设备常用机械零件及 机械结构介绍 广东机电职业技术学院.

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1 设备常用机械零件及 机械结构介绍 广东机电职业技术学院

2 主要内容： 铰链四杆机构及曲柄机构; 凸轮机构及凸轮传动； 齿轮机构及齿轮传动； 轴和轴承； 弹簧； 其它机械机构。

3 铰链四杆机构 1.3为连架杆，2为连杆，4为机架 左图为典型的铰链四杆机构，构件之间都是用铰链副联机而成，其构造分为四部分，分别为：
按照铰链四杆机构的构造，其基本型式分为以下三个方面： .如左图所示，该机构为曲柄摇杆机构，机构中连架杆1能做整周的回转运动，叫做曲柄，而只能在360度某一角度范围内做搬动的连架杆3称作摇杆，故得名曲柄摇杆。

4 铰链四杆机构 左图为双曲柄机构，连架杆2&4都能做整周的回转 左图为双摇杆机构，连架杆2和4都只能在某一角度范围内摆动

5 铰链四杆机构 下图即为曲柄摇杆机构，连架杆1为曲柄，连架杆3为摇杆，ø为摇杆摆角， ¢ 1& ¢2是摇杆来回摆动时曲柄所转过的角度，AB1C1D和AB2C2D分别对应着摇杆的两个极限位置，θ为极位夹角

6 铰链四杆机构 b.曲柄摇杆机构的重要特性和参数 1.急回运动，如上图，当曲柄1做等速转动时，摇杆来回摆动的平均速度不同，摇杆的这种运动称作急回运动。为了反映从动件摇杆的这种急回特性，可用行程速比系数K来表示： 2.传动角，如下图所示，P和Pn的夹角为γ称为传动角，P和Pt的夹角α称为压力角。传动角越大，越有利于机构工作。

7 铰链四杆机构 3.死点，如右图图曲柄摇杆机构中，若摇杆为原动件，曲柄为从动件，则当机构处于曲柄与连杆两共线位置（AB1C1D和AB2C2D两位置）时，机构处于死点位置，其它四杆机构中有时也存在死点位置，死点有好处同时也存在弊端，如我们常用的大力扳手就是利用死点位置来夹紧工件，而缝纫机的动作要避免死点的位置停转，就必须在曲柄上安装飞轮。 大力扳手上的死点 缝纫机上的死点

8 3.铰链四杆机构在实际生产中的应用 汽车挡风玻璃刷 钢材步进运送机 雷达天线俯仰角调整机构 碎石机

9 4.其它的一些曲柄机构及应用 双曲柄机构 双摇杆机构

10 5.生产设备中常用曲柄滑块机构的介绍 曲柄滑块机构的演变过程 曲柄滑块机构的形成是在曲柄摇杆机构之上产生的，如下图所示： (d) 如上图所示，a图为曲柄摇杆机构，当摇杆3越长时，C点的运动轨迹就越平直；b图中，当我们将摇杆3的长度变为无穷大时，此时C的运动轨迹变为直线；c图中，在摇杆3变为无穷大时，将摇杆3变为滑块，回转副D变成移动副，此时c图中C店的运动轨迹与b图中描述一样为直线，如d图所示，这种机构为曲柄滑块机构。

11 偏置曲柄滑块机构 图（a) e 1 2 A C 如上图所示，如果在曲柄滑块机构中，滑块导路于曲柄回转中心A的距离e>0时，这种机构就称为偏置曲柄滑块机构；特别情况就是当e=0时为对心曲柄滑块机构。此种结构当滑块作为原动件，曲柄滑块机构存在两个死点位置，分别出现在曲柄与连杆共线时的两个位置上，如下图所示：

12 E=0时，对心曲柄滑块机构的两个死点位置如图a. b中虚线所示：
1 2 A C 图（b) 1 2 A C

13 下图是esec2008设备的bondarm三角支架Y向运动原动件端头的运动轨迹，它同样存在两个死点，如图中的C3&C4两点,像这样的曲柄滑块机构在Push out 处同样存在，在此不再一一讲解了。

14 曲柄滑块机构的衍生机构 图a为曲柄滑块机构，1为曲柄，2为连杆，3为滑块，4为机架； 图b为导杆机构，1为机架，2为摇杆，3为滑块，4为导杆； 图c为曲柄摇块机构，1为曲柄，2为机架，3为摇块，4为导杆； 图d为定块机构，1为连杆，2为连摇杆，3为定块，4为导杆。

15 偏心轮机构 如下图b和d所示曲柄摇杆机构和曲柄滑块机构中，当曲柄1的尺寸较小时，根据机构的需要常将它改造成如图a和图c中的几何中心B与其回转中心A相重合的圆盘，此圆盘被称作为偏心轮，其回转中心A与几何中心B之间的距离叫做偏心距，它等于曲柄长，这种结构被称作偏心轮机构。此种结构在设备中也常用到，比如说Die attach Esec设备中顶针系统运动的传动结构， Bondarm Xmm-manipulator的传动结构。

