工程机械,土木工程学院机械教研室 周子云,,自我介绍,机械教研室：周子云,联系：13944103719邮箱：zhouziyun719@ 什么是机械,-- 什么是工程机械,-- 课程内容,-- 机械的基本组成,-- 机械常用材料,1、什么是机械,机械就是能帮人们降低工作难度或省力的工具装置,臼,2、工程机械,用于基本建设领域中各类专用的施工机械广泛用于建筑、水利、电力、道路、矿山、港口和国防等工程领域，种类繁多3、课程内容,课程两大内容,,,常用建筑机械的主要结构、类型、性能、基本构造、使用方法及选型设计,3、课程内容,基本理论,常用材料的选用,带传动,齿轮传动,联轴器和离合器,轴和键,轴承,液压传动,3、课程内容,常用建筑机械,挖掘机,起重机,混凝土搅拌机,钢筋切断机,打桩机,推土机,压路机,3、课程内容,第一章 机械基本知识 2学时 第二章 机械常用零部件 2学时 第三章 施工机械动力装置与底盘 3学时 第四章 液压传动 3学时 第五章 起重机 6学时 第六章 土方工程机械 2学时 第七章 混凝土机械 2学时 第八章 钢筋及预应力机械 2学时 第九章 桩工机械 2学时,4、机械基本组成,动力装置,传动装置,工作机构,提供动力,传递动力,完成特定的工作,信号及操纵控制装置,机架,4、机械基本组成,传动装置,工作机构,动力装置,5、机械常用材料,常用金属材料,高分子材料,复合材料,,钢（含碳量小于2%的铁、碳合金）,铸铁（含碳量大于2%的铁、碳合金）,有色金属及合金（黑色金属以外的有色金属）,塑料、橡胶、合成纤维,为有机合成材料，具有较高的强度，良好的塑性，较强的耐腐蚀性，很好的绝缘性，以及重量轻等优良性能，在工程上是发展最快的一种新型材料。
由两种或更多种物理和化学性质不同的物质由人工制成的一种多相固体材料它能集中组成材料的优点，并能实行最佳结构设计，所以具有许多优越特性钢筋混凝土、玻璃纤维、碳纤维,5、机械常用材料,建筑机械零部件常用钢：（1）普通碳素钢：用于制造不重要的机械零件盒建筑、桥梁的结构件，其中Q215，Q235，Q275最为常用2）优质碳素钢：有害杂质硫、磷含量较普通碳素钢少，用于制造较重要的机械零件，使用时需要进行热处理45号”优质碳素钢常选作轴、键、活塞销等重要零件的材料3）优质合金钢：为了改善钢的性能，在碳素钢中加入合金元素（如Al,B,Cr,Mn等），经过热处理后，可用作制作弹簧、轴承、轴等重要零件4）铸钢：将钢水浇注到铸模中，用于铸造一些形状复杂、体积较大，难以进行锻造切削而又要求强度和韧性较高的零件在钢号之前注以ZG符号，如ZG45，ZG40Mn2等钢：是指含碳量小于2%的铁碳合金5、机械常用材料,铸铁的机械性能较钢差，性脆，不能碾压或锻造但铸造、切削性能好，可铸成形状复杂的零件此外，铸铁抗压强度较高，减震性、耐磨性好，成本低，因而在建筑机械制造中应用甚广铸铁：是指含碳量大于2%的铁碳合金5、机械常用材料,将金属在固态下通过加热、保温和不同的冷却方式，改变金属内部组织结构从而得到所需性能的操作工艺。
经过热处理的零件，可以使各种性能得到改善和提高，充分发挥合金元素的作用和材料本身的潜力，延长机械的使用寿命和节约金属材料 所以热处理在机械制造中起着至关重要的作用钢的热处理,5、机械常用材料,(1) 退火：钢加热到700～900℃ ，保温一定时间后，随炉温缓慢冷却的处理方法 目的：降低硬度、提高塑性、改善切削加工性能、消除前道工序所产生的内应力，为下道热处理工序作准备加热,退火,保温,温度 ℃,时间t,,,,,,700～900℃,5、机械常用材料,(2) 正火：钢加热到700～900℃ ，保温一定时间后，在空气中冷却正火是退火的特殊处理形式 由于冷却速度较快，因而正火钢比退火钢具有较高的强度和硬度，并缩短了生产周期正火,加热,退火,保温,温度 ℃,时间t,,,,,,,700～900℃,5、机械常用材料,(3) 淬火：钢加热到700～900℃， 保温一定时间后，放入水中或油中，以极快的速度冷却下来 由于快速冷却，淬火后能使钢获得较高的硬度、强度和耐磨性正火,淬火,加热,退火,保温,温度 ℃,时间t,,,,,,,,700～900℃,5、机械常用材料,(4) 回火：把淬火后的零件重新加热到比淬火温度低的温度，保温一定时间，然后在空气或油中冷却处理。
目的：消除因淬火冷却过快而产生的内部应力，降低脆性、提高塑性、韧性，获得满意的综合机械性能①低温回火： （150～250 ℃）②中温回火： （350～500 ℃）③高温回火：（500～650 ℃）,正火,低温回火150～250 ℃,中温回火350～500 ℃,高温回火500～650 ℃,淬火,加热,退火,保温,温度 ℃,时间t,,,,,,,,,,,,,,,700～900℃,,,轴系零件,前情提要,带传动,,齿轮传动,带传动,-- 组成,-- 工作原理,-- 分类,-- 特点,-- 张紧装置,-- 应用,1、组成,1、组成,带传动是一种常用的机械传动装置主动轮、从动轮、紧套在两轮上的传动带和机架组成2、工作原理,工作原理： 主要是依靠挠性传动带与带轮间的摩擦力或啮合来传递运动和动力摩擦传动,啮合传动,2、工作原理,工作过程：原动机驱动主动带轮转动，通过带与带轮之间产生的摩擦力，使从动带轮一起转动，从而实现运动和动力的传递主要作用： 用来传递转矩和改变转速3、分类,摩擦式带传动,啮合式带传动,按传动带截面形状,,平带,V带,圆形带,多楔带,（齿形带/同步带）,3、分类,平带,----平带的截面形状为矩形，内表面为工作面。
结构简单，带轮容易制造，用于中心距较大的场合3、分类,V带,——截面形状为梯形，两侧面为工作表面应用最广的带传动是Ｖ带传动，在同样的张紧力下，Ｖ带传动较平带传动能产生更大的摩擦力，应用广泛3、分类,圆形带,——横截面为圆形只用于如缝纫机等低速小功率的传动3、分类,多楔带,,3、分类,啮合式带传动,同步带传动是一种啮合传动，具有的优点是：无滑动，能保证固定的传动比；带的柔韧性好，所用带轮直径可较小;传递功率大用于要求传动平稳,传动精度较高的场合同步齿形带即为啮合型传动带 同步带内周有一定形状的齿4、特点,带传动的弹性滑动,带传动在工作时，从紧边到松边，传动带所受的拉力是变化的，因此带的弹性变形也是变化的带传动中因带的弹性变形变化而引起的带与带轮间的局部相对滑动，称为弹性滑动4、特点,弹性滑动与打滑的区别 A.现象：弹性滑动发生在绕出带轮前带与轮的部分接触长度上 打滑发生在带与轮的全部接触长度B.原因：弹性滑动：带两边的拉力差，带的弹性 打滑：过载C.结论：弹性滑动不可避免 打滑可避免,4、特点,（1）有缓冲吸振作用，传动平稳，噪音小（带有弹性）（2）有过载保护作用（过载打滑) （3）结构简单，制造、安装精度不高，维护方便，成本低（4）适用于两轴距离较大的传动（中心距大）,,优点,4、特点,缺点,（1）有弹性滑动，不能保证恒定的传动比，传动精度和传动效率低（2）张紧力较大（与啮合传动相比），带对轴有很大的压力（3）结构尺寸较大，带传动装置结构不够紧凑（4）打滑，带的寿命较短（5）带与带轮间会产生摩擦放电现象，不适用于高温、易燃、易爆及有腐蚀介质的场合（6）效率低,,4、特点,标准: 按截面尺寸的不同分为Y、Z、A、B、C、D、E共7种型号，其截面尺寸已标准化。
