工程机械设备教案（共8篇）
[教学内容]
1．控制理论学科的发展概况
2．控制理论的研究对象
3．控制系统的工作原理及基本要求
4．学习目的和学习方法
[教学安排]
安排的教学时数：4学时
[知识点及基本要求]
了解机械控制工程理论的由来和发展，了解其在机械制造领域中的作用。熟悉有关“反馈与反馈控制”的基本概念。学习分析具体控制系统的组成环节，知道系统的被控对象、被控量、扰动量、控制量等，会画工作原理方框图。
[重点和难点]
反馈与反馈控制；
控制系统的概念；
[教学法设计]
应用多媒体课件，开展案例教学。
第二章 控制系统的数学模型
[教学内容]
1．控制系统动态微分方程的建立以及非线性方程的线性化；
2．传递函数的概念及传递函数方块图的简化方法；
3．典型环节的传递函数；
[教学安排]
本章安排的教学时数：6学时
2.1.1 线性系统与非线性系统；2.1.2 线性系统微分方程的列写；2.1.3系统非线性微分方程的线性化。安排2学时。
2.2.1 传递函数的定义；2.2.2传递函数的常见形式；2.3.1控制系统的基本联接方式；2.3.2扰动作用下的闭环控制系统。安排2学时
2.3.3 传递函数方块图的绘制；2.3.4传递函数方块图的变换；2.3.5传递函数方块图的简化。安排2学时。
2.4 典型环节的传递函数。安排2学时。
[知识点及其基本要求]
2.1 控制系统的微分方程
线性系统与非线性系统，以质量-弹簧系统等为例引出线性系统与非线性系统的概念，让学生对概念有明确的理解；
线性系统微分方程的列写，是本次课的重点，通过力学、电学等方面的实例让学生掌握动态系统建模的方法；
系统非线性微分方程的线性化，让学生理解非线性动态微分方程线性化的处理方法。
2.2 传递函数
传递函数的定义，是本次课的重点讲解内容，通过实例让学生理解为什么要引入传递函数表述动态系统；
传递函数的常见形式，让学生了解它的多种表达方式；
控制系统的基本联接方式，主要掌握串联、并联和反馈控制等基本联接方式；
扰动作用下的闭环控制系统。
3.3传递函数方块图的绘制；
传递函数方块图的变换，是学生掌握的重点和难点；
传递函数方块图的简化，通过大量的训练能熟练掌握。
2.4典型环节的传递函数
了解每一个典型环节的传递函数表达的含义，并能熟练掌握传递函数的表达式。
[重点和难点]
传递函数的定义；
传递函数方框图的变换和简化。
[教学法设计]
多种实例分析贯穿本章教学始终，做到举一反三，全面理解和熟练应用。
[应用]
以例子穿插讲解。
[板书设计]
结合多媒体课件，进行教学。
第三章 控制系统的时域分析
[教学内容]
1．时间响应的基本概念及其组成，几种典型的输入信号；
2．一阶系统的时间响应，二阶系统的时间响应；
3．控制系统的动态性能指标；
4．控制系统的稳定性。
[教学安排]
本章安排的教学时数：8学时
3.1.1 时间响应及其组成；3.1.2 典型输入信号；3.2一阶系统的时间响应。
安排2学时。
典型输入信号：单位阶跃信号、单位斜坡信号、单位加速度信号、单位脉冲信号、单位脉冲信号、单位正弦信号；
一阶系统的时间响应介绍一阶系统在单位阶跃信号和单位脉冲信号输入下的响应。
3.3 二阶系统的时间响应。安排2学时
介绍二阶系统的数学模型以及二阶系统在单位阶跃信号和单位脉冲信号输入下的响应。
3.5 控制系统的动态性能指标。安排2学时。
介绍欠阻尼状态下的二阶系统在单位阶跃输入的响应下瞬态响应指标：上升时间、峰值时间、最大超调量、调整时间，并举例求响应的响应指标。
3.6 控制系统的稳定性。安排2学时。
稳定性的基本概念及线性系统稳定的充要条件，Routh（劳斯）稳定判据
[知识点及其基本要求]
3.1 时间响应与典型输入信号
时间响应的概念，以质量-弹簧系统为例介绍时间响应的组成：瞬态响应与稳态响应，为单位反馈系统时，其偏差与误差相等。
选取典型输入信号的基本原则，单位阶跃信号、单位斜坡信号、单位加速度信号、单位脉冲信号、单位脉冲信号、单位正弦信号等典型信号的产生与数学表达式及其拉氏变换；
3.2 一阶系统的时间响应
一阶系统的微分方程及其传递函数，一阶系统的单位阶跃响应及其性能参数，一阶系统的单位脉冲响应。
3.3 二阶系统的时间响应
二阶系统的微分方程及其传递函数，分情况讨论欠阻尼系统、临界阻尼系统、过阻尼系统、零阻尼系统。
二阶系统的单位阶跃响应，讨论二阶系统在不同阻尼情况下的单位阶跃响应。二阶系统在不同阻尼情况下的单位脉冲响应。
3.5 控制系统的动态性能指标
瞬态响应的性能指标，根据欠阻尼状态下的二阶环节对单位阶跃输入的时间响应，性能指标包括上升时间、峰值时间、最大超调量、调整时间。举例进行介绍如何理解与求解这些性能指标。
3.6 控制系统的稳定性
稳定性的基本概念，线性系统稳定的充要条件，判断控制系统稳定性的方法有两大类：直接求解系统特征方程，根据极点分布来判定系统稳定性，另一类是不求解特征方程的间接方法—Routh（劳斯）稳定判据。
[重点和难点]
二阶系统时间响应；
控制系统的动态响应指标。[教学法设计]
时间响应基本概念以及典型输入信号通过直接法给出；
通过实例分析计算控制系统的时间响应以及时间性能指标的计算，Routh（劳斯）稳定判据的计算。
[应用]
以例子穿插讲解。
[板书设计]
结合多媒体课件，进行教学。
第四章 控制系统的频域分析
[教学内容]
（1）频率特性的基本概念
（2）频率特性图示方法（典型环节Nyquist图和Bode图）
（3）频率特性的特征量、最小相位系统
（4）系统稳定性的初步概念、Routh判据
（5）Nyquist稳定性判据和Bode稳定性判据、（6）系统的相对稳定性 [教学安排]
计划学时数：8 学时
（1）频率特性的基本概念，2学时；
（2）频率特性图示方法（典型环节Nyquist图和Bode图），4学时；
（3）频率特性的特征量、最小相位系统，2学时；
（4）系统稳定性的初步概念、Routh判据，2学时；
（5）Nyquist稳定性判据和Bode稳定性判据，4学时；
（6）系统的相对稳定性，2学时；
[知识点及其基本要求]
了解频率特性的定义及求法；熟悉典型环节频率特性的Nyquist图和Bode图；掌握一般系统Nyquist图和Bode图的画法（注意画图步骤和图面标注）；能应用代数判据和几何判据完成系统稳定性的判别；理解系统频域性能指标及其与时域指标的关系；理解什么是相对稳定性，掌握稳定裕量的计算方法。
[重点和难点]
典型环节的Nyquist图和Bode图；
稳定性的几何判据；
稳定裕量的计算
[教学法设计]
通过工程实例引入频率特性的概念；
使用MATLAB仿真案例
[板书设计]
结合多媒体课件，进行教学。
第五章 控制系统的误差分析
[教学内容]
1．控制系统的误差与偏差以及两者之间的对应关系；
2．瞬态过程与稳态过程、瞬态误差与稳态误差、静态误差与动态误差；
3．静态误差和动态误差的计算。
[教学安排]
本章安排的教学时数：6
5．1 误差的概念；5．2 系统的类型。安排2学时。
结合定义强调误差与偏差的不同以及两者的对应关系；
结合定义强调各误差不同、影响因素；
5．3 静态误差；5．4 动态误差。安排2学时。
不同类型系统的静态误差系数、不同输入信号作用下的静态误差；结合实例进行控制系统的静态误差的计算。
系统的动态误差系数计算；结合实例进行控制系统的动态误差的计算。[知识点及其基本要求]
5．1 误差的概念
一、误差与偏差
控制系统的误差是系统的实际输出与期望输出的差；控制系统的偏差是系统的输入信号与反馈信号的差。两者定义是不同的，但是它们都是表示控制系统精度的量，都反映控制系统的稳态性能，并且它们之间具有确定的对应关系。控制系统为单位反馈系统时，其偏差与误差相等。
二、瞬态过程与瞬态误差
瞬态过程反映控制系统的动态响应性能，主要体现在系统对输入信号的响应速度和系统的稳定性这两个方面；对于稳定的系统，实际上瞬态误差在时间大于调整时间后可以认为基本衰减为零。
控制系统的误差主要是稳态误差。
三、稳态过程与稳态误差
稳态过程反映控制系统的稳态响应性能，它主要表现在系统跟踪输入信号的准确度或抑制干扰信号的能力上；稳态误差是评价控制系统稳态性能的主要指标，是随时间变化的量，与系统及其输入信号的特性有关。它分为静态误差和动态误差两类。
四、静态误差和动态误差
静态误差是系统稳态误差的极限值，其大小取决于系统静态误差系数；动态误差是控制系统稳态误差的过程量，反映稳态误差的变化规律，其大小取决于系统的动态误差系数和输入信号及其各阶导数。
5．2 系统的类型
静态误差为零的系统是无差系统，系统是有差系统还是无差系统取决于系统的类型和输入信号的形式。
5．3 静态误差
一、不同类型系统的静态误差系数
二、不同输入信号作用下的静态误差
三、结合实例进行控制系统的静态误差的计算。
5．4 动态误差
一、系统的动态误差系数计算
二、结合实例进行控制系统的动态误差的计算。
[重点和难点]
系统的动态误差系数计算；
控制系统的动态误差的计算。
[教学法设计]
采用对比分析各定义的异同，逐步引出静态误差、动态误差；
通过实例分析计算控制系统的静态误差、动态误差。
[应用]
例1：已知系统1和系统2的开环传递函数分别为
试计算其静态误差系数和动态误差系数。
例2：对于上例，试计算当控制输入信号分别为
时的静态误差和动态误差。
[板书设计]
结合多媒体课件，进行教学。第六章 控制系统的综合与校正
[教学安排]：
教学时数 6；
教学手段：多媒体教学与仿真试验；
教辅工具：仿真软件MATLAB与MULTISIM；
教学法：形象比喻、设疑、思考、启发、仿真演示与结论；
[知识点及其基本要求]
滞后与超前的含义；
滞后容易理解，但系统为什么能做到超前（因为系统信号是有规律的）；
系统为什么不稳定，不稳定的实质是什么：系统反映过慢，对高频不能做出及时响应。
系统要稳定，有两种情况，（1）系统反映很快，在高频时，幅值与相位误差均很小；（2）系统反映较慢，在高频时，幅值与相位误差均很大，既对高频不敏感。比喻：大雪天不摔跤的两种人：反映快或反映慢走路很小心的人。
然后搞清楚校正的实质是什么？
举例说明超前顺馈校正提高稳定性与响应快速性的方法。
[重点和难点]
掌握系统不稳定的实质；
校正的实质。
[教学法设计]
