化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)綜述
化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)綜述
姓名:沈逍逍學(xué)號(hào)110201*036班級(jí):生工(2)班
摘要:本綜述主要對(duì)化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)這門課程的相關(guān)知識(shí)作簡(jiǎn)要的總結(jié),并且總結(jié)了對(duì)這門課程學(xué)習(xí)后的體會(huì)以及對(duì)這門課程學(xué)習(xí)的建議。關(guān)鍵詞:化工設(shè)備;材料;外壓;內(nèi)壓;體會(huì)1化工設(shè)備材料的認(rèn)識(shí)
化學(xué)工業(yè)是國(guó)名經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),各種化學(xué)生產(chǎn)工藝的要求不盡相同。如壓力的從真看到高壓甚至超高壓,溫度從低溫到高溫,以及腐蝕性、易燃、易爆物料等,是設(shè)備在極其復(fù)雜的操作條件下運(yùn)行。由于不同的生產(chǎn)條件對(duì)設(shè)備材料有不同的要求,因此,合理選擇材料是設(shè)計(jì)化工設(shè)備的主要環(huán)節(jié)。1.1材料的性能
材料的性能包括材料的力學(xué)性能、物理性能、化學(xué)性能和加工性能等。力學(xué)性能是金屬材料在外力作用下抵抗變形或破壞的能力,如強(qiáng)度、硬度、彈性、塑性、韌性等。這些性能是化工設(shè)備設(shè)計(jì)中材料選擇及計(jì)算時(shí)決定許用應(yīng)力的依據(jù)。1.2合金鋼
隨著現(xiàn)代工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,對(duì)設(shè)備零件的強(qiáng)度,硬度,韌性,塑性,耐磨性以及物理、化學(xué)性能的要求越來(lái)越高,碳鋼已經(jīng)不能完全滿足需求。為了改善性能,合金鋼是在碳鋼基礎(chǔ)之上有目的加入一定的合金元素而形成的鋼材。
1.3化工設(shè)備的腐蝕及防腐措施
金屬的腐蝕:金屬和周圍介質(zhì)發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)作用而引起的破壞稱為腐蝕。根據(jù)不同的腐蝕過程,金屬腐蝕又可以分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。
金屬腐蝕的損傷與破壞的形式:金屬在各種環(huán)境條件下,因腐蝕而受到的損傷或破壞的形態(tài)多種多樣。按照金屬腐蝕的破壞形態(tài)可以分為均勻腐蝕和局部腐蝕。而局部腐蝕又可以分為區(qū)域腐蝕、點(diǎn)腐蝕、表面腐蝕等。
金屬設(shè)備的防腐措施:為了化工設(shè)備被腐蝕,除了選擇合適的耐腐蝕材料制造設(shè)備外,還可以采用多種防腐蝕的措施保護(hù)設(shè)備。常見的有電鍍法、噴鍍法、滲鍍法、熱鍍法以及襯不銹鋼襯里等。
金屬腐蝕的評(píng)定方法:金屬腐蝕的評(píng)定方法多種多樣。均勻腐蝕速度常用單位時(shí)間內(nèi)單位面積的腐蝕直梁或單位時(shí)間的腐蝕深度來(lái)平評(píng)定。1.4化工設(shè)備材料
化工材料分為金屬材料和非金屬材料兩大類;び媒饘俨牧嫌挚煞譃楹谏饘俨牧虾陀猩饘俨牧。黑色金屬材料主要指鐵和鋼。2容器的設(shè)計(jì)
在化工廠中,可以看到許多設(shè)備,有的用來(lái)貯存物料,例如各種貯存罐、計(jì)量罐、高位槽;有的進(jìn)行物理過程,例如換熱器、蒸餾塔沉降器、過濾器;有的用來(lái)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),例如聚合釜、反應(yīng)器、合成爐。這些設(shè)備雖然尺寸大小不一,形態(tài)結(jié)構(gòu)各異,內(nèi)部構(gòu)件形式更是多種多樣,但是他們都有一個(gè)外殼,這個(gè)外殼就稱為容器。2.1容器的分類
