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1、 第二篇第二篇电动装卸机械基础电动装卸机械基础 第一章第一章零部件零部件 第一节第一节联轴节联轴节 一、弹性联轴节一、弹性联轴节 弹性联轴节不仅可以补偿两轴间的偏移,而且还具有缓冲减振的能力。 制造弹性元件的材料有非金属与金属两种。 1、弹性圈柱销联轴节 2、胶板弹性联轴节 3、特殊形式弹性件的联轴节 二、刚性联轴节二、刚性联轴节 刚性联轴节根据其结构特点分为可移式、固定式两类。1 1、固定式刚性联轴节 2、可移式刚性联轴节 极限力矩联轴节也叫过载保护联轴节,通常制成盘式或锥式两种形式。极限力矩联轴节的特点是依靠摩擦力来传递扭矩。摩擦盘上的压力是由弹簧施加的。当调节完毕把螺母固定后,弹簧的压力
2、就保持不变。当起重机的工作扭矩超过允许值时,摩擦盘间将发生打滑而起到安全保护作用。极限力矩联轴节常常用于起重机旋转机构中。 三、联轴器易出现的故障三、联轴器易出现的故障 对于齿轮联轴器易出现齿轮的磨损和轮齿裂纹等故障。当轮齿的齿厚磨损量达原齿厚的15(对起升机构)或20(对运行机构)时,应及时报废。发现断齿或齿根有裂纹,应更换新件。联轴器内孔与轴之间有松动现象、键槽磨损、键松动应更换。 2 对于弹性套柱销联轴器,通常是弹性套柱销被挤坏,可能销孔与弹性体间有缝隙,或者是弹性体材质不好,推荐选用整体弹性套柱销,而不是分片的柱销体。当销孔与柱销间产生松动时,间隙达2mm或老化应更换,或在半体原销孔之
3、间重新铰孔更换新锥形柱销。弹性套柱销损坏应及时更换。柱销螺纹应完好,柱销磨损量应不大于直径的3。3 第二节第二节减速器减速器 一、常见故障的检查及解决方法一、常见故障的检查及解决方法 1、对使用中减速器的检查 是否有故障可采用听、看、摸的方法进行判断。 听:减速器在正常作业中,机械的噪声应均匀,并不超过85dB,如噪声增大,并伴有断续的冲击声,说明齿轮啮合处有异物,齿面磨损严重、轴承损坏,应尽快检查修复。 看:减速器一般均装有视孔,可通过视孔观察箱内齿轮磨损情况以及齿轮啮合位置正确与否,尤其是异常作业后,对变幅和主起升减速器更应仔细检查。减速器透气帽应经常清扫,使其畅通。再就是观察减速器漏油情
4、况。4 漏油的原因很多,可能由于箱体变形,相结合的零件其接合面的紧密性差;也可能是密封件损坏、减速箱气孔不畅通或油量太多等。应根据具体的漏油部位进行检查分析,找出原因。 摸:起重机械由于作业时间长、使用频率高,主要机构减速器的润滑油和轴承温度都有不同程度的升高,这是正常现象。但温度过高则应检查轴承是否损坏,齿轮或轴承是否缺少润滑油脂,还应检查圆锥滚子轴承的调整螺丝是否旋得太紧,轴承间隙是否适当。 2、对减速器的检测方法 (1)对噪声的检测要求不大于85dB。 在无其他声源干扰的环境中,开动减速器无负荷运转,其转速不低于工作转速;把声级计置于距离减速器1 m远处,高度与剖分面相等,测得最高值,即
5、为减速器的实际噪声。5 (2)对密封的检测,要求不得漏油。 按检查时的季节气温,加粘度合适的齿轮油,油面在规定的高度上,然后以1 000 r/min的转速,空载正、反向运转各2h,停车后,观察减速箱剖分面和通闷盖处,按下列规定鉴别: 凡无润滑油渗出者,为不渗油。 有润滑油渗出,但尚未到达减速箱底面者,为渗油。 渗油已达到减速箱底面者,为漏油。 (3)对箱内清洁度的检测,要求杂质含量不得超过规定。 (4)减速器效率的测定,要求94%。6 3、减速器的故障与维修 (1)齿轮的失效 减速器的故障,首先是齿轮的失效。齿轮的失效主要指轮齿的损坏,经常碰到的有以下几种情况,有时还互相影响着。 轮齿的断裂
