模壓工藝基礎知識--機電知識


    一、機械傳動知識、潤滑知識
    機械傳動有螺旋傳動、帶傳動、鏈傳動、齒傳動及蝸桿傳動等。各種傳動都有不同的特點和使用范圍。
    1、螺旋傳動:螺旋傳動是利用螺紋零件工作的,作為傳動文件要求保證螺旋副的傳動精度,效率和磨損壽命等。其螺紋種類有矩形螺紋、梯形螺紋、鋸齒螺紋等。按其用途可分傳力螺旋、傳導螺旋及調整螺旋三種;按摩擦性質不同可分為滑動螺旋、滾動螺旋及靜壓螺旋等。
    滑動螺旋常為半干摩擦,摩擦阻力大、傳動效率低(一般為30~60%;但其結構簡單,加工方便,易于自鎖,運轉平穩,但在低速時可能出現爬行;其螺紋有側向間隙,反向時有空行程,定位精度和軸向剛度較差,要提高精度必須采用消隙機構;磨損快?;瑒勇菪龖米觽髁蛘{整螺旋時,要求自鎖,常采用單線螺紋;用于傳導時,為了提高傳動效率及直線運動速度,常采用多線螺紋(線數n=3~4)滑動螺旋主要應用于金屬切削機床進給;分度機構的傳導螺紋,摩擦壓力機及千斤頂的傳動。一滾動螺旋因螺旋中含有滾珠或滾子,在傳動時摩擦阻力小,傳動效率高(一般在90%以上):起動力矩小,傳動靈活、工作壽命長等優點,但結構復雜制造較難;滾動螺旋具有傳動可逆性(可以把旋轉動變為直線運動,也可把直線運動變成轉運動),為了避免螺旋副受載時逆轉,應設置防止逆轉的機構;其運轉平穩,起動時無顫動,低速時不爬行;螺母與螺桿經調整預緊后,可得到很高的定位精度(6 μm/0. 3m)和重復定位精度(可達1-2 μm),并可提高軸的剛度;其工作壽命長、不易發生故障,但抗沖擊性能較差。主要用在金屬切削精密機床和數控機床、測試機械、儀表的傳導螺旋和調整螺旋及起重、升降機構和汽車、拖拉機轉向機構的傳力螺旋;飛機、導彈、船舶、鐵路等自控系統的傳導和傳力螺旋上。
    靜壓螺旋是為了降低螺旋傳動的摩擦,提高傳動效率,并增強螺旋傳動的剛性的抗振性能,將靜壓原理應用于螺旋傳動中,制成靜壓螺旋。因為靜壓螺旋是液體摩擦,摩擦阻力小,傳動效率高(可達99%),但螺母結構復雜;同時還具有的特點:傳動的可逆性,必要時應設置防止逆轉的機構;工作穩定,無爬行現象;反向時無空行程,定位精度高,并有較高軸向剛度;磨損小及壽命長等?!褂脮r需要一套壓力穩定、溫度恒定、有精濾裝置的供油系統。主要用于精密機床進給,分度機構的傳導螺旋。
    2.帶傳動:是帶被張緊(預緊力)而壓在兩個帶輪上,主動輪帶輪通過摩擦帶動帶以后,再通過摩擦帶動從動帶輪轉動。它具有傳動中心距大、結構簡單、超載打滑(減速)等特點。常有平帶傳動、V型帶傳動,多楔帶及同步帶傳動等。
    平帶傳動結構簡單,帶輪容易制造。在傳動中心距較大的情況下應用較多;
    V型帶為一整圈,無接縫,故質量均勻,在同樣張緊力下,V型帶較平帶傳動能產生更大的摩擦力,再加上傳動比較大、結構緊湊,并標準化生產,因而應用廣泛;
    多楔帶傳動兼有平帶和V型帶傳動的優點,柔性好、摩擦力大、能傳遞的功率大,并能解決多根V型帶長短不一使各帶受力不均勻的問題。主要用于傳遞功率較大而結構要求緊湊的場合,傳動比可達10,帶速可達40m/ s。
    同步帶是沿縱向制有很多齒,帶輪輪面也制有相應齒,它是靠齒的嚙合進行傳動,可使帶與輪的速度一致等特點。