壓力容器的種類很多,分類方法也各異,大致可以分為以下幾類:按照容器的形狀分類(方形和矩形容器、球形容器、圓筒形容器);按照承受壓力性質(zhì)分類還可以按照制造材料分類以及應(yīng)用情況來(lái)分類等。2.2內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)
2.2.1薄壁容器及其應(yīng)力特點(diǎn)
薄膜應(yīng)力:容器的圓筒中段①處,可以忽略薄壁圓筒變形前后圓周方向曲率半徑變大所引起的彎曲應(yīng)力。用無(wú)力矩理論來(lái)計(jì)算。彎曲應(yīng)力:在凸形封頭、平底蓋與筒體聯(lián)接處②和③,則因封頭與平底的變形小于筒體部分的變形,邊緣連接處由于變形諧調(diào)形成一種機(jī)械約束,從而導(dǎo)致在邊緣附近產(chǎn)生附加的彎曲應(yīng)力。必須用復(fù)雜的有力矩理論及變形諧調(diào)條件才能計(jì)算。2.2.2內(nèi)壓薄壁容器的設(shè)計(jì)
所謂薄壁容器并不是按照容器器壁厚度的大小來(lái)劃分的,而是一種相對(duì)概念,通常根據(jù)容器外徑D0與內(nèi)徑Di的比值K值來(lái)判斷的。K1.2為薄壁容器。圓筒的應(yīng)力計(jì)算:1、軸向應(yīng)力1無(wú)力矩理論基本方程式:
pDpD2、環(huán)向應(yīng)力2421R12R2P筒體強(qiáng)度的計(jì)算:
pDt2為了滿足運(yùn)輸和安裝的要求,因此,必須限定一個(gè)最小的厚度以滿足剛度和穩(wěn)定性的要求。2.3外壓圓筒設(shè)計(jì)
外壓容器是指容器外部的壓力大于內(nèi)部壓力的容器。在石油、化工生產(chǎn)中,處于外壓操作的設(shè)備很多,列入石油分餾的減壓蒸餾塔、多效蒸發(fā)中的真空冷凝器、帶有蒸汽加熱夾套的反應(yīng)釜以及真空干燥、真空結(jié)晶設(shè)備等。容器的失穩(wěn)形式:容器的失穩(wěn)主要分為整體失穩(wěn)和局部失穩(wěn)。整體失穩(wěn)中又分為側(cè)向失穩(wěn)和軸向失穩(wěn)。e3tDo2Eep2.59E臨界壓力的計(jì)算:1、長(zhǎng)圓筒:pcr2、短圓筒:crL12DODo2.5
2.4封頭的設(shè)計(jì)
封頭又稱端蓋,按其形狀可分為凸形封頭、錐形封頭和平板封頭3類。其中凸形封頭包括半球形封頭、橢球形封頭、蝶形封頭和球罐形封頭。錐形封頭分為無(wú)折邊與折邊兩種。2.4.1半球形封頭
半球形封頭是由半個(gè)球殼構(gòu)成的。1、受內(nèi)壓的球形封頭4ptpDi
2.4.2橢圓形封頭
橢圓形封頭是由半橢球和高度為h的短圓筒兩部分構(gòu)成。直邊的作用是為了保證封頭的制造質(zhì)量和避免筒體與封頭間的環(huán)向焊縫受邊緣應(yīng)力作用。
1Di受內(nèi)壓的橢圓形封頭:系數(shù):K2t62h20.5piKpDi22.5法蘭連接
在石油、化工設(shè)備和管道中,由于生產(chǎn)工藝的要求,或者為制造、運(yùn)輸、安裝、檢修方便,常采用可拆卸的連接結(jié)構(gòu)。常見的可拆卸結(jié)構(gòu)有法蘭連接、螺紋連接和承插式連接。
2.5.1法蘭連接結(jié)構(gòu)與密封原理
原理:法蘭在螺栓預(yù)緊力的作用下,把處于壓緊面之間的墊片壓緊。2.5.2法蘭的分類
法蘭按整體性程度分為整體法蘭、松式法蘭和任意式法蘭3種。2.6容器支座
容器支座用來(lái)支撐容器的重量、固定容器的位置并使容器在操作中保持穩(wěn)定。支座的結(jié)構(gòu)形式很多,主要由容器自身的形式?jīng)Q定,分臥式容器支座、立式容器支座和球形容器支座。2.7容器的開孔與附件
為了滿足工藝、安裝、檢修的要求,往往需要在容器和封頭上開各種形狀的孔或者是接管。而開孔處或者是接管處就會(huì)形成一個(gè)局部的高應(yīng)力集中區(qū)。因此,為了降低應(yīng)力就需要進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。
開孔補(bǔ)強(qiáng)的設(shè)計(jì)與補(bǔ)強(qiáng)的結(jié)構(gòu):1、整體補(bǔ)強(qiáng)2、局部補(bǔ)強(qiáng)3塔設(shè)備
