吉林建工选修课工程机械考试范围解析13459.pdf

第一章 概论 一.课程名称：工程机械基本建设过程中使用的机械，包括建筑、建材、道路、桥梁、水利、铁路等。二.研究对象1：建筑机械 土方工程机械；桩工机械；钢筋预应力机械；混凝土机械；起重机械。挖掘机；推土机；轮式装载机；凸块式压路碾；卧轴式混凝土搅拌机；摊铺机；塔式起重机；平地机；液压锤；柴油锤；螺 旋 钻；钢筋弯曲机；钢筋调直机；振 动 器；混凝土搅拌机；非圆滚轮压路机 研究对象2：机械零件 三.研究内容:机械构造，工作原理，机械性能，机械功用，机械管理，选择运用 第二节工程机械基础知识 一.工程机械类型 1.挖掘机 2.起重机械 3.铲土运输机械 4.压实机械 5.桩工机械 6.钢筋及预应力机械 7.混凝土机械 8.路面机械 9.装修机械 1014岩石与气动机械、铁道机械等 二.产品编号方法 汉语拼音字头主参数(例如：QT80，ZL40，T150)三.工程机械的组成 从机械结构的角度看：1.动力装置：机械动力源 2.工作装置：机械中直接完成 生产任务部分。3.传动装置：动力与工作装置 4.控制装置：控制机械的各种动作，如，启动、制动、停止、换向等。从制造的角度看：机械机械零件 通用机械零件：螺栓、键、轴承 专用机械零件：吊钩、曲轴等。四.工程机械的参数 反映机械性能、适用范围、机械结构、产品经济性的指标。如：起重机的起重量、起升高度压实机械的自重等。五.机械传动参数 1.传动比:2.机械传动效率：3.轴上的扭矩：第三节 钢的热处理 一.热处理概念：将钢在固态下加热、保温一段时间，然后以不同的冷却速度冷却，以改变钢的内部组织结构，从而改变钢的性能的一种加工工艺。二.常用的热处理方法 1.退火：加热、保温、随炉温冷却。降低硬度。2.正火：同上，在空气中冷却。3.淬火：同上，在水、油中冷却提供硬度。4.回火：淬火后重新加热，消除内应力，稳定组织。调质处理：淬火加高温回火，钢的综合性能好 5.钢的表面热处理 一、表面淬火 二、化学热处理（1）渗碳（2）渗氮（3）氰化 第二章 常用机械零件 1 机械传动 一.带传动 组成：主动带轮、从动带轮、挠性带 工作原理：摩擦传动、啮合传动 类型：按照带的截面：平型截面是矩形 圆型截面是圆 V型截面是梯形 V带结构：V带型号：Y、Z、A、B、C、D、E 标记：A1400 表示A型V带，基准长度是1400毫米。3.带轮的结构 3.带传动受力分析 4.张紧装置 5.打滑和弹性滑动 打滑:带驱动从动轮所需的力超过主动带轮上带与带轮之间产生的摩 擦力时，带在带轮上全面滑动，传动失效。弹性滑动：由于带的弹性伸缩使得带的运动速度与带轮的圆周速度不等，导致带传动瞬时传动比不准确的现象。应用:中心距较大的两平行轴 功率75千瓦 带速在（525）m/s i7 二.齿轮传动 1.工作原理：轮齿啮合 2.特点：尺寸小、传动效率高、传动比准确、寿命长、但需专用设备加工，成本高；安装精度高；不适合远距离传动 3.类型 4.渐开线直齿轮传动 齿轮各部分名称：.齿厚s：一个轮齿两侧齿廓在某个圆上所截得的弧长。.齿槽宽e：所截相邻两个轮齿 异侧齿廓在某个圆上得的弧长。.周节p：所截相邻两个轮齿 同侧齿廓在某个圆上得的弧长。.分度圆d：齿厚和齿槽宽相等的圆。.模数m：周节与的比值。.齿顶圆da：所有轮齿齿顶所在的圆。.齿根圆df：所有轮齿齿根所在的圆。.齿顶高ha：轮齿上分度圆到齿顶圆的径向距离。.齿根高hf：轮齿上分度圆到齿根圆的径向距离。.全齿高h：一个轮齿齿根圆到齿顶圆的径向距离。传动比 5.斜齿轮传动,特点:接触线是斜线，逐渐啮合，逐渐脱离，传动平稳，存在轴向力。6.圆锥齿轮传动,功用：传递两相交轴的运动和动力。7.蜗轮蜗杆传动,功用：传递两交错轴的运动和动力。8.轮系 轮系的概念：由一系列互相啮合的齿轮组成的传动系统。定轴轮系：周转轮系：轮系的功用：得到很大的传动比；实现变速；实现分路传动；改变输出轴的转向；实现运动的合成与分解。2 联轴器与离合器 一.联轴器 1.功用：连接两轴，使之成为一体一起运动。2.特点：静态下连接两轴。3.可能出现的位置偏差 4.常用联轴器 二.离合器 1.功用：连接两轴，使之成为一体一起运动。2.特点：动态下连接两轴。3.常用离合器 3 轴与键 一.轴 1.功用:支承机械中回转零件并传递扭矩。2.类型 按轴承受的载荷：心轴只承受弯矩 传动轴只传递扭矩 转轴同时承受弯矩和传递扭矩 按照截面：光轴等截面 阶梯轴变截面 按照内部结构：实心；空心 按照形状:直轴和曲轴 二.