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机电基础知识
机电基础知识
第一篇：
电子电工基础知识
一.流电路基础知识
电路的组成及基本物理量:
电路主要是由电源、电阻、电容、电感及各种用电器组成。
电量Q，电压U，电流I，电阻R，电容C，电感L。
欧姆定律：
Ｉ＝Ｕ／Ｒ，即电流跟电压成正比。
跟电阻成反比
串联电路的总电阻
R=R1+R2
并联电路的总电阻
1/R=1/R1+1/R2
混联：
含有两个或两个以上的串，并联电路称为混联电路（如下图）
混联电路在求解电阻网络的等效电阻时,应先将电路化简并转化为常规的串并联直流电路.以下举例（图如上）：
（a）该电路可等效化为:
①
②
③
④
⑤
（b）先将电路图化简,并转化为常规直流电路.
就本题而言,仔细分析发现25Ω和5Ω电阻被短路,则原图可化为:
一.电容器基础知识
1.电容器的基本概念:
电容器是一种能储存电场能量的部件。
电容器的应用极为广泛。
电容的应用极为广泛，电容器品种、规格各异，但就其构成原理来说电容器都是同上间隔以不同介质（如云母、绝缘纸、电解质等）的两块金属极板组成。
当在极板上加以电压后，极板上分别聚集起等量的正、负电荷，并在介质中建立电场而具有电场能量，将电源移去后电荷可继续聚集在极板上，电场继续存在。
电容元件就是反映这种物理现象的电路模型。
2.电容器的充、放电。
外电路给电容器聚集电量或电容器释放电量给外电路的过程就叫电容器的充、放电。
电容器的串联与并联
串联C=
并联C=
二.交流电路基础知识
1.什么是交流电:
大小和方向都随时间做周期性变化的电流，叫做交变电流，简称交流
交流电的产生:
Ｕ＝ＢＬＶ或Ｕ＝／Ｔ
矩形线框在匀强磁场中匀速转动，线框里能产生交流电
2.交流电的基本物理量
最大电压
，最小电压
，有效电压
，最大电流
，最小电流
，有效电流
，相位
，频率
有功功率
，无功功率
。
第二篇：
机械基础知识
一.静力学的基本概念
1.二力平衡条件：
二力的大小相等,方向相反,并且作用在同一个作用点上。
2.加减平衡力系原理和力的可传动性原理
加减平衡力系原理：
在一个物体在两个或两个以上大小方向不变力作用下保持合力为零，那么加或减一个力时，合力的方向大小与该力相等，方向相同或相反。
力的可传动性原理：
当一个力作用在又叠加一起的几个物体上，那么所有的物体都受到该力的作用。
3.力的平行四边形法则（图如下）：
共点力的合成法则．这一法则通常表述为：
以表示两个共点力的有向线段为邻边作一平行四边形，该两邻边之间的对角线即表示两个力的合力的大小和方向．
由力的平行四边形法则可知，两个共点力的合力不仅与两个力的大小有关，且与两个力的夹角有关．当两个力的大小一定时，其合力的大小将随两个力夹角的改变在两个力之和与两个力之差范围内变化．
运用平行四边形法则求一共点力系的合力时，可采用依次合成的方法．例如求三个共点力
、
和
的合力，可先求出
和
的合力
，然后再求出
和
的合力
，
即为三个共点力的合力。
平行四边形法则不仅是共点力的合成法则，也是一切矢量合成共同遵循的法则。
F
4.作用和反作用定律：
一物体对另一物体的作用同时引起另一物体对此物体的大小相等、方向相反的反作用，而且这两力在一条直线上；即两物体间的一对相互作用，永远等值反向，且在同一直线上。
这个定律又称作用和反作用定律
二.机械传动基础知识
螺纹联接基础知识
螺纹形成：