一、用matlab仿真：（1）相位差超过180度，而幅值仍然大于1的系统；（2）观察这种情况下的反馈系统稳定性；分析原因，提出解决方案，同时理解校正的概念；
用电路仿真，学生观察信号的超前与滞后，并理论计算超前角与滞后角，与仿真结果相比较；
二、设计PID校正，并分析输入与输出的关系；
用电路仿真，观察输入与输出的情况，比对学生的思考。
[应用]
关键词：工程,机械设备,高铁,维修,管理
0 引言
机械设备已成为现代社会建设和生活中重要的生产力, 要保证机械设备得到良好的应用, 机械设备管理工作必须做好。目前, 我国各企业都在机械设备管理上加大了力度, 现代机械设备正在朝着精密化、大型化、电气化、高速化、自动化等方向发展, 先进的管理方法、管理模式逐步进入中国企业。设备维修按不同的维修内容和工作量分为日常维护保养、小修、中修 (项修) 和大修, 即周期性维修。铁路施工企业机械设备资产已占企业全部固定资产的相当一部分, 主要取决于单位维修人员技术水平及设施的配置情况, 按承修对象又分为内部维修和委外维修。
1 机械设备的维修方式
1.1 周期性维修
这是一种预防维修方式, 即通常所说的小、中、大修, 在以往采用较多, 但企业在进行设备周期性维修时, 没有根据设备本身磨损规律做必要的调整, 往往局限于生搬硬套行业的条文性规定, 所以制定的修理计划未能较好地结合生产实际和设备实际。因此, 周期性维修属于一种被动的、计划性的维修方式, 只适用于那些已掌握磨损规律的部分设备。
1.2 设备的事后维修
事后维修是在设备的精度、性能低于基本标准时, 或设备出现故障后实施的非计划性修理。这种维修方式能够大大缩短设备停机时间, 提高设备的利用率。但是设备故障出现以后, 不仅维修起来相当困难, 延误正常施工进度, 而且如果工地位置偏远, 或是连续运行的设备, 还必须考虑维修成本。
事后维修, 一般只检查维修出现故障的零部件, 并不是全面检修整个设备。因此, 常忽略故障隐患, 检修后设备故障还是屡有发生。
大部分施工单位都采取事后维修的方式进行设备维护。对于施工单位来说, 这种维修方式比较被动, 仅适用于结构简单、利用率低、故障问题简单便于维修、几乎不影响正常施工的机具设备。
1.3 设备的状态维修
状态维修是一种以设备实际技术状态为基础的预防性维修方式。该维修方式主要按照机具设备的定期检查、日常巡回检查、状态监测和诊断等提供设备状态变化资料, 运用各种检测手段和人的感官能力, 提前做好备件和有关的准备工作, 及时发现设备故障的特征和预兆, 减少突发性故障, 根据工程进度确定维修时间, 确保设备状态满足使用要求。
由于该方法是在适当的时间针对设备整体使用状态进行检查和维修, 能有效避免突发性故障的发生, 使设备保持良好的使用状态, 不会对设备运行产生较大的影响, 同时大大降低了检修的工作量和检修费用。
与周期性维修、事后维修相比, 状态维修完全是以主动积极的工作方式来应对设备故障和各类问题。这种维修方式适用于精度高、配件供应困难、但是利用率高却容易被故障问题影响正常生产的大型设备的维护和检修。
不同的设备维修方式都有不同的特点和适用范围。施工单位在开展工程建设的过程中, 应结合项目建设特点和机具设备故障类型, 以及进度要求, 选用合理的维修方式, 并预先做足准备工作;应采取主动的状态维修, 准确定位故障隐患, 尽量压缩使设备停机时间, 减少由此产生的经济损失, 提高综合效益, 充分发挥设备效能, 创造更大的经济效益。
2 以高铁箱梁预制场机械设备的维修管理为例加以说明
2.1 箱梁预制场机械设备实用特点
2.1.1 机械设备转移频繁
一般铁路企业的机械设备为固定资产, 而每个箱梁预制场的施工工期不同, 长的能持续几年, 短的只有一年半载, 施工项目性质不同、工期长短不一, 机械设备在一个工程项目结束后必须转移到另一个项目, 这样就造成比较频繁的设备转移, 也相应的增加了成本费用。
2.1.2 机械设备利用率波动大
在箱梁预制场属于工厂化施工, 由于受到工期及与之衔接工程的影响, 高峰期和低谷期在施工过程中必然存在, 为了赶工期, 在施工高峰期容易造成拼设备、拼人员的现象, 使机械设备没有维修保养的时间, 设备在低谷时期的闲置时间过长, 管理很容易受到忽视。
2.2 机械设备维修保养
由于传统观念的束缚, 设备轻保养, 对设备只注重使用。现场施工时, 工程人员过于重视施工进度, 而忽略了设备养护工作。出于对工期进度和施工任务的考量, 加之对机具设备养护的认识不到位, 多数情况下, 操作人员不太重视或是没有足够的时间对设备进行养护。大多数机具设备都处于“亚健康”工作状态, 待到故障发生后再维修为时已晚。这无形中提高了设备的修理成本, 且浪费了大量时间。
建立一支高素质的设备维修队伍, 加强维修人才的培养。随着科技的进步和施工单位装备水平的提升, 机、电、液一体化设备将成为工程建设的“主力军”, 传统的维修方式以及根据经验判别故障部位的检修方式也将逐渐淡出人们的视野, 我们应该加强人员培训, 组织一批高素质的人才队伍, 借助科学检测仪准确判别故障部位和故障类型, 提高设备完好率, 确保施工生产的顺利进行, 为企业及时提供所需的机械设备。
在维护和保养过程中应特别注意以下几点内容: (1) 根据施工设计要求选择符合工程施工特点的机具设备。 (2) 做足准备工作, 尽量避免在生产过程中进行设备维修。 (3) 聘用专业维修人员。 (4) 按规操作。 (5) 保证备件供应, 根据设备运行状态提前预测备件的型号和规格, 以便及时应对突发状况。 (6) 将责、权、利有机结合, 按照维修管理制度加强人员管理。只有考虑到每个环节, 统筹规划, 结合现场施工条件, 定期进行设备的维护和保养, 以便延长机具的服务年限, 减少维修频次, 进而节省维修费用, 提高经济效益。
2.3 机械设备性能
一台好的机械设备的基本流程:机械设备的调研、设计、加工、装配、调试磨合、使用、保养维修、报废。一般在箱梁预制场只有调试磨合、使用和保养维修过程。
2.4 机械设备管理
机械设备的好坏, 在箱梁预制场中对于一个项目施工质量和进度影响是特别大, 特别是大型关键设备, 如运提梁机、龙门吊、布料机、混凝土搅拌站等如有问题会直接使一个箱梁预制场无法施工。为了保证箱梁生产的顺利进行, 必须从以下几点进行突破, 才能真正管理好一个箱梁预制场的机械设备。
2.4.1 箱梁预制场机械设备人员管理
人员管理在机械设备管理过程中的主要体现, 是完善岗位责任制和工作情况监督考评制度。包括机械设备的使用、维修、安全等方面教育, 在机械设备操作人员上岗前要经过专业操作培训教育, 考核合格后方能上岗操作, 这样才能使设备的管理真正落实到个人。制定详细的考评程序、奖惩办法, 以便进行月度或季度设备考核, 并将考评内容与操作手填写的日常维护记录、机械设备运转记录、车容车貌、工作态度等方面结合, 促进操作手争学技术的好风气。在每次检查中发现的问题, 机械设备管理部门应限期整改, 及时以整改通知单的形式, 传达到操作手或维修人员, 并到现场监督完成或整改后的验收。大型重要的机械设备, 由于它的科技含量较高, 应选择一些高素质的人员操作, 尽量避免不必要的人员替换, 更好的发挥机械设备的潜能和优势, 以利于机械设备操作管理的连续性。因此机械设备的使用寿命直接受到人员管理的影响。
2.4.2 特种设备管理
箱梁预制厂的必备机械设备是特种设备, 在生产过程中, 由于特种设备是属于危险性较大的设备, 比一般性生产机械设备具有更大的潜在危险性, 易发生事故造成机械设备损坏, 以及操作者本人或他人的伤害, 必须制定一套健全设备管理制度, 以保证其正常运行, 适合箱梁预制厂管理标准化。操作手在实际工作中必须每天认真填写日常维护记录和设备运转记录。设备在使用过程中的工作小时、维护、小修项目和故障情况通过记录就可以充分的得到了解, 可以知道机械设备周或月度费用消耗情况。管理部门可以根据设备运转记录、日常维护记录再结合设备管理人员的定期检查、巡视情况, 并根据实际情况, 参照设备使用维护说明书的技术要求, 编制下个月度的维护保养计划及费用支配, 安排修理作业。可以提前实现特种设备的超前预防、及时纠正, 以避免机械设备事故的发生, 保障安全生产和生命安全。
2.4.3 机械设备配件管理
根据现场操作手及平时设备巡检情况, 机械设备部门进行分析和总结, 经过项目领导批准, 对机械设备的易损件和有损坏前兆的配件进行采购。进行设备配件的验收后, 采购来的设备配件方可入库, 应对入库后的配件及时分类建账, 并按配件仓库管理制度妥善保管, 应按规定对上货架的配件保持清洁, 摆放整齐, 防止锈蚀。在配件领发时, 对损坏的配件可以以旧换新。应坚持“保障供应, 合理储备”配件管理原则, 配件储量在日常情况下应控制在机械设备原值的3%以下, 避免产生大量积压, 配件应在工程结束时控制在零, 如有积压应装箱转到下一工地。
2.5 机械设备报废管理
根据机械设备报废的一般标准, 只要符合以下任何一条, 箱梁预制场的机械设备应做报废处理。
(1) 技术性能落后, 效率低, 耗能高, 无改造价值; (2) 修理费用过高, 在经济上不如更换新机合算;或基础件已损坏, 磨损严重, 再进行大修不能达到使用和安全要求; (3) 已达到机械的使用年限, 并丧失使用价值; (4) 属于淘汰机型, 又无配件来源; (5) 危害人身安全健康, 严重污染环境, 进行改造不经济; (6) 造成事故, 无法修理的机械设备。
3 结论
施工企业机械设备的维护与使用是一项综合性的管理工作, 机械设备维修管理水平的好坏, 关系到施工操作安全性及工程承包信誉度, 它会直接影响到企业的经济效益和竞争力。设备管理者、操作人员和后期检修人员应该明确各自的权责范围, 严把好管、用、养、修关, 做好记录, 夯实管理基础;有人监督, 有人操作, 专管与群管相结合, 奖惩分明, 并注重强化机械操作手的安全意识, 使用、维护、保养严格按规程办事, 提高业务素质和技术水平。不断提高采用先进方法的设备管理能力, 合理监控与协调, 切实加强机械设备的维修和有效管理, 使设备发挥良好的效能, 为企业创造出更多的效益。
参考文献
[1]方海.加强工程机械维修的建议与对策[J].科技资讯, 2008 (2) .
[2]王薇.机械设备维修写管理[M].北京:清华大学出版社, 2009.
