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 时间:2017-08-30 05:31:13 贡献者:牟星星

导读:机械工程专业英语》参考译文 高等学校机械设计制造及其自动化专业新编系列教材 (供教师及学生使用) 黄运尧 黄 威 司徒忠 李翠琼 武汉理工大学出版社 目录编译者的话„„„„„„„„

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机械工程专业英语》参考译文 高等学校机械设计制造及其自动化专业新编系列教材 (供教师及学生使用) 黄运尧 黄 威 司徒忠 李翠琼 武汉理工大学出版社 目录编译者的话„„„„„„„„„„„„ 第 1 章 材料和热加工„„„„„„„ 第 1 课 机械学的基本概念„„„„ 第 2 课 塑性理论的基本假设„„„ 第 3 课 有限元优化的应用„„„„ 第 4 课 金属„„„„„„„„„„ 第 5 课 金属和非金属材料„„„„ 第 6 课 塑料和其他材料„„„„„ 第 7 课 模具的寿命和失效„„„„ 第 8 踩 冷加工和热加工„„„„„ 第 9 踩 铸造„„„„„„„„„„ 第 10 课 制造中的金属成形工艺„ 第 11 课 缎选„„„„„„„„„ 第 12 课 锻造的优点和工作原理„ 第 13 课焊接„„„„„„„„„ 第 14 课 热处理„„„„„„„„ 第二章 机构和机器原理„„„„„。

第 15 课 机构介绍„„„„„„„。

第 16 课 运动分析„„„„„„„. 第 l7 课 运动的综合„„„„„„— 第 18 课 凸轮和齿轮„„„„„„— 第 19 课 螺纹件,紧固件和联接件— 第 20 课 减(耐)摩擦轴承„„„„* 第 2l 课 斜齿轮、蜗杆蜗轮和锥齿轮 第 22 课 轴、离合器和制动器„„— 第三章 机床„„„ 第 23 课 机床基础 第 24 课 车床„„ 第 25 课 牛头刨、钻床和铣床„„„„ 第 36 课 磨床和特种金属加工工艺„„ 第四章 切削技术和液压“„„„„„„ 第 27 课 加工基础„„„„„„„„„ 第 28 课 基本的机械加工参数„„„„ 第 29 课 切削参数的改变对温度的影响 第 30 课 刀具的磨损„„„„ 第 31 课 表面稍整加工机理„ 第 32 课 极限和公差„„„„“

第 33 课 第 34 课尺寸控制和表面桔整” 自动央具设计„„„“第 36 课 变速液压装置„„„„„—„„„„— 策 37 课 电液伺服系统„„„„。

„„„„„。

第五章 机械电子技术„„„„„„„„„„„„ 第 38 课 专家系统„„。

„„„„„„„„„„ 第 3D 课 建筑机器人„„„„„„„„„„„„ 第 40 课 微机为基础的机器人模拟„„„„„„ 第 41 课 机器人学的定义和机器入系统„„„„ 第 42 课 微型计算机基础(1)„„„„„„„„ 第 43 课 微型计算机基础(x)„„„„„„„„ 第 44 课 可编程控制器„„„„„„„„„„„ 第 45 课 CAD/CAM 计算机辅助设计与制造 „ 第 46 课 计算机数控和直接数控,CNC 和 DNC 第 47 课 加工过程的数控—„„„„„„„„„ 第 48 课 柔性制造系统„„„„„—„„„„„ 第仍课 交互式编程系统„„„„„„„„„„ 第 50 课 在振动分析方面的计算机技术„„„„ 策 51 课 压力传感器„„„„„„„„„„„„ 第 52 课 反馈元件„„„„„„„—„„„„„ 第 53 课 现代按制理论概述„„„„„„„„„ 第 54 课 管理上采取了新的措施— 来自福持汽 第六章 英文科技文献和专利文献的查阅„„„„ 6.1 常见科技文献及其查阅„„„„„„„„„ 6.2 专利文献概述„„„„„„„„„„„„„ 第七章 英文科拉论文写作„„„„„„„„„„ 7.1 标题与摘要写法„„„„„„„„„„„„ 7.2 正文(body)的组织与写法 „„„„„„„ 7.3 致谢、附录及参考文献„„„„„„—„„ 参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„第 1 章 材料和热加工 机械学的基本概念 功是力乘以该力作用在物体上佼物体移动的距离。

功用公斤·米来表示。

l 公斤‘米等于 I 公斤力作用于物体上使物体移动 1 米的距离。

例如, 一项工作需要提升一台 300 公斤重的设 备到两米半高的卡车上,那么就需要 750 公斤·米的功。

由于没有一个人能直接举升别 o 公斤重, 因此必须使用一种装置去调节所需要的可以控制的作用力。

常见的装置是一个斜面 一在这个例子中,一个倾斜在地面动卡车之勾的承载斜板.如果斜板有 1G 米长,摩擦力忽 略,那么就需要 75 公斤的力将机器该上斜板。

总功仍然是 7jN?斤·米 L 用 75 公斤乘以 10 米),但作用力已经被改变,于是乎共所需的最大外力仅仅是 75 公斤。

使所需的作用力减少, 同时这个较小的作用力使所通过的距离增加, 这样的装且被称为力 放大器。

机器装且也可放大速度和距离。

扫帚就是一个速度和距离放大器的例子。

因为它把 在手柄上输入的力和距离在扫帚的民部转变成较小的力和较长的距离。

由于与输入距离的同 样时间里扫帚的尾部走过较大的距离, 因此共速度也就增加厂。

机器装置除了放大力和距离 之外,也能改变运动的方向。

效率和机械效益是用来测定机械装置性能的。

效率定义为输出的相对有用的机械功, 它 以占输入功的百分率来表示。

效 5P 总是要比 100%小,冈为运动零件之间有皮擦损失。

像 刚才所举的那部机器的例子那样,如果某些人把该机器治上斜板,他们可能发现那要花 84 公斤的力。

这 9 公斤的差额就是需去克服滚子和轴承阻力的力。

在这种情况下该机器装置将 具有 89%的效率。

如果他们在没有被子情况下,把冷冻机滑移上斜板,所需的力可能是 215 公斤或更大,那么效率就小于 35%。

理想机械效益是忽略摩擦损失并等于掐入力移动的距 离除以负载移动的有效距离。

作为力放大装置,输入的距离要比负载的距离大,而理想的机 械效益是比 1 要大的。

在承载斜板例子中,该理想机械效益是 4,因为该输入距离是 10 米, (斜板长度)而有救负载移距是 2.5 米(该负载移动的垂直距离)。

斜面就是一个力放大装置。

作为速度放大装置,输入距离是要比负载距离小的,而理想的机械效益亦比 1 要小。

简易改 变运动方向的机器装置具有一个等于 1 的理想机械效益。

其实际机械效益包括了摩擦损失并 等于实际输出力除以实际输入力。

在承载斜板例子中的实际机械效益在有滚子条件下, 大约 是 3.6,无滚子条件下,大约是 1.4。

第 2 课 塑性理论的基本假设 在金属成形中应用塑性理论的目的是要探索金属成形的塑性变形机理。

这样, 调研可提 供以下的分析和 判断:(a)金属的流动性(速度、应变和应变率),(b)温度和热传导,(c)材料强度的局部变化或 流动应力和(d) 应力,成形中的负载、压力和能量。

这样变形机理就可提供决断:金屑如何流动,借助塑性 成形可如何去获得 所希望的几何形状以及用成形方法生产出的零件具有什么样的机械性能。

为了建立金属变形的可控制的数字模型(曲线图形),作出以下几个简化的但是合理的假 设, 1)忽略弹性变形。

然而当必要时,弹性复原(例如,弯曲回弹情况>和加工中的弹性弯 曲(例如,成形加工 精度非常接近公差)定要考虑; 2)作为一种连续体来考虑材料变形(如结晶,而晶间疏松和位错是不加考虑的); 3)单向拉伸或压缩试验与多向变形条件下的流动应力相互有关; 4)各向异性和 Baus chl“Bef 效应忽略不计; 5)体积保持恒定; 6)用简化法来表示摩擦,如用 coulomb7s 定律法或用恒剪切应力法。

这将在后面进行讨 论。

在压缩应力状态下的金属特性更加复杂。

这可以从一金属圆柱休试样在两个模板之间被 压缩时怎样发生变化的分析中可以看得出来。

当工件达到金属的屈服应力的应力状态时, 塑 性交形就开始发生。

当试样高度降低时,试祥随着横截面的增加而内外扩展。

这种塑性变形 在克服工件和模板的两瑞之间的摩擦力中发生。

该金屑变形状态是受到其复杂应力体系所支 配。

这应力体系可从单一的、单向的到三维的即三向发生变化。

有一个由模板施加的应力和 有两个由摩擦反力引起的应力。

如果模板与工件间无摩擦, 工件就在单向压应力下发生屈服, 正像其受到拉仲载荷作用时的情形一样。

而且压缩的屈服应力跟拉仲屈服应力极端一致。

由于摩擦力的存在而改变了这一状况, 故需要更高的应力才能引起屈服。

为了找到拉伸屈服 应力与三向应力状态下产生屈服时的应力值之间的数量关系, 已经做了很多尝试。

对于所有 的金属在三向载荷作用下的各种情况下.包括各种塑性屈服试验情况中均未发现单一的(应 力、应变)关系。

已经存在的若干个建议使用的塑性屈服理论,其中每一种理论只能在一定 的范围内有效。

在考虑使用这些理论之前. 研究三向应力体系并创立既利用数量关系又利用 图解技术的解题方法,那是必要的。

对于 Z 维应力状态,最方便而有效的方法就是利用莫 尔圆,当研究塑性屈服的各种复杂情况时,你可以很容易地运算和进行处理。

第 3 课 有限元优化的应用 在结构日益复杂的情况下,当工程师们工作时,他们需要合理的、可靠的、快速而经济的 设计工具十多年里, 有限元分析法已经成为判别和解决涉及这些复杂设计课题时的最常用方 法。