    3.鏈傳動:是由主動鏈輪齒帶動鏈以后,又通過鏈帶動從動鏈輪,屬于帶有中間撓性件的嚙合傳動。與屬于摩擦傳動的帶傳動相比,鏈傳動無彈性滑動和打滑現象,能保持準確的平均傳動比,傳動效率高。按用途不同可分為傳動鏈傳動、輸送鏈傳動和起重鏈傳動。輸送鏈和起重鏈主要用在運輸和起重機械中,而在一般機械傳動中,通常用傳動鏈。
    傳動鏈有短節距精密滾子鏈(簡稱滾子鏈),齒形鏈等。
    在滾子鏈中為使傳動平穩,結構緊湊,宜選用小節距單排鏈,當速度高、功率大時則選用小節距多排鏈。
    齒形鏈又稱無聲鏈,它是由一級帶有兩個齒的鏈板左右交錯并列鉸鏈而成。齒形鏈設有導板,以防止鏈條在工作時發生側向竄動。與滾子鏈相比,齒形鏈傳動平穩、無噪聲、承受沖擊性能好、工作可靠。
    鏈輪是鏈傳動的主要零件,鏈輪齒形已標準化(GB1244, GB10855)鏈輪設計主要是確定其結構尺寸,選擇材料及熱處理方法等。
    4.齒輪傳動:齒輪傳動是機械傳動中重要的傳動之一,型式多、應用廣泛。其主要特點是:效率高、結構緊湊、工作可靠、傳動比穩定等。可做成開式、半開式及封閉式傳動。失效形式主要有輪齒折斷、齒面點銹、齒面磨損、齒面膠合及塑性變形等。
    常用的漸開線齒輪有直齒圓柱齒輪傳動、斜齒圓柱齒輪傳動、標準錐齒齒輪傳動、圓弧齒圓柱齒傳動等。齒輪傳動嚙合方式有內嚙合、外嚙合、齒輪與齒條嚙合等。參觀時一定要了解各種齒輪特征,主要參數的名稱及幾種失效形式的主要特征,使實驗在真正意義上的與理論教學上產生互補作用。
    5.蝸桿傳動:蝸桿傳動是在空間交錯的兩軸間傳遞運動和動力的一種傳動機構,兩軸線交錯的夾角可為任意角,常用的為90°
    蝸桿傳動有下述特點:當使用單頭蝸桿(相當于單線螺紋)時,蝸桿旋轉一周,蝸輪只轉過一個齒距,因此能實現大傳動比。在動力傳動中,一般傳動比i=5-80;在分度機構或手動機構的傳動中,傳動比可達300;若只傳遞運動,傳動比可達1000。由于傳動比大,零件數目又少,因而結構很緊湊。在傳動中,蝸桿齒是連續不斷的螺旋齒,與蝸輪嚙合是逐漸進入與逐漸退出,故沖擊載荷小,傳動平衡,噪聲低;但當蝸桿的螺旋線升角小于嚙合面的當量摩擦角時,蝸桿傳動便具有自鎖;再就是蝸桿傳動與螺旋傳動相似,在嚙合處的有相對滑動,當速度很大,工作條件不夠良好時會產生嚴重摩擦與磨損,引起發熱,摩擦損失較大,效率低。
    根據蝸桿形狀不同,分為圓柱蝸桿傳動,環面蝸桿傳動和錐面蝸桿傳動。通過實驗同學應了解蝸桿傳動結構及蝸桿減速器種類和形式。
    (二)潤滑知識
    潤滑是在相對運動的兩個接觸表面之間加入潤滑劑,從而使兩磨擦面之間形成潤滑膜,將直接接觸的表面分隔開來,變干磨擦為潤滑劑分子間的內磨擦,達到減少磨擦,降低磨損,延長機械設備使用壽命的目的,即謂之潤滑。
    1.潤滑油的作用
    (1)降低磨擦:在磨擦面加入潤滑劑,能使磨擦系數降低,從而減少了磨擦阻力,節約了能源消耗。
   (2)減少磨損:潤滑劑在磨擦面間可以減少磨粒磨損、表面疲勞、粘著磨損等所造成的摩損。
   (3)冷卻作用:潤滑劑可以吸熱、傳熱和散熱,因而能降低磨擦熱造成的溫度上升。
    (4)防銹作用:磨擦面上有潤滑劑存在,就可以防止因空氣,水滴、水蒸汽、腐蝕性氣體及液體、塵埃、氧化物引起的銹蝕。
    (5)傳遞動力:在許多情況下潤滑劑具有傳遞動力的功能,如液壓傳動等。