键 功用：轴上零件的周向定位。常用键连接,普通平键：导向平键：楔键：花键：4 轴承 功用：支承轴并承受来自轴上的全部作用力。一.滑动轴承滑动轴承与轴颈成面接触，工作时两者产生滑动摩擦。特点：工作平稳、噪音小、承载能力强 向心滑动轴承：轴瓦：推力轴承：二.滚动轴承 特点：阻力小、效率高、径向尺寸大，轴向尺寸小、拆装及润滑方便。滚动轴承的构造：常用滚动体：滚动轴承的代号：第三章 液压传动 第一节 液压传动的基本概念 一.液体传动 以液体为工作介质进行能量的传递和转换的传动。1.液压传动,用液体的压力能进行工作的传动 2.液力传动,以液体的动能进行工作的传动。二.液压传动的工作原理 1.帕斯卡定理:施加于静止液体上压强将以等值同时传递到液体的点。2.特点:液压传动是在一个封闭的容器内进行的，液压系统的压力形成是由其所受的外界负载决定的 三.液压系统的组成 1.油源装置：将机械能转换为液 体的压力能，又称液压泵。2.执行装置：将液体的压力能转换成机械能。做直线运动称为液压油缸，做回转运动称为液压马达。3.控制调节装置：控制液体的压力、流量、流动 方向。4.辅助装置：辅助系统完成能量转换，如滤清器、油箱、管路等。四.液压传动的优缺点 1.能获得较大的力和力矩 2.能在极大的范围内无极调速 3.重量轻、体积小、便于布置 4.便于实现自动化 5.液压元件易于实现标准化、系列化、通用化。6.液压油粘度随温度变化、效率低、易漏油、加工维修制造成本高。第二节 液压泵和液压马达 1.齿轮泵 特点：脉动供油、油压低、易泄漏 2.叶片泵 特点：工作压力较高、流量脉动较小、噪音低、容积效率高、结构复杂、零件精度高 3.柱塞泵和柱塞马达 第三节 液压油缸 特点：液压油作用在活塞两侧的面积不同，活塞两端分别进出油时，活塞受力和速度不同，当油进入无杆腔时，力大速度低；当油进入有杆腔时，力小速度快。特点：无论活塞向哪个方向运动，只要油缸进、回油腔的压力和流量相同，活塞所产生的推力和运动速度是一样的。特点:缸体与柱塞之间没有精密配合要求，缸体内孔无需加工，柱塞与缸盖导向孔间有配合要求，适合行程长、作用力大的场合。第四节 液压控制阀 一.方向控制阀 换向阀 二.压力控制阀:减压阀;顺序阀 三.流量控制阀 第四章 内燃机与底盘 第一节 内燃机 一.概述 1.定义 发动机：将燃料燃烧产生的热能转换为机械能的机器。外燃机：燃料在机器外面燃烧将水加热变成蒸汽，将蒸汽送入机械内做功。内燃机：燃料在机械内部燃烧做功。1774年提出燃烧燃料获得动力，1887年开始装在汽车上，1898年发明柴油机 二.分类 按燃料：气体、液体 按行程：二行程、四行程 按缸数：2、4、6、8等 按点火方式：点燃、自燃 汽油：点燃-10C、自燃380C 柴油：点燃4086C、自燃300C 三.基本名词术语 1.止点:活塞往复运动时，其顶面从一个方向转为相反方向的转折点。上止点：活塞离曲轴中心最远点 下止点：活塞离曲轴中心最近点 2.行程:上、下止点的距离。3.气缸工作容积:活塞从上止点移动到下止点所扫过的气缸容积。4.燃烧室容积（余隙容积）:活塞在上止点时，活塞顶部的容积。5.工作容积（最大容积）:活塞在下止点时，活塞顶部的容积。6.压缩比:活塞工作容积与余隙容积之比，汽油机69、柴油机12-22 四.内燃机构造 1.气缸体：气缸盖,气缸体,油底壳 2.曲轴连杆组 3.配气机构 4.供油系统 5.润滑系统 6.冷却系统 7.起动装置 使内燃机从静止转入工作状态，有人力、辅助发动机、电动机起动 五.内燃机工作原理 1.汽油机（四行程）进气行程：p=(0.07400.088)MPa,T=(353403)K 压缩行程：p=(0.8331.96)MPa,T=(623723)K 做功行程：p=(2.944.91)MPa,T=(22732773)K 排气行程：p=(0.1030.123)MPa,T=(7731073)K 2.柴油机（四行程）进气行程：p=(0.07400.088)MPa,T=(353403)K 压缩行程：p=(2.944.9)MPa,T=(773973)K 做功行程：p=(5.888.82)MPa,T=(17732273)K 排气行程：p=(0.1030.123)MPa,T=(673873)K 六.内燃机性能指标和特性曲线 1.性能指标 有效扭矩：内燃机飞轮实际输出的扭矩。