因为工程个的大多数设计任务那是可定量的, 所以实践上, 为了快速找到一些可供选择的设 计方案。

计算机令繁琐的重复设计过程发生了深刻的变革。

但是,即使是现在,许多工程师 仍然使用人工的试凑法。

这样一种方法使得即使是很简单的设计任务也变得困难, 因为通常 它要花更长的时间,需要广泛的人一机交互配合,且偏于用设计组的经验来设计。

优化设计 是以理论数学的方法为基础, 改进那些对于工程师来说过于复杂的设计, 使其设计过程自动 化。

如果在一部台式计算机平台上能实现自动优化设计,那就可以节省大量的时间和金钱。

优化设计的目的就是要将对象极大化或极小化,例如,重量或基频,主要受到频响和设计参 数方向的约束。

尺寸和(或)结构形状决定着优化设计的方法。

观察一下作为零件优化设计过 程,使它变得更容易理解。

第一步,包括预处理分析和后处理分析,正像惯常使用的有限元分析(FEA)和计算机辅助设 计(CAD)程序应用。

(CAD 的特点在于根据设计参数建立了课题的几何图形)。

第二步,定义优化目标和响应约束。

而最后一步,反复自动调节设计作业。

优化设计程 序将允许工程师们监督该设计步骡和进度,必要时停止设计,改变设计条件和重新开始。

一 项优化设计程序的功力取决于有效的预处理和分析能力。

二维和三维设计的应用既需要自动 进行也需要设计参数的结网性能。

因为在优化循环过程中,课题的几何条件和网格会改变, 所以优化程序必须包含误差估计和自适应控制。

修改、 重配网格和重新估算模式以期获取特定设计目标的实现是以输入初始设计数据开 始的。

接着,是规定合适的公差并形成约束条件以获得最优结果,或最后改进设计,解决问 题。

为了使产品从简单轮廓图形到三维实体模型系统化、系列化,设计者必须广泛接触设计 目标和特性约束条件。

为了易于确定而利用下列参数作为约束和目标函数的附加特性条件, 也格是需要的:重量、体积、位移、应力,应变,频率,翅曲安全系数、温度、温度梯度和 热通量。

此外,工程师们应该能够通过多学科的不同类型的优化分析使多种约束条件结合起来。

例如设计者为了应力分析,可以进行热力分析和加热以变更温度,应可将多种约束条件,诸 如最高温度、最大应力和变形联系在一起进行研究,然后规定一个所希望的基本频率范围。

目标函数代表着整体模式或部分模式。

甚至更重要的是通过说明重量或者成本因索, 就应该 能反映该模式的各个部分的重要性。

当有了其他各种材料, 特别是有了塑料的今天, 人类为什么仍然要使用如此之多的金屑 材料呢?那是有益的吗?通常使用一种材料,是因为它能提供所需的强度,所需要的其他性能 和低廉的费用。