一、前言
现代工程机械结构复杂，自动化程度高，生产效率倍增，但价格昂贵，应用和维护成本高，一旦出现故障，造成生产与维修的经济损失也比较严重。因此，合理运用、科学管理、长期稳定的保持机械良好的技术性能状态，保持高效率低成本运行，对企业的管理、运营、施工进度、成本控制和经济效益有十分重要的意义。工程机械的科学管理和维修养护是其发挥良好效率的保障。工程机械运用频率高，运转时间长，机械施工环境条件恶劣复杂，对工程机械各项性能提出更高的要求。但目前车辆管理、养护、维修的理论、模式和技术，仍沿用八十年代的传统方式，无法适应全寿命健康运用的要求。
二、机械设备健康学简介
机械设备健康学是医学科学、仿生科学与设备维修科学、表面工程科学交叉的新兴学科，主要具有如下特点：
（一）以系统论、信息论、控制论、健康论为基础理论；
（二）以 “预防性动态健康管理和动态养护维修”为主要特征；实现机械设备可靠性的人—机结合的双向健康控制。
（三）以“全寿命健康” 为目标，对机械设备的技术状态和健康运用实施全程监控。
（四）以建立“自养护、自修复、自补偿、自适应”的仿生学机能为基础，部分取代人工保养维修，促进机械设备管理与维修模式的变革。
（五）以提高企业经济效益为中心，追求经济、技术、管理的最优化，积极推进机械设备的管理、应用、维修的科技进步，不断降低并有效控制机械设备的寿命周期费用，提高综合效率。
三、机械设备健康学组成
机械设备健康学包括三个组成部分：机械设备健康理论、机械设备健康监控、机械设备动态养护维修。
（一）机械设备健康理论。
机械设备健康理论，着眼于微观和介观的动态变化和损伤过程控制，研究机械损伤的动态演变过程，特点规律；研究事前预防、过程监控、动态养护维修和机械设备的健康保健制度等，即研究如何使机械设备保持健康运用，不出或少出故障，减免停机解体维修。其特点是全寿命持续性保持健康和最合理的成本消耗。
（二）机械设备健康监测。
机械设备零部件的失效、各系统配合平衡的紊乱、技术工况的下降是一个由量变到质变的过程，这个过程一定会以状态参量的变化表现出来。健康学监测要求尽可能地追踪状态参数的变化，特别是“亚健康状态”的变化动向，增加监测的频度和内容。因此，发展机械设备检测技术和仪器设备是提高监控水平，保障健康运用的必要手段；最终实现管理上“制度化”，检测指标上“标准化”，检测技术上的“智能化”发展目标。
（三）机械设备动态养护维修。
动态养护维修以保持机械工作内环境的稳定，减少停机检修，减免解体维修为目标，通过为机械设备建立“自养护、自修复、自补偿、自适应”的仿生学机能，形成损伤与修复的动态平衡，始终保持机械设备动态健康和低成本运用。主要利用机械设备运行时特有的机械、物理、化学等条件，直接针对机件损伤的规律和特点，依据动态监测参数的分析诊断，辨证选择和实施预防—保健—康复的养护维修方案。并且根据机械设备不同的技术状态，不同的运用阶段，不同的损伤特点，有针对性地选择运用。动态养护维修技术，包括动态的原位性修复、清洗、改质强化、改性、复弹等多种动态表面工程技术，目前在发动机、变速箱、压缩机、液压系统、轴承等各机械总成中广泛应用。
四、加强工程机械设备健康管理的意义
（一）保障工程机械设备的健康率、利用率，提高运营效率。
健康管理与动态养护维修是工程机械设备持续健康运用的有效保障方法，在机械养护中，建立并保持其“自养护、自修复、自适应机能”，就能够实现工程机械设备的高健康率、高利用率，低故障率、低维修率，从而保证生产效率。
（二）保障良好使用性能，减少停机减修误工损失。
对于需要停车检修的工程机械设备，动态养护维修可以使其自动恢复和保持良好的使用性能，减免停机解体修理。
（三）保障延长工程机械设备的使用寿命和服役期，保值增值，减少更新。
〖提示启发，引出新课〗
起重机械是用来对物料作其中、运输、走光些和安装等作业的机械设备
〖新课内容〗
第一章 起重机械 1．1 概述
1.1.1起重机械的种类
起重机械按其结构特点的不同，分为轻小型起重机械、桥架型起重机械和臂架式起重机械。
1.1.2 起重机械的主要参数
起重机械的主要参数有起重量、起升高度、跨度、幅度、各机构的工作速度及起重机械的工资级别，此外，还有最大轮压和外形尺寸等。
1.1.2.1起重量
是起重机在各种工况下安全作业所允许吊起的最大货物的质量称为额定起重量，简称起重量，用Q表示，单位为kg或t.起重量不包括吊钩的质量，但对于可分吊具，如抓斗、夹钳、电磁盘等则必须计算其质量。表1-1 1.1.2.2 跨度
起重机运行轨道轴线之间的水平距离称为跨度，以L表示，单位m。表1-2 1.1.2.3幅度 对于臂架型起重机来说，幅度是起重机旋转至取物装置中心线之间的距离。用R表示，单位m。对于小型机械幅度通常不变的。1.1.2.4起升高度
起升高度是起重机取物装置上下极限位置之间的距离。用H表示，单位m。
1.1.2.5工作速度
起重机各种机构工作速度v根据工作需要而定。1.1.2.6起重机的工作级别
起重机的工作级别是表征起重机的工作繁重程度的参数。按照其利用等级和载荷状态分别进行分级。起重机的工作级别分A1~A8, 起重机机构的工作级别分M1~M8八级。利用等级分十级U0~U9。
〖作业布置〗
看书
〖后记〗
本次课内容较多较杂，只需讲清主要内容即可。
第 2 次课
〖提示启发，引出新课〗
起重机的主要零部件
〖新课内容〗1.2-1起重机的主要零部件
1.2.1钢丝绳
由于钢丝绳具有强度高、重量轻、扰性好、极少骤然断裂等优点，所以成为起重机的主要扰性零件，用于起重机的各个机构和困扎物品。1.2.1.1钢丝绳的结构
点接触钢丝绳 线接触钢丝绳 面接触钢丝绳 种类：
1、根据钢丝绳呢捻绕次数分类
(1)单绳：由钢丝一次绕成的绳。刚性大、做不运动的拉索、桅索。(2)双层绕绳：先由钢丝捻成股，再将个股捻成绳。绕行和耐磨性适中，故在起重机械中应用广泛。
2、按钢丝绳绕制方向分类
（1）同向捻：由钢丝捻成的股和由股捻成的绳的方向相同。（2）交互捻：由钢丝捻成的股和由股捻成的绳的方向相反。1.2.1.2 钢丝绳的选择计算
首先根据钢丝绳的使用情况（如一般、高温、弯曲、扭转、多层卷绕、耐磨等）确定型式优先选用线接触绳，在腐蚀性较强的场合选用镀锌钢丝绳，然后再决定钢丝绳的直径。（1）安全系数法
S破≥nSmax(2)最大工作拉力法 d=c√s 表1-13 选择C和安全系数
钢丝绳最大拉力估算
Smax≈10d2 1.2.1.3 钢丝绳的报废标准
一个捻距内短丝10%（交互捻绳）时报废，当外层钢丝绳磨损或腐蚀量达钢丝绳直径的40%时，报废。1.2.2 滑轮与滑轮组 1.2.2.1 滑轮 导向滑轮 滑轮组
材料：铸铁、铸钢、铝合金等。较大的滑轮采用焊接，一般采用铸造，或冲压成型。滑轮的名义直径 D
D≥(h-1)d 1.2.2.3 滑轮组
由若干个定滑轮和动滑轮组成。滑轮组由省力滑轮组和增速滑轮组两种形式。
滑轮组分为单恋和双联 倍率m m=PQ/S0=Vs/v 对于双联 m=PQ/2S0 钢丝绳实际拉力Smax Smax=S0∕η 单联
max=
组
S PQ/mη组
双联 Smax= PQ/2mη组
〖课堂小结〗
1、钢丝绳的结构
2、钢丝绳的选择计算
3、滑轮与滑轮组
4、钢丝绳实际拉力Smax
〖作业布置〗
P62、1、2
〖后记〗
本次课内容较多较杂，只需讲清主要内容即可。
第 3 次课
〖提示启发 引出新课〗
本节讲解 卷筒、取物装置.〖新课内容〗
1.2.3 卷筒
1.2.3 卷筒
卷筒是用以收放和储存钢丝绳，把圆周运动转换成所需的直线运动。卷筒有单层和多层之分。单层卷筒又分单联合双联两种形式。
一般大多数起重机多采用单层卷筒，单层卷筒表面通常切有螺旋槽。有标准槽和深槽之分，卷筒材料：一般采用灰口铸铁在铸造。名义直径D:
D=(h-1)d 卷筒长度L: 单联卷筒 L=LO+5t=(Hih/π
D+Z0+5)t
双联卷筒 L=LO+5t=2(Hih/πD+Z0+4)t+L1
1.2.4 取物装置 1.2.4.1 吊钩 吊钩又单钩双钩两种。
又单钩制造和使用方便，适用于较小起重量；双钩结构合理，自重较轻，适用于起重量较大的情况。材料：多采用低碳钢。
按制造方法可以分为锻造吊钩（适用于中小起重量），也可以采用多片 钢板铆合而成片式吊钩（适用于大起重量）。
吊钩组：是吊钩与滑轮组中动滑轮的组合体。吊钩组又长型和短型两种。1.2.4.2 夹钳
夹钳是用来吊装成件物品的取物装置，它一般是作为辅助装置悬挂在吊钩上工作。
链条拉力：S=PQ/2cosa 夹持物品的条件：F≤μ
N N≥PQ/2μ
1.2.4.3 抓斗
抓斗是一种自动的取物装置，主要用来装卸大量的散粒物料。根据抓斗的开闭方式不同，抓斗有单绳抓斗、双绳抓斗，最常用的是双绳抓斗。结构和工作原理如图示 1.2.4.4 电磁盘
电磁盘是一种自动取物装置，用来搬运磁性物料。温度>2000时磁力下降，温度>7000不能吸引。
〖作业布置〗
看书
〖后记〗
1、卷筒的计算。
2、滑轮组的计算
3.各种取物装置的结构和工作原理。
第 4 次课
〖提示启发 引出新课〗
各种取物装置的结构及工作原理 〖新课内容〗
1.2.5 制动器
起重机械是一种周期性间歇动作的机械，齐工作特点是经常起动和制动，因此，在起重机械中广泛应用了各种类型的制动器。1.2.5.1 块式制动器
块式制动器主要由制动轮、制动瓦块、制动臂、上砸弹簧和松砸器等组成。
A、短行程电磁铁块式制动器 图1-18 B、长行程电磁铁块式制动器 图1-19 C、电力液压推干块式制动器 图1-20 常见块式制动器的特点见表1-18所示 1.2.5.2 带式制动器
带式制动器的制动力矩是靠抱在制动轮外表面固定不动的扰性带与制动轮之间的摩擦而产生的。
优点：由于包角大，因而制动力矩较大，对于同样制动力矩可以采用较小的制动轮，可以是、使起重机的机构布置得更紧凑。缺点：使制动轮产生较大的弯矩。1.2.5.3 盘式制动器 盘式制动器是利用转动盘与固定盘之间的摩擦力来制动的。如图1-23所示 1.2.5 车轮与导轨
利用钢制车轮在专门铺设的轨道上运行，这种方式由于负荷能力大，运行阻力小，制造和维护费用少，因而成为起重机的主要运行方式。1.2.6.1 车轮
有圆柱型的、集中驱动采用。
圆锥形的1：10锥度，以便消除两边驱动轮直径不同而产生的歪斜运行。为了防止脱轨，车轮备有轮缘（图1-24）。通常轮缘带有1：5的斜度，轮缘高度15~25mm,轮缘厚度20~25mm。
为了补偿轨距误差，对于双轮缘B=b+(20~30)(mm);对于圆锥车轮 B=b+(30~40)(mm)。在轨道两侧设置水平导向轮，才可以采用无轮缘车轮。
车轮多采用铸钢制造，负荷大的车轮用合金铸钢制造。例如轮压小于50kN，运行速度小于30m/min时，可以采用出贴车轮。
车轮的大小谁轮压变化而变，轮压大、车轮直径就大；反之小。均衡装置 如图1-26所示 1.2.6.2 轨道
轨道是来承受起重机车轮传来的集中压力，并引导车轮运行。轨道的型式如图1-27所示，〖课堂小结〗
