施工機械基本知識

第二章施工機械的一般常識第一節(jié)施工機械的動力裝置—內燃機一、內燃機的定義、分類與作用1、內燃機的定義內燃機：將燃料和空氣在氣缸內部進行燃燒，使燃燒的化學能轉換為熱能，再通過一定的機構將熱能轉化為機械能的一種機器。特點：機動性好、起動容易、效率高、可拖動其它機械產(chǎn)生新的能源。（電能、高壓空氣等）2、發(fā)動機的分類:車用內燃機(冷卻方式不同)水冷發(fā)動機風冷發(fā)動機車用內燃機(氣缸數(shù)不同)車用內燃機(燃料不同)車用內燃機(作功方式不同)四沖程發(fā)動機二沖程發(fā)動機汽油發(fā)動機柴油發(fā)動機單缸發(fā)動機多缸發(fā)動機化油器式發(fā)動機直接噴射式發(fā)動機發(fā)動機CNG發(fā)動機3、發(fā)動機的作用為施工機械提供動力源，并保證機械正常運行。二、四行程發(fā)動機的工作原理（一）發(fā)動機的基本名詞術語上止點下止點活塞行程(S)曲柄半徑(R)氣缸工作容積(Vh)發(fā)動機排量(VL)燃燒室容積(Vc)氣缸總容積(Va)壓縮比ε：Vh=πD2·S×10-6/4（L）D——氣缸直徑mmS——活塞行程mmVL=Vh×iε

=Ⅰ+Vh/Vc（二）四行程發(fā)動機的工作原理一個工作循環(huán)包括進氣、壓縮、排氣、做功四個行程。此時，曲軸旋轉2周，凸輪軸旋轉1周。單缸四沖程柴油機的工作過程三、內燃機構造一、四沖程發(fā)動機總體構造1、曲柄連桿機構功用:將燃料燃燒后的熱能轉換為活塞上下運動的機械能,并通過飛輪將動力傳至底盤。1）機體組功用：是發(fā)動機的骨架和安裝機體。組成：氣缸體、氣缸蓋、氣缸墊、油底殼和氣門室蓋等。2）活塞連桿組功用：將活塞的往復上下運動變?yōu)榍S的旋轉運動，從而帶動飛輪轉動。組成：活塞、連桿、活塞銷、活塞環(huán)、滑動軸承（軸瓦）等。3）曲軸飛輪組：功用：承受連桿傳來的力，并通過飛輪將動力輸出，同時驅動水泵、凸輪軸、發(fā)電機等附屬裝置。組成：曲軸、飛輪、飛輪齒圈等。2、配氣機構功用：按照發(fā)動機的工作循環(huán)與配氣定時的要求使氣門按次序定時開啟，將新鮮的空氣（或可燃混合氣）及時引入氣缸，并使燃燒后的廢氣及時排出。組成：凸輪軸、凸輪、挺柱、推桿、搖臂、氣門、氣門彈簧等。3、燃油供給系1）汽油機燃油供給系：根據(jù)不同的工況，配制不同數(shù)量及濃度的可燃混合氣，供入氣缸。汽油濾清器汽油泵化油器(混合)空氣濾清器排氣管在氣缸內燃繞油箱排氣消聲器2）柴油機燃料供給系供給路線：油箱柴油濾清器高壓油泵燃燒室空氣濾清器排氣管排氣消聲器4、潤滑系：功用：在摩擦副間形成一層油膜，以減小摩擦系數(shù)，減緩磨損，同時清洗并冷卻摩擦面，并兼起密封作用。潤滑的形式：壓力潤滑和飛濺潤滑。5、冷卻系功用：使發(fā)動機始終保持一個正常的工作溫度（80-90°C）。6、點火系（只有汽油機才有）：功用：根據(jù)發(fā)動機點火次序的要求，及時點燃燃燒室內的可燃混合氣。7、起動系功用：使靜止的發(fā)動機起動，并轉為自行起動。第二節(jié)基礎傳動部件及施工機械傳動機構一、基礎傳動部件的幾種形式1、皮帶傳動帶傳動的類型：主要有平帶傳動和V型傳動。帶傳動構造：帶傳動是由主動小帶輪、從動大帶輪、傳動帶及機架組成。帶傳動的使用和維護為了延長帶的使用壽命，確保帶傳動的正常運行，必須正確使用和維修。1）傳動帶的使用溫度范圍為：-40～120℃。2）安裝時兩帶輪軸線必須平行，同時保證皮帶傳動時應有足夠大的包角（α），α值越大，傳動效果越好，一般α＞120度。3）嚴防帶與礦物油、酸、堿等介質接觸，也不宜在陽光下曝曬。4）多根帶的傳動，壞了少數(shù)幾根，不要用新帶補上，以免新舊帶并用，長短不一，受載不均勻而加速新帶損壞。這時可用未損壞的舊帶補全或全部換新。2、嚙合傳動嚙合傳動的主要形式有：齒輪傳動和蝸輪蝸桿傳動。齒輪傳動：優(yōu)點1）適應性廣。2）傳動比恒定。3）效率較高，齒輪機構傳動效率一般在95％以上。4）工作可靠，壽命較長。5）可以傳遞空間任意兩軸間的運動。缺點1）制造和安裝精度要求高，成本高。2）低精度齒輪傳動時噪聲和振動較大。3）不適于距離較大的兩軸間的運動傳遞等。齒輪傳動的工作原理：主動輪1從動輪2i12=n1/n2=z2/z1=M2/M1z1，n1，M1為主動齒輪的參數(shù)。z2，n2，M2為從動齒輪的參數(shù)。i=從動齒輪齒數(shù)主動齒輪齒數(shù)1、平面齒輪機構人字齒輪傳動齒輪機構分類：直齒圓柱齒輪傳動