外观也是一个重要因甭。

金属的主要优点是它们所具有的 35 度和韧性。

水 泥可能是比较便宜的,并常用于建筑上,但就强度角度来说,即使是水泥仍然是取决于其内 里的钢筋。

塑料比较轻并且更能抗腐蚀,但它们通常强度不足。

塑料的另一个问题就是 利用之后,怎样处理它们。

金属物俏:常常可以打碎并循环利用,而塑料只能废弃或烧掉。

众所周知,金属在我们的生活中是非常重要的。

金属对于工业而言是有巨大的重要性。

所有 机器和其他工程构造都有金属尽部件, 其中一些还只能 g 金同组成。

在地球上发现的所有元 素中大约三分之二是金属元素。

但是并不是所有的金属都能够用于工业上。

那些金属一一我 们用于工业上的金属·——被称为工程金属。

最重要的工程金属那就是铁 (Fe)。

铁跟碳(c) 和其他元素结合形成合金的那些金属, 尤其他金属发现有更大的用途。

铁与别的某些元素相 结合而组成的金属称为黑色金属; 此外所有其他金届都称为有色金属。

最重要的有色金属是 铜[c M),铝(A1),沿(Pb),锌(zn),锡 Isn)。

但是使用这些有色金周比使用黑龟金属要少得 多,因为黑龟金属便宜得多。

然而,并不是所有金属的强度都高,例如铜和铝都颇为脆弱,但如果将铜、铝混合在一 起时,结果称为铜、铝合金即铝青铜,这铜铝合金比起纯铝来强度要高得多。

合金化是获得 下列所需各种特殊性能的一种重要方法:如强度,韧性,抗磨性,磁性,高电阻率或抗腐蚀 性。

以不同的方法生产不同的合金,但是几乎所有的金属都是以金属矿的形式(铁矿、铜矿 等)被发现的。

矿石是一种由金属与某些杂质相混合而组成的矿物质。

为了用金属矿石来生 产出一种盎屈,我们必须将杂质从金属矿中分离出去,那就要靠冶炼来实现。

提炼、生产和处理金属的种种方法,各个时代都在研究和发展,以满足工程的需要。

这 就意味着存在大量的各种各样的金属和有用的金属物质可供选择利用。

第 5 课 金属和非金属材料 在材料选择时所遇到的最普通的分类问题,大概是这种材料是金属材料还是非金属材 料。

最普通的金属材料是铁,铜,铝,镁,银,钦,铅,锡和锌以及这些金属的合金,例如: 钢,黄铜和青铜。

它们具有金属特性:光泽,热传导性和电传导性,有相应的延展性,而某 些金属还具有良好磁性。

较普遍的非金属有木头,砖,水泥,玻璃,橡胶和塑料。

他们性能 变化很大,但它们通常几乎没有延展性,脆弱,比金属疏松,而且它们不具有导电性、具有 较差的导热性。

虽然两大类材料中, 很可能金属类材料总是更加重要, 但非金属类材料的相对重要性在 迅速增强。

由于新的非金届材料儿乎是在不断地发明创造之中, 这一趋势将确定无疑地继续 下去。

许多情况下,金属和非金属之间的选择是由所需要性能的考虑原则来确定的,两种材 料的性能都能满足需要的时候,总成本就成了决定性因素。

一种材料对于另一种材料常常借助于其物理性质来加以区别,例如颜龟、密度、比热、 热膨胀系数.电、热传导性能,磁性和熔点。

其中某些性能比如电、热传导性、密度,对于 物种的确定的用途来说,在选择材料时,其重要性是摆在首位的。

报述一种材料在机械应用 中的表现的那些性能,对于工程师在设计中选择材料来 说,往往更为重栗。

这些机械性能关系到该材料在工作中对于各种载荷怎样地起作用。

机械性能是材料对所施加的作用力的特性反应(响应)。

这些性能主要归结到五大类:强度、硬度、弹性、延展性和韧性。

L 强度——是材料抵抗外力作用的能力。

升降机的钢丝绳和建筑物的横梁都必须具备这 种性能。

2.硬度——是材料抵抗穿透和磨损的能力。

剪切工具(剪床)必须能抗磨损。

轧钢机上 的金属轧辊必须能抗穿透。

3.弹性——是材料弹回到原有形状位置的能力。

所有的弹性材料都应具备这种性质。

4. 延展性——材料承受永久变形而无型损的能力。

冲压和成形产品必须具备这种性能。

5.韧性——是吸收所施力的机械能的能力。

强度和延展性决定苔材料的韧性。

有轨电车、火车车厢、汽车轴、锤子和类似的产品都 需要有韧性。

塑料具有特烁的性能。

对于某种用途而言,这些性能使得塑料比传统材料更为可取。

如,跟金属相比较,塑料既有优点也有缺点。

金屈易受到天机酸的腐蚀,如硫酸和盐酸。

塑 料能抵抗这些酸的腐蚀,但可被溶 塑料比较轻并且更能抗腐蚀,但它们通常强度不足。

塑料的另一个问题就是利用之后,怎样处理它们。

金属物俏:常常可以打碎并循环利用,而 塑料只能废弃或烧掉。

众所周知,金属在我们的生活中是非常重要的。

金属对于工业而言是 有巨大的重要性。

所有机器和其他工程构造都有金属尽部件,其中一些还只能 g 金同组成。

在地球上发现的所有元素中大约三分之二是金属元素。

但是并不是所有的金属都能够用于工 业上。

那些金属一一我们用于工业上的金属·——被称为工程金属。

最重要的工程金属那就 是铁(Fe)。

铁跟碳(c)和其他元素结合形成合金的那些金属,尤其他金属发现有更大的用途。

铁与别的某些元素相结合而组成的金属称为黑色金属;此外所有其他金届都称为有色金属。

最重要的有色金属是铜[c M),铝(A1),沿(Pb),锌(zn),锡 Isn)。

但是使用这些有色金周比 使用黑龟金属要少得多,因为黑龟金属便宜得多。

然而,并不是所有金属的强度都高,例如铜和铝都颇为脆弱,但如果将铜、铝混合在一 起时,结果称为铜、铝合金即铝青铜,这铜铝合金比起纯铝来强度要高得多。

合金化是获得 下列所需各种特殊性能的一种重要方法:如强度,韧性,抗磨性,磁性,高电阻率或抗腐蚀 性。

以不同的方法生产不同的合金,但是几乎所有的金属都是以金属矿的形式(铁矿、铜矿 等)被发现的。

矿石是一种由金属与某些杂质相混合而组成的矿物质。

为了用金属矿石来生 产出一种盎屈,我们必须将杂质从金属矿中分离出去,那就要靠冶炼来实现。

提炼、生产和 处理金属的种种方法,各个时代都在研究和发展,以满足工程的需要。

这就意味着存在大量 的各种各样的金属和有用的金属物质可供选择利用。

第 5 课 金属和非金属材料 在材料选择时所遇到的最普通的分类问题,大概是这种材料是金属材料还是非金属材 料。

最普通的金属材料是铁,铜,铝,镁,银,钦,铅,锡和锌以及这些金属的合金,例如: 钢,黄铜和青铜。

它们具有金属特性:光泽,热传导性和电传导性,有相应的延展性,而某 些金属还具有良好磁性。

较普遍的非金属有木头,砖,水泥,玻璃,橡胶和塑料。

他们性能 变化很大,但它们通常几乎没有延展性,脆弱,比金属疏松,而且它们不具有导电性、具有 较差的导热性。

虽然两大类材料中, 很可能金属类材料总是更加重要, 但非金属类材料的相对重要性在 迅速增强。

由于新的非金届材料儿乎是在不断地发明创造之中, 这一趋势将确定无疑地继续 下去。

许多情况下,金属和非金属之间的选择是由所需要性能的考虑原则来确定的,两种材 料的性能都能满足需要的时候,总成本就成了决定性因素。

一种材料对于另一种材料常常借助于其物理性质来加以区别,例如颜龟、密度、比热、 热膨胀系数.电、热传导性能,磁性和熔点。

其中某些性能比如电、热传导性、密度,对于 物种的确定的用途来说,在选择材料时,其重要性是摆在首位的。

报述一种材料在机械应用 中的表现的那些性能,对于工程师在设计中选择材料来说,往往更为重栗。

这些机械性能关 系到该材料在工作中对于各种载荷怎样地起作用。

机械性能是材料对所施加的作用力的特性反应(响应)。

这些性能主要归结到五大类:强度、硬度、弹性、延展性和韧性。

L 强度——是材料抵抗外力作用的能力。

升降机的钢丝绳和建筑物的横梁都必须具备这 种性能。

2.硬度——是材料抵抗穿透和磨损的能力。

剪切工具(剪床)必须能抗磨损。

轧钢机上 的金属轧辊必须 能抗穿透。

3.弹性——是材料弹回到原有形状位置的能力。

所有的弹性材料都应具备这种性质。

4. 延展性——材料承受永久变形而无型损的能力。

冲压和成形产品必须具备这种性能。

5.韧性——是吸收所施力的机械能的能力。

强度和延展性决定苔材料的韧性。

有轨电车、火车车厢、汽车轴、锤子和类似的产品都 需要有韧性。

塑料具有特烁的性能。

对于某种用途而言,这些性能使得塑料比传统材料更为可取。

例 如,跟金属相比较,塑料既有优点也有缺点。

金屈易受到天机酸的腐蚀,如硫酸和盐酸。

塑 料能抵抗这些酸的腐蚀,但可被溶刑所溶解或引起变形,例如,溶剂四氯化碳与塑料具有同 样的碳基。

颜色必定只能涂到金属的表面,而它可以服塑料混合为一体。

金属比大多数塑料 刚性要好,而塑料则非常之轻,通常塑料密度在 o.9—1.8 之间。

大多数塑料不易传热导 电。

塑料能缓慢软化,而当其还是在软的状态时,能容易成形。

在某一温度下塑料是处于塑性状态的,这就使塑料具备起道许多其他材料的主要优点。

它容许大量生产单位成本低廉的模制式器件,例如,各种容器。

于此, 若用其他材料则需要大量劳力和往往需要很费钱的加工工艺, 比如, 切割、 成形、 加工、装配和装饰。

塑料器件可能需要与用其他材料, 比如与金属或木材制作的类似的器件加以区别、 这不 仅是由于塑料的性能不同的原因, 也是由于制造塑料产品所用的技术不同所致。

这些技术包 括注塑模制,吹塑摄制.压模,挤压和真空成形等。

对粉末冶金所下的定义是: 粉末冶金是制造金属粉末并将单一的、 混合的或合金化的粉 末通过成形的方法制成产品的技术。

这一制造过程可添加或不添加非金属成份; 可通过加压 或模压成形; 可在压制时同时加热或在制造后再进行加热, 能使金届粉末形成一个粘结牢固 的整体;加热过程中粉末可不熔化,或只有低熔点成分熔化。

首先,必须生产合适的粉末。

尽管理论上可以用粉末冶金的方法制造任何晶体材料,但 在许多情况下, 生产合适的粉末已经带来限制, 或者是因难于获得足够纯度的粉末或者是因 为经济上的原因。

选择和配制好粉末并制造好所要生产产品形状的模具后, 就把粉末模压成符合尺寸和形 状的产品。

应用品体生长中的热效应而生产出均匀的结晶体来。

利用热和压力的各种结合, 某些粉末冶金就是在室温和高压下进行。

然而在稍低于任一 组分的最低熔点的温度下进行粉末冶金,通常紧跟着的就是施于冷压*在模压过程中,可利 用介质的温升,然后是在较高的温度条件下,模压的成形品就从压模中脱出。

在热模压过程 中,同时施加压力以提高最终的粉末冶金的温度。

模具的寿命和失效 正确的选择模具材料和模具的制造技术, 在很大程度上决定着成形模具的使用寿命。

为 着某些原因.模具可能不得不更换。

例如,由于磨损或塑性变形而使尺寸发生改变,表面损 坏、 光洁度降低、 润滑故随和裂纹即破裂。

在热压模撤中, 模具失效的主要模式是腐蚀作用、 热疲劳、机械疲劳和永久性即塑性变形。

腐蚀,通常也叫做模具磨损,实际上模具由于受到压力后模具表面上的材料发生剥落。

变形材料的滑移、模具材料的抗磨性,模具表面温度、模具和材料接触表而的相对滑动速度 以及接触层的性质,都是影响模具磨损的最主要的因素。

热成形加工中会发生热裂效应, 热疲劳都发生在模具模腔的表面。

由于跟热变形材料接 触、就在周期性屈服的模具表而引起了热疲劳。

由于温度梯度的急剧变化,这种接触引起表 面层的膨胀,而且表面层受到风应力的影响。

在温度足够高的时刻,这些压应力可引起表顶 层的破坏。

当模具表面冷却时,可发生反向应力,因而表面层将处于拉应力状态。

这种状态 循环往复将引起形成龟裂的模面,那就是作为识别热裂纹的特征。

模具破裂或产生裂纹是由于机械疲劳,并且是在模具过载和局部应力高等情况下发生 的。

在变形加工过程中,由于加载、减载,模具承受着交变应力作用,这就将引起开裂并发

生重大破坏。

在给定的成形工艺条件下, 模具材料的机械性能对模具寿命和模具的损坏影响很大。

一 般而言,最具影响的性能是取决于加工过程的温度。

这样,用于冷却成形加工工艺的模具材 料与用于热成形加工的材料有着极大的区别。

对于金屑成形加工工艺的小批、单件生产,模具的设计、制造和模具材料的选择是非常 重要的。

为着提供成本合理和具有令人满意的寿命的模具, 必须用合适的模具材料和用现代 的制造方法来制造模具。

成形加工的经济效益常常是取决于模具寿命和所制造的每件模具的 成本,根据上述应用,合适的模具材料的选择取决于以下三方面的因素: (a)与加工工艺本身有关的因素,包括模腔尺寸、所用机器形式和变形速度,毛坯尺寸 和温度,要用的模具温度、润滑、生产串和要生产的零件数量。