6、齿的断裂有两种形式:一种是强度破坏,即由于短时过载,使齿根部危险断面的应力达到强度极限而折断;另一种是齿的弯曲疲劳断裂,即由于齿受多次反复弯曲,最高应点的应力超过疲劳极限,先在齿根部产生裂纹,随后不断发展,直到断裂。对前者要防止钢质齿轮淬火过硬和突然过载;而后者应经常检查齿根部位是否有疲劳裂纹出现,发现后应及时更换。7 齿面点蚀 齿面点蚀是指齿面上出现麻点,是一种常见的损坏现象。这种损坏分局限性和发展性两种。局限性点蚀,是由于齿的工作面局部不平,凸起部分的接触应力集中,引起初期斑,随着齿轮的跑合,点蚀并不增加,有时会逐渐消失。发展性点蚀是由于齿面硬脆,在承受反复的过大接触应力作用下,齿面上发生
7、的疲劳裂纹,润滑油浸入其中,受力后裂纹中产生巨大的液压力,迫使裂纹扩大,最后成为碎片剥落,点蚀越来越大。发展性点蚀多在淬硬的脆性材料制的齿面上产生,并与淬硬层的深度有关。配制齿轮时,对所用的材料和热处理要求应符合图纸的规定。当点蚀的面积超过齿全部工作面的30%及点蚀的深度超过齿厚的10%时,应更换新齿轮。8 齿面磨损 齿面磨损有两种:一种是跑合磨损。每对新齿轮工作时,较硬齿面的粗糙度大于油膜厚度,对较软的齿面仿佛有切削刃的作用,随着跑合,齿面平滑后,磨损就趋于停止。解决的办法是较硬齿轮齿面的加工光洁度应高一些,以减少对较软齿面的磨损。另一种是磨料磨损。这是由于润滑油脂中有磨料性杂质(如细砂、金
8、属屑等),在组装时零件清洗得不彻底,带进了脏物或在箱体内锉齿时掉进了锉屑,以及跑合磨损和点蚀的机械杂质等造成的,应及时清理,否则磨损将迅速发展。9 齿面胶合 所谓齿面胶合,即齿面间产生了相互粘着的现象。原因是齿面压力很大,润滑油不能形成连续油膜或缺少润滑油,使两啮合齿面金属直接接触,产生了摩擦发热,迫使较软的齿面材料粘附在另一个齿面上。一旦产生这种现象,如不能及时发现,采取措施修理刚出现的胶合齿面,就会造成迅速损坏,有的甚至只工作几小时就达到了报废的程度。为了防止胶合,应按规定采用高粘度的齿轮润滑油。已胶合的齿轮应报废更换。10 齿表面的塑性变形 在低速重载的情况下,齿面局部接触应力过大,迫使
9、低硬度的一对齿轮的齿面上出现凸凹现象。解决的办法是及时锉平凸起部分(棱脊),并改用粘度高的润滑油。在更换新的齿轮时,适当提高齿面硬度。 (2)其他故障情况 减速器在使用中有时出现以下几种故障情况: 接触精度不够 新装的一对齿轮,啮合没有达到图纸中规定的接触长度和高度,此时,如果在节圆附近已形成一条或两条以上均匀的接触线,即认为是可以的,待载重跑合后,会逐渐达到规定的接触精度。11 产生连续噪声 这噪声往往是由于齿顶与齿根相互挤摩而引起的声音。可将齿顶的尖角用细锉倒钝,即可消失。 产生不均匀噪声 产生不均匀噪声的主要原因是斜齿的齿斜角(螺旋角)不对或箱体两侧的对应孔距不同,使齿的接触偏在齿端部。