16 凸轮机构及凸轮传动 凸轮机构基本介绍 凸轮机构能够实现复杂的运动要求，广泛应用于各种自动化或半自动化的机械装置中，凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件。它一般由凸轮，从动件和机架组成的高副机构。凸轮通常做连续等速运动，从动件根据使用要求设计使它获得一定规律的运动。 凸轮的分类及相关运动特点 凸轮可分为以下三种： 盘形凸轮：凸轮为绕固定轴线转动且有变化直径的盘形构件； 移动凸轮：凸轮相对于机架做直线运动； 圆柱凸轮：凸轮是圆柱体，可以看成是将移动凸轮卷成一圆柱体。 以上凸轮机构的从动件均可做成移动或是摆动的形式，从动件又可分为以下几类： 尖端从动件：这种从动件结构简单，易磨损，用于作用力小，速度低的场合； 滚子从动件：这种从动件结构耐磨损，可以承受较大载荷，应用较广泛； 平底从动件：这种从动件的平底与凸轮接触处易形成油膜，能减少磨损，效率高，用于高速凸轮机构中，只适合于外凸轮轮廓。

17 图2-1为盘形凸轮，从动件为移动从动件； 图2-2为盘形凸轮，从动件为摆动从动件； 图2-3为移动凸论，从动件为移动从动件；
基本的凸轮类型及从动件运动形式 图2-1为盘形凸轮，从动件为移动从动件； 图2-2为盘形凸轮，从动件为摆动从动件； 图2-3为移动凸论，从动件为移动从动件；

18 图2-4为移动凸轮，从动件为摆动从动件； 图2-5为圆柱凸轮，从动件为移动从动件； 图2-6为圆柱凸轮，从动件为摆动从动件
备注：在Esec的设备当中，其实Dispenser z axis的传动结构我们可以将其认 为是一个带有凹槽的盘型凸轮，从动件为z-axis的上下运动；即为盘形凸轮，从动件为移动从动件的凸轮机构。

19 凸轮有下面几个主要的参数： 凸轮的基本参数 基圆rmin—以凸轮轮廓的最小向径为半径的圆；
推程运动角δt—从动件从距回转中心最近点被推至最远点凸轮所转之角； 远休止角δx —从动件在最远位置不动凸轮所转之角； 回转运动角δh —从动件从最远点移回原位凸轮所转之角； 近休止角δ’K —从动件在最近位置不动凸轮所转之角。 5. 凸轮从动件的运动类型及相关计算 凸轮从动件常用的规律有等速，等加速．简谐和摆动等运动。如果记y为从动件的位移，v为从动件的速度，α为从动件的加速度，那么它们的运动曲线和表达式如下：

20 Y=1at²/2=2h θ/ θ²0 v=at=4hω θ/ θ²0 a=常数
y=vt=h θ / θ0 V=常数 α=0 因为等速运动在起始和终止处因加速度为无穷大而产生冲击。因此在起始和终止处要修形。 图b 如图b所示为从动件做等加速或等减速运动，其运动规律为： Y=1at²/2=2h θ/ θ²0 v=at=4hω θ/ θ²0 a=常数

21 如图c所示为余弦运动（简称简谐运动）。其运动规律是: y=h(1-cosπθ/θ0)/2 V=πhω（sin πθ/ θ0）/2 θ0
a= π²hω²（cosπθ/ θ0）/2 θ0 图d 如图d所示为正弦运动（简称摆线运动）。其运动规律是: y=h（2πθ /θ0- sin πθ/ θ0)/2 π V=hω（1-cos2 πθ/ θ0）/ θ0 a= 2πhω²（sin2πθ/ θ0）/θ²0

22 常用凸轮机构应用实例 捣碎机凸轮机构 冲床上凸轮机构 切削凸轮机构 复合转动凸轮 双盘凸轮通过框架强制从动件往复运动

23 车床主轴箱凸轮机构，凸轮转动使主轴箱往复运动反复完成将工件上料，进给，静止切削和切断，返回的过程
等径凸轮机构，通过凸轮旋转中心的两边界距离均等于d,用以保证两固定距离的滚子始终可以与凸轮接触

24 螺旋摆线凸轮机构 三叶盘凸轮 八叶盘凸轮 三臂弧 复合内凸轮 两个从动件的旋转斜盘凸轮 凸轮控制复合运动 凸轮杆夹紧机构 凸轮控制剪切机构

25 齿轮机构及齿轮传动 齿轮机构的基本介绍 齿轮机构是应用较为广泛的传动机构之一，广泛应用机械，机电工控设备或系统中。
其主要优点是：适用的圆周速度和功率范围广,效率较高，传动比稳定，寿命较长，工作可靠性高，可实现平行轴和任意角相交轴或交错轴之间的传动。 其缺点缺点是：要求较高的制造和安装精度，成本较高，不适合于远距离两轴之间的传动。这也是为什么在Esec设备中比较少见到齿轮传动（除了2008hsplus bondhead旋转马达以及带有变速轮系的马达外）的原因。 齿轮的分类及相关参数 两轴平行的齿轮机构及相关参数 直齿圆柱齿轮传动是最常用的机械传动方式之一。它与其它类型齿轮相比拥有加工简单，工作时无附加轴向力和安装简单等优点。其传动类型主要分为以下三类，如下图a.b.c所示： 外啮合齿轮传动，内啮合齿轮传动和链条齿轮传动。