机构和机器原理 机构介绍 机构的功用是作为机械作用的一个部分从一个刚体到另一个刚体传送即传递运 动。

一般能用作机构基本零件的机械装置有三种类型: 1.齿轮装置。

那是在回转轴之间进行接触传动的啮合构件。

2.凸轮装置。

把输入构件的均匀运动转换成输出构件的非均匀运动的装置。

3.平面机构和空间机构也是能使一个点或一个刚体产生机械运动的有用装置。

运动链是一个构件系统装置即若干个刚体,它们或者彼此铰接或者互相接触,方 式上是允许它们彼此间产生相对运动。

如果构件中的某一构件被固定而使任何其 他一个构件运动到新的位置将会引起其他各个构件也运动到确定的预期的位置 上的话, 该系统装置就是一个可约束的运动链。

如果构件中的某一构件仍保持固 定而使任一运动到达一新的位置而不会使其他各个构件运动到一个确定的预期 的位置上的话,则该系统装置是一个非约束运动链。

机构或连杆构件是一个可约束的传动链而且是一个从输入到输出以传递运动和 (或)力为目的的机械装置。

连杆机构是由通常被认为是刚体构件或杆组成的, 它们是以销轴铰接的,例如用柱销(圆形的)或棱柱体销轴铰接,以便成形开式 或闭式(回环式)的运动链。

这样的运动链在至少有一个构件被固定的条件下: (1)如果至少有两个构件能保持运动,就变为机构,(2)如果没有一个构件能 够运动,则就成为结构。

换句话说,机构是允许其“刚性构件”之间相对运动, 而结构则不能。

由于连杆机构做成一简单机构而且能设定实现复杂的任务,例如 非线性运动和力的传递运动。

它们在机构学研究中将受到更多的关注。

机构被用于许多许多的机器和装置中。

最简单的封闭式的连杆机构就是四杆机 构,四杆机构有三个运动构件(加上一个固定构件)并且有四个销轴。

连接动力 源的构件即原动件, 而具有一个移动铰和一个固定铰者叫做输入构件。

输出构件 将一个移动铰和另一个固定铰连系起来。

连接构件即浮动构件将两个移动的铰 (回转副)连系起来,因而连接构件就将输入传送到输出。

四杆机构若使一个或几个构件无限长而产生某些特殊的构造。

曲柄滑块(即曲柄 和滑块)机构就是一个四杆机构特例。

其以一个滑块替换一个无限长的输出件。

内燃机就是建立在这一机构基础上。

有着另一种形式的四杆机构,其中滑块是在 一运动的构件上导移运动而不是在一固定构件上。

这些就被称为曲柄滑块机构的 变换,它是其中一个构件(曲柄、连杆或滑块)被固定时形成的。

虽然四杆机构和曲柄滑块机构是非常有用而且在成千上万的应用中都可找到。

但 是我们还看到, 这些连杆机构其性能水平的发挥已经受到限制。

具有更多构件的 连杆机构常常用于更多要求的情况中。

然而可以设想多回环的连杆机构的运动常 常是更为困难的,特别是当其他零件出现在同一图中的时候。

要进行更复杂机构的运动分析:第一步是绘制一等效运动图即示意图。

这示 意图用于电路图解类似的目的, 即仅仅表示机构的主要本质的意图,然而它要体 现影响其运动的关键的尺寸。

运动图可用两种形式中的一种:一是草图(按比例 画出,但放大比例不精确),二是比例准确的运动图(通常用于进一步分析其位 置、位移、速度,加速度,力和扭矩传递等等)。

为了便于参考,对构件进行顺 序编号,(以静止构件编号为 1 开始编写),而回转副则以字母表示。

机构运动分析的第二步: 画一个图解图, 是要确定机构的自由度数。

依据自由度, 可意指需要若干个独立输入的运动的数目, 以确定机构所有的构件相对于地面的 位置。

人们可以想象存在数以千计的不同类型的连杆机构。

你可想象一个袋子包 容大量的连杆机构的组元:二杆组,三杆组,四杆组等等,以及构件,回转副, 移动副,凸轮随动件,齿轮,齿链,链轮,皮带,皮带轮等等。

(球形运动副, 螺旋副以及允许三维相对运动的其他连接尚未包括进去,这里,仅仅讨论平行平 面内的平面运动) 。

而且你可以想象一下把这些组元放在一起而形成的各种类连 杆机构的可能性。

存在如何帮助人们控制所形成这些机构的规律吗?实际上,大 多数机构的任务是要求一个单一的输入被传递到一个单一的输出。

因此单一自由 度的机构是使用最多的一种机构类型。

例如,由直觉即可以看出:四杆机构就是 一个单一自由度的连杆机构。

画运动图和确定机构自由度的过程,就是运动分析和综合过程的第一个阶段。

在 运动分析中,根据机构的几何形状加上可能知道的其特性(如输入角、速度,角 加速度等)来研究确定具体的机构。

另一方面,运动综合则是设计一个机构以完 成一个所要求的任务的过程。

于此,选择新机构的类型和尺寸是运动综合的一个 部分。

设想相对运动的能力, 能推想出之所以这样设计一个机构的原因和对一个 具体设计进行改进的能力是一个成功的机构学家的标志。

虽然这些能力来自先天 的创造性,然而更多的是因为掌握了从实践中提高的技术。

运动分析 最简单最有用的机构之一是四杆机构。

以下论述中的大部分内容集中讨论连杆机 构上,而该程序也适用于更复杂的连杆机构。

我们已经知道四杆机构具有一个自由度。

关于四杆机构,有没有要知道的有用的 更多内容呢?的确是有的! 这些包括格拉肖夫准则, 变换的概念, 死点的位置 (分 歧点),分支机构,传动角,和他们的运动特征,包括位置,速度和加速度。

四杆机构可具有一种称作曲柄摇杆机构的形式, 一种双摇杆机构, 一种双曲柄 (拉 杆)机构,致于称作哪一种形式的机构,取决于跟机架(固定构件)相连接的两 杆的运动范围。

曲柄摇杆机构的输入构件,曲柄可旋转通过 360°并连续转动, 而输出构件仅仅作摇动(即摇摆的杆件)。

作为一个特例,在平行四杆机构中, 输入杆的长度等于输出杆的长度,连接杆的长度和固定杆(机架)的长度,也是 相等的。

其输入和输出都可以作整周转动或者转换成称作反平行四边形机构的交 叉结构。

格拉肖夫准则(定理)表明:如果四杆机构中,任意两杆之间能作连续

相对转动, 那么, 其最长杆长度与最短杆长度之和就小于或等于其余两杆长度之 和。

应该注意:相同的四杆机构,可有不同的形式,这取决于哪一根杆被规定作为机 架(即作固定杆)。

运动变换的过程就是固定机构传动链中的不同的杆件以产生 不同的机构运动过程。

除了具备关于构件回转范围的知识之外,还要具备如何使 机构在制造之前就能“运转”的良好措施,那将是很有用的。

哈登伯格 (Hartenberg)说到:“运转”是一个术语,其意义是传给输出构件的运动的有 效性。

它意味着运转平稳, 其中能在输出构件中产生一个力或扭矩的最大分力是 有效的。

虽然最终的输出力或扭矩不仅是连杆几何图形的函数,而且一般也是动 力或惯性力的结果, 那常常是大到如静态力的几倍。

为了分析低速运转或为了易 于获得如何能使任一机构“运转”的指数,传动角的概念是非常有用的。

在机构 运动期间,传动角的值在改变。

传动角 0°可发生在特殊位置上。

在此特殊位置 上输出杆将不运动而与施加到输入杆上的力多大无关。

事实上,由于运动副摩擦 的影响,一般根据实际经验,用比规定值大的传动角去设计机构。

衡量连杆机构 传递运动能力的矩阵基础的定义已经研究出来。

一个决定性因素的值(它含有对 于某个给定机构图形, 位置的输出运动变量对输入变量的导数)是该连杆机构在 具体位置中的可动性的一个尺度。

如果机构具有一个自由度 (例如四杆机构) , 则规定的一个位置参数, 如输入角, 就将完全确定该机构休止的位置(忽视分支机构的可能性)。

我们可研究一个关 于四杆机构构件绝对角位置的分析表达式。

当分析若干位置和(或)若干不同机 构时候, 这将是比几何图形分析程序要有用得多,因为该表达式将使自动化计算 易于编程。

实现机构速度分析的相对速度法即速度多边形是几种有效的方法之 一。

这端(顶)点代表着机构上所有的点,具有零速度。

从该点到速度多边形上 的各点画的线代表着该机构上相应各点的绝对速度。

一根线连接速度多边形上的 任意两点就代表着作为该机构上两个对应的点的相对速度。

另外的方法就是瞬时中心法, 即瞬心法,该方法是非常有用的而且常常是在复杂 连杆机构分析时较快的方法。

瞬心是一个点,该点在那一瞬间,机构上的两构件 之间不存在相对运动。

为了找出已知机构某些瞬心的位置,肯尼迪(Kennedy) 三中心理论就非常有用。

它是说:彼此相对运动的三个物体的三个瞬心必定是在 一直线上。

机构各构件的加速度是令人感兴趣的,因为它影响惯性力,继而影响机器零件的 应力、轴承载荷、振动和噪音。

由于最终的目的是机器和机构惯性力的分析,所 有加速度的各分量都应一次性地画在同一坐标系中——机构的固定构件的惯性 坐标系中表示出来。

应注意的是: 相对于固定回转副的回转刚体上的一点加速度分量通常有两个。

一 个分力方向切于该点的轨迹, 其指向与该物体的角加速度方向相同,并被称为切 向加速度。

它的存在完全是由于角速度的变化率引起的。

另一个分量,总是指向物体的回转中心,被称为标准的向心加速度,这个分量由 于速度矢量的方向发生改变而存在。

运动的综合 机构是形成许多机械装置的基本几何结构单元,这些机械装置包括自动包装机、 打印机、机械玩具、纺织机械和其他机械等。

典型的机构要设计成使刚性构件相 对基准构件产生所希望的运动。

机构的运动设计即运动的综合,第一步常常是先

设计整部机器。

当考虑受力时,要提出动力学方面的问题,轴承的荷载、应力、 润滑等类似的问题,而较大的问题是机器结构问题。

运动学家把运动学定义为“研究机构的运动和创建机构的方法”。

这个定义的第 一部分就涉及运动学分析。

已知一个机构,其构成的运动特性将由运动学分析来 确定。

叙述运动分析的任务包含机构的主要尺寸、构件间的相互连结和输入运动 的技术特性或驱动方法。

目的是要找出位移、速度、加速度、冲击或跳动(二阶 加速度) , 和可能发生的各构件的高阶加速度以及所描述径迹和由某些构件来实 现的运动。

定义的第二部分可用以下两方面来解释: 1.研究借助机构来产生给定运动的方法 2.研究建造能产生给定运动机构的方法,在两个方案中,运动是给定的而机构 是创建的。

这就是运动综合的本质。

这样运动综合涉及到为给定性能的机构的系 统设计。

运动综合方面又可归结为以下两类: 1.类型综合。

规定所要求的性能,怎样一种类型的机构才是合适的?(齿轮系, 连杆机构?还是凸轮机构?) 而机构应具有多少构件?需要多少个自由度?怎样 的轮廓结构才是所希望的?等等。

