建筑施工机械讲义课件

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1、,北京工业大学实验学院 张丽艳,建筑施工机械讲义,实例之一,实例之二,目录 绪论第一章 建筑机械常用材料第二章 公差与配合基础知识第三章 建筑机械常用机械传动方式第四章 建筑机械常用零件第五章 建筑机械常用部件第六章 液压元件第七章 简单液压系统及液压基本回路第八章 塔式起重机械第九章 其他起重机机械第十章 土方工程机械第十一章 钢筋机械第十二章 混凝土机械第十三章 装饰机械第十四章 桩工机械,绪论一、本课程的性质、内容和学习方法（一）、性质：专业技术基础课（二）、内容：1、建筑机械常用材料（1）、常用的金属材料；（2）、钢的热处理相关知识；2、公差与配合3、常用传动方式（1）、机械传动中常用

2、的传动方式；（2）、液压传动的基本知识和常用液压回路的应用与特征,4、常用机械零件和部件的用途及使用特点,5、建筑机械：掌握常用建筑机械的用途、特点及使用与 维护的方式、方法。（1）、基础工程 、土石方机械 、桩工机械 、压实机械（2）、结构工程 、钢筋加工机械 、混凝土搅拌机械 、混凝土运输机械 、混凝土浇注机械（3）、起重机械（4）、装修装饰机械 、灰浆制备机械及喷涂机械 、地面装修机械,（二）、学习方法： 理论联系实际,第一章 建筑机械常用金属材料 第一节 钢铁材料及非铁金属材料钢铁材料（黑色金属）：是指铁和以铁为基础的合金，如钢、铸铁； 非铁金属材料（有色金属及其合金）：除钢铁材料以外

3、的所有金属及其 合金，如铜、铝及其合金。一、钢和铸铁、钢碳（素）钢、定义：指含碳量少于2.11%的铁碳合金，该合金内含有 少量的Si、Mn、S、P等杂质。、工业上应用的碳钢含碳量：1.4%。、当碳含量 1.4%时，硬脆性极高，锻造、切削等 工艺性能很差，失去生产和使用价值。,合金钢、定义：指有意识地添加一种或多种合金元素的钢。、常加合金元素:锰、硅、铬、镍、钼、钨、钛、硼、稀土等。、按用途分类：、合金结构钢：用来轧制成型钢、板材，做桥梁、建筑及金属结构 或制作承受中等应力的零件。、合金工具钢 ：制造量具、刃具、模具等。、特殊性能钢：不锈钢、耐磨钢、耐热钢等，均为合金钢。、按所含合金元素总量分类

4、、低合金钢：合金元素总含量5%；、中合金钢：合金元素总含量 5% - 10%；、高合金钢：合金元素总含量10% ；,、合金钢的牌号及用途 、低合金高强度结构钢、牌号：Q（屈）+ 屈服极限数值 + 质量等级符号 质量等级： 低 高 A B C D E 共五级 如Q345B： s = 345 Mpa ,B 级。、用途：工程结构，如桥梁、建筑、船舶等； 若用其代替普通结构钢，则可减轻20%的质量。 、合金结构钢、牌号：数字+ 元素符号+数字 合金元素含量（以百分之几表示） 若平均含量1.5% 2.5% 3.5%等，则 相应地以2、3、4等表示。 钢的平均含碳量（以万分之几的两位数表示） 如40Cr:

5、平均含碳量0.40%且含有小于1.5%铬元素的合金结构钢。、用途：制造重要的机械零件。, 、铸铁（铁）定义：指含碳量2.11%的铁碳合金。其所含杂质较钢多。工业上使用的铸铁：含碳量在2.5% - 4%的范围内。 还含有硅、锰、硫、磷等杂质。特点、抗拉强度b低 ，不宜制作承受拉力的零件，故一般用来铸造成机床 的床身来承受压力。、耐磨、易铸造、易切削加工、价廉，应用广泛。、与钢相比性脆、机械性能差。、价格低廉。分类及应用 白口铸铁：断口呈亮白色。硬脆，难切削加工，炼钢原料或锻铸的毛坯。灰口铸铁：断口为暗灰色。性能好易于加工。减速箱、水泵、油泵外壳。球墨铸铁：浇铸前向铁水中加入球化剂（金属镁或稀土镁

6、合金）。齿轮、缸体等。可锻铸铁：白口铸铁经高温退火，有较高强度韧性。汽车曲轴、低压阀门。,二、非铁金属材料（有色金属及其合金） 、铜及铜合金纯铜(紫铜)具有导电、导热、延展和耐蚀性。发电机电缆开关装置变压器等电工器材等黄铜、普通黄铜： 铜与锌的合金（如H68即：铜68%，其余为锌）、特殊黄铜：在普通黄铜中加入其它合金元素（如HPb59-1即：铜59%铅1%其余为锌）、用于制造耐磨和耐蚀零件。白铜、白铜：铜与镍的合金呈银白色，有金属光泽（B30即：镍30%，其余为铜） 精密机械眼镜配件、化工机械和船舶构件（结构白铜）精密电工仪器变阻器（电工白铜）青铜、青铜：除黄铜和白铜以外的合金（QSn4-3）

