1、在线教务辅导网：在线教务辅导网：http:/教材其余课件及动画素材请查阅在线教务辅导网教材其余课件及动画素材请查阅在线教务辅导网QQ:349134187 或者直接输入下面地址：或者直接输入下面地址：http:/第2章机械工程基础2.1机械系统及其功能与组成2.2机器的结构2.3工程材料2.4零件的种类及表面组成2.5零件的互换性与公差2.1 2.1 机械系统及其功能与组成机械系统及其功能与组成 机械系统是由若干零部件根据一定的功能要求和结构形机械系统是由若干零部件根据一定的功能要求和结构形式组成的有机整体。式组成的有机整体。机械系统方案设计是根据客观需求，确定预定目标，机械系统方案设计是根据客
2、观需求，确定预定目标，经过规划、构思、设想、分析和决策，建立能满足预定目经过规划、构思、设想、分析和决策，建立能满足预定目标的技术系统的活动。标的技术系统的活动。机械系统的优劣最终体现在整体功能上。因此，设计时机械系统的优劣最终体现在整体功能上。因此，设计时应考虑整个系统的布局和运行，确定各子系统的性能和它们应考虑整个系统的布局和运行，确定各子系统的性能和它们之间的联系，使整个系统获得理想的功能效果。之间的联系，使整个系统获得理想的功能效果。2.1.1 2.1.1 机械系统机械系统2.1.2 2.1.2 机器的功能与性能机器的功能与性能 机器机器的概念与功能的概念与功能机器机器(Machine
3、)是执行机械运动的装置，用来转换或传是执行机械运动的装置，用来转换或传递递能量能量(Energy)、物料物料(Materials)或或信息信息(Information)。机器的分类机器的分类力能机器力能机器 工作工作(或工艺或工艺)机器机器信息机器信息机器 机器的基本功能结构机器的基本功能结构 机构机构(Mechanism)实现运动的传递与转换的系统。实现运动的传递与转换的系统。一台机器可能是由一种机构组成，也可能是由若干种机一台机器可能是由一种机构组成，也可能是由若干种机构组成，它们按一定的规律相互协调配合，通过有序的运动构组成，它们按一定的规律相互协调配合，通过有序的运动和动力的传递与转换
4、来完成预期的功能。和动力的传递与转换来完成预期的功能。机器的特征机器的特征 人为的实物组合体。人为的实物组合体。各实体之间具有确定的相对运动。各实体之间具有确定的相对运动。能够完成能量、物料、信息的传递与转换。能够完成能量、物料、信息的传递与转换。机构的概念及功能机构的概念及功能 机构机构两个以上的构件通过可动联接形成的构件系统，两个以上的构件通过可动联接形成的构件系统，各构件之间具有确定的相对运动各构件之间具有确定的相对运动。可按预期的规律实现运动和力的传递与转换。可按预期的规律实现运动和力的传递与转换。能将一个或几个构件的给定运动，转变成其他构件所需能将一个或几个构件的给定运动，转变成其他
5、构件所需的确定运动。的确定运动。机构的特征机构的特征 人为的实物组合体。人为的实物组合体。各实体之间具有确定的相对运动。各实体之间具有确定的相对运动。从结构和运动的观点来看，机构和机器没有区别。从结构和运动的观点来看，机构和机器没有区别。2.1.3 2.1.3 机器的组成机器的组成 现代机械系统的组成：现代机械系统的组成：一、动力系统一、动力系统 为机械系统正常工作提供动力源、实现能量转换的原动机（或动为机械系统正常工作提供动力源、实现能量转换的原动机（或动力机）及其配套装置。力机）及其配套装置。大多数原动机采用电动机。大多数原动机采用电动机。二、传动系统二、传动系统传动系统传动系统 将原动机
