機電安裝工程技術
內容提要：本章首先介紹了機電安裝工程技術最基本的幾種傳動方式，它們分別是齒輪傳動、渦輪蝸桿傳動、帶傳動、鏈傳動、輪系傳動、液壓與氣壓傳動。又對軸、鍵、聯軸器與離合器這些機器中重要零件進行論述，最后對機電安裝中的技術測量概念做了闡述。
本章重點：基本傳動方式
本章難點：公差與配合概念與應用
齒輪傳動的類型較多，按照兩齒輪傳動時的相對運動分為平面運動和空間運動，可將其分為平面齒輪傳動和空間齒輪傳動兩大類。
平面齒輪傳動：用于兩平行軸之間的傳動。常見的類型有直齒圓柱齒輪傳動、斜齒圓柱齒輪傳動和人字齒輪傳動等。根據齒向，平面齒輪傳動還可分為外嚙合、內嚙合及齒輪與齒條的嚙合。
空間齒輪傳動：用于兩相交軸或兩交錯軸之間的傳動。常見的類型有圓錐齒輪傳動、交錯軸斜齒輪（螺旋齒輪）傳動等。
（2）根據齒輪的工作條件分類
1)開式齒輪傳動，齒輪暴露在外，不能保證良好的潤滑。
2)半開式齒輪傳動，齒輪浸入油池，有護罩，但不封閉。
3)閉式齒輪傳動，齒輪、軸和軸承等都裝在封閉箱體內，潤滑條件良好，灰沙不易進入，安裝精確，齒輪傳動有良好的工作條件，是應用最廣泛的傳動。
1)適用的圓周速度和功率范圍廣；
2)傳動比準確、穩定，效率高；
3)工作性能可靠，使用壽命長；
4)可實現平行軸、任意角相交軸和任意角交錯軸之間的傳動；
5)使用的功率、速度和尺寸范圍大。
（2）缺點
1)要求較高的制造和安裝精度，成本較高；
2)不適用于兩軸遠距離之間的傳動；
3)嚙合傳動會產生噪聲。
1)傳動比大；
2)結構尺寸緊湊；
3)工作平穩無噪音；
4)傳動功率范圍大。
（2）缺點
1)軸向力大，易發熱，效率低；
2)只能單向傳動。
1)適用于兩軸中心距較大的傳動；
2)帶具有良好的撓性，可緩和沖擊，吸收振動；
3)過載時帶與帶輪之間會出現打滑，打滑雖使傳動失效，但可防止損壞其他部件；
4)結構簡單，成本低廉。
（2）缺點
1)傳動的外廓尺寸較大；
2)需張緊裝置；
3)由于滑動，不能保證固定不變的傳動比；
4)帶的壽命較短；
5)傳動效率較低。
滾子鏈由內鏈板、外鏈板、套筒和滾子組成，應用較廣泛。滾子鏈已標準化，分為A、B兩種系列，常用的是A系列。
齒形鏈由許多齒形鏈板用鉸鏈聯結而成，多用于高速或運動精度要求較高的傳動。
1)沒有彈性滑動和打滑，能保持準確的傳動比；
2)所需張緊力較小，作用在軸上的壓力也較小；
3)結構緊湊；
4)能在溫度較高、有油污等惡劣環境條件下工作。
（2）鏈傳動與齒輪傳動相比的主要特點
1)制造和安裝精度要求較低；
2)中心距較大時，其傳動結構簡單；
3)瞬時鏈速和瞬時傳動比不是常數，傳動平穩性較差。
（3）鏈傳動的缺點
1)僅能用于兩平行軸間的傳動；
2)成本高，易磨損，易伸長，傳動平穩性差；
3)運轉時會產生附加動載荷、振動、沖擊和噪聲；
4)不宜用在急速反向的傳動中。
（1）輪系的分類
按輪系中各齒輪的幾何軸線是否固定可分為定軸輪系和行星輪系。定軸輪系傳動時，每個齒輪的幾何軸線都是固定的；行星輪系傳動時至少有一個齒輪的幾何軸線繞另一個齒輪的幾何軸線轉動。
（2）輪系的主要特點
1)適用于相距較遠的兩軸之間的傳動；
2)可作為變速器實現變速傳動；
3)可獲得較大的傳動比；
4)實現運動的合成與分解。
（2）執行裝置：包括將液壓能轉換為機械能的液壓執行器，輸出旋轉運動的液壓馬達和輸出直線運動的液壓缸。
（3）控制裝置：控制液體的壓力、流量和方向的各種液壓閥。
（4）輔助裝置：包括儲存液體的液壓箱，輸送液體的管路和接頭，保證液體清潔的過濾器，控制液體溫度的冷卻器，儲存能量的蓄能器和起密封作用的密封件等。