   (6)密封作用:潤滑劑對某些外露零部件形成密封,能防止水分雜質侵入。
   (7 )減震作用:在受到沖擊負荷時,可以吸收沖擊能,如汽車減震器等。
    (8)清凈作用:通過潤滑油的循環可以帶走雜質,經過濾清器濾掉
    2.潤滑油的一般性能
   (1)潤滑油的粘度和粘度指數
    粘度的定義:粘度是流體的內部阻力,潤滑油粘度即通常所說的油的厚薄。粘度大則說明油厚,粘度小則表示油薄。
    因此,正確的粘度是使發動機保持正常運轉的重要因素、油太厚,則粘度大;如機油不會輕快速流動,機器在起動時則零部件因暫時缺油而造成磨損。油太薄,則因潤滑不足而加速機件的磨損。
    粘度常用的單位是厘斯,粘度通常是以國際標準在40℃ , 100℃時數值表示的。
    從上面這句話可以看出粘度和溫度存在著一定的關系,我們稱之為粘溫關系。粘溫關系的含義是:機油的粘度隨著溫度的上升而減小,溫度下降后粘度增大,而且在坐標圖呈直線變化的。我們會常聽到有人說夏天用厚些的油,冬天再改換薄些的油,這聽起來很麻煩。能不能有一種粘度隨氣溫而變動不大的油呢?答案是有的。
    先引一個粘度指數的概念,我們把機油粘度隨溫度變化而改變的程度稱之為粘度指數,隨著溫度變化粘度變化大的機油其粘度指數較小,而隨溫度變化粘度變化小,則有較高的粘度指數,因此我們在選擇機油時應選擇具高粘度指數的機油,以減小溫度變化對機油粘度造成的影響。
    (2)什么是傾點、凝點?表示油品什么性能?
    傾點是指油品在規定的試驗條件下,被冷卻的試樣能夠流動的低溫度。凝點是指油品在規定的試驗條件下,被冷卻的試樣油面不再移動時的高溫度,都以oC表示。是用來衡量潤滑油低溫流動性的常規指標,同一油品的傾點比凝點略高幾度,過去常用凝點,現在國際通用傾點。傾點或凝點偏高,油品的低溫流動性就差。
    3.潤滑油的主要組成
    目前所有的成品潤滑油都是以基礎油和添加劑組成,其中基礎油占百分之七十多至將近百分之百。添加劑占百萬分之幾至百分之三、四十。
    基礎油有礦油型和合成型兩大類,而絕大多數是礦油油型。
    我國礦油型基礎油按新標準分為八大類,即很高粘度指數基礎油(VHVI,120≤vi<140、高粘度指數基礎油(HVI,90≤VI<120)、中粘度指數基礎油(MVI,40≤VI<120)和低粘度指數基礎油(Lvi,VI<40)、高粘度指數低凝基礎油(HVIW)、中粘度指數低凝基礎油(MVIW)、高粘度指數深度精制基礎油(HVIS)、中粘度指數精制基礎油(MVIS)。各按粘度分幾個牌號,共63種。
    添加劑的品種很多,主要類型有清凈分散劑、抗氧抗腐劑、抗磨劑、油性劑、抗氧劑、粘度指數改進劑、防銹劑、降凝劑、抗泡劑等。
    1.潤滑油的使用狀態監控
    潤滑油在使用過程中會逐步老化變質這是必然的規律‘老化變質有兩種情況:一種是正常的老化變質;另一種為因受水污染等異常因素的異常變質。進行潤滑油使用狀態監控,可及時掌握油品的技術狀態,預防設備潤滑事故發生,延長油品使用壽命。監控的方法:
  ☆ 抽查操作人員執行設備潤滑規范標致。
  ☆ 采樣觀察油品的外觀情況,檢查油品的顏色、透明度、氣味等情況。
  ☆ 定期進行粘度、閃點、水份、酸值(或堿值)等能反映油品質量變化的關鍵理化指標。
