建筑設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)及設(shè)備知識(shí)要點(diǎn)歸納

2222第一章機(jī)械基礎(chǔ)知識(shí)§1—1金屬材料的機(jī)械性能工業(yè)上使用的金屬材料重要是合金材料。所謂合金是指由兩種或兩種以上的元素（其中至少有一種是金屬）所組成的具有金屬特性的物質(zhì)。金屬材料的機(jī)械性能通常又稱為力學(xué)性能。它的重要指標(biāo)是強(qiáng)度、塑性、韌性、硬度和疲勞強(qiáng)度等。以上指標(biāo)既是選用材料的重要依據(jù)，又是控制、檢查材質(zhì)的重要參數(shù)。一、強(qiáng)度是指材料在外力作用下抵抗破壞或變形的能力。材料的強(qiáng)度越大，其抵抗外力的能力就越大。材料的強(qiáng)度可分為抗拉，抗壓，抗彎曲，抗扭和抗剪切等強(qiáng)度。二、塑性是指材料受力時(shí)變形而不破壞，當(dāng)力除去后，變形仍然保持的能力。三、硬度是材料抵抗其他更硬的物體壓入其表面的能力。它是衡量材料軟硬限度的指標(biāo)。一般來(lái)說(shuō)，材料的硬度值越大，材料的強(qiáng)度就越大，且其耐磨性就越好。測(cè)定金屬材料硬度的方法一般有布氏硬度和洛氏硬度實(shí)驗(yàn)。四、韌性是材料抵抗沖擊破壞的能力。常用材料受沖擊破壞時(shí)所吸取的功來(lái)表達(dá)。五、疲勞強(qiáng)度在規(guī)律性變化應(yīng)力長(zhǎng)期作用下，材料抵抗破壞的能力。一般材料的疲勞強(qiáng)度與材料的抗拉強(qiáng)度成正比的關(guān)系?！?—2常用金屬材料建筑機(jī)械中常用的金屬材料有鑄鐵、鋼、銅及鋁等，其中鋼的應(yīng)用最為重要。一、鋼是指含碳量少于2．11％并具有少量其他元素的鐵碳合金。一般鋼中含碳量增多，鋼的硬度、強(qiáng)度會(huì)增大，但塑性、韌性會(huì)減少。工業(yè)上應(yīng)用的碳鋼的含碳量一般不超過(guò)1．4％，這是由于含碳量超過(guò)此值后，鋼表現(xiàn)出很大的硬脆性，并且鍛造、切削等工藝性能也很差，失去了生產(chǎn)和使用的價(jià)值。為了改善鋼的某些性能，在鋼的冶煉過(guò)程中摻入了合金元素。這種摻有合金元素的鋼稱為合金鋼，沒(méi)有摻入合金元素的鋼為碳素鋼。1．合金鋼：由于合金元素的存在，合金鋼的性能比碳鋼好，它的重要特點(diǎn)是有好的滲透性和較高的綜合力學(xué)性能。使用合金鋼時(shí)要進(jìn)行熱解決，以便充足發(fā)揮其潛在能力。合金鋼常用于制造受載荷較大的重要零件。合金鋼按用途可分為合金結(jié)構(gòu)鋼、合金工具鋼和特殊性能鋼三類。合金結(jié)構(gòu)鋼的編號(hào)是在鋼號(hào)前用兩位數(shù)字表達(dá)平均含碳量的萬(wàn)分?jǐn)?shù)，緊接著是合金元素的化學(xué)符號(hào)，其后的數(shù)字表達(dá)該元素平均含量的百分?jǐn)?shù)，當(dāng)合金元素的含量少于1．5％時(shí)，牌號(hào)中只表白元素符號(hào)而不標(biāo)其含量。若合金鋼是高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼則在牌號(hào)的最后加有“A”。如12CrNi3A表達(dá)此鋼的平均含碳量為0．12％，含Cr量少于1．5％，含Ni量為3％的高級(jí)優(yōu)質(zhì)合金結(jié)構(gòu)鋼。合金結(jié)構(gòu)鋼按照用途分為普通低合金結(jié)構(gòu)鋼和機(jī)械制造結(jié)構(gòu)鋼。普通低合金結(jié)構(gòu)鋼又稱低合金高強(qiáng)度鋼，它是一種低碳結(jié)構(gòu)用鋼，合金元素含量較少，但強(qiáng)度卻比同等含碳量的碳素結(jié)構(gòu)鋼要高得多，并有良好的焊接性和耐腐蝕性。用它來(lái)做機(jī)械零件和結(jié)構(gòu)，在相同受載條件下可使結(jié)構(gòu)的重量減輕20％～30％。2．普通碳素結(jié)構(gòu)鋼該類鋼對(duì)化學(xué)成分規(guī)定不甚嚴(yán)格，碳、錳含量可在較大范圍內(nèi)變動(dòng)，有害雜質(zhì)磷、硫的允許含量相對(duì)較高，但必須保證其力學(xué)性能。普通碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)表達(dá)方法是用屈服極限“屈”字漢語(yǔ)拼音首位字母Q、屈服極限數(shù)值、質(zhì)量等級(jí)符號(hào)（A、B、c、D）、脫氧方法（鎮(zhèn)靜鋼z、特殊鎮(zhèn)靜鋼TZ、半鎮(zhèn)靜鋼b、沸騰鋼F）等四部分按順序組成。例如：Q235一A．F，即表達(dá)此鋼屈服極限為235MPa，質(zhì)量等級(jí)為A的沸騰鋼。若為鎮(zhèn)靜鋼或特殊鎮(zhèn)靜鋼，其符號(hào)“z”和“TZ”可省略。碳素結(jié)構(gòu)鋼按屈服極限值的大小分為五個(gè)牌號(hào)，即Q195、Q215、Q235、Q25S和Q275。隨著牌號(hào)的增大，鋼中含碳量由小到大，抗拉強(qiáng)度逐漸提高。塑性和韌性則隨著牌號(hào)的增大而減少。碳素結(jié)構(gòu)鋼的質(zhì)量等級(jí)，取決于鋼中有害元素硫（S）和磷（P）含量。硫、磷含量越低，鋼的質(zhì)量就越好，其焊接性能和低溫抗沖擊性能都得到提高。隨質(zhì)量等級(jí)從A往D方向遞增，鋼中含硫和磷量逐漸減少。二、鑄鐵：一般把含碳量大于2．11％的鐵碳合金稱為鐵。由于鐵多用鑄造方法制成機(jī)械零件，故又稱為鑄鐵。與鋼相比較鑄鐵含雜質(zhì)多，機(jī)械性能差，性脆。但鑄鐵的鑄造性好，消振性好，且其抗壓強(qiáng)度遠(yuǎn)高于其抗拉強(qiáng)度，價(jià)格低廉。所以一般用來(lái)鑄導(dǎo)致機(jī)床的床身來(lái)承受壓力。根據(jù)碳在鑄鐵中存在的形式不同，鑄鐵可分為灰口鑄鐵和球墨鑄鐵。1．灰口鑄鐵斷口呈灰色，其中碳以片狀石墨存在?；铱阼T鐵具有良好的鑄造性能和切削加工性能，在工業(yè)中應(yīng)用廣泛。灰口鑄鐵的代號(hào)為HT，后面的數(shù)字表達(dá)其最低抗拉強(qiáng)度極限。2.球墨鑄鐵是通過(guò)向一定成分的鐵水中加入球化劑（鎂或鎂合金），使鑄鐵中石墨呈球狀。球狀石墨與片狀石墨相比，它具有最小的表面積，使石墨割裂基體組織和應(yīng)力集中的現(xiàn)象大為減輕，因此球墨鑄鐵的強(qiáng)度、塑性和韌性都較高，常用來(lái)替代鋼制造曲軸、齒輪連桿、缸體等較重要的零件。球墨鑄鐵的代號(hào)為QT，后面的兩組數(shù)字分別表達(dá)其最低抗拉強(qiáng)度極限和最低延伸率。三、有色金屬除鐵碳合金以外的金屬以及這些金屬的合金統(tǒng)稱為有色金屬，如鋁、銅、錫、鉛、鋅等。由于有色金屬具有某些特殊性質(zhì)，所以成為現(xiàn)代各行各業(yè)不可缺少的材料之一。1．純銅（紫銅）它具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和塑性，但強(qiáng)度低，不易制造機(jī)械零件；重要用于各種導(dǎo)電材料。2．黃銅以銅和鋅為主組成的合金統(tǒng)稱黃銅。其強(qiáng)度、硬度和塑性隨含鋅量增長(zhǎng)而升高，當(dāng)含鋅量為30％～32％時(shí)，塑性達(dá)成最大值，含鋅量為45％時(shí)強(qiáng)度最高。在普通的銅鋅合金中再加入其他元素可組合成特殊黃銅，如錫黃銅、鉛黃銅等。黃銅一般用于制造耐蝕和耐磨零件。3．青銅是人類歷史上應(yīng)用最早的合金。青銅有錫青銅和無(wú)錫青銅之分。錫青銅在耐腐蝕耐磨及強(qiáng)度等方面具有很好的性能，是一種很重要的減摩材料。重要用于制造摩擦零件和耐蝕零件，如蝸輪、軸瓦、閥門等。4．鋁及鋁合金純鋁是銀白色金屬，導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能僅次于銅，塑性好，但是其強(qiáng)度和硬度低。工業(yè)上很少直接用純鋁做機(jī)械零件，而應(yīng)用它的合金。當(dāng)在純鋁中加入Si，Cu，Mg，Mn等合金元素后，就組成了鋁合金。鋁合金保存了密度小的特點(diǎn)，但強(qiáng)度和硬度卻大為提高，是目前輕質(zhì)結(jié)構(gòu)的重要材料，廣泛地應(yīng)用于航空工業(yè)上?！?—3鋼的熱解決簡(jiǎn)介鋼的熱解決意義：合理地運(yùn)用熱解決使零件便于加工，可提高零件的工作能力，延長(zhǎng)零件的使用壽命，還能減少成本，節(jié)約鋼材。一、普通熱解決：普通熱解決工藝重要有退火、正火、淬火和回火。1.退火將鋼加熱（約700℃～900℃），保溫一定期間，然后緩慢冷卻（一般是隨爐冷卻）的熱解決過(guò)程，稱為退火。退火的目的是：調(diào)整硬度以利于切削加工；細(xì)化晶粒，改善組織，以提高力學(xué)性能或?yàn)樽罱K熱解決作準(zhǔn)備；消除內(nèi)應(yīng)力，防止零件變形或開(kāi)裂，并穩(wěn)定其尺寸。2.正火將鋼加熱（約700℃～900℃），保溫一定期間，然后在空氣中冷卻的熱解決工藝稱為正火。正火是退火的一種特殊形式。與退火相比，正火的冷卻速度較快，所以鋼的組織更細(xì)，強(qiáng)度和硬度都有所提高。此外，正火操作簡(jiǎn)便，生產(chǎn)周期短，生產(chǎn)效率高，比較經(jīng)濟(jì)。所以正火工藝應(yīng)用廣泛。3.淬火是將鋼加熱（約700~C～900℃），保溫一定期間，然后在水中或油中急速冷卻的熱解決工藝。淬火的目的是為了提高鋼的硬度和耐磨性；有的零件的淬火，是使鋼的強(qiáng)度和韌性得到良好的配合，以適應(yīng)不同工作條件的需要。鋼在淬火時(shí)獲得淬硬層深度的能力稱為淬透性。淬硬層越厚，淬透性越好。鋼在淬火的同時(shí)其內(nèi)應(yīng)力和脆性會(huì)增長(zhǎng)，易變形和開(kāi)裂。4.回火把淬火后的工件重新加熱（低于淬火溫度），保溫一定期間，然后在空氣或油中冷卻的熱解決工藝，稱回火?；鼗鸬哪康氖菫榱朔€(wěn)定鋼在淬火后的組織，消除因淬火冷卻過(guò)快而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力并穩(wěn)定其尺寸，調(diào)整強(qiáng)度、硬度，提高塑性，使工件獲得較好的綜合機(jī)械性能。故回火總是淬火后必需的熱解決工藝。淬火鋼回火后的性能，與回火的加熱溫度有關(guān)，硬度和強(qiáng)度隨回火溫度的升高而減少。根據(jù)加熱溫度的不同，回火可分為低溫回火、中溫回火和高溫回火。（1）低溫回火（加熱溫度通常為150℃～250℃）可減小工件的淬火應(yīng)力、減少脆性并保持高硬度。用于規(guī)定硬度高、耐磨性好的零件，如刀具、模具等。（2）中溫回火（加熱溫度為350C～500℃）可顯著減小淬火應(yīng)力，提高彈性。常用于各種彈簧和某些模具。（3）高溫回火（加熱溫度為500℃～650℃）可消除淬火應(yīng)力，使零件獲得優(yōu)良的綜合力學(xué)性能。通常把“淬火加高溫回火”稱為調(diào)質(zhì)。調(diào)質(zhì)廣泛用于解決各種重要的中碳鋼零件，特別是承受動(dòng)載荷的零件，如各種軸、齒輪等。二、表面熱解決表面熱解決涉及表面淬火和化學(xué)解決等。1.表面淬火是將鋼件表面迅速加熱至淬火溫度，而心部溫度仍然較低的情況下用水噴射在鋼件表面，使之急冷的過(guò)程稱為表面淬火。表面淬火能使零件表面具有高硬度和耐磨性，心部保持有足夠的強(qiáng)度和韌性。它常用于動(dòng)載荷和摩擦條件下工作的零件，如齒輪，曲軸，銷軸等。表面淬火后要進(jìn)行低溫回火來(lái)消除內(nèi)應(yīng)力。按表面加熱方法不同，表面淬火可分為感應(yīng)加熱表面淬火、火焰加熱表面淬火和接觸電阻加熱表面淬火等。由于感應(yīng)加熱速度快，生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，所以感應(yīng)加熱表面淬火應(yīng)用廣泛。2.鋼的化學(xué)熱解決是將鋼件置于某種化學(xué)介質(zhì)中和保溫，使介質(zhì)中的一種或幾種元素滲入零件的表層，以改變表層的化學(xué)成分和組織，從而使零件獲得所需的性能。常見(jiàn)的化學(xué)熱解決有滲碳（用于低碳鋼）、滲氮、滲鋁和慘鉻等?！?—4公差與配合及表面粗糙度一、互換性：一批規(guī)格相同的零件中，任意取出一件，不通過(guò)任何修配或輔助加工，就能立即裝到機(jī)器上去，并能完全符合規(guī)定的使用性能和技術(shù)規(guī)定，這種性質(zhì)叫做互換性。二、公差：了保證零件具有互換性，就必須把零件的制造誤差控制在一定范圍內(nèi)，這個(gè)尺寸允許的最大誤差范圍就稱為公差。