26 图a 图b 图c 外啮合齿轮传动 内啮合齿轮传动 链条齿轮传动

27 图b 图a 齿轮各部分名称 圆柱齿轮的重要参数
如下图a所示为圆柱齿轮各个构造部分的名称，其实齿轮它有两个重要的参数，它们分别是分度圆上的压力角a和模数m。压力角是指在分度圆上齿廓的法线与分度圆切线所夹的锐角；模数m=ρ/π.现在齿轮的模数和压力角都已经标准化，一对齿轮正确啮合的条件是模数和压力角都要相等。而如上图c中的直齿与链条的啮合可视为外啮合中的一个齿轮直径无穷大的情况。 而入下右图b中为外啮合斜齿圆柱齿轮，比起直齿圆柱齿轮来讲，它传动更平稳，噪音低，承载能力高和最少齿数较少等优点，但工作时会产生轴向应力，已造成轴端部松动或损坏。 图b 图a 齿轮各部分名称

28 人字齿圆柱齿轮（如下图）可以看成是两个螺旋角相反的斜齿圆柱齿轮合并而成，他克服了斜齿轮工作时有轴向力的缺点，但是制造比较困难。

29 两轴不平行的齿轮机构 直齿圆锥齿轮的类型，可分为两轴成垂直状态，另一种则是两轴成一定的夹角，如下图所示： 两轴交互成一定夹角 两轴成垂直状态

30 直齿圆锥齿轮的参数 直齿圆锥齿轮的啮合条件是大端模数和大端分度圆上的压力角相等。所以通常以大端参数为标准值。由于圆锥齿轮机构理论上是两个球面渐开线齿廓的啮合传动。由于球面无法平面展开，常将圆锥齿轮的大端展开作为近似的当量圆柱齿轮。下图为圆锥齿轮参数详解： 下标1代表齿轮1 下标2代表齿轮2 无英文字母下标的参数代表分度锥值 下标V代表当量值 下标f代表齿根值 下标a代表齿顶值 δ为锥角 R为锥距 B为齿宽 H为齿高

31 其它形势的圆锥齿轮结构 左图为曲齿圆锥齿轮，其特点类似于圆柱齿轮中的斜齿轮情况。 左图为交错轴斜齿轮，该结构特点是单个齿轮为斜齿轮，但轴的相对位置不同，因此啮合原理有区别.

32 左图为蜗杆蜗轮传动，常用来传递两交错轴之间的运动和动力，其特点为：
可以得到很大的传动比，比交错轴斜齿轮机构紧凑 2.两轮啮合齿面间为线接触，其承载能力大大高于交错轴斜齿轮机构 3.蜗杆传动相当于螺旋传动，为多齿啮合传动，故传动平稳、噪音很小 4.具有自锁性。当蜗杆的导程角小于啮合轮齿间的当量摩擦角时，机构具有自锁性，可实现反向自锁，即只能由蜗杆带动蜗轮，而不能由蜗轮带动蜗杆。如在其重机械中使用的自锁蜗杆机构，其反向自锁性可起安全保护作用。 5.传动效率较低，磨损较严重。蜗轮蜗杆啮合传动时，啮合轮齿间的相对滑动速度大，故摩擦损耗大、效率低。另一方面，相对滑动速度大使齿面磨损严重、发热严重，为了散热和减小磨损，常采用价格较为昂贵的减摩性与抗磨性较好的材料及良好的润滑装置，因而成本较高 6.蜗杆轴向力较大 备注:在Esec2008系列设备中，Zoom&Focus马达的传动大都使用到了蜗杆蜗轮传动

33 定轴轮系的特点是所有齿轮的轴线都是固定的，上图传动中也可以是各式各样的齿轮。
齿轮轮系 齿轮系分类 系列齿轮组成的传动系统称为轮系，轮系可分为定轴轮系，周转轮系和混合轮系。 如下图所示为定轴轮系： 定轴轮系的特点是所有齿轮的轴线都是固定的，上图传动中也可以是各式各样的齿轮。

34 如下图所示为周转轮系： 周转轮系由中心轮，行星轮和行星架组成。外齿轮，内齿轮（齿圈）位于中心位置绕着轴线回转称为中心轮，齿轮同时与中心轮和齿圈想啮合，其既做自转又做公转称为行星轮；支持行星轮的构件称为行星架。它的特点是在轮系中少有一个齿轮的几何轴线是绕另一个齿轮的几何轴线转动的，如上图最左边示意图中，齿轮2-2‘的轴线H就是绕齿轮1的轴线转动的，周转轮系又分为行星轮系和差动轮系。　有一个中心轮的转速为零的周转轮系称为行星轮系 ，中心轮的转速行星轮的转速都不为零的周转轮系称为差动轮系 。

35 下图为混合轮系： 如左图所示当轮系无法简化成一个定轴轮系时，称它为混合轮系。图中，由于齿轮和齿轮4的轴线不共线，且齿轮2-2‘的轴线绕绕齿轮1转动，因此称该轮系为混合轮系。 特殊的行星齿轮轮系 左图为渐开线少齿差行星传动。通常，中心轮1固定，转臂H为输入轴，V为输出轴。轴V与行星轮2用等角速比机构3相联接，所以V转速就是行星2的绝对转速。

