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1、1一联轴器一联轴器1 联轴器是用来连接相毗连轴的设备。在机器结构中，联轴器被用做在两毗连轴间产生暂时性的连接。永久性的连接在某种意义上并不意味着在机器的有效寿命之间被破坏，但是在紧急的情况或当坏件被取代时可以破坏和复原。2 有很多种类的联轴器，它们的特点取决于它们使用的目的。如果一个特别长的轴被作为制造厂的主动轴或者被用作船的螺旋桨轴，它可以分段制造并且用刚性联轴器连接起来。3 当连接轴属于分离设备（如一个电机和一个减速箱）时，轴的精确校直是很困难的此时弹性联轴器被使用。这类联轴器连接轴的目的就是减小为对准轴产生的有害结果。弹性联轴器也允许轴在单独的载荷系统下偏移和在轴向没有其它轴的干预下自由
2、移动。弹性联轴器也可以用来减小振动载荷强度和一个轴到另一个轴传递的振动的强度。4 离合器是用来快速方便地连接将要旋转的轴或断开正在旋转的同心轴的设备。离合器通常安装在机器的输入轴和主驱动电机的输出轴之间，并且为机器的启动和制动提供一个便捷的途径，同时也允许主驱动电机或发动机在空载状态下启动。5 电动机中的转子（旋转单位）具有转动惯量，并且当电机启动时需要一个使之加速的扭矩。如果电机轴被刚性地连接在一个具有很大转动惯量的载荷上，并且通过合上开关使电机突然启动，在电机线圈被过度电流需求而烧坏之前电机可能没有足够的扭矩来使电机轴加速。在电机和受载荷轴之间的离合器能够限制用来加速转子和离合器部分的电机
3、启动扭矩。6 在一些机床上通过操作一个开关能很方便的使驱动机连续运转和开启关闭机床。还有一些机床是通过在中间轴上的皮带轮驱动带而获得动能的，中间轴本身是通过皮带轮从长主动轴驱动的，长主动轴为一组机床提供驱动。7 轴是旋转的或固定的单位，通常是圆形横截面，通常被安装在这样的结构上如：齿轮，皮带轮，飞轮，曲柄和其它能量传递的固件上。轴可能遭受弯曲，拉伸。压缩或扭转载荷，单独或与其它组合运转。当它们组合起来，人们也许期望会发现不仅静态而且疲劳强度对于设计参考是非常重要的，然而单一轴可能同一时间遭受静态压力，周期性压力和重复性压力。 “轴”这个词涵盖了许多变化如：轮轴和主轴。轮轴就是或者固定或者旋转的
4、轴，对扭转载荷不起作用。一个短的旋转轴往往叫做主轴。8 弹簧是一个对载荷敏感的储存能量的构件，它的主要特点是在不失效的情况下具有承受大的偏移并且当载荷移除时能够恢复到原来尺寸。大多数弹簧是机械的并且它们是从金属的固有塑性中获得功效的，液压弹簧和空气弹簧也是这样。9 弹簧有很多用处，如：为钟和表提供动力，交通工具的减震，称重，约束机床构件，减轻从不平衡的运转机床到支撑结构的周期性干扰力的传递，并且能提供精密仪器的运输是的震动保护。二润滑剂二润滑剂虽然润滑的主要目的是减小摩擦，但在滑动表面之间有控制摩擦和耗损能力的液体，固体或气体物质能被归类作为一种润滑剂。润滑的多样性不加润滑剂的滑动，经过处理的
5、金属移除了所有外来杂质和滑动时相互熔结的部分。由于缺少如此高的洁净度，吸附气体，水蒸气，氧化物和减少摩擦物质和粘住的趋势，常常导致了严重的磨损，这被称为“无润滑的”或者时干滑动。液体薄膜润滑，插入一完全分离滑动表面的液体薄膜能形成液体薄膜润滑。当油在汽车的主轴承上时，液体会故意的被引入或者无意的，以水为例，在光滑的橡胶轮胎和多雨的道路之间虽然流体通常是液体，例如油，水和一个广泛变化的其他物质，它也可能是气体，气体最 常使用空气。为了使零件分离，对于润滑薄膜范围内的压力是有必要的，均衡滑动表面的载荷，如果润滑薄膜的压力被一个外部资源供给，那个系统也就是说被液体静力学润滑。如果表面之间的压力时由于