四、極限尺寸：許尺寸變化的兩個(gè)界線值。大的一個(gè)稱為最大極限尺寸，用Dmax(孔)，dmax(軸)表達(dá)；小的一個(gè)稱為最小極限尺寸，用Dmin(孔)，dmin(軸)表達(dá)。五、極限偏差是上、下偏差的統(tǒng)稱。六、公差帶圖：由于公差、極限偏差與基本尺寸的數(shù)值相差甚大，所以往往以簡(jiǎn)潔的公差帶圖來(lái)表達(dá)上述關(guān)系，它是零線與公差帶所組成。1.是在公差帶圖中擬定偏差的一條基準(zhǔn)直線，它由基本尺寸擬定。正偏差位于零線的上方，負(fù)偏差位于零線的下方。2.差帶是在公差帶圖中，由上、下偏差的兩條直線所限定的一個(gè)區(qū)域。七、標(biāo)準(zhǔn)公差系列與基本偏差系列1．標(biāo)準(zhǔn)公差是用以擬定公差帶大小的標(biāo)準(zhǔn)值，以IT表達(dá)。2．基本偏差是用以擬定公差帶位置的標(biāo)準(zhǔn)值。八、配合是指基本尺寸相同的、互相結(jié)合的孔和軸公差帶之間的關(guān)系。按照相結(jié)合的孔和軸的松緊限度可把配合分為如下三種：1．間隙配合：軸裝在孔內(nèi)存在間隙(涉及最小間隙等于零)的配合。在公差帶圖上表現(xiàn)為孔的公差帶在軸的公差帶的上方。2．過(guò)盈配合：軸安裝在孔內(nèi)存在過(guò)盈(涉及最小過(guò)盈等于零)的配合。在公差帶圖上表現(xiàn)為軸的公差帶在孔的公差帶的上方。3．過(guò)渡配合指裝在孔中軸的尺寸也許比孔的尺寸大，也也許比孔的尺寸小的一種配合。在公差帶圖中過(guò)渡配合表現(xiàn)為孔的公差帶與軸的公差帶有一部分是重疊的。4．配合公差配合公差是間隙或過(guò)盈允許的變動(dòng)量，用Tf表達(dá)。5.基準(zhǔn)制新國(guó)標(biāo)對(duì)配合規(guī)定有基孔制和基軸制作為配合的基準(zhǔn)制。（1）基孔制基孔制是指基本偏差為一定的孔公差（基本偏差等級(jí)為H，EI=O）與不同基本偏差的軸公差帶相結(jié)合，形成不同松緊限度的各種配合的一種制度。（2）基軸制基軸制是指基本偏差為一定的軸公差帶（基本偏差為h，es=O）分別與不同基本偏差的孔公差帶相結(jié)合.形成不同松緊限度的各種配合的一種制度。九、公差與配合的代號(hào)1.公差帶代號(hào)：公差帶代號(hào)是由基本尺寸，基本偏差等級(jí)和標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)組成。分別是孔和軸的公差帶代號(hào)在圖紙上的標(biāo)注，代號(hào)中的“φ”為直徑的符號(hào)，接著就是基本尺寸，基本偏差和標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)。2.配合代號(hào)：是由孔、軸公差帶代號(hào)按分?jǐn)?shù)形式組成。分子為孔公差帶代號(hào)，分母為軸公差帶代號(hào)，十、公差與配合的選用：公差與配合的選用是機(jī)械設(shè)計(jì)和制造中很重要的問(wèn)題。它的選擇恰當(dāng)與否將直接影響到機(jī)械產(chǎn)品的使用性能、質(zhì)量和制導(dǎo)致本。選用時(shí)重要應(yīng)綜合考慮以下三個(gè)方面。1.基準(zhǔn)制的選擇由于加工一定精度的孔比加工同樣精度的軸困難，所以一般情況下應(yīng)優(yōu)先選用基孔制。十二、表面粗糙度表面粗糙度（原表面光潔度）是指被加工零件表面上具有的較小間距和峰谷所組成的微觀幾何形狀特性。它使本應(yīng)光滑的表面顯得粗糙不平，并對(duì)零件的使用性能和壽命影響很大。表面粗糙的零件易磨損，易受腐蝕，疲勞強(qiáng)度也低。表面粗糙度數(shù)值的大小，也影響到零件加工的費(fèi)用的高低。所以應(yīng)在滿足使用規(guī)定的前提下，盡也許選用較大的粗糙度值。表面粗糙度一般用表面輪廓算術(shù)平均偏差R。在加工表面標(biāo)注，用▽表達(dá)，××Ra數(shù)值（或稱為粗糙度數(shù)值），其值越大，表達(dá)粗糙度越大，這與舊標(biāo)準(zhǔn)中的表面光潔度正好相反。第二章常用機(jī)構(gòu)§2—1機(jī)械的組成一、機(jī)械機(jī)械是能把能量（如熱能、電能等）轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，并運(yùn)用機(jī)械能完畢某些工作的裝置。一般一部完整的機(jī)械總是由原動(dòng)機(jī)部分、傳動(dòng)裝置部分和工作裝置部分組成。當(dāng)然，此外尚有操縱、控制裝置及機(jī)架等。一般機(jī)械又是機(jī)器和機(jī)構(gòu)的總稱。1.原動(dòng)機(jī)是能把其他形式的能量轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的機(jī)器。如電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等，它為機(jī)械提供機(jī)械能。2.傳動(dòng)裝置重要是起傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的作用，如一般機(jī)械中的三角皮帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)等，它們把原動(dòng)機(jī)的高速傳動(dòng)轉(zhuǎn)化為工作裝置所規(guī)定的運(yùn)動(dòng)。3.工作裝置是直接完畢工作的部件，如卷?yè)P(yáng)機(jī)的卷筒、起重機(jī)的起重鉤、混凝土攪拌機(jī)的滾筒等。二、機(jī)器是人們用來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)勞動(dòng)的工具，它具有如下三條基本特性。1.機(jī)器是由許多構(gòu)件所組成；2.各構(gòu)件之間有相對(duì)擬定的運(yùn)動(dòng)；3.機(jī)器能運(yùn)用機(jī)械能來(lái)完畢有效的功或?qū)崿F(xiàn)不同形式能量之間的轉(zhuǎn)化。機(jī)器的作用體現(xiàn)在它的第三條基本特性上。三、機(jī)構(gòu)是具有機(jī)器的前兩條基本特性的組合體。機(jī)構(gòu)的作用是傳遞運(yùn)動(dòng)和實(shí)現(xiàn)不同形式的運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)化，這就是它與機(jī)器的不同之處。四、機(jī)械零件及部件：機(jī)械零件是組成構(gòu)件的元件，又稱零件。而構(gòu)件是運(yùn)動(dòng)的單元，零件是制造單元。部件是為了完畢同一工作任務(wù)而協(xié)調(diào)工作的若干個(gè)機(jī)械零件的組合體。如滾動(dòng)軸承、離合器、聯(lián)軸器等?！?—2運(yùn)動(dòng)副及機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖一、運(yùn)動(dòng)副機(jī)構(gòu)是由若干構(gòu)件組合而成的。每個(gè)構(gòu)件都以一定的方式與其他構(gòu)件柱互聯(lián)接，這類聯(lián)接不同于鉚接和焊接等剛性聯(lián)接。它能使互相聯(lián)接的兩構(gòu)件之間存在著一定危式的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。這種使兩構(gòu)件直接接觸而又能產(chǎn)生一定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的聯(lián)接就稱為運(yùn)動(dòng)副。在運(yùn)動(dòng)副中，兩構(gòu)件的聯(lián)接也許是面與面接觸，線與線接觸，或點(diǎn)與點(diǎn)接觸；按兩構(gòu)件的接觸形式可把運(yùn)動(dòng)副分為低副和高副。1.低副：兩構(gòu)件之間為面與面的接觸稱為低副。低副一般有轉(zhuǎn)動(dòng)副、移動(dòng)副等。2.高副：兩構(gòu)件之間為線與線或點(diǎn)與點(diǎn)的接觸為高副。如齒輪副、凸輪等。二、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖：用以分析機(jī)構(gòu)的組成情況、運(yùn)動(dòng)規(guī)律和受力特點(diǎn)等問(wèn)題的示意圖就是機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。§2—3平面四連桿機(jī)構(gòu)平面四連桿機(jī)構(gòu)是在同一平面上的四個(gè)桿件彼此用轉(zhuǎn)動(dòng)副聯(lián)接起來(lái)組成的機(jī)構(gòu)。優(yōu)點(diǎn)：由于兩桿件的聯(lián)接是低副，所以接觸是面接觸，單位面積所受的壓力較小，且便于潤(rùn)滑，磨損也相應(yīng)減小，因而可承受較大的荷載。并且加工簡(jiǎn)樸，易于實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)等基本運(yùn)動(dòng)形式及其轉(zhuǎn)換，連桿上各點(diǎn)的軌跡形狀多樣可滿足各種不同軌跡的規(guī)定。一、平面四連桿機(jī)構(gòu)的基本形式平面四連桿機(jī)構(gòu)，四個(gè)桿件中有一個(gè)上面畫(huà)有斜剖線的桿件是相對(duì)地面不動(dòng)的，我們把它稱為靜件或機(jī)架；與靜件相聯(lián)的桿件，若能繞靜件作整周轉(zhuǎn)動(dòng)的桿件被稱為曲柄，不能繞靜件作整周轉(zhuǎn)動(dòng)的桿件則被稱為搖桿或擺桿；而與靜件相對(duì)的桿件被稱為連桿。根據(jù)平面四連桿機(jī)構(gòu)中是否存在曲柄，有一個(gè)曲柄或兩個(gè)曲柄，可把它分為下面三種基本形式。1．曲柄搖桿機(jī)構(gòu)2．雙曲柄機(jī)構(gòu)：平面四連桿機(jī)構(gòu)中若有兩個(gè)曲柄存在，這樣的機(jī)構(gòu)稱為雙曲柄機(jī)構(gòu)。這種機(jī)構(gòu)一般可將積極件的勻速整周轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成從動(dòng)件的非勻速或勻速整周轉(zhuǎn)動(dòng)。雙曲柄機(jī)構(gòu)中，若兩曲柄的長(zhǎng)度相等，且連桿與靜件的長(zhǎng)度也相等，則此機(jī)構(gòu)為平行四邊形機(jī)構(gòu)。其運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)是兩曲柄的角速度始終保持相等，連桿在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終作平行移動(dòng)。若改變平行四邊形機(jī)構(gòu)，使其兩個(gè)曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，這時(shí)的機(jī)構(gòu)稱為反向雙曲柄機(jī)構(gòu)。3．雙搖桿機(jī)構(gòu)：在平面四連桿機(jī)構(gòu)中，若與靜件相聯(lián)的兩桿件均為搖桿，則此機(jī)構(gòu)稱為雙搖桿機(jī)構(gòu)。二、平面四連桿機(jī)構(gòu)的幾個(gè)基本問(wèn)題1．平面四連桿機(jī)構(gòu)的三種基本型式的區(qū)分方法平面四連桿機(jī)構(gòu)的三種基本型式的組成規(guī)律為：1．假如平面四連桿機(jī)構(gòu)中最長(zhǎng)桿長(zhǎng)加最短桿長(zhǎng)之和小于或等于其余兩桿長(zhǎng)度之和時(shí)，具有下列三種情況。(1)以最短桿件相鄰的任一桿件為靜件時(shí)，機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)；(2)以最短桿件為靜件時(shí)，機(jī)構(gòu)為雙曲柄機(jī)構(gòu)；(3)以最短桿件相對(duì)的桿件為靜件時(shí)，機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu)。2.假如平面四連桿機(jī)構(gòu)中最長(zhǎng)桿長(zhǎng)與最短桿長(zhǎng)之和大于其余兩桿長(zhǎng)度之和，則不管以哪一桿為靜件，機(jī)構(gòu)都是雙搖桿機(jī)構(gòu)。以擺動(dòng)慢的行程作為工作行程，以擺動(dòng)快的行程作為空回行程，這就是曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的急回特性。4．