施工机械基本知识

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二章 施工机械的一般常识,第一节 施工机械的动力装置内燃机,一、内燃机的定义、分类与作用,1、内燃机的定义,内燃机：将燃料和空气在气缸内部进行燃烧，使燃烧的化学能转换为热能，再通过一定的机构将热能转化为机械能的一种机器。,特点：机动性好、起动容易、效率高、可拖动其它机械产生新的能源。（电能、高压空气等）,2、发动机的分类:,车用内燃机(,冷却方式不同),水冷发动机,风冷发动机,车用内燃机(,气缸数不同),车用内燃机(,燃料不同),车用内燃机(,作功方式不同),四冲程发动机,二冲程发动机,汽油发动机,柴油发动机,单缸发动机,多缸发动机,化油器式发动机,直接喷射式发动机发动机,CNG发动机,3、发动机的作用,为施工机械提供动力源，并保证机械正常运行。,二、四行程发动机的工作原理,（,一）发动机的基本名词术语,上止点,下止点,活塞行程(S),曲柄半径(R),气缸工作容积(V,h,),发动机排量(V,L,),燃烧室容积(V,c,),气缸总容积(V,a,),压缩比：,V,h,=D,2,S 10,-6,/4 （L）,D气缸直径mm,S活塞行程mm,V,L,=V,h,i,=+V,h,/,V,c,（二）四行程发动机的工作原理,一个工作循环包括进气、压缩、排气、做功四个行程。此时，曲轴旋转2周，凸轮轴旋转1周。,单缸四冲程,柴,油机的工作过程,三、内燃机构造,一,、,四冲程发动机总体构造,1,、,曲柄连杆机构,功用:将燃料燃烧后的热能转换为活塞上下运动的机械能,并通过飞轮将动力传至底盘。,1）机体组,功用：是发动机的骨架和安装机体。,组成：气缸体、气缸盖、气缸垫、油底壳和气门室盖等。,2）活塞连杆组,功用：将活塞的往复上下运动变为曲轴的旋转运动，从而带动飞轮转动。,组成：活塞、连杆、活塞销、活塞环、滑动轴承（轴瓦）等。,3）曲轴飞轮组：,功用：承受连杆传来的力，并通过飞轮将动力输出，同时驱动水泵、凸轮轴、发电机等附属装置。,组成：曲轴、飞轮、飞轮齿圈等。,2、配气机构,功用：按照发动机的工作循环与配气定时的要求使气门按次序定时开启，将新鲜的空气（或可燃混合气）及时引入气缸，并使燃烧后的废气及时排出。,组成：凸轮轴、凸轮、挺柱、推杆、摇臂、气门、气门弹簧等。,3、燃油供给系,1）汽油机燃油供给系：根据不同的工况，配制不同数量及浓度的可燃混合气，供入气缸。,汽油滤清器,汽油泵,化油器(混合),空气滤清器,排气管,在 气缸内燃绕,油箱,排气消声器,2,）,柴油机燃料供给系供给路线：,油箱,柴,油滤清器,高压,油泵,燃烧室,空气,滤清器,排气管,排气消声器,4、,润滑系,：,功用：在摩擦副间形成一层油膜，以减小摩擦系数，减缓磨损，同时清洗并冷却摩擦面，并兼起密封作用。,润滑的形式：压力润滑和飞溅润滑。,5,、,冷却系,功用：使发动机始终保持一个正常的工作温度（,80-90,C,）。,6,、,点火系,（只有汽油机才有）：,功用：根据发动机点火次序的要求，及时点燃燃烧室内的可燃混合气。,7,、,起动系,功用：使静止的发动机起动，并转为自行起动。,第二节 基础传动部件及施工机械传动机构,一、基础传动部件的几种形式,1、皮带传动,带传动的类型,：主要有平带传动和V型传动。