪上中間以鏈條作撓性件傳遞運動和動力。
（一） 分類：滾子鏈和齒形鏈，都是標準件。
（二） 特點：（1）與帶傳動相比沒有彈性滑動和打滑，能保證準確的傳動比。
（1） 與齒輪傳動比較：制造安裝精度要求低；中心距大；結構簡單；瞬時傳動比不是常數，傳動平穩性差。
五、輪系
由一系列齒輪組成的傳動系統稱為輪系。
1、 分類：定軸輪系、周轉輪系。定軸輪系齒輪的軸都是固定的；周轉輪系至少有一個齒輪的軸線是繞另一個齒輪作旋轉運動。
2、 傳動比：輸出軸與輸入軸角速度之比。定軸輪系傳動比等于從動輪齒數連乘積與主動輪齒數的連乘積之比。
3、 周轉輪系 傳動比與作公轉的行星輪、作自轉和公轉的轉臂、齒輪齒數有關。
4、 特點：適于兩軸較遠距離之間的傳動；可獲得大的傳動比；實現運動合成和分解。
六、液壓傳動
液壓傳動以液體為工作介質，包括液壓傳動液力傳動。
（一）液壓傳動的組成和作用
動力裝置，執行裝置，控制裝置，輔助裝置，工作介質。
（二）液壓傳動的特點
1、優點：體積小，重量輕結構簡單，布局靈活，易實現遠距離自動控制。易通用化，標準化。
2、缺點：速比不準確，效率低；對介質要求過濾等，密封要求高；對元件的制造、安裝維護要求高。
七、氣壓傳動
以壓縮空氣為介質傳遞運動信號和能量。
（一）氣壓傳動的組成
氣源裝置，控制裝置，執行裝置，輔助裝置。
（二）氣壓傳動的特點
工作介質方便，無污染；空氣黏性小，流動壓力損失小；流速快，可實現自動控制；易于實現快速直線運動；調速方便；易適應環境。傳遞運動不平穩、均勻；傳動效率低；有噪聲。
1H411012 掌握傳動件的特點
一、軸
功用：支持零件傳遞扭矩。
（一） 軸的分類和特點
按承受載荷不同分：轉軸、傳動軸、心軸。
按軸線形狀分：直軸、曲軸、撓性鋼絲軸。
（二）軸的材料 碳素鋼和合金鋼。
（三）軸的設計和計算，
按扭轉強度計算和按彎扭合成計算兩種。
二、鍵
鍵的功用：實現軸和軸上零件間的周向固定并傳遞扭矩。
1、 鍵的分類 平鍵、半圓鍵、?向鍵、切向鍵和花鍵。
2、 特點：（1）平鍵工作面是兩側面。定心性能好，拆裝方便。常用普通平鍵和導向平鍵。
（2）半圓鍵工作面兩側面。定心性能好，只適合于輕載連接。
（3）楔向鍵分為普通楔鍵和勾頭楔鍵。上下面是工作面。靠摩擦力傳動扭矩，只能承受單向軸向力。缺點，有偏心。適用于定心精度不高，載荷平穩，低速連接。
（4）切向鍵。由兩個組成，傳動大扭矩，常用于重型機械。
（5）花鍵。均布在軸和輪轂上，分為矩形和漸開線型花鍵，可靜連接也可動連接。適用于定心精度高，載荷大經常滑移的連接。
三、聯軸器、離合器
兩者的主要功用是用于軸之間的連接，并傳動扭矩。聯軸器停機后才能分離兩軸。離合器，在工作過程中可離、合。
1、 聯軸器分類：剛性和撓性聯軸器。
（1） 剛性聯軸器有凸緣式、套筒式、夾殼式。具有補償兩軸線相對偏移的能力。只適用于有嚴格對中要求、工作時不產生偏移的場合。載荷平穩無沖擊振動的工作情況。
（2） 分為包含有彈性元件和無彈性元件兩類。
無彈性元件能傳遞運動和扭矩，且有角位移、徑向位移、軸向位移補償能力。
有彈性元件能傳遞運動和扭矩，且有角位移、徑向位移、軸向位移補償能力，還有減振、緩沖作用。
2、 離合器分類：嚙合式和摩擦式。
（1） 嚙合式離合器特點：結構簡單，傳遞轉矩大，外尺寸小，可保證主、從動軸同步轉動。有牙嵌式、轉鍵式和滑銷式。
（2） 摩擦式離合器特點：允許在較高的轉速下接合，接合、分離平穩，過載時打滑，起保護作用，不能保證兩軸嚴格同步，產生摩擦熱。
1H411013 掌握軸承的特性
軸承功用：支承軸及軸上零件，保證軸的旋轉精度，減少摩擦磨損。
軸承的分類：滑動軸承和滾動軸承。
一、 軸承的類型和特性
1、滑動軸承
適合于低速、高精度、重載和結構上要求剖分的場合。
分類：向心和推力滑動軸承。
常用材料：巴士合金、青銅、特殊性能材料。軸瓦是關鍵件，要求導熱好、熱膨脹系數小、耐磨、耐蝕、抗膠合能力強，機械性能好。