6、输出的动力和运动传递给执行系统的中间装置。将原动机输出的动力和运动传递给执行系统的中间装置。分分 类类（按工作原理）：按工作原理）：机械传动、液压传动、气压传动和电磁传动四类。机械传动、液压传动、气压传动和电磁传动四类。主要功能：主要功能：1.传递运动传递运动 2.变速变速 3.按工作要求改变运动规律按工作要求改变运动规律 4.传递动力传递动力 5.实现由一个或多个原动机驱动若干个相同或不相同速度的驱动装置等实现由一个或多个原动机驱动若干个相同或不相同速度的驱动装置等三、执行系统三、执行系统 执行系统执行系统直接用来完成各种工艺动作或生产过程的装置，也称直接用来完成各种工艺动作或生产过程的装置
7、，也称为工作机。为工作机。机械执行系统根据加工工艺要求进行设计，直接体现机械系统的机械执行系统根据加工工艺要求进行设计，直接体现机械系统的功能要求。执行系统的运动设计是机械系统设计的关键之一。功能要求。执行系统的运动设计是机械系统设计的关键之一。执行系统一般置于机械系统末端，直接与作业对象接触，是整执行系统一般置于机械系统末端，直接与作业对象接触，是整个机械系统的输出部分。个机械系统的输出部分。四、辅助控制系统四、辅助控制系统 辅助控制系统辅助控制系统 保证机械系统各组成部分协调运行，准确保证机械系统各组成部分协调运行，准确可靠地完成整机功能的装置。可靠地完成整机功能的装置。辅助控制系统常由各
8、种机械、液压、气动、电气、工业微机等辅助控制系统常由各种机械、液压、气动、电气、工业微机等控制装置组成。控制装置组成。2.2 机器的结构 1.1.机器的表达机器的表达 装配图是用来表达部件或机装配图是用来表达部件或机器的一种图样，是进行器的一种图样，是进行设计设计、装装配配、检验检验、安装安装、调试调试和和维修维修时时所必需的技术文件。所必需的技术文件。2.2.1 机器的功能与结构的关系 装配图以表达装配图以表达工作原理工作原理，装配关系装配关系为主，为主，力求做到表达力求做到表达正确、完整、清晰正确、完整、清晰和和简练简练。需很好地掌握国家标准所规定的需很好地掌握国家标准所规定的各种表各种表
9、达方法达方法和和视图方案的选择视图方案的选择问题。问题。画图时画图时先选主视图先选主视图，再考虑其它视图再考虑其它视图，然后再综合分析确定一组图形。然后再综合分析确定一组图形。1 1）全转动副四杆机构的基本型）全转动副四杆机构的基本型2 2）含有一个移动副四杆机构的基本型）含有一个移动副四杆机构的基本型3 3）含有两个移动副四杆机构的基本型）含有两个移动副四杆机构的基本型4 4）圆柱齿轮传动机构的基本型）圆柱齿轮传动机构的基本型5 5）锥齿轮传动机构的基本型）锥齿轮传动机构的基本型6 6）蜗杆传动机构的基本型）蜗杆传动机构的基本型7 7）内啮合行星齿轮传动机构的基本型）内啮合行星齿轮传动机构的
10、基本型8 8）直动从动件平面凸轮机构的基本型）直动从动件平面凸轮机构的基本型2.工程中常用机构的基本类型 9 9）摆动从动件平面凸轮机构的基本型）摆动从动件平面凸轮机构的基本型1010）直动从动件圆柱凸轮机构的基本型）直动从动件圆柱凸轮机构的基本型1111）摆动从动件圆柱凸轮机构的基本型）摆动从动件圆柱凸轮机构的基本型1212）带传动机构的基本型）带传动机构的基本型1313）链传动机构的基本型）链传动机构的基本型1414）液压、气压传动机构的基本型）液压、气压传动机构的基本型1515）螺旋传动机构的基本型）螺旋传动机构的基本型1616）电磁传动机构的基本型）电磁传动机构的基本型1717）间歇运