死點(diǎn)位置：曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，若以搖桿為積極件而曲柄為從動(dòng)件，當(dāng)搖桿擺到極限位置C1D和C2D時(shí)，連桿BC與曲柄AB重疊共線和拉直共線，這時(shí)連桿作用于從動(dòng)曲柄的力通過(guò)曲柄的轉(zhuǎn)動(dòng)中心A，此力對(duì)A點(diǎn)不產(chǎn)生力矩，因此不能使曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)。機(jī)構(gòu)的這種位置稱為死點(diǎn)位置。§2—4曲柄滑塊機(jī)構(gòu)及其演化機(jī)構(gòu)一、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)可把曲柄的圓周轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為滑塊的往復(fù)直線移動(dòng)，或把滑塊的往復(fù)直線移動(dòng)轉(zhuǎn)化為曲柄的圓周轉(zhuǎn)動(dòng)。在內(nèi)燃機(jī)、壓氣機(jī)、沖床等機(jī)械中常采用這種機(jī)構(gòu)?！?—5凸輪機(jī)構(gòu)和棘輪機(jī)構(gòu)一、凸輪機(jī)構(gòu)重要由凸輪、從動(dòng)件和機(jī)架三個(gè)基本構(gòu)件組成，可將凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)轉(zhuǎn)變成從動(dòng)件的預(yù)期的運(yùn)動(dòng)。凸輪機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是：只須設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)耐馆嗇喞?，便可使從?dòng)件得到預(yù)期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)樸、緊湊，設(shè)計(jì)方便，因此在各種自動(dòng)機(jī)中廣泛應(yīng)用。凸輪的缺陷是：凸輪與從動(dòng)件間為點(diǎn)或線接觸，易于磨損，因此多用于傳力不大的控制機(jī)構(gòu)中。二、棘輪機(jī)構(gòu)：棘輪機(jī)構(gòu)一般由搖桿，棘爪，棘輪，止動(dòng)爪和機(jī)架等構(gòu)件組成，棘輪機(jī)構(gòu)常用在各種機(jī)床和自動(dòng)的進(jìn)給機(jī)構(gòu)以及某些千斤頂上；此外，在卷?yè)P(yáng)機(jī)、提高機(jī)及運(yùn)送設(shè)備中還常作停止器或制動(dòng)器用。第三章帶傳動(dòng)及鏈傳動(dòng)§3—1帶傳動(dòng)的基本理論一、帶傳動(dòng)的工作原理及類型帶傳動(dòng)是由積極帶輪1、從動(dòng)帶輪2和緊套在兩輪上的傳動(dòng)帶3所組成，由于傳動(dòng)帶張緊在帶輪上，當(dāng)積極輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，積極輪與傳動(dòng)帶之間的摩擦力就驅(qū)使帶運(yùn)動(dòng)，而傳動(dòng)帶與從動(dòng)輪之間的摩擦力又帶動(dòng)從動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，帶傳動(dòng)是一種摩擦傳動(dòng)。二、帶傳動(dòng)的特點(diǎn)和應(yīng)用帶傳動(dòng)的重要優(yōu)點(diǎn)是：（1）合用于中心距較大的兩軸間的傳動(dòng)；（2）當(dāng)過(guò)載時(shí)，帶與帶輪間會(huì)出現(xiàn)打滑，從而可防止機(jī)器中其他零件損壞，起過(guò)載保護(hù)作用；（3）帶傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)樸，制造、安裝精度規(guī)定低，成本低；（4）帶是彈性體，所以能緩和沖擊和吸取振動(dòng)。帶傳動(dòng)的重要局限性是：（1）由于帶與帶輪之間存在彈性滑動(dòng)，所以不能保證有準(zhǔn)確的傳比；（2）傳動(dòng)的外廓尺寸較大；（3）帶的壽命較短；（4）傳動(dòng)效率低；（5）由于帶與帶輪間有較大壓力，所以帶輪對(duì)軸產(chǎn)生較大的軸壓力。打滑：但在一定條件下，這個(gè)摩擦力有一極限值。因此帶傳遞的功率也有一相應(yīng)的極限值。當(dāng)帶傳遞的功率超過(guò)此極限時(shí)，帶與帶輪就產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為打滑，打滑使傳動(dòng)失效。但打滑可保護(hù)其他機(jī)械零件免受損壞，起過(guò)載保護(hù)作用。分析影響最大有效拉力（圓周力）的因素：1.預(yù)拉力F0越大，帶與帶輪間的壓力越大，產(chǎn)生的摩擦力也就越大，最大有效拉力就越大，帶不易打滑。2.包角越大，帶與帶輪間的接觸弧就越長(zhǎng)，因而產(chǎn)生的摩擦力就越大，傳動(dòng)能力就越高。3.摩擦系數(shù)f增大，有效拉力也隨之增大。四、帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)和傳動(dòng)比這種由于帶的彈性伸縮而引起的帶與帶輪間的相對(duì)滑動(dòng)，稱為帶的彈性滑動(dòng)。這是帶傳動(dòng)正常工作時(shí)固有的特性，是無(wú)法避免的。彈性滑動(dòng)隨著有效拉力的增大而增大，因此使帶傳動(dòng)不能保證準(zhǔn)確的傳動(dòng)比，并引起帶的磨損和使傳動(dòng)的效率減少?！?—3滾子鏈傳動(dòng)鏈傳動(dòng)是一種應(yīng)用較廣的機(jī)械傳動(dòng)。它由裝在平行軸上的主、從動(dòng)鏈輪和繞在鏈輪上的環(huán)形鏈條所組成，它以鏈條作為中間撓性元件，靠鏈條與鏈輪輪齒的嚙合傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)，因此，它是嚙合傳動(dòng)。滾子鏈傳動(dòng)的優(yōu)缺陷：與帶傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)無(wú)彈性滑動(dòng)和打滑現(xiàn)象，能保證準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比，傳動(dòng)效率較高，可達(dá)O.98；鏈不需要像帶那樣張緊在帶輪上，所以作用在軸上的壓力較小；結(jié)構(gòu)緊湊；可在高溫低速、有油污的場(chǎng)合工作。鏈傳動(dòng)的重要缺陷是：瞬時(shí)鏈速和瞬時(shí)傳動(dòng)比不恒定，因此傳動(dòng)的平穩(wěn)性較差，工作中有一定的沖擊和噪聲。內(nèi)鏈板與套筒，外鏈板與銷軸為過(guò)盈配合，滾子與套筒間是間隙配合，套筒與銷軸為間隙配合。滾子鏈的標(biāo)記為：鏈號(hào)-排數(shù)×整鏈鏈節(jié)數(shù)國(guó)標(biāo)號(hào)；鏈輪齒數(shù)不能太少，一般規(guī)定最少齒數(shù)=9；也不能過(guò)多，一般最多齒數(shù)=120。通常傳動(dòng)中，為了避免鏈輪與偶數(shù)節(jié)的鏈產(chǎn)生不均勻的磨損，小鏈輪齒數(shù)可取17、19或21等奇數(shù)齒。從上式可見(jiàn)，若傳動(dòng)比過(guò)大，則小輪同時(shí)參與嚙合的齒數(shù)就少，將因接觸應(yīng)力過(guò)大而加速鏈的磨損。一般傳動(dòng)比i<6，推薦i=2～3.5。3.鏈節(jié)距p鏈節(jié)距p是決定鏈的工作能力，鏈及鏈輪尺寸的重要參數(shù)。對(duì)的地定出戶是進(jìn)行鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)時(shí)所要解決的重要問(wèn)題。在一定條件下，戶值越大，鏈的承載能力就越高，但傳動(dòng)的尺寸就增大，且傳動(dòng)中的速度波動(dòng)、沖擊、振動(dòng)和噪聲也隨之增長(zhǎng)。所以，在設(shè)計(jì)鏈傳動(dòng)時(shí)，應(yīng)在保證承載能力的條件下，盡量選用較小的節(jié)距。4.鏈輪的極限轉(zhuǎn)速：為了控制鏈傳動(dòng)的動(dòng)載荷與噪聲，必須對(duì)鏈的速度加以限制，一般規(guī)定v≤12m／s～15m／s。根據(jù)極限鏈速，也就可以求得相應(yīng)小鏈輪的極限轉(zhuǎn)速n1（r／min）。第四章齒輪傳動(dòng)§4—1齒輪傳動(dòng)的類型和特點(diǎn)齒輪的規(guī)定是：一要運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，即規(guī)定齒輪在傳動(dòng)過(guò)程中，任何瞬時(shí)的傳動(dòng)比都不變，以減少噪聲、沖擊和振動(dòng)；二是要有足夠的承載能力，即規(guī)定齒輪強(qiáng)度高、耐磨損，不易折斷，有足夠的壽命。一、齒輪傳動(dòng)的類型按照兩齒輪軸的相對(duì)位置和齒向，齒輪傳動(dòng)可分類如下：1.平面齒輪傳動(dòng)：是指兩齒輪軸彼此平行的齒輪傳動(dòng)。按齒向又可分為：直齒圓柱齒輪傳動(dòng)（其中涉及外嚙合、內(nèi)嚙合及齒輪與齒條的嚙合傳動(dòng)、斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)及人字齒圓柱齒輪傳動(dòng)2.空間齒輪傳動(dòng)：是指兩個(gè)齒輪的軸線彼此不平行的齒輪傳動(dòng)。有齒輪軸線相交的直齒圓錐齒輪和曲齒圓錐齒輪傳動(dòng)；以及齒輪軸交錯(cuò)的齒輪傳動(dòng)。按照齒廓曲線分類，尚有漸開(kāi)線齒輪、擺線齒輪、圓弧齒輪、擺線針輪等。此外按照工作條件，齒輪傳動(dòng)還可分為閉式齒輪傳動(dòng)和開(kāi)式齒輪傳動(dòng)。閉式傳動(dòng)的齒輪封閉在剛性齒輪箱體內(nèi)，潤(rùn)滑和工作條件良好。重要的齒輪傳動(dòng)都采用閉式傳動(dòng)。而所謂的開(kāi)式傳動(dòng)的齒輪是外露的，不能保證良好潤(rùn)滑，且易落入灰塵、雜質(zhì)，故齒面易磨損，只宜用于低速傳動(dòng)。二、齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)與其他機(jī)械傳動(dòng)相比，齒輪傳動(dòng)的重要優(yōu)點(diǎn)是：1.能保證恒定的傳動(dòng)比，因此傳動(dòng)平穩(wěn)，這是齒輪傳動(dòng)獲得廣泛應(yīng)用的重要因素之一；2.傳遞功率和圓周速度范圍廣，功率可以從很小到幾十萬(wàn)千瓦，圓周速度可由很低到300m／s；3.傳動(dòng)效率高，一對(duì)齒輪的傳動(dòng)效率可達(dá)98%～99.5％；4.工作可靠，使用壽命長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)緊湊。齒輪傳動(dòng)的重要缺陷是：1.制造和安裝的精度規(guī)定比較高，并且需要專門的加工、測(cè)量設(shè)備，成本較高；2.不宜用于軸間距離較大的傳動(dòng)。§4-2漸開(kāi)線齒廓及其特性1、基圓里面沒(méi)有漸開(kāi)線2、漸開(kāi)線齒廓可以保證傳動(dòng)比為恒定值3、中心距可分性：兩輪的中心距稍有改變，也不會(huì)影響兩輪的傳動(dòng)比。4、齒廓間的正壓力方向不變?！?—3標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基本尺寸及其嚙合傳動(dòng)條件一、齒輪各部分名稱及其尺寸關(guān)系在齒輪整個(gè)圓周上輪齒的總數(shù)稱為齒輪的齒數(shù)用z表達(dá)。其余各部尺寸為：1.齒頂圓：齒輪各齒頂所擬定的圓稱為齒頂圓，其直徑為da。2.齒根圓：齒輪各齒槽底部尺寸所擬定的圓稱為齒根圓，其直徑用df表達(dá)。3.分度圓：分度圓是設(shè)計(jì)齒輪的基準(zhǔn)圓。在分度圓上，齒厚、齒槽寬和齒距分別用s，e和戶表達(dá)，且齒厚等于齒槽寬即s=e。在分度圓上齒距與π的比值被規(guī)定為標(biāo)準(zhǔn)值，并使該圓上的壓力角也為標(biāo)準(zhǔn)值。分度圓的直徑為：d=ρz／π4.