制动器的工作原理 车轮和轨道的结构型式
〖作业布置〗
P62 6 〖后记〗
让学生学会对制动器的工作原理有一定的了解认识。
第 5 次课
〖提示启发，引出新课〗
块制动器的工作原理。
〖新课内容〗
1.3绞车与葫芦
绞车与葫芦都属于轻小型起重机，它们可以作独立升降物品的机械适用；也可以与其它机械一起组成各种形式的、比较复杂的起重设备。
1.3.1电动绞车
电动绞车又称卷扬机。通常固定在建筑物或钢结构的构件上，用卷筒和钢丝绳牵引负荷。
通用电动绞车的牵引力不太大，一般为3000-30000N，卷筒容绳量大、最多可达5层。
1.3.2电动葫芦
电动葫芦： 是一种固定在高处，直接用于垂直起吊物品的电动绞车。1.3.2.1电动葫芦的构造及工作原理
电动葫芦电动机采用三相鼠笼式锥形转子电动机，电动机控制常采用地面控制。
1.3.2.2 电动葫芦的主要参数
CD和CD1型电动葫芦的起重量为1.5、1、2、3、5、10t；起升高度为6-30m;正常起升速度8m/min。1.3.2.3 电动葫芦的适用和维护
一般用途的电动葫芦的工作环境温度喜爱-200~+400C.湿度大于85%的场合工作。
电动葫芦的使用注意的事项
1、不超载使用。
2、应按规定保证各润滑部位有做够的润滑油。
3、不宜将重物长时间悬在空中，以防止永久性变形。
4、电动葫芦在工作种发现制动后重物下滑量较大，就需要对制动器进行调整。
〖作业布置〗
看书
〖后记〗
本次课内容较多较杂，只需讲清主要内容即可。
第 6 次课
〖提示启发，引出新课〗
绞车与葫芦的结构维护与保养
〖新课内容〗
1.4桥式起重机
桥式起重机就是一种用途很广的起重机械，适用于所有工业部门的车间内部或料场仓库，特别是机械制造工业和冶金工业种得到更广泛的应用。
1.4.1 桥式起重机的类型和主要参数 1.4.1.1 电动单梁桥式起重机
这种起重机有两种操作方式，即地面上用的，另一种是在桥架一侧的司机室。
电动单梁桥式起重机是与电动葫芦配套使用的，所以它的起重量取决与电动葫芦配的规格，一般为0.5~10t，跨度为5~17m。1.4.1.2电动双梁桥式起重机在5~500t之间。目前我国生产的电动双梁桥式起重机的起重量在5~250t，它分属两个系列产品。1.4.2 起重小车
起重小车是桥式起重机一个重要组成部分。1.4.2.1 起升机构
有主副两套起升机构，所用的滑轮组倍率不同和制动器的形式不同外，两者的配置方式完全一样的。1.4.2.2 小车的行走机构
小车的4个轮子固定在小车架上，有两个主动轮和两个从动轮，今年来小车行走机构的车轮已经改用单缘轮，轮缘放在轨道外侧。1.4.3 小车架
由于小车架要承担全部起重量和各机构的自重，所以要求车架有做够的强度和刚度，同时要求尽可能的减轻重量。
〖课堂小结〗
1、桥式起重机的种类
2、参数
〖作业布置〗
P62 7 〖后记〗
本次课内容较多较杂，只需讲清主要内容即可。
第 7 次课
〖提示启发，引出新课〗
绞车与葫芦都属于轻小型起重机械机械。
〖新课内容〗
1.4.4 桥架的运行机构
与起重小车的运行一样。都是由电动机、制动器、减速器以及车轮组组成。
驱动形式可分为集中驱动和分散驱动两类。今年来采用一种“四合一”驱动机构。采用锥形转子鼠笼电动机；适用与轻小型的桥式起重机中。
1.4.5起重机的运行啃道
啃道现象：车轮与轨道侧面产生严重的挤压摩擦。严重的啃道，使车轮与轨道剧烈磨损，缩短寿命、并且大大增加了运行阻力，增加了电机的负荷和电能的消耗，使起重机运行不平稳，并有响声，影响起重机的正常工作。甚至起重机有可能开不动车，或发生脱轨危险。造成啃道现象的原因：
1、车轮安装不正。
2、车轮直径不等。
3、轨道安装不正。
4、轨面有油、氺和冰霜。
5、分别驱动两套传动机构不同步，使车体走斜而啃道。
1.4.6桥式起重机的安全操作与维护
一、桥式起重机的安全操作
1、起重机应有司机操开车。
2、每日开车前，必须检查所有的机械、电器设备是否良好，操作系统 是否灵活。
3、禁止超负荷适用，禁止倾斜吊运物品。
4、做好交接班工作。
5、起重机工作完后，开到指定地点，将所有的控制手柄回到零位。
二、桥式起重机的维护和保养
1、起重机的润滑。
2、检查钢丝绳的断裂情况。
3、取物装置必须定期检查。
4、对滑轮组、主要检查绳槽的磨损情况。
5、齿轮联轴器，每年必须检查一次，只要是润滑。
6、对于车轮，要定期检查对轮缘和踏面进行检查。
7、对制动器的检查，每班应当检查一次。
8、经常检查限位开关是否起作用。
9、对于金属结构，要检查有无裂纹。
〖作业布置〗
看书
P63 8
〖后记〗
本次课内容较多较杂，只需讲清主要内容即可。
第 8 次课
〖提示启发，引出新课〗
桥式起重机的维护与保养
〖新课内容〗1.5 龙门起重机与装拆桥
龙门起重机就是带腿的桥式起重机。龙门起重机应用广泛，在露天仓库、料场、车站、码头等场所来装卸或吊运物品。
1.5.1龙门起重机的种类和构造
龙门起重机有双梁和单梁之分。1.5.1.1双梁龙门起重机
双梁龙门起重机是传统形式，其双梁门架金属结构有箱型结构和桁架结构两种。
1.5.1.2单梁龙门起重机
单梁龙门起重机是今年来发展起来的一种新型门起重机。
1.5.2龙门起重机的主要参数
大车运行速度<60m/min。单梁龙门起重机起重系列5~50t，跨度系列18~35 m；双梁龙门起重机起重量为20~320t，跨度18~40m，最常见的起重量是5~50t。跨度在35m 以下，龙门起重机的悬臂长度通常为4.5m~8m,起升高度8~16m。
1.5.3 装拆桥
装卸桥的构造与龙门起重机有些类似，但由于用途不同，其结构与参数都有若干差异。
不管是龙门起重机还是装卸桥支腿下方都安装有防风装置——夹轨器。〖课堂小结〗
1、龙门起重机结构
2、装卸桥结构
3、参数
〖作业布置〗
〖后记〗
本次课内容较多较杂，只需讲清主要内容即可。
第 9 次课
〖提示启发 引出新课〗
本节讲解 臂架型起重机.〖新课内容〗
1.6 臂架型起重机
臂架型起重机是与桥架型起重机工作方式完全不同的一类起重机，应用十分广泛。它在货物提升之后，利用臂架的旋转使货物水平方向移动，所以又称为旋转起重机。1.6.1臂架型起重机的类型和构造
臂架型起重机可分为固定式和移动式两种。1.6.1.1固定式旋转起重机
优点：构造简单、制造方便、成本低廉，通常设在某处工艺旁边，可以为某生产工序或专门的工艺设备服务。固定式旋转起重机主要有：
1、固定转柱式旋转起重机
2、定幅定柱式起重机
3、转盘式旋转起重机 1.6.1.2流动式旋转起重机
是把固定式旋转起重机固定在运行的车体上组成的。流动式旋转起重机主要有：
1、门座起重机 ；
2、塔式起重机；
3、轮胎起重机和汽车起重机及履带起重机；
4、浮式起重机.1.6.2回转机构 使起重机旋转部分相对于非旋转部分实现回转运动的装置称为回转机构。
由原动机、联轴器、减速器和最后一级大齿轮传动等部分组成。
1.6.3变幅机构
变幅机构：用来改变幅度的机构。
根据变幅方法不同，有运行小车式、摆动臂架式、伸缩臂式三种。
〖作业布置〗
看书
〖后记〗
1、旋转机构的种类、结构和工作原理。
2、变幅机构的种类、工作原理
第 10 次课
〖提示启发 引出新课〗
旋转机构、变幅机构结构及工作原理 〖新课内容〗 运输机械
运输机械的种类很多，这里只介绍连续运输机械。连续运输机械的优点：生产率高、设备简单、操作方便。
2.1 概述
2.1.1 连续运输机械的分类
第一类：具有扰性牵引机构的连续运输机械。
1.带式运输机2.板式运输机3.刮板式运输机4.悬挂式运输机 5.斗式提升机6.架空索道7.行车式运输机8.自动扶梯 第二类：没有性牵引机构的连续运输机械。
1.螺旋运输机 2.滚柱运输机 3.辊子运输机 4.振动运输机 5.气力运输机。
有扰性牵引机构的连续运输机械的特点是，将运送的物料置于牵引构件上或工作构件内，利用牵引构件的连续输送运动使物料向一定方向运送，扰性件被做成封闭的。2.1.2 连续运输机械的主要参数 1.生产率Q 单位t/h或mm
3/h 2.运输速度v 单位 m/s 3.运输路线几何见图，包括长度L、高度H、倾斜角β。4.被运送物料的特性和名称。5.工作类型 2.1.3 连续运输机的生产率（1）质量生产率
Q3600qv3.6qv
（2-2）
1000Q3600Av
（2-3）
（2）脉冲物料流
qi
（2-4）aiQ3.6
(2-5)a(3)成件物品
qM
（2-6）aM
（2-7）aq3.6由上列公式可知，在运送散料时，物料堆积的断面面积越大，或工作构件的容积越大及工作速度越高，则生产率越高。对于成件物品，生产率随物品质量增加或工作速度增高而加大；也随物品间距减小而增大。
〖课堂小结〗
带式输送机的分类 生产率的计算
〖作业布置〗
P79 1、2 〖后记〗
让学生学会对带式输送机的种类的工作原理有一定的了解认识
第 11 次课
〖提示启发，引出新课〗
连续运输机械的分类
〖新课内容〗
2.2带式运输机械
带式运输机械是应用最广泛的一种具有扰性牵引构件的连续运输机。
2.2.1通用带式运输机的总体构造及工作原理
2.2.2带式运输机主要零部件
2.2.2.1 输送带
输送带在带式运输机中，既是承载构件又是牵引构件，所以要求输送带强度高，延伸率小，扰性好，耐磨和抗腐蚀性强等。2.2.2.2 驱动装置
一般由一个或几个驱动滚筒、减速器、联轴器等组成。2.2.2.3托辊
托辊是用于支承输送带和输送带上所承载的物料，使输送带稳定的运行。
2.2.2.4张紧装置
张紧装置的作用是保证输送带具有一定的张力，使输送带和驱动滚筒间产生必须的摩擦力，并限制输送带在托辊间的垂度。2.2.2.5制动装置
为了防止倾斜输送机停车时发生倒转，可装设制动装置。
（1）带式逆止器（2）滚柱逆止器 2.2.2.6清扫器
用于清扫粘附在运输带上的物料。
2.2.3输送带宽度的确定
输送带宽度取决于运输机的速度和生产效率。
Q=3600vAρ B=0.8B(m)
〖作业布置〗
看书
〖后记〗
本次课内容较多较杂，只需讲清主要内容即可。
第 12 次课
〖提示启发，引出新课〗
带式运输机主要零部件
〖新课内容〗
2.3斗式提升机
式提升机应用于在垂直方向或在倾斜角很大时运输散粒或碎块物料和大量成件物品。2.3.1 料斗
料斗是斗式提升机的承载构件。料斗的分类：（1）深斗
深斗的前壁斜度小二深度大，适用于运送干燥、流散性好的物料。
（2）浅斗
浅斗的前壁倾斜度大，斗浅，适用于运送潮湿和流散性不良的物料。（3）导槽斗
当这类料斗绕过滚筒时，前面料斗的两个导向侧边既为后面料斗的卸载导槽，适用于运送沉重的块料及有磨损性的物料。2.3.2 卸载方式（1）离心式卸载
它是依靠料斗绕过驱动滚筒时的离心力将物料抛出。(2)重力式卸载 靠重力使物料自由下落。（3）混合式卸载
物料同时按离心式和重力式混合方法卸载。
〖课堂小结〗
1、料斗的分类
2、卸载方式
〖作业布置〗
看书