11、动机构的基本型）间歇运动机构的基本型3.机构的组合机构的组合机构的组合类别与分类的特征有关 1.以几何特征分类 2按以连接特征为主的分类 主要以两个或多个基本机构组合时的连接方式为特征。图3-1 组合机构机构的组合模式机构的组合模式 1串联组合模式 2并联组合模式 3反馈组合模式 4运载机构 5时序组合机构图2-2 串联组合机构2.2.2 2.2.2 机械运动形态与变换机械运动形态与变换一、连续转动到连续转动的运动变换与实现机构一、连续转动到连续转动的运动变换与实现机构 1 1齿轮传动机构齿轮传动机构3 3瞬心线机构瞬心线机构4 4连杆机构连杆机构5 5带传动机构带传动机构6 6链传动机构链传
12、动机构7 7绳索传动机构绳索传动机构8 8液力传动液力传动9.9.钢丝软轴钢丝软轴10.10.万向联轴器万向联轴器二、连续转动到步进转动的运动变换与实现机二、连续转动到步进转动的运动变换与实现机构构三、连续转动到往复摆动的运动变换与实现机三、连续转动到往复摆动的运动变换与实现机构构四、连续转动到往复直线移动的运动变换与实现四、连续转动到往复直线移动的运动变换与实现机构机构五、直线移动转换为直线移动的运动变换与实现五、直线移动转换为直线移动的运动变换与实现机构机构六、直线移动转换为定轴转动或往复摆动的运动变换六、直线移动转换为定轴转动或往复摆动的运动变换与实现机构与实现机构连续转动连续转动连续转
13、动连续转动连续转动连续转动步进转动步进转动连续转动连续转动往复摆动往复摆动连续转动连续转动直线移动直线移动直线移动直线移动直线移动直线移动直线移动直线移动定轴转动定轴转动齿轮传动齿轮传动摩擦轮摩擦轮瞬心线瞬心线连杆机构连杆机构（部分）（部分）带传动带传动链传动链传动绳索传动绳索传动液力传动液力传动钢丝软轴钢丝软轴万象联轴万象联轴器器棘轮机构棘轮机构槽轮机构槽轮机构不完全齿不完全齿轮轮分度凸轮分度凸轮曲柄摇杆曲柄摇杆曲柄摇块曲柄摇块摆动导杆摆动导杆摆动从动摆动从动件凸轮件凸轮曲柄滑块曲柄滑块正弦机构正弦机构直动从动直动从动件凸轮件凸轮齿轮齿条齿轮齿条螺旋传动螺旋传动液压油缸液压油缸双滑块双滑块斜
14、面机构斜面机构移动凸轮移动凸轮摆臂移动摆臂移动凸轮凸轮直动螺旋直动螺旋到摆动的到摆动的转换转换一、机、液机构组合的运动形态一、机、液机构组合的运动形态1 1机、液机构组合的基本型机、液机构组合的基本型2.2.3 2.2.3 机、电、液机构组合的运动及控制机、电、液机构组合的运动及控制2 2机、液机构组合的常见运动形式机、液机构组合的常见运动形式固定液压缸式机构固定液压缸式机构摆动式液压缸机构摆动式液压缸机构3 3机、液机构的控制系统机、液机构的控制系统(1)(1)手动控制手动控制(2)(2)机动控制机动控制(3)(3)微机控制微机控制二、电磁机构二、电磁机构三、机电组合机构三、机电组合机构一、