在圆柱体表面上用不同开关的刀具沿着螺旋线 切制出沟槽则称为螺纹。
组成机械的各个部分需要用各种联接零件或各种方法组合起来，称为联接。
螺纹联接是利用螺纹零件构成的可折联接，其结构简单，装折方便，成本低廉，广泛应用于各类机械设备中。
我们日常生活中常用的自行车，也是用一定的联接零件通过一定方法将各部分联接起来的。
如脚蹬，就是用带螺纹的零件联起来的，这种联接，称为螺纹联接。
一.螺纹联接
螺纹联接的一般形式，这种联接用于被联接件不太厚和便于加工通孔的场合。
可以分为：
1、普通螺栓联接；
2、铰制孔用螺栓联接
二.双头螺柱联接
这种联接用于被联接件之一很厚，不便于加工成通孔。
而又经常拆卸的场合。
三.螺钉联接
这种联接适用于被联接件之一太厚，且不经常装拆的场合。
四.紧定螺钉联接
这种联接用于传递的力或力不大的场合
带传动基础知识
螺旋传动
按使用要求不同，分为以下三种类型。
一、传力螺旋：
主要用以传递动力。
二、传导螺旋：
主要用以传递运动
三、调整螺旋：
主要用以调整、固定零件的相对位置
带传动
据工作原理的不同，带动传动分为摩擦型和啮合型两大类。
二.带传动的特点
带传动一般有以下特点：
1.带有良好的饶性，能吸收震动，缓和冲击，传动平稳噪音小。
2.当带传动过载时，带在带轮上打滑，防止其他机件损坏，起到过载保护作用。
3.结构简单，制造，安装和维护方便；
4.带与带轮之间存在一定的弹性滑动，故不能保证恒定的传动比，传动精度和传动效率较低。
5.由于带工作时需要张紧，带对带轮轴有很大的压轴力。
6.带传动装置外廓尺寸大，结构不够紧凑。
7.带的寿命较短，需经常更换。
链传动
链传动是一种应用广泛的机械传动。
链传动最典型的例子莫过于摩托车了。
如下图所示，链传动由两轴平行的大、小链轮和链条组成。
链传动与带传动有相似之处：
链轮齿与链条的链节啮合，其中链条相当于带传动中的挠性带，但又不是靠摩擦力传动，而是靠链轮齿和链条之间的啮合来传动。
因此，链传动是一种具有中间挠性件的啮合传动。
齿轮传动
一.齿轮传动的特点：
齿轮传动用来传递任意两轴之间的运动和动力，其圆周速度可达300m/s,传递功率可达
kW,齿轮直径可从1mm到150m以上，是现代机械中应用最广泛的一种机械传动。
☆齿轮传动的主要优点是：
①瞬时传动比恒定不变；②机械效率高；
③寿命长，工作可靠性高；④结构紧凑，适用的圆周速度和功率范围较广等。
☆齿轮传动的其主要特点是：
①要求较高的制造和安装精度，成本较高；②不适宜于远距离两轴之间的传动。
③低精度齿轮在传动时会产生噪声和振动；
轴与联轴器基础知识
轴：
轴是各种机器上的重要零件，它用来支承机器中转动零件（如齿轮，皮带轮等），使转动零件具有确定的工作位置。
一切作回转运动的传动零件都必须安装在轴上才能进行运动及动力传递。
轴的分类：
按照轴的轴线形状不同，可分为曲轴两大类：
曲轴 直轴
1.曲轴是活塞式动力机械及一些专门机器设备（如曲轴压刀机，空气压缩机等）中地专用零件，它可通过连杆及滑块将回转运动变为直线往复运动，或作相反的运动转换。
2.直轴
根据外形的不同，可分为光轴和阶梯轴两种
按承受载荷情况的不同，可分为转轴，心轴，传动轴。
联轴器：
现在人们所称的联轴器是机械式联轴器的简称，它是机械机构最常和联接部件，现已发展成三大类别、多品种的产品系列。
联轴器主要用于轴与轴之间联接，使它们分离一起回转并传递转矩。
用联轴器联接的两根轴，只有在机器停车后，经过拆卸才以有吏它们分离。
