工程机械机械基础资料

工程机械机械基础在当今的工程建设领域，工程机械发挥着至关重要的作用。

而理解工程机械的机械基础，对于更好地操作和使用这些设备，以及在必要时进行维护和故障排查，都是至关重要的。

一、机械基础的重要性在各种工程项目中，无论是道路铺设，楼房建设，还是矿藏开采，都离不开工程机械。

而这些设备的运行，又都依赖于其内部的机械系统。

因此，理解工程机械的机械基础，对于每一位工程人员来说，都是不可或缺的知识。

二、工程机械的主要组成部分一般来说，工程机械主要包括传动系统、液压系统、气动系统、电气系统等部分。

传动系统主要负责将发动机的动力传递到操作机构；液压系统则负责将液体压力转化为机械动力；气动系统通过压缩空气来驱动各种机构；电气系统则通过电线来控制和驱动这些机构。

三、机械基础在工程机械中的应用在操作工程机械时，理解其机械基础可以帮助我们更好地掌握设备的运行情况。

例如，如果我们知道液压系统的基本原理，就可以理解当液压油的压力不足时，设备将无法正常工作。

这不仅可以帮助我们及时发现并解决故障，还可以让我们在使用设备时更加小心谨慎，防止因操作不当而损坏设备。

四、如何提高工程机械的机械基础提高工程机械的机械基础，首先要从了解设备的各个组成部分开始。

然后，我们需要通过实际操作，深入理解这些部分是如何协同工作的。

我们还需要了解一些基本的机械原理，例如力学、材料科学等。

定期对设备进行维护和检查，确保其保持良好的工作状态，也是提高机械基础的重要步骤。

工程机械的机械基础是理解和使用这些设备的关键。

只有充分理解了这些基础，我们才能在工程项目中更好地发挥工程机械的作用，提高工作效率，保证工作质量。

一、机械工程概述机械工程是一门涉及机械设计、制造、维护和运行的工程学科。

它涵盖了广泛的知识领域，包括力学、材料科学、热力学、流体力学以及电子和计算机科学等。

机械工程师通过运用这些基础知识，能够设计、开发、运行和维护各种机械设备。

二、力学基础力学是机械工程的基础学科，包括静力学、动力学、弹性力学和流体力学等。

工程机械设计根底1、机械的组成：完整的机械系统由原动机、传动装置、工作机、和控制系统四大根本组成局部2、机械结构组成层次：零件→构件→机构→机器3、机械零件：加工的单元体4、机械构件：运动的单元体5、机械机构：具有确定相对运动的构件组合体1、机械设计的根本要求：使用功能、工艺性、经济性、其他2、机械设计的一般程序：(1) 确定设计任务书(2)总体方案设计(3)技术设计(4)编制技术文件(5)技术审定和产品鉴定3、机械零件的失效：机械零件不能正常工作、失去所需的工作效能4、设计计算准那么：保证零件不产生失效5、机械零件的结构工艺性：铸造工艺性;模锻工艺性;焊接工艺性;热处理工艺性;切削加工工艺性;装配工艺性;6、工程材料：金属材料、非金属材料7、金属材料的机械性能：强度、刚度、硬度、塑性、韧性和疲劳强度8、金属材料的工艺性能：铸造性、铸造性、焊接性、切削加工性9、钢的热处理方式：退火、正火、淬火与回火、外表淬火、外表化学热处理10、常用金属材料：铸铁、碳素钢、合金钢、有色金属材料11、配合：间隙配合：具有间隙的配合，孔的公差带在轴公差带上过盈配合：具有过盈的配合，孔的公差带在轴公差带下过度配合：可能具有间隙或过盈的配合，孔的公差带与轴的公差带相互交叠12、基准值：基孔制、基轴制(优先选用基孔制)13、运动副：构件与构件之间通过一定的相互接触和制约，构成保持相对运动的可动连接低副：通过面接触构成的运动副，分为回转副和移动副高副：两构件通过电线接触构成的运动副14、机构中的构件：机架、原动件、从动件15、机构具有确定运动的条件：(1)机构的自由度F>0(2)机构的原动件数等于机构的自由度F16、机构自由度的计算：机构自由度计算的考前须知：复合铰链：两个以上的构件同时在一处用转动副相联结就构成复合铰链.由K个构件组成的复合铰链应含有(K-1)个转动副局部自由度：在机构中常会出现一种与输出构件运动无关的自由度，称局部自由度(或多余自由度)。