有效功率：内燃机正常工作时从输出轴输出的功率。燃油消耗率：输出单位有效功率所消耗的燃油克数。2.特性曲线 负荷特性：内燃机的转速不变，性能指标 随负荷变化的关系。速度特性：负荷（油门）一定时，性能指标随转速的变化关系。油门最大时，称外特性曲线。七.内燃机型号 缸数、行程、缸径、机器特征（汽车、拖拉机、船用等）、变型符号。例：6135 8E430Z（带增压器）1E56F(风冷）第二节 底盘 一.概述 1.底盘的定义:对于自行式基础车、非自行式牵引车、履带拖拉机，通常把除了动力装置、操纵室和辅助设备之外的全部结构称为底盘。2.底盘的功用:支撑整机并使机械能以所需的速度和牵引力，沿着规定的方向行驶。3.底盘的组成:传动系、转向系、行驶系、制动系 4.底盘的类型 轮式：行驶速度快、转移迅速、机动灵活，不能用在松软路面 履带式：与地面接触面积大、比压小，可在松软路面工作、爬坡能力强、行驶速度低、转移用专用车辆 二.传动系（机械传动）1.定义:动力装置至驱动轮之间的传动部件总称。2.功用:将动力装置输出的功率传给驱动轮，并解决动力装置输出特性和机械行走机构的使用要求之间的各种矛盾 3.组成 主离合器,变速箱,变矩器,主传动,终传动,差速器。为什么传动系这么复杂？柴油机有以下几个方面不满足工程机械的使用要求：柴油机的输出特性不满足工程机械作业要求；驱动轮前进、倒退的行驶要求；转向时左右车轮不同速的要求；不能帯载起动；过载熄火。4.主要零部件 a.主离合器：功用：在机械起步时可以使内燃机与传动系柔和地接合，使机械起步平稳；换档时能将内燃机与传动系迅速、彻底地分离，以减小换档时齿轮产生的冲击，换档后再平顺地接合起来；当传动系受到过大的载荷时，离合器打滑，保护传动系零部件免遭损坏。b.液力变矩器 功用：替代主离合器，用液体将柴油机输出轴与传动轴连接起来，改变机械输出扭矩。工作原理：液体动能传递扭矩，解决柴油机过载熄火问题。c.变速箱 功用：改变机械的牵引力和行驶速度，以适应其外界负荷变化的要求；在内燃机旋转方向不变的情况下，使机械前进或倒退行驶；在内燃机不熄火时，使内燃机和传动系保持分离，实现停车。工作原理：利用齿轮传动进行工作，即利用不同齿数的齿轮的啮合来改变传动比，达到变速和变矩的目的。类型：按是否切断动力换档：机械式，切断动力换档；液压式，不切断动力换档 按前进档参加传动的轴数：两轴式、平面三轴式、空间三轴式 按倒退档数目：一般、多倒退档 按换档操纵不同：滑动齿轮换档、啮合套换档、离合器换档、齿轮常啮合换档 按操作不同：手动、自动、d.万向节联轴器 e.主传动 功用：将变速箱传来的动力再一次降低转速，增大扭矩，并将旋转轴线改变90后，经差速器、半轴传给轮边减速器，驱动车轮旋转。f.差速器 功用：向两个半轴传递扭矩；允许两个半轴以不同的转速旋转 g.终传动 功用：传动系最后一次减速增扭，使驱动轮有足够的牵引力；使履带式底盘得到一定的离地间隙。三.转向系 1.功用使施工机械按照道路和作业情况的不同及时改变其行驶方向。2.工作原理 轮式：通过转向轮在水平面内偏转一定的角度来实现。履带式：转向离合器的接合与分离改变两侧驱动轮上的驱动力矩来实现转向。四.制动系 1.功用对施工机械施加制动力，以达到减速、停车、下长坡控制车速及稳定停车的要求。2.类型:液压制动、气力制动 五.行驶系 1.功用:使整个机器成为一个整体，并支撑整个机器的载荷；将传动系传来的扭矩转化为牵引力，使机械行驶；承受路面作用于机械的各种反力及扭矩，并缓和冲击和振动，保证机械的正常行驶 2.类型 轮式、履带式 3.组成 轮式：a.车架：整个机械的骨架，所以的部件都直接或间接的安装在它的上面，承受各部件传来的力和力矩。b.车桥：（车桥两端装有车轮，它通过悬挂装置与车架相连。）功用：支持车架，并在车架与车轮之间传递各种作用力。类型：驱动桥、支承桥（挂车）、转向驱动桥、转向桥 c.悬挂装置 功用：将车架与车桥弹性连接起来；缓和并吸收车轮在不平道路上所受到的冲击和振动；在车架与车桥之间传递力和力矩。履带式 履带：驱动轮：驱动履带 支重轮：支承整机重量和载荷 托链轮：托住上部履带，防履带下垂过多，减少履带运动时的跳动现象 导向轮：支承链轨和引导履带正确的卷绕 张紧装置：防履带松弛、脱轨，使履带正常运转 悬挂装置：连接机架和支重轮 第 五 章 起重机械专用零部件 第一节 钢丝绳与滑轮 一.钢丝绳 1.钢丝的材料与制造 优质钢锭热轧6mm的圆钢，再经过多次冷拔使之成为（0.43）mm的钢丝，通过这样的处理，钢丝的抗拉强度可达（14002000）MPa。