联轴器在传递转矩和运动的过程中，与被联接件一同回转不脱开，并且不改变转矩的大小，这是各类联轴器共必的功能；弹性联轴器有不同程度的减振和缓冲的功能；安全联轴器还有过载安全保护功能。
联轴器的种类、形式很多，按类别最主要分为：
序号
类别
在传动系统中的作用和功能
举例
１
钢性联轴器
起联接作用，只能传递运动和转矩，不具备其他功能
凸缘联轴器、套简联轴器
２
挠性联轴器
无弹性元件挠性联轴器
不仅能传递运动和转矩，而且具有不同程度的轴向，径向，角向补偿功能
齿式联轴器、万向联轴器、链条联轴器，滑块联轴器
金属弹性元件挠性元件挠性联轴器
传递和运动，有不同程度的减振、缓冲作用和轴向、径向、角向补偿、改善传动系统工作性能
膜片联轴器、蛇形弹簧联轴器
非金属弹性元件挠性元件挠性联轴器
弹性套柱销联轴器、轮胎式联轴器、梅花开联轴器
３
安全联轴器
传递运动和转矩，过载安全保护，挠性安全联轴器还有不同程度补偿性能
钢球式，摩擦式、液压式
弹性套柱销联轴器齿式联轴器凸缘联轴器蛇形弹簧联轴器
轴承基础知识
１轴承功用和类型
轴承的功用：
轴承支承轴及轴上零件，保证轴的旋转精度，减少旋转产生的摩擦和磨损。
根据摩擦形式的不同，轴承可分为：
1、滑动轴承
轴承工作时，轴与轴承孔之间是面接触，存在着滑动摩擦。
滑动轴承买不到，需要自己制造，且需要较贵的金属制造，维护复杂。
一般在要求不高或特殊要求场合应用，其特点：
（1）用于转速高]
（2）旋转精度高
（3）用于重载
（4）可以承受巨大冲击和振动
（5）用于结构需要剖分
（6）径向结构尺寸较小
2.滚动轴承
轴承工作时，滚动体与套圈是点接触，存在着滚动摩擦。
滚动轴承的摩擦和磨损较小，已实现高度标准化，在许多机器上广泛用。
滚动轴承的典型结构如所示，它由内圈、外圈、滚动体和保持架四部分组成。
内圈上有滚道，滚动体沿滚道滚动，多数轴承的滚道还可以限制滚动体侧向位移，并降低滚动体与内外圈上的接触力。
保持架的作用是把滚动体彼此均匀隔开，避免运转时，由于互相碰撞，以减少滚动体的摩损，当保持架时，由于相邻滚动体接触处的运动方向相反，其相对滑动速度是滚动体表面速度的两倍，故其摩损将明显增大。
2.滚动轴承组成、类型及特点：
滚动轴承的功用：
轴承支承轴及轴上零件，保证轴的旋转精度，减少旋转产生的摩擦和磨损。
滚动轴承的组成：
滚动轴承一般由内圈1、外圈2、滚动体3和保持架4组成。
内圈装在轴径上与轴一起转动。
外圈装在机座的轴承孔内，一般不转动。
内外圈上设置有滚道，当内外圈之间相对旋转时，滚动体沿着滚道滚动。
保持架使滚动体均匀分布在滚道上，减少滚动体之间的碰撞和磨损。
常见的滚动体有六种形状。
一种是球形，五种是滚子。
滚动轴承具有摩擦阻力小、启动灵敏、效率高、旋转精度高和润滑简便。
广泛应用于各种机器中。
滚动轴承为标准零件，由轴承厂批量生产，使用者可以根据需要直接选用。
3.滚动轴承的代号
滚动轴承的类型和尺才繁多，为了生产、设计和使用，对滚动轴承的类型、类别、结构特点、精度和技术要求等国家标准规定了用代号来表示的方法。
滚动轴承的端面上通常印有该轴承的代号。
滚动轴承的代号由数字和汉字拼音字母组成分为三段，其含义如下：
滚动轴承代号表示其类型、结构和内径等。
按照GB/T272-93规定，滚动轴承代号由前置代号、基本代号和后置代号组成。
代号一般刻印在外圈端面上，排列顺序是前置代号-基本代号-后置代号。
1、基本代号
基本代号由基本类型、尺寸系列和内径代号组成。
（1）类型代号用一位数字或一至两个字母表示.