15、机械运动的换向与控制一、机械运动的换向与控制1.1.旋转运动的换向与控制旋转运动的换向与控制2.2.4 2.2.4 机械运动与控制机械运动与控制(1)(1)改变电机转向改变电机转向(2)(2)限位开关换向限位开关换向(3)(3)介轮换向介轮换向倒挡倒挡(4)(4)棘轮换向棘轮换向(5)(5)摩擦轮换向摩擦轮换向(6)(6)自身换向机构自身换向机构2 2直线移动的换向与控制直线移动的换向与控制(1)(1)改变电机转向来实现往复的直线移动改变电机转向来实现往复的直线移动(2)(2)液压换向液压换向利用限位利用限位开关换向开关换向(3)(3)自身换向机构自身换向机构二、机械运动的调速与控制二、机械运
16、动的调速与控制(1)(1)调速电机调速电机 改变电动机的工作速度，使电机能在低速大扭短的条改变电动机的工作速度，使电机能在低速大扭短的条件下工作，是最理想的调运方式。也是电机工程师与学者件下工作，是最理想的调运方式。也是电机工程师与学者正在研究的问题。正在研究的问题。(2)(2)齿轮减速器齿轮减速器(3)(3)其它减速装置其它减速装置 各类带传动、链传动、摩擦传动都可起到减速作用。各类带传动、链传动、摩擦传动都可起到减速作用。带传动、链传动多用在传动比不大、中心距较大的场合。带传动、链传动多用在传动比不大、中心距较大的场合。(4)(4)变速器变速器 变速器可分为有级变速器和无级变速器。变速器可
17、分为有级变速器和无级变速器。车床变速箱车床变速箱变变速速器器操操纵纵机机构构演演示示三挡三挡四挡四挡三、机械运动的离合与控制三、机械运动的离合与控制四、机械运动的制动与控制四、机械运动的制动与控制 ABSABS概述概述 在汽车制动时，如果车轮抱死滑移，车轮与路面间的在汽车制动时，如果车轮抱死滑移，车轮与路面间的侧向附着力将完全消失。如果只是前轮侧向附着力将完全消失。如果只是前轮(转向轮转向轮)制动到抱制动到抱死滑移而后轮还在滚动，汽车将失去转向能力。如果只是死滑移而后轮还在滚动，汽车将失去转向能力。如果只是后轮制动到抱死滑移而前轮还在滚动，即使受到不大的侧后轮制动到抱死滑移而前轮还在滚动，即使
18、受到不大的侧向干扰力，汽车也将产生侧滑向干扰力，汽车也将产生侧滑(甩尾甩尾)现象。这些都极易造现象。这些都极易造成严重的交通事故。成严重的交通事故。因此，汽车在制动时不希望车轮制动到抱死滑移，而因此，汽车在制动时不希望车轮制动到抱死滑移，而是希望车轮制动到边滚边滑的状态。由试验得知，汽车车是希望车轮制动到边滚边滑的状态。由试验得知，汽车车轮的滑动率在轮的滑动率在15152020时，轮胎与路面间有最大的附着时，轮胎与路面间有最大的附着系数。所以为了充分发挥轮胎与路面间的这种潜在的附着系数。所以为了充分发挥轮胎与路面间的这种潜在的附着能力，目前在某些高级轿车、大客车和重型货车上装备了能力，目前在某
19、些高级轿车、大客车和重型货车上装备了防抱死制动系统防抱死制动系统(Antilock Brake System)(Antilock Brake System)，简称，简称ABSABS。什么是材料什么是材料(materials)?)?Materials is the stuff from which a thing is made for using.材料是人类社会所能接受的、可经济地制造有材料是人类社会所能接受的、可经济地制造有用物品的物质。用物品的物质。天然材料天然材料人工材料人工材料人工材料人工材料2.3 2.3 工程材料工程材料1.1.材料与人类文明材料与人类文明材料的发展史，就是人类社会