6、形状和自身表面的2移动产生，然而，这个系统被流体动力的润滑了，润滑的第二类型取决于润滑剂的粘稠性。边界润滑，位于无润滑滑动和液体薄膜润滑的情况被称为边界润滑，也可以定义为润滑的条件由表面特性和润滑特性决定的，除了粘性的表面摩擦，边界润滑包括润滑现象的一个重要部分和通常在机器的启动和制动期间发生。固定润滑，当通常的润滑剂没有足够的抵抗去负载或温度极限的时候像石墨，钼，二硫化物固体被广泛的应用，但润滑不需要仅仅采取像脂肪，粉和气体这样通晓的形式，甚至一些金属常常服务于滑动表面，在一些精密机器中。润滑剂的应用虽然一种润滑剂主要控制摩擦和磨损，但它也能实现许多其它功能，功能的运用时变化的和常常相互关联
7、的。摩擦控制、润滑剂的数量和特性使它更有可能成为对滑动表面有深刻的影响关于碰到的摩擦。例如忽视温度和磨损这样的相关因素，而考虑两油膜润滑表面间的摩擦，这种摩擦比相同表面间无润滑剂的少于 200次，在油膜条件下，摩擦与液体的粘性是直接成比例的，一些润滑剂例如生油衍生物，粘稠性有很大的变化和使功能性的必须品拓宽领域满意，在便捷润滑条件下，关于摩擦粘稠性的作用变得没有润滑剂化学性质那么重要。磨损控制，磨损形成在润滑表面，由擦伤、腐蚀和固固接触而致。适合的润滑剂对于每种类型会起到有效作用，它们通过滑动表面间增加距离来提供膜去减少擦伤和固固接触磨损，从而减少污染物和表面粗糙度危害。温度控制，润滑剂有助于
8、通过减少摩擦和减少供应的热量来控制温度，效率取决于润滑剂供应数量，周边温度和对于外部冷却的措施，对于一个较小程度，润滑剂的类型也影响表面温度。腐蚀控制，一种润滑剂在于控制自身表面的腐蚀的角色是双倍的，当机器闲着的时候，润滑剂作为一种保护剂，当机器在运行时，润滑剂通过涂上一层润滑物质形成一层保护膜，可能含有添加剂去抵消腐蚀物质，润滑剂控制腐蚀的能力时与保留在金属表面油膜厚度和润滑剂化学组成直接相关的。其他功能润滑剂有着广泛的应用用途不仅仅是减小摩擦，这些应用中的一些如下面所述：动力传送：在液体传动装置中，润滑剂被广泛的应用于液压流体。隔离：在特殊的应用中，像变压器和开关装置中，有较高电介质的润滑
9、剂起着电绝缘体作用，为了绝缘性最好，润滑剂必须保持污染物和水的自由。震动阻尼：润滑剂在能量传递装置中起着液压阻尼作用，例如震动缓冲器和机器周围部分例如齿轮以间歇式载荷作用为主。密封：润滑油脂形成密封垫的特殊功能时保持润滑性或者排除杂质。第三篇第三篇 机座机座机座是一台机器的主要零件。大多数的机座是由铸铁，焊接钢，复合材料或水泥制成的。下列因素决定了材料的选择。材料必须能够抵抗变形和断裂。硬度和弹性必须均衡。材料必须在承受载荷作用下抵抗冲击，弯曲而不发生撕裂或永久性变形。机座材料必须减少或阻碍震动传递以降低精度等级和刀具寿命的波动。机座材料必须能承受不良的车间环境，包括新的冷却剂和润滑剂。为了最
10、小化运动滑移所需的力，必须要了解材料的膨胀。材料一定不能产生太多的热量，必须在生命周期中保持自身形状，而且必须要足够致密来保证在机器中传递力。优点和缺点铸造件或焊接件都能应用在大多数的场合。那一种材料更好的选择取决于在给定场合下的成本。铸铁。几乎所有机器的机座都传统的由铸铁制成，因为其他方法难以获得的轮廓特征都可以通过铸造得到。铸造件有一个优良的硬度质量比和优良的阻尼质量。改变壁厚和将材料添加到所需要的地方十分简便。3虽然铸铁是一种非常廉价的材料，但每次铸造都需要一个模具。较大尺寸是一个限制性因素，因为模具成品，螺栓连接和铸造件退火对于较大的部分都是困难和高成本的。较小的大规模生产机器通常用铸
11、铁机座。因为它们更容易承担模具费用。焊接机座对于小批量机械会更经济。焊接钢。当铸造件不经济时，机械制造者会用焊接钢来制造钢制机座。因为钢有更大的模数，它通常会制成 l 肋来提供强度。焊接点的数目是一个设计折中。通过焊接，制造大的部分简单并且可以添加新的特征甚至是在最初的设计完成之后，但热量产生变形并且增加成本。焊接点也能帮助阻碍钢质机座中的震动传递。制造者有时通过在焊接结构中循环冷却液或在机座腔体内加入铅或砂来增加阻尼。复合材料：这些材料的先进种类，包括聚合物 金属和陶瓷材料，可能会引人注目的改变机械工具的设计。陶瓷：日本在 20 世纪引入了实验性的用陶瓷的机械机座。陶瓷能够提供强度，刚度，稳