塔設(shè)備是在一定條件下,將能達(dá)到氣液共存狀態(tài)的混合物實(shí)現(xiàn)分離、純化的單元操作設(shè)備,廣泛用于煉油、精細(xì)化工、環(huán)境工程、醫(yī)藥工程、食品工程和輕紡工程等行業(yè)和部門中。3.1板式塔及其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
在整個(gè)國(guó)名經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)中,板式塔占有相當(dāng)大的比重,工業(yè)上應(yīng)用最多、使用最廣。較為豐富的有篩板塔、浮閥塔、泡罩塔和舌形塔。
主要結(jié)構(gòu):1、塔盤2、塔盤的密封結(jié)構(gòu)3、降液管4、塔盤支撐結(jié)構(gòu)5、塔節(jié)尺寸。
3.2填料塔及其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
填料塔的傳質(zhì)形式與板式塔不同,它是連續(xù)式氣液傳質(zhì)設(shè)備。這種塔由塔體與群座體、液體分布裝置、填料、再分布器、填料支撐以及氣、液的進(jìn)出口等部件組成。4管殼式換熱器
換熱設(shè)備是進(jìn)行各種熱量交換的設(shè)備,無(wú)論是在煉油、石油化工。還是在化工及輕工等生產(chǎn)過程中都具有極為重要的作用那個(gè)和廣泛的應(yīng)用價(jià)值。
根據(jù)換熱的目的不同,換熱設(shè)備可分為加熱器、冷卻器、冷凝器及再沸器。無(wú)論是哪種換熱器,高傳熱效率、低流動(dòng)阻力、合理緊湊的結(jié)果、可靠的強(qiáng)度、低制作成本、安裝維修方便仍然是衡量換熱器性能的基本標(biāo)準(zhǔn)。4.1換熱器的分類方式
混合換熱器、蓄熱換熱器、間壁式換熱器。5攪拌反應(yīng)器
在化工生產(chǎn)過程中,為化學(xué)反應(yīng)提供反應(yīng)空間和反應(yīng)條件的裝置稱為反應(yīng)釜或反應(yīng)設(shè)備。為了使化學(xué)反應(yīng)快速均勻進(jìn)行,需對(duì)參加化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)進(jìn)行充分的混合,且對(duì)物料加熱或冷卻,采取攪拌操作才能得到良好的效果。5.1攪拌器的分類
通常攪拌器的分類有機(jī)械攪拌、氣流攪拌、射流攪拌、靜態(tài)攪拌和電磁攪拌等。6體會(huì)
在化工生產(chǎn)中化工設(shè)備在一系列的生產(chǎn)反應(yīng)等過程中有著至關(guān)重要的作用。因此對(duì)化工設(shè)備的選擇很重要。在選擇前需要對(duì)設(shè)備材料以及性能有一定的了解,并且材料必須符合規(guī)定的要求,需要綜合各方面的因素考慮。需要遵循適用,安全和經(jīng)濟(jì)的原則。
在對(duì)化工原理有一定的學(xué)習(xí)后對(duì)此課程的學(xué)習(xí)有很大的幫助。尤其體現(xiàn)在塔跟換熱器的課程設(shè)計(jì)上。此次的化工原理課程設(shè)計(jì)由小組成員共同完成,我認(rèn)為這是培養(yǎng)學(xué)生化工設(shè)計(jì)能力跟團(tuán)隊(duì)合作的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。通過這次的課程設(shè)計(jì)使我們初步掌握了化工設(shè)計(jì)的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí),設(shè)計(jì)原則及方法;學(xué)會(huì)通過各種途徑查找相關(guān)數(shù)據(jù)的方法和技巧;能畫出工藝流程、塔板結(jié)構(gòu)等圖形。這對(duì)以前學(xué)習(xí)的化工原理以及工程制圖的相關(guān)知識(shí)有了進(jìn)一步的復(fù)習(xí)與鞏固。由于是初次接觸課程設(shè)計(jì),在設(shè)計(jì)計(jì)算的過程中我們遇到了種種困難,從中體會(huì)到了用理論知識(shí)去解決實(shí)際問題的不易,同時(shí)也感受到了理論與實(shí)際結(jié)合的不易。雖然化工設(shè)備這門課程學(xué)習(xí)的并不深入,但是我深深體會(huì)到這門課程在工廠設(shè)計(jì)中的重要性。我認(rèn)為這門課程的理論知識(shí)在工廠設(shè)計(jì)中只是一部分,更重要的是實(shí)踐。把理論與實(shí)際相結(jié)合才是真正學(xué)好了這門課程。7建議