20、的发展史。材料的发展史，就是人类社会的发展史。人类历史的划分 石器时代陶器时代青铜器时代铁器时代。现代社会 三三大大支支柱柱能源、信息和能源、信息和材料材料（19981998）生物工程，信息技术和生物工程，信息技术和新材料新材料Aluminum in 19th century.Computer*航空航天的物质基础航空航天的物质基础三高一低的结构材料（高强度、高模量、耐高温、低密度)b(MPa)0.2(MPa)(%)382 310 6488 478 12360 280 4482 472 9330 250 2440 290 6纵向横向高鍛铝鍛铝2014（LD10）的力学性能）的力学性能卫星发射，节
21、省1公斤重量将降低费用$20000。一次发射节约费用20%。铝的理论强度为铝的理论强度为4700MPa，当今高强铝合金的最高强度没有超过，当今高强铝合金的最高强度没有超过1000MPa。Fig.1.Relation between and.材料的发展史，就是科学技术的发展史。材料的发展史，就是科学技术的发展史。原理成品 发展时间电机18211886 65真空管 18821915 33无线电18871922 35X光18951913 18雷达19351940 5原子堆19391942 3半导体19481951 3激光19581960 2表表1 科学原理的发现时间与其产业化时间的对照科学原理的发现
22、时间与其产业化时间的对照中国的四大发明：纸、火药、指南针、活字印刷1）逻辑推理(古代哲学家，432 BC.)2）宏观形貌观察、观测（by eye,1669）3）数学理论计算4）科学测定（X-ray diffraction,electron diffraction,等）古代中国：“日取其半，万世不竭”“道生一，一生二，二生三，三生万物”（老子）；“以土与金、木、水、火杂以成百物”（国语正语）；“太极生两仪，两仪生四象，四象生八卦，八卦交而生万物”（易经）人类对材料微观结构认识的发展过程人类对材料微观结构认识的发展过程2 2、材料的种类、材料的种类金属金属高分子高分子陶瓷陶瓷材料材料有机材料有机材
23、料无机材料无机材料 复合材料复合材料Why?工程材料分类工程材料分类2.3.2 金属材料1.碳素钢 Q屈拼音首位字母屈拼音首位字母+屈服强度值屈服强度值质量等级质量等级*脱氧方法脱氧方法 Q235-A.FS=235N/mm2A（S0.050%，P0.040%）、B、C、D（S0.035%，P0.035%）两位阿拉伯数字两位阿拉伯数字表示平均含碳量的万分之几表示平均含碳量的万分之几 T+平均含碳量的千分之几平均含碳量的千分之几+质量表示质量表示 合金结构钢合金结构钢 ：20Cr2Ni4合金工具钢合金工具钢：3、铸铁 HT150KTH370-12铸铁（续）QT400-15 有色金属材料（续）2.3
24、.3 2.3.3 高分子材料高分子材料主要成分主要成分 高分子化合物（分子量大，一般高分子化合物（分子量大，一般在在103107）天然高分子材料天然高分子材料 松香、天然纤维、蛋松香、天然纤维、蛋白质、天然橡胶。白质、天然橡胶。人工合成高分子材料人工合成高分子材料 塑料、合成橡胶塑料、合成橡胶、合成纤维（涤纶等）。、合成纤维（涤纶等）。高聚物结构特点高聚物结构特点 由一种或几种简单低分子由一种或几种简单低分子化合物重复连接而成链状结构。化合物重复连接而成链状结构。如聚乙烯、聚氯乙烯分别由乙烯如聚乙烯、聚氯乙烯分别由乙烯、氯乙烯聚合而成。、氯乙烯聚合而成。分类分类 塑料、橡胶、纤维、涂料、胶粘剂
