电动装卸机械基础

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