工程机械基础填空题：1、推土机的传动方式由（机械式）、（液力机械式）、（全液压式）和（电气传动式）四种。

2、履带推土机的传动系，多数采用（机械传动）或（液力—机械传动）形式。

3、液力变矩器是一种以（工作液体动量矩的变化）来传递扭矩的传动装置。

4、铲运机按卸土方式分为（自落卸土式）、（半强制卸土式）和（强制卸土式）三种类型。

5、DZ161单轴牵引车前后轮制动器均为（凸轮张开式制动器）。

6、轮式装载机通常采用（长而窄）的尖形斗齿。

7、自行式平地机主要用于土方工程中（场地整形）和（平地）作业。

8、自行式平地机多采用（液力机械式）传动。

9、平地机铲刀主要作业方式有（铲刀刮土直移）、（铲刀刮土侧移）、（铲刀机外刮）和（铲刀刀角铲土侧移）四种。

10、稳定土拌和机械按拌和方式不同分为（稳定土拌和机）和（稳定土厂拌设备）两种。

11、稳定土拌和机主要用于（公路工程）施工中。

12、稳定土拌合机由（主机）、（工作装置）和（稳定剂喷洒控制系统）三大部分组成。

13、沥青混凝土的骨料是指（碎石）和（砂子）。

14、沥青混凝土的石粉是一种（填充）料。

15、滑模式水泥混凝土摊铺机是在机架的两侧装有（长模板），对于硬性水泥混凝土进行连续摊铺，并进行振实、整形。

16、压实机械按其压实原理可分为（静力式）、（冲击式）和（振动式）三种类型。

17、起重机械在搬运物料时，经历（上料）、（运送）、（卸料）和（回到）原处的过程。

18、钢丝绳的绳芯材料有（金属芯）、（有机物芯）、（石棉芯）三种。

19、流动式起重机是（汽车起重机）、（轮胎起重机）、（履带起重机）的统称。

20、全液压汽车起重机是利用变幅油缸的（伸缩）实现吊臂的抬起与下放的。

21、集装箱起重机用于（装卸集装箱）。

22、路面养护机械按路面铺筑材料性质分为（黑色路面养护机械）、（水泥混凝土路面养护机械）和（砂石路面养护机械）。

23、近年来工程机械发展的一个新特点是迅速发展（微型多功能）作业机械。

工程机械机械基础工程机械机械基础工程机械是现代工程建设中不可或缺的一部分，其机械基础的掌握对于工程建设者来说至关重要。

本文将介绍工程机械机械基础的相关知识，包括机器的组成、工作原理、运转方式、故障排除以及安全操作等方面。

一、机器的组成和工作原理工程机械通常由发动机、传动系统、底盘、工作装置和控制系统等组成。

发动机是机器的动力源，通过燃烧燃料将热能转化为机械能。

传动系统将发动机产生的动力传递给底盘和工作装置，使其产生运动。

底盘负责支撑和承载机器，同时将发动机产生的动力传递到工作装置。

工作装置是机器的主要执行机构，如挖掘机、装载机等的工作装置，可以实现挖掘、装载等作业。

控制系统对机器进行操纵和控制，使机器能够按照预定要求进行工作。

二、机械故障排除机械故障排除是工程机械操作中不可避免的一部分。

在机械故障排除中，我们需要了解机器的组成和工作原理，以便更好地判断和解决故障。