模數(shù)：為了便于設(shè)計(jì)、制造和互換，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)將ρ／π的比值規(guī)定為標(biāo)準(zhǔn)值，并稱之為模數(shù)，以mm為單位，用代號(hào)“m”表達(dá)，即：m=ρ／π可得齒輪分度圓直徑、齒距與模數(shù)間的關(guān)系為：d=mz二、漸開(kāi)線圓柱齒輪的對(duì)的嚙合條件：齒輪傳動(dòng)是靠?jī)升X輪的齒輪依次嚙合來(lái)實(shí)現(xiàn)連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的，因此必須是兩齒輪的所有齒輪都能依次嚙合，保證前一對(duì)齒輪分離前，后一對(duì)齒輪不中斷地接替轉(zhuǎn)動(dòng)，這種規(guī)定稱之為對(duì)的嚙合。只有兩齒輪的法向齒距相等，才干保證兩齒輪的相鄰齒廓對(duì)的嚙合。三、漸開(kāi)線齒輪連續(xù)傳動(dòng)的條件：為了使一對(duì)齒輪能連續(xù)嚙合傳動(dòng)，就規(guī)定前一對(duì)嚙合的輪齒尚未脫離嚙合時(shí)，后一對(duì)齒輪已經(jīng)進(jìn)入嚙合或剛好進(jìn)入嚙合。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)漸開(kāi)線齒輪傳動(dòng)，重合度恒大于1，不必進(jìn)行驗(yàn)算。三、漸開(kāi)線齒輪的加工和最少齒數(shù).1.漸開(kāi)線的加工方法：如鑄造法、沖壓法、熱軋法、切削法等。其中最常用的為切肖法。切削法的工藝是多種多樣的，但就其原理可分為仿形法和范成法兩種。（1）仿形法仿形法是用與齒輪的齒槽形狀相同的銑刀在銑床上加工齒輪輪齒的方法，這種方法多用于修配和小批生產(chǎn)中。（2）范成法范成法是運(yùn)用齒輪的嚙合原理來(lái)切削輪齒的。這種加工方法相稱于一對(duì)齒輪的嚙合，或齒輪與齒條的嚙合。加工精度和效率都較高，是目前輪齒加工的重要方法。2.根切現(xiàn)象和最少齒數(shù)（1）漸開(kāi)線齒廓的根切用范成法加工齒輪時(shí)，假如齒輪的齒數(shù)太少，則刀具的齒頂會(huì)將被切齒輪的齒根漸開(kāi)線切去一部分，這種現(xiàn)象稱為根切。輪齒根切后，彎曲強(qiáng)度將大大減弱，重合度也將下降，使傳動(dòng)質(zhì)量變差，因此應(yīng)避免發(fā)生相切。（2）不發(fā)生根切的最少齒數(shù)為了避免發(fā)生根切現(xiàn)象，標(biāo)準(zhǔn)齒輪的齒數(shù)應(yīng)有一個(gè)最少的限度度，這個(gè)齒數(shù)稱為最少齒數(shù)，用Zmin表達(dá)。通過(guò)理論推導(dǎo)可得，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)漸開(kāi)線齒輪：α=20o及ha=1時(shí)，Zmin=17，α=20o及ha=0.8時(shí)，Zmin=14一對(duì)齒輪傳動(dòng)，要使小齒輪的齒數(shù)小于Zmin。而又不發(fā)生根切，就必須采用變位齒輪?！?—4齒輪失效與齒輪材料一、輪齒的失效齒輪在傳遞動(dòng)力時(shí)，載荷作用在輪齒上，使輪齒產(chǎn)生折斷和齒面損壞現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱為輪齒的失效。常見(jiàn)的輪齒失效形式有五種：輪齒的折斷，齒面的疲勞點(diǎn)蝕，齒面的膠合，齒面磨損和齒面塑性變形。1.輪齒的折斷有過(guò)載折斷和疲勞折斷兩種，在載荷的多次反復(fù)作用下，輪齒危險(xiǎn)截面的彎曲應(yīng)力超過(guò)彎曲疲勞應(yīng)力時(shí)，齒根危險(xiǎn)截面處就會(huì)產(chǎn)生疲勞裂紋。隨著裂紋的不斷擴(kuò)展，最終導(dǎo)致輪齒折斷，這種現(xiàn)象稱為疲勞折斷。輪齒因短時(shí)忽然嚴(yán)重過(guò)載而引起的折斷，則稱為過(guò)載折斷。這種輪齒折斷是開(kāi)式齒輪傳動(dòng)的重要失效形式之一。增大齒根圓角半徑，采用較大的模數(shù)，提高精度等級(jí)，對(duì)齒根進(jìn)行強(qiáng)化解決，選用韌性較好的材料，使齒根危險(xiǎn)截面的彎曲應(yīng)力不超過(guò)輪齒的抗彎強(qiáng)度，都有助于提高輪齒的抗折斷能力。2.齒面疲勞點(diǎn)蝕是閉式齒輪傳動(dòng)中軟齒面（軟齒面即齒面的布氏硬度小于或等于350）上最常見(jiàn)的一種失效形式。齒輪工作時(shí)，齒面接觸應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力。當(dāng)它超過(guò)輪齒材料的接觸疲勞極限應(yīng)力時(shí)，在載荷的多次反復(fù)作用后，齒面表層就會(huì)產(chǎn)生細(xì)微的疲勞裂紋。隨著裂紋的蔓延、擴(kuò)展而致使齒面上的小塊金屬剝落，因而齒面出現(xiàn)凹坑，這種失效稱為疲勞點(diǎn)蝕。疲勞點(diǎn)蝕一方面出現(xiàn)在齒根表面靠近節(jié)線處。點(diǎn)蝕形成后，破壞了齒輪的正常工作，傳遞載荷能力減少，齒輪傳動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生噪聲和振動(dòng)，使嚙合情況惡化而失效。在開(kāi)式齒輪傳動(dòng)中，由于齒面磨損較快，一般不出現(xiàn)點(diǎn)蝕現(xiàn)象。防止點(diǎn)蝕的有效措施是：適本地提高齒面硬度、減少齒面粗糙度和增大潤(rùn)滑油的粘度；合理地選擇齒輪的參數(shù)，使齒面接觸應(yīng)力不超過(guò)齒面接觸疲勞強(qiáng)度。3.齒面膠合:在高速重載的齒輪傳動(dòng)中，由于嚙合區(qū)溫度很高，使?jié)櫥偷恼扯葴p少，致使兩齒面金屬直接接觸并在瞬時(shí)互相粘連。在傳動(dòng)過(guò)程中當(dāng)兩齒面互相滑動(dòng)時(shí)，其中較軟齒面上的金屬沿滑動(dòng)方向被撕下，而形成溝紋痕跡，這種現(xiàn)象稱為膠合。防止齒面膠合的辦法是：選用粘性大或有添加劑的抗膠合潤(rùn)滑油；選用抗膠合性能好的材料；提高齒面硬度和減小表面粗糙度等。4.齒面磨損:輪齒在嚙合過(guò)程中，兩齒面間會(huì)產(chǎn)生一定的相對(duì)滑動(dòng)，所以輪齒在受力時(shí)，兩齒面間就產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦，使齒面產(chǎn)生磨損。減少齒面磨損的措施：采用閉式齒輪傳動(dòng)，提高齒面硬度，減少齒面粗糙度和保持良好的潤(rùn)滑條件，都可以減輕齒面磨損。5.齒面塑性變形:齒輪傳動(dòng)在承受重載時(shí)，齒面在高壓和很大摩擦力作用下，假如齒面的硬度較低，齒面金屬層將發(fā)生塑性移動(dòng)，使齒面失去對(duì)的的齒形。這種失效形式稱為齒面塑性變形。齒面塑性變形常發(fā)生在嚴(yán)重過(guò)載和啟動(dòng)頻繁的傳動(dòng)中。減小齒面塑性變形的措施：適當(dāng)提高齒面硬度和潤(rùn)滑油粘度，盡量避免頻繁啟動(dòng)和過(guò)載，都可防止或減輕齒面塑性變形。從以上五種常見(jiàn)的失效形式可見(jiàn)，除了輪齒折斷是齒體失效（可視為一懸臂梁折斷）外，其余的四種失效均是齒面失效，都是由于兩齒面接觸應(yīng)力引起的齒面損壞。二、齒輪的材料：齒輪材料的性能必須滿足齒面硬度大而齒芯韌性好。1.鍛鋼是制造齒輪的重要材料，由于它具有較高的強(qiáng)度和韌性。一般可分為軟齒面及硬齒面（1）一般應(yīng)用可選軟齒面（HB≤350），熱解決后切齒。為了便于切齒，切齒刀具不致迅速磨損變鈍，這種齒輪是將齒輪毛坯經(jīng)正火或調(diào)質(zhì)解決后再進(jìn)行切齒。（2）重要應(yīng)用可選硬齒面（HB>350），切齒后進(jìn)行表面硬化解決，熱解決方法為表面淬火、滲碳、氮化等。解決后的齒面硬度較高而芯部韌性好，故承載能力大且耐磨性又好。2.鑄鋼的強(qiáng)度較高而耐磨性較好，但由于鑄造時(shí)內(nèi)應(yīng)力較大，故應(yīng)通過(guò)正火或退火解決。鑄鋼常用于尺寸較大而不宜鍛造的齒輪。3.鑄鐵性質(zhì)較脆，抗沖擊及耐磨性較差，但易于鑄造和切削加工。因此鑄鐵常用于低速、中載、無(wú)沖擊及無(wú)振動(dòng)的開(kāi)式齒輪傳動(dòng)中。球墨鑄鐵的機(jī)械性能及抗沖擊性遠(yuǎn)比灰鑄鐵高，故獲得越來(lái)越多的應(yīng)用?！?—7斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)和直齒圓錐齒輪傳動(dòng)一、斜齒圓柱齒輪齒面的形成及其嚙合特點(diǎn)1、斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)：與直齒圓柱齒輪傳動(dòng)相比，斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)有以下特點(diǎn)：（1）傳動(dòng)平穩(wěn)，一對(duì)斜齒圓柱齒輪嚙合時(shí)，由于輪齒與齒輪軸線不平行，所以兩輪齒齒廓曲面沿著與軸線傾斜的直線接觸，在嚙合傳動(dòng)過(guò)程中，齒面接觸線由短變長(zhǎng)，再由長(zhǎng)變短，直至脫離接觸。因此，輪齒受的載荷是逐漸由小到大再由大到小，致使傳動(dòng)比較平穩(wěn)，沖擊、振動(dòng)、噪聲也較小，提高了傳動(dòng)的平穩(wěn)性。（2）承載力高，在斜齒輪傳動(dòng)中，由于輪齒的傾斜，當(dāng)輪齒的一端進(jìn)入嚙合時(shí)，另一端尚未進(jìn)入嚙合，當(dāng)輪齒的一端脫離嚙合時(shí)，另一端仍在繼續(xù)嚙合。如以端尺寸及寬度相同的斜齒輪傳動(dòng)與直齒輪傳動(dòng)相比，斜齒輪同時(shí)參與嚙合的輪齒對(duì)數(shù)比直齒輪多，因此斜齒輪傳動(dòng)的重合度比直齒輪的重合度大，這樣既可以使傳動(dòng)平穩(wěn)，又可以提高齒輪的承載能力?！?—8蝸桿傳動(dòng)一、蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)和應(yīng)用蝸桿蝸輪傳動(dòng)是在螺旋傳動(dòng)與齒輪傳動(dòng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，它由蝸桿和蝸輪組成，其中蝸桿常為積極件。1.蝸桿傳動(dòng)的重要優(yōu)點(diǎn)是：（1）可實(shí)現(xiàn)大傳動(dòng)比傳動(dòng)在動(dòng)力傳動(dòng)中，單級(jí)傳動(dòng)比i=7～80；在分度機(jī)構(gòu)或手動(dòng)機(jī)構(gòu)中，傳動(dòng)比可達(dá)300。由于用較少的零件可實(shí)現(xiàn)大傳動(dòng)比傳動(dòng)，所以與齒輪傳動(dòng)相比，蝸桿傳動(dòng)緊湊。（2）傳動(dòng)平穩(wěn)由于蝸桿為螺旋齒，它與蝸輪齒的嚙合傳動(dòng)相稱于螺旋傳動(dòng)，同時(shí)嚙合的齒對(duì)較多，所以傳動(dòng)平穩(wěn)、噪聲低。（3）有自鎖作用當(dāng)蝸桿螺旋升角小于齒面嚙合的當(dāng)量摩擦角時(shí)，無(wú)論在蝸輪上加多大的力都不能使蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為自鎖。這一性質(zhì)在起重設(shè)備中可以起到安全作用，因而得到廣泛使用。2.蝸桿傳動(dòng)的重要缺陷是：由于嚙合齒面間滑動(dòng)速度大，所以摩擦損失大，機(jī)械效率低。當(dāng)工作條件不良時(shí)，相對(duì)滑動(dòng)甚至?xí)?dǎo)致齒面嚴(yán)重磨損；為了減少嚙合齒面的摩擦，規(guī)定蝸輪的材料有較好的減摩性和耐磨性。因此，通常選用較貴重的金屬制作蝸輪，使成本提高。§4—9輪系輪系：多對(duì)齒輪組成的傳動(dòng)系統(tǒng)稱為輪系。定軸輪系：在傳動(dòng)中，輪系中每個(gè)齒輪的幾何軸線是固定的稱為定軸輪系。周轉(zhuǎn)輪系：傳動(dòng)時(shí)，輪系中至少有一個(gè)齒輪的軸線繞另一個(gè)固定軸線回轉(zhuǎn)，這種輪系稱為周轉(zhuǎn)輪系。傳動(dòng)比：輪系中首末兩輪的轉(zhuǎn)速之比稱為傳動(dòng)比。第五章軸系零部件§5—1軸由軸、軸承、聯(lián)軸器和離合器及軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)零件組合起來(lái)的系統(tǒng)，常稱為軸系零部件。軸系零部件是機(jī)器的重要組成部分。一、軸的分類和應(yīng)用1.按軸的承載情況分類：按軸的受載情況可把軸分為心軸、傳動(dòng)軸和轉(zhuǎn)軸三類。（1）心軸只承受彎矩作用的軸稱為心軸。這類軸只起支承轉(zhuǎn)動(dòng)零件的作用，不傳遞扭矩。