    2.潤滑油的更換
    潤滑油使用一段時間(幾個月、幾年以至幾十年)后,由于本身的氧化以及使用過程中外來因素影響會逐漸變質,性能下降或改變,必須適時更換。換油時間根據潤滑油制造商和設備制造廠家的推薦結合實際使用經驗定期更換。換油注意事項:
  ☆  不要輕易作出換油決定,要設法延長油品的使用期。
  ☆  盡量結合檢修期進行換油。
  ☆  換油時不要輕易報廢,如油質尚好,可以稍加處理(如沉降過濾,去除水份雜質)后再用或用于次要設備。廢油要收集好,以利于今后再處理和防止污染環境。
  ☆  防止潤滑油危害健康潤滑油失效原因及判別方法
    (7)潤滑油失效的原因
  ☆  高溫影響
      a)潤滑油長期處在高溫環境中,會氧化失效,出現變黑、變稠的現象。
      b)潤滑油內部的腐蝕物增加,如發動機工作中形成的酸性物質等。
      c)積炭、油泥、漆膜等物質的增加。
  ☆ 雜質
     主要來源于空氣中的塵埃、金屬磨粒、滲漏物(燃油、水等)、潤滑油氧化物以及燃料燃燒產生的物質等。
  ■ 添加劑失效
     一些潤滑油因為其中的添加劑失效或用完而性能下降。例如潤滑油中的抗磨劑用完,會使抗磨性下降。
  ■ 粘度指數增進劑失效
     其原因是有機物分子長鏈斷裂,不再具有增粘作用。
二、生產設備常用電器知識、安全用電知識
    1、電氣操作屬特種作業,操作人員必須經專門培訓考試合格,持證上崗。
    2、車間內的電氣設備,不得隨便亂動。如果電氣設備出了故障,應及時請電工修理,不得擅自修理,更不得帶故障運行。
    3、經常接觸和使用的配電箱、配電板、閘刀開關、按鈕開關、插座、插銷以及導線等,必須保持完好、安全,不得有破損或帶電部分裸露出來。
    4、在操作閘刀開關、磁力開關時,必須將蓋蓋好。
    5,電氣設備的外殼應按有關安全規程進行防護性接地或接零。
    6、使用手電鉆、電砂輪等手用電動工具時,必須:
   (1)安設漏電保護器,同時工具的金屬外殼應防護接地或接零;
    (2)若使用單相手用電動工具時,其導線、插銷、插座應符合單相三眼的要求;使用三相的手動電動工具,其導線、插銷、插座應符合三相四眼的要求;〕
   (3)操作時應戴好絕緣手套和站在絕緣板上;
   (4)不得將工件等重物壓在導線上,以防止軋斷導線發生觸電。
    7,使用行燈要有良好的絕緣手柄和金屬護罩。
    8,在進行電氣作業時,要嚴格遵守安全操作規程,切不可盲目亂動。
    9、一般禁止使用臨時線。必須使用時,應經過技安部門批準,并采取安全防范措施,要按規定時間拆除。
    10、進行容易產生靜電火災、爆炸事故的操作時,必須有良好的接地裝置,及時消除聚集的靜電。
    11,移動某些非固定安裝的電氣設備,如電風扇、照明燈、電焊機等,必須先切斷電源。
    12,在雷雨天,不可走近高壓電桿、鐵塔、避雷針的接地導線20米以內,以免發生跨步電壓觸電。
    13、發生電氣火災時,應立即切斷電源,用黃沙、二氧化碳、四氯化碳等滅火器材滅火。切不可用水或泡沫滅火器滅火,因為它們有導電的危險。
    14,打掃衛生、擦拭設備時,嚴禁用水沖洗或用濕布去擦拭電氣設備,以防發生短路和觸電事故。