关于杆件数目和自由度的考虑通常被认为是类 型综合中被称作为数量综合的一个分支领域。

2.尺寸综合。

运动综合的第二个主要类型是通过目标法来确定的最佳方法。

尺 寸综合试图确定机构的重要尺寸和起动位置, 该机构是为着实现规定的任务和预 期的性能而事先设想的。

所谓重要的尺寸意思是指关于两杆、三杆等的长度或杆间距离,构件数和轴线间 的角度,凸轮轮廓尺寸,凸轮随动件的直径,偏心距,齿轮配额等等。

预想机构 类型可能是曲柄滑块机构、四杆机构,带盘型从动件的凸轮机构,或者是以拓扑 学方法而非因次分析法所确定的具有某种结构形状更为复杂的连杆机构。

对于运 动综合,惯例上有三个任务:函数生成,轨迹生成和运动生成。

在函数生成机构中输入和输出构件的转动或移动必须是相互关联的。

对于一个任 意函数 y=f(x),一个运动综合的任务可能是设计一个连杆机构使输入和输出 建立起关系以便使得在 xo<x<xn-1 的范围内输入按 x 运动, 而输出按 y=f (x) 运动。

在输入和输出件回转运动情况下, 转角 φ 和 φ 分别是 x 和 y 的线性模拟。

当输入件回转到一个独立 x 值时,在一个“黑箱”的机构中,使输出构件转到相 对应的由函数 y=f(x)决定的数值上。

这可被认为是机械模拟计算机的最简单 的情形。

各种不同的机构都可以包含在这个“黑箱”内,然而对于任意函数的无 误差生成,四杆机构是无能为力的,仅仅可能在有限精确度内与之相匹配。

它广 泛用于工业上,因为四杆机构在构建和维修上都是简单的。

在轨迹生成机构中, 在“浮动杆”上一个点要描画一条相对于一个固定坐标系确 定的轨迹。

如果该轨迹点是既要与时间相关又要与位置相关,该任务被称之为预 定周期的轨迹生成。

轨迹生成机构的一个例子就是设计来投掷棒球或网球的四杆 机构。

在这种情况下,点 P 的轨迹将是这样:在预定的位置捡起一个球,并在预 定的时间周期内沿着预定的径迹把球传送出去,能达到合适的速度和方向。

机械装置设计中有着许多情形,在这些情形中既要导引刚体通过一系列规定的、 受限制的独立位置, 又要在减少受限制而且独立的位置的数目时,对运动体的速 度和(或)加速度加以约束,那是必要的。

运动生成或刚体导引机构要求:一个 完整的物体要被导引通过一预定的运动序列。

作为被导引的物体通常是“浮动构 件”的一部分, 那不仅是预定点 P 的轨迹,也是通过该点并嵌入该物体内的线的 转动。

例如,该线可能代表自动化机械中的一个载体件,那是在载体件上的一个

点具有一个预定的轨迹而该载体件又具有一个预定的角度方位。

预定方式装料机 的吊斗的运动是运动生成机构的另一个例子。

吊斗端的轨迹是有极限的。

因为其 端口必须实现挖掘的运动轨迹, 紧跟着要实现提升和倾泻的轨迹。

吊斗的角度方 位对保证斗中物料从正确的位置倾泻(倒)同样是重要的。

凸轮和齿轮 凸轮装置是把一种运动改变成另一种运动的方便装置。

这种机器零件具有曲面或 槽面,该曲面或槽面与从动件相配合并将运动传给从动件。

凸轮的运动(通常是 转动)被传递给从动件作摇动或移动,或两者均有。

由于各种各样的几何体和大 量的凸轮与从动件相结合, 因此凸轮是一种极多功能的万用的机械零件。

虽然凸 轮和从动件可以为运动、 轨迹和功能生成而设计,但其主要是用于利用凸轮和从 动件作为功能生成构件。

根据凸轮形状,最普遍的凸轮种类是:盘形传动凸轮(两维的,即平面的)和圆 柱形凸轮(三维的,即空间的)机构。

从动件可以用几个方法分类:根据从动件 的运动,例如移动或摇动来分类,根据平移式(直线)从动件运动是沿径向的还 是从凸轮轴中心偏心的和根据从动件接触面的形状(比如平面、辊子、点——刀 尖式,球面,平面曲线或空间曲面)。

对于一个对心直动滚子从动件盘形凸轮, 可画出的与凸轮表面相切且与轮轴同心 的最小圆是基圆。

随动件的点就是产生节线的辊子中心的点。

压力角就是辊中心 轨迹方向线和通过辊子中心的节线的法线之间的夹角而且是传动角的余角。

忽略 摩擦影响, 这法线方向跟凸轮与从动件之间接触力方向是重合一致的。

像在一连 杆机构中, 压力角在循环运转过程中变化且是凸轮把运动作用力传递到从动件去 的一种量度。

大压力角将产生施加到从动件杆上的侧向力,因摩擦力存在,那将 势必把从动件限制在导槽中。

在自动化机械中的许多应用需要间歇运动。

一个典 型的例子将要求一个含有上升一停歇一返回和可能另一个停歇的周期, 每阶段经 过一个指定的角度, 伴随着一个所要求的从动件的位移,这个位移以厘米或度来 度量。

设计者的工作就是相应地设计出该凸轮。

首先要做的决策就是要选择凸轮 从动件的类型。

规定的应用可能要求凸轮和从动件相结合。

转化为决策的某些因 素有:几何形状条件,动力条件,环境条件和经济因素。

一旦凸轮与从动件运动 副类型被选定, 则从动件运动就必定选定。

因此, 速度、 加速度和在某些情况下, 从动件位移的进一步的方案实属极端重要。

齿轮是借助于轮齿成功啮合来传递运动的机器零件。

齿轮从一根回转轴到另一回 转轴传递运动或传递运动到一传动齿条。

多数应用中都以恒定角速比(或常定扭 矩比)而存在。

恒定角速比应用中必定是轴向传动。

在各种各样有用的齿轮类型 基础上, 输入轴和输出轴需要在一直线上或需要互相平行都不受什么限制。

由于 使用非圆齿轮,非线性角速比也是很有用的。

为了保持恒定的角速度,各个齿轮 齿廓必须服从齿轮啮合的基本规律:为了一对齿能传递恒定角速比,他们接触齿 廓的形状必须是要这样:公法线通过两齿轮中心连线上的固定点。

满足啮合基本规律的两啮合齿廓被称为共轭齿廓。

尽管有着许多满足相啮合齿的 可能齿形能被设计出来,以满足基本啮合规律,但一般仅有两种在使用:摆线齿 廓和渐开线齿廓。

渐开线具有若干重要的优点:它易于加工制造和一对渐开线齿 轮之间的中心距可以变化而不改变速比,当使用渐开线齿廓时,可不要求精密的 轴间公差。

有几种标准齿轮可供选用。

为了在平行轴条件下应用,通常使用直齿圆柱齿轮, 平行轴斜齿轮或人字齿齿轮。

在相交轴的情况下使用直齿锥齿轮或螺旋齿轮。

于非相交轴和非平行轴齿轮传动,交错轴螺旋齿轮,蜗杆蜗轮,端面齿轮、斜齿 圆锥齿轮或准双曲面齿轮将被选用。

对于直齿圆柱齿轮,相啮合齿轮的节圆是彼 此相切的。

他们互相滚动而无滑动。

齿顶高是轮齿伸出超过节圆的高度(也是节 圆和齿顶圆之间在径向的距离)。

顶隙是一个给定齿的齿根高(在节圆以下的齿 高)大于与它相啮合的齿轮的齿顶高的量(差值)。

齿厚是沿着节圆圆弧上跨齿 的距离,而齿间距(齿槽 S)是沿着节圆圆弧上相邻两齿间的空间距离。

而齿侧 间隙是在节圆上的齿槽宽度大于其相啮合齿轮在节圆上的齿厚的差值。

螺纹件、紧固件和联接件 固紧和联接零件的典型方法包括利用诸如螺栓、螺帽、有头螺钉、定位螺钉、铆 钉、锁紧装置和键。

零件也可以用熔焊、铜焊和夹紧连接。

在工程图学和金属加 工工艺研究中常常包括关于各种连接方法的说明,在工程上对此很感兴趣的,求 知欲强的任何人自然会获得关于固紧方法上良好的基础知识。

如果让一个穿制服的人去选择他能想象的机械设计方面最枯燥最不感兴趣的学 科的话,那么他就会选择紧固件学科,即螺栓和螺帽。

事实上,术语“螺栓和螺 帽”是与艰苦、单调的工作同义。

但是乏味的工作总是需要的。

人们严肃设想能 有一群螺栓螺帽制造者组成一个协会并在一起召开年会吗?那样的话, 还有什么 学科不能让人感兴趣呢? 大型喷气发动机客机像波音 747 和洛希德 1011,需要 250 万个紧固件,其中一 些每个要花数美元。

例如波音 747,大约需要装 70000 个钛合金紧固件,全部大 约要花 150000 美元;400000 个具有精密公差的其他紧固件,大约要花 250000 美元;和 30000 个挤压用铆钉,价值每个 50 美分。

为了保持低成本,波音和洛 希德和他们的工程承包人常常重新审查紧固件的设计、安装技术和加工工具。

节 省设计和加工工具费用将找到一个预备市场, 那将像 Jumbo 喷气发动机增值那样 而增长价值。

紧固件是根据计划并以如何使用他们来命名的, 而不是根据其在具体例子中实际 的应用。

如果记住了这个基本事实,就将不难区别螺钉和螺栓。

如果所设计的产 品其主要目的是把它装入到已攻丝的螺纹孔中,那就是螺钉。

这样螺钉是要在螺 钉头上施加扭矩来旋紧的。

如果所设计的产品打算跟螺母配合使用, 那就是螺栓。

螺栓是靠在螺母上施加扭矩来旋紧的。

双头螺栓就像刻了螺纹的杆,一端旋入螺 纹孔中,另一端再装上螺帽,那就是确定产品名称的意义,并不是其实际使用。

这样, 在各种场合用钻头去钻孔穿过两块钢板,人们就会用螺栓和螺帽来连接它 们, 这可能是人们所希望的。

有四种形式的螺钉头, 最普遍使用四种带帽螺钉是: 六角头螺钉,槽头螺钉,平头螺钉和内六角沉头螺钉。

当想要一个可以被拆开又不破坏被联接零件的联接时, 而且这个联接又要有足够 的强度以承受外拉力和剪力或这两种力的结合, 使用淬火垫圈的简单螺栓联结是 一个很好的方法。