心軸可以是轉(zhuǎn)動(dòng)的，如火車車軸；也可以是不轉(zhuǎn)動(dòng)的心軸，如的滑輪軸。（2）傳動(dòng)軸既傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，又支承回轉(zhuǎn)零件，故只承受扭矩和自重引起的彎矩的軸。如的汽車傳動(dòng)軸。（3）轉(zhuǎn)軸既受彎矩又受扭矩作用的軸稱為轉(zhuǎn)軸。如齒輪減速器的齒輪軸I、Ⅱ和Ⅲ都是轉(zhuǎn)軸。2.按軸線形狀分類：按軸線形狀可把軸分為直軸和曲軸。直軸又有光軸和階梯軸之分。光軸是指全軸各處直徑均相同的軸；而階梯軸的各段直徑不相同，以便于軸上零件的裝拆、定位和緊固，應(yīng)用廣泛。此外，尚有鋼絲軟軸。二、軸的設(shè)計(jì)（1）軸的結(jié)構(gòu)工藝性應(yīng)考慮的問(wèn)題為了便于軸上零件的裝拆，軸端應(yīng)有45度倒角，軸上零件裝拆時(shí)所通過(guò)各段軸徑都要小于零件的孔徑。階梯軸上相鄰軸徑的變化不宜過(guò)大，定位軸肩的軸環(huán)的高度要適當(dāng)。為了減少階梯軸階梯處過(guò)渡圓角處的應(yīng)力集中，提高軸的疲勞強(qiáng)度，圓角半徑r應(yīng)盡也許大。但為了保證軸上零件能緊靠軸肩定位面，其圓角半徑r必須小于零件孔的倒角f。（2）零件在軸上的軸向固定零件在軸上的軸向固定是為了保證零件有擬定的工作位置，防止零件沿軸向移動(dòng)并承受軸向力。常見(jiàn)的軸向固定有軸肩：套簡(jiǎn)、軸端擋圈及軸用彈性擋圈；軸向載荷較大時(shí)用螺母定位，整個(gè)軸系的定位則唱靠軸承實(shí)現(xiàn)。§5—2軸承根據(jù)軸承承受載荷的方向可把軸承分為承受徑向載荷的向心軸承和承受軸向載荷的推力軸承，以及同時(shí)承受軸向和徑向的向心推力軸承。根據(jù)軸承工作的摩擦性質(zhì)，軸承又可分為滑動(dòng)軸承和滾動(dòng)軸承兩大類。1、滑動(dòng)軸承滑動(dòng)軸承包含零件少，工作面為面接觸并一般有潤(rùn)滑油膜。所以，它具有承載能力大、抗沖擊、低噪聲、工作平穩(wěn)、回轉(zhuǎn)精度高、高速性能好等獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。重要缺陷是啟動(dòng)摩擦阻力大，維護(hù)較復(fù)雜。重要用于轉(zhuǎn)速較高，承受沖擊和振動(dòng)載荷的場(chǎng)合。根據(jù)工作表面間的摩擦狀態(tài)，滑動(dòng)軸承分為液體摩擦軸承和混合摩擦軸承。液體摩擦軸承工作時(shí)，軸頸與軸承的工作面表面完全被一層潤(rùn)滑油膜隔開(kāi)，從而消除了金屬表面之間的摩擦和磨損，摩擦系數(shù)很小。而混合摩擦滑動(dòng)軸承工作時(shí)，摩擦表面之間潤(rùn)滑油膜較薄，金屬表面的微觀凸起仍有直接接觸，形成液體摩擦與固體摩擦并存的混合摩擦，不能消除金屬磨損。2、軸承材料的選擇：軸承材料應(yīng)滿足下列規(guī)定：1）良好的減摩性和耐磨性；2）良好的抗膠合性，以避免“抱軸”和燒瓦現(xiàn)象；3）足夠的強(qiáng)度；4）良好的順應(yīng)性和嵌藏性，順應(yīng)性是指軸承材料適應(yīng)對(duì)中誤差和其他幾何形狀誤差的能力。嵌藏性是指軸承材料嵌藏塵粒、金屬屑，防止刮傷和磨損的能力；5）良好的導(dǎo)熱性和耐蝕性；6）良好的潤(rùn)滑和工藝性等。滾動(dòng)軸承的類型選擇：其選擇原則如下：（1）軸承所承受的載荷的大小、方向和性質(zhì)，是選擇軸承類型的重要依據(jù)。1）當(dāng)承受較大載荷時(shí)，應(yīng)選用線接觸的各類滾子軸承。而點(diǎn)接觸的球軸承只合用于輕載或中檔載荷情況；2）載荷作用方向?yàn)榧儚较驎r(shí)，通常選用單列向心球軸承和各類徑向接觸軸承；當(dāng)承受純軸向載荷時(shí)，通常選用推力軸承；當(dāng)承受的軸向載荷比徑向載荷大時(shí)，可選用向心推力軸承，或者采用向心和推力兩種不同類型軸承的組合，分別承擔(dān)徑向和軸向載荷。3）載荷平穩(wěn)時(shí)，宜選用球軸承；沖擊載荷時(shí)，宜選用滾子軸承或螺旋滾子軸承。（2）軸承的轉(zhuǎn)速各類軸承都有其合用的轉(zhuǎn)速范圍，一般應(yīng)使選用的軸承的工作轉(zhuǎn)速不超過(guò)其極限轉(zhuǎn)速。各種軸承的極限轉(zhuǎn)速可參閱有關(guān)手冊(cè)。根據(jù)軸承轉(zhuǎn)速選擇軸承類型時(shí)，可參考以下幾點(diǎn)：1）球軸承比滾子軸承的極限轉(zhuǎn)速和回轉(zhuǎn)精度高，高速時(shí)應(yīng)優(yōu)先選用球軸承；2）推力軸承的極限轉(zhuǎn)速都較低，當(dāng)工作轉(zhuǎn)速高時(shí)，若軸向載荷不是很大時(shí)，可采用向心推力球軸承來(lái)承受純軸向載荷；3）高速時(shí)，宜選用超輕、特輕及輕系列軸承，以減小離心慣性力，重系列軸承只合用于低速重載的場(chǎng)合。、（3）調(diào)心性能規(guī)定當(dāng)軸的支承跨距大，軸的彎曲變形大，或兩軸承座孔的同心度誤差大時(shí)，規(guī)定軸承有較好的調(diào)心性能，這時(shí)宜用調(diào)心球軸承或調(diào)心滾子軸承，且應(yīng)成對(duì)使用。各類滾子軸承對(duì)軸線的偏斜很敏感，在軸的剛度和軸承座孔的支承剛度較低的情況下，應(yīng)盡量避免使用。（4）經(jīng)濟(jì)性同等規(guī)格同樣精度等級(jí)的各種軸承，球軸承較滾子軸承價(jià)廉，調(diào)心滾子軸承最貴。同型號(hào)的G、E、D、C級(jí)軸承，它們的價(jià)格比約為1：1.8：2.7：7?！?—3聯(lián)軸器和離合器1、聯(lián)軸器與離合器的不同之處是：用聯(lián)軸器聯(lián)接的兩軸，在工作過(guò)程中，兩軸不能分開(kāi)，只有在軸停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)才干將聯(lián)接拆開(kāi)，使兩軸分離。離合器則可根據(jù)工作需要，在軸運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)隨時(shí)使兩軸脫開(kāi)或接合，通常用作操縱機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的啟動(dòng)、停止、換向及變速。此外，特殊的聯(lián)軸器和離合器，還可以起到保護(hù)和自動(dòng)控制的作用。一、聯(lián)軸器按照被聯(lián)接兩軸的相對(duì)位置可把聯(lián)軸器分為固定式和可移式兩類。固定式聯(lián)軸器用于軸必須嚴(yán)格對(duì)中，并在工作時(shí)不發(fā)生相對(duì)位移的場(chǎng)合；而可移式聯(lián)軸器則用于兩軸的軸線有偏斜或在工作中有相對(duì)位移的場(chǎng)合。1.固定式聯(lián)軸器：固定式聯(lián)軸器的式樣很多，常見(jiàn)的有套筒聯(lián)軸器、凸緣聯(lián)軸器等。2.可移式聯(lián)軸器：分為剛性和彈性兩種，其中彈性可移式聯(lián)軸器具有吸振和緩沖的能力。二、離合器：離合器的作用是根據(jù)需要接合或分離兩軸，接通或斷開(kāi)傳動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)機(jī)械的啟動(dòng)、停止、換向、變速以及起過(guò)載保護(hù)作用等。離合器根據(jù)接合元件的傳力方式不同，可分為牙嵌式和摩擦式兩種。第六章液壓傳動(dòng)§6—1液壓傳動(dòng)的基本概念液壓傳動(dòng)是以油液為中間介質(zhì)，借助于液體的壓力能來(lái)傳遞動(dòng)力的一種傳動(dòng)方式液壓傳動(dòng)裝置實(shí)質(zhì)上是一種能量轉(zhuǎn)換裝置。它將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液體的壓力能，隨后又將液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能而做功。并且液壓傳動(dòng)系統(tǒng)具有如下工作特性：1）液壓傳動(dòng)是在密封容器內(nèi)進(jìn)行的；2）力的傳遞是通過(guò)液體的壓力來(lái)實(shí)現(xiàn)的；3）運(yùn)動(dòng)的傳遞是按液體容積變化相等原理進(jìn)行的；4）工作壓力取決于外部載荷的大小1.液壓傳動(dòng)的工作原理：液壓傳動(dòng)是基于流體力學(xué)的帕斯卡原理，即在一個(gè)裝滿液體的密封容積內(nèi)，假如不計(jì)液體的自重，那么容積內(nèi)各點(diǎn)的壓強(qiáng)大小相等。2.液壓系統(tǒng)的組成一個(gè)完整的液壓傳動(dòng)由以下幾個(gè)部分組成：1）動(dòng)力裝置，即液壓泵。其作用是將原動(dòng)機(jī)輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液體的壓力能，為液壓系統(tǒng)提供壓力油，是液壓系統(tǒng)的動(dòng)力元件。2）執(zhí)行裝置。其作用是將液體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。它涉及液壓油缸和液壓馬達(dá)。其作用是在壓力油液的推動(dòng)下，完畢有效的功。3）控制裝置，它涉及各類液壓閥。如換向閥、壓力閥、流量閥等。用以改變液流的方向，調(diào)節(jié)液體的壓力或流量。4）輔助裝置，涉及油箱、油管、濾油器、冷卻器、蓄能器和壓力表等。其作用是在液壓傳動(dòng)中協(xié)助和完善能量傳遞，保證系統(tǒng)正常工作。它對(duì)液壓系統(tǒng)的工作效率、工作壽命的影響甚大，應(yīng)予以重視。二、液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺陷與機(jī)械傳動(dòng)和電氣傳動(dòng)相比，液壓傳動(dòng)具有以下重要優(yōu)點(diǎn)和缺陷：1.液壓傳動(dòng)的重要優(yōu)點(diǎn)：（1）能實(shí)現(xiàn)較大范圍的無(wú)級(jí)調(diào)速，使傳動(dòng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)化。（2）傳動(dòng)裝置的體積小、重量輕，從而慣性小、啟動(dòng)及換向也迅速。（3）采用油液作為工作介質(zhì)，所以零件運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、潤(rùn)滑好、壽命長(zhǎng)。（4）操作簡(jiǎn)便省力，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。（5）自鎖性好，易于實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)。（6）液壓元件大多數(shù)是標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化產(chǎn)品，便于設(shè)計(jì)和推廣應(yīng)用。2.液壓傳動(dòng)的缺陷：（1）液壓系統(tǒng)的性能受溫度變化的影響。（2）由于液壓系統(tǒng)不能避免泄漏，所以液壓傳動(dòng)不能得到定比傳動(dòng)。（3）液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中由于存在著機(jī)械摩擦、液體壓力和油液泄漏損失，因此，傳動(dòng)效率較低，不宜遠(yuǎn)距離傳動(dòng)。（4）出了故障不易查找因素，并且空氣滲入液壓系統(tǒng)會(huì)引起系統(tǒng)工作不良，如產(chǎn)生噪聲、振動(dòng)、爬行等。（5）零件的制造精度規(guī)定高，因而液壓元件的成本高。三、液壓傳動(dòng)的基本參數(shù)：壓力、油液的流量和平均流速、功和功率。四、液壓油的粘度及選擇液壓油是作為傳遞動(dòng)力的液體，同時(shí)對(duì)液壓元件又起潤(rùn)滑作用。液壓油的幾種性質(zhì)，在工作油的選擇、保管和使用中必須要給予充足重視。下面重要對(duì)液壓油的重要特性指標(biāo)粘度及其選擇作一簡(jiǎn)介。1.液壓油的粘度當(dāng)液體受外力作用而發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，其內(nèi)部各個(gè)液流層之間產(chǎn)生內(nèi)摩擦力或切向力的性質(zhì)稱為液體的粘性。表達(dá)粘性大小限度的物理量稱為粘度。液壓油的粘度會(huì)隨著溫度的升高而顯著減少。