,带传动构造,：,带传动是由主动小带轮、从动大带轮、传动带及机架组成。,带传动的使用和维护,为了延长带的使用寿命，确保带传动的正常运行，必须正确使用和维修。,1）传动带的使用温度范围为：-40120。,2）安装时两带轮轴线必须平行，同时保证皮带传动时应有足够大的包角（,），,值越大，传动效果越好，一般,120,度。,3）严防带与矿物油、酸、碱等介质接触，也不宜在阳光下曝晒。,4）多根带的传动，坏了少数几根，不要用新带补上，以免新旧带并用，长短不一，受载不均匀而加速新带损坏。这时可用未损坏的旧带补全或全部换新。,2、啮合传动,啮合传动的主要形式有：齿轮传动和蜗轮蜗杆传动。,齿轮传动,：,优点,1）适应性广。,2）传动比恒定。,3）效率较高，齿轮机构传动效率一般在95以上。,4）工作可靠，寿命较长。,5）可以传递空间任意两轴间的运动。,缺点,1）制造和安装精度要求高，成本高。,2）低精度齿轮传动时噪声和振动较大。,3）不适于距离较大的两轴间的运动传递等。,齿轮传动的工作原理,：,主动轮1,从动轮2,i,12,=,n,1,/n,2,=z,2,/z,1,=M,2,/M,1,z,1，,n,1，,M,1,为主动齿轮的参数。,z,2，,n,2，,M,2,为从动齿轮的参数。,i,=,从动齿轮齿数,主动齿轮齿数,1、平面齿轮机构,人字齿轮传动,齿轮机构分类：,直齿圆柱齿轮传动,斜齿圆柱齿轮传动,内啮合齿轮传动,齿轮齿条传动,齿轮机构分类：,2、空间齿轮机构,圆锥齿轮传动,交错轴斜齿轮传动,准双曲面齿轮传动,蜗轮蜗杆传动,蜗轮蜗杆传动,蜗杆传动用于传递空间两交错轴之间的运动和动力，通常两轴垂直交错，轴交角=90。,蜗杆传动的主要优点是：传动比,大，在动力传动中一般i=8100，在,分度机构中传动比可达1000；传动平,稳，噪声小；结构紧凑。主要缺点,是：蜗杆传动效率低；蜗轮常需要用,较贵重的青铜制造，故成本较高。在,蜗杆传动中，是用蜗杆带动蜗轮传递,运动和动力的。,3、液压传动,1）液压传动的工作原理,依靠液体的压力来实现力的传递，使从动件产生直线运动或旋转运动。,液压泵,液压缸,油箱,截止阀,单向阀,单向阀,负荷,液压系统的工作原理,2）液压传动系统的组成,从上述实例可以看出，整个液压系统由以下几个部分组成：,（1）动力元件：油泵,（2）执行元件：油缸、油马达,（3）控制元件：控制阀,（4）辅助元件：油管、液压油等。,3）,液压传动的特点,液压传动与其他传动形式相比较，有以下特点：,（1）功率密度（即单位体积所具有的功率）大，结构紧凑，重量轻。,（2）操纵方便、省力，特别是与电气组合应用时。,（3）由于液压元件质量小，惯性矩小，故变速性好。,（4）运动平稳可靠，能自行润滑，使用寿命较长,（5）液压元件易于实现标准化、系列化和通用化，有利于生产与设计。,4、液力传动：,液力传动是利用液体的动能进行能量传递，实现运动与动力的传递。,常见液力传动装置：液力偶合器和液力变矩器。,液力偶合器,液力变矩器,主要由可旋转的泵轮和涡轮以及固定不动的导轮三个元件组成,变矩器之所以能起变矩的作用，是由于结构上比耦合器多了导轮机构，在循环流动的过程中，固定不动的导轮通过油液给涡轮一个反作用力矩。