按照钢丝的韧性钢丝分为：特级：用于制造载人钢丝绳；级：用于制造起重机械用钢丝 绳；级：用于制造系物钢丝绳 按照钢丝表面钢丝分为：光面钢丝：钢丝表面不做任何处理；镀锌钢丝：钢丝表面镀锌，防潮、防 锈、耐酸；镀铅钢丝：钢丝表面镀铅，耐酸。2.钢丝绳的特点:强度高；承过载能力强；工作安全可靠，不会突然断裂；可在特殊环境下工作；无噪音；重量轻；成本低。3.钢丝绳的种类与构造 按捻绕次数：.单重绕：是由一定数量的钢丝拧制而成，刚性大，耐磨，挠性差，一般做支撑绳。.双重绕：是由多根单绕绳拧制而成，挠性好，是起重机用绳。.三重绕：是由多根双绕绳拧制而成，挠性特好，但钢丝细，易磨损，起重机不用。按丝成股和股成绳的旋向分为：.同向捻：丝成股和股成绳的绕制方向是相同的，挠性好，寿命长，通过预变形处理防止松散。.交互捻：丝成股和股成绳的绕制方向是相反的，刚性大，寿命低，不易松散。按钢丝绳中钢丝与钢丝的接触分为：点接触：绳股中钢丝的直径相同，内外层的节距 不等；线接触：绳股中钢丝的直径不相同，有X、W、T三种；面接触：绳股制成特殊形状，如三角股、扁股等。按绕制方向：左旋和右旋，多用右旋。不旋转钢丝绳：4.绳芯 作用：提高绳的挠性、弹性、润滑性。材料：有机芯（浸油的棉、麻）提高绳的挠性、弹性、润滑性，但不能承横向载荷，不耐高温；石棉芯性能同上，但耐高温；金属芯能承横向载荷，耐高温，但挠性差。5.钢丝绳的标记 例：619（1612）-20-1700-镀锌-Z同GB1102-74 意义：6股；每股19根钢丝，钢丝的排列顺序为第一层1根，第二层6根，第三层12根；绳直径是20mm；公称抗拉强度是1700MPa；级钢丝；钢丝表面镀Zn；右旋；同向捻；国家1974年颁布的第1102号标准。例：6w1977-20-1700-镀锌-Z同GB1102-74 意义：6股W型钢丝绳；绳芯是金属芯，7股，每股7根钢丝；其他同上。6.钢丝绳的选择 、钢丝绳受力情况：拉伸、扭转、弯曲、挤压、接触，这些载荷中既有动载荷又有静载荷，主要载荷是拉伸静载荷。、钢丝绳的结构：丝直径、螺旋角、股数、绳芯均不同。经验公式：式中：Sp钢丝绳的破断拉力；K安全系数；折算系数 Ab绳中全部钢丝破断拉力总和，A为 钢丝总面积，b为钢丝抗拉强度。7.提高钢丝绳寿命的措施 避免反向弯曲；增加滑轮和卷筒的直径；降低滑轮和卷筒材料的硬度；搞好绳的润滑。8.钢丝绳的报废 GB597286中钢丝绳的报废标准规定，钢丝绳使用的安全程度由下列项目判定：、断丝的数量和性质；、绳端断丝；、断丝的局部聚集；、断丝的增加率；、绳股断裂；、由于绳芯损坏而引起的绳径减小；、弹性减小；、外部及内部磨损。9.钢丝绳绳端的固接方法 绳卡固定；编结法；楔套固定法；灌铅法；压套法。二.滑轮 功用：引导绳并使其改变运动方向。材料：铸铁工艺性好，易切削，便宜，对绳损伤小，强度 低，易脆断。铸钢工艺性不好，硬，绳磨损大，强度高，不断裂。球墨铸铁工艺性好，有一定的强度和韧性，不裂。结构：轮毂、轮辐、轮缘。直径：Ded e工作类型系数；d钢丝绳的直径 第二节 滑轮组与卷筒 一.滑轮组 1.定义：由钢丝绳依次绕过若干个定滑轮和动滑轮组成的联合装置。2.滑轮组的种类 按工作原理:省力滑轮组：分单联和双联，一般多用单联滑轮组，单联滑轮组中，只有一根绳，绳的一端固定，一端为自由端。增速滑轮组：增速但费力。3.滑轮组的倍率 滑轮组中承重钢丝绳的根数与驱动钢丝绳的根数之比称为滑轮组的倍率a，也可以用绕入卷筒钢丝绳的速度和重物的起升速度之比表示滑轮组的倍率。即 对于单联 滑轮组，Z驱动等与1，所以 a=Z承载 5.滑轮组的效率n 二.卷 筒 1.功用:贮绳、将绳的回转运动转换为直线运动。2.类型 按卷筒表面:光面和槽面卷筒 按贮绳层数：单层和多层。按卷筒形状：柱形、锥形、曲线形。3.钢丝绳在卷筒上的固定 4.钢丝绳进出滑轮和卷筒的偏角 三.吊钩 功用：取物装置。材料：20，16Mn，20Mn等。制造：锻造；不小于20mm厚的钢片铆接，但决不允许铸造。类型：1、长钩:两根轴，滑轮奇数偶数均可，但有效起升高度小一些。2、短钩:一根轴，滑轮在吊钩两侧，必须用偶数个滑轮，外形高度小，但横梁重量大，尺寸大。3 制动器 一.功用:控制机械的运动速度，使其减速或停止。二.类型 按工作状态：1.常闭式经常处于合闸状态，机构工作时借外力松闸；2.