第三节机械传动装置

第三节起重机的基本结构组成不论结构简单还是复杂的起重机，其组成都有一个共同点，起重机由三大部分组成，即起重机金属结构、机构和控制系统。

图1—2所示为桥架型起重机基本组成部分(不包括控制系统)，图1—3所示为臂架型起重机基本组成部分(不包括控制系统)。

图1—2 桥架型起重机简图1—桥架2—大车运行机构3—小车架4—起升机构5—小车运行机构6—俯仰悬臂图1—3 臂架型起重机简图1—门架(或其它底架) 2—塔架3—臂架4—起升机构5—变幅机构6—回转机构7—起重运行机构(或其它可运行的机械)一、起重机的金属结构由金属材料轧制的型钢和钢板作为基本构件，采用铆接、焊接等方法，按照一定的结构组成规则连接起来，能够承受载荷的结构物称为金属结构。

这些金属结构可以根据需要制作梁、柱、桁架等基本受力组件，再把这些金属受力组件通过焊接或螺栓连接起来，构成起重机用的桥架、门架、塔架等承载结构，这种结构又称为起重机钢结构。

起重机钢结构作为起重机的主要组成部分之一，其作用主要是支承各种载荷，因此本身必须具有足够的强度、刚度和稳定作为起重作业人员不必苛求掌握起重机钢结构的强度、刚度和稳定性如何设计，如何进行试验检测验证，重要的是起重机司机能善于观察、善于发现起重机钢结构与强度、刚度和稳定性有关的隐患与故障，以利及时采取补救措施。

例如起重机钢结构局部或整体的受力构件出现了塑性变形(永久变形)，有了塑性变形即为出现了强度问题，有可能是因超载或疲劳等原因造成的；起重机钢结构的主要受力构件，如主梁等发生了过大的弹性变形，引起了剧烈的振动，这将涉及刚性问题，有可能是超载或冲击振动等原因造成的；带有悬臂的起重机钢结构，由于吊载移到悬臂端发生超载或是吊载幅度过大，将会发生起重机倾翻，这属于起重机的整体稳定性问题。

这些都是与起重机钢结构结构形式、强度、刚度及稳定性密切相关的基本知识。

以下将简要地介绍有关几种典型起重机钢结构的组成与特点。

1．通用桥式起重机的钢结构通用桥式起重机的钢结构是指桥式起重机的桥架而言，如图1—4所示。

第一章机械传动基础知识第一节基本概念一、常用的传动方式人类为了适应生活和生产上的需要，创造出各种各样的机器来代替或减轻人的劳动。

例如汽车、洗衣机以及各种机床。

在机器中，通常工作部分的转速（或速度）不等于动力部分的转速（或速度），运动形式往往也不同。

通常，将机器中动力部分的动力和运动按预定的要求传递到工作部分的中间环节，称为传动。

传动可以通过机、电、液等形式来实现。

在现代工业中，根据传动的原理不同，主要应用着机械传动、液压传动、气压传动和电传动等四种传动方式。

每种不同的传动形式都是通过一定的介质来传递能量和运动的，而由于传递介质的不同，形成了不同的传动特点，以及不同的适用范围。

1．机械传动机械传动是利用带轮、齿轮、链轮、轴、蜗杆与蜗轮、螺母与螺杆等机械零件作为介质来进行功率和运动的传递，即采用带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动和螺旋传动等装置来进行功率和运动的传递。

机械传动是最常见的传动方式，它具有传动准确可靠、操纵简单、容易掌握、受环境影响小等优点，但也存在传动装置笨重、效率低、远距离布置和操纵困难、安装位置自由度小等缺点。