36 左图为少齿差行星传动，通常采用销孔输出机构作为等角速度机构。沿半径为ρ的圆周，在行星轮辐板上开有圆孔，在输出轴的圆盘上有圆柱销，圆柱销使行星轮和输出轴联接起来。
左图为渐开线少齿差行星传动的结构，这种传动装置的结构特点是传动比大，结构紧凑，体积小，结构轻和加工容易。 左图为双谐波齿轮传动，H为波发生器，它相当与转臂，1为刚轮，它相当于中心轮，2为柔轮，可产生较大的弹性变形，它相当于行星轮，赚臂的外缘尺寸大于柔轮内孔直径，所以将它装入柔轮内孔后，柔轮即变成椭图形，椭圆长轴处与刚轮相啮合而短轴处齿轮脱开，其它各点则处于啮合和脱离的过渡阶段。

37 齿轮和轮系在实际中的应用 自动离合器 正反转离合器控制机构 普通减速箱 电动机减速箱

38 以上几个图展示的汽车后桥差速器。是圆锥差动轮系分解运动的实例，当汽车拐弯时，轮系将发动机传到齿轮5的运动，以不同转速分别传递给左右两车轮。

39 轴和轴承 轴是机器中重要的零件之一，它的主要功能是支撑旋转的机械零件（如齿轮，带轮等）并传递运动和动力，轴要用滑动滑动轴承或是滚动轴承来支承。 心轴 心轴是用来支撑轴上零件的，轴只承受弯矩而不传递弯矩。心轴可以分为固定心轴和转动心轴。 固定心轴当轴上的零件转动时，轴不随之转动，因此轴上的弯矩是不变的。如下图所示： 自行车前轮的固定心轴 固定心轴

40 转动心轴，当轴上的零件转动时，轴也随之转动，因此轴上的弯矩是周期变化的，如下图所示：
铁路机车车厢的轴 传动轴 传动轴主要承受扭矩，不承受或承受很小的弯矩。如下图所示：

41 上面的两幅图就是汽车上的传动轴，传动轴通过两个万向联轴器与发动机转轴和汽车后桥相连，从而来达到传递扭矩的效果。
转轴在工作过程中既要承受弯矩同时也要承受扭矩。如下图所示的齿轮箱：

42 上图为减速箱内部的的转轴，它在工作中既要受到来自与径向的弯矩又要受到来自于键联结带来的传动的扭矩。
特殊轴 除了上面常用的几种轴外，其实还有很多特殊的轴应用也相当广泛，例如曲轴，绕性钢丝轴和空心轴，如下图所示：

43 曲轴 挠性钢丝轴 空心轴

44 轴上零件的定位与固定 轴上零件的轴向定位与固定主要包括以下部件： 轴肩和轴环，结构简单，可靠，能承受较大的轴向力； 圆锥面，轴和轮毂无径向间隙，装拆方便能承受冲击，但锥面加工麻烦； 圆螺母，可靠，能承受较大轴向力； 弹性挡圈，结构简单，紧凑，能承受较小的轴向力，可靠性差； 轴端挡圈，适用于轴端，可承受剧烈的振动和冲击载荷； 挡圈，结构简单，但只能承受不大的轴向力； 套筒，结构简单，可靠，但不适合高转速情况； 紧定螺钉，适合于轴向力较小，转速低的情况； 轴端挡板，适合于心轴的轴端定位和固定，只能承受较小的轴向力； 销，结构简单，用于受力不大同时需要轴向定位和固定的场合。 以上所有的部件见下图所示：

45 轴肩和轴环 圆锥面 圆螺母 弹性挡圈 轴端挡圈 挡圈 套筒 紧定螺钉 轴端挡板 销

46 轴上零件的径向定位与固定 轴上的零件径向定位和固定包括以下几种定位零件和方式： 键，平键，对中性好，可用于较高精度，高转速和及受冲击或变载荷作用的场合。 花键，承载能力高，定心性和导向性好，但制造成本高，制造麻烦； 过盈配合，机构简单，对中性好，承载能力高，并可以轴向固定，。不适合于经常拆卸的场合，例如esec 的ESART马达端部传动轮的定位和固定。 非圆截面，（esec push out 马达端部的rubber roller 的定位与固定）成形联接可承受较大的载荷，但制造困难，方形联接多用于轴端和手动机构中。 上面所述几种零件如下图所示： 键 花键 过盈配合 非圆截面

47 轴在实际生产中应用较多，下面就是一些实例：
轴在实际生产中的应用 轴在实际生产中应用较多，下面就是一些实例： 1.2为圆锥滚子轴承 3为滚针轴承 4为主轴 5为套筒 6为紧固螺钉 7为主轴旋转固定转换销 8为带轮 9为拨盘 10为螺栓 11为主轴旋转拨板 12为密封圈 13为拨盘紧固螺栓 14为主轴箱侧壁 1为双列滚子轴承 2为双向角接触推力球轴承 3为角接触球轴承 4为深沟球轴承 7为前盖 8为弹簧夹头 9为紧固螺母 10为箱体 11为后盖 13为碟形弹簧 14为推杆 15为紧固螺母