常开式经常处于松闸状态，需制动时借外力合闸；3.综合式通电常开，断电常闭。按构造：1.带式结构简单，紧凑，制动力矩大，但制动轴产生较大的弯矩，带磨损不均匀。2.块式制动力矩小，放在高速轴上。3.片式合闸力为轴向力，用较小的力就可以获得较大的制动力矩，增加摩擦片数就可以增加制动力矩，但散热差。4.锥式利用锥形结构产生摩擦力。5.特种棘轮停止器，防逆转。三.常用制动器 1.短行程电磁铁双块式制动器 特点：结构简单，紧凑，制造安装方便，成对制动块压力相互平衡，但电磁铁吸合时冲击和噪声大，松闸力小，用于中小型起重机。2.带式制动器 特点：结构简单，带的拉力作用引起制动轮轴弯曲，磨损不均匀，散热差。3.棘轮停止器 特点：构造简单，工作可靠，但冲击大，有噪音。4 卷扬机 一.定义:以电动机为动力，并通过各种不同的传动型式使卷筒作回转运动的一种小型机械。二、常用卷扬机 1、电动可逆式卷扬机 特点：卷筒的正反转由电动机控制，逆转重物下降，断电立即制动，安全可靠，操纵简便，易远距离自动控制，但重物不能加速下降，电动机逆转需消耗功率，电动机要带栽起动。性能：牵引力（5100）KN 牵引速度（0.150.17）m/s 容绳量（100350）m 2、双卷筒快速卷扬机 特点：卷筒正转起吊，重物降落靠自重。性能：牵引力（550）KN 牵引速度（0.40.75）m/s 容绳量（100500）m 重物下降速度2 m/s或更大。第六章 起重机械 1 概述 一.起重机械在工程中的应用:起重机械主要是用做垂直运输的设备，有行走机构的还可兼做短距离水平运输，它是一种循环式、间歇式动作的机械。二、起重机械的类型 1.不能回转的起重机械 .简单起重机械:各种千斤顶、滑轮组、卷扬机、升降机；只能沿着Z方向垂直运输。.复杂起重机械 缆索式：沿着Z、Y两个直线方向运输。桥式、龙门式，能沿着X、Y、Z三个直线方向直线运输。2.能回转的起重机械 、自行式起重机械:汽车式,轮胎式,履带式.塔式起重机 三.起重机械的基本构造 1.工作机构:起重机械直接完成生产任务的部分，有起升机构、变幅机构、回转机构、行走机构。2.金属结构 起重机的金属结构是起重机械的骨架，它包括用金属制作的吊臂、回转平台、人字架、底架、支腿和塔式起重机的塔身、平衡臂、塔顶。起重机各工作机构和零部件都安装或支承在这些金属结构上。它承受起重机的自重以及作业时的各种外载荷。3.动力装置 是起重机械的动力源，固定式为电动机，移动式为柴油机。4.控制系统 包括操纵装置和安全装置。操纵装置：离合器、制动器、停止器、液压控制阀、各种类型的调速装置。安全装置：起重力矩限制器、载荷限制器、力矩传感器、工作机构行程限位开关、工作性能参数显示仪表和电脑控制装置等。通过控制系统实现各机构的起动、调速（变速）、换向、制动和停止，以达到起重机械作业时所要求的各种动作。四、起重机械工作机构 1.起升机构 功用：实现重物的升降运动。要求：轻载高速，重载低速，慢速 结构定位。组成：原动机、联轴器、离合器、制动器、减速器、卷筒、钢丝绳滑轮组、吊钩等。.机械传动的起升机构 为实现起升机构的多速要求，在机械传动的起升机构中采用了如下措施：a、原动机为交流电动机时，在转子串接电阻调速，但不易获得稳定的运转速度，且下降时调速困难。b、原动机为直流电动机时，调速性能好，但电源获得困难。c、原动机为多速交流电动机时，并用变速器代替减速器。d、原动机为交流电动机时，在电动机延长轴上安装涡流制动器，该制动器产生的力矩与电动机力矩方向相反，两者结合调速。.液压传动的起升机构 用液压马达替代电动机，可用高速马达，经减速器或变速器传动，也可直接用低速马达。2.变幅机构 功用：改变吊钩至回转中心的 距离。要求：稳定、匀速。a.动臂变幅：调整动臂俯仰角实现变幅，起升高度大。b.小车变幅：吊钩安装在一台专用的可以在轨道上行走的小车上实现变幅。变幅速度均匀，幅度利用率大。c.伸缩臂变幅：起重臂由多节箱式结构组成，通过调整起重臂的实现变幅。变幅平稳，结构简单。d.综合变幅：动臂变幅和小车变幅结合起来。3.回转机构 功用：使起重臂或整机在回转支承上回转。组成：回转支承和回转驱动。回转支承：滚动轴承式多用。回转驱动：齿轮式多用，有普通轮系和行星轮系，普通轮系中电动机等传动零部件不安装在回转盘上，行星轮系中电动机等传动零部件安装在回转盘上。4.行走机构 功用：使整机沿轨道或在坚实的路面上行走。有轨式 分别驱动：每组车轮单独驱动，单边或对角线。集中驱动：一台电动机通过减速器分别驱动。