10、这种情况一般不能再修复,应报废。有时是因组装时箱体孔中落入了脏物,垫在滚动轴承的外图上或用圆锥滚子轴承时锥面未顶紧,也会产生这种噪声,只要认真检查清除后,噪声即可消失。 产生断续而清脆的撞击声 产生这种情况主要是啮合的某齿面上有伤疤或粘着物。应用细锉刀或油石锉磨掉即可消除。12 发热 减速器箱体发热(特别是轴承处),如果温度超过周围空气温度40,绝对值超过80,应停止使用。检查轴承是否损坏,齿轮或轴承是否缺乏润滑油,负载持续时间是否太长,旋转是否有卡住等情况。有时是因圆锥滚子轴承的调整螺钉顶得太紧,致使锥面间没有游隙而造成的。选用圆锥滚子轴承的减速器的端盖上都设有调整螺钉,在安装和使用中应注意
11、调整。调整方法是先把调整螺钉拧紧,然后再往回旋转,旋转的角度应根据螺纹螺距确定。螺距为2mm时可旋回30,螺距为1mm时可旋回60,即使调整螺钉在轴向上移动0.10.2mm为宜。调好后用止动垫片固定好。13 箱体振动 减速器产生振动的原因很多,通常是螺栓未紧固,主动轴、被动轴与被连接部件(如电动机、卷筒、车轮等)轴心线不同心,应检查调整。对行星齿轮传动,则应检查行星轮、行星架等是否有变形或不平衡现象。安装减速器的底座和支架刚度不够或松动,也会引起减速器振动,应设法消除,如拧紧螺栓,在底座或支架上增加挡铁等。 减速器渗漏油 减速器上下箱体的连接螺栓、放油塞、视油盖螺栓没有拧紧;箱体接合面及通盖、
12、闷盖与箱体连接处的密封件失效、油温过高、油质变化、透气孔堵塞等,均可造成渗漏现象。如果装油量过多以及箱体发生变形也可有这种现象产生。可采取下列措施加以改善或解决: 14 A拧紧各部位连接螺栓,更换失效的密封件。 B放油达油标或油针规定值。 C重新涂抹密封胶,将上下箱接合面失效的密封胶清除(用醋酸乙脂和汽油各50%或丙酮、酒精清洗)干净后,晾干,再按要求均匀地涂抹密封胶,待35 min后合箱(对于非干性粘合型密封胶,时间也可长些),把紧各处螺栓,等24h后,拧紧螺栓,即可投入使用。 D若箱体变形严重,接合面缝隙较大,只能采用油脂润滑。润滑前,将零部件用汽油洗干净并干燥后,再涂油脂。也可根据情况选
13、用别的方法解决渗、漏油现象,但前提是必须保证减速器正常工作。15 3)减速器故障原因及排除小结 为了对减速器常见的故障现象、原因及排除方法便于学习和分析运用,现归纳列表作为小结,见表2-7。 减速器故障原因分析和排除方法.doc16 二、减速器拆卸的方法二、减速器拆卸的方法 起重机械各机构所使用的减速器不同,拆卸与装配顺序也有所不同,但方法基本相同。机械设备拆卸时,一般规律是先从外部拆到内部,从上部拆到下部,先拆成组件,再拆成零件的顺序进行。 表中:现象与原因有关;两者关系密切。 减速器开箱检查时,应将各接合面上的残余封胶清除干净,并防止接合面碰伤和粘有污物。装箱前应均匀地涂上新的平面密封胶,
14、待胶液稍聚合后再合箱,在拧紧各连接螺栓时,应注意对称逐步拧紧,使箱体接合面更好地贴合。17 另外,拆卸时还必须注意以下几点: (1)先搞清内部结构后,再着手拆卸。 (2)对不易拆卸或拆卸后会降低连接质量的部分应避免拆卸。 (3)拆卸时,用力应适当,特别是要保护主要结构件,不使其损伤。 (4)用敲击卸法拆卸零件时,应注意利用软材料保护零件表面。18 第三节第三节轴承轴承 轴承主要有两种:一种是滑动轴承,一种是滚动轴承。 一、滑动轴承的结构一、滑动轴承的结构 根据滑动轴承所承受载荷的方向,可分为向心滑动轴承(主要承受径向载荷)和推力滑动轴承(主要承受轴向载荷)。常用的向心滑动轴承的结构形式,有整体