（2）尺寸系列代号表示轴承的宽（高）度系列和直径系列代号，用两位数字表示。
宽（高）度系列表示轴承的内径、外径相同，宽（高）度不同的系列。
直径系列表示同一内径不同的外径系列。
（3）内径代号表示轴承的内径尺寸，用两位数字表示。
2、前置、后置代号
（1）前置代号在基本代号的前面用字母表示。
查阅《机械设计手册》
（2）后置代号在基本代号的后面用字母或字母加数字表示，为补充说明代号。
4.滚动轴承与滑动轴承的比较
轴承可分为滚动轴承与滑动轴承，类型很多，各自特点不同，在使用轴承时，应结合工作情况和各类轴承的特点及性能，对比选择，选出最实际的轴承。
滚动轴承与滑动轴承的比较如下：
性能
滚动轴承
滑动轴承
不完全液体润滑
液体动压润滑
一对轴承效率η
η≈
η≈
η≈
适应转速
低、中速
低速
中、高速
承受冲击载荷能力
不高
较高
高
启动阻力
低
高
高
噪声
较大
不大
无噪音
旋转精度
较高
低
高
轴承外廓尺寸
径向大、轴向小
径向小、轴向大
径向小、轴向大
安装精度要求
安装精度高
剖分结构、易于装拆
安装精度不高
安装精度高
使用寿命
有限
有限
长
使用润滑剂
润滑油或润滑脂
润滑油或润滑脂
润滑油
维护要求
润滑简单、维护方便
需要一定的润滑装置
需经常检查润滑装置、换油
其他
更换方便、价格便宜
需经常修复或更换轴瓦，或修复轴颈
价格较高
液压系统基础知识
在传动系统中，若有一个或一个以上的环节以液体为工作介质传递动力则此传动系统为液体传动系统。
在液体传动系统中，以液体传动动力的环节称力液体传动元件，简称为液体元件。
液压传动是用液体作为工作介质来传递能量和进行控制的传动方式。
液压系统利用液压泵将原动机的机械能转换为液体的压力能，通过液体压力能的变化来传递能量，经过各种控制阀和管路的传递，借助于液压执行元件（缸或马达）把液体压力能转换为机械能，从而驱动工作机构，实现直线往复运动和回转运动。
液压系统的组成及作用
一个完整的液压系统由五个部分组成，即动力元件、执行元件、控制元件、无件和液压油。
动力元件的作用是将原动机的机械能转换成液体的压力能转换为机械能，指液压系统中的油泵，它向整个液压系统提供动力。
液压泵的结构形式一般有齿轮泵、叶片泵和柱塞泵，它们的性能比较
执行元件（缸或马达）把液体压力能转换为机械能，从而驱动工作机构，实现直线往复运动和回转运动。
控制元件（即各种液压阀）在液压系统中控制和调节液体的压力、流量和方向。
根据控制功能的不同，液压阀可分为村力控制阀、流量控制阀和方向控制阀。
压力控制又分为益流阀（安全阀）、减压阀、顺序阀、压力继电器等；流量控制阀包括节流阀、调整阀、分流集流阀等；方向控制阀包括单向阀、液控单向阀、梭阀、换向阀等。
根据控制方式不同，液压可分为开关式控制阀、定值控制阀和比例控制阀。
辅助元件包括油箱、滤油器、油管及管接头、密风圈、压力表、油位温计等。
液压剪液压升降机液压压接钳油压钳
液压系统分类可分为：
液力偶合器，液力变矩器和液力机械变矩器三类。
液压系统优缺如下
优点：
①具有良好的自适应性能。
②提高机械和车辆的使用寿命。
③提高车辆的通过性和具有良好的低速稳定性。
④简化操纵，提高驾驶员和乘员的舒适性。
⑤液压元件的可靠性高，寿命长。
缺点：
①效率比机械传动系统低。
②结构复杂，体积和重量大，成本高。
液压油是液压系统中传递能量的工作介质，有各种矿物油，乳化液和合成型液压油等几大类。
对液压油液的要求
（1）合适的粘度和良好的粘度－温度特性，一般液压系统所选用的液压油，其 运动粘度大多为（13～68cSt）（40℃下）或2～。
（2）良好的化学稳定性。
（3）良好的润滑性能，以减小元件中相对运动表面的磨损。
（4）质地纯净，不含或含有极少量的杂质、水分和水溶性酸碱等。
（5）对金属和密封件有良好的相容性。
（6）抗泡沫性好，抗乳化性好，腐蚀性小，抗锈性好。
（7）体积膨胀系数低，比热容高。
（8）流动点和凝固点低，闪点和燃点高。
（9）对人体无害、成本低。
液压介质要完成的功能有：
1.传递能量和信号；
2.润滑液压元件，减少摩擦和磨损；
3.散热；
4.防止锈蚀；
5.密封液压元件对偶摩擦副中的间隙；
6.传输、分离和沉淀非可溶性污染物；
7.为元件和系统失效提供诊断信息;等等。
气压传动系统基础知识
气缸电磁阀气动元件过滤器
压力开关电磁阀气动元件过滤器
过滤器电磁阀气动元件气缸
在传动系统中，若有一个或一个以上的环节以气体为工作介质传递动力则此传动系统为气体传动系统。
