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1、水泥机械基础知识第一章 机械常识与水泥机械一、机械常识1、机械的定义：利用力学原理组成的各种装置都叫机械。例如：汽车、杠杆、枪炮、滑轮等。2、金属材料2.1 黑色金属材料黑色金属材料按用途分为生铁、铸铁、钢三类。生铁包括炼钢生铁、铸造生铁、特种生铁（即铁合金：硅铁、锰铁等）；铸铁包括灰口铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、特殊性能铸铁（耐热、耐磨、耐蚀等铸铁）。钢包括铸钢（碳素铸钢、合金铸钢、耐热、耐磨、耐蚀等特殊性能铸钢）；普通结构钢（普通碳素结构钢、普通低合金结构钢）；优质结构钢（优质碳素结构钢、合金结构钢、冷拉优质结构钢）；特殊性能钢（不锈耐热钢、耐热钢、弹簧钢、滚珠轴承钢、易切削钢）；工具钢（碳
2、素工具钢、合金工具钢、高速工具钢）。按照我们厂的实际情况，下面的内容大家应该掌握：铸造用生铁：铸造用生铁是一类含硅量较高的生铁，一般硅（Si）含量1.5-3.5%，组织以铁素体和游离石墨为主，断面呈暗灰色，故称生铁或灰口生铁，它是铸铁件的基本原料，铁用含硅量表示。铁号 Z35 Z30 Z25 Z20 Z15Si% 3.25-3.75 2.75-3.25 2.25-2.75 1.75-2.25 1.25-1.75含磷量(%)根据铸铁件要求分为三类:低磷生铁：P0.1普通生铁：0.1P0.4高磷生铁：0.4P1.0铸铁：铸铁是含碳量大于20%的铁碳合金，含有Si、Mn元素及S、P等杂质。也可加入C
3、、Mo、V等合金元素。生产中使用的铸铁一般含碳量在2.5%-4.0%的范围内。铸铁中碳以化合状态渗碳体（Fe3C）或游离状态石墨的形式存在。根据碳在铸铁中存在形态的不同，铸铁分为灰口铸铁（HT），可锻铸铁（KT），球墨铸铁（QT）以及特殊性能要求的各种合金铸铁。我们厂常用的就是灰口铸铁，其中HT15-33、HT20-40最普遍。例如：对轮、皮带轮、飞轮、轴承座等都是灰口铸铁。由于我们现有的铸铁工艺及设备都比较落后，所以更高要求的铸铁另部件还没有能力制造。铸钢：铸钢根据不同的要求和不同的成分可分为：碳素钢铸件，合金结构钢铸件，特殊性能高合金铸钢，不锈、耐酸钢铸件等类别。我们厂常用的铸钢为特殊性能
4、高合金铸钢。其中用量比较大的是耐磨钢铸件：例如：磨机衬板，它的特点高锰，锰的含量是碳含量的十倍。典型的牌号是ZGMn13，含锰量13%，耐磨性能高，用于承受冲击、高度耐磨和不需要加工的零件。另外耐热钢铸件也普遍使用，例如：篦冷机篦板等。它的特点是高铬。比较高的铬含量能提高铸钢件的抗氧化性，有利于热强性。典型的牌号ZGCr22Ni4N，含铬量22%，耐蚀耐热性高，用在高温和受腐蚀的零件。钢：钢的分类方法有很多种，比如按冶炼方法，化学成份、形状、金相组织、品质、用途等都有明确的分类。钢号的表示方法在国家标准GB221-63中有准确的规定，大家有兴趣自己看一看相关的材料，结合我们的实际工作需要有几种
5、钢是大家要了解的。普通碳素钢：大量用于建筑构件和要求不高的机械零件和结构件，如焊接构架、框架、面板等，钢号顺序为AO-A7。其中 AO-A3：有较高的延伸率，可用于制造地脚螺丝、铆钉等。A3F：用于建筑结构、桥梁结构及机器零件等。A4、A4F：一般机器零件，A钢可作较高强度的零件。A5：用于钉、球面座等。A6、A7：有较高的强度和耐磨性，可用于要求强度高和耐磨性好的零件，如轴、键等零件。优质碳素结构钢：大量用于制造各类机械零件，多在热处理后使用，这类钢机械性能比较均匀和优良。其中在我们厂普遍使用的是35#、40#、45#钢，用于制造轴类零件、杆件、齿轮等，由于受条件限制，水机厂自制的零部件都没
6、有进行热处理，对于这部分零件的使用寿命影响很大。合金结构钢：在碳素结构钢中加入合金元素，钢材的性能得到明显提高，如：高的淬透性，高的强好的焊接性，好的回火稳定性，耐热性和避免回火脆性等。我们厂常用的合金结构钢为锰钢、铬钢。用于制造高强度、耐磨性好的零件。比如弹簧板60Si2Mn，条衬65Mn。耐热钢：耐热钢具有足够的抗氧化性和耐强热性，按使用性质分为两类：抗氧化钢也称不起皮钢，大多数是在铬钢或铬镍钢的基础上，加入硅和铝，热强钢是在高温下对蠕变的抗力大，持久强度大，持久寿命长的耐热钢，多数是铬钼钢，加入钨、钒、钛，这些钢材在我们厂4、5#窑系统中的如篦冷机的护板、T型螺丝、篦板、窑口挡砖板上普遍
7、被使用。2.2 有色金属材料有色金属材料及其合金的分类有两种：一是按合金系统分，另一种按用途分。其牌号在国家标准GB340-76中有明确的规定，有兴趣的同志自己看看相关材料。下面就我们厂正在使用的几种有色金属材料及合金给大家作以介绍。黄铜：是以锌作为主要合金元素的铜合金。在铜锌合金中加入锡、镍、锰、铅、铁等元素，就成为特殊黄铜，如铅黄铜、锡黄铜、铝黄铜等。黄铜根据工艺性质、机械性能和用途的不同可分为压力加工用黄铜和铸造用黄铜两大类。压力加工用黄铜：各种相关材料上都有介绍，其形状有板、管、带、线等，在我们厂主要用于电器仪表维修等工作中。铸造黄铜：我们厂主要应用的铸铝黄铜，用于制造托轮瓦，其牌号为