无轨式 轮胎、履带式。五.起重机械性能参数 1.起重量Q 起重机起吊重物的质量，单位是t。额定起重量：起重臂处于最小幅度时能安全起吊重物的最大质量。2.幅度R 起重机回转中心轴线至吊钩中心的水平距离，单位是m。对于轮胎起重机是指有效幅度A，即用支腿侧向工作时，在额定起重量下，吊钩中心垂线到该侧支腿中心线的水平距离。它反映了起重机的实际工作能力。3.起升高度H 指地面或轨面到吊钩中心的距离，单位是m。通常以额定起升高度表示，即满载时吊钩上升到最高极限位置的距离。4.起重力矩M 起重机的工作幅度与相应于此幅度下的起重量的乘积，单位是t.m。是塔式起重机的主要性能参数。我国是以基本臂最大工作幅度与相应的起重量的乘积作为起重力矩的标定值。5.工作速度 各机构的工作速度，包括：起升；变幅;回转；行走；起重臂伸缩速度；支腿收放速度。6.轮距和轨距L 两侧车轮或轨道之间的距离，单位是m。这是影响起重机稳定性的重要参数。7.自重 包括配重、压重和各工作机构的全部重量，单位是t。配重：为平衡吊重时产生的倾翻力矩而设的重量，通常在起重臂180的地方放置；压重：为降低起重机的重心而设置的重量，一般放在底座的支架上。8.外型尺寸 起重机的长、宽、高，是起重机转移和安装的主要参数，反映起重机的通过性和经济性。9.生产率 起重机装卸或吊物的能力，单位是t/h。六、起重机械的工作级别 根据起重机械的利用等级（忙闲程度）和载荷状态（机械受载的轻重程度）分为A1A8八个级别，见国标。2 塔式起重机 一、塔式起重机的功用 外型：塔式起重机具有竖直的塔身，起重臂安装在塔身上部，起重臂或塔身可回转，大部分可自行。特点：a.整机的稳定性好，靠自身稳定，无需牵缆和斜撑；b.自身有可靠的平衡，吊运特性好，能同时进行水平垂直和360回转，工作范围为一空心的圆柱体；C.性能好，H大，一般（4060）m，高达60m；R大，一般（2030）m，最大答60m；M大；d.具有满足搬运和施工的各种工作速度；e.结构庞大，运输和转移不方便；因有沉重的配重，自重大；铺轨费用大，占地面积大。功用 多层和高层建筑施工中。二.塔式起重机的类型 1.上回转塔式起重机 上回转塔式起重机回转装置安装在塔身的上部，转塔（起重臂、平衡臂、塔帽）回转，塔身不动，塔身与下部门架连接简单，塔身整体刚性好，底部尺寸小，占地少，平衡臂安装变幅机构平衡重，改善了塔身受力情况，但整机重心高。2.下回转塔式起重机 下回转塔式起重机全部安装在回转平台上，并随回转平台一起回转，重心低，稳定性好，便于维护，保养，操作方便、安全、可靠，平衡重放在下面，可自行架设、整体托运，但回转平台的尺寸大，使R的利用率降低。按能否自升高：1.外部附着式 利用爬升套架，可完成塔身的自接高；通过附着装置使塔身的水平负荷作用在建筑物上，塔身的受力得到了改善。2.内部爬升式 利用安装在建筑物上的爬升梯架，随建筑物的增高整机向上爬升，塔身高度不便，但起重机的全部重量要由建筑物来承担 按变幅方式：1.动臂变幅式塔机 2.小车变幅式塔机 3.综合变幅式塔机 按行走装置：1.轨道式塔机 2.履带式塔机 3.轮胎式塔机 三.常用塔式起重机 （一）.外部附着式塔式起重机 1.底架 通过预埋在混凝土基础中的地脚螺栓固定在基础上，通过焊在底架上的支腿用螺栓与塔身基础节相连，采用双螺母防松。2.塔身与标准节 塔身安装在底架上，由许多标准节用螺栓连接而成 3.顶升套架 由套架结构、工作平台、顶升横梁、顶升油缸和爬爪组成。爬升套架在塔身外部，上端用4个销轴与下支座相连，顶升油缸安装在套架后侧的横梁上。套架内侧安装有16个可调节的滚轮，顶升时滚轮起导向支承作用。4.回转支承总成 由上支座、回转支承、回转驱动装置、下支座、标准节引进导轨、引进滑车等。下支座上部用高强螺栓与回转支承外圈连接，下部四角用4个销轴与爬升套架连接，用8个高强螺栓与塔身连接。上支座的下部用高强螺栓与回转支承的内圈连接，上部用8个螺栓与塔身连接，三方设有工作平台，通过支座耳板固定驾驶室。5.回转塔身 下端用8个高强螺栓与上支座连接，上端设有4组耳板，通过8个销轴分别与塔顶、平衡臂和起重臂连接 6.塔顶 下部用销轴与回转塔身连接。起重臂和平衡臂通过拉杆及销轴与拉板架连接。7.起重臂 整个臂架为三角形截面的空间桁架结构，高1.2米，宽1.4米，多节，节与节之间用销轴连接，下弦杆上有变幅小车的行走轨道。8.平衡臂 由槽钢和角钢焊成的结构，根部用销轴与回转塔身连接，起升机构和平衡重均安装在尾部。