（5）工作介質：液壓液，他是動力傳遞的載體。
（2）執行元件：液壓缸：活塞液壓缸、柱塞液壓缸、擺動液壓缸、組合液壓缸。
（3）液壓馬達：齒輪式液壓馬達、葉片液壓馬達、柱塞液壓馬達。
（4）控制元件：方向控制閥：單向閥、換向閥。
（5）壓力控制閥：溢流閥、減壓閥、順序閥、壓力繼電器等。
（6）流量控制閥：節流閥、調速閥、分流閥。
（7）輔助元件：蓄能器、過濾器、冷卻器、加熱器、油管、管接頭、油箱、壓力計、流量計、密封裝置等。
1)元件單位重量傳遞的功率大，結構簡單，布局靈活，便于和其他傳動方式聯用，易實現遠距離操縱和自動控制；
2)速度、扭矩、功率均可無級調節，能迅速換向和變速，調速范圍寬，動作快速。
3)元件自潤滑性好，能實現系統的過載保護與保壓，使用壽命長，元件易實現系列化、標準化、通用化。
（2）缺點
1)速比不如機械傳動準確，傳動效率較低；
2)對介質的質量、過濾、冷卻、密封要求較高；
3)對元件的制造精度、安裝、調試和維護要求較高。
（1）氣源裝置：氣壓發生裝置，如空氣壓縮機。
（2）控制裝置：能量控制裝置，如壓力控制閥、流量控制閥、方向控制閥等。
（3）執行裝置：能量輸出裝置，如氣動馬達、氣缸。
（4）輔助裝置：包括空氣過濾器、油霧器、傳感器、放大器、消聲器、管路、接頭等。
（1）優點
1)工作介質是空氣，來源方便；使用后直接排至大氣，泄漏不會造成環境污染；
2)空氣黏度小，流動壓力損失小，適用于遠距離輸送和集中供氣，系統簡單；
3)壓縮空氣在管路中流速快，可直接利用氣壓信號實現系統的自動控制，完成各種復雜的動作；
4)易于實現快速的直線運動、擺動和高速轉動；
5)調速方便，與機械傳動相比易于布局及操縱；
6)工作環境適應性好。
（2）缺點
1)空氣可壓縮性大，載荷變化時，傳遞運動不夠平穩、均勻；
2)工作壓力不能過高，傳動效率低，不易獲得很大的力或力矩；
3)有較大的排氣噪聲。
（2）按軸線的形狀不同，軸可分為直軸、曲軸和撓性鋼絲軸。
（3）按軸的形狀分：光軸、階梯軸、實軸、空心軸。
（4）按剛柔性分：硬軸和軟軸。
（2）軸的設計計算
軸的強度、剛度計算的準則應滿足軸在承擔載荷后的強度和剛度要求，必要時還必須校核其振動穩定性。
1)軸的強度計算
軸的強度計算有按扭轉強度計算和按彎扭合成強度計算兩種方法。
2)軸的剛度計算
軸的剛度不足，將會產生較大的變形而影響機器的工作。軸的剛度分為彎曲剛度和扭轉剮度，前者以撓度或偏角來度量，后者以扭轉角來度量。
軸的剛度計算通常是計算軸承載時的變形量是否小于允許值。因此，軸的剛度計算包括“軸的彎曲變形計算”和“軸的扭轉變形計算”兩項。
3)軸的強度計算步驟
軸的受力分析與計算：根據軸上的載荷情況，計算出軸的內力，畫出彎矩、扭矩、軸力、剪力等內力圖。
初步設計計算：按扭轉強度或彎扭組合強度初選截面。
精確校核：按疲勞強度或靜強度進行精確校核。
平鍵的兩側是工作面，上表面與輪轂槽底之間留有間隙。其定心性能好，裝拆方便。常用的平鍵有普通平鍵和導向平鍵兩種。
（2）半圓鍵
半圓鍵也是以兩側為工作面，有良好的定心性能。半圓鍵可在軸槽中擺動以適應轂槽底面。但鍵槽對軸的削弱較大，只適用于輕載聯結。
（3）楔鍵
楔鍵的上下面是工作面，鍵的上表面有1:100的斜度，輪轂鍵槽的底面也有1: 100的斜度。把楔鍵打人軸和輪轂槽內時，其表面產生很大的預緊力，工作時主要靠摩擦力傳遞扭矩，并能承受單方向的軸向力。其缺點是會迫使軸和輪轂產生偏心，僅適用于對定心精度要求不高、載荷平穩和低速的聯結。
