机械基础知识及车辆检修工艺设备操作与维修

（1）常用度量衡

常用度量衡有长度、质量、面积、体积、容积、角度、力、硬度、时间、扭矩、电流、电阻、电压、功率及其他工厂常用计量单位（单件、套、批、类等）。

（2）常用公式

1）几何计算

圆面积：S＝πr2　矩形面积：S＝a×b

三角形面积：S＝ah/2　长方体体积：V＝a×b×c

勾股定理：c2＝a2＋b2（斜边的平方等于两直角边平方的和）

2）比例计算

1∶10表示图样上的1个单位代表实际的10个单位，即为缩小10倍。10∶1表示图样上的10个单位代表实际的1个单位，即为放大10倍。

（3）机械识图

1）机械图纸的概念

机械图纸：是生产中最基本的技术文件；是设计、制造、检验、装配产品的依据；是进行科技交流的工程技术语言。它的主要内容为一组用正投影法绘制成的机件视图，还有加工制造所需的尺寸和技术要求。

2）投影

①投影的基本概念。

a.投影：用灯光或日光照射物体，在地面或墙面上就会产生影子，这种现象就叫投影。

b.正投影：当投射线互相平行，并与投影面垂直时，物体在投影面上所得的投影叫正投影。

②三视图。

三视图指物体在正投影面所得主视图、在水平投影面所得俯视图、在侧投影面所得左视图的总称。

三视图的投影规律：物体有长、宽、高三个方向的尺寸，三个视图不是孤立的，而是彼此关联的。主视图表明物体的高和长；俯视图反映物体的长和宽；左视图反映物体的高和宽。其投影规律归纳为：主视图与俯视图长对正；主视图与左视图高平齐；俯视图与左视图宽相等，即“长对正，高平齐，宽相等”。

a.主视图：表示从物体的前方向后看的形状和长度、高度方向的尺寸以及左右、上下方向的位置。

b.俯视图：表示从物体上方向下俯视的形状和长度、宽度方向的尺寸以及左右、前后方向的位置。

c.左视图：表示从物体左方向右看的形状和宽度、高度方向的尺寸以及前后、上下方向的位置。

3）零件常用的表达方法

前面已介绍了用主、俯、左三个视图表达机件的结构形状。对于结构复杂的零件，仅采用三个视图，往往不能将它们表达清楚，还需要采用其他表达方法。下面分别加以介绍。

物体向投影面投射所得的视图，称为基本视图。所谓基本视图是用正六面休的六个平面作为基本投影面，从物体的前后、左右、上下六个方向分别向六个基本投影面投影，得到的六个视图。除前面已介绍过的主视图、俯视图和左视图外，还有右视图、仰视图和后视图。六个基本视图之间，仍符合“长对正、高平齐、宽相等”的投影规律。

4）零件图的视图选择

在零件图中，需用一组必要的视图和其他表达方法以正确、完整、清晰和简便地表达零件的形状结构。

①主视图的选择。

主视图是一组视图的核心，主视图选择得当与否将直接影响到其他视图位置和数量的选择。选择主视图的原则是将表示零件信息量最多的那个视图作为主视图，通常是零件的工作位置、加工位置或安装位置。

如图1-1的轴承座，根据它的工作位置和安装位置并尽量多地反映其形状特征的原则选定其主视图。图1-1的轴承孔主要是在车床上加工的，在加工的时候，轴水平安放，工作时通常是水平安装，所以选择主视图时，轴线横放。

②内部结构的表达。

零件的内部结构应尽量采用剖视图表示。图1-1的轴承座零件图中主视图左右对称，选用了半剖视图。

图1-1　轴承座半剖视图

（4）公差与配合

1）公差

在机器设计和制造中，公差是对机械或机器零件实际参数值的允许变动量，如某种产品规格上下限分别为100、60，那么它的公差就是40；若上下限分别为＋100、－100，那么它的公差就是200。对于机械制造来说，制定公差的目的就是确定产品的几何参数，使其变动量在一定的范围之内，以便达到互换或配合的要求。几何参数的公差有尺寸公差、形状公差、位置公差等。

2）配合

基本尺寸相同的相互结合的孔和轴公差带之间的关系。孔的尺寸减去相配轴的尺寸所得的代数差称为间隙或过盈。此差值为正时是间隙，为负时是过盈。按间隙或过盈及其变动的特征，配合分为间隙配合、过盈配合和过渡配合。

3）孔和轴

孔和轴是广义的，孔是包容面，内部无材料。孔包括圆柱形的内表面，也包括非圆柱形的内表面（由两平行平面或切面形成的包容面）；轴是被包容面，外部无材料。轴包括圆柱形的外表面，也包括非圆柱形的外表面。