〖后记〗
本次课内容较多较杂，只需讲清主要内容即可。
第 13 次课
〖提示启发，引出新课〗
斗式提升机
〖新课内容〗
2.4 螺旋输送机
螺旋输送机是属于不具有扰性牵引构件的连续运输机。
优点：（1）因为料槽是封闭的，所以便于运送易飞扬的、炽热的（2000）及气味强烈的物料。
（2）物料可以在线性任意一点装载，也可以在许多点卸载，（3）在输送过程中可以进行混合、搅拌和冷却作业。
缺点：（1）单位功率消耗太大；（2）物料易破碎和磨损；（3）对超载很敏感。2.4.1工作原理
螺旋输送机的工作原理是由带螺旋片的传动轴在一封闭的料槽内旋转，使装入料槽的物料由于本身的自重及摩擦力的作用，二不与螺旋一起转动，只沿料槽前进运送，其情况好像不能旋转的螺母沿螺杆作直线运动一样。2.4.2螺旋
螺旋是螺旋输送机的基本构件，它是由轴和螺旋面组成的。
2.5 气力输送机
气力输送机是承载介质中输送散粒物料的一种形式，它的作用原理是借助于一定能量的空气流，沿一定管路将散粒物料送到另一处。〖作业布置〗
看书
P79 1、4、5 〖后记〗
本次课内容较多较杂，只需讲清主要内容即可。
第 14 次课
〖提示启发，引出新课〗
螺旋输送机 气力输送机
〖新课内容〗
泵
泵是抽吸液体的机械。在沿管路输送液体的时候，必须事液体具有一定的压头。
根据泵的工作原理和运动方式，泵可以分为以下集几种类型： 叶片泵 依靠泵体内高速旋转的叶轮输送液体。容积泵 依靠工作室容积的变化而输送液体。喷射泵 依靠工作液体的能量而输送液体。
3.1 离心式水泵
3.1.1 离心式水泵的工作原理与分类 按泵的用途分：
（1）清水泵 适用于输送不含固体颗粒、无腐蚀性的溶液或清水。（2）杂质泵 用于输送含泥沙的矿浆、灰渣。（3）耐酸泵 输送含酸性、碱性等有腐蚀作用或清水。（4）铅水泵 专用于输送铅溶液，其使用温度高达4600C。
按叶轮结构分：
（1）闭式叶轮泵 泵中叶轮两侧都有盘版，适用于输送澄清的液体。
（2）开式叶轮泵 泵中叶轮两侧没有前、后盘板，它多用于泥浆泵。
（3）半开式叶轮泵 叶轮的吸入口一侧没有前盘板。适用于输送具有粘性或含有固体颗粒的液体。
3.1.2 离心式水泵的工作参数 为了表达泵的性能，在离心式水泵的铭牌上均刻有流量、扬程、效率、功率、转速等。
3.1.3离心式水泵工作理论及特性曲线
3.1.3.1 水在叶轮中的流动 3.1.3.2 离心式水泵的理论压头线
〖课堂小结〗
1、离心式水泵的工作参数
2、离心式水泵的工作原理与分类
3、离心式水泵工作理论及特性曲线
〖作业布置〗
看书
〖后记〗
本次课内容较多较杂，只需讲清主要内容即可。
第 15 次课
〖提示启发，引出新课〗
1、离心式水泵的工作参数
2、离心式水泵的工作原理与分类
3、离心式水泵工作理论及特性曲线 〖新课内容〗
离心式水泵在管路中的工作
水泵使水获得的压头，不仅用于提高水位，还要用于克服管路中的各种主力。
B 水泵的工况点 A 汽蚀现象 不发生汽蚀的条件 C 吸水高度HX
3.1.5 水泵正常工作条件
水泵正常工作条件包括：稳定工作条件、经济工作条件和不发生汽蚀的条件。
1、稳定工作条件
HSY≤0.9H0
2、经济工作条件
ηM 不得低于最高效率 η
n=3.65n.Q1/
2max的85%～90%，比转速
比转速是水泵相似原理中的一个重要的概念。
/H
3/4
〖作业布置〗
看书
〖后记〗
本次课内容较多较杂，只需讲清主要内容即可。
第 16 次课
〖提示启发，引出新课〗
B 水泵的工况点
A 汽蚀现象、不发生汽蚀的条件、C 吸水高度HX
〖新课内容〗
3.1.7冶金工厂常用的离心泵
3.1.7.1 清水泵 A IS型单级单吸离心泵
IS型泵适用于工矿企业、城市给排水和农田排灌。
其结构主要由泵体、泵盖、叶轮、轴、密封环、轴套和悬架轴承不见组成。
型号的意义：IS80-65-160 IS---国际标准单位，单级单吸离心泵 80---泵入水口直径，单位mm 65---泵出水口直径，单位mm 160—泵叶轮名义直径，单位mm B Sh型单级双吸离心泵
Sh型单级双吸离心泵，供输送不含固体颗粒及温度不超过800的情节液体。型号的意义： 10sh-13A 10---泵入水口直径，单位mm Sh---双吸单级卧式离心清水泵 13---泵叶轮外径第一次切割。
C DA1型节段式多级离心泵
DA1型节段式多级离心泵输送温度低于或无力、化学性质类似清水的液体。型号的意义： DA1-80×5
DA1---分段式多级离心泵 80---泵出口直径，单位mm 5---泵的级数 3.1.7.2 杂质泵
800不含有固体颗粒的清水、好我国上产的定型杂质泵有PNJ型（胶泵）、PN(型泥浆泵)、PS型（砂泵）和PH型（灰渣泵）。型号的意义： 4PS 4---泵出口直径(ni)P---杂质泵 S---砂
型号的意义： 100FBG54 100---吸入出口直径(mm)F---耐腐蚀
B---单吸悬臂式离心泵
G---过流部分材料为高硅铜耐腐蚀铸铁 54—扬程（mm）
3.1.8 离心泵的操作与维护
1、启动及停车
2、离心泵的维护和保养
3、泵工作时可能发生的故障及排除方法
〖课堂小结〗
1、清水泵的种类
2、杂质泵的种类
3、离心泵的操作极为维护
〖作业布置〗
〖后记〗
本次课内容较多较杂，只需讲清主要内容即可。
第 17 次课
〖提示启发 引出新课〗
1、清水泵的种类
2、杂质泵的种类
3、离心泵的操作极为维护
.〖新课内容〗
3.2其它类型泵
3.2.1 往复泵
3.2.1.1往复泵的工作原理及分类 A 单作用泵
每当轴转一周时（即一个双冲程），只有一次吸入过程和一次排出过程。B 双作用泵
这种泵在泵缸左右两端各有一阀室。每个阀室都装有一个吸入阀和一个排出阀，分别与吸入管和排出管连接。当活塞自左向右移动时，左阀室为吸水过程，右阀室为排水过程。而当活塞自右向左移动时，左阀室为排水过程，右阀室为吸水过程。C 三作用泵
实际上这种泵是由三个单作用泵并联而成。D 差动泵
3.2.1.2 往复泵的流量和扬程 3.2.1.4 常用往复泵的结构和型号
3.2.2 轴流泵
3.2.2.1轴流泵的工作原理 根据机翼的原理制成。
3.2.3 喷射泵
型号表示意义： 32ZLB-100 32---排出口直径(ni)ZL---立式轴泵
100—泵的比转速除以10的整数值
〖作业布置〗
看书
〖后记〗
1、往复泵的种类、结构和工作原理。
2、轴流泵的工作原理
3、喷射泵工作原理 37
第 18 次课
〖提示启发 引出新课〗
1、往复泵的种类、结构和工作原理。
2、轴流泵的工作原理
3、喷射泵工作原理 〖新课内容〗
风机
风机是输送或压缩空气的及其它气体机械设备，它将原动机的能量转变为气体的能量和动能。
4.1 风机的分类及应用
按其工作原理分：
（1）离心风机
风机是输送或压缩空气及其它气体的机械设备,它将原动机的能量转变为气体的压力能和动能。4.1.1 风机的分类及应用
风机按压力和作用分为通风机、鼓风机和压缩机。风机按其工作原理可分为一下几种：
（1）离心风机是气流轴向进入风机的叶轮后主要沿径向流动。这类风机根据离心作用的原理制成，产品包括离心通风机、离心鼓风机和离心压缩机。
（2）轴流风机近似地圆柱形表面沿轴线方向流动。
这类风包括轴流通风机、轴流鼓风机和轴流压缩机。（3）回转风机是利用转子改变气室容积而进行工作的。常见的有罗茨鼓风机、回转压缩机。
4.1.2 风机的主要参数
风机的主要参数和泵类似，我们吧表征风机的特性的物理量称为风机的参数。4.1.2.1 流量 风机的流量 Q m4.1.2.2 全压风
全压风是指单位体积的流体通过风机以后所获得的能量。P 单位 pa
4.1.2.3 功率与效率
有效功率 NX=QP/1000 Q--m 效率 η
/s、m/min、m/h。
/s P--pa = NX/N = NX=QP/1000N
34.1.2.4 转速
n(r/min)常用的转速又2900、1450、960r/min 〖作业布置〗
P79 1、2 〖后记〗
1.风机的分类及应用 2.风机的主要参数
第 19 次课
〖提示启发 引出新课〗 1.风机的分类及应用 2.风机的主要参数 〖新课内容〗
4.2 离心式通风机
4.2.1离心式通风机的工作原理
离心式通风机的工作原理与离心泵的工作原理类似。4.2.2 离心式通风机的特性曲线
离心式通风机的叶片有前弯叶片、径向叶片和后湾叶片三种类型。特性曲线的作用
（1）用一个特性曲线可以代替该类型不同尺寸和转速的所有个体特性曲线。
（2）用类型特性曲线可以方便地比较不同类型的通风机特性曲线。
（3）用类型特性曲线可以方便地选取最有利的通风机。4.2.3 离心式通风机的一般结构
离心式通风机，一般有四个机件组成： 集流器、叶轮、传动部件。4.2.3.1 集流器
集流器也称喇叭口，式通风机的入口。它的作用式在损失较小的情况下，将气流均匀的导入叶轮。
四种类型： 圆筒形、圆锥形、圆弧形及喷嘴形。4.2.3.2 叶轮
叶轮由前盘、后盘、叶片和轮毂组成。
叶轮的主要部分，它的出口角，叶片的形状和数目等对通风机的工作有
很大的影响。4.2.3.3 机壳
离心式通风机机壳的作用在于收集甩出气流，并将高速气流的速度降低，使其静压力增加。4.2.3.4 传动部件
4.2.3.5 离心通风机的传动部件包括轴和轴承，有的还包括联轴器或皮带轮，是通风机与电动机连接的构件。
4.2.4 离心式通风机型号编制规则
〖作业布置〗
P79 1、2 〖后记〗
1.离心式通风机的工作原理 2.离心式通风机的一般结构 3.离心式通风机型号编制规则
第 20 次课
〖提示启发 引出新课〗 1.离心式通风机的工作原理 2.离心式通风机的一般结构 3.离心式通风机型号编制规则 〖新课内容〗
4.3 离心式通风机势力
4.3.1 4—72、B4—72型离心式通风机
4—72型离心式通风机用于工矿厂房，科室机关及大型公共建筑物通风换气，不得超过80°C，对钢铁无腐蚀性的气体。
B4—72型型离心式通风机，又称防爆型离心式通风机，作为易燃挥发性的气体通风换气之用。
4.3.2 9-19，9-6型离心式通风机
9-19，9-6型离心式通风机，它具有效率高、噪声较低、性能曲线平坦、高效区宽广等特点。
使用于一般段冶炉、无聊输送及其他高压强制通风的场合。介质温度不超过50°C。
4.3.3 离心式风机的正常运行及维护 4.3.3.1 风机的启动
（1）关闭进风调节门，出风调节门稍开；（2）检查机组各部分的间隙大小；（3）检查轴承润滑油是否完好；（4）检查联轴器是否联结完好；（5）检查电气线路及仪表是否正确。
4.3.3.2风机的运行（1）试运行； 运行中注意的问题：
1）注意轴承润滑，冷却情况和温度高低； 2）按电流表来监测电动机的负荷； 3）注意运转中的震荡，噪声及敲击声。（3）紧急停车。
1）发现机组油强烈的震荡和噪声； 2)轴承问多急剧上升； 3）电机冒烟； 4）冷却水中断。4.3.3.3 风机的停车