在这种连接中,首先把螺栓上紧以产生一预紧载荷初拉力,而 后施加外拉力载荷和剪切载荷。

预载荷的作用是使被联接零件处于压应力状态以 便更好地抵抗剪切载荷。

螺栓预加载荷的重要性不能被过高地估计。

较高预载荷 能提高螺栓联结的抗疲劳能力和改善锁紧作用。

已经知到:高预载荷在重要的螺栓联接中是非常希望的。

下一步我们必须考虑, 当要装配零件时,实际研制预载的保险的办法。

如果具有横截面积为 A 的螺栓总长度为 L,当它被装配时,实际上是可以用千分 表来测量的。

由于预载力 F 而使螺栓伸长为 d,d 可以利用公式 d=FL/AE 来计算。

式中 E 是螺栓材料的弹性模量。

那么简便地旋紧螺母直至使螺栓伸长达到 d。

这 就保证了所希望的预紧载荷已经达到。

然而螺钉的伸长通常是不可能被测量的。

因为螺钉端部可能是盲孔。

在许多情况 下,去测量螺栓的伸长也是不实际的。

在这样情况下,要求能产生具体预载荷的 扭矩扳手必须加以测定。

因为扭矩扳手,气动冲击扳手,或螺帽旋动圈数扳手等 方法,可能被使用。

减(耐)摩擦轴承 减摩擦(滚动)轴承这个术语被用于描述一类轴承,其主要载荷是通过滚动接触 而不是滑动接触的元件传递的。

在滚动轴承中起动摩擦和运行摩擦大体上是相同 的,有关摩擦的有效载荷、速度和温度变化是小的。

把滚动轴承说是“减摩擦轴 承”可能是错的, 因为某些轴承的摩擦不存在,但是这一术语已普遍地彻底地用 于工业上了。

从机械设计者的观点出发:研究减摩擦轴承当与所研究的课题相比 较时, 可提供几方面的思考。

减摩擦轴承方面的专家面临着设计一组组成滚动轴 承的元件, 这些元件必须设计得能装入所规定的尺寸空间,它们必须设计成能承 受具有某种特性的载荷而最后这些元件必须设计成当规定条件下运转时具有令 人满意的寿命。

因此轴承专家必须考虑这些事项:破坏荷载、摩擦力、热、抗腐 蚀、运动学问题,材料性质、润滑、加工公差、装配、使用和费用。

从所有这些 因素的考虑出发, 在判断中他要达到一种妥协方案。

这一方案就是所陈述问题的 最佳答案。

减摩擦轴承制造者已经做出了有用的几乎是无数规格和形式的滚动轴承。

他们已 经将这些规格和类型连同所建议的载荷和速度一起在手册中列表显示。

这样机械 设计专家的任务就不是如何去设计滚动轴承而是如何去选择滚动轴承的问题了。

然而我们不能如此简单地讨论这一课题。

至少,简短地研讨减摩擦轴承的内容应 该是关于机械设计文献的一部分,进而,如果我们考察过多种机械元件,例如齿 轮、 轴承、 紧固件、 离合器和类似元件, 减摩擦轴承代表着关于机械寿命精确度, 荷载能力和可靠性的完美的顶峰,那可能就是真的了。

这完美程度未曾有过靠偶 然的因素来实现。

那是一个最佳工程实践的例子, 并可将所掌握知识在别处运用。

制造出的轴承承受纯径向载荷、 纯轴向载荷或者承担上述二者相结合的载荷。

球 轴承的术语在图 1 中有说明(在这未表示出来),该图表示了轴承的四个主要零 件。

这些零件就是外圈、内圈、钢球即滚动元件,和分隔器。

在便宜的轴承中分 隔器是被省略的,但它具有重要的分隔钢球的作用,因之将不会发生擦伤接触。

单列深沟轴承将承受径向载荷和一些轴向载荷。

靠将内圈移偏到一定位置,然后 将钢球塞入沟槽中,加载后钢球被分开,而分隔器是后来再装配上去的。

利用内外圈上的装填缺口,能让较多的钢球被填塞进去,这样来增加承载能力。

然而要注意减小轴向载荷, 因为当轴向的载荷出现在钢球正对准圈上缺口时,钢 球将发生振摆擦伤,以致跳出。

角接触轴承会产生较大的轴向推力。

所有这些轴承都可以在一边或两边用挡板防 护。

这些挡板并不是完全密闭的但对灰尘污物提供防护措施。

许多轴承制造时在 一端或两端予以密封。

当两端都进行密封时,轴承在制造厂就已润滑。

尽管密闭 轴承假定为了提高寿命已被润滑过,但有时还是要规定润滑的方法。

单列轴承会经受小量的轴向偏移或挠曲,但这里是个严重的问题,可能要用自动 调心轴承。

双列轴承做成多种类型和规格。

虽然双列轴承一般需要较少的零件, 占有较小的空间,但为了同样的使用目的,有时两个单列轴承一起使用。

大量的标准的滚子轴承也是很有用的。

圆柱滚子轴承比同样规格的球轴承将承受 较大的载荷,因为有较大的接触面。

然而他们也有缺点,那就是其滚道和滚子几 乎都要求有精密的几何形状。

圆形滚子推力轴承、滚针轴承,圆锥滚子轴承各自 都用于不同的用途。

当减摩擦轴承中的钢球或滚子进入载荷区中滚动时,在内圈、滚动元件和外圈上 产生 Hertzian 应力,因为接触元件在轴向的曲率与径向的曲率是不同的。

为了 计算这些应力的公式比起 Hertzian 方程要复杂得多。

如果轴承清洁并得到合适 的润滑和安装, 对灰尘和污物入口处作了密封,并在这种状况下还作了维护且在 合理的温度下运转, 那么金属的疲劳将仅仅是由于受到损坏时才会发生。

由于这 应力的作用将是数以万计,因此,轴承寿命这术语就非常普遍地使用。

在疲劳损伤首次发生之前, 单个轴承的寿命是以轴承运转的总转数来定义或以轴 承在给定的常速下运转的小时数来定义。

当然疲劳具有学上的本质意义,因 此如果试验大量的轴承, 某些离中趋势是可以预料到的。

一组看起来相同的球轴 承的额定寿命被定义为: 其百分之九十的轴承在没有出现疲劳损伤前能够完成或 者超额完成运行的转数,或当这组轴承以某个给定的恒定速度运行时的小时数。