25、塑料、橡胶、纤维、涂料、胶粘剂。低强度低强度b100MPa高弹性高弹性 如橡胶的弹性变形率为如橡胶的弹性变形率为1001000%，金属一般为，金属一般为1%；低弹性模量低弹性模量 塑料和橡胶分别为金属的塑料和橡胶分别为金属的 1/10 和和 1/1000。高耐磨性高耐磨性 比金属好，如汽车外轮胎。比金属好，如汽车外轮胎。高绝缘性高绝缘性低耐热性低耐热性低导热性低导热性 是金属的是金属的1/100 1/1000 高热膨胀性高热膨胀性 约为金属的约为金属的 310 倍倍高耐腐蚀性高耐腐蚀性 耐酸、碱等。耐酸、碱等。老化老化 受氧、光、热、机械力等长时间作用后，性能逐渐受氧、光、热、机械力等长时间作
26、用后，性能逐渐恶化。恶化。1.1.塑料塑料组成组成 合成树脂合成树脂 高分子化合物，如聚乙烯、酚醛塑料等。高分子化合物，如聚乙烯、酚醛塑料等。添加剂添加剂 填料或增强、增塑、固化、润滑、稳定、着色、阻燃剂填料或增强、增塑、固化、润滑、稳定、着色、阻燃剂等。等。分类分类 热塑性塑料热塑性塑料 加热软化，冷却后又硬化成形，可反复进行。加工加热软化，冷却后又硬化成形，可反复进行。加工成型简便，机械性能较好；耐热性和刚性较差。如成型简便，机械性能较好；耐热性和刚性较差。如聚乙烯。聚乙烯。热固性塑料热固性塑料 受热固化后，不会再受热软化。机械性能差；耐热受热固化后，不会再受热软化。机械性能差；耐热性和刚
27、性较好。如酚醛树脂、环氧树脂。性和刚性较好。如酚醛树脂、环氧树脂。有机玻璃有机玻璃（PMMA)密度仅玻璃的一半，密度仅玻璃的一半，b=4250MPa，比普通玻璃高，比普通玻璃高718倍。用于透明件，装饰件，绝缘件。倍。用于透明件，装饰件，绝缘件。聚氯乙烯聚氯乙烯（PVC）b=3060 MPa，使用温度，使用温度-1555。硬。硬PVC 耐油、耐油、耐蚀，用于化工管道，电器绝缘材料及电线绝缘层、套管。软耐蚀，用于化工管道，电器绝缘材料及电线绝缘层、套管。软PVC 富有弹性，用作非食品包装薄膜。富有弹性，用作非食品包装薄膜。聚丙烯聚丙烯 PP 刚性大刚性大,重量轻，耐热（重量轻，耐热（-35121
28、 ），绝缘性优越。用于机械），绝缘性优越。用于机械零件（法兰，齿轮），化工容器、管道，电器外壳等。零件（法兰，齿轮），化工容器、管道，电器外壳等。ABS塑料塑料 硬、韧、刚的混合特性较好；容易电镀。用于零件（齿轮，泵硬、韧、刚的混合特性较好；容易电镀。用于零件（齿轮，泵叶轮叶轮,轴承等轴承等,电机、仪表外壳，管道，汽车零件及车身。电机、仪表外壳，管道，汽车零件及车身。聚酰胺聚酰胺（PA,尼龙）尼龙）耐磨耐磨,减摩性及韧性好。耐蚀减摩性及韧性好。耐蚀,无毒。用于耐磨无毒。用于耐磨,耐蚀耐蚀的承载转动零件（齿轮的承载转动零件（齿轮,轴承轴承,螺钉和螺母等小型零件）。螺钉和螺母等小型零件）。酚醛树脂