（1）关闭进风调节门，使出风调节门稍开；（2）按规程关闭电机；
（3）在机组关闭后，停止输送冷却水。4.3.3.4 风机的维护及检查
（1）运行3—6个月，进行一次轴承的检查；（2）运行3—6个月，更换一次润滑油；
（3）对于未启用的备用风机，赢定期将转子旋转120°~180°，以免轴弯曲；
（4）风机定期检查，清除风机内部的灰尘、污垢等。
〖作业布置〗
P139 3 〖后记〗
1.离心式风机的正常运行及维护
第 21 次课
〖提示启发 引出新课〗 离心式风机的正常运行及维护 〖新课内容〗
4.4 轴流式风机
在供热通风工程中，离心式风机得到了广泛的采用，对于某些要求风量大而风压低的工况，通常采用轴流式风机。4.4.1 轴流式风机的构造及工作原理 P123 4.4.2 轴流式风机的性能曲线 4.4.3 轴流式风机的结构
轴流式风机的特点：由于气流在轴流式风机内是近似沿轴流动的，因此，轴流式风机在通风系统中往往成为通风管道的一部分。既可以水平放置也可以垂直放置或倾斜放置。4.4.4 轴流式风机的型号编制规则
（1）叶轮数代号，单叶轮可以不表示，双叶轮用“2”表示；（2）用途代号按表-1规定；
（3）叶轮毂比为叶轮底径与外径之比；
（4）转子位置代号卧式用“A”，立式用“B”。物转子变化可以不表示；（5）若产品的型式中产生有重复代号或派生型时，则在设计序号前加注序号，采用罗马字母Ⅰ、Ⅱ等表示。
（6）设计序号表示方法同前离心式风机型号编制规则。
4.4.5 轴流式风机实力
〖作业布置〗
看书
〖后记〗
1、轴流式风机的性能曲线
2、轴流式风机的结构
第 22 次课
〖提示启发 引出新课〗
1、轴流式风机的性能曲线
2、轴流式风机的结构 〖新课内容〗
4.4
鼓风机
高炉冶炼首先要使炉内的燃料燃烧才能进行生产，而燃料的燃烧所需要的氧气，要靠鼓风机共给做够的风，鼓风机共给的风还必须克服高炉内料柱的阻力，才能使燃烧生成的煤气上升和合理分布，才能使炉料顺利下降，有此可知鼓风机的风量和风压对高炉生产的重要性。对鼓风机的要求：
（1）能稳定地按给定风量连续运行，并有宽广的送风范围；（2）长期连续安全的运行和便于维护；（3）原动机和鼓风机的运转效率要高；
（4）配置有自动控制和安全装置，调节性能良好。4.5.1 离心式鼓风机
特点：结构简单、使用方便、可靠性高。4.5.2 轴流式鼓风机 轴流式鼓风机的优点：
（1）适合高速运转，能与电动机、蒸汽轮机、燃气轮机等高速原始机直接连接运转；
（2）效率不其他形式都要高，达到90%也是可能的；
（3）由于动叶或静叶的可调方式采用起来比较简单，具有较宽的高效率范围。其缺点：
46（1）由于每一级升压较小，要得到高压，需采用多级数，而且还必须告诉旋转；
（2）与离心式相比，在结构上动叶片或静叶片的强度弱，而且叶面污损时性能降低。4.5.3 鼓风机的特性曲线
〖作业布置〗
看书
〖后记〗
鼓风机的优缺点
第 23 次课
〖提示启发 引出新课〗 鼓风机的优缺点 〖新课内容〗
4.6
4.6.1 D400-41型离心式鼓风机
D400-41型离心式鼓风机主要用于100m高炉鼓风，此种风机系多级、单吸入、双支撑结构，机壳材料铸铁制成，转子轴用优质碳钢制成； 风机两端设有梳齿型密封；
风机设有进口节流手动调节装置、逆止阀和排气阀。
此种型号的机组具有效率高、结构紧凑、运行平稳、易于维修等优点。4.6.2 D850-2.25/0.98型离心鼓风机 与300m高炉配套使用的鼓风机。
风机系单吸入、多级、双支承结构，采用电动机经齿轮增速器经联轴器驱动。
鼓风机转子是顺时针方向旋转。
风机设有进口节流手动调节装置、逆止阀和排气阀。
33离心式鼓风机实例
〖作业布置〗
看书
〖后记〗
1、离心式鼓风机实例
第 24 次课
〖提示启发 引出新课〗
离心式鼓风机实例 〖新课内容〗
4.7
罗茨鼓风机
罗茨鼓风机是容积式气体压缩机械的一种。其特点：
在最高设计压力范围内，管网阻力变化时流量变化较小，工作适应性强，故在流量要求稳定而阻力变动幅度较大的工作场合，可自动调节。且y叶轮与机体之间均具有一定间隙而不直接接触，结构简单，只在维修方便。
结构形式又可分为：
立式：鼓风机两转子中心线在同一垂直平面内，进、出风口分别在鼓风机两侧。
卧式：鼓风机两转子中心线在同一垂直平面内，进风口在鼓风机下侧，出风口在鼓风机上侧。4.7.1罗茨鼓风机的工作原理 4.7.2罗茨鼓风机的特性和应用 特点：流量几乎不随风压改变而改变。
它适用于要求风量稳定，而压力要求不高的生产中。4.7.3 罗茨鼓风机的名称与型号
（1）名称：按作用原理命名，名称为罗茨鼓风机。
（2）型号：对于输送清洁空气、清洁煤气、二氧化硫气体的一般罗茨鼓风机及特殊用途的鼓风机可根据JB440-85进行编制。型号如下：
表4-6 结构形式：立式和卧式。传动方式：有三种。B、C、D。4.7.4 L10、20罗茨鼓风机
4.7.5 本鼓风机适用范围0.2—60m
3/min,风压19.6—49kPa.鼓风机的润滑方式
（1）卧式：采用离心电动油泵，由油路连接油箱，使润滑油反复循环、形成齿轮、轴承部分冷却润滑系统。
（2）立式：采用储油箱维持一定的油位，齿轮、轴承飞溅式润滑。
〖作业布置〗
看书
〖后记〗
1、罗茨鼓风机的工作原理
五莲县职教中心 机械基础课精品教案1 23 4 篇二：机械基础教案(中职)
一、运动副
使两物体直接接触而又能产生一定相对运动的联接，称为运动副。根据运动副中两构接触形式不同，运动副可分为低副和高副。1.低副：低副是指两构件之间作面接触的运动副。按两构件的相对运动情况，可分为：（1）转动副：两构件在接触处只允许作相对转动。由滑块与导槽组成的运动副。（2）移动副：两构件在接触处只允许作相对移动。由滑块与导槽组成的运动副。
（3）螺旋副：两构件在接触处只允许作—定关系的转动和移动的复合运动。丝杠与螺母组成的运动副。2.高副：高副是两构件之间作点或线接触的运动副。
二、自由度 —个作空间运动的构件具有六个独立的运动，即沿x、y、z轴的移动和绕 x、y、z轴的转动，构件的
这种独立的运动称为构件的自由度。
一个作平面运动的自由构件，可以产生三个独立运动，即沿x、y、z轴的移动及绕a点（极点）的转
动，所以具有三个自由度。
当两个作平面运动的构件组成运动副之后，由于受到约束，相应的自由度也随之减少。转动副约束了沿 x、y轴向移动的自由度，保留了—个转动的自由度。移动副约束了沿一轴方向的移动和在平面内两个转动自由度，保留了沿另—轴方向移动的自由度。高副则只约束了沿接触处公法线方向移动的自由度，保留了绕接触处的转动和沿接触处共切线方向移动的两个自由度。
所以在平面机构中，每个低副引入两个约束，使构件失去两个自由度。每个高副引入一个约束，使构件失去一个自由度。
三、平面机构的运动简图 绘制平面机构运动简图的目的 绘制平面机构运动简图的目的在于：撇开与机构运动无关的外部形态，把握机构运动性质的内在联系，揭示机构的运动规律和特性。
机构的相对运动只与运动副的数目、类型、相对位置及某些尺寸有关，而与构件的横截面尺寸、组成构件的零件数目、运动副的具体结构无关。
用线条表示构件，用简单符号表示运动副的类型，按一定比例确定运动副的相对位置及与运动有关的尺寸，这种简明表示机构各构件运动关系的图形称机构运动简图。只表示机构的结构及运动情况，不严格按比例绘制的简图称为机构示意图。
一． 四杆机构的组成
铰链四杆机构是由转动副联结起来封闭系统。其中被固定的杆4被称为机架 不直接与机架相连的杆2称之为连杆 与机架相连的杆1和 杆3称之为连架
凡是能作整周回转的连架杆称之为曲柄，只能在小于360°的 范围内作往复摆动的连架杆称之为摇杆。
二． 链四杆机构的类型
铰链四杆机构根据其两个连架杆的运动形式不同，可以分为曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构三种基本形式。1）曲柄摇杆机构 若铰链四杆机构中的两个连架杆，一个是曲柄而另一个是摇杆，则该机构称为曲柄摇杆机构。用来调整雷达天线俯仰角度的曲柄摇杆机构。
汽车前窗的刮雨器。当主动曲柄ab回转时，从动摇杆作往复摆动，利用摇杆的延长部分实现刮雨动作。2)双曲柄机构
如果铰链四杆机构中的两个连架杆都能作360°整周回转，则这种机构称为双曲柄机构。在双曲柄机构中，若两个曲柄的长度相等，机架与连架杆的长度相等（这种双曲柄机构称为平行双曲柄机构。
蒸汽机车轮联动机构，是平行双曲柄机构的应用实例。平行双曲柄机构在双曲柄和机架共线时，可能由
于某些偶然因素的影响而使两个曲柄反向回转。机车车轮联动机构采用三个曲柄的目的就是为了防止其反转。3)双摇杆机构
铰链四杆机构的两个连架杆都在小于360°的角度内作摆动，这种机构称为双摇杆机构。
三、曲柄存在的条件
由上述以知，在铰链四杆机构中，能作整周回转的连架杆称为曲柄。而
曲柄是否存在。则取决于机构中各杆的长度关系，即要使连架杆能作整周转动而成为曲柄，各杆长度必须满足一定的条件，这就是所谓的曲柄存在的条件。
可将铰链四杆机构曲柄存在的条件概括为： 1． 连架杆与机架中必有一个是最短杆； 2． 最短杆与最长杆长度之和必小于或等于其余两杆长度之和。
上述两条件必须同时满足，否则机构中无曲柄存在。根据曲柄条件，还可作如下推论：（1）若铰链四杆机构中最短杆与最长杆长度之和必小于或等于其余两杆长度之和，则可能有以下几种情况：
a．以最短杆的相邻杆作机架时，为曲柄摇杆机构； b．以最短杆为机架时，为双曲柄机构； c．以最短杆的相对杆为机架时，为双摇杆机构。
(2)若铰链四杆机构中最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和，则不论以哪一杆为机架，均为双摇杆机构。
四、铰链四杆机构的演化 1．曲柄滑块机构
在曲柄摇杆机构中，如果以一个移动副代替摇杆和机架间的转动副，则形成的机构称为曲柄滑块机构。
它能把回转运动转换为往复直线运动，或作相反的转变。2．导杆机构
一、急回特性和行程速比系数
曲柄摇杯机构中，当曲柄a b沿顺时针方向以等角速度?转过υ1时，摇杆cd自左极限位置c1d摆至右极位置c2d，设所需时间为 t1，c点的明朗瞪为 v1；而当曲柄ab再继续转过υ2时，摇杆cd自c2d摆回至c1d，设所需的时间为 t2，c点的平均速度为 v2。由于υ1＞υ2，所以 t1＞t2 ,v2＞vl。由此说明：曲柄ab虽作等速转动，而摇杆cd空回行程的平均速度却大于工作行程的平均速度，这种性质称为机构的急回特性。摇杆cd的两个极限位置间的夹角ψ称为摇秆的最大摆角，主动曲柄在摇杆处于两个极限位置时所夹的锐角θ称为极位夹角。
在某些机械中(如牛头刨床、插床或惯性筛等)，常利用机械的急回特性来缩短空回行程的时间，以提高生产率。行程速比系数k：从动件空回行程平均速度v2与从动件工作行程平均速度v1的比值。k值的大小反映了机构的急回特性，k值愈大，回程速度愈快。k＝v2／v1 ＝(c2c1／t2)／(c1c2／t1)＝（180°十θ）／(180°一θ)由上式可知，k与θ有关，当θ＝0时，k＝1，说明该机构无急回特性；当θ＞0时，k＞l，则机构具有急回特性。