减摩轴承在大量的机械产品中使用, 例如玩具、 家居用品, 制冷设备、 辊子底架、 车库门、卡车、工业机械、牙科设备和引导导弹发射的装置等等。

这些应用中的 某些用途需要精密轴承, 但对于其他场合,由于使用精密轴承成本高而被禁止使 用。

为了识别各种各样类型的轴承的需要,AFBMA 决定组建一些关于建立轴承公差标 准的下属委员会。

AFBMA——耐摩轴承厂商协会(美国) 斜齿轮、蜗杆蜗轮和锥齿轮 在直齿圆柱齿轮的受力分析中,是假定各力作用在单一平面的。

在这一课中,我 们将研究作用力具有三维坐标的齿轮。

因此,在斜齿轮的情况下,其齿向是不平 行于回转轴线的。

而在锥齿轮的情况中各回转轴线互相不平行。

像我们将要讨论 的那样,尚有其他道理需要学习、掌握。

斜齿轮用于传递平行轴之间的运动。

倾斜角度每个齿轮都一样,但一个必须右旋 斜齿,而另一个必须是左旋斜齿。

齿的形状是一渐开线螺旋面。

如果一张被剪成 平行四边形(矩形)的纸张包围在齿轮圆柱体上,纸上印出齿的角刃边就变成斜 线。

如果我展开这张纸,在斜角刃边上的每一个点就发生一渐开线曲线。

直齿圆柱齿轮轮齿的初始接触处是跨过整个齿面而伸展开来的线。

斜齿轮轮齿的 初始接触是一点,当齿进入更多的啮合时,它就变成线。

在直齿圆柱齿轮中,接 触线是平行于回转轴线的。

在斜齿轮中,该线是跨过齿面的对角线。

它是轮齿逐 渐进行啮合并平稳地从一个齿到另一个齿传递运动, 那样就使斜齿轮具有高速重 载下平稳传递运动的能力。

斜齿轮使轴的轴承承受径向和轴向力。

当轴向推力变 得大了或由于别的原因而产生某些影响时, 那就可以使用人字齿轮。

双斜齿轮 (人 字齿轮) 是与反向的并排地装在同一轴上的两个斜齿轮等效。

他们产生相反的轴 向推力作用, 这样就消除了轴向推力。

当两个或更多的单向齿斜齿轮被装在同一 轴上时,齿轮的齿向应作选择,以便产生最小的轴向推力。

蜗轮与交错轴斜齿轮相似。

小齿轮即蜗杆具有较小的齿数,通常是一到四齿,由 于它们完全缠绕在节圆柱上, 因此它们又被称为螺纹齿。

与其相配的齿轮叫做蜗 轮, 蜗轮不是真正的斜齿轮。

蜗杆和蜗轮通常是用于向垂直相交轴之间的传动提 供大的角速度减速比。

蜗轮不是斜齿轮,因为其齿顶面做成中凹形状以适配蜗杆

曲率, 目的是要形成线接触而不是点接触。

然而蜗杆蜗轮传动机构中存在齿间有 较大滑移速度的缺点,正像交错轴斜齿轮那样。

蜗杆蜗轮机构有单包围和双包围机构。

单包围机构就是蜗轮包裹着蜗杆或部分地 包围着蜗杆的一种机构。

当然,如果每个构件各自局部地包围着对方的蜗轮机构 就是双包围蜗轮蜗杆机构。

这两者之间的重要区别是,在双包围蜗轮组的轮齿间 有面接触, 而在单包围蜗轮组的轮齿间只有线接触。

一个装置中的蜗杆和蜗轮正 像交错轴斜齿轮那样具有相同的齿向,但是其斜齿齿角的角度是极不相同的。

蜗 杆上的齿斜角度通常很大,而蜗轮上的则极小。

因此惯常规定蜗杆的导角,那就 是蜗杆齿斜角的余角;也规定了蜗轮上的齿斜角,该两角之和就等于 90°的轴 线交角。

当齿轮要用来传递相交轴之间的运动时,就需要某种形式的锥齿轮。

虽然锥齿轮 通常制造成能构成 90°轴交角,但它们也可产生任何角度的轴交角。

轮齿可以 铸出、 铣制或滚切加工。

仅就滚齿而言就可达一级精度。

在典型的锥齿轮安装中, 其中一个锥齿轮常常装于支承的外侧。

这意味着轴的挠曲情况更加明显而使在轮 齿接触上具有更大的影响。

另外一个难题, 发生在难于预示锥齿轮轮齿上的应力,实际上是由于轮齿被加工 成锥状造成的。

直齿锥齿轮易于设计且制造简单,如果他们安装的精密而确定,在运转中会产生 良好效果。

然而在直齿圆柱齿轮情况下,在节线速度较高时,他们将发出噪音。

在这些情况下,通常设计使用螺旋锥齿轮,实践证明是切实可行的,那是和配对 斜齿轮很相似的配对锥齿轮。

当在斜齿轮情况下,螺旋锥齿轮比直齿轮能产生平 稳得多的啮合作用, 因此碰到高速运转的场合那是很有用的。

当在汽车的各种不 同用途中,有一个带偏心轴的类似锥齿轮的机构,那是常常所希望的。

这样的齿 轮机构叫做准双曲面齿轮机构, 因为他们的节面是双曲回转面。

这种齿轮之间的 轮齿作用是沿着一根直线上产生滚动与滑动相结合的运动并和蜗轮蜗杆的轮齿 作用有着更多的共同之处。

22 课 轴、离合器和制动器 轴是一转动或静止杆件。

通常有圆形横截面。

在轴上安装像齿轮、 皮带轮、 飞轮、 曲柄、链轮和其他动力传递零件。

轴能够承受弯曲,拉伸,压缩或扭转载荷,这 些力相结合时, 人们期望找到静强度和疲劳强度作为设计的重要依据。

因为单根 轴可以承受静应力,变应力和交变应力,所有的应力作用都是同时发生的。

“轴”这个词包含着多种含义,例如心轴和主轴。

心轴也是轴,既可旋转也可以 静止的轴,但不承受扭转载荷。

短的转动轴常常被称为主轴。

虽然来自 M.H.G 方法在设计轴中难于应用,但它可能用来准确预示实际失效。

这样, 它是一个检验已经设计好了的轴的或者发现具体轴在运转中发生损坏原因 的好方法。

进而有着大量的关于轴设计的问题, 其中由于别的考虑例如刚度考虑, 尺寸已得到较好的限制。

设计者去寻找关于圆角尺寸、 热处理、表面光洁度和是否不需要进行喷丸处理等 资料,目的是要实现所要求的寿命和可靠性,那才是真正的唯一的需要。

由于他们的功能相似, 在这课中将离合器和制动器一起处理。

简化摩擦离合器或 制动器的动力学表达式中,各自以角速度 ω 1 和 ω 2 运动的两个转动惯量 I1 和 I2, 在制动器情况下其中之一可能是零,由于接上离合器或制动器而最终要导致 同样的速度。

因为两个构件开始以不同速度运转而使打滑发生了,并且在作用过 程中能量散失, 结果导致温升。

在分析这些装置的性能时, 我们应注意到作用力、

传递的扭矩、散失的能量和温升。

所传递的扭矩关系到作用力、摩擦系数和离合 器或制动器的几何状况。

这是一个静力学问题。

这个问题将必须对每个几何结构 形状分别进行研究。

然而温升与能量损失有关,研究温升可能与制动器或离合器 的类型无关。

因为几何形状的重要性是散热表面。

各种各样的离合器和制动器可 作如下分类: 1.轮缘式内膨胀制动块; 2.轮缘式外接触制动块; 3.条带式; 4.盘型或轴向式; 5.圆锥型; 6.混合式。

分析摩擦离合器和制动器的各种形式都应用一般的同样的程序, 下面的步骤是必 需的: 1.假定或确定摩擦表面上压力分布; 2.找出最大压力和任一点处压力之间的关系; 3.应用静平衡条件去找寻(a)作用力;(b)扭矩;(c)支反力。

混合式离合器包括几个类型,例如强制接触离合器,超载释放保护离合器,超越 离合器,磁液离合器等等。

强制接触离合器由一个变位杆和两个夹爪组成。

各种强制接触离合器之间最大的 区别与夹爪的设计有关。

为了在接合过程中给变换作用予较长时间周期,夹爪可 以是棘轮式的,螺旋形或齿形的。

有时使用许多齿或夹爪。

他们可能在圆周面上 加工齿,以便他们以圆柱周向配合来结合或者在配合元件的端面上加工齿来结 合。

虽然强制离合器不像摩擦接触离合器用得那么广泛,但它们确实有很重要的应 用。

该离合器需要同步操作。

装置, 例如线性驱动装置或电机操作螺杆驱动器必须运行到一定的限度然后停顿 下来。

为着这些用途就需要超载释放保护离合器。

这些离合器通常用弹簧加载, 以使得在达到预定的力矩时释放。

当到达超载点时听到的“咔嚓”声就被认定为 是所希望的信号声。

超越离合器或连轴器允许机器的被动构件“空转”或“超越”, 因为主动驱动件 停顿了或者因为另一个动力源使被动构件增加了速度。

这种离合器通常使用装在 外套筒和内轴件之间的滚子或滚珠。

该内轴件,在它的周边加工了数个平面。

驱 动作用是靠在套筒和平面之间楔入的滚子来获得。

因此该离合器与具有一定数量 齿的棘轮棘爪机构等效。

磁液离合器或制动器相对来说是一个新的发展,它们具有两平行的磁极板。

这些 磁极板之间有磁粉混合物润滑。

电磁线圈被装入磁路中的某处。

借助激励该线圈, 磁液混合物的剪切强度可被精确地控制。

这样从充分滑移到完全锁住的任何状态 都可以获得。

第三章 机床 23 课 机床基础 许多情况下, 初步进行成型加工出来的工件必须在尺寸和表面光洁度方面进一步 桔整,以满足它们的设 计技术要求。

为了满足精密的公差,需要从工件上去掉小量材料。

通常机床就是 用于这种加工的设备。

在美国, 材料切削业是一个很大的企业一一费用每年超过 36×109 美元,包 括材料,劳动力,管理贸,机 床装运费等所花的费用。

出于 60%机械和工业工程以及技术等级评定工作都跟 机械加工工业有某些关系, 或者通过买卖、设计或者机器车间巾操作或在有关工业企业中加工,因此,对于 工程专业学生来说,在他的学 习计划中集中一段时间去学习研究材料切削和机床,那是个好方法。