12、定性，抗腐蚀性和较低的表面粗糙度。但是它们易碎价格昂贵。它们传导性的缺少可以是优点或缺点。复合材料和陶瓷的应用都是有限的。强化混凝土：虽然在简单部分的传统钢筋混凝土能增加质量并减少振动，其他的种类通常是由压碎的混凝土或花岗岩被缚在基体上制成的复合物基体材料，更加普遍。复合材料比铸铁有更好的阻尼特性，能够铸造成几乎各种类型，不需要压力缓和，并且如果使用嵌入件可以容纳紧固物和导轨。然而它没有金属坚硬并且散热性较低。设计者必须考虑到复合材料和与它连接的金属部分之间不同的膨胀系数，这种材料经常用于高精度的机床和磨床。地基地基确保机器的稳定性，第二考虑缓冲和隔离。如果机器硬度不够，地基可提供必要的硬度。
13、在选择地基时，设计者必须考虑到机器的重量，它产生的力，精度要求，临近机器传递到地面的负载，由于长期的变化会影响机器的稳定性，所以土壤条件也必须考虑在内。如果一个小机床有足够的强度，地基就不用再提供额外的稳定性了。对于轻微负载，机器只需 152-203mm 的混凝土的地基。机器底座里的一个橡皮圈可以隔离机房或者工作处的其他力。浇筑到机房地面的一个独立的厚片可以支撑更重的机器。把一个厚片和工作处其他的消极或者积极的震动隔离因素隔离开来是最复杂的。机座设计机座设计中主要应注意：负载，阻尼，孔，热扭变和噪音。 负载 了解一个机器产生稳定或者变化的力是基本的。基本负荷是不变化的（机器及其附加件的重量,变
14、化的负荷是机器在运转时突然产生的负荷的总和，包括加速，减速，工具运动，不对称载荷（不均衡状况产生） ，自激载荷（负荷鱼震动相互作用产生） 。阻尼 虽然选择材料和设计时应该处理阻尼，但是有时也再机床里做一个抑制物来处理一些特许问题。如果设计者对所有的负荷了解清楚的话，那么在机器有小变化负荷的地方，抑制物会工作的很好并且效率很高。例如：一个抑制物在稳定的状况下工作正常，但是在变化的状况下往往会产生更多的坏处。孔 每个机床表面应该都是固体，但机器在装配和维修时需要打开。因此设计者要将孔的数量，尺寸与稳定性及其所需强度平衡。考虑热量 来自内部或者外部的热量是机床变形的主要原因。外部热源包括车间周围状况
15、，冷却和润滑材料及日光;机器本身也产生热量，如发电机，机器运转时的摩擦，工件的切割运动。理想地，机床温度应该最小化和保持不变。噪音 处于健康和安全的原因，减小噪音为人们普遍关注。零件及风扇运转所产生的空气湍流是一个特别的问题。外壳可以阻碍声音传出机器，隔声材料可以减少有害的声音。 四螺纹紧固件四螺纹紧固件螺纹紧固件具有定位，夹紧，调整，和从机器的某一部分传递动力到另一个部分的功能。它们是属4于标准件和为大规模产品机器而设计的/用螺纹紧固仍然是主要的装配方式，在设计 和制造机器中，尽管用其他方法联接更好一些。因此设计者要选择最接近我们需要的标准类型和长度（规格） 。螺纹坚固件是一个实现在切向上施
16、加一个小的力，使轴向上有效的产生和维持一个大的力的装置。所有这些都基于单头螺纹螺钉，一个在一个小的部位产生很大机械效益的理论上叫做自锁的简单机构。然而有效的使用必须借助于另外两个简单机构:杠杆和轮轴机构。扳手属于杠杆，螺丝刀属于轮轴构件。螺纹紧固件大抵可以认为是一个小的具有高抗拉能力的部件，螺纹是在圆柱棒表面上切削或冷成型出沟槽，从而得到螺旋隆起物/所以加工出来的部件叫做螺钉、螺栓、双头螺柱。把螺纹加工在圆柱孔内的构件叫做螺母。能够配合的外螺纹和内螺纹得所有螺纹坚固件的关键。螺母绕螺柱旋转运动首先得到了一个沿螺钉轴线的运动。当遇到抗阻力时，螺纹产生一个由契形要求限定的轴向力。进一步旋转增加力矩，以增加轴向力。所以联接保持紧密，除非有一些外部影响，例如，振动或温度变化超过了初始状态。统一的标准螺纹有三种基本的一系列直经螺距组合。统一标准粗牙螺纹系列是最普通的，主要用于振动不大和经常拆卸的通用装配装置。统一标准细牙螺纹系列能够提供在的拉力，更适用于精密调整的场合，这些系列常用于航天装配上。超细牙螺纹系列被用在薄壁件上的外螺纹的配合上。这个系列更抗振动并且能够实现非常细微