二、死点 以摇杆作为主动件的曲柄摇杆机构。在从动曲柄与连杆共线的两个位置时，出现了机构的传动角γ＝0，压力角α＝90°的情况。此时连杆对从动曲柄的作用力恰好通过其回转中心不能推动曲柄转动，篇三：机械基础全册教案(第四版)机械基础(第四版)绪 论（2课时）
【导入】人们的生活离不开机械，在日常生活中都随处可见（例如：螺钉、自行 车、汽车、挖掘机），它通常有两类：一类是可以使物体运动速度加快的称为加速机械（自行车、飞机）；一类是使人们能够对物体施加更大力的称为加力机械（旋具、机床）。教学目标：
1、本课程的性质、内容、特点及学习方法
2、掌握零件、构件、机构、机器的概念及它们之间的区别与联系和 机器的组成
3、掌握运动副的概念和分类
教学重点难点：
1、机器和机构的区分
2、运动副的概念和分类
一、课程概述 1.课程性质
机械基础就是来研究这些机械的一门专业基础课，是为学习专业技术课培养专业岗位 能力服务的。2.课程内容
它包括机械传动、常用机构、轴系零件及液压与气压传动等方面的基础知识。3.课程任务 学以致用。
二、机器、机构、机械、构件和零件 1.零件和构件
（1）零件：是机器及各种设备的基本组成单元（例如螺母、螺栓），有时也将用简单方式 练成的单元件称为零件（如轴承）。
（2）构件：是机构中的运动单元体（如曲柄、连杆）。（3）两者间的区别和联系
区别：零件是制造单元，相互之间没有运动。构件是运动单元，相互之间有确定的相对运动。
联系：构件可以是一个独立的零件，也可以是由若干个零件组成 2.机器和机构
（1）机构：是具有确定相对运动的构件的组合，它是用来传递运动和力的构件系统（如带传动机构、齿轮机构）。（2）机器：是人们根据使用要求而设计制造的一种执行机械运动的装置，用来变换或
传递能量、物料与信息，从而代替或减轻人类的体力劳动和脑力劳动（如电动机 手机）。（3）两者之间的异同点
不同点：机器能代替人的劳动完成有用的机械工或实现能量转换，机构只 能用来传递运动和力而不能做功或实现能量转换。
相同点：都是由构件组成；构件间都具有确定的相对运动。3.机器的组成
一台完整的机器，通常由四部分组成
动力部分： 作用是将其它形式的能量转换为机械能，以驱动机器各部分的运动。执行部分（工作机构）：机器中直接完成具体工作任务。传动部分（传动装置）：将原动机的运动和动力传递给工作机构。控制部分：显示、反映、控制机器的运行和工作。
三、运动副的概念及应用特点
1.运动副：两构件之间直接接触并能产生一定形式相对运动的可动联接。根据接触情况 可分为高副和低副。
（1）低副：两构件间作面接触的运动副。根据运动特征分为转动、副移动副和螺旋副。（2）高副：两构件间作点或线接触的运动副。按接触形式不同分为滚轮接触、凸轮接触 和齿轮接触。
2.运动副的应用特点
（1）低副特点：单位面积压力小，传力性能好，滑动摩擦，摩擦阻力大，效率低。不能 传递较复杂的运动。
（2）高副特点：单位面积压力大，两构件接触处容易磨损，制造和维修困难，能传递较 复杂的运动。
3.低副机构与高副机构
机构中所有运动副均为低副的机构称为低副机构；机构中至少有一个运动副是高副的机 构称为高副机构。
四、机械传动的分类(p10)本章小结1．机器、机构的特征及异同点。2．构件与零件的概念。
3．机械、机器、机构、构件、零件之间的关系。4．机器的组成。
5．运动副概念及其分类。6．高副、低副的应用特点。7．机械传动的分类。
作业：上述 3，4，6第一章 带传动（5课时）教学目标：1.掌握带传动的组成及工作原理 2.掌握v带的主要参数和标记
3.理解v带传动的安装维护及张紧装置 4.了解带传动的分类
5.了解v带的结构和带轮的结构分类 6．了解同步带传动
教学重点难点：1.带传动的工作原理及传动比 2.v带的主要参数和标记
【复习】1.零件和构件的定义及区别和联系 2.机器和机械的异同点；机器的分类 3.运动副的概念及分类
4.高副和低副的概念、分类和特点 第一节 带传动的组成、原理和类型
【导入】在日常生活中经常会看到用带传动的场合（例如缝纫机、录音机、跑步机），还有一些机器中也常用到带传动（例如粉碎机、手扶拖拉机）。这么多用到带传动的场合，那么带传动是由哪几部分组成的？它又是怎么来传递运动和动力的？ 【新授】
一、带传动的组成和原理 1.带传动的组成
带传动一般由固连与主动件的带轮（主动轮），固连与从动件的带轮（从动轮）和紧套在两轮上的挠性带组成。2．带传动的工作原理
带传动是以张紧在至少两个轮上的带作为中间挠性件，依靠带与带轮接触面间产生的摩擦力（啮合力）来传递运动与力的。目前，大多数用带传动的都是依靠摩擦力来传递运动和动力：主动轮通过摩擦力将运动和力传递给带，带有通过摩擦力将运动和力传递给从动轮，从而实现带传动的正常工作。摩擦力的大小不仅与带和带轮接触面的摩擦系数有关，还与接触面间的正压力有关。因此，带与带轮之间应有一定的张紧程度，以保证足够的摩擦力。3．机构传动比i 机构中瞬时输入角速度与输出角速度的比值称为机构的传动比。传动比是机械传动中的一个重要概念，针对不同的机械传动，具体的表达式会有所不同，但基本概念是相同的。带传动的传动比就是主动轮转速n1与从动轮转速n2之比，通常用i12表示 i=n1∕n2 从传动比公式可以得出：
当0
传动比的角标符号的含义要清楚，i12与i21的含义是不同的，在计算中不能混淆。i12：1为主动轮，2为从动轮，表示轮1与轮2的转速比；
i21：2为主动轮，1为从动轮，表示轮2与轮1的转速比。
二、带传动的类型(p13)圆带传动
平带传动 普通v带传动 v窄v带传动
带传动多楔带传动
啮合型带传动：同步带传动
第二节v带传动
一、v带及带轮
v带传动是由一条或数条v带和v带带轮组成的摩擦带传动。1.v带
（1）外形：v带是一种无接头的环形带，其横截面为等腰梯形，工作面是与轮槽相接处的 两侧面，带与轮槽底面不接触。
（2）分类：按结构不同可以分为帘布芯和绳芯（3）组成：由包布、顶胶、抗拉体和底胶
课题： 机械运动
一、设计理念
以初中科学新课程标准的基本理念为指导，基于初一学生的实际以及与机械运动相关的学习任务，以学生为主体，主要通过问题引导和实验探究让学生能解释机械运动并学会使用公式解决机械运动中一些简单的题目，培养学生的实验探究能力和物理思维能力。
二、教材分析
本节课所要讲的机械运动选自浙教版初中科学第二册第二章第二节，是初中科学教材中有关于运动的第一课，所以本节课的内容在学生的学习中起到的是一个启蒙的作用。从教材的安排顺序上来看，本节课首先介绍机械运动的概述和分类，再引出本节课的重难点——速度公式，为学生以后对运动的学习奠定了基础。
三、学情分析
初一的学生对运动这方面的知识掌握甚少，逻辑思维能力也还不是很强。但他们经过初一第一学期的学习已经具备了一定的理解和探究能力，并且对周围的事物有强烈的好奇心和求知欲。所以本节课将采用问题引导和实验探究等方法帮助学生更好的进行学习。
四、教学目标
1、知识与技能：通过本节课的学习，学生能解释运动和静止的相对性，能说出机械运动的几种分类，并能使用速度公式解决简单的运动问题。
2、过程和方法：通过本节课的学习，学生能够学会对比分类和实验探究的科学方法，并能把所学知识和实际生活中常见的现象联系起来。
3、情感态度与价值观：通过本节课的学习，学生能养成实验探究的科学性思维，感受实验探索的乐趣和运动在生活中的地位。
五、教学重点和难点
教学重点：参考系的概念，运动的简单分类 教学难点：利用实验探究得出速度公式
六、教学方法
讲授法、讨论法、多媒体辅助教学法、实验探究法
七、教具
多媒体图片以及动画、实验器材（小车等）
八、课型 新授课
九、课时 1课时
十、教学过程
1、运动和静止
首先提出问题：马路上的人看见车上的人在动，车上的人觉得是马路上的人在动，那么，到底是谁在动呢？让学生思考并相互讨论。引入参考系的概念，解释运动和静止的相对性。提问几个相关问题加深理解。
2、机械运动的分类
让学生观看直线运动和曲线运动这两种不同的运动，提问两者的区别。协助学生得出机械运动在这方面的分类。
再让学生观看匀速运动和变速运动的动画，让学生根据类比的方法讨论得出机械运动在这方面的分类。引出速度的概念以及匀速和变速的区别。
3、速度和平均速度
学生分小组进行实验探究，比较小车运动的快慢。导出速度公式及单位间的转换 讲解教材中的例题
提问学生在变速直线运动中，速度公式是否适用？ 提出平均速度的概念，并解释平均速度公式
讲解相应例题，通过例题让学生理解并能区分速度与平均速度。
十一、练习设计
1、小明坐在火车上看见树木在向后运动，他选取的参考系是＿
2、小明骑着自行车匀速行驶，在30秒内驶过了60米得距离，问他的速度是＿米∕秒 课后习题、作业本上对应的题目
十二、板书设计
略
十三、教学反思
对工程机械进行维护和保养的目的是: (1) 保证机械处于良好的技术状态, 减少故障停机日, 提高工程机械的完好率和利用率, 保证工程进度。 (2) 减缓机械磨损, 增加修理间隔期, 延长机械使用寿命。 (3) 避免出现机械事故, 保证安全生产。 (4) 降低机械运行和维修成本, 提高机械的动力性和经济性, 使机械的动力、燃润油料、零件及各种消耗材料降到最低限度。因此, 必须对工程机械进行有计划的保养。
2 建筑工程机械设备维护的现状
目前, 施工现场使用的施工机械设备的产品质量和使用情况不容乐观, 有的保险和限位等安全装置不齐全或失灵, 有的机械设备长期维护不当, 有的在安装、使用过程中违章指挥、违章操作, 致使施工机械设备存在严重的安全隐患, 甚至造成重大、特大事故。因此, 加强施工机械设备的管理和维护, 控制和减少机械设备事故, 保护作业人员的人身安全, 提高企业经济效益, 具有重要的意义。当前我国建筑施工企业的管理现状很难适应客观的要求, 具体表现在以下几个方面:
2.1 维修管理模式不合时宜, 管理基础设施跟不上。
传统的计划预期检修制, 不太顾及维修的经济性要求和经济管理。因而这种管理模式是生产型的, 而生产经营型的维修管理不仅要考虑设备生产的需要, 更要追求维修的经济型和维修的经济管理。有些较先进的设备, 对配件的质量以及燃料、润滑油、液压油的质量要求较高, 一些采购人员业务知识欠缺, 责任心不强, 购置了一些劣质配件和劣质油料, 使一些较先进的机械设备, 由于使用了劣质配件和劣质油料, 造成机械设备的早期损坏, 降低了机械设备的使用效率。
2.2 重用轻养。
有些企业对设备管理和维修的重要性认识不足, 设备使用中的短期行为, 设备带病作业, 零件超限磨损, 尤其是忽视设备必要的维护保养工作;其结果是设备故障增加, 使用寿命缩短, 降低了经济效益。例如, 在日常管理考核、评比中, 对设备管理的考核得不到应有的重视;对维修管理的投入不足等等。
2.3 重修轻改。