4）尺寸术语

尺寸：由设计者给定，由数字和长度单位（一般为mm）组成。

基本尺寸：孔为D，轴为d，当孔和轴配合时，D＝d。

实际尺寸：孔Da，轴da，通过测量得到，存在测量误差，非真值。

5）公差术语

偏差是某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差。

极限偏差指上偏差（ES，es）和下偏差（EI，ei）。

孔的上下偏差：ES＝Dmax–D，EI＝Dmin–D；孔的实际偏差必须在上下偏差之间。

轴的上下偏差：es＝dmax－d，ei＝dmin－d；轴的实际偏差必须在上下偏差之间。

偏差可为正值、负值或零。偏差值除零外，应标上相应的“＋”号或“－”号。偏差影响配合松紧。

公差是允许尺寸的变动量。公差为绝对值，不能为零。

孔公差：TD＝｜Dmax－Dmin｜＝｜ES－EI｜。

轴公差：Td＝｜dmax－dmin｜＝｜es－ei｜。

极限偏差和公差都是设计给定的，反映使用要求。

公差反映尺寸制造精度，公差值越小，精度越高，制造越困难。公差带由公差带大小和公差带位置决定，公差带大小由标准公差确定，位置由基本偏差确定。

（5）液压油的分类及选用

1）液压油的分类与牌号划分

其一般形式如下：

符号意义：

命名：32防锈抗氧抗磨型液压油

其中：L——类别（润滑剂及有关产品，GB7631.1）

HV——品种（低温抗磨）

32——牌号（黏度级，GB3141）

液压油的黏度牌号由GB3141做出了规定，等效采用ISO的黏度分类法，以40℃运动黏度的中心值来划分牌号。

2）液压油的规格、性能及应用

分类中的HH、HL、HM、HR、HV、HG液压油均属矿油型液压油，这类油的品种多，使用量约占液压油总量的85%以上，汽车与工程机械液压系统常用的液压油也多属这类。

（6）轴承与连接(www.xing528.com)

1）轴承

轴承是机械设备中一种重要零部件。它的主要功能是支撑机械旋转体，降低其运动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度。

按运动元件摩擦性质的不同，轴承可分为滚动轴承和滑动轴承两大类。其中滚动轴承已经标准化、系列化，但与滑动轴承相比它的径向尺寸、振动和噪声较大，价格也较高。

滚动轴承一般由外圈、内圈、滚动体和保持架四部分组成。按滚动体的形状，滚动轴承分为球轴承和滚子轴承两大类。

①滚动轴承。

滚动轴承主要由内套圈、外套圈、滚动体和保持架四部分组成。滚动轴承的内外圈和滚动体通常用强度高，耐磨性能好的铬锰高碳钢制造，如GCr15钢、GCr15SiMn钢等。热处理后的硬度一般不低于60～65HRC。保持架多用软钢冲压而成，也有用铜合金或塑料等软材料。低速重载时，也可省去保持架。

滚动轴承按载荷方向分为：向心轴承、推力轴承、向心推力轴承；按滚动体形状分为：球轴承、滚子轴承向心推力轴承：能同时承受径向载荷和单向轴向载荷。

滚动轴承的代号应该是由基本代号（类型、尺寸、内径代号）、前置代号、后置代号构成。

基本代号用来表明轴承的内径、直径系列、宽度系列和类型，一般最多为五位数，先分述如下：

轴承内径用基本代号右起第一、二位数字表示。对常用内径d＝20～480 mm的轴承内径一般为5的倍数，这两位数字表示轴承内径尺寸被5除得的商数，如04表示d＝20 mm；12表示d＝60 mm等等。对于内径为10 mm、12 mm、15 mm和17 mm的轴承，内径代号依次为00、01、02和03。对于内径小于10 mm和大于500 mm轴承，内径表示方法另有规定，可参看GB/T272—93。

轴承的直径系列（即结构相同、内径相同的轴承在外径和宽度方面的变化系列）用基本代号右起第三位数字表示。例如，对于向心轴承和向心推力轴承，0、1表示特轻系列；2表示轻系列；3表示中系列；4表示重系列。推力轴承除了用1表示特轻系列之外，其余与向心轴承的表示一致。

轴承的宽度系列（即结构、内径和直径系列都相同的轴承宽度方面的变化系列）用基本代号右起第四位数字表示。当宽度系列的对比为0系列（正常系列）时，不标出宽度系列代号0，但对于调心滚子轴承和圆锥滚子轴承，宽度系列代号0应标出。直径系列代号和宽度系列代号统称为尺寸系列代号。