楔鍵又分為普通楔鍵和鉤頭楔鍵兩種。
（4）切向鍵
切向鍵是由一對楔鍵組成，能傳遞很大的扭矩，常用于重型機械設備中。
（5）花鍵
花鍵是在軸和輪轂孔周向均布多個鍵齒構成的，稱為花鍵聯結。它適用于定心精度要求高、載荷大和經常滑移的聯結，如變速器中滑動齒輪與軸的聯結。按齒形不同，花鍵聯結可分為矩形花鍵、三角形花鍵和漸開線花鍵等。花鍵聯結可以做成靜聯結，也可以做成動聯結。
（1)剛性聯軸器由剛性傳力件組成，分為固定式和可移式兩類。
固定式剛性聯軸器不能補償兩軸的相對位移，可移式剛性聯軸器能補償兩軸的相對位移。
（2)彈性聯軸器包含彈性元件，能補償兩軸的相對位移，并有吸收振動和緩和沖擊的能力。
用離合器聯結的兩根軸在機器工作中就能方便地使它們分離或結合。如汽車發動機與變速器的聯結。
（2）滑動軸承適用于低速、高精度、重載和結構上要求剖分的場合。在低速而有沖擊的場合，也常采用滑動軸承。
（3）向心滑動軸承
1)向心滑動軸承有整體式和剖分式兩種，剖分式一般由軸承蓋、軸承座、軸瓦和聯接螺栓等組成。
2)軸瓦是軸承中的關鍵零件。根據軸承的工作情況，軸瓦材料應有摩擦系數小、導熱性好、熱膨脹系數小、耐磨、耐蝕、抗膠合能力強、有足夠的機械強度和可塑性等性能。較常見的是做成雙層金屬的軸瓦。軸瓦是將薄層材料粘附在澆注或壓合成型的軸瓦基體上而成。粘附上去的薄層材料通常稱為軸承襯。
3)常用的軸瓦和軸承襯材料有：軸承合金（又稱白合金或巴氏合金）、青銅、特殊性能的軸承材料。
（4）推力滑動軸承
1)推力滑動軸承有固定式和可傾式。
2)推力滑動軸承的止推面可以利用軸的端面，也可以在軸的中段做出凸肩或裝推力圓盤。
滾動軸承一般由內圈、外圈、滾動體和保持架組成。內圈裝在軸頸上，外圈裝在機座或零件的軸承孔內，內、外圈上有滾道。當內、外圈相對旋轉時，滾動體將沿著滾道滾動。保持架的作用是將滾動體均勻地隔開。
（2）滾動軸承的特性
滾動軸承與滑動軸承相比，具有摩擦阻力小、啟動靈敏、效率高、潤滑簡便和易于更換等優點。它的缺點是抗沖擊能力較差、高速時出現噪聲、工作壽命不如液體潤滑的滑動軸承。
（3）滾動軸承的分類
1)按承受載荷的方向或公稱接觸角的不同，分為向心軸承和推力軸承。
2)按滾動體的形狀，分為球軸承和滾子軸承。滾子又分為圓柱滾子、圓錐滾子、球面滾子和滾針。
軸承潤滑的目的在于降低摩擦、減少磨損，同時還起到冷卻、減振、防銹等作用。軸承的潤滑對軸承能否正常工作起著關鍵作用，必須正確選用潤滑方式。
軸承的潤滑方式多種多樣，常用的有油杯潤滑、油環潤滑和油泵循環供油潤滑。
（２）軸承密封的方式
軸承密封方式主要有：密封膠、填料密封、油封、密封圈（O. V. U.Y形）、機械密封、防塵節流密封和防塵迷宮密封等。
（1）測量對象：這里主要指幾何量，包括長度、角度、表面粗糙度和形位誤差等。
（2）計量單位：幾何量中的長度、角度、表面粗糙度的單位，根據計量法的規定，采用國際單位制。
（3）測量方法：是指進行測量時所采用的測量原理、計量器具和測量條件的綜合。測量方法可按不同的形式進行分類，測量方法的分類如下：
1）直接測量與間接測量
2）絕對測量與相對測量
3）接觸測量與非接觸測量
4）單向測量與綜合測量
5）被動測量與主動測量
6）靜態測量與動態測量 三/
（4）測量精度：是指測量結果與真值的一致程度，即測量結果的可靠程度。任何測量過程不可避免地會出現誤差，誤差大，說明測量結果離真值遠，精度就低。由于測量誤差不可避免，任何測量結果都是以近似值來表示，因此，測量結果的可靠有效值是由測量誤差衡量的。