对落后设备反复修理, 而不进行必要的技术改造, 不仅维修费用增加, 而且难于恢复原始性能和精度, 更无法补偿相应产生的多种损失, 这会阻碍技术进步, 适应不了生产发展的需要。
2.4 维修管理系统不健全。
各项规章制度执行不严, 有些单位 (尤其是基层单位) 的管理机构没有全面的管理规章制度, 或有制度而不能按制度执行, 造成维修管理水平低下。
3 工程机械设备维护保养
为了保证机械设备经常处于良好的技术状态, 随时可以投入运行, 减少故障停机日, 提高机械完好率、利用率, 减少机械磨损, 延长机械使用寿命, 降低机械运行和维修成本确保安全生产, 必须强化对机械设备的维护保养工作。
3.1 机械保养应贯彻“养修并重, 预防为主”的原则, 要求做到定期保养、强制进行, 正确处理使用、保养和修理三者的关系, 不允许只用不养, 只修不改;
3.2 各班组必须按机械保养规程、保养类别做好各类机械的保养工作, 不得无故拖延, 特殊情况需经分管专工批准后方可延期保养;
3.3 保养机械要保证质量, 按规定项目和要求逐项进行, 不得漏保或不保。保养项目、保养质量和保养中发现的问题应作好记录, 报本部门专工;
3.4 保养人员和保养部门应做到“三检一交” (自检、互检、专职检查和一次交接合格) , 不断总结保养经验, 提高保养质量;管理部门应定期监督, 并检查各单位机械保养情况, 定期或不定期抽查保养质量。
4 施工机械在非施工期里的维修及保养
在施工修整及间断期, 施工单位一般都在这段时期对各种施工机械进行维修和保养。在维修和保养开始前, 有关人员要向操作手或驾驶员询问维修和保养的有关问题, 了解在前一使用期里该机械的使用情况, 以便在维修及保养过程中针对重点, 正确判断, 真正排除各种故障。在维修和保养过程中, 有关人员要认真细致, 除准确找到有故障处并进行维修和保养以外, 还要考虑因为作业环境和作业温差所带来的附加影响。
5 施工机械在施工期里的保养
施工机械的日常保养大致有清洗保养、润滑保养和紧固保养三种。工程施工期间, 由于施工机械所在的作业环境和作业温度不一样, 相应的维修及保养手段也不同。
5.1 清洗保养。
对于清洗保养来说, 一般是依照施工机械的正常清洗时间间隔来做清洗工作就可以了, 但如果作业环境的尘土或灰尘太多, 应适当的缩短清洗保养的时间间隔, 例如, 对空气滤芯的清洗工作和换机油工作就要根据工作环境的灰尘量来灵活地变动清洗间隔时间。
5.2 润滑保养。
润滑保养也是一项最基本的日常保养内容之一。当施工期间的工作量比较大时, 工程进度要求各种施工机械的作业时间也要增加, 润滑保养也要随着施工机械的运转作业时间增加次数 (如传动系统的润滑工作) 。
5.3 紧固保养。
紧固保养是保证施工机械安全运行的一项重要内容。当作业环境路面起伏不平, 机械各部分的连接部位易出现松动情况, 这时需要比平时多的紧固保养次数, 防止出现各类机械事故的发生。
结束语
随着社会经济的不断发展, 各级城市的建筑工程不断扩大, 大量的建筑施工机械设备被投入到施工现场, 建筑工程机械设备的保养和维护已成为工程机械管理的一个重点和难点。保养是为保证机械设备正常运转所进行的维护工作。在中国, 实行定期保养, 计划检修, 养、修并重, 预防为主的办法。施工机械设备的好坏, 对建筑项目的质量、成本等各项指标, 都有着决定性的影响, 因此要严格按照设备的运转规律, 抓好设备的正确使用, 精心维护, 科学维护, 努力提高设备完好率。
摘要：随着工程施工机械化程度的不断提高, 建筑工程机械成为施工企业的重要生产力。各种工程机械的广泛应用, 不仅加快了工程施工进度, 而且提高了施工质量。然而, 工程机械在使用过程中, 受到各种因素的影响, 制约着工程机械使用性能的发挥。如何做好工程机械的管理维护、故障的预防、使机械设备保持的完好是当前建筑施工企业面临的主要问题之一。建筑企业在经营中, 只要抓好机械设备的维护, 提高机械设备的利用率, 使机械设备总是处于良好的工作状态, 才能保证安全生产、增强企业竞争能力和提高经济效益。
关键词：建筑工程,工程机械设备,设备维护,设备管理,技术
参考文献
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关键词：工程 机械 设备 维修 保养
保养不当是造成设备故障的主要原因，保养是机械设备管理的重中之重。防止误保、漏保，保养工作必须强制执行。使保养责任落实到人，做到台台设备有人保养，建立完善的保养制度。同时制定切实有效的保养计划，编写严格的机械保养说明书，随时抽查保养的落实情况，并与操作人员进行技术交流。防止以修代养，保养工作要从源头抓起。奖优罚劣，应建立奖惩机制，调动工作热情和积极性，以加强操作手及保养人员的责任心。这样才能保证设备正常运行，搞好保养工作，减少故障次数，延长设备使用寿命，降低燃油消耗，缩小故障规模，节约维修成本。
设备维修，是在对设备的结构、性能等关键因素熟知的情况下，通过相应的技术措施，使设备恢复和保持其技术性能，并不是简单的体力劳动。许多新设备的性能由于机械行业的快速发展得到很大的提高，设备的控制也由原来的人工化、机械化到现在的集成化、电脑化，设备维修的经济性尤为重要。
1 工程机械设备维修保养中存在的问题
1.1 不注重保养，以修代养
1.1.1 保养意识薄弱
有的施工单位缺乏设备保养意识，认为只要机械能够正常使用，保养工作可有可无。而且机械“无病”保养除了浪费人力、物力、财力，而且拖延施工进度，等到设备出现问题后再做修理也来得及。所以，在平时的使用中，该保养的不保养，该检查的不检查，只用不养，小故障不管不问，等到机械不能作业了，才想到保养，这样既耽误了工作，又造成了损失。
1.1.2 保养与维修的关系
保养就是在机械设备正常使用阶段对其进行日常维护；维修是机械在出现故障后对其进行修理。为确保机械随时保持良好的使用性能，使用过程中应该定期保养，全面排查设备故障。通常，保养需要长期坚持，其作用不是立竿见影的，机械性能下降、故障的发生并不能立刻体现出来，它的显现是要经过一个较漫长的过程，容易被忽视、被误解。
1.2 没有落实保养制度
管理制度执行不到位是当前施工单位亟待解决的一个问题。制度是为规范内部成员的行为表现而制定的，需要指派专人监督执行才可真正发挥约束作用，若无专人负责落实，制度如一纸空文，就会失去意义。这非常不利于机械的调配和管理。
在生产过程中，机械保养只是机械管理部门为应付上级检查而打出的口号，机械保养的责任并未真正落实到人，致使机械管理情况混乱，相关人员未认真履行设备保养的义务。
有的施工单位认为机械维护和保养只是维修部门的责任，机械设备无法正常运行皆因维修部门工作不力，认为机械技术状况的好坏主要由修理单位决定。在遇到工程紧张或野外环境条件限制或其他工作忙的时候，有的使用单位和机械管理部门就不按照保养规定的数量和质量进行，不严格执行机械的保养规定，哪里发生故障，修哪里，看到哪里，保养哪里。
2 保证机械维修保养的手段
企业改制前，通常由各家分公司负责机械管理工作，在资金、人员、时间等方面都有一定保障，但是在项目施工后，拼设备、轻维修保养的问题日益显现。施工单位结合现场管理经验和项目施工特点，将机械的维护保养工作细分为事前（施工前）、事中（施工中）和事后（施工后）三个阶段。要切实搞好机械设备养护工作，就要重点加强事前、事中和事后三个阶段的管理和控制，采取与项目特点和现场条件相符的方法途径，制定阶段性管理目标和具体实施方案。例如，开设机电部门，针对已修好的机械设备派专人验收、移交和看管，该部门应履行职责，严格检查所有机械台班的数量和交接流程，做到进出的机械设备达到完好的状态。公司对起重机械、运输机械、轨行机械和其他机械编制了具体的检验流程，并将其体现在文书上。与过去管理规定的修理有所不同，这是专门为完工后设备验收移交量身制定的，所以在把握的尺度上既不能与大修、项修验收标准雷同，日常维修保养标准也应该符合本企业的特点。经反复调研和论证，决定采用二、三级保养标准。
3 忽视设备维修保养的危害
3.1 設备的磨损
机械设备磨损除了指有形磨损，还包括无形磨损。在施工中使用机械设备时，因震动、摩擦，设备形体通常会有磨损。形体磨损是主要磨损形式。在设备各个使用阶段，形体磨损情况大同小异。除此之外，闲置停放的设备，由于受有害气体侵蚀、灰尘和温湿度的影响，也可能存在形体磨损现象，如设备老化、锈蚀或变形等。出现形体磨损现象后，设备零部件之间的形位公差发生变化，这个变化会改变其原始尺寸，破坏设备精度和使用性能，使其无法正常运行。在施工阶段，形体磨损也可能引发各种机械事故，对人员安全产生巨大的威胁。
3.2 磨损加剧的原因
随着社会经济的发展和施工技术水平的提高，人们对机械设备自动化和连续作业的要求不断提高，机械往往长时间超负荷运行，重载荷更是加剧了设备的疲劳程度。高强度、高效的作业流程加大了设备的工作压力和运行速度。设备的有形磨损使设备丧失工作能力时，就到了完全磨损的程度。所有这些因素促使有形磨损不断的加剧。要减轻磨损程度，施工过程中应该加强设备养护工作。有形磨损都会随着时间推移、使用或存放环境的改变以及使用强度增加而逐渐加重，磨损程度因使用情况而异，及时有效的养护可减轻磨损程度。
4 制定配套维修保养措施
4.1 健全管理制度
要搞好设备养护工作，首先要全面掌握设备运行特点和保养周期，严格执行养护流程。上级管理部门应该将设备养护指标纳入业绩考核范畴，确立设备管理责任制，逐级考核。项目部要每月定期巡检，及时排查故障隐患，并做好巡检记录。同时严格设备履历书登记制，以便日后为设备检修提供依据。此外，还应将设备养护要求制度化，使其形成一套长效机制，逐级监督落实养护责任，并严格进行质量验收。对运行到保养间隔周期的机械，不得以任何借口推辞或不执行保养计划，无论机况如何，都要进行强制性保养，以确保机械设备的正常运转，杜绝事故的发生，减少故障，并有效地延长机械设备的使用寿命。
4.2 建全考核制度
工程机械设备的使用费中应该包含设备养护费用。必要时，项目部要设立专款，由管理部门监督款项落实情况，并参照设备的应用等级和服务年限确定具体执行办法。此外，应将设备养护工作纳入考核和红旗设备评比的范畴。因未及时更换磨损部件或设备维修时间滞后而造成设备大修，甚至因设备故障引发安全事故的，必须依照管理条例追究负责人的责任。
5 结束语
总而言之，在施工管理中，施工单位应该认识到机械设备养护工作对工程机械安全使用的重要作用，并做好工程机械的规范化、科学化、制度化的维护保养工作，才会提高工程机械的设备完好率和作业效率，这样既不会耽误施工生产，还可以降低使用成本、延长工程机械使用寿命，减少环境污染，确保安全施工，也才能更大幅度的提高企业的经济效益。
参考文献：
[1]马伟生.工程机械设备维修保养之探讨[J].中国新技术新产品，2011（07）.
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