粘度的變化會(huì)直接影響液壓系統(tǒng)的工作性能和泄漏量。因此，油液的粘度隨著溫度的變化應(yīng)越小越好。2.液壓油的選擇液壓油應(yīng)具有適當(dāng)?shù)恼扯取⒘己玫哪蜏靥匦?、抗氧化性、抗燃燒、無(wú)腐蝕作用、無(wú)毒，不易腐化并有一定的消泡能力。普通的機(jī)械油、柴油、汽輪機(jī)油和變壓器油等均可作為一般液壓油用。在選擇液壓油時(shí)一般可作如下考慮：（1）當(dāng)液壓系統(tǒng)工作環(huán)境溫度高時(shí)，宜選用粘度較高的油；反之溫度較低時(shí)，宜選用粘度較低的油液。（2）當(dāng)液壓系統(tǒng)工作壓力高時(shí)，宜選用高粘度的油液；反之，則宜選擇粘度較小的油液。（3）當(dāng)液壓系統(tǒng)中運(yùn)動(dòng)部件速度較高時(shí)，油液的流速也高，此時(shí)宜選擇粘度較低的油液；反之，宜選擇粘度較高的油液。五、液壓傳動(dòng)中若干問(wèn)題1.液壓沖擊：液壓沖擊在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中由于某種因素引起油液的壓力在某一瞬間忽然急劇上升，形成一個(gè)油壓的峰值，這種現(xiàn)象稱為液壓沖擊。減緩液壓沖擊的措施有：在產(chǎn)生沖擊源處設(shè)立蓄能器，以吸取能量；在適當(dāng)?shù)奈恢醚b設(shè)溢流閥，限制壓力升高；采用緩沖裝置，減緩液壓油缸換向速度和換向閥啟閉油路的速度等。2.氣穴：在液壓系統(tǒng)中，若油液流速忽然增快，或供油局限性，油液壓力便會(huì)迅速下降，當(dāng)壓力降到空氣分離壓力以下，本來(lái)溶于油液中的空氣就游離出來(lái)，形成氣泡。當(dāng)壓力繼續(xù)減少到當(dāng)時(shí)溫度下液體的飽和蒸氣壓力時(shí)，油液就開(kāi)始沸騰，形成氣泡。這些氣泡混雜予油液中，使本來(lái)充滿在導(dǎo)管或元件中的油液成為不連續(xù)狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為氣穴。氣穴除了使液壓系統(tǒng)產(chǎn)生噪音、振動(dòng)外，由于氣泡占據(jù)一定空間，破壞了液體的連續(xù)性，減少了吸油管的通過(guò)能力，而影響油泵的流量，在壓油管中，就會(huì)導(dǎo)致流量和油壓的波動(dòng)。油泵零件承受沖擊載荷，也會(huì)減少油泵的工作壽命。防止氣穴的方法有：合理擬定油泵管徑，控制油流速度；減小節(jié)流處的壓力降；前后壓力比一般為P1／p2<3.5；盡量避免系統(tǒng)管路急彎、多彎及局部窄縫。3.壓力損失和流量損失在液壓系統(tǒng)中由于油液流動(dòng)，所以其內(nèi)部各質(zhì)點(diǎn)以及液體與固體壁面之間存在著摩擦、碰撞，會(huì)導(dǎo)致能量損耗，表現(xiàn)為壓力的減少，叫做壓力損失，用△p表達(dá)。在正常情況下，從液壓元件的密封間隙漏出少量油液的現(xiàn)象稱為泄漏?！?—2液壓動(dòng)力元件在建筑機(jī)械的液壓系統(tǒng)中常用的有齒輪泵、葉片泵和柱塞泵。以上三種泵均是容積式泵，它們能正常工作就必須具有如下兩個(gè)條件：1）液壓泵必須有周期變化的密封工作容積；2）必須有一個(gè)與密封工作容積變化相協(xié)調(diào)的配油機(jī)構(gòu)。這個(gè)配油機(jī)構(gòu)能自動(dòng)保證工作容積增大時(shí)只能從油箱中吸入油液，工作容積變小時(shí)只能從泵出口壓出油液。此外，油液被“吸入”泵的密封容積，事實(shí)上是大氣壓作用的結(jié)果，所以在這種情況下，油箱要和大氣相通。一、齒輪泵齒輪泵的工作原理。一對(duì)互相嚙合的齒輪裝在泵體內(nèi)。齒輪兩端面靠端蓋密封。殼體、端蓋和齒輪的各個(gè)齒間槽這三者形成密封的工作容積，當(dāng)齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，右側(cè)吸油腔的牙齒逐漸分離，工作容積逐漸增大，形成部分真空，因此油箱中油液在外界大氣壓力的作用下，通過(guò)吸油管進(jìn)入吸油腔。吸入到齒間的油液在密封工作容積中隨著齒輪旋轉(zhuǎn)帶到左側(cè)壓油腔，因左側(cè)的牙齒逐漸嚙合，工作容積逐漸減小，所以齒間的油液被擠出泵口，經(jīng)管道輸送到執(zhí)行元件中。齒輪泵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)樸，制造容易，工作可靠，價(jià)格便宜，維護(hù)也很方便。其重要缺陷是泄漏較多（重要指從壓油腔到吸油腔的內(nèi)泄漏），效率低。這重要是由于輪齒在嚙合過(guò)程，普通齒輪泵的工作壓力不高，常用于低壓輕載系統(tǒng)。二、葉片泵葉片泵具有結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、輸油量均勻性能好、噪聲小、排量大等優(yōu)點(diǎn)；但也存在著結(jié)構(gòu)復(fù)雜、吸油特性差、對(duì)油液的污染較敏感等缺陷。和兩次壓油，故稱為雙作用式葉片泵。由于吸油腔和壓油腔是對(duì)稱分布，所以轉(zhuǎn)子承受的液體作用力能自相平衡。三、柱塞泵.1.徑向柱塞泵：徑向柱塞泵的流量大（轉(zhuǎn)子的軸向方向上可制成多排柱塞），壓力高，流量調(diào)節(jié)方便，易沖擊，工作可靠。但這種泵結(jié)構(gòu)復(fù)雜，徑向尺寸大，體積大，制造較難。2.軸向柱塞泵結(jié)構(gòu)緊湊，徑向尺寸小。由于柱塞孔都是圓柱面，容易得到高精度的配合，密封性好，泄漏少，因此效率和工作壓力都較高，合用于高壓系統(tǒng)。另一方面，這種泵還容易實(shí)現(xiàn)流量的調(diào)整和流向的改變。但是，它的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格較貴?！?—4液壓控制元件液壓控制元件重要是液壓系統(tǒng)中的各種閥，按閥的功用液壓控制閥可分為方向控制閥、壓力控制閥和流量控制閥三大類。力控制閥和流量控制閥三大類，每一類又有很多種。下面對(duì)幾種控制閥作些簡(jiǎn)要的介紹。一、方向控制閥方向控制閥是用來(lái)控制液壓系統(tǒng)中流液的流動(dòng)方向，以使執(zhí)行元件按規(guī)定的動(dòng)作進(jìn)行工作。它重要有單向閥和換向閥兩類。1.單向閥：控制油液?jiǎn)畏较蛄鲃?dòng)的液壓閥稱為單向閥，它分為普通單向閥和液控單向閥兩種。（1）普通單向閥這種閥只允許油液?jiǎn)畏较蛄鲃?dòng)，而不能反方向流動(dòng)。（2）液控單向閥液控單向閥除了具有普通單向閥的作用外，還可以通過(guò)接通控制壓力油液打開(kāi)閥口，使進(jìn)、出油口互通。2.換向閥：運(yùn)用閥芯和閥體間相對(duì)位置的改變來(lái)控制油液的接通、截?cái)嗪土鲃?dòng)方向的液壓閥，稱為換向閥。按閥芯在閥體內(nèi)的工作位置數(shù)，有二位和三位和多位（三位以上）閥；按閥體與系統(tǒng)的油管連通的數(shù)，有二通、三通、四通和五通閥；按閥芯在閥體內(nèi)運(yùn)動(dòng)的操縱方式，有手動(dòng)、機(jī)動(dòng)、電磁、液動(dòng)等幾種換向閥。因此換向閥的全稱都包含以上三個(gè)內(nèi)容，如二位四通電磁換向閥、三位六通手動(dòng)換向閥等。三位換向閥當(dāng)閥芯處在中間位置（簡(jiǎn)稱中位）時(shí)，其各油口間的通路有各種不同的連接形式，以適應(yīng)各種不同的工作規(guī)定，這種中位時(shí)的內(nèi)部油口通路形式稱為中位機(jī)能。二、壓力控制閥壓力控制閥一般分為溢流閥、減壓閥、順序閥等。1.溢流閥：溢流閥有兩個(gè)作用：一是限制液壓系統(tǒng)最高壓力，防止系統(tǒng)過(guò)載，起安全保護(hù)作用，故又稱安全閥，二是維持系統(tǒng)壓力近似恒定，起穩(wěn)壓作用。2.減壓閥：一般串聯(lián)在子系統(tǒng)中，使子系統(tǒng)獲得比主系統(tǒng)壓力低的液壓油，以適應(yīng)工作的需要。減壓閥的降壓作用是使油液流過(guò)縫隙導(dǎo)致壓力損失而形成的?？p隙越小，壓力減少越大，減壓作用也就越強(qiáng)。3.順序閥：在某些液壓系統(tǒng)中，往往不只有一個(gè)液壓執(zhí)行元件，而是有多個(gè)執(zhí)行元件。其動(dòng)作或許有先后順序的規(guī)定。運(yùn)用液壓系統(tǒng)中壓力變化來(lái)控制各執(zhí)行元件按先后順序動(dòng)作的液壓閥，稱為順序閥?！?—5液壓基本回路和液壓系統(tǒng)實(shí)例由若干個(gè)液壓元件和油路組成，重要能完畢某一特定功能的液壓回路單元稱為液壓基本回路。常用的基本回路按功能可分為壓力控制回路、速度控制回路、方向控制回路和多油缸間配合動(dòng)作回路。一、壓力控制回路可以控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)或系統(tǒng)中某一部分液體壓力的回路，稱為壓力控制回路。這種回路通常用以實(shí)現(xiàn)調(diào)壓、減壓、增壓或卸荷等功能。二、速度控制回路：是用以控制或變換液壓執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)速度的回路。1.節(jié)流調(diào)速回路這類調(diào)速回路的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)樸、性能可靠、微調(diào)機(jī)能好、使用和維護(hù)方便、制導(dǎo)致本低，但能量損失大，效率較低，油溫升高。2.容積調(diào)速回路的壓力損失和流量損失都較小，能量運(yùn)用合理，故效率高，發(fā)熱少。缺陷是變量泵和變量馬達(dá)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格較貴。三、方向控制回路控制液壓系統(tǒng)油路的通斷或換向，以實(shí)現(xiàn)工作機(jī)構(gòu)的啟動(dòng)、停止或變換運(yùn)動(dòng)方向的回路，稱為方向控制回路。組成方向控制回路的重要液壓元件是方向控制閥。第七章起重機(jī)械§7—1概述一、起重機(jī)的重要性能參數(shù)起重機(jī)的重要性能參數(shù)是用來(lái)說(shuō)明起重機(jī)的性能和規(guī)格，也是設(shè)計(jì)和選用起重機(jī)械的重要依據(jù)。重要涉及：1．起重量（Q）（起重量是起重機(jī)起吊重物的重量，隨著幅度的加大起重量相應(yīng)減少）2.工作幅度（反映了起重機(jī)的實(shí)際工作能力）3.起重力矩（全面反映起重機(jī)的起重能力）4.起升高度（起重機(jī)吊鉤上升的最高極限）5.運(yùn)動(dòng)速度6.軌距和輪距7.起重機(jī)的自重、配重與壓重?！?—2起重零、部件起重零、部件是指起重機(jī)械中專用的零件和部件，如鋼絲繩、滑輪組、卷筒等。一、鋼絲繩1．鋼絲繩的種類和構(gòu)造鋼絲繩是由許多抗拉強(qiáng)度為（1400～2023）MPa的高強(qiáng)度鋼絲編繞而成，它具有強(qiáng)度高、卷繞性好、自重輕、工作可靠、不易忽然斷裂等優(yōu)點(diǎn)。起重用鋼絲繩是雙繞繩，即先由一定數(shù)量的鋼絲按一定螺旋方向（右或左螺旋）繞成股，再由多股圍繞著繩芯擰成繩。按照鋼絲繞成股和股繞成繩的互相方向，可把鋼絲繩分為：（1）順繞繩鋼絲繞成股的方向與股繞成繩的方向相同。這種繩撓性好，使用壽命長(zhǎng)，但容易松散和扭轉(zhuǎn)。因此只宜用于經(jīng)常保持張緊狀態(tài)的地方，不宜用作自由端懸吊物品的起升繩。（2）交繞繩鋼絲繞成股與股繞成繩的方向相反。這種鋼絲繩的繞向鋼絲繩的撓性與使用壽命都較順繞繩差。但是由于繩與股的扭轉(zhuǎn)趨勢(shì)相反，克服了扭轉(zhuǎn)和易松散的缺陷，故在起重機(jī)中應(yīng)用較廣。為了吸取上面兩種鋼絲繩的優(yōu)點(diǎn)，避免其缺陷，工藝上可采用鋼絲預(yù)變形的同向捻，即在鋼絲繞制前預(yù)先把其彎成在繩中應(yīng)有的形狀，然后繞成繩。這樣繞成的繩既撓性好、使用壽命長(zhǎng)又不會(huì)松散、扭轉(zhuǎn)。根據(jù)鋼絲繩中鋼絲與鋼絲的接觸狀態(tài)不同，鋼絲繩又分為點(diǎn)接觸繩和線接觸繩兩大類。點(diǎn)接觸鋼絲繩中各鋼絲直徑相同，層與層之間呈點(diǎn)接觸，故局部應(yīng)力大，易磨損，壽命短，但制造方便，成本較低；線接觸繩中各鋼絲直徑不同，各股間鋼絲呈線接觸，故接觸應(yīng)力低，使用壽命長(zhǎng)，可承受較大的載荷，抗疲勞破壞能力也好些?，F(xiàn)代建筑機(jī)械中廣泛采用線接觸鋼絲繩。2．