15、式、对开式和锥形表面3种。 二、滚动轴承的结构和常用类型二、滚动轴承的结构和常用类型 1、滚动轴承的结构 (1)滚动轴承的基本结构 滚动轴承的基本结构是由内圈1、外圈2、滚动体3和保持架4等组成的。内圈装在轴颈上,外圈装在机架的轴孔内。19 通常是内圈随轴颈旋转而外圈固定,但也有以外圈旋转而内圈固定的。当内、外圈相对转动时,滚动体就在内外圈的滚道中滚动。保持架的作用是使滚动体均匀地隔开。 (2)滚动轴承的材料 滚动体与轴承内外圈的材料一般用含铬合金制造,如GCr9、GCr15及GCr15SiMn等。热处理后,材料硬度应在HRC61-65之间,工作表面需经磨削和抛光。保持架的材料常用低碳钢,有的
16、用有色金属合金和塑料制成。 (3)滚动轴承的应用特点 滚动轴承具有摩擦阻力小、启动灵敏、效率高、润滑简便和有互换性等优点。主要缺点是抗冲击能力较差,高速时出现噪声和轴承径向尺寸大。20 (4)滚动轴承的分类与代号 滚动轴承的基本代号由类型代号、尺寸系列代号和 直径代号组成。其中最后两位数字为直径代号。大部分轴承的内径是直径数字代号乘以5(部分内径小于20mm的轴承例外)。 按所能承受负荷方向的不同分为:向心轴承(主要用于承受径向负荷的滚动轴承,其公称接触角从045)和推力轴承(主要用于承受轴向负荷的滚动轴承,其公称接触角大于4590)。 按公称接触角不同分为:径向接触轴承(公称接触角为0。的向
17、心轴承)、向心角接触轴承(公称接触角大于045的向心轴承)、轴向接触轴承(公称接触角为90的推力轴承)和推力角接触轴承(公称接触角大于45但小于90的推力轴承)。21 按滚动体的种类分为:球轴承和滚子轴承(包括圆柱滚子轴承、滚针轴承、圆锥滚子轴承、调心滚子轴承)。 按工作时能否调心分为:刚性轴承和调心轴承。 通常轴承按其所能承受的负荷方向或公称接触角、滚动体的种类综合分为:深沟球轴承、圆柱滚子轴承、滚针轴承、调心球轴承、角接触球轴承、调心滚子轴承、圆锥滚子轴承、推力角接触球轴承、推力调心滚子轴承、推力圆锥滚子轴承、推力球轴承、推力圆柱滚子轴承、推力滚针轴承和组合轴承。 三、轴承的选用原则三、轴
18、承的选用原则 1、滚动轴承较滑动轴承精密,传动效率高,但要求的结构较复杂,外型尺寸较大;滑动轴承对工况的适应性较强,耐冲击和振动,但使用寿命较短。22 2、在进行选型时,除了满足结构尺寸的要求外,需要进行受力与转速的验算,以保证足够的疲劳寿命。滚动轴承可查相关技术标准表获取数据。 3、要结合润滑及密封情况,进行合理选型。 四、轴承的故障与维护四、轴承的故障与维护 滑动轴承的失效形式主要表现为:轴瓦的疲劳剥落、烧熔和磨损减薄。 滚动轴承的失效形式主要表现为:滚动体的磨损,保持架的破裂,内外圈滚道的磨损或点蚀等。由于以上问题的出现,使滚动轴承出现了高温、振动、异音等现象。 在进行维护时,要对轴承的
19、润滑、紧固、密封等情况注意监护。23计算载荷与维修计算载荷与维修 第一节第一节起重机计算载荷起重机计算载荷 一、计算载荷一、计算载荷 起重机计算载荷按照设计规范共分为3类:基本载荷、附加载荷和特殊载荷。 1、基本载荷 (1)自重载荷 是指起重机的结构、机械设备、电气设备以及附设在起重机上的存仓,连续输送机及其上的物料等的重力,用PG表示,它不包括起升载荷的重力。 (2)起升载荷 指起升质量的重力。起升质量包括允许起升的最大有效物品、取物装置(下滑轮组、吊钩、吊梁、抓斗、容器、起重电磁铁等)24 悬挂挠性件及其他在升降中的设备的质量,用PQ表示。起升高度小于50m的钢丝绳重量可以不计。 3)起升