8、ZHA167-2.5和ZHA166-6-3-2。铸造用轴承合金：锡合金用作耐磨材料是锡基轴承合金。它是在锡锑合金的基础添加铜的合金，又称锡基巴氏合金。锡合金用作耐磨材料的是铅基轴承合金，它是在锡锑合金的基础上添加锡和铜的合金，也称铅基巴氏合金，在我们厂铸造用轴承合金（巴氏合金）主要用于窑、磨的传动瓦和大型电动机的轴承上，常用的牌号有2号锡基轴承合金和3号锡基轴承合金。3、紧固件和联结件在机械的零件结构中，有两种联结方式，一种是不可拆联结，它利用的是分子间的结合力和机械方法来完成，比如焊接、胶接、铆接、压配合，这种联结方式结构简单，但拆开时必须破坏或损坏被联接的零件。另一种是可拆联结，它用的是螺
9、钉、销 、键来实现的联接，其实它也是一种机械联接方法，而且结构比较复杂，但随时可以拆开，便于机械维修。紧固件和联结件通称标准件，两者没有明确划分范围，习惯上紧固件是指螺栓、螺母、螺钉、垫圈等，联接件是掼铆钉、销、键、挡圈等。3.1 紧固件螺栓： 规格范围（mm）类 别 名 称 标准号 d l六角头 六角头螺栓（粗制） GB5-76 10-100 20-500 六角头螺栓 GB30-76 8-48 4-300方 头 方头螺栓（粗制） GB8-76 10-48 20-300 小方头螺栓 GB35-76 5-48 10-300沉 头 沉头方颈螺栓（粗制） GB10-76 6-20 25-200半圆头
10、 半圆头方颈螺栓（粗制） GB12-76 6-20 16-200地 脚 地脚螺栓（粗制） GB799-76 6-48 80-1500螺 柱 等长双头螺柱（粗制） GB953-76 8-48 100-2500 等长双头螺柱 GB901-76 2-56 10-480螺母：类 别 名 称 特 征 标 准 规 格d(mm)方形及六角形 方螺母（粗制） S=(1.45-1.7)d GB39-76 8-48 六角螺母 H=0.8d GB41-76(粗制) 6-100 GB52-76 1.6-48 六角扁螺母 H=(0.38-0.6) d GB54-76 1-48 六角厚螺母 H=1.1d GB55-76
11、8-48异 形 盖形螺母 GB923-76 3-24垫圈类 别 名 称 标准号 规 格 用 途圆 形 垫 圈 GB95-76 12-100 用于金属零件，增加面，防止损伤 垫 圈 GB97-76 1-48 零件表面。异 形 工字钢用方斜垫圈 GB852-76 6-36 用来将槽钢、工字钢之类的倾斜面 槽钢用方斜垫圈 GB853-76 6-36 垫平。使螺杆免受弯曲。弹性垫圈 弹簧垫圈 GB93-76 2-48 防松动挡 圈 孔用弹性挡圈 GB893-76 8-200 卡在轴槽或孔槽中供滚动轴承装入 轴用弹性圈 GB894-76 8-200 后止退用。3.2 联结件铆钉：按照用途不同共有24种铆
12、钉供选用（国家标准）。 销：按照用途不同共有7大类销钉供选用（国家标准）。其中圆柱销和开口销、安全销用途最广泛。键：键共有3大类型，其中平键、半圆键应用最广泛。花键：花键共有3大类，其中矩形花键应用最广泛。3.3 紧固件和联结件的制造材料及常用尺寸规格在机械设计手册及相关的材料中都有准确的介绍大家自行了解。4、轴承：轴承由两大类组成：一类叫滑动轴承，另一类叫滚动轴承，两者的主要区别在于滑动轴承结构比较简单，精度要求不高，但摩擦较大，磨损严重。4.1 滑动轴承滑动轴承的类型有很多种，我们常用的有对开式和整体式两种，对开式轴承轴与轴瓦之间的间隙可以调整，安装简单，便于维修，比如：窑、磨等设备的传动
13、瓦都采用这种方式的滑动轴承，整体式轴承轴与轴瓦之间的间隙不能调整，结构简单，但轴只能从端部装卸，一般用在转速低、轻载而装拆比较方便的机器上，比如附属机的一些传动都是这种轴承。4.2 滚动轴承滚动轴承的类型有很多种。根据用途分为四个精度等级，用汉语拼音C、D、E、G表示。C级最高、G级最低，一般的G级精度轴承在代号中不标注。关于轴承的其它内容请大家自己看轴承的有关材料。5、传动：机械传动共有六种形式：摩擦轮传动、带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动、螺旋传动。其中我们厂普遍使用的有摩擦轮传动、带传动、链传动、齿轮传动。5.1 摩擦轮传动：我们厂水泥磨的电磁离合器（俗称靠背轮）就是典型的摩擦轮传动，它的特点是运转平稳、噪音小、有过载保护作用，结构简单，缺点是轴和轴承上的作用力很大，有滑动，工作表面磨损较快，使用寿命取决于材料的接触强度和抗磨