29、酚醛树脂（PF）如热固性酚醛树脂（胶木）如热固性酚醛树脂（胶木）,耐磨、性脆；绝缘性好（不耐磨、性脆；绝缘性好（不小于小于10KV）；耐热、不耐碱。用于电器插座，开关，电话机，仪表）；耐热、不耐碱。用于电器插座，开关，电话机，仪表盒；汽车刹车片盒；汽车刹车片,内燃机曲轴皮带轮内燃机曲轴皮带轮,齿轮齿轮,耐酸泵等；日用非食物器耐酸泵等；日用非食物器皿。皿。2.2.、橡胶、橡胶高弹性，变形量高弹性，变形量1001000%；弹性模数低，仅；弹性模数低，仅1MN/m。天然橡胶天然橡胶 耐油和耐溶剂性差，易老化，不耐油和耐溶剂性差，易老化，不耐高温。耐高温。合成橡胶合成橡胶 如，丁苯橡胶、氯丁橡胶。如，
30、丁苯橡胶、氯丁橡胶。用途用途 轮胎，工业、生活及医疗用品。轮胎，工业、生活及医疗用品。特种橡胶特种橡胶 耐高、低温，耐酸、碱、油，辐耐高、低温，耐酸、碱、油，辐射等的橡胶。射等的橡胶。2.3.4 2.3.4 陶瓷材料陶瓷材料1.陶瓷陶瓷 用天然或人工合成的粉状化合物，经过成型和高温烧结制成，用天然或人工合成的粉状化合物，经过成型和高温烧结制成，由无机非金属化合物（硅酸盐等）构成的多相固体材料由无机非金属化合物（硅酸盐等）构成的多相固体材料。2.性能性能 力学性能力学性能 刚性、硬度、脆性大，抗压强度大，抗拉强度、塑韧性刚性、硬度、脆性大，抗压强度大，抗拉强度、塑韧性低。低。熔点高、高温下不易氧
31、化，但不耐温度的急剧变化。耐蚀性、绝缘性好熔点高、高温下不易氧化，但不耐温度的急剧变化。耐蚀性、绝缘性好。3.分类及用途分类及用途 玻璃玻璃 工业（光学，电工，仪表，实验室用）、建筑、日用玻璃。工业（光学，电工，仪表，实验室用）、建筑、日用玻璃。普通陶瓷普通陶瓷 日用，建筑卫生，电器（绝缘），化工等用途。日用，建筑卫生，电器（绝缘），化工等用途。特种陶瓷特种陶瓷 氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷、碳化硅陶瓷、氮化硼陶瓷、氧氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷、碳化硅陶瓷、氮化硼陶瓷、氧化物陶瓷等，用于电容器，压电，磁性，电光，高温零化物陶瓷等，用于电容器，压电，磁性，电光，高温零件等。件等。金属陶瓷金属陶瓷 工具（硬
32、质合金），耐热零件等。工具（硬质合金），耐热零件等。1.复合材料定义复合材料定义：由两种或两种：由两种或两种以上性质不同的材料经特殊加工而制以上性质不同的材料经特殊加工而制成的材料，称为复合材料。成的材料，称为复合材料。注意注意：由两种或两种以上的材料。由两种或两种以上的材料。特殊加工不是简单的混合，而特殊加工不是简单的混合，而是复杂的物理化学变化。是复杂的物理化学变化。2.3.5 复合材料 复合材料复合材料合金合金成分成分两种或两种以两种或两种以上不同材料上不同材料两种或两种以上两种或两种以上金属材料或金属金属材料或金属与非金属与非金属形成工艺形成工艺特殊加工特殊加工熔合熔合性质性质 优于原
33、材料优于原材料2.2.复合材料的性能特点复合材料的性能特点复合材料性能预测预测3.复合材料的分类：复合材料的分类：（1）按基体分类）按基体分类树脂基复合材料树脂基复合材料金属基复合材料金属基复合材料陶瓷基复合材料陶瓷基复合材料（2）按增强体）按增强体 的形状分类的形状分类颗粒增强复合材料颗粒增强复合材料夹层增强复合材料夹层增强复合材料纤维增强复合材料纤维增强复合材料组成机器的最小单元 零件零件1 轴套类零件2 轮盘类零件4 叉架类零件5 箱体类零件齿轮轴齿轮叉架箱体齿轮泵装配分解图2.4 零件的种类3 板盖类零件板盖类零件端盖端盖零件零件 零件零件 齿轮轴齿轮轴2.组成零件的表面 1）.外圆表