48 如左图为滚动轴承的基本结构，主要包括下面几个部分：
轴承在实际生产设备当中应用较多，大体上可分为滑动轴承和滚动轴承，滑动轴承主要高速，高精度，重载，结构要求剖分等场合下或是低速而带有冲击的机器中，如水泥搅拌机，滚筒清沙机和破碎机中，而滚动轴承是机器中广泛应该的部件之一，它主要依靠元件之间的滚动接触来支承转动零件的，与滑动轴承相比较，滚动轴承的摩擦阻力小，功率消耗低，启动容易，安装，维修方便，价格也相对比较便宜，下面主要介绍比较常用的滚动轴承。 滚动轴承的基本结构及其运动 如左图为滚动轴承的基本结构，主要包括下面几个部分： 1.外圈 2.内圈 3.滚动体 4.保持架

49 滚动轴承运动的如左图所示：一般内圈2装在轴颈1上，外圈5装在机座6或零件的轴承孔内，当内外圈相对旋转时，滚动体4将沿着滚道滚动，保持架3的作用是将滚动体均匀地隔开。
滚动轴承的主要类型 滚动轴承的机构基本上已经标准化，由专门的工厂大量的制造和供应，主要有以下几个类型： 调心球轴承，结构代号10000，主要承受径向载荷，同时也能承受少量的轴向载荷，因为外圈滚道表面是以轴承中心为中心的球面，故能自动调心。 调心滚子轴承，结构代号20000，能承受很大的径向载荷和少量轴向载荷，承载能力大，也具体有自动调心性能。 推力调心滚子轴承，结构代码29000，能同时承受很大的轴向载荷和不大的径向载荷。滚子成腰鼓形，外圈滚道是球面，故能自动调心。 圆锥滚子轴承，结构代码30000，能同时承受较大的径向和轴向联合载荷。因为线接触，承载能力大，内外圈可分离，装拆方便，成对使用。

50 深沟球轴承，结构代码60000，主要承受径向载荷，同时也承受一定量的轴向载荷，当转速很高而轴向载荷不太大时，可代替推力球轴承承受纯轴向载荷。
推力球轴承，机构代码50000。只能承受轴向载荷，而且载荷作用线必须与轴线重合，不允许有角偏位，51000为单列，只能承受单向推力，52000为双列，可承受双向推力，高速时，因滚动体离心力大，球与保持架摩擦发热严重，寿命较低，可用于轴向载荷大，转速不高之处。 深沟球轴承，结构代码60000，主要承受径向载荷，同时也承受一定量的轴向载荷，当转速很高而轴向载荷不太大时，可代替推力球轴承承受纯轴向载荷。 角接触向心球轴承，结构代码70000，能同时承受径向和轴向载荷。接触角越大，轴向承载能力越大。接触角有70000C（а=15º),70000AC(а=25º)和70000B（ а=45º）三种。通常成对使用，可用于分装于两个支点或同装于一个支点上。 圆柱滚子轴承，结构代码N0000,外圈无挡边，能承受较大的径向载荷，不能承受轴向载荷，因系线接触，内外圈只允许有较小的相对偏转。 内圈无挡边圆柱滚子轴承，结构代码：NU0000。 内圈有单挡边圆柱滚子轴承，结构代码：NJ0000。 滚针轴承，结构代码NA0000，只能承受径向载荷，承载能力大，径向尺寸特小，一般无保持架，因而滚针间有摩擦，轴承极限转速低，因系线接触，不允许有角偏位，可以不带内圈。 滚动体的形状，滚动体的形状有球，短圆柱滚子，长圆柱滚子，螺旋滚子，球面滚子和滚针。 以上类型的轴承，可以参看下图所示:

51 调心球轴承 调心滚子轴承 推力调心滚子轴承 圆锥滚子轴承 角接触向心球轴承 推力球轴承 深沟球轴承

52 内圈无挡边圆柱滚子轴承 内圈有单挡边圆柱滚子轴承 圆柱滚子轴承 滚针轴承 滚动体的形状

53 滚动轴承的密封形式 滚动轴承的密封形式大概可以分为三类，一种为接触式密封，二种是非接触式密封，三种为其它密封形式，下面分别加以讲解： 接触式密封 毛毡圈密封，脂润滑，要求环境清洁，轴颈圆周速度不大于4~5m/s,工作温度不能超过90ºc，矩形断面的毛毡圈被安装梯形槽内，它对轴产生一定的压力而起到密封的作用。如图a为毛毡圈密封的应用，图b为几种毛毡圈密封的方式。 毛毡圈密封的应用 毛毡圈密封的几种方式

54 皮碗密封，脂或油润滑，圆周速度<7m/s,工作温度不超过-40~100ºC,皮碗用皮革，塑料或耐油橡胶制成，有的具有金属骨架，皮碗是标准件，密封唇朝里，目的是为了防止漏油，密封唇朝外，是为了防灰尘，杂质的进入。图a是皮碗密封的应用，图b是几种皮碗密封的方式。 皮碗密封的应用 皮碗密封的几种方式