轴承类型代号用基本代号左起第一位数字表示。

轴承类型编号：

0表示双列角接触球轴承

1表示调心球轴承

2表示调心滚子轴承和推力调心滚子轴承

3表示圆锥滚子轴承

4表示双列深沟球轴承

5表示推力球轴承

6表示深沟球轴承

7表示角接触轴承

8表示推力圆柱滚子轴承

N表示圆柱滚子轴承和双列圆柱滚子轴承NN

U表示外球面轴承

QJ表示四点接触球轴承

②滑动轴承。

a.向心滑动轴承的类型及结构。

a）整体式滑动轴承：一般用于低速，轻载及间歇工作的地方，如绞车，手摇起重机等。

b）剖分式滑动轴承：这种轴承装拆方便，故被广泛应用。

c）自动调心滑动轴承：其轴瓦外表为球面，可作适当的转动，以适应轴因弯曲而产生的轴线偏斜。

b.轴瓦和轴衬。

轴瓦有整体式和剖分式两种，常用的是剖分式。轴瓦和轴衬的材料应满足下列要求：

a）具有良好的减摩性（即摩擦力小和不容易产生胶合的性质）和耐磨性，使轴承工作时轴颈不易磨损。

b）具有良好的加工性和跑合性（即预先运转一定时间就能消除接触面的微观不平度，使轴瓦和轴颈的表面良好接触的性质），加工性好，容易获得光滑表面。

c）有足够的强度，以保证有一定的承受能力；有良好的塑性，以适应轴颈的微量变形和偏斜，使载荷均匀分布，减小磨损。此外还应有良好的导热性和耐腐蚀性等，

2）常用连接件

①螺纹连接件。

按种类分：三角形、矩形、梯形、锯齿形、圆形。

按旋转方向分：左旋和右旋。

按螺纹头数分：单头、双头、三头。

②键连接。

键连接是通过键实现轴和轴上零件间的周向固定以传递运动和转矩，可分为平键连接、半圆键连接、楔键连接和切向键连接。

③销连接。

销可以分为圆柱销、圆锥销和异形销等，销连接主要用于定位（也就是固定零件之间的相对位置），也是装配、组合加工时的辅助零件，也可以用于轴与毂的连接，也可以作为安全装置中过载保护（过载剪断）零件。

3）轴承的润滑

①润滑剂：轴承所采用的润滑剂可分为液体，半固体，固体（石墨和二硫化铜），和气体四种，固体润滑剂主要用在高温，高速和重载的机械上。气体润滑剂主要是空气，用在每分钟几万转甚至几十万转的高速空气轴承。最常用的润滑剂是润滑油和润滑脂。

②润滑油：润滑油一般用于高速工作的轴承，有各种不同的名称，牌号如机械油，齿轮油，高速机械油，真空泵油等。黏度是润滑油的重要性能指标。

选择润滑油应考虑以下几个方面：

载荷和速度：重载低速的轴承应选用黏度大的润滑油；轻载高速轴承应选择黏度较小的润滑油。

工作温度与环境温度：工作温度高应选用黏度高的润滑油；低温工作的轴承应选用黏度低小的润滑油，也可加降凝剂。

工作环境：根据工作环境是否有水，潮气或腐蚀介质侵入润滑油的可能性，润滑油中可添加防腐剂、抗氧化剂、抗乳化剂。

工作情况：对于变载荷，不等速运动，经常启动或反转的轴承，应选用黏度大油性（形成油膜的性能）好的润滑油。

摩擦面的配合性质和表面粗糙度：配合表面间隙较大或表面较粗糙的摩擦面，应选用黏度较大的润滑油；反之，应选用黏度较小的润滑油才能顺利地渗入摩擦面。

润滑脂：习惯上称为黄油，常用在低速，受冲击载荷和间隙运动处，润滑方法简单，使用周期长。

③油浴润滑：摩擦表面部分或完全地浸在润滑油池中的润滑方式。

飞溅及油环润滑：用于闭式润滑利用回转零件（如齿轮，甩油盘等）把油击成油星飞溅到箱盖，通过油沟送至轴承，或利用轴上油环浸于油中，转动时将油带入轴承。

循环润滑：这种方式是用油泵把油连续打入轴承，使热油及脏油随时排进回油箱。

喷雾润滑：这种方式是用滤过的洁净压缩空气把净化的润滑油雾化，然后吹入轴承，使油雾可靠地达到轴承摩擦面上。

除上述几种润滑方式外，还有滴油、油杯、油绳润滑等。

④润滑油的更换：如油的黏度超过规定值的10%～15%，水分超过1%～3%时，就应更换。无检查设备时，如运转温度为50℃，一般可以一年一换；如外界温度较高，轴承温度在100℃时，就要一年更换两三次，如润滑油中水分及异物较多时，就要适当增加更换次数。

4）滚动轴承的密封

①接触密封：依靠做相对运动的零件和密封构件间的紧密接触而形成不渗漏的链接（如毡圈式，皮碗式等）。

②环形间隙密封和迷宫密封。这是一种不接触式的密封，它是靠狭小的缝隙或间隙对流过的润滑剂所产生的相当大的流体阻力来密封的。

5）轴承的维护和保养

①温度和声响：温度应控制为50～60℃。运行中滚动轴承如有金属粉碎声必定是滚动体脱落（磨损或压坏）。

②必须按规定进行润滑，轴承温度升高的主要原因是由于润滑不够或中断造成的。操作工人必须严格执行“五定”“三级过滤”等润滑管理制度。即定质、定量、定时、定点、定期清洗；对油壶，油桶和注油点三级都要对油过滤，杜绝杂物进入润滑部位。

③设备本身的润滑装置：油杯、油标、注油器、油压表及温度表等必须齐备，油量必须保持在规定的油表刻度线上。