這門課程只學(xué)習(xí)課本上的只是是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,這門課程需要與實(shí)踐密切的結(jié)合,建議老師在上這門課期間帶學(xué)生去工廠參觀。參觀工廠里的一些化工設(shè)備,對(duì)化工設(shè)備的外形以及簡(jiǎn)單的功能有所了解對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)這門課程有非常大的幫助。在對(duì)容器零部件的學(xué)習(xí)時(shí)老師可以考慮帶某些體積不大的零件(比如法蘭)到教室供學(xué)生查看(在學(xué)習(xí)法蘭時(shí)好多人不知道法蘭長(zhǎng)什么樣子)。8參考文獻(xiàn)
[1]化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)/刁玉瑋,王立業(yè),俞建良編著.大連理工大學(xué)出版社,201*.
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化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)論文
學(xué)院:環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院
專業(yè):應(yīng)用化學(xué)02班
姓名:楊雙立學(xué)號(hào):40904010216
化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)
楊雙立
(西安工程大學(xué),環(huán)境與幻雪工程學(xué)院,陜西,西安710000)
摘要:化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)是我們了解一些化工機(jī)械設(shè)備的功能、用途以及設(shè)計(jì)它們的一門基礎(chǔ)性學(xué)科,雖然只是大致的講了一遍,但對(duì)我們?cè)谶@方面的學(xué)習(xí)是很有幫助的,總共分為三篇,即:工程力學(xué)基礎(chǔ)、化工設(shè)備設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、機(jī)械傳動(dòng),每篇都有其特定的內(nèi)容,使我們了目了然,方便學(xué)習(xí)。
關(guān)鍵字:靜力學(xué);機(jī)械傳動(dòng);設(shè)備;工程力學(xué)
ChemicalEngineeringIsLocatedManufacturingMachineMachinery
BasePlinth
YangShuangli
(Xi"anpolytechnicuniversity,environmentandchemical
Engineeringcollege,ShanXi,Xi"an710000)
Abstract:themechanicalbasisofchemicalequipmentisourunderstandingofsomechemicalmachineryandequipmentfunction,useanddesignofwhichtheyareafundamentaldiscipline,althoughisonlyroughlyspeakingagain,butforusinthisareaofstudyisveryhelpful,itisdividedintothree,namely:thefoundationsofengineeringmechanics,chemicalequipmentdesignfoundation,mechanicaltransmission,eachhasitsspecificcontent,makewestickoutamile,tofacilitatelearning.