34、面加工。2）.内圆表面加工。3）.平面加工。4）.成形面加工。2.5 2.5 零件的互换性与公差零件的互换性与公差 由定义可知，具有互换性的零部件在装配过程中，必须满足三个条件：装配后 满足使用要求装配前 不挑装配时 不调整或修配却一不可实现互换性的条件实现互换性的条件2.2.检测：检测：检测包含检验与测量。3.实现互换性的条件：标准化是实现互换性的前提。优先数就是一种对各种技术参数进行简化、协调和统一的一种科学的数值制度。1尺寸尺寸 以特定单位表示线性尺寸值的数值。如直径、宽度、高度、中心距等。2孔和轴孔和轴 孔通常指工件的圆柱形内表面，也包括非圆柱形内表面，即由两平行平面或切平面形成的包容
35、面。3基本尺寸基本尺寸 通过它并应用上、下偏差可算出极限尺寸的尺寸（如图2-1）。它可以是一个整数或一个小数值。4实际尺寸实际尺寸 通过测量获得的某一孔、轴的尺寸。孔和轴的实际尺寸分别用Da和da表示。由于测量误差 际尺寸不一定是尺寸的真值。由于形状误差 同一表面不同部位的实际尺寸往往不相等，因此要用二点法进行测量。零线零线下偏差下偏差上偏差上偏差轴轴孔孔最大极限尺寸最小极限尺寸基本尺寸公差公差最大极限尺寸基本尺寸最小极限尺寸公差公差下偏差下偏差上偏差上偏差图2-15极限尺寸极限尺寸 一个孔或轴允许的尺寸的两个极端。实际尺寸应位于其中，也可达到极限尺寸。孔或轴允许的最大尺寸称为最大极限尺寸；孔
36、或轴允许的最小尺寸称为最小极限尺寸 孔和轴的最大极限尺寸分别用Dmax和dmax表示，最小极限尺寸分别用Dmin和dmin表示。尺寸合格条件尺寸合格条件：D DminminDDa aDDmaxmax d dminmindda addmaxmax3.公差带公差带1)1)公差带图解：公差带图解：基本尺寸孔公差带轴公差带0+-ESEIeseia)a)零线：零线：b)b)公差带特性：公差带特性：两个要素两个要素 大小大小 T T 标准公差标准公差 位置位置 极限偏差极限偏差 基本偏差基本偏差标准化标准化标准化标准化 c）画法：）画法：(1)零线。零线。(2)确定公差带大小位置。确定公差带大小位置。(3
37、)孔孔 、轴、轴 (或或 )或在公差带里写孔、轴。或在公差带里写孔、轴。(4)作图比例基本一致，单位作图比例基本一致，单位 m、mm均可。均可。(5)基本尺寸相同的孔、轴公差带才能画在一张图上。基本尺寸相同的孔、轴公差带才能画在一张图上。2.5.3 形状和位置公差形状和位置公差 加工后的零件不仅有尺寸误差，构成零件几何特征的点、线、面的实际形状或相互位置，与理想几何体规定的形状和相互位置还不可避免地存在差异，这种形状上的差异就是形状误差，而相互位置的差异就是位置误差，统称为形位误差。轴套的外圆可能产生以下误差：外圆在垂直于轴线的正截面上不圆（即圆度误差）外圆柱面上任一素线（是外圆柱面与圆柱轴向截面的交线）不直（即直线度误差）外圆柱面的轴心线与孔的轴心线不重合（即同轴度误差）轴套加工后外圆的形状和位置误差加工后外圆的形状和位置误差 2.5.4 表面粗糙度完工零件实际表面轮廓图5-1 表面轮廓 表面轮廓：平面与表面相交所得的轮廓线，称为表面轮廓。表面粗糙度轮廓波纹度轮廓宏观形状轮廓实际表面轮廓图5-2 零件表面几何形状误差及其组成成份表面粗糙度轮廓对零件工作性能的影响1耐磨性2配合性质稳定性3耐疲劳性4抗腐蚀性