55 非接触密封 间隙密封，脂润滑，要求环境干燥清洁，靠轴与盖间细小环形间隙密封，间隙越小越长，效果越好，间歇取0.1~0.3mm,间隙可以是平直的也可以是带槽。如图左边的是间隙密封的应用，右图为两种间隙密封的方式。 间隙密封的应用 两种间隙密封的方式 甩油密封，油润滑，在轴上开出沟槽或是安装甩油环，将欲流出的油沿径向甩开，经集油腔及与轴承腔相通的油孔流回，（a)甩油沟槽；（b)甩油环；（c)螺旋式甩油沟，甩油环和间隙密封组合，采用螺旋式甩油沟时，轴必须按确定方向旋转。

56 甩油沟槽 甩油环 螺旋式甩油沟，甩油环和间隙密封组合 迷宫式密封，脂润滑或油润滑，工作温度应不高于密封用脂的滴点。这种密封效果可靠，将旋转件和静止件之间的间歇做成了迷宫式，在间隙中充填润滑油或是润滑脂来增强密封效果，分为径向，轴向两种。（a)轴向曲路，因考虑到轴要伸长，间隙应取大些，1.5~2mm为宜，（b)径向曲路，径向间隙不大于0.1~0.2mm。如下图：

57 轴向曲路 径向曲路 其它密封方式 滚动轴承的其它密封方式还有:（a)挡圈密封—用在脂润中，防止润滑油流入轴承将润滑脂带走；（b)端面密封—通过石墨块与旋转盘的接触实现密封；（c)密封环密封—通过带缺口的密封环压紧孔的内壁表面起到密封作用；（d)间歇加迷宫密封—组合密封的一种型式，它可以充分发挥各自的优点，提高密封效果。如下图所示：

58 图a为挡圈密封 图b为端面密封 图c为密封环密封 图d为为间歇加迷宫密封

59 滚动轴承的拆卸 滚动轴承的装拆以压力法最为常用，此外还有温差法，液压配合法等。温差法是将轴承放入烘箱或热油中，使轴承的内圈受热膨胀，然后即可将轴承顺利地装到轴上。液压配合法是通过将压力油打入环形油槽拆卸轴承。 内圈的单独安装，在轴上安装轴承，一般通过压轴承内圈的方法，将轴承压装到轴上； 外圈的单独安装，将轴承安装入孔内，一般通过压轴承外圈的方法将轴承压装到壳体孔内； 先装内圈，再装外圈，对于不可分轴承，可以将内外圈分别安装轴上和孔内； 先装外圈，再装内圈。 滚动体非外突的轴承的内外圈同时安装，采用平压板，将轴承内外圈同时压装在轴上和壳体孔内； 滚动体外突地轴承的内外圈同时安装，应采用带有凸缘的压板，同时将轴承的内外圈压入； 用钩爪拆卸器拆卸轴承，在设计中应预留拆卸空间，另外应注意：从轴上拆卸时应卡住轴承的内圈，从空中拆卸轴承时应用反向爪拆卸轴承的外圈。

60 垫平轴承压拆轴，轴不太重时，可以用压力法拆卸轴，注意不能只垫轴承的外圈，以免损坏轴承；
在开口圆锥紧定套上的轴承支撑结构，安装轴承时，将圆螺母上紧，在圆螺母沿轴向将轴承压紧在圆锥套上的同时，还在径向压迫圆锥套的开口处时使其紧固在轴上，拆卸时，松开螺母使圆锥套上的开口复原，从而很容易就能将圆锥套与轴分开，在esec设备上的五相马达传动轮的紧固方法大都采用这种方式。 具有环形油槽的轴颈，为了轴承的拆卸方便，在轴颈上开出环形槽，在拆卸轴承时，将高压油从油路口打入，在压力油的作用下，轴承的内圈撑大，轴颈压缩，实现拆卸，在拆卸的同时，高压油还可以起到润滑的作用。 以上轴承的拆装方法可以参看下图： 内圈的单独安装 外圈的单独安装

61 先装内圈，再装外圈 先装外圈，再装内圈 滚动体非外突的轴承的内外圈同时安装 滚动体外突地轴承的内外圈同时安装

62 用钩爪拆卸器拆卸轴承 垫平轴承压拆轴 开口圆锥紧定套上的轴承的拆卸 具有环形油槽的轴颈

63 滚动轴承的应用 滚动轴承在设备中使用较多，下面就简单地介绍几个实例： 轧辊 如左图，在轧辊的轴颈上，每端分别安装了两套轴承，由于它需要承受较大的载荷，轴承分别采用了承载较大的双列滚针轴承1和四列圆锥滚子轴承2，它们分别安装在轴承箱4和5内，油缸6对轧辊施加弯曲载荷，以增大其形状控制能力。这种结构称作双轴座式轧辊预弯装置，支撑辊轴箱7安装在机架8上，连接架9将同一端的两个轴承箱连接在一起。