下面介绍几种常见的机械故障及其排除方法：1.发动机故障：如启动困难、油耗过高、运转不正常等。

排除方法包括检查燃油系统、点火系统、气门间隙等，必要时更换损坏的零部件。

2.传动系统故障：如齿轮箱噪音大、油温过高、传动轴抖动等。

排除方法包括检查润滑系统、齿轮啮合情况、轴承磨损情况等，必要时更换损坏的零部件。

3.底盘故障：如刹车失灵、行驶跑偏、悬挂系统故障等。

排除方法包括检查制动系统、悬挂系统、轮胎气压等，必要时进行调整和维修。

4.工作装置故障：如油缸泄漏、液压泵噪音大、操纵阀失灵等。

排除方法包括检查液压系统、油缸密封件、操纵阀等，必要时更换损坏的零部件。

三、安全操作注意事项在工程机械操作中，安全是最重要的。

以下是一些安全操作注意事项：1.操作前必须熟悉机器的组成和工作原理，并严格按照使用说明书进行操作。

2.操作机器时要穿着合适的工作服和安全鞋，佩戴安全帽和手套等防护用品。

3.在操作机器前，应检查机器的燃油、润滑油、冷却水等是否充足，并确保机器处于良好的工作状态。

发动机部分复习题发动机原理和组成1解释发动机的常用术语：①上止点：活塞在汽缸里作往复直线运动时，当活塞向上运动到最高位置时，即活塞顶部加距离曲轴旋转中心最远的极限位置，称为上止点②下止点：活塞在汽缸里作往复直线运动时，当活塞向下运动到最低位置时，即活塞顶部加距离曲轴旋转中心最近的极限位置，称为下止点③活塞行程：上下止点之间的距离称为活塞行程，一般用S表示。

曲轴转动半周（180°），相当于一个活塞行程④曲柄半径：曲轴旋转中心到曲柄销中心之间的距离称为曲柄半径，一般用R表示。

通常活塞行程为曲柄半径的两倍，即S=2R。

⑤压缩比：气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比⑥气缸工作容积:活塞从一个止点运动到另一个止点所扫过的容积，一般用Vh（单位L）表示⑦发动机排量：多缸发动机各气缸工作容积的总和，一般用V1表示⑧燃烧室容积：活塞位于上止点时，活塞顶部上方的容积，称为燃烧室容积（或余隙容积），用Vh（单位L）表示2四行程柴油机的工作原理。

四冲程柴油机是压燃式内燃机，其每一工作循环经历进气、压缩、做工、排气四个行程。

①进气行程：曲柄带动活塞从上止点向下止点运行，此时排气门关闭，进气门打开。

活塞移动过程中，其缸内容积骤减增大，形成一定的真空度，将纯空气吸入汽缸。

当活塞到达下止点时，整个气缸内充满了新鲜纯空气。

②压缩行程：曲轴继续旋转，活塞从下止点向上止点运动，这是进气门和排气门都关闭，汽缸内成为封闭容积，纯空气受到压缩，压力和温度都不断升高，当活塞到达上止点时压缩行程结束。

③做功行程：当压缩行程接近终了时，喷油泵将高压柴油经喷油器呈雾状喷入气缸内的高温空气中，柴油在气缸内便迅速蒸发并与空气混合形成混合气，由于此时汽缸内的温度远高于柴油的的自燃温度，所以形成的混合气体会立即自行着火燃烧，在此后的一段时间内边喷油边燃烧，汽缸内的压力和温度也急剧升高，在高压气体的推动下，活塞下行并带动曲轴旋转。