斜齒圓柱齒輪傳動

內嚙合齒輪傳動

齒輪齒條傳動

齒輪機構分類：2、空間齒輪機構圓錐齒輪傳動

交錯軸斜齒輪傳動

準雙曲面齒輪傳動

蝸輪蝸桿傳動

蝸輪蝸桿傳動蝸桿傳動用于傳遞空間兩交錯軸之間的運動和動力，通常兩軸垂直交錯，軸交角∑=90°。蝸桿傳動的主要優(yōu)點是：傳動比大，在動力傳動中一般i=8～100，在分度機構中傳動比可達1000；傳動平穩(wěn)，噪聲?。唤Y構緊湊。主要缺點是：蝸桿傳動效率低；蝸輪常需要用較貴重的青銅制造，故成本較高。在蝸桿傳動中，是用蝸桿帶動蝸輪傳遞運動和動力的。3、液壓傳動

1）．液壓傳動的工作原理依靠液體的壓力來實現(xiàn)力的傳遞，使從動件產(chǎn)生直線運動或旋轉運動。液壓泵液壓缸油箱截止閥單向閥單向閥負荷液壓系統(tǒng)的工作原理2）．液壓傳動系統(tǒng)的組成從上述實例可以看出，整個液壓系統(tǒng)由以下幾個部分組成：（1）動力元件：油泵（2）執(zhí)行元件：油缸、油馬達（3）控制元件：控制閥（4）輔助元件：油管、液壓油等。3）液壓傳動的特點液壓傳動與其他傳動形式相比較，有以下特點：（1）功率密度（即單位體積所具有的功率）大，結構緊湊，重量輕。（2）操縱方便、省力，特別是與電氣組合應用時。（3）由于液壓元件質量小，慣性矩小，故變速性好。（4）運動平穩(wěn)可靠，能自行潤滑，使用壽命較長（5）液壓元件易于實現(xiàn)標準化、系列化和通用化，有利于生產(chǎn)與設計。4、液力傳動：液力傳動是利用液體的動能進行能量傳遞，實現(xiàn)運動與動力的傳遞。常見液力傳動裝置：液力偶合器和液力變矩器。液力偶合器液力變矩器主要由可旋轉的泵輪和渦輪以及固定不動的導輪三個元件組成變矩器之所以能起變矩的作用，是由于結構上比耦合器多了導輪機構，在循環(huán)流動的過程中，固定不動的導輪通過油液給渦輪一個反作用力矩。而這一反作用力矩則隨著從渦輪流出液體的方向的改變而改變大小，從而使渦輪輸出的轉矩不同于泵輪輸入的轉矩5、變速器功用：1、改變汽車的行駛速度和牽引力 傳動比：輸入軸轉速與輸出軸轉速的比值2、改變驅動輪的旋轉方向3、使動力與驅動輪脫離4、驅動其他機構類型：有級變速器和無級變速器。工作原理：利用不同齒數(shù)的齒輪傳動改變輸出軸的轉速，從而改變其輸出扭矩。輸出轉速越低，輸出扭矩越大。6、萬向傳動裝置功用：在軸間夾角和軸的相互位置經(jīng)常發(fā)生變化的轉軸之間繼續(xù)傳遞動力。