气压传动是一种动力传动形式，也是一种能量转换装置，它利用气体的压力来传递能量，与机械传动相比有很多优点，所以近十机年来发展速度很快。
目前在很多国民经济领域中，如机床工业，工程机械，冶金，轻工及国防部门应用日益广泛，随着现代科学技术事业的发展气动液压技术已成为一项专门的应用技术领域，目前我国气动元件，液压元件已逐步标准化，规范化，系列化。
气压传动的动力传递介质是来自于取之不尽的空气，环境污染小，工程实现容易，所以气压传动较液压传动来说，更是一种易于推广普及实现工业自动化的应用技术，近年来，气动技术在机械，化工，电子，电气，纺织，食品，包装，印刷，轻工，汽车等行业，有尤其在各种自动化生产装备和生产线中得到了广泛的应用，极大地提高了制造业的生产效率和产品质量，作为重要机械基础的气动及液压执行元件的应用，引起了世界各国产业界的普遍重视，气动行业已成为工业国家发展速度最快的行业之一。
另一方面，市场的需求和高速发展的自动化技术也促进气动技术的不断发展。
气压传动的动力传递介质是来自于自然界取之不尽的空气，环境污染小，工程实现容易，所以气压传动是一种易于推广普及的实现工业自动化的应用技术。
近年来，气动技术在机械、化工、电子、电气、纺织、食品、包装、印刷、轻工、汽车等各个制造行业，尤其在各种自动化生产装备和生产线中得到了广泛的应用，极大地提高了制造业的生产效率和产品质量。
作为重要机械基础件的气动元件及气动系统的应用，引起了世界各国产业界的普遍重视，气动行业已成为工业国家发展速度最快的行业之一。
气动元件的正确使用和维护保养：
一套气动装置，如果不注意维护保养工作，就会过早损坏或频繁发生故障，使装置的使用寿命大大降低，在对气动装置进行维护保养时，应针对发现的事故苗头，及时采取措施，这样可减少和防止故障的发生，延长元件和系统的使用寿命。
因此，企业应制定气动装置的维护保养管理规范，加强管理教育，严格管理。
维护保养工作的中心任务是保证供给气动系统清洁干燥的压缩空气，保证气动系统的气密性，保证油雾润滑元件得到必要的润滑，保证气动元件和系统得到规定的工作条件（如使用压力，电压等），以保证气动执行机构按预定的要求进行工作。
油雾器最好选用一周补油一次的规格，补油时，要注意油量减少情况。
若耗油量太少，应重新调整滴油量，调整滴油量后仍减少或不滴油，应检查油雾器进出口是否装反，油道是否堵塞，所选油雾器的规格是否合适。
每月每季度的维护工作应比每日和每周的维护工作更仔细，但仍限于外部能够检查的范围。
其主要内容是：
仔细检查各处泄露情况，紧固松动的螺钉和管接头，检查换向阀排出空气的质量，检查各调节部分的灵活性，检查指示仪表的正确性，检查电磁阀切换动作的可靠性，检查气缸活塞杆的质量以及一切从外部能够检查的内容。
维护工作可以分为经常性的维护工作和定期的维护工作。
前者是指每天必须进行的维护工作，后者可以是每周，每月或每季度进行的维护工作。
维护工作应有记录。
维护工作应有记录，以利于今后的故障诊断和处理。
检查漏气时应采用在各个检查点涂肥皂液等办法，因其显示漏气的效果比听声音更灵敏。
检查换向阀排出空气的质量时应注意如下三方面：
一是了解排气中所含润滑油是否适度，其方法是将一张清洁的白纸放在换向阀的排气口附近，阀在工作三至四个循环后，若白纸上只有很轻的斑点，表明润滑良好，二是了解排气中是否含有冷凝水，三是了解不该排气的排气口是否有漏气。
少量漏气预示着元件的早期损伤（间隙密封阀存在微漏是正常的）。
若润滑不良，应考虑油雾器的安装位置是否合适，所选规格是否恰当，滴油量调节得是否合理及管理方法是否符合要求，若有冷凝水排出，应考虑过滤器的位置是否合适，各类除水元件实际和选用是否合理，冷凝水管理是否符合要求。
泄露的主要原因是阀内或缸内的密封不良，气压不足等所致。
此系密封阀的泄露较大时，可能是阀芯，阀套磨损所致。
气缸活塞杆常露在外面。
观察活塞杆是否被划伤，腐蚀和存在偏磨。
根据有无漏气，可判断活塞杆与前盖内的导套，密封圈的接触情况，压缩空气的处理质量，气缸是否存在横向载荷等。
像安全阀，紧急开关阀等，平时很少使用。
定期检查时，必须确认它们的动作可靠性。
让电磁阀反复切换，从切换声音可判断阀的工作是否正常。
对交流电磁阀，若有蜂鸣声，应考虑动铁心与静铁心没有完全吸合，吸合面有灰尘，分磁环脱落或损坏等。
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