Keywords:statics;mechanicaltransmission;equipment;engineeringmechanics
首先:工程力學(xué)是一門研究物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)以及構(gòu)件強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性的科學(xué),本篇包含工程力學(xué)兩個(gè)基本部分的內(nèi)容:靜力學(xué)和材料力學(xué)。力是物體間相互的機(jī)械作用,作用在物體上的力會(huì)引起兩種效應(yīng):一是引起物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變,稱為外效應(yīng);二是引起物體的變形,稱為內(nèi)效應(yīng)。靜力學(xué)主要研究力的外效應(yīng)中的平衡規(guī)律,而平衡是物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)的特殊情形,力的外效應(yīng)為物體的平衡作出了很多“貢獻(xiàn)”,比如:作用與反作用、約束與反約束、力矩、力偶。在研究物體上的受力情況時(shí),又不得不對(duì)剛體這一概念作一理解,即在力的作用下不發(fā)生變形的物體,剛體是一抽象化的概念,通過這一概念可以更容易地揭示物體受力運(yùn)動(dòng)的客觀規(guī)律;對(duì)力的投影,合力投影定力,分離體和受力圖。力的平衡。平面力系的簡(jiǎn)化、合力矩定理,平面力系的平衡方程,空間力系也做了一些了解;工程結(jié)構(gòu)物,機(jī)械和設(shè)備都是由構(gòu)件構(gòu)成的,若要這些構(gòu)件在歪理的作用下能夠安全可靠的運(yùn)行,則需滿足一下條件:a.強(qiáng)度瞧見:強(qiáng)度是指構(gòu)件抵抗破壞的能力;b.剛度條件:是指構(gòu)件抵抗變形的能力;c.穩(wěn)定性條件:穩(wěn)定性是指構(gòu)件保持原有平衡狀態(tài)的能力;材料力學(xué)研究桿的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性問題。在實(shí)際中,剛體是不存在的,任何物體在歪理的作用下都將發(fā)生變形,因此研究物體的拉伸、壓縮與剪切十分重要;在機(jī)械工程中的許多物體,其主要變形是扭轉(zhuǎn),所以研究物體的扭轉(zhuǎn)的一些力學(xué)特性很有必要;彎曲是工程實(shí)際中最常見的一種基本變形形式,所以彎曲中物體的一些力學(xué)性能也需要理解;應(yīng)力狀態(tài)分析、強(qiáng)度理論、組合變形等其中也有介紹;許多構(gòu)件在工作是出現(xiàn)隨時(shí)間作用周期變化的應(yīng)力,這種應(yīng)力稱為交變應(yīng)力,實(shí)踐表明,交變應(yīng)力引起的破壞與靜應(yīng)力全然不同,金屬構(gòu)件經(jīng)過一段時(shí)間交變應(yīng)力的作用后發(fā)生的斷裂現(xiàn)象稱為“疲勞破壞”,簡(jiǎn)稱疲勞,因此,研究物體在交變應(yīng)力的作用下的疲勞程度很重要。
其次:化工設(shè)備實(shí)際基礎(chǔ)講述了一些基本化工設(shè)備的設(shè)計(jì)方法及要求。在化工廠和石油化工廠中,有各種各樣的設(shè)備,這些設(shè)備按照它們?cè)谏a(chǎn)過程中的原理,可以分為反映設(shè)備、分離設(shè)備和儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備,a.反應(yīng)設(shè)備:主要是用來(lái)完成介質(zhì)的物理、化學(xué)反應(yīng)的設(shè)備;b.換熱設(shè)備:主要是用來(lái)完成介質(zhì)的熱量交換的設(shè)備;c.分離設(shè)備:主要是用來(lái)完成介質(zhì)的流體壓力平衡和氣體凈化分離等的設(shè)備;d.儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備:主要是用來(lái)盛裝生產(chǎn)和生活用的原料氣體、液體、液化氣體等。容器一般是由幾種殼體組合而成,再加上連接法蘭、支座、接口管、人孔、手孔、視鏡等零部件。容器通?砂慈萜鞯男螤、容器厚度、承壓性質(zhì)、工作溫度、支承形式、結(jié)構(gòu)材料及容器的技術(shù)管理等進(jìn)行分類,容器零部件的機(jī)械設(shè)計(jì)須滿足如下要求:強(qiáng)度、.剛度、穩(wěn)定性、耐久性、密封性、節(jié)省材料和便于制造、方便操作和便于運(yùn)輸,從產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)和維修等諸多方面來(lái)看,標(biāo)準(zhǔn)化是組織現(xiàn)代化生產(chǎn)的重要手段。實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化,有利于成批生產(chǎn),縮短生產(chǎn)周期,提高產(chǎn)品質(zhì)量,降低成本,從而提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力;實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化,可以增加零部件的互換性,有利于設(shè)計(jì)、制造、安裝和維修,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。后續(xù)對(duì)內(nèi)壓薄壁容器設(shè)計(jì)的一些基礎(chǔ)性知識(shí)做了一些了解,比如:回轉(zhuǎn)殼體的幾何特性以及回轉(zhuǎn)體薄膜應(yīng)力分析;內(nèi)壓薄壁圓筒和球殼設(shè)計(jì),包括球殼強(qiáng)度計(jì)算;內(nèi)壓容器封頭的設(shè)計(jì),包括凸形封頭、錐形封頭、平板封頭以及封頭的結(jié)構(gòu)特性及選擇;外壓容器設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí),包括外壓容器設(shè)計(jì)方法及要求、臨界壓力、外壓球殼與凸形封頭的設(shè)計(jì)、加強(qiáng)圈的作用與結(jié)構(gòu);容器零部件,包括法蘭連接、容器支座、容器的開孔補(bǔ)強(qiáng),容器附件等。最后:機(jī)械傳動(dòng)的主要作用是傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng),機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)是機(jī)械系統(tǒng)中的重要組成部分,機(jī)械傳動(dòng)可分為摩擦傳動(dòng)、齒合傳動(dòng)、液力傳動(dòng)和氣力傳動(dòng)。帶傳動(dòng)是摩擦傳動(dòng)中的一種,它是通過中間繞柱體件傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的,使用于兩軸中心距較大的場(chǎng)合,帶傳動(dòng)的類型有平帶、V帶、多楔帶和園帶傳動(dòng),平帶在小功率傳動(dòng)中可用來(lái)進(jìn)行交叉、半交叉?zhèn)鲃?dòng),以改變兩平行軸間的傳動(dòng)方向;V帶傳動(dòng)較平帶傳動(dòng)能產(chǎn)生更大的摩擦力,故能傳遞較大的功率,V帶無(wú)接頭,傳動(dòng)平穩(wěn),應(yīng)用廣泛,但不宜用在交叉?zhèn)鲃?dòng)和半交叉?zhèn)鲃?dòng)中;齒輪傳動(dòng)是現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用最廣的一種傳動(dòng)形式,其主要優(yōu)點(diǎn)是