在測量技術領域和技術監督工作中，常用到檢驗和檢定，檢驗是確定被檢幾何量是否在規定的極限范圍內，從而判斷是否合格的實驗過程，通常用無刻度量具來判斷被檢對象的合規性，不能得到具體數值；檢定是為評定計量器具的精度指標是否合乎該計量器具的檢定規程的全部過程。
（2）計量法規定：“國務院計量行政部門負責建立各種計量基準器具。作為統一全國量值的最高依據。”“計量檢定必須按照國家計量檢定系統表進行。”
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內容提要：本章首先介紹了機電安裝工程技術最基本的幾種傳動方式，它們分別是齒輪傳動、渦輪蝸桿傳動、帶傳動、鏈傳動、輪系傳動、液壓與氣壓傳動。又對軸、鍵、聯軸器與離合器這些機器中重要零件進行論述，最后對機電安裝中的技術測量概念做了闡述。
本章難點：公差與配合概念與應用
1.1齒輪傳動
齒輪傳動是機械傳動中最主要、應用最廣泛的一種傳動。齒輪傳動是依靠主動齒輪依次撥動從動齒輪來實現的，它可以用于空間任意兩軸間的傳動，以及改變運動速度和形式。1.1.1齒輪傳動的分類
（1）按齒輪傳動的相對運動分類齒輪傳動的類型較多，按照兩齒輪傳動時的相對運動分為平面運動和空間運動，可將其分為平面齒輪傳動和空間齒輪傳動兩大類。
平面齒輪傳動：用于兩平行軸之間的傳動。常見的類型有直齒圓柱齒輪傳動、斜齒圓柱齒輪傳動和人字齒輪傳動等。根據齒向，平面齒輪傳動還可分為外嚙合、內嚙合及齒輪與齒條的嚙合。
空間齒輪傳動：用于兩相交軸或兩交錯軸之間的傳動。常見的類型有圓錐齒輪傳動、交錯軸斜齒輪（螺旋齒輪）傳動等。
（2）根據齒輪的工作條件分類
1)開式齒輪傳動，齒輪暴露在外，不能保證良好的潤滑。
2)半開式齒輪傳動，齒輪浸入油池，有護罩，但不封閉。
3)閉式齒輪傳動，齒輪、軸和軸承等都裝在封閉箱體內，潤滑條件良好，灰沙不易進入，安裝精確，齒輪傳動有良好的工作條件，是應用最廣泛的傳動。
1.1.2齒輪傳動的特點
（1）優點1)適用的圓周速度和功率范圍廣；
2)傳動比準確、穩定，效率高；
3)工作性能可靠，使用壽命長；
4)可實現平行軸、任意角相交軸和任意角交錯軸之間的傳動；
5)使用的功率、速度和尺寸范圍大。
（2）缺點
1)要求較高的制造和安裝精度，成本較高；
2)不適用于兩軸遠距離之間的傳動；
3)嚙合傳動會產生噪聲。
1.2蝸輪蝸桿傳動
蝸輪蝸桿傳動用于兩軸交叉成90º，但彼此既不平行又不相交的情況下，通常在蝸輪傳動中，蝸桿是主動件，而蝸輪是被動件。1.2.1蝸輪蝸桿傳動的特點
（1）優點1)傳動比大；
2)結構尺寸緊湊；
3)工作平穩無噪音；
4)傳動功率范圍大。
（2）缺點
1)軸向力大，易發熱，效率低；
2)只能單向傳動。
1.2.2蝸輪蝸桿傳動的主要參數
常見的蝸輪蝸桿傳動的主要參數包括：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、傳動比等。1.3帶傳動
帶傳動具有結構簡單、傳動平穩、能緩沖吸振、可以在大的軸間距和多軸間傳遞動力，且其造價低廉、不需潤滑、維護容易等特點，在近代機械傳動中應用十分廣泛。摩擦型帶傳動能過載打滑、運轉噪聲低，但傳動比不準確（滑動率在2%以下）；同步帶傳動可保證傳動同步，但對載荷變動的吸收能力稍差，高速運轉有噪聲。帶傳動除用以傳遞動力外，有時也用來輸送物料、進行零件的整列等。1.3.1帶傳動的分類
根據用途不同，有一般工業用傳動帶、汽車用傳動帶、農業機械用傳動帶和家用電器用傳動帶。摩擦型傳動帶根據其截面形狀的不同又分平帶、V帶和特殊帶（多楔帶、圓帶）等。1.3.2帶傳動的特點