20、冲击系数1 起升质量突然离地起升或下降制动时,自重载荷将产生沿其加速度相反方向的冲击作用。在考虑这种工况的载荷组合时,应将自重载荷PG乘以起升冲击系数1 (0.911.1)。 (4)起升载荷冲击系数2 当起升质量突然离地起升或下降制动时,对承载结构和传动机构将产生附加的动载荷作用。在考虑这种工况组合时,应将起升载荷PQ乘以大于1的起升载荷冲击系数2。25 (5)突然卸载冲击系数3 当起升质量部分或全部突然卸载时,将对结构产生动态减载作用,减小后的起升载荷等于突然卸载的冲击系数与起升载荷的乘积。 (6)运行冲击系数4 当起重机或它的一部分装置沿轨道运行时,由于道路或轨道不平而使运动的质量产生铅垂
21、方向的冲击作用。在考虑这种工况载荷组合时,应将自重载荷PG和起升载荷PQ乘以运行冲击系数4。 (7)水平载荷 水平载荷主要有两个:一个是运行惯性力PH,PH=1.5ma,其中m为运行质量,a为运行加(减)速度,惯性力作用在相应的质量上;另一个是旋转和变幅运动时的水平力。26 2、附加载荷 (1)起重机偏斜运行时的水平侧向力PS。 (2)风载荷PW。在露天作业的起重机,必须考虑风载荷的作用,而且风载荷的作用方向是任意的。 风载荷可按下式计算: W风=CK高q风A风 式中:C风力系数,与受风物体的外型尺寸有关,由试验确定。如桁架结构可取1.6,箱形截面构件取1.3-1.9,司机室和物品等取1.1-
22、1.2。 K高风压高度变化系数,计算工作状态风载荷时取K高=1;计算非工作状态风载荷时,可沿起重机高度分成20米高的等风压区段,以各段中点高度h(米)按照陆上K高=(0.1h)0.3或海上及K高=(0.1h)0.2选取K高值,当h10米时,取K高=1。27 A风垂直于风向的迎风面积,单位米2。等于垂直于风向的外轮廓面积乘以机构的充实率:对实体,=1;对机构=1.8,对型钢桁架=0.2-0.4。 q风计算风压,牛/米2。 3、特殊载荷 (1)碰撞载荷Pc。 (2)带刚性起升导架的小车的倾翻水平力Psl。 (3)温度载荷(一般不考虑)。 (4)安装载荷(在安装过程中产生的载荷)。28 (5)坡度载
23、荷(起重机爬坡载荷)。 (6)地震载荷(由于地震产生的载荷)。 (7)工艺载荷(生产工艺的需要产生的载荷)。 (8)试验载荷(投产前超载动态Pd和静态Pst试验)。 二、起重机的稳定性二、起重机的稳定性 起重机的稳定性是指起重机在某种工况下抵抗倾覆的能力。 在设计时,起重机必须按照规范,进行多种恶劣工况的稳定性验算。 在实际使用时,要避免起重机超负荷、承受额外的冲击与震动、巨大风力的影响。29 (5)坡度载荷(起重机爬坡载荷)。 (6)地震载荷(由于地震产生的载荷)。 (7)工艺载荷(生产工艺的需要产生的载荷)。 (8)试验载荷(投产前超载动态Pd和静态Pst试验)。 二、起重机的稳定性二、起重机的稳定性 起重机的稳定性是指起重机在某种工况下抵抗倾覆的能力。 在设计时,起重机必须按照规范,进行多种恶劣工况的稳定性验算。 在实际使用时,要避免起重机超负荷、承受额外的
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