鋼絲繩的標(biāo)記方法鋼絲繩是標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品，由專門的工廠生產(chǎn)制造，其國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)號(hào)為GBll02—74，標(biāo)記方法如下：其中：結(jié)構(gòu)型式往往有：6×19，6×37和6×61，它們分別表達(dá)：此繩中有6股鋼絲，而每股鋼絲是由19、37或61根絲繞成的；鋼絲繩的直徑單位是mm；繩的公稱抗拉強(qiáng)度的單位是熹的實(shí)際公稱抗拉強(qiáng)度（MPa）；韌性號(hào)為：鋼絲韌性好——特，鋼絲韌性較好——I，鋼絲韌性一般——Ⅱ；表面情況為：光面鋼絲——光，甲級(jí)鍍鋅鋼絲——甲鍍，乙級(jí)鍍鋅鋼絲——乙鍍，一般甲鍍的鋼絲繩可用于嚴(yán)重腐蝕條件下，而乙鍍的繩可用于一般腐蝕場(chǎng)合；捻制方法為：右交互捻——右交，左交互捻——左交，右同向捻——右同，左同向捻——左同。例如：6×37—15.0一170一特一甲鍍一右同GBll02—74的鋼絲繩為：此繩中有6股鋼絲，每股中37根絲，繩的直徑為15mm，公稱抗拉強(qiáng)度為1700MPa，特級(jí)韌性，絲表面通過(guò)甲級(jí)鍍鋅解決，采用右旋順繞法捻制成。3．鋼絲繩的選用與保養(yǎng)及報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)（1）在實(shí)際選用鋼絲繩時(shí)，常用繩所受的最大靜拉力來(lái)擬定其直徑。（2）鋼絲繩的使用與保養(yǎng)除了選擇合適的鋼絲繩的直徑和型號(hào)外，為了延長(zhǎng)鋼絲繩的使用壽命，應(yīng)采用如下一些保養(yǎng)方法：1）鋼絲繩繞過(guò)滑輪和卷筒時(shí)，反復(fù)彎折會(huì)使繩的疲勞加劇，減少使用壽命。因此應(yīng)盡也許減少繩的彎折次數(shù)，特別應(yīng)避免反向彎折。2）滑輪和卷筒必須有足夠大的直徑，否則會(huì)因繩繞過(guò)時(shí)，引起繩的彎曲應(yīng)力、擠壓應(yīng)力太大而減少繩的使用壽命。規(guī)定滑輪或卷筒直徑D與鋼絲繩直徑d的比值大于或等于規(guī)定的值e，即D／d≥e，3）滑輪和卷筒的材料不宜太硬，這樣有助于提高鋼絲繩的壽命。4）鋼絲繩在使用中應(yīng)保持繩面清潔和定期潤(rùn)滑，防止鋼絲繩生銹和腐蝕。（3）鋼絲繩的報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)鋼絲繩破壞時(shí)，外層鋼絲由于疲勞和磨損一方面開(kāi)始斷裂，隨著外層的斷絲數(shù)的增長(zhǎng)，破壞速度逐漸加快，當(dāng)斷絲數(shù)量發(fā)展到一定限度時(shí)，就保證不了鋼絲繩的使用安全性。所以鋼絲繩的報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為：當(dāng)鋼絲繩在一個(gè)節(jié)距內(nèi)（即鋼絲繩一股的螺距）的斷絲數(shù)達(dá)成規(guī)定的數(shù)時(shí)，即為報(bào)廢。此外，徑向的磨損與腐蝕對(duì)鋼絲繩的使用壽命也有直接影響，故報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)也考慮了這一因素。當(dāng)徑向表面磨損或腐蝕量≥40％時(shí)，不管斷絲數(shù)多少，均應(yīng)報(bào)廢。二、滑輪、滑輪組和卷筒1．滑輪：滑輪在起重機(jī)械中常用來(lái)改變鋼絲繩的走向和平衡鋼絲繩分支拉力。軸線位置固定不變的滑輪稱定滑輪，它只能用來(lái)改變鋼絲繩的走向。動(dòng)滑輪則是裝在移動(dòng)的心軸上，可與定滑輪一起組成滑輪組達(dá)成省力或增速的目的。四、卷?yè)P(yáng)機(jī)卷?yè)P(yáng)機(jī)是建筑施工中最簡(jiǎn)樸的一種起重設(shè)備，它既可單獨(dú)使用，又可作為起重機(jī)的組成部分。它是由電動(dòng)機(jī)、制動(dòng)器、減速器和卷筒所組成的鋼絲繩驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，通常又稱之為鉸車。卷?yè)P(yáng)機(jī)的種類很多，有電動(dòng)與手動(dòng)、快速與慢速、單卷筒與雙卷筒之分。1．電動(dòng)可逆卷?yè)P(yáng)機(jī)電動(dòng)可逆卷?yè)P(yáng)機(jī)是電動(dòng)機(jī)和卷筒之間有固定聯(lián)系作直接傳動(dòng)，卷筒的正反轉(zhuǎn)都是靠電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。這種卷?yè)P(yáng)機(jī)工作可靠，牽引能力較大，操作輕便，所以在施工中被廣泛使用。．2．電動(dòng)摩擦式卷?yè)P(yáng)機(jī)3．卷?yè)P(yáng)機(jī)使用時(shí)應(yīng)特別注意以下問(wèn)題：（1）卷?yè)P(yáng)機(jī)的地錨固要牢固，并加足夠的壓重，以防止在荷載作用下傾翻和滑移。（2）鋼絲繩一般應(yīng)從卷筒下方繞出，以減小傾覆力矩。（3）為了保證鋼絲繩在卷筒上卷繞均勻、排列整齊，并避免鋼絲繩堆擠和松散，安裝卷筒上鋼絲繩的導(dǎo)向滑輪時(shí)，應(yīng)以保證鋼絲繩的最大偏角γ小于或等于允許的角度（自然排繩時(shí)γ≤1．5°，有排繩器排繩時(shí)γ≤2°）為條件來(lái)擬定導(dǎo)向滑輪至卷筒的最近距離Smin。（4）為保證鋼絲繩末端與卷筒不因荷載而拉脫，工作時(shí)卷筒上最少應(yīng)保存3圈鋼絲繩不繞出。（5）重物在空中長(zhǎng)時(shí)間停駐時(shí)，必須用棘輪與棘爪制止，不得單靠制動(dòng)器來(lái)制動(dòng)，以保證安全?！?—3起重機(jī)的重要工作機(jī)構(gòu)起升機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和運(yùn)營(yíng)機(jī)構(gòu)是起重機(jī)的重要工作機(jī)構(gòu)。其中起升機(jī)構(gòu)是任何起重機(jī)中都不可缺少的重要機(jī)構(gòu)，否則就不能稱為起重機(jī)了。一、起升機(jī)構(gòu)的作用是使重物作升降運(yùn)動(dòng)，完畢起重載荷的垂直上下運(yùn)送。其性能的優(yōu)劣將直接影響起重機(jī)的整機(jī)性能。一般起升機(jī)構(gòu)由驅(qū)動(dòng)裝置、傳動(dòng)裝置、卷筒、鋼絲繩、滑輪組聯(lián)軸器及制動(dòng)器等組成。二、變幅機(jī)構(gòu)的作用是改變起重機(jī)的工作幅度，即改變起重機(jī)吊鉤到回轉(zhuǎn)中心軸線的水平距離，以擴(kuò)大起重機(jī)的工作范圍，并使起吊的重物可作水平移動(dòng)。不同類型的起重變幅方式也不同?；旧峡煞秩N：小車式變幅、動(dòng)臂式變幅和伸縮臂式變幅。1.小車變幅機(jī)構(gòu)的重要優(yōu)點(diǎn)是變幅速度均勻，工作平穩(wěn)可靠，所需驅(qū)動(dòng)功率小，幅度運(yùn)用率大。但吊臂受彎矩較大。塔式起重機(jī)常采用此種變幅方式變幅。2．動(dòng)臂式變幅是通過(guò)起重機(jī)的起重臂的仰俯角的改變而實(shí)現(xiàn)幅度的改變。其優(yōu)點(diǎn)是：起重臂架受力情況好，起重機(jī)的重心低，工作穩(wěn)定性好，起升高度大。缺陷是不易獲得最小幅度，有效空間小，變幅速度不穩(wěn)定。大多數(shù)自行式起重機(jī)和部分塔式起重機(jī)均采用這種變幅形式。三、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的作用是使吊起的重物繞起重機(jī)的回轉(zhuǎn)中心軸線作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使起重機(jī)能在一定的平面范圍內(nèi)工作。全回轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)重要是由回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置和回轉(zhuǎn)支承裝置組成。四、運(yùn)營(yíng)機(jī)構(gòu)的作用是移動(dòng)整個(gè)起重機(jī)的位置，以擴(kuò)大起重機(jī)的作業(yè)范圍。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)有“無(wú)軌”和“有軌”兩大類。前者是采用輪胎或履帶，可在普通的道路上行走，其機(jī)動(dòng)性好，行駛速度快，作用范圍廣，轉(zhuǎn)移方便，但構(gòu)造復(fù)雜，制造技術(shù)水平規(guī)定高，一般自行式動(dòng)臂起重機(jī)（汽車式、履帶式和輪胎起重機(jī)）都屬于“無(wú)軌”運(yùn)營(yíng)；有軌運(yùn)營(yíng)機(jī)構(gòu)需要在專用的軌道上行駛，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)樸、緊湊，負(fù)載能力大，運(yùn)營(yíng)阻力小，使用方便，但鋪軌費(fèi)錢、費(fèi)工，且只宜在固定作業(yè)區(qū)工作，轉(zhuǎn)移工地不方便，塔式起重機(jī)等具有這類行走裝置。§7—4塔式起重機(jī)一、概述塔式起重機(jī)是工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)及設(shè)備安裝工程的重要施工機(jī)械之一。它的合用范圍廣，回轉(zhuǎn)半徑大，起升速度高，操作簡(jiǎn)便，工作效率高，目前應(yīng)用很廣。1．塔式起重機(jī)的重要特點(diǎn)塔式起重機(jī)有下列優(yōu)點(diǎn)：（1）塔式起重機(jī)具有較大的作業(yè)范圍和較高的吊裝高度。（2）塔式起重機(jī)有可靠的自平衡，吊運(yùn)性能好，能同時(shí)進(jìn)行垂直和水平吊運(yùn)，并作360。的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。（3）塔式起重機(jī)具有多種工作速度，機(jī)械化限度高，工作平穩(wěn)，安全可靠，生產(chǎn)效率較高。（4）塔式起重機(jī)制造較簡(jiǎn)樸，單位起重量消耗材料較少，近代塔式起重機(jī)多采用通用化和標(biāo)準(zhǔn)化的零部件，架設(shè)、裝拆迅速方便，機(jī)動(dòng)性能好。塔式起重機(jī)的重要缺陷是：機(jī)體龐大，運(yùn)送和轉(zhuǎn)移時(shí)間長(zhǎng)，安裝、拆卸費(fèi)時(shí)間；軌道式塔式起重機(jī)還要鋪設(shè)軌道，費(fèi)工、費(fèi)時(shí)、成本高。2．塔式起重機(jī)的類型、編號(hào)及重要組成：（見(jiàn)附表）塔式起重機(jī)重要由鋼結(jié)構(gòu)、工作機(jī)構(gòu)、電氣設(shè)備及安全裝置四部分組成。3．起重量特性曲線和起升高度曲線起重能力和起升高度是塔式起重機(jī)的重要特性參數(shù)，它們是選用起重機(jī)的重要指標(biāo)，可以用曲線表達(dá)出來(lái)。（1）起重量特性曲線，用幅度作為橫坐標(biāo)，起重量作為縱坐標(biāo)。（2）起升高度特性曲線用起重高度作為縱坐標(biāo)，起重幅度作為橫坐標(biāo)。繪出起重幅度與高度的關(guān)系曲線，這種曲線就是起升高度特性曲線。二、塔式起重機(jī)常用機(jī)型簡(jiǎn)介1．QT60／80型塔式起重機(jī)其最大特點(diǎn)是構(gòu)造簡(jiǎn)樸，制造方便，造價(jià)低廉，使用技術(shù)規(guī)定不高，因此在全國(guó)各地使用相稱普遍。但是這種塔式起重機(jī)也有嚴(yán)重的局限性：（1）軌距比輪距小，因此，側(cè)向穩(wěn)定性差。（2）采用旋轉(zhuǎn)法進(jìn)行安裝，安裝場(chǎng)地大（安裝時(shí)至少要80m長(zhǎng)的空地），這時(shí)日漸增多的“插入式”城市建筑是較為困難的；安裝時(shí)需設(shè)牢固的地錨，并需大量的墊木，費(fèi)工、費(fèi)時(shí)，且具有一定的危險(xiǎn)性?！?—5自行式起重機(jī)按底盤形式不同，自行式起重機(jī)可分為履帶起重機(jī)、汽車起重機(jī)、輪胎起重機(jī)和特殊底盤起重機(jī)。一、履帶起重機(jī)是將起重裝置安裝在履帶行走底盤上的動(dòng)臂式起重機(jī)。履帶起重機(jī)的特點(diǎn)是：起重能力強(qiáng)，爬坡能力大，接地比壓小，能在高低不平、松軟、泥濘的地面上行駛、作業(yè)。