（1）優點1)適用于兩軸中心距較大的傳動；
2)帶具有良好的撓性，可緩和沖擊，吸收振動；
3)過載時帶與帶輪之間會出現打滑，打滑雖使傳動失效，但可防止損壞其他部件；
4)結構簡單，成本低廉。
（2）缺點
1)傳動的外廓尺寸較大；
2)需張緊裝置；
3)由于滑動，不能保證固定不變的傳動比；
4)帶的壽命較短；
5)傳動效率較低。
1.4鏈傳動
鏈傳動是通過鏈條將具有特殊齒形的主動鏈輪的運動和動力傳遞到具有特殊齒形的從動鏈輪的一種傳動方式。鏈傳動是由裝在平行軸上的主、從動鏈輪和繞在鏈輪上的環形鏈條所組成，以鏈條作中間撓性件，靠鏈條與鏈輪輪齒的嚙合來傳遞運動和動力。1.4.1鏈傳動的分類
鏈傳動按結構的不同主要分為滾子鏈和齒形鏈。滾子鏈由內鏈板、外鏈板、套筒和滾子組成，應用較廣泛。滾子鏈已標準化，分為A、B兩種系列，常用的是A系列。
齒形鏈由許多齒形鏈板用鉸鏈聯結而成，多用于高速或運動精度要求較高的傳動。
1.4.2鏈傳動特點
（1）鏈傳動與帶傳動相比的主要特點1)沒有彈性滑動和打滑，能保持準確的傳動比；
2)所需張緊力較小，作用在軸上的壓力也較小；
3)結構緊湊；
4)能在溫度較高、有油污等惡劣環境條件下工作。
（2）鏈傳動與齒輪傳動相比的主要特點
1)制造和安裝精度要求較低；
2)中心距較大時，其傳動結構簡單；
3)瞬時鏈速和瞬時傳動比不是常數，傳動平穩性較差。
（3）鏈傳動的缺點
1)僅能用于兩平行軸間的傳動；
2)成本高，易磨損，易伸長，傳動平穩性差；
3)運轉時會產生附加動載荷、振動、沖擊和噪聲；
4)不宜用在急速反向的傳動中。
1.5輪系
將主動軸的轉速變換為從動軸的多種轉速，獲得很大的傳動比，由一系列相互嚙合的齒輪組成的齒輪傳動系統稱為輪系。這些輪子通常是齒輪，也可以是摩擦輪等。（1）輪系的分類
按輪系中各齒輪的幾何軸線是否固定可分為定軸輪系和行星輪系。定軸輪系傳動時，每個齒輪的幾何軸線都是固定的；行星輪系傳動時至少有一個齒輪的幾何軸線繞另一個齒輪的幾何軸線轉動。
（2）輪系的主要特點
1)適用于相距較遠的兩軸之間的傳動；
2)可作為變速器實現變速傳動；
3)可獲得較大的傳動比；
4)實現運動的合成與分解。
1.6液壓傳動
液壓系統利用液壓泵將原動機的機械能轉換為液體的壓力能，通過液體壓力能的變化來傳遞能量，經過各種控制閥和管路的傳遞，借助于液壓執行元件(液壓缸或馬達)把液體壓力能轉換為機械能，從而驅動工作機構，實現直線往復運動和回轉運動。其中的液體稱為工作介質，一般為礦物油，包括液壓傳動和液力傳動，液壓傳動是以液體的壓力能進行能量傳遞、轉換和控制的一種傳動形式。1.6.1液壓傳動的組成和作用
（1）動力裝置：將機械能轉化為液壓能。如液壓泵。（2）執行裝置：包括將液壓能轉換為機械能的液壓執行器，輸出旋轉運動的液壓馬達和輸出直線運動的液壓缸。
（3）控制裝置：控制液體的壓力、流量和方向的各種液壓閥。
（4）輔助裝置：包括儲存液體的液壓箱，輸送液體的管路和接頭，保證液體清潔的過濾器，控制液體溫度的冷卻器，儲存能量的蓄能器和起密封作用的密封件等。
（5）工作介質：液壓液，他是動力傳遞的載體。
1.6.2液壓元件分類
（1）動力元件：齒輪泵、葉片泵、柱塞泵、螺桿泵。（2）執行元件：液壓缸：活塞液壓缸、柱塞液壓缸、擺動液壓缸、組合液壓缸。
（3）液壓馬達：齒輪式液壓馬達、葉片液壓馬達、柱塞液壓馬達。
（4）控制元件：方向控制閥：單向閥、換向閥。
（5）壓力控制閥：溢流閥、減壓閥、順序閥、壓力繼電器等。
（6）流量控制閥：節流閥、調速閥、分流閥。