④排气行程：汽缸内燃烧后生成的废气必须从汽缸中排出，以便进行下一个进气冲程。

第一章绪论第一节课程的特点1. 综合性本课结合了工程力学，机械工程材料，常用机构，支撑零部件，机械传动，液压传动，气压传动的相关知识。

2.基础性无论从事机械制造，还是使用研究机械，都要运用这些基本知识。

3.一体性本门课程理论与实践紧密融合，学做一体。

第二节机械的组成✧“机械基础”主要研究对象是机械，我们的衣食住行都离不开机械。

✧机械始于石器时代，指南车，地动仪是我们的祖先发明的机械。

✧1840年英国工业革命开启了机械飞速发展的时代，从蒸汽机，发电机，内燃机，计算机到现在的柔性制造单元和智能机器人等。

✧人类凭借智慧，使机械在种类，材料，工艺，性能等方面不断丰富完善。

1.机械是机器和机构的统称2.机器与机构的特征●机器特征：（1）是人为的实体组合。

（2）各部分（实体）之间具有确定的相对运动。

（3）能够转换或传递能量，代替或减轻人类的劳动。

●机构特征：具有确定相对运动的构件的组合。

具有独立运动的基本单元●机构不具备机器的第三个特征，是机器的主要组成部分，一部机器可以有多个机构，也可以只含有一个机构3.机器由哪几部分组成●动力部分传动部分工作部分操作或控制部分辅助部分（润滑，照明等）●机械分类情况✧动力机械（变换能量）：电动机，内燃机等✧加工机械（变换物料）：金属切削机床，压力机等✧运输机械（变换位置）：汽车，缆车等✧信息机械（变换信息）：传真机，数码相机等4.对机械要求：功能要求节能环保安全防护等5.零件●通用零件指各种机械中经常用到的零件●专用零件指在某些机械中才用到的零件第三节摩擦与损失●摩擦和磨损是自然界和社会生活中普遍存在的现象●30%-50%的能量消耗在各种形式摩擦中●80%的机器因为零件磨损而失效●摩擦，指两物体接触表面阻碍它们相对运动的机械阻力1.摩擦类型：✧ 1.固体摩擦干摩擦，边界摩擦除利用外尽量避免✧ 2.液（气）摩擦理论上不产生磨损，理想摩擦状态✧ 3.混合摩擦两者之间2.磨损✧运动副之间的摩擦将导致机件表面材料逐渐损耗形成磨损✧一个机械的磨损过程大概分为三个阶段✧磨合阶段是有益磨损，如减速器✧根据磨损机理分类，磨损主要有粘着磨损，磨料磨损，疲劳磨损，腐蚀磨损等第一章机械工程材料第一节金属材料性能1.使用性能定义：金属材料在使用过程中所表现出来的特性物理特性：密度，熔点，导电性，导热性，热膨胀性，磁性化学特性：耐蚀性，抗氧化性，化学稳定性力学特性：强度，塑性，硬度，韧性，疲劳强度2.工艺性能定义:金属在加工制造过程中所表现出来的特性铸造特性：金属材料铸造成型的能力锻造特性：金属在锻压成型过程中所表现出的能力切削加工性能：金属被切割难易程度焊接性：在一定焊接条件下金属材料获得优良焊接接头的能力第二节金属材料--非合金钢●金属材料分类：●钢铁材料：非合金钢合金钢铸铁●非铁金属：除钢铁材料以外其他金属（有色金属，硬质合金）●炼铁过程：原料：铁矿石或废铁✧原料在高炉中经过一系列反应还原出铁✧铸造生铁，含碳2.11%以上✧炼钢生铁，在炼钢炉中进一步氧化碳，得到非合金钢✧在炼钢过程中加入某些合金元素，得到合金钢非合金钢：一种铁碳合金（碳通常小于1.5%）分类1：低碳钢<=0.25%中碳钢=0.25%~0.60%高碳钢>=0.6%B.非合金钢中含有少量硅，锰，硫，磷等C.硅，锰是脱氧剂主要成分，能提高钢的强度和硬度（有益元素）D.磷，硫是原料中附带的，硫--热脆性，磷--冷脆性，有害元素按磷硫分：普通质量非合金钢S≤0.035% P≤0.035%优质非合金钢SP≤0.030%特殊质量非合金钢S≤0.020% P≤0.025%按用途分：碳素结构钢;例如铁钉，属于低碳钢，冶炼容易，工艺性好，价格低廉，且在力学性能上也能满足一般的工程结构及普通机械零件的要求，✧Q195 Q215 Q235：塑性和焊接性较好，但强度不高，可用于桥梁，高压线塔，房屋框架等工程结构，铆钉，螺栓螺母垫片，轴套等✧Q255 Q275：强度相对较高，可以用来制造链轮，拉杆，安全销等优质碳素结构钢例如，60代表C含量0.6%✧08F：强度硬度很低，塑性韧性很高，具有很好冷变形能力，常用于制✧造薄板，铁丝，冲压件等✧20：起重钩，指甲钳等受力不大，韧性较高的零件✧45：综合力学性能好，常用于制造齿轮，轴等重要运动零件✧60：弹簧，板簧等弹性零件✧80：强度较高，常用来制造受巨大拉力的钢丝绳碳素工具钢：高硬度，高耐磨性（0.7%以上高碳钢）（优质非合金钢）用T+数字表示 T代表碳数字代表含碳千分数，后加A表示有害元素更低、✧T7 T8：碳质量分数相对较低，仍具有一定塑性，且有良好硬度，常用于制造斧头，锤子，凿子，定位冲子等切削能力要求不高的工具✧T9 T10;用于制造钢锯锯条，手攻螺纹用的丝锥和板牙等低速耐磨工具✧T12 T12A：硬度，耐磨性较高，制造普通刀具，一般性量具，模具。