7、、制造摩擦零件、耐蚀零件，如蜗轮、轴瓦、阀门等。,、铝及铝合金纯铝（L）：多用于制作电线、电缆。铝合金： 、定义：Al+Si（Cu、Mg、Mn、Sn） 、性能：强度、硬度 提高，轻质材料。 、应用：在航空、航天、汽车、机械制造、船舶中已大量应用，特别是 航空工业较广泛。,、钛及钛合金 钛合金主要用于制作飞机发动机压气机部件，其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件及航天工业和航海工业。、轴承合金（巴士和金/轴瓦合金） 1839年美国人巴比特 发明的锡基轴承合金(Sn-7.4Sb-3.7Cu),以及随后研制成的铅基合金,因此称锡基和铅基轴承合金为巴比特合金巴士和金。 应用：滑动轴承中的轴瓦、轴衬。,第

8、二节金属材料的机械性能一、五大机械性能 、强度定义：材料在外力的作用下抵抗破坏或变形的能力。如：抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、疲劳强度等。, 、硬度定义：材料抵抗其他更硬的物体压入其表面的能力。 若硬度高 金属抵抗塑性变形的能力高。硬度指标 、HB(布氏硬度)：较软材料。 、HR(洛氏硬度)：较硬材料（如：淬火钢）。 、HV（维氏硬度）：氮化处理后材料表面的硬度。 、同一硬度的三种不同标注数值对比 HB HV HR 538 587 55 硬度、强度、耐磨性关系 硬度高的，强度也较高，耐磨性也较好。,（三）、塑性定义：指材料受外力作用时变形而不破坏，当外力去除后， 变形仍然保持的能力。衡量指标

9、、伸 长 率：=（变形量/标准长度）100%； 、截面收缩率：=Amin / A标准 式中： Amin拉断后的最小断面尺寸； A标准标准截面尺寸。（四）、冲击韧性、定义：材料抵抗冲击破坏的能力。韧性好，材料受到冲击时不容易断裂。、不同材料对冲击韧性的反应 、高碳钢（C0.6%）、铸铁：受拉伸或压缩时，有较高强度；受冲击时， 异常脆弱；软钢、纯铜：受拉伸或压缩时，强度并不高，但受冲击时，很高的坚韧性,（五）、疲劳强度1、定义：金属材料抵抗疲劳破坏的能力。2、疲劳：在周期性变荷载的作用下，经过一段时间产生 破坏的现象材料。（如：弯折钢丝、铁丝等）3、产生部位：旋转或往复运动时受载的机械零件、部件。

10、4、危害：尽管疲劳静，也会因疲劳而断裂。5、措施：提高材料疲劳强度。,二、碳含量与金属材料力学性能的关系若：含碳量高 强度、硬度，塑性 、韧性 。故：工业上应用的碳钢含碳量1.4% 。,第三节 钢的热处理一、改善钢性能的主要途径1.途径之一：调整钢的化学成分，加入合金元素，即合金化。2.途径之二：钢的热处理。二、钢的热处理1.定义：在固态范围内将钢进行加热、保温并以不同的冷却方式进行 冷却，改变金属内部组织结构，从而得到所需性能的操作工艺。 T(。C) 保温 加 冷 热 却 t 热处理工艺曲线,加热温度不同，所获得的碳钢组织不同。如图：临界温度：钢号不同，临界温度亦不同。一般为710 。750

11、。； 个别合金钢的临界温度可达800。或900。,加热温度不同，所获得的碳钢组织不同。如图：临界温度：钢号不同，临界温度亦不同。一般为710 。750。； 个别合金钢的临界温度可达800。或900。,三、热处理作用 改善钢的组织结构，改善零件的加工性能，提高零件质量，延长使用寿命，降低成本，节约钢材。1、去应力退火: 低温退火2、球化退火:降低硬度3、完全退火:退火,四、热处理种类、方法及目的（一）、普通热处理1、退火（完全退火） 、方法 T (。) 保温 加热到700-900。C 缓慢冷却（随炉冷却） t(s) 、目的：细化晶粒 使硬度 ，切削加工性能好。 消除前一道工序的内应力。、应用： 、碳钢、合金钢的铸造件、锻造件及热轧型材； 、焊接结构等。 、不重要工件的最终热处理；重要工件的预先热处理。,2、正火、方法 T 加热到700-900。C 保温 冷却（空气中冷却） t 、目的：晶粒较退火更细，强度、韧性 ；内应力；改善切削性能。 此方法经济且应用广泛。、应用：普通结构件的最终热处理。3、淬火 T 、方法 保温 加热到700-900。C 冷却（水或油(合金钢)中急冷） t、目的：获得马氏体，提高钢的硬度、耐磨性。、应用：工具、模具、滚动轴承 。,