作業(yè)時(shí)，支承面大，穩(wěn)定性好，不設(shè)支腿，能在原地轉(zhuǎn)彎，帶載行駛。所以使用廣泛。其缺陷是行駛速度慢，易損壞路面。二、汽車起重機(jī)是指各工作機(jī)構(gòu)所有裝在通用或?qū)Ｓ闷嚨妆P上的一種起重機(jī)。汽車式起重機(jī)特點(diǎn)是行駛速度較高，機(jī)動(dòng)靈活，操作輕便，起重范圍大，特別合用流動(dòng)性大、場(chǎng)合不固定的作業(yè)。其局限性之處是車身較長(zhǎng)，故轉(zhuǎn)彎半徑較大，工作時(shí)需打支腿，并且因支腿的影響，工作時(shí)只能在車的左、右和車后吊裝作業(yè)．限制了工作范圍。三、輪胎起重機(jī)是將起重裝置和動(dòng)力裝置安裝在專門設(shè)計(jì)的輪胎底盤上而組成一種起重機(jī)。輪胎起重機(jī)與汽車起重機(jī)的重要區(qū)別是：輪胎起重機(jī)只有一個(gè)司機(jī)室，能帶載行駛，轉(zhuǎn)彎半徑小，越野性好；而汽車起重機(jī)有兩個(gè)司機(jī)室，不能帶載行駛，轉(zhuǎn)彎半徑大，越野性差，工作時(shí)必須打支腿，不能在前方吊裝作業(yè)第八章土方工程機(jī)械常用的土方工程機(jī)械有：裝載機(jī)、挖掘機(jī)、推土機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)和各種碾壓夯實(shí)機(jī)械。除此外，尚有一些輔助性的土方工程機(jī)械，如松土機(jī)、拔根機(jī)、平地機(jī)等。§8—1裝載機(jī)裝載機(jī)是裝載松散物料的工程機(jī)械。它重要用子對(duì)松散物料的裝、運(yùn)、卸作業(yè)和短距離（1．3km以內(nèi)）運(yùn)土，也可對(duì)松軟巖石、硬土進(jìn)行輕度的鏟掘和推土作業(yè)等。按工作方式不同，裝載機(jī)可分為間斷循環(huán)工作的單斗裝載機(jī)和連續(xù)作業(yè)的鏈?zhǔn)脚c輪斗式裝載機(jī)兩種。裝載機(jī)根據(jù)鏟斗有無(wú)托架，其工作裝置可分為有托架式和無(wú)托架式兩種。裝載機(jī)用于裝卸松散物料時(shí)，其作業(yè)過(guò)程重要由鏟裝、收斗提高、卸料和空車返回四個(gè)工序組成?！?—2單斗挖掘機(jī)單斗挖掘機(jī)是用于開(kāi)挖和裝載土石方的重要機(jī)械之一，在建筑工程中使用廣泛。它的特點(diǎn)是挖掘力大，可以挖Ⅵ級(jí)以下的土壤和爆破盾的巖石。一、單斗液壓式挖掘機(jī)的應(yīng)用與類型1、單斗挖掘機(jī)的種類很多，若按傳動(dòng)方式不同可分為機(jī)械式和液壓式兩類。在中、小型單斗挖掘機(jī)中機(jī)械式的已逐漸被淘汰，重要發(fā)展液壓式的。2、按工作裝置的不同，液壓?jiǎn)味吠诰驒C(jī)有反鏟、正鏟、抓鏟和起重四種重要形式。（1）反鏟特點(diǎn)前進(jìn)向上，強(qiáng)制切土，用于挖掘停機(jī)面以下的土壤，工作靈活，使用較多，是液壓挖掘機(jī)的一種重要工作裝置型式。（2）正鏟特點(diǎn)后退向下，強(qiáng)制切土，用于挖掘停機(jī)面以上的Ⅰ～Ⅲ類土壤，挖掘深度不大于4m，大面積開(kāi)挖時(shí)可采用此型式。（3）抓鏟特點(diǎn)后退向下，自重切土則重要用于小面積深挖，含水量大的水下松軟土和普通土的挖掘如挖井、深坑等，土質(zhì)堅(jiān)硬不能用。3、按行走機(jī)構(gòu)的不同，液壓挖掘機(jī)可分為履帶式、輪胎式、汽車式、懸掛式及拖式等型式。履帶式具有良好的通過(guò)性，輪胎式具有良好的越野性，而后三種是以汽車或拖拉機(jī)為底盤，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)樸、成本低。4、按斗容量大小又可區(qū)分為小型、中型、重型和巨型四類。二、單斗液壓挖掘機(jī)重要由工作裝置、回轉(zhuǎn)平臺(tái)和行走裝置三大部分組成。油送往有關(guān)執(zhí)行元件，驅(qū)動(dòng)相應(yīng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行工作。圖中所示為液壓挖掘機(jī)最常用的反鏟工作裝置工作情況。作業(yè)時(shí)，操縱換向閥，接通回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的液壓馬達(dá)，使轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)，以致工作裝置轉(zhuǎn)到挖掘地點(diǎn)，同時(shí)操縱換向閥，使動(dòng)臂油缸5的活塞桿回縮，動(dòng)臂下降至鏟斗接觸挖掘工作面。然后再操縱換向閥使斗桿液壓油缸6和鏟斗液壓油缸7，迫使活塞桿伸出，鏟斗進(jìn)行挖掘。斗滿后，將油缸6和7關(guān)閉，操縱換向閥使油缸5的大腔進(jìn)油，動(dòng)臂離開(kāi)工作面，隨后操作換向閥接通回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)，讓斗轉(zhuǎn)到卸載地點(diǎn)，再操縱換向閥使油缸6和7的活塞桿回縮，讓鏟斗反轉(zhuǎn)卸土，卸完后，再進(jìn)行第二次循環(huán)挖掘工作?！?—3推土機(jī)推土機(jī)是土方工程中重要的施工機(jī)械之一。由于其自身有動(dòng)力和推土工作裝置，運(yùn)營(yíng)機(jī)動(dòng)靈活，所以能適應(yīng)各種較復(fù)雜的地形和環(huán)境。推土機(jī)重要用于鏟土、集堆、壓實(shí)等作業(yè)，宜用于100m內(nèi)運(yùn)距、I～Ⅲ類土的挖運(yùn)。當(dāng)配置其他作業(yè)裝置時(shí)，還可進(jìn)行松土、除根、清除石塊等作業(yè)，使用范圍甚廣，運(yùn)用率甚高。一、推土機(jī)的種類和特點(diǎn)1．履帶式推土機(jī)履帶式推土機(jī)其重要特點(diǎn)是附著力大，通過(guò)性好，爬坡能力強(qiáng)，履帶與地面接觸壓強(qiáng)小，可在松軟、濕地作業(yè)。但是，由于履帶對(duì)路面有損壞作用，所以運(yùn)送轉(zhuǎn)移不便，并且經(jīng)濟(jì)運(yùn)距小。履帶式推土機(jī)有帶寬為500mm左右的一般履帶和帶寬為910mm的寬履帶兩種，寬履帶推土機(jī)特別適應(yīng)于松軟、濕地的行駛作業(yè)。2．輪胎式推土機(jī)輪胎式推土機(jī)是靠輪胎與地面接觸，所以對(duì)一些軟弱地面的通過(guò)性差，但是這種推土機(jī)的底盤結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)樸，維修方便，并且靈活機(jī)動(dòng)，行駛平穩(wěn)，速度快，轉(zhuǎn)移方便，生產(chǎn)率高。隨著低壓胎和超低壓胎的出現(xiàn)，基本上克服了輪胎式推土機(jī)的附著牽引力局限性的缺陷。3．液壓式推土機(jī)液壓式推土機(jī)一般指采用液壓操縱鏟刀升降的推土機(jī)。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，操縱靈活，堅(jiān)固耐用，并能進(jìn)行強(qiáng)制鏟土，平整作業(yè)性能好，有的還能自動(dòng)調(diào)整鏟刀位置。所以是正在大力發(fā)展的機(jī)型，并逐步取代機(jī)械鋼絲索操縱式推土機(jī)。4．回轉(zhuǎn)式推土機(jī)回轉(zhuǎn)式推土機(jī)的推板可以向左或向右平斜，也可在垂直面上側(cè)傾5°～8°，使用范圍較廣。當(dāng)作為回轉(zhuǎn)式時(shí)，可連續(xù)進(jìn)行鏟土、運(yùn)土和卸士，生產(chǎn)率較高。5．其他新型推土機(jī)．目前新型推土機(jī)很多，重要有：（1）爆破式推土機(jī)：在推土板后背裝置一個(gè)或幾個(gè)筒式燃燒室，燃油混合氣在燃燒室燃燒，燃燒后的高壓氣流從推土板下緣噴氣口噴出，爆開(kāi)泥土，加快鏟運(yùn)速度，提高作業(yè)效率，這種推土機(jī)的生產(chǎn)效率比一般同功率推土機(jī)可高4倍。（2）鏟刀表面氣流潤(rùn)滑式推土機(jī)：作業(yè)原理與爆破式相似，只是以壓縮空氣為動(dòng)力，在鏟刀表面與土壤間形成氣墊，以減少切削阻力，提高作業(yè)效率，與一般推土機(jī)比較，作業(yè)效率可提高34％，單位土方施工成本可減少16％。（3）振動(dòng)鏟刀推土機(jī)：在鏟刀背后裝置一個(gè)高頻率、低振幅的振動(dòng)器，作業(yè)時(shí)鏟刀在土壤中振動(dòng)，破壞土壤結(jié)構(gòu)，減少切削阻力，推土能力可提高2倍，牽引力可節(jié)省50％～80％。§8—4鏟運(yùn)機(jī)鏟運(yùn)機(jī)是帶刀片的鏟斗能獨(dú)立、綜合地完畢鏟裝、運(yùn)送、卸土三個(gè)工序的土方機(jī)械。由于鏟運(yùn)機(jī)的運(yùn)距比推土機(jī)遠(yuǎn)（一般拖式鏟運(yùn)機(jī)運(yùn)距為70m～800m，自行式可達(dá)5000m），鏟挖的條狀薄片土壤（如重粘土）有助于壓實(shí)，生產(chǎn)率較高，因此在大型土方工程中得到廣泛的應(yīng)用。一、鏟運(yùn)機(jī)的類型及其特點(diǎn)目前鏟運(yùn)機(jī)產(chǎn)品的類型較多，按運(yùn)營(yíng)方式可分為拖式、半拖式和自行式3種；按卸土方式可分為自由式、強(qiáng)制式和半強(qiáng)制式3種；按操縱機(jī)構(gòu)可分為液壓式和機(jī)械式（鋼絲繩操縱）2種；按鏟斗容量有2.5、6、7、9、10、12m3等。鏟運(yùn)機(jī)的類型及其特點(diǎn)（見(jiàn)附表）二、鏟運(yùn)機(jī)的工作過(guò)程：鏟運(yùn)機(jī)在工作過(guò)程中，可獨(dú)立地完畢鏟、運(yùn)、卸三個(gè)工序。工作時(shí)鏟運(yùn)機(jī)工作裝置的斗門打開(kāi)，斗體落地，斗體前部的刀片即切入土壤，借助牽引力在行駛中將土鏟入斗內(nèi)，裝滿后，關(guān)閉斗門抬起斗體，使鏟運(yùn)機(jī)進(jìn)入運(yùn)送狀態(tài)，到達(dá)卸土地點(diǎn)后，一邊行駛一邊打開(kāi)斗門，在卸土板的作用下強(qiáng)制卸土，與此同時(shí)，斗體前面的刀片將土拉平，完畢鏟、運(yùn)、卸三個(gè)工序?！?—5壓實(shí)機(jī)械完畢壓實(shí)土壤工序的機(jī)械統(tǒng)稱壓實(shí)機(jī)械。壓實(shí)機(jī)械種類繁多，但按其工作原理大體可分為如下三類。一、沖擊式壓實(shí)機(jī)械這類壓實(shí)機(jī)械的工作原理是：把重物提高到一定高度，然后運(yùn)用重物的自重落下沖擊土壤，使土壤在動(dòng)載荷作用下產(chǎn)生永久形變而被壓實(shí)。沖擊式壓實(shí)機(jī)械壓實(shí)土的厚變大，沖擊時(shí)間短，對(duì)土壤的作用力大，合用于壓（夯）實(shí)粘性較低的土壤。但是有工作噪音大、產(chǎn)生噪音公害的缺陷。1．蛙式打夯機(jī)是沖擊式小型夯實(shí)機(jī)械，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)樸，體積小，重量輕，操作和維護(hù)簡(jiǎn)樸，夯實(shí)效果好。這種小型夯實(shí)機(jī)械合用于溝槽、基坑地基夯實(shí)，以及素土、灰土回填夯實(shí)和室外場(chǎng)地平整等建筑場(chǎng)地密實(shí)的夯實(shí)工作。雖然蛙式打夯機(jī)有前面前述的優(yōu)點(diǎn)，但由于連續(xù)沖擊，機(jī)體金屬結(jié)構(gòu)部分易斷裂，且夯頭架上連接螺栓也易松動(dòng)，應(yīng)注意經(jīng)常檢查以防導(dǎo)致偏心塊飛出，發(fā)生傷人事故。2．內(nèi)燃式打夯機(jī)是一種沖擊式打夯機(jī)，由于其沖擊頻率很高因此事實(shí)上具有振動(dòng)作用。它合用于各種土壤，特別合用于砂質(zhì)土壤。振動(dòng)沖擊夯適應(yīng)于窄小場(chǎng)地和溝槽壓實(shí)作業(yè)，可用于屋內(nèi)地面的壓實(shí)，特別適應(yīng)于柱角、屋角和墻邊的壓實(shí)。二、碾壓式壓實(shí)機(jī)這種壓實(shí)機(jī)分為拖式和自行式，按碾輪又分為羊足碾、輪胎壓路機(jī)、光面壓路機(jī)。鋼滾筒的平滾壓路機(jī)，它在筑路工程中使用較多，對(duì)碾壓碎石路面效果較好，但它不適宜碾壓粘土，對(duì)非粘土質(zhì)碾壓的深度也不大。1．羊足碾是基礎(chǔ)土方壓實(shí)的常用機(jī)械，最合用于粘性和半粘性土壤的碾壓。2．輪胎碾是通過(guò)充氣輪胎，運(yùn)用碾的自重碾壓土壤的一種靜壓式機(jī)械，