1．2．1机械零件的主要失效形式机械零件由于各种原因而不能正常工作称为失效。

机械零件的失效形式主要有：(1)整体断裂零件在受拉、压、弯、剪、扭等外载荷作用时，由于某一危险截面上的应力超过零件的强度极限而发生的断裂；或者零件在受交变应力作用时，危险截面上发生的疲劳断裂均属此类。

(2)过大的残余变形如果作用于零件上的应力超过了材料的屈服极限，则零件将产生残余变形。

机床上夹持定位零件的过大的残余变形，要降低加工精度；高速转子轴的残余挠曲变形，将增大不平衡度，并进一步引起零件的变形。

(3)零件的表面破坏零件的表面破坏主要有腐蚀、磨损和接触疲劳。

腐蚀是发生在金属表面的一种电化学或化学侵蚀现象。

磨损是两个接触表面在作相对运动的过程中表面物质丧失或转移的现象。

零件表面的接触疲劳，是指受到接触变应力长期作用的表面产生裂纹或微粒剥落的现象。

腐蚀、磨损和接触疲劳都是随工作时间的延续而逐渐发生的失效形式。

零件到底会发生哪种形式的失效，与很多因素有关，并且在不同行业和不同的机器上也不尽相同。

从有关统计分类结果来看，由于腐蚀、磨损和各种疲劳破坏所引起的失效就占了73.88％，而由于断裂所引起的失效只占4.79％。

所以可以说，腐蚀、磨损和疲劳是引起零件失效的主要原因。

1．2．2机械零件的计算准则设计零件所依据的计算准则，是与零件的失效形式紧密联系在一起的，针对不同的失效形式，提出不同的计算准则。

(1)强度准则强度是衡量机械零件工作能力最基本的计算准则。

它是指受载后零件中的应力不得超过允许的极限。

判断机械零件的强度条件有两种形式：σ≤[σ] (1—1)s≥[S] (1—2)σ―计算应力，泛指拉压应力σ、剪切应力τ、弯曲应力σb、扭转应力τT，、挤压应力σp、接触应力σH、当量应力σe以及应力幅σa等。

[σ] ―许用应力S ―安全系数[S] ―许用安全系数许用安全系数[S]是为了考虑在强度计算中一系列不确定的因素：计算所用力学模型的精确性；推导公式忽略一些影响因素的程度；所用载荷的精确性；材料机械性能的均匀性和准确性；零件的重要性等等。