組成：萬向節(jié)、傳動軸、中間支承。萬向節(jié)中間支承主傳動軸中間傳動軸驅動橋剛性萬向節(jié)的正確安裝及動作演示：7、離合器離合器的功用1）、使發(fā)動機與傳動系平順的結合，保證汽車起步平穩(wěn)；2）、暫時切斷發(fā)動機與傳動系的聯(lián)系，便于變速器的換檔；

3）、限制所傳遞的扭矩，防止傳動系過載。類型：機械式和液力式兩種。離合器的組成由主動部分、從動部分、壓緊裝置和分離機械組成。摩擦片式離合器的工作原理離合器助力裝置離合器踏板分離杠桿分離軸承壓緊彈簧離合器殼壓盤摩擦片離合器分離過程飛輪離合器的工作過程離合器分離過程離合器結合過程二、施工機械傳動機構的組成1、輪胎式機械傳動機構動力傳動路線：內燃機離合器液力偶合器（變矩器）變速器萬向節(jié)驅動橋驅動輪。2、履帶式傳動機構動力傳動路線：內燃機離合器聯(lián)軸器變速器驅動橋驅動輪。第三節(jié)施工機械控制系統(tǒng)構造及工作原理一、制動系統(tǒng)制動系統(tǒng)的作用：按行駛的需要減速或在最短的距離內停車；并使車輛可靠的停放在原地不動。1、機械式制動裝置多采用拉桿—杠桿式操縱機構，制動效果較差，且費力，現(xiàn)在使用較少。2、液壓式制動裝置由車輪制動器（鼓式和鉗式兩種）和制動傳動裝置組成。特點：結構簡單，制動效果好且耐用，操作省力。二、轉向系統(tǒng)轉向系統(tǒng)作用：改變或保持車輛的行駛方向。1、機械式2、液壓式三、工作裝置操作系統(tǒng)液壓式操作系統(tǒng)第四節(jié)行走裝置及傳動特點行走裝置的作用：將車輛連成一個整體，并承受各種作用力矩，緩和振動，保證車輛平順行駛。一、輪式行走裝置組成：由車架、車橋、車輪和懸架四部分組成。二、履帶式行走裝置由機架和履帶總成組成。思考題1、工程機械用柴油機由哪二大機構和四大系統(tǒng)組成？各部分起什么作用？2、在使用皮帶傳動時，有哪些使用注意事項？3、液壓傳動系統(tǒng)由哪幾部分組成？各部分有哪些典型的部件？4、施工機械中的離合器起什么作用？有哪幾種類型？5、施工機械的控制系統(tǒng)由哪幾部分組成？各起什么作用？液壓式轉向系統(tǒng)結構機械轉向器轉向搖臂轉向拉桿轉向節(jié)梯形臂轉向橫拉桿轉向油罐轉向油泵轉向控制閥轉向動力缸機械式轉向系統(tǒng)構造及工作過程液壓式制