（二）滾動軸承的類型和特性
1、滾動軸承的結構 ：內、外圈、滾動體、保持架
2、滾動軸承的特性：與滑動軸承相比，摩擦阻力小、啟動靈敏、效率高、潤滑簡單、易于更換。缺點，抗沖擊能力差，噪聲大，工作壽命不如液體滑動軸承。
滾動軸承分類：（1）按承受載荷的方向或公稱接觸角分，向心軸承和推力軸承。
（2）按滾動體的形狀分，球軸承和滾子軸承。滾子又分為圓柱、圓錐、球面滾子和滾針。
二、軸承的潤滑和密封方式
（一）軸承的潤滑方式 常用油杯、油環、油泵潤滑。
（二）軸承密封方式 密封膠、填料、油封、密封圈、迷宮密封等。
1H411014 熟悉技術測量與公差配合
一、技術測量
（一）技術測量的基本概念
測量過程包括測量對象、計量單位、測量方法和測量精度等四個要素。
1、 測量對象：主要指幾何量包括長度、角度、表面粗糙度、形位。
2、 計量單位：根據國家標準規定。
3、 測量方法：測量時所采用的計量器具和測量條件的綜合。
4、 測量精度：測量結果與真值的接近程度。
測量方法 是測量時所采用的計量器具和測量條件的綜合。
測量方法分類：
1、 按是否直接量出所需的量值，分為直接測量和簡接測量。
（1） 直接測量 從計量器具上直接讀出被測參數的量值，稱為絕對測量法或相對測量法。
（2） 間接測量：測量有關量通過一定的函數關系求得。如正弦尺測角度。
2、 按測量時是否與標準器具比較可分為絕對測量和相對測量。如測長儀測直徑。
3、 按零件被測參數的多少，可分為擔心測量和綜合測量。
4、 按被測零件表面是否與測量頭接觸，分為接觸測量和非接觸測量。
5、 按測量技術在機械制造工藝過程中所起的作用，分為主動測量和被動測量。
按被測零件在測量過程中所處的狀態分為靜態測量和動態測量。
（二）尺寸傳遞
（三）常用長度計量器具及其選擇
1、 量具：比較簡單的測量工具。
包括：（1）單值量具 是用來復現單一量值的量具。如量塊、角度塊。
（2）多值量具 是用來復現一定范圍的一系列不同量值的量具。如線紋尺。
（3）標準量具 是用來作計量標準，供量值傳遞的量具。
2、量規：是一種沒有刻度，用來檢驗零件尺寸、形狀、位置的專用檢驗工具，它能判定零件合格與否，不能得出實際具體尺寸。如極限量規。
3、量儀：是指能將被測的量值轉換成可直接觀察的指示值或等效信息的計量器具。
4、計量裝置：是指與確定被測量值所必須的計量器具和輔助設備的總體。
（四）主要形狀誤差、位置誤差的檢測方法及誤差評定
1、主要形狀誤差：指被測實際要素與理想要素的變動量。
2、位置誤差：關聯實際要素的位置對基準的變動全量。
3、檢測方法及誤差評定：確定檢測方法時，關鍵是如何將理想要素體現出來，采用不同的測量方法比較的結果，經處理得到其誤差。
二、公差與配合
公差：是允許零部件的幾何參數的變動量。
（一） 基本概念
尺寸，基本尺寸，實際尺寸，極限尺寸，尺寸偏差，基本偏差，標準公差。
（二）公差等級
1、 按國家標準規定，標準公差是公差等級系數和公差單位的乘積。
2、 國家標準分為20個公差等級。從IT01至IT18。
（一） 配合的制度和種類
（二） 配合的概念、種類、制度
兩種基準制
（1） 基孔制――是指偏差為一定的孔的公差帶，與不同基本偏差的軸的公差帶形成的配合。基準孔公差代號H。
（2） 基軸制――是指是指偏差為一定的軸的公差帶，與不同基本偏差的孔的公差帶形成的配合。基準軸公差代號h。
配合的種類
（1） 間隙配合――在軸孔配合中，孔的尺寸減去軸的尺寸，差值總為正。
（2） 過盈配合――在軸孔配合中，軸的尺寸減去孔的尺寸，差值總為負。
（3） 過度配合――在軸孔配合中，孔的尺寸減去軸的尺寸，差值總可能為正也可能為負。
在軸孔配合中，配合公差越大配合精度越低，反之則越高。
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