而这一反作用力矩则随着从涡轮流出液体的方向的改变而改变大小，从而使涡轮输出的转矩不同于泵轮输入的转矩,5、变速器,功用：1、改变汽车的行驶速度和牵引力,传动比：输入轴转速与输出轴转速的比值,2、改变驱动轮的旋转方向,3、使动力与驱动轮脱离,4、驱动其他机构,类型：,有级变速器,和无级变速器。,工作原理：利用不同齿数的齿轮传动改变输出轴的转速，从而改变其输出扭矩。输出转速越低，输出扭矩越大。,6、万向传动装置,功用：,在轴间夹角和轴的相互位置经常发生变化的转轴之间继续传递动力。,组成：,万向节、传动轴、中间支承。,万向节,中间支承,主传动轴,中间传动轴,驱动桥,刚性万向节的正确安装及动作演示：,7、离合器,离合器的功用,1）、使发动机与传动系平顺的结合，保证汽车起步平稳；,2）、,暂时切断发动机与传动系的联系，,便于,变速器的换档；,3）、限制所传递的扭矩，防止传动系过载。,类型：,机械式和液力式两种。,离合器的组成,由主动部分、从动部分、压紧装置和分离机械组成。,摩擦片式,离合器的工作原理,离合器,助力装置,离合器,踏板,分离杠杆,分离轴承,压紧弹簧,离合器壳,压盘,摩擦片,离合器分离过程,飞轮,离合器的工作过程,离合器分离过程,离合器结合过程,二、施工机械传动机构的组成,1、,轮胎式机械传动机构,动力传动路线：,内燃机 离合器 液力偶合器（变矩器）变速器 万向节 驱动桥 驱动轮。,2、履带式传动机构,动力传动路线：,内燃机 离合器 联轴器 变速器 驱动桥 驱动轮。,第三节 施工机械控制系统构造及工作原理,一、制动系统,制动系统的作用：按行驶的需要减速或在最短的距离内停车；并使车辆可靠的停放在原地不动。,1、机械式制动装置,多采用拉杆杠杆式操纵机构，制动效果较差，且费力，现在使用较少。,2、,液压式制动装置,由车轮制动器（鼓式和钳式两种）和制动传动装置组成。,特点：结构简单，制动效果好且耐用，操作省力。,二、转向系统,转向系统作用：改变或保持车辆的行驶方向。,1、,机械式,2、,液压式,三、工作装置操作系统,液压式操作系统,第四节 行走装置及传动特点,行走装置的作用,：,将车辆连成一个整体，并承受各种作用力矩，缓和振动，保证车辆平顺行驶。,一、轮式行走装置,组成：由车架、车桥、车轮和悬架四部分组成。,二、履带式行走装置,由机架和履带总成组成。,思考题,1、工程机械用柴油机由哪二大机构和四大系统组成？各部分起什么作用？,2、在使用皮带传动时，有哪些使用注意事项？,3、液压传动系统由哪几部分组成？各部分有哪些典型的部件？,4、施工机械中的离合器起什么作用？有哪几种类型？,5、施工机械的控制系统由哪几部分组成？各起什么作用？,液压式,转向系,统结构,机械转向器,转向摇臂,转向拉杆,转向节,梯形臂,转向横拉杆,转向油罐,转向油泵,转向控制阀,转向动力缸,机械式转向系统构造及工作过程,液压式制动装置基本构造,制动踏板,制动主缸,制动油管,制动鼓,制动轮缸,摩擦片,制动蹄,支承销,回位弹簧,轮胎,式机械传动,机构,发动机,离合器,变速器,万向节,驱动桥,主减速器,差速器,传动轴,半轴,有级式普通齿轮变速器的结构,输入轴（,一轴）,输出轴（,二轴）,中间轴（,宝塔轴）,倒档轴,变速齿轮,结合套,冷却系的组成,连杆,飞轮,曲轴,活塞,进气门,排气门,推杆,挺柱,正时齿轮,配气机构,曲柄连杆机构,发动机的整体构造,