（7）輔助元件：蓄能器、過濾器、冷卻器、加熱器、油管、管接頭、油箱、壓力計、流量計、密封裝置等。
1.6.3液壓傳動的特點
（1）優點1)元件單位重量傳遞的功率大，結構簡單，布局靈活，便于和其他傳動方式聯用，易實現遠距離操縱和自動控制；
2)速度、扭矩、功率均可無級調節，能迅速換向和變速，調速范圍寬，動作快速。
3)元件自潤滑性好，能實現系統的過載保護與保壓，使用壽命長，元件易實現系列化、標準化、通用化。
（2）缺點
1)速比不如機械傳動準確，傳動效率較低；
2)對介質的質量、過濾、冷卻、密封要求較高；
3)對元件的制造精度、安裝、調試和維護要求較高。
1.7氣壓傳動
以壓縮氣體為工作介質，靠氣體的壓力傳遞動力或信息的流體傳動。傳遞動力的系統是將壓縮氣體經由管道和控制閥輸送給氣動執行元件，把壓縮氣體的壓力能轉換為機械能而作功；傳遞信息的系統是利用氣動邏輯元件或射流元件以實現邏輯運算等功能，亦稱氣動控制系統。1.7.1氣壓傳動的組成
氣壓傳動一般由四個部分組成。（1）氣源裝置：氣壓發生裝置，如空氣壓縮機。
（2）控制裝置：能量控制裝置，如壓力控制閥、流量控制閥、方向控制閥等。
（3）執行裝置：能量輸出裝置，如氣動馬達、氣缸。
（4）輔助裝置：包括空氣過濾器、油霧器、傳感器、放大器、消聲器、管路、接頭等。
1.7.2氣壓傳動的特點
氣壓傳動與機械、電氣、液壓傳動相比較，具有下列優缺點：（1）優點
1)工作介質是空氣，來源方便；使用后直接排至大氣，泄漏不會造成環境污染；
2)空氣黏度小，流動壓力損失小，適用于遠距離輸送和集中供氣，系統簡單；
3)壓縮空氣在管路中流速快，可直接利用氣壓信號實現系統的自動控制，完成各種復雜的動作；
4)易于實現快速的直線運動、擺動和高速轉動；
5)調速方便，與機械傳動相比易于布局及操縱；
6)工作環境適應性好。
（2）缺點
1)空氣可壓縮性大，載荷變化時，傳遞運動不夠平穩、均勻；
2)工作壓力不能過高，傳動效率低，不易獲得很大的力或力矩；
3)有較大的排氣噪聲。
1.8軸
軸是機器中重要零件之一，用于支承回轉零件、傳遞運動和動力。1.8.1軸的分類和特點
（1）按承受載荷的不同，軸可分為轉軸、傳動軸和心軸。（2）按軸線的形狀不同，軸可分為直軸、曲軸和撓性鋼絲軸。
（3）按軸的形狀分：光軸、階梯軸、實軸、空心軸。
（4）按剛柔性分：硬軸和軟軸。
1.8.2軸的材料
軸的材料通常采用碳素鋼和合金鋼，在碳素鋼中常采用中碳鋼；對于不重要或受力較小的軸，常采用碳素結構鋼；對于有特殊要求的軸，常采用合金鋼。1.8.3軸的設計和計算
（1）軸的結構設計應滿足制造與安裝要求、軸上零件的定位與固定要求、改善軸的受力狀況以及減小應力集中等要求。（2）軸的設計計算
軸的強度、剛度計算的準則應滿足軸在承擔載荷后的強度和剛度要求，必要時還必須校核其振動穩定性。
1)軸的強度計算
軸的強度計算有按扭轉強度計算和按彎扭合成強度計算兩種方法。
2)軸的剛度計算
軸的剛度不足，將會產生較大的變形而影響機器的工作。軸的剛度分為彎曲剛度和扭轉剮度，前者以撓度或偏角來度量，后者以扭轉角來度量。
軸的剛度計算通常是計算軸承載時的變形量是否小于允許值。因此，軸的剛度計算包括“軸的彎曲變形計算”和“軸的扭轉變形計算”兩項。
3)軸的強度計算步驟
軸的受力分析與計算：根據軸上的載荷情況，計算出軸的內力，畫出彎矩、扭矩、軸力、剪力等內力圖。
初步設計計算：按扭轉強度或彎扭組合強度初選截面。
精確校核：按疲勞強度或靜強度進行精確校核。
1.9鍵