在同样的条件下，截面尺寸大则传递的功率就大Z1400 GB11544-89,带型,基准长度,标准编号,,5、张紧装置,带传动的张紧,◆ 根据带的摩擦传动原理，带必须在预张紧后才能正常工作；,张紧的目的,◆ 运转一定时间后，带会松弛，为了保证带传动的能力，必须重新张紧，才能正常工作常见的张紧装置有定期张紧装置、自动张紧装置、张紧轮张紧装置5、张紧装置,（1）定期张紧,采用定期改变中心距的方法来调节带的张紧力，使带重新张紧常见的有滑道式和摆架式两种结构滑道式,摆架式,5、张紧装置,（2）自动张紧,将装有带轮的电动机安装在浮动的摆架上，利用电动机的自重，使带轮绕固定轴摆动，以自动保持张紧力5、张紧装置,（3） 张紧轮方式,当中心距不能调节时，可采用张紧轮张紧张紧轮一般放在松边的内侧，使带只受单向弯曲，同时张紧轮还应尽量靠近大轮，以免过分影响带在小轮上的包角张紧轮的轮槽尺寸与带轮的相同，且直径小于小带轮的直径6、应用,试验仪器,滑动轴承试验台,带传动适用于要求传动平稳、传动比不要求准确，100KW以下的中小功率的远距离传动如：汽车发动机、拖拉机、石材切割机等6、应用,印刷机械,动平衡机,试验台,矿山机械,6、应用,1）通常应通过调整各轮中心距的方法来装带和张紧。
切忌硬将传动带从带轮上拨下或扳上，严禁用撬棍等工具将带强行撬入或撬出，以免对带造成不必要的损坏2）同组使用的V带应型号相同，长度相等，以免各带受力不均；不同厂家生产的V带、新旧V带不能同时使用3) 安装V带时，按规定的初拉力张紧对于中等中心距的带传动，可凭经验安装，带的张紧程度以大拇指能将带按下15mm为宜新带使用前,应预先拉紧一段时间后再使用1）带轮的安装,安装带轮时，两带轮轴线应相互平行，其V型槽对称平面应重合2）V带的安装,带传动的安装,6、应用,带传动的维护,（1）带传动装置外面要采用安全防护罩，以保障操作人员的安全；同时防止油、酸、碱对带的腐蚀2）禁止给带轮上加润滑剂，应及时清除带轮槽及带上的油污3）定期对带进行检查有无松驰和断裂现象，如有一根松驰和断裂则应全部更换新带4）带传动工作温度不应过高，一般不超过60°C5）若带传动久置后再用，应将传动带放松轴系零件,前情提要,带传动,,齿轮传动,齿轮传动,-- 工作原理,-- 特点,-- 分类,-- 渐开线齿轮传动,-- 斜齿轮传动,-- 圆锥齿轮传动,-- 蜗轮蜗杆传动,-- 轮系,1、工作原理,1、工作原理,一、齿轮传动的组成及工作原理：,1.组成：主动轮、从动轮,2.工作原理：齿轮传动是啮合传动，靠主动轮齿和从动轮齿的相互啮合来传递运动和动力。
齿轮传动用来传递任意两轴间的运动和动力，其圆周速度可达到300m/s，传递功率可达105KW，齿轮直径可从不到1mm到150m以上，是现代机械中应用最广的一种机械传动齿轮传动的特点、类型 齿轮传动是由主动轮与从动轮组成的齿轮副来传递运动和动力的传动装置其传动比为： 一对齿轮的传动比不宜过大，否则，会使齿轮结构尺寸过大，不利于制造和安装通常一对圆柱齿轮的传动比,1、工作原理,1、工作原理,（1）传递动力大，传递功率和圆周速度范围较宽，效率高，一般 为0.94～0.99，适用范围广； （2）效率高，寿命长，工作平稳，可靠性高，结构紧凑，可实现较大的传动比； （3）能保证恒定的传动比，可实现平行轴、任意角相交轴和任意角交错轴之间的运动和动力的传动,齿轮传动与带传动相比主要有以下优点：,2、特点,2、特点,(1)制造、安装精度要求较高，因而成本也较高 (2)不宜作远距离两轴之间的传动 (3)振动、冲击、噪声较大，无过载保护 (4)需专门加工设备,。