:效率高,傳動(dòng)比穩(wěn)定,工作可靠,壽命長(zhǎng),實(shí)用的速度和傳遞的功率范圍廣,可實(shí)現(xiàn)平行軸,相交軸和交錯(cuò)軸之間的傳動(dòng);其主要缺點(diǎn)是:需要專門的制造設(shè)備,成本較高,精度低時(shí)噪聲和振動(dòng)較大,不宜用在軸間距離較大的傳動(dòng),齒輪傳動(dòng)的類型包括:平行軸齒輪傳動(dòng)、相交軸圓錐齒輪傳動(dòng)、交錯(cuò)軸齒輪傳動(dòng);按照工作條件齒輪傳動(dòng)又可分為閉式傳動(dòng)、開式傳動(dòng)和半開式傳動(dòng),在閉式齒輪中,齒輪和軸承全部封閉在剛性箱體內(nèi),有良好的潤(rùn)滑條件,應(yīng)用廣泛,開式齒輪傳動(dòng)的齒輪完全外露,灰塵和雜物容易落入齒合區(qū),也不能保證良好的潤(rùn)滑,齒面易磨損,半開式齒輪傳動(dòng)有簡(jiǎn)單的防護(hù)罩,較開式齒輪工作條件好,但仍有灰塵等落入;齒輪傳動(dòng)是依靠主動(dòng)輪的輪齒推動(dòng)從動(dòng)輪的輪齒進(jìn)行工作的,對(duì)傳動(dòng)的基本要求之一是瞬時(shí)傳動(dòng)比應(yīng)保持恒定,否則當(dāng)主動(dòng)輪以等角速度回轉(zhuǎn)時(shí),從動(dòng)輪的角速度的大小隨時(shí)間變化因而在齒輪裝置中引起沖擊、振動(dòng)與噪聲,影響齒輪傳動(dòng)的工作精度,甚至可導(dǎo)致齒輪過早地失效,有關(guān)這一方面的介紹還有一個(gè)重要的定律,即相互齒合傳動(dòng)的一對(duì)齒輪,在任一位置時(shí)的傳動(dòng)比,都與其鏈接O1O2被其齒合齒廓在接觸點(diǎn)處的公法線所分成的兩段長(zhǎng)成反比,這一規(guī)律稱為齒廓齒合基本定律,在齒輪加工中有這么幾種方法,1.仿形法:仿形法是用與齒輪齒槽形狀相同的圓盤銑刀或指狀銑刀在銑床上進(jìn)行加工,這種方法加工出的齒輪精度低,而且是一個(gè)齒一個(gè)齒切削,為不連續(xù)切削,故生產(chǎn)率很低,所需刀具數(shù)量多,但加工設(shè)備簡(jiǎn)單,刀具價(jià)廉,多用于修配、單件生產(chǎn)或小批量生產(chǎn)中;2.范成法:范成法是利用一對(duì)齒輪互相齒合時(shí)其共軛齒廓互為包絡(luò)線的原理來(lái)切齒的。這種方法采用的刀具主要有齒輪插刀、齒條插刀和齒輪滾刀,由于加工精度及生產(chǎn)效率較高,是目前輪齒切削加工的主要方法;齒輪在使用過程中難免會(huì)遇到各種各樣的問題,其中齒輪的失效就是其中之一,齒輪失效包括:輪齒折斷、齒面點(diǎn)蝕、齒面磨損、齒面膠合和齒面塑性變形。蝸桿傳動(dòng)主要由蝸桿和蝸輪組成,蝸桿的形狀類似螺旋,有左旋和右旋之分,一般為主動(dòng);蝸輪是一個(gè)具有特殊形狀的斜齒輪,按照蝸桿形狀的不同,蝸桿傳動(dòng)可分為圓柱蝸桿傳動(dòng)、環(huán)面蝸桿傳動(dòng)和錐蝸桿傳動(dòng),環(huán)面蝸桿和錐蝸桿的制造較困難,安裝要求較高,因而應(yīng)用步入圓柱蝸桿廣泛,圓柱蝸桿傳動(dòng)包括普通圓柱蝸桿傳動(dòng)和圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng)兩類,其中普通圓柱蝸桿傳動(dòng)又包括了阿基米德蝸桿、漸開線蝸桿、發(fā)向直廓蝸桿和錐面包絡(luò)蝸桿四種傳動(dòng)與齒輪傳動(dòng)相比,蝸桿傳功的主要優(yōu)點(diǎn)是:傳動(dòng)比大,在動(dòng)力傳動(dòng)中單級(jí)傳動(dòng)比一般比一般為i=8~80,在分度機(jī)構(gòu)中,傳動(dòng)比可達(dá)1000;且傳動(dòng)平穩(wěn),噪聲低;結(jié)構(gòu)緊湊;蝸桿導(dǎo)程角很小時(shí)能實(shí)現(xiàn)反行程自鎖。