9.工作机构 10.顶升过程 11.附着装置 12.安全控制装置（二）.内爬式塔式起重机 四.塔机代号 QT，其中QT代表塔式起重机的汉语拼音字头，是起 重力矩 Z:自升 A：下回转 K：快装 不注：上回转 例：QT K25 A QL20 自行式起重机 一.自行式起重机的定义 自行式起重机是指以内燃机为动力并具有行走装置的起重机。二.类型 1.汽车式起重机 汽车式起重机是指各工作机构均装在普通和专用汽车底盘上的一种起重机，有两个驾驶室，分别用做行驶和起重作业。2.轮式起重机 轮式起重机是指各工作机构均装在专门设计的自行轮胎底盘上的一种起重机，只有一个驾驶室。3.履带式起重机 履带式起重机是各工作机构均装在履带行走装置上的一种起重机。三.自行式起重机 与其他起重机不同的地方 1.起重臂 自行式起重机的起重臂有桁架式和伸缩式，桁架式起重臂有整体式和折叠式，伸缩式通常为箱型起重臂，起重臂的伸缩和折叠由液压油缸和钢丝绳滑轮控制。2.支腿 自行式起重机为了增加支承面积，提高稳定性，工作时要打支腿，常用支腿有H和X型，均为液压式支腿。四.自行式起重机的特点 汽车式起重机和轮胎式起重机行驶速度快，转移方便，特别是轮胎式起重机轴距小、车身短、转弯半径小，机动灵活，非常适合在狭窄场地作业；履带式起重机与地面接触面积大，比压小，用于在松软和泥泞的场地作业。五.代号 汽车式起重机：QY，Q代表汽车式，Y为液压控制，起重量，单位，T。轮胎式起重机：QYL，L代表轮胎式，其他同汽车。履带式起重机：QU，U代表履带式，其他同汽车。4 施工升降机 一.井式升降机 性能：Q=（0.51）t,H=(6070)m 特点：钢丝绳驱动承载平台，井架横截面尺寸大，一定高度后需拉纤绳，井架单独安装费工费时，安全性差，但结构简单，成本低。二.附着自升式井式升降机 特点：井架能自接高；有附着装置；钢丝绳驱动；两个料斗。功用：高层民用建筑施工，垂直运送混凝土、沙浆等。三.施工电梯 特点：有附着装置；驱动装置为齿轮传动，安全可靠；限速器有限速和制动两种功能。性能：国产Q=1、1.2T；H最大100m。第七章 土方工程机械 一.土方工程的概念:土方工程主要是对土壤的挖掘、铲运、填筑、平整、压实等作业。特点：工程量大、工期长、施工条件复杂、劳动强度大、占用的劳动力多。二.土方工程机械的概念 土方工程机械是对土壤或其它材料进行切削、挖掘、铲运的机械。有 1.铲土运输机械：推土机、铲运机、平地机、装载机 2.挖掘机 3.压实机械 2 铲土运输机械 1.铲土运输机械的概念;铲土运输机械是利用刀型或斗型工作装置在行走中铲掘、切削土石方，并能把所铲削的土石方运送到一定距离自行卸掉的一类机械。2.铲土运输机械功用:完成刮削、铲运、装卸、堆积物料、平整场地、修筑边坡、露天矿场剥离等大量平面性的土石方工程作业；工程准备机械。二.推土机 1.推土机的构造 推土机是在拖拉机前方安装个推土装置而构成的。推土机由以下几部分组成：a.基础车：轮式拖拉机，履带式拖拉机。b.推土装置：安装在基础车前面的一种可拆换的悬挂装置，由铲刀和推梁组成。c.操纵机构：控制铲刀升降。d.松土器：疏松坚硬的土、破碎需要翻松的路面、软岩层。硬土层、冻土、凿裂软岩石和翻松土层的厚度为（0.51）m。2.推土机的类型 按传动：机械式、液力机械式。按工作装置：直铲和斜铲。按操纵方式：有钢丝绳滑轮式，自重切土；液压式，强制推土。3.常用推土机 机械传动、液压操纵、履带式推土机。组成：a.履带式拖拉机 b推土装置 直铲：铲刀与机械纵轴线固定为直角，可改变铲土角和垂直面的倾角。斜铲：铲刀与机械纵轴线的角度可以调整，也可改变铲土角和垂直面的倾角。c松土器 拖式：拖拉机后部拖挂松土器，一般用钢丝绳和滑轮来操纵，已少用。悬挂式：拖拉机后部悬挂松土器，用液压操纵，广泛应用。4.推土机的运用 a.推土机的工作过程 切土过程：放下铲刀，机械前行（610）m，土堆满铲刀；运土过程：铲刀抬至地面，机械继续前行，将土运送至卸土地点；卸土过程：弃土法，抬起铲刀，将土全部卸掉；分层铺卸，铲刀抬至一定高度，机械继续前行，将土陆续卸掉。返回过程：从卸土地点高速返回铲土处。b.选择运用 运用：对土壤、石渣、带卵石的混合土进行推运作业；在条件较差的地段和沼泽地进行作业；对级以下土直接作业，级以上土和冻土需预翻松。作业方法：.直铲作业法;对土、石渣进行推运、场地平整。