置于軸和軸上零件的槽或座中，使二者軸向固定以傳遞轉矩的聯接件，如減速器中齒輪與軸的聯結，有些鍵還可實現軸上零件的軸向固定或軸向移動。1.9.1鍵的分類
鍵分為平鍵、半圓鍵、楔鍵、切向鍵和花鍵等。1.9.1各類鍵的特點
（1）平鍵平鍵的兩側是工作面，上表面與輪轂槽底之間留有間隙。其定心性能好，裝拆方便。常用的平鍵有普通平鍵和導向平鍵兩種。
（2）半圓鍵
半圓鍵也是以兩側為工作面，有良好的定心性能。半圓鍵可在軸槽中擺動以適應轂槽底面。但鍵槽對軸的削弱較大，只適用于輕載聯結。
（3）楔鍵
楔鍵的上下面是工作面，鍵的上表面有1:100的斜度，輪轂鍵槽的底面也有1: 100的斜度。把楔鍵打人軸和輪轂槽內時，其表面產生很大的預緊力，工作時主要靠摩擦力傳遞扭矩，并能承受單方向的軸向力。其缺點是會迫使軸和輪轂產生偏心，僅適用于對定心精度要求不高、載荷平穩和低速的聯結。
楔鍵又分為普通楔鍵和鉤頭楔鍵兩種。
（4）切向鍵
切向鍵是由一對楔鍵組成，能傳遞很大的扭矩，常用于重型機械設備中。
（5）花鍵
花鍵是在軸和輪轂孔周向均布多個鍵齒構成的，稱為花鍵聯結。它適用于定心精度要求高、載荷大和經常滑移的聯結，如變速器中滑動齒輪與軸的聯結。按齒形不同，花鍵聯結可分為矩形花鍵、三角形花鍵和漸開線花鍵等。花鍵聯結可以做成靜聯結，也可以做成動聯結。
1.10聯軸器與離合器
聯軸器是用來聯接不同機構中的兩根軸（主動軸和從動軸）使之共同旋轉以傳遞扭矩的機械零件，使其一起回轉并傳遞轉矩和運動。在高速重載的動力傳動中，有些聯軸器還有緩沖、減振和提高軸系動態性能的作用。聯軸器由兩半部分組成，分別與主動軸和從動軸聯接。一般動力機大都借助于聯軸器與工作機相聯接。1.10.1聯軸器的分類和特點
聯軸器分剛性和彈性兩大類。（1)剛性聯軸器由剛性傳力件組成，分為固定式和可移式兩類。
固定式剛性聯軸器不能補償兩軸的相對位移，可移式剛性聯軸器能補償兩軸的相對位移。
（2)彈性聯軸器包含彈性元件，能補償兩軸的相對位移，并有吸收振動和緩和沖擊的能力。
1.10.2離合器的分類
離合器主要用于在機械運轉中隨時將主、從動軸結合或分離。離合器主要分為牙嵌式和摩擦式兩類，此外，還有電磁離合器和自動離合器。1.10.3聯軸器和離合器的區別
用聯軸器聯結的兩根軸，只有在機器停止工作后，經過拆卸才能把它們分離。如汽輪機與發電機的聯結。用離合器聯結的兩根軸在機器工作中就能方便地使它們分離或結合。如汽車發動機與變速器的聯結。
1.11軸承
軸承的功用是支承軸及軸上零件，承受其載荷，并保持軸的旋轉精度，減少軸與支承的摩擦和磨損。軸承分為滑動軸承和滾動軸承兩大類。1.11.1滑動軸承的類型和特性
（1）滑動軸承按照承受的載荷分為：向心滑動軸承，或稱為徑向滑動軸承，主要承受徑向載荷；推力滑動軸承，主要承受軸向載荷。（2）滑動軸承適用于低速、高精度、重載和結構上要求剖分的場合。在低速而有沖擊的場合，也常采用滑動軸承。
（3）向心滑動軸承
1)向心滑動軸承有整體式和剖分式兩種，剖分式一般由軸承蓋、軸承座、軸瓦和聯接螺栓等組成。
2)軸瓦是軸承中的關鍵零件。根據軸承的工作情況，軸瓦材料應有摩擦系數小、導熱性好、熱膨脹系數小、耐磨、耐蝕、抗膠合能力強、有足夠的機械強度和可塑性等性能。較常見的是做成雙層金屬的軸瓦。軸瓦是將薄層材料粘附在澆注或壓合成型的軸瓦基體上而成。粘附上去的薄層材料通常稱為軸承襯。
3)常用的軸瓦和軸承襯材料有：軸承合金（又稱白合金或巴氏合金）、青銅、特殊性能的軸承材料。
（4）推力滑動軸承
1)推力滑動軸承有固定式和可傾式。