蝸桿傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)是:傳動(dòng)效率低,發(fā)熱大,不宜大功率長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作;蝸桿常需要用較貴重的青銅制造,故成本較高。后續(xù)對(duì)輪系和減速器做了一些了解,包括輪系,減速器等,在生產(chǎn)實(shí)際中,往往由于主動(dòng)軸與從動(dòng)軸之間的距離較遠(yuǎn),或需要有較大的傳動(dòng)比等原因,經(jīng)常采用一系列相互齒合的齒輪所組成的稱為輪系的傳動(dòng)系統(tǒng),它的功能有:較遠(yuǎn)距離的傳動(dòng)、獲得較大的傳動(dòng)比、改變從動(dòng)軸的轉(zhuǎn)向、實(shí)現(xiàn)多種傳動(dòng)比的傳動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)的合成和分解;輪系的分類:輪系通常分為定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系兩類,傳動(dòng)是,所有齒輪的幾何軸線位置都是固定不變的輪系稱為定軸輪系。傳動(dòng)時(shí),至少有一個(gè)齒輪的幾何軸線是繞另一個(gè)齒輪的固定幾何軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的輪系稱為周轉(zhuǎn)輪系。減速器是由封閉在剛性箱體中的幾對(duì)齒輪以及蝸輪蝸桿等所組成,它在機(jī)器中常作為一獨(dú)立不見裝在原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間用以降低轉(zhuǎn)速并相應(yīng)增大轉(zhuǎn)矩。根據(jù)傳動(dòng)的類型,減速器可分為齒輪、蝸桿、齒輪蝸桿和行星減速器;根據(jù)齒輪的形狀不同,齒輪減速器又可分為圓柱、圓錐等齒輪減速器等;根據(jù)傳動(dòng)的級(jí)數(shù)又有單級(jí)、雙級(jí)和多級(jí)減速器之分;按齒輪軸在空間的位置又可把減速器范圍立式、臥式和側(cè)式減速器;按傳動(dòng)的不知形式又可分為展開式、分流式和同軸式減速器等;軸、鍵和聯(lián)軸器的一些功能和其制造所用材料以及關(guān)于軸的強(qiáng)度計(jì)算,按軸的承載情況,軸可分為三類:工作時(shí)即承受彎矩又承受扭矩的軸稱為轉(zhuǎn)軸;有些軸主要用來(lái)傳遞扭矩而不承受彎矩作用的軸稱為傳動(dòng)軸;只受彎矩而不受扭矩作用的軸稱為心軸;鍵連接是一種將軸和軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)零件鏈接起來(lái)的可拆連接,主要用于軸和輪轂間的周向固定并傳遞扭矩;聯(lián)軸器用來(lái)連接軸與軸或軸與其他回轉(zhuǎn)件,并傳遞運(yùn)動(dòng)和扭矩,有時(shí)也可用作安全裝置,聯(lián)軸器的類型很多,根據(jù)對(duì)被連接兩軸軸線相互位置是否重合分為兩大類:1.固定式聯(lián)軸器,兩軸線嚴(yán)格重合,這類聯(lián)軸器有凸緣聯(lián)軸器和夾殼式聯(lián)軸器;2.可移式聯(lián)軸器,兩軸線允許有一定程度不同形式的位移,根據(jù)連接元件中有無(wú)彈性元件,又分為可移式剛性聯(lián)軸器包括十字滑塊聯(lián)軸器、齒輪聯(lián)軸器、萬(wàn)向聯(lián)軸器,可移式彈性聯(lián)軸器;軸承的分類以及滑動(dòng)軸承的分類及其它們的功能,軸承是支撐軸及軸上零件的部件,通常按軸承中摩擦性質(zhì)的不同,將軸承分為滑動(dòng)軸承和滾動(dòng)軸承,而每一類軸承又按其所受載荷方向的不同,分為向心軸承、推力軸承和向心推力軸承;滑動(dòng)軸承分為液體摩擦滑動(dòng)軸承和非液體摩擦滑動(dòng)軸承。
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