机床通过切削工具去使工件成型以达到所需的尺寸提供了手段。

机床通过其 基础构件的功能作用,以控 制相互关系方式支持、夹紧工具和工件,现将基本部件列举如下: a)床身,构架即机架。

这是一个主要部件,该部件为主轴、拖板箱等提供一 个基础和连接中介,在负载作 用下,它必须使变形和振动保持最小。

b)拖扳箱和导轨。

机床部件(如拖板箱)的移动,通常是在精确的导轨面约束 下靠直线运动来实现。

c)主袖和轴承。

角位移是围统一个旋转轴线发生的,该轴线的位置必须在机 床中极端精确的限度内保 持恒定,而且是靠精密的主轴和轴承来提供保证。

d)动力装置。

电动机是为机床所普遍采用的动力装置。

通过对各个电机的合 适定位 装置减少到最少。

e)传动连杆机构。

连杆机构是个通用术语,用来代表机械、液压、气动或电动机 构的角位移和线性位移相关联。

加工工艺有两个主要组成部分: a)粗加工工艺。

租加工,金属切除率高,因而往往切削力也大,但所要求的 尺寸精度低。

b)捎加工工艺。

相加工,金属切除率低,因面往往切削力也小,但所要求的 尺寸精度和表面光洁度高。

由此可见,静载荷和动载荷,例如由不平衡的砂轮引起的动载荷,在棺加工 中比租加工中有着更为重要 的意义。

任何加工过程所获得的精度通常将受到由于力的作用引起发生的变形量 的影响。

机床座架一般是用铸铁制造的,然而有些也可能用铸钢或中碳钢来制造。

选 用铸铁是因为它便宜,刚性 好,受压强度高,并且有减弱机床操作中产生的振动的能力。

为了避免床身铸件 硕大断面,精心地设计筋条构 架以便提供最大的抗弯曲和抗扭转应力的能力。

筋条的两种基本类型是:箱型结 构和片状斜支撑式。

箱型结 构便于生产, 箱壁上有孔口便于使型芯定位和取出。

片状斜支撑筋条有较大的抗 扭刚度亦能使截面上的碎屑 掉落。

它常常用于车床床身。

机床的拖板箱和导轨是支撑和引导被此相对运动的 零部件,通常是改变刀具相 对于工件的位置。

运动一般以直线运动的方式,但也有时是转动,例 An 对应于 工件的螺纹上的螺旋角方向而

使万能螺纹磨床上的砂轮头转动一个角度。

拖扳箱构件的基本的几何结构形状是 平的、v 型槽形、燕尾棺形 和圆柱形的。

这些构件可根据用途,以各种方法分别使用或结合使用。

导轨的特 性如下: (a)运动精确。

于此范板是要按直线移动的,这宣线必定是由两个相互垂直 的平面形成而且拖板必定不 存在转动。

机床导轨的直线度公差是每米 o—o.02 毫米,在水平面上这个公差 可以进行处理,以使得到凸形 表面,这样就抵消导轨下凹的作用。

(b)调整手段。

为了便于装配、维护精度和在发生磨损后便于限制移动构件 之间的“审动”,有时在拖板 内装入扁条,这扁条被叫做“银条”。

通常该银条用穿过长孔的沉头螺钉支住, 而用平头螺钉调整好后用锁紧 螺母上紧。

(c)润滑。

导轨可用以下两种装置进行润滑:1)间歇润滑,通过润滑脂嘴或 油嘴进行。

这是一种适于运动速度低而不频繁场合的方法。

2)连续润滑,例如通 过计量闽和管道将润滑油泵送到润滑点。

用这种方法引入 两表面问的油膜必定是很薄的,目的是避免使拖板“浮起”。

如果滑移表面似镜 面平滑,油就会被挤出而导致 表面粘贴。

因而在实践上, 拖板滑移表而是用凹面砂轮的刃进行磨削或进行副研。

两种工艺都可产生微小的 表面凹痕, 它就成为存油凹陷, 相配合的零件就不会处处因 “浮起” 而发生分离, 这样使拖板确定保持接触导 轨。

(d)防护。

为了维护导轨处于良好状态,以下条件必须满足;1)必须防止外 面物质、如砷屑进入。

具会某 一形状的导轨那是所期望的。

在这种场合,是不可能进入杂物的,例如是倒 v 形的导软时,那就不可能保存 碎屑杂物在导轨上。

2)必须保存润滑油。

在垂直或倾斜的导轨面上使用的油耍有 粘性,那很重要。

为了这种 使用目的已经专门研制出多种有用的润滑油。

油的粘性也要保护,以免被切削液 冲毁。

3)必须用防护罩来防止意外的损坏。

第 24 课 车床 一台机床实现三个主要功能;(1)牢固地支持工件或者刀架和刀具;(z)在工 件和刀具之间提供相对运 动;(3)提供一定的走刀和切削速度范围。

以去除切屑形式来加工金属的机床一般被分为四大类: 使用单点刀具切削的 机床;使用多点刀具切削的 机床;使用随机点刀具切削的机床(磨削)和考虑用于特殊场合的机床。

本质上,使用单点刀具切别的机床包括:(1)普通车床;(2)塔式车床;(3) 仿形车床;(4)单轴自动车床; (5)多轴自动车床;(6)牛头刨床和龙门刨床;(7)德床。

使用多点刀具切削的机床包括:(1)钻床;(2)铣床;(3)拉床;(4)锯床;(5) 齿轮切割机床。

使用随机点刀具切削的机床包括:(1)外因磨床;(2)无心磨床;(3)平面磨 床。

用特殊的方法进行金属切削的机床包括:(1)化学蚀刻铣削机床;(2)电火花 加工机床;(3)超声波加工机 床。

车床是借助于转动的工件对着刀具来切去金属材料,以产生外圆柱面或内圆 柱而或锥形表面的。

它借助 端面切削也普遍用于加工平面。

在端面切削加工中,工件旋转,而刀具作垂直于 回转轴线方向移动。

普通车床是基本的旅削机床,从这点出发,已经研制出其他旋削机床。

驱动 电机装在床身基础上并通过 齿轮、皮带相结合来驱动主轴,以提供每分钟 25 到 1500 转的转速。

主铀是一根 坚固的空心铀,装在重型轴承 之间,其前端用来安装驱动盘(花盘),以便把确定的运动传到下件。

该驱动盘可借助螺纹、凸轮锁紧机构或借助一个螺纹垫圈和键固定在主轴 上。

车床的床身是铸铁件, 它提供精确的磨削的滑动表面(导轨), 其上放有拖板。

该车床拖板是 H 型的铸 件,而刀具就安装在拖板上的刀架上。

溜板箱装在拖板前而,并装有移动刀具的 齿轮机构,而拖板顺着导轨或 横过导轨以提供所希望的刀具的运动。

拖板上面的小刀架能使刀夹回转所要求的 任意角度。

为使刀具作线 性运动, 在小刀架上装有手轮和丝杆。

以于轮和使小刀架垂直于车床导轨移动的 丝杆来提供横向进给。

溜板 箱中的齿轮系可为拖板沿着导轨和横跨导轨提供动力进给, 进给箱齿轮将运动传 给拖扳并控制刀具相对于 工件的运动速度。

典型的车床进给范围是主轴每转从 o.o02 到 o.160 英寸,大 约有 50 级转速。

由于进给箱 的移动运动是由主轴齿轮驱动的,因此进给量直接与主轴速度有关。

进给箱齿轮 传动机构也用于加工螺纹并 能加工每英寸 4 到 224 扣螺纹。

进给箱和车床溜板箱之间的连结轴是光杆和丝杆。

许多车床制造商把这两杆 结合成一杆,实际上那就以 招确的开支减少机器的费用。

进给杆(光杆)用于提供刀具的运动,它对于精确的 工件和好的表面光洁度是很 重要的。

螺纹导杆(丝杆)用于提供销确的(螺纹)导程, 这对于螺纹切削是必需的。

光杆是通过摩擦离合器来 驱动的, 那样在刀具切削超载情况下能够打滑保护。

这一安全装置不能装在丝杆 上,因为螺纹加工是不允许 打滑的。

由于螺纹全探很难一次走刀加工完成.因此装设一螺纹指示盘作为下几 次走刀加工时重新对刀用。

车床装有尾座,它具有一招确的轴,该轴有一锥孔,以便安装钻头、钻夹、 铰刀和车床顶针。

尾座可以沿着 车床导轨移动以适应工件的不同长度以及加工锥体或锥形表面。

转塔车床基本上是具有某种附加特性的普通车床, 提供作为半自动加工和减 少人工操作误差的机会.转 塔车床的拖板设有 T 形槽以便在车床导轨两端安装夹刀装置, 当转塔转入到合适 位置时, 要正确地装设刀具以便进行切削。

拖板也装设有自动停机装置以便控制 刀具行程和提供良好的切削的再生产。

转塔车床的 后座是六角形结构, 在六角头中可以装六把刀具。

虽然装刀和加工准备要花大量 时间,但转塔车床一次装刀 以后无需熟练工人就可以连续地重复地操作加工,直到刀具变钝并需更换为止。

这样转塔车床仅就生产工作 在经济上是可行的、合理的,于此,根据所制造零件的数量,为加工准备需要花 一定数量的时间那是合理的, 无可非议的。

跟踪、 重复加工车床装有一个重复装置以自动控制单点刀具纵向和横向的进 给运动并可以一次或两次 走刀就生产出所需形状和尺寸的光洁零件。

单独自动车床使用一个立式转塔和两个横向溜板。

工件通过机床主轴孔被送 入卡盘 自动操作控制。

多轴自动车床装有四、五、六或八根主轴,在每根主轴中装一个工件。

各主 轴围绕着一根中心轴来转换位 置。

以主刀具溜板去接近各丰轴。

每根轴位上都装有一侧向可以独立操作的刀具 滑板。

由于各刀具滑板都 是家凸轮操作的,因此加工准备可能花几天时间,因而至少需要 5000 件的批量 生产,它的使用才是合理的。

这种机床的主要优点就是所有的刀具同时工作,因而一个工人可以看管几部机 床。

对于相对简单的零件而 言、多轴自动车床可以以每五秒钟一件的速度生产加工出成品来, 第 25 课 牛头创、钻床和铣床 牛头刨床使用装在滑枕一端的刀夹人的单点刀具。

切削加工通常是以向前的 行程来进行。

刀具被拾刀 架稍稍拾举,以避免(刀具)划过工件表面的严重拖刮。

在返回行程中、刀具下而 进结机构使工件进给为下一 次切削作准备。

立式箱形床身装有牛头刨的操作机构,亦用作安装支持工件的工 作台。

工作台可在与滑枕互 相垂直的两个方向上移动。

利用刀具滑块来控制切割深度并进行手动进给。

它也 可以在其法向垂直位置的 各侧回转 90。

角,那样就允许相对于工作台表面成一个角度,再使刀具进结。

牛头刨床有两种类型的驱动机构:修正过的惠氏快回机构和液压驱动机构。

对于惠氏机构,电动机驱动 大齿轮、大齿轮驱动曲臂,通过可调节的曲柄销来控制行程长度。

当大齿轮旋转 时,格杆臂受力而往复运动并 把运动传递给牛头刨滑枕。

在液压牛头刨中的电动机, 仅仅是用来驱动液压泵。

牛头刨的残余运动是家 液压油的流向来控制。

为机

 
 

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