2)推力滑動軸承的止推面可以利用軸的端面，也可以在軸的中段做出凸肩或裝推力圓盤。
1.11.2滾動軸承的類型和特性
（1）滾動軸承的結構滾動軸承一般由內圈、外圈、滾動體和保持架組成。內圈裝在軸頸上，外圈裝在機座或零件的軸承孔內，內、外圈上有滾道。當內、外圈相對旋轉時，滾動體將沿著滾道滾動。保持架的作用是將滾動體均勻地隔開。
（2）滾動軸承的特性
滾動軸承與滑動軸承相比，具有摩擦阻力小、啟動靈敏、效率高、潤滑簡便和易于更換等優點。它的缺點是抗沖擊能力較差、高速時出現噪聲、工作壽命不如液體潤滑的滑動軸承。
（3）滾動軸承的分類
1)按承受載荷的方向或公稱接觸角的不同，分為向心軸承和推力軸承。
2)按滾動體的形狀，分為球軸承和滾子軸承。滾子又分為圓柱滾子、圓錐滾子、球面滾子和滾針。
1.11.3軸承的潤滑和密封方式
（１）軸承的潤滑方式軸承潤滑的目的在于降低摩擦、減少磨損，同時還起到冷卻、減振、防銹等作用。軸承的潤滑對軸承能否正常工作起著關鍵作用，必須正確選用潤滑方式。
軸承的潤滑方式多種多樣，常用的有油杯潤滑、油環潤滑和油泵循環供油潤滑。
（２）軸承密封的方式
軸承密封方式主要有：密封膠、填料密封、油封、密封圈（O. V. U.Y形）、機械密封、防塵節流密封和防塵迷宮密封等。
1.12技術測量
技術測量，在機電安裝工程中，設備安裝的精度是衡量工程質量的重要標準，而技術測量是保證設備安裝精度的重要環節。技術測量包括基本概念、尺寸傳遞、常用計量儀器及其選擇、誤差的檢測方法及其評定方法等。1.12.1技術測量的基本概念
技術測量是為確定量值而進行的實驗過程。任何一個測量過程必須有被測的對象和所采用的計量單位。二者是怎樣進行比較和比較以后的精確程度如何的問題，也就是兩者比值的過程，因此，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：這里主要指幾何量，包括長度、角度、表面粗糙度和形位誤差等。
（2）計量單位：幾何量中的長度、角度、表面粗糙度的單位，根據計量法的規定，采用國際單位制。
（3）測量方法：是指進行測量時所采用的測量原理、計量器具和測量條件的綜合。測量方法可按不同的形式進行分類，測量方法的分類如下：
1）直接測量與間接測量
2）絕對測量與相對測量
3）接觸測量與非接觸測量
4）單向測量與綜合測量
5）被動測量與主動測量
6）靜態測量與動態測量 三/
（4）測量精度：是指測量結果與真值的一致程度，即測量結果的可靠程度。任何測量過程不可避免地會出現誤差，誤差大，說明測量結果離真值遠，精度就低。由于測量誤差不可避免，任何測量結果都是以近似值來表示，因此，測量結果的可靠有效值是由測量誤差衡量的。
在測量技術領域和技術監督工作中，常用到檢驗和檢定，檢驗是確定被檢幾何量是否在規定的極限范圍內，從而判斷是否合格的實驗過程，通常用無刻度量具來判斷被檢對象的合規性，不能得到具體數值；檢定是為評定計量器具的精度指標是否合乎該計量器具的檢定規程的全部過程。
1.12.2尺寸傳遞
（1）尺寸的統一是通過尺寸傳遞來實現的。尺寸傳遞就是將計量基準器的量值通過各級計量標準器逐級傳遞到各種計量器具上。尺寸的每一次傳遞，都是將高一級計量標準器的量值與具有同量值的低一級計量標準器相比較，以確定低一級計量標準器的實際量值，這一過程稱為檢定。（2）計量法規定：“國務院計量行政部門負責建立各種計量基準器具。作為統一全國量值的最高依據。”“計量檢定必須按照國家計量檢定系統表進行。”
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