经济运距：履带式，小型50m以内；中型（50100）m，最大120m；重型（50100）m，最大150m。轮式，（5080）m，最大150m。.斜铲作业法 推土铲刀在水平面内旋转25，进行填土、铲土、单侧弃土、落方推进，运距宜短。.侧铲作业法:铲刀在垂直面旋转9，工作场地纵向坡度不大于30，横向坡度不大于25进行切削硬土，掘沟作业。.松土器的劈松作业;劈开表层硬土、冻土、也可劈松风化有裂缝或节理发达的岩石。c.提高生产率的措施 下坡推土；槽形推土；并列推土；分批集中，一次推运。5.推土机代号和主参数 主参数，发动机的功率，kw或马力。三.铲运机 定义：是一种能独立完成铲土、运土、卸土、填筑土方工程的机械。1.铲运机的一般构造 2.铲运机的类型 按斗容量：小型V3立方米；中型V=（414）立方米；大型V=（1530）立方米。按开行方式：拖式：无动力，由牵引车牵引工作，效率低，运距（300500）m；自行式：有动力，附着力大，效率高，成本高，运距1500m。按工作装置操纵方式：钢丝绳式；液压式 按铲斗装载方式：普通装载式；链板升运装载式 按卸土方式：自由式；半强制式；强制式 3.铲运机的运用 a.工作过程 铲土过程：打开斗门，放下铲斗，并使铲斗切入土中，机械前行，实现铲土作业；运土过程：关上斗门，将斗提至一定高度，以一定行驶速度运往卸土地点；卸土过程：打开斗门，分层或异词卸土；返回过程：高速返回，铲斗提升等动作可在返回过程中进行。b.选择运用 .铲运机适用：级土壤，要求作业区没有树跟、树桩、大石块和过多的杂草；在对级以上土和冻土作业时必须预松。.作业方式：环形；“8”字形；“之”字形；推土机助铲；推挽作业。.选用原则：普通铲运机适合含水量小于25的 轻级和中级土壤，过湿装卸困难，过干装满困难；链板式适用较难铲装的土壤，如沙、沙砾石、级配均匀的小石碴的土壤；不能用在鹅卵石、石碴、潮湿粘土。c.提高生产率的措施：铲前清除树根、石块等杂物，硬土疏松；压缩运土、卸土、返回三个过程时间，充分利用发动机能力、重力、惯性力。4.代号 主参数铲斗几何容量，立方米。四.装载机 定义：在轮式或履带式底盘上装有带铲斗工作装置的机械。1.一般构造 2.类型 按行走装置：轮式和履带式。按车架：整体式和铰接式（折腰3545）。按卸载：前卸；后卸；侧卸；回转式。按斗额定载重量：小型1t；轻型（13）t；中型（48）t；重型（10）t。3.常用装载机 轮式、铰接、无铲斗托架、反转六连杆、前卸式 4.运用 a.工作过程:铲装；运送；卸料；返回。b.运用：可对土、石碴等松散料完成装卸、铲运、推运、刮平、牵引等作业。5.代号:ZL,Z装载机,L轮式,铲斗额定载重量，t。五.平地机 定义：轮式底盘下安装一个刮刀，利用刮刀刮削、平整、摊铺的作业机械。1.一般构造 轮式底盘；工作装置为安装在前后桥支承车驾上的刮刀；耙松装置；推土装置；扫雪犁。2.类型 按行走方式：自行式；拖式。按操纵方式：机械式；液压式。3.常用平地机:自行式、中、重型、液压操纵式。4.作业方式:平地、挖沟、刮坡、疏松、推土等作业。5.代号 P P平地机 发动机功率，kw。3 挖掘机 定义：挖掘机是利用斗形工作装置挖取土壤、矿石或剥离土层的机械。一.挖掘机的类型 按作业过程：周期式和连续式；按用途：建筑型；采矿型；剥离型；遂洞型；按动力装置：电力驱动；内燃机驱动；混合驱动；按行走装置：履带式；轮胎式；汽车式；步行式；轨道式；按传动方式：机械；液压；混合式。二.一般构造 基础车；回转机构；操纵机构；工作装置。三.单斗液压挖掘机 1.基本组成:工作装置；上部转台；行走装置。2.工作装置 a.正铲：斗口朝上 b.反铲 斗口朝下 c.起重装置 d.抓斗 四.运用 1.工作过程 挖掘过程铲斗切入土中，并随斗臂运动装满铲斗；回转过程回转机构驱动斗臂至运输车辆上方；卸料过程翻转或打开斗门卸料；返回过程快速返回挖掘处。2.功用 开挖建筑物或厂房基础；开挖路堑填筑路堤；剥除采矿场或采石场的覆盖物；挖沟渠、运河、疏浚水道；在采石场隧洞堆料场中装载；更换工作装置后可进行浇注、起重、安装、打桩、打夯、夯土。3.选用原则 类型选择：根据设计的总工程量、施工期限、工程造价、施工方法、自然条件、土壤性质、施工现场动力情况，选择合适的机型。一般：正铲：挖掘停机面以上土或级岩石中工作；反铲：挖掘停机面以下土或爆破后级岩石，带吊钩的也可以用于管道敷设；拉铲：挖掘停机面以下掌子，适合水下作业，土；抓斗：挖掘停机面以下、以上掌子，特别适