64 自动装配机检测夹具 如左图所示，该机构是用来检测发条式玩具的装置，玩具固定在固定挡板10和活动挡板11，通过顶杆13将拧卷轴8向上推出，由爪式拧卷离合器1带动旋转，拧卷轴既可以滑动又可转动，为了安装方便，深沟球轴承2的内.外圈均采用间歇配合，其它零件是：3.4—隔圈，5—紧固螺母，6—轴承箱，7—紧固螺钉；9—工作台；12—销，14—套筒。 直流伺服电机的电机轴 电机轴4用一对深沟型球轴承1和2支承，由于直流伺服电机需要频繁启动和正反转，因此对其轴承要求很高，伺服电机的寿命很大程度上取决于轴承的寿命，多数伺服电机采用是两面带防尘盖的的深沟球轴承，并采用脂润滑。润滑脂应该具有良好的热稳定性，高温耐热寿命和高速旋转时的机械稳定性，此外低温启动力矩和动摩擦力矩应该很小，其他零件是：3.7—轴承架，5—保护板，6—弹性挡圈，8—防松垫圈，9—隔圈。

65 弹簧 弹簧的主要功用有：1.控制机构的运动和零件的位置；2.缓冲及吸振；3.储存能量；4.测量力的大小。弹簧的分类可以按照形状分为螺旋形和非螺旋（其他）形如下表所示。安照受力可以分为拉伸，压缩，扭转和弯曲弹簧等。 按受力分 按形状分 拉伸 压缩 扭转 弯曲 螺旋形 圆柱形拉伸 圆柱形压缩 圆锥形压缩 圆柱形扭转 螺旋弹簧 其他形 环形弹簧 碟形弹簧 蜗卷形弹簧 板簧

66 螺旋弹簧 图a 图b 图c 图d 图e 拉伸弹簧及其挂勾
拉伸弹簧在卷制时已使各圈相互并紧，为了增强弹簧的刚性，多数拉簧在制成后已具初应力，Die attach esec设备上使用拉伸弹簧地方还是比较多的，例如：bondarm z axis的承自重的弹簧， bondarm 架 0.3mm预压力的调整的保证，bondarm x-mm运动间隙的消除都采用了拉伸弹簧。 拉簧的端部都做有挂钩，以便安装和加载，挂钩的形式多样，例如图a和图b的挂钩的制造方便，挂钩上的弯曲应力较大；图c另外装有活动挂钩，挂钩下端及弹簧端部的弯曲应力较小，其挂钩可以任意转向； d图采用了螺旋块的挂钩，适于受变载荷，但成本较高。图e的挂钩形式进行了改变，这种结构由于靠近端部的弹簧圈直径减小，使载荷力臂减小，因而挂钩部分的应力也相应的减小。 图a 图b 图c 图d 图e

67 压缩弹簧结构及其特性 压缩弹簧的端部结构有以下几种形式：a.两端圈并紧且磨平（esec设备中顶针运动的回程运动驱动，bondhead与die ejector的真空电磁阀里面阀心的回程运动弹簧，顶针台在x. y平面运动调整的间隙自锁弹簧）；b.两端圈并紧锻平；c.两端圈并紧不磨平；d.两端圈不并紧。 压缩弹簧的稳定性，为了保证稳定性，弹簧的细长比不应超过许用值，两端固定的弹簧<5.3,一端固定另一端铰支的弹簧<3.7。当细长比大于许用值时，弹簧可能产生侧弯的现象（如图e),为了避免失稳，应在弹簧内侧加导向心杆或在外侧加导向套（如图f）。同时，压缩弹簧也可用作受拉伸载荷（如图g). 图a 图b 图c 图d 图e 图 f 图g

68 扭转弹簧及其端部结构 扭转弹簧的外形同拉压弹簧相似，但主要用于传递扭矩，压紧和储能，为了更好地传递扭矩，扭转弹簧的端部一般都做成如下图所示的几种结构。 扭转弹簧端部结构 扭转弹簧

69 环形弹簧和碟形弹簧 环形弹簧（如图a)的刚性比较大，能够承受很大的冲击载荷，并且具有很好的吸振能力，常做缓冲装置；蝶形弹簧(如图b)用薄钢板冲制而成，做成圆锥面或圆弧面，当受到沿周边均匀分布的轴向力时，内锥高度变小，相应地产生轴向变形，这种弹簧具有变刚度的特性曲线，同样尺寸的碟簧片，在不同的组合时也能获得不同的弹簧特性。在实际应用中，常常把蝶形弹簧片组合起来使用(如图c)，为了增大变形量，可以采用对合式组合碟形弹簧，这时变形量随着片数的增加而增加，但承载能力不变,可以有以下三种形式；另外其它形式的碟形弹簧如下图示： 图 a 图b 图c 环形弹簧 碟形弹簧 组合碟形弹簧形式1

70 组合碟形弹簧形式2 组合碟形弹簧形式3 曲面弹簧垫圈 波纹状弹簧垫圈 指形弹簧垫圈

71 平面蜗卷弹簧 平面蜗卷弹簧又称盘簧（图a)，用于受扭矩不大而而又要求轴尺寸要求很小时，常用作仪器和钟表的储能装置；接触型平面蜗卷弹簧(图b)，它在卷紧时，弹簧的各圈紧密贴在一起；还有就是钟表中用的发条弹簧(图c)；发丝弹簧(图d)，可提供精确的和可重复的扭矩。如下图所示： 图a 图b 图c 接触型平面蜗卷弹簧 平面蜗卷弹簧 发条弹簧 图d 定扭矩弹簧马达 定载荷密卷弹簧 发丝弹簧