2．液压传动液压传动是采用液压元件，利用处于密封容积内的液体（油或水）作为工作介质，以其压力进行功率和运动的传递。

液压传动由于自身所具有的特点，在现代工业中得到广泛的应用。

3．气压传动气压传动是采用气动元件，利用压缩空气作为工作介质，以其压力进行运动和功率的传递。

气压传动近年来在国内外都得到很快发展，这是因为它不仅可以实现单机自动化，而且可以控制流水线和自动线的生产过程，是实现自动控制的一种重要方法。

4．电传动电传动是采用电力设备和电气元件，利用调整其电参数（电压、电流和电阻），来实现运动或改变运动速度。

如收录机中拖动磁带的小电机，机床电气控制装置，直流电机，变频电机等。

以上四种传动方式在现代传动装置中，充分发挥着各自的特点和作用。

下面将着重介绍一些常见的机械传动形式：带传动、链传动、齿轮传动和螺旋传动。

五、金属结构件的报废标准起重机金属结构的主要受力构件，通常有主梁、端梁、支腿、悬臂、立柱等金属结构铆焊件，以及金属结构构件间的连接件如螺栓和焊缝等。

1．主要受力构件的报废（1）主要受力构件失去整体稳定时，如不能修复应报废。

（2）主要受力构件发生腐蚀时，当承载能力降低至原设计承受能力的87%以下时，或者是主要受力构件截面腐蚀厚度达到原壁厚的109／5时，如不能修复应报废。

如作降载使用，重新确定的额定起重量对结构腐蚀后的承载能力应具有不小于1．4倍的安全系数，并应做全面检修及进行防腐处理。

（3）主要受力构件产生裂纹时，应根据受力情况和裂纹情况决定是否报废或继续使用；如果在主要受力部位有裂纹或其他部位有明显裂纹时应报废；如果不是在主要受力部位有轻微的裂纹或有裂纹隐患处，并能采取有效的阻止裂纹继续扩展的补救和加强措施或能改变应力分布的有力措施时，可以继续使用，但应经常检查。

（4）主要受力构件因过载产生塑性变形，使工作机构不能正常地安全运转，如不能修复应报废。

对因主要受力构件产生的塑性变形进行修复时，不应采用大量地改变钢材金相组织和机械性能的方法，如火焰烘烤法等，但局部采用火焰烘烤改变变形或火焰烘烤并加有相应机械措施的修复变形是允许的。

（5）主要受力构件因碰撞产生变形，如臂架或塔架悬臂等，影响正常使用并失去修复价值时，应报废。

（6）主要受力构件因疲劳出现下塌、扭转等变形而影响正常使用又无法修复时，应报废。

（7）对于桥式或门式起重机的主梁产生下挠变形，当满载时主梁跨中下挠值在水平线以下达到跨度的1／700时，如不能修复应报废。

（8）主梁的磨损。

葫芦式起重机主梁多采用热轧工字钢或箱形梁等组合型主梁，电动葫芦通过车轮悬挂支撑在主梁上。

葫芦式起重机不同于其他类型起重机的地方在于主梁不但用来支撑电动葫芦和吊载，同时又直接作为电动葫芦横行的运行轨道。

因此，主梁一方面必须具有足够的强度、刚度和稳定性用来支撑载荷，同时又要承受车轮运行时对它的磨损破坏，通常车轮支撑在主梁工字钢或箱形梁的下翼缘上表面，主梁被磨损的部位为：主梁下翼缘上表面与车轮踏面相磨，主梁下翼缘两端与车轮轮缘相磨。

高纲1399江苏省高等教育自学考试大纲30453机电一体化技术及应用南京理工大学编江苏省高等教育自学考试委员会办公室Ⅰ课程性质与课程目标一、课程性质和特点《机电一体化技术及应用》课程是江苏省高等教育自学考试机电一体化工程专业的必修课，是为培养自学应考者了解和掌握现代机电一体化技术和系统所涵盖的基本知识、理论和应用而设置的一门重要的专业基础课。

机电一体化并不是机械技术和电子技术的简单叠加，而是有着自身体系的新型学科。

机电一体化包括六大共性关键技术：精密机械技术、伺服驱动技术、传感检测技术、信息处理技术、自动控制和系统总体技术。

机电一体化的产生与迅速发展的根本原因在于社会的发展和科学技术的进步。

系统工程、控制论和信息论是机电一体化的理论基础，也是机电一体化技术的方法论。

微电子技术的发展，半导体大规模集成电路制造技术的进步，则为机电一体化技术奠定了物质基础。

现代产品的机电一体化进入到实用阶段。

机械工程及自动化专业的学生掌握机电一体化技术与应用中的理论和方法对今后的工作是非常有用的。

本课程的特点是理论性、应用性和综合性较强。

通过本课程的学习，使考生了解和掌握机电一体化技术中主要的相关技术、理论方法和应用领域。

二、课程目标通过本课程的学习，要求考生应具有以下的理论知识和技能：1．掌握机械系统数学模型的建立方法以及常用的机械传动装置；2．掌握常用传感器、信号变换及接口电路，并能根据测试要求进行较合理地选用。

3．掌握伺服传动技术的概念和常用伺服系统的工作原理及特点；4．了解计算机控制技术的概念、常用的接口技术以及计算机控制算法；5．掌握典型的机电一体化技术的应用。

包括典型的机电一体化产品、工业机器人、柔性制造系统及计算机集成制造系统；在自学过程中，要求考生在通读教材，理解和掌握所学基本原理知识及基本方法的基础上，结合习题与思考题的练习，提高分析问题和解决问题的能力。

三、与相关课程的联系与区别学习本课程前，考生应具备的知识基础有：电工、电子学、力学、工程数学控制工程基础等基础知识，以便使考生顺利地理解和掌握测试技术的基本知识。