72 其他类型弹簧 弹簧的种类比较繁多，所以在这里不能一一列举了，前面提到的都是比较常用的，而还有其他没有提及的弹簧，例如：板弹簧，片弹簧，扭杆弹簧，蜗卷螺旋弹簧和多股螺旋弹簧，橡胶弹簧，空气弹簧，非圆螺旋弹簧，复合弹簧，组合环形弹簧，劳雷麦特弹簧。下面是其中的一些弹簧： 板弹簧 片弹簧 汽车悬挂扭杆弹簧 橡胶弹簧 蜗卷螺旋弹簧 多股螺旋弹簧

73 非圆螺旋弹簧 复合弹簧 自由膜式空气气囊 劳雷麦特弹簧 组合环形弹簧

74 弹簧的应用 弹簧在实际生产生活中使用较多，主要用来固定机械结构位置，减振，吸振和储能，此外还可以用来测量力的大小，如下图例所示： 流体压缩弹簧 流体拉伸弹簧 流体双向弹簧 汽车减振板弹簧 钟表扭转弹簧

75 弹簧秤的拉伸弹簧 压力阀的压缩弹簧 离心式离合器拉伸弹簧 橡胶-螺旋弹簧中央悬挂系统 振动机械支撑用减振弹簧

76 介绍了以上一些常用的机械结构外，其实还有其它一些机械结构我们也会在生产生活中遇到，下面主要介绍一下以下几种机械结构：
其它机械结构 介绍了以上一些常用的机械结构外，其实还有其它一些机械结构我们也会在生产生活中遇到，下面主要介绍一下以下几种机械结构： 1.导轨；2.手轮和手柄；3.调节机构 导轨 导轨在生产设备中常常遇到，下面是一些导轨的实例: 双v形导轨，通过两个定位螺钉调整上下和左右的间隙； 深v形导轨，用于十字头等需要准确运动的结构中； V形导轨，有楔块和定位螺钉； 双v形导轨，侧向有调整螺钉； 方形导轨，可以通过定位螺钉或更换垫片调节位置； 具有v形楔块的导轨，可以通过螺钉调节位置； 具有两个菱形导轨的十字头结构； 可以从上方调节的v形导轨； 具有斜向调节楔块的v形导轨； 车床夹具的圆弧形导轨； V形导轨，可以从上面松开V形垫片进行调节； 平杆导轨； 绳用导轨。

77 双v形导轨 深v形导轨 V形导轨 双v形导轨 方形导轨 具有v形楔块的导轨 具有斜向调节楔块的v形导轨 具有两个菱形导轨 从上方调节的v形导轨

78 车床夹具的圆弧形导轨 V形导轨 平杆导轨 绳用导轨 手轮和手柄 手轮和手柄在日常生活中使用比较多，现在就简单罗列几样，如下： 水龙头手轮；
盘式手轮； 盘轮手柄； 可锁式手轮，阀门只在一定次序下才工作； 船用手轮； 绞盘； 手轮锁紧螺母； 六杆手柄； 压盖折叶手轮； 弯曲拐端手轮； 用于圆弧运动的弯曲手柄； 转动铰支手轮；

79 盘式手轮 盘轮手柄 可锁式手轮 船用手轮 绞盘 手轮锁紧螺母 六杆手柄 压盖折叶手轮 弯曲拐端手轮 龙头扳手 转动铰支手轮 T形手柄
碟形龙头手柄； 龙头扳手； 机床用扳手； 各类普通手柄。 卡具手柄； 固定把手； 铰接把手； 蹬形把手； 弓形把手； 弹簧门手柄； 手柄杆。 盘式手轮 盘轮手柄 可锁式手轮 船用手轮 水龙头手轮 绞盘 手轮锁紧螺母 六杆手柄 压盖折叶手轮 弯曲拐端手轮 龙头扳手 圆弧运动的弯曲手柄 转动铰支手轮 T形手柄 碟形龙头手柄

80 机床用扳手 各类普通手柄 卡具手柄 固定把手 铰接把手 蹬形把手 弓形把手 弹簧门手柄 手柄杆

81 调节机构 下面介绍几种调节结构，如下所示： 扭转弹簧的拉伸与压缩调整机构，臂是楔形的，并被螺钉锁紧在轴上； 链条或带轴承的调整机构；
可磨损补偿的铰支机构； 可调式支撑杆； 用于杠杆的销孔调整机构； 垂直轴挡的水平对心调整机构； 凸轮杠杆夹紧装置的微调机构； 内径卡尺； 可调式齿条； 绘图仪器变曲线调整机构； 可调式垂直滑轮； 车床尾架调整机构； 带有调整螺钉的锥形轴承； 螺旋扭转弹簧调整机构； 落地式可调支架； 侧装式可调支架； 悬挂式可调支承。

82 扭转弹簧的拉伸与压缩调整机构 链条或带轴承的调整机构 可磨损补偿的铰支机构 可调式支撑杆 用于杠杆的销孔调整机构 垂直轴挡的水平对心调整机构 凸轮杠杆夹紧装置的微调机构 内径卡尺 可调式齿条 绘图仪器变曲线调整机构 可调式垂直滑轮

83 车床尾架调整机构 带有调整螺钉的锥形轴承 螺旋扭转弹簧调整机构 落地式可调支架 侧装式可调支架 悬挂式可调支承