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1、第一章：建筑起重机械专业知识第一节：机械试图知识一、投影与视图（一）投影在光源的照射下，通过投影线将物体形状反映在平面上1、投影的条件：光源投影中心投影线表示光线的线投影面落影的平面物体第1页/共137页图2-1 中心投影法 图2-2 平行投影法第2页/共137页2、投影图：用投影的方法画出的物体图形。3、投影的分类：（1）平行投影法：投射线为相互平行的投影方法（2）中心投影法：投射线是从一点投射出来的第3页/共137页4、正投影：用一组平行线，把物体的轮廓结构、形状投影到与射线垂直的平面上。（二）投影图、三面投影图的形成：三个相互垂直的投影面构成了三投影面体系第4页/共137页水平投影面H正
2、立投影面V侧立投影面W、三个投影面的展开第5页/共137页第6页/共137页V 正平面 侧平面 水平面第7页/共137页、三视图：一个物体在三个投影面上投影时产生的三个投影图。即V主视图H俯视图W左视图（1）、位置关系主视图左视图俯视图第8页/共137页（2）、度量关系长对正（主、府）高平齐（主、左）宽相等（府、左）第9页/共137页(3)三视图之间的方位关系：主视图：上、下、左、右俯视图：左、右、前、后左视图：上、下、前、后（4）多面视图复杂物体时，特别是机械零件的结构是多种多样的，三视图不能满足要求，采用了六面投影图。第10页/共137页（三）剖视图1、定义：用剖视的方法画出的正投影图2、
3、分类:(1)剖面图：物体在剖视投影中能见到的断面部分和其它可见部分的正投影。1）剖切符号：剖切位置线（不穿越图形6-10mm）剖视方向线（短粗实线4-6mm）2)剖面图中的图线剖到断面图形的轮廓线粗实线b未剖到仍可见的轮廓线中实线0、5b不可见的线不画第11页/共137页3）剖面图的种类：全剖视图半剖视图局部剖视图阶梯剖视图（四）断面图：又称截面图，使物体被剖切后仅画出断面的正投影图（1）表示方法：1）断面图的剖切符号:是一组不穿越图形的粗实线，2）方向:阿拉伯数字表示第12页/共137页（2）表示形式：1）移出断面2）重合断面3）中断断面见下图：第13页/共137页第14页/共137页二、机
4、械图的一般知识（一）机械图的一般规定E:李树广教学参考电工课件零件图.ppt第15页/共137页1、标题栏第16页/共137页绘制和阅读建筑施工图，必须熟悉国家有关的建筑制图标准2、线型名称用途粗实线平、剖面图中被剖切的主要建筑构造（包括构、配件）的轮廓线建筑立面图的外轮廓线建筑构造详图中被剖切的主要部分的轮廓线建筑构配件详图中构配件的外轮廓线中实线平、剖面图中被剖切的次要建筑构造的轮廓线建筑平、立、剖面图中建筑构配件的轮廓线建筑构造详图及建筑构配件详图中一般轮廓线细实线尺寸线、尺寸界线、图例线、索引符号、标高符号等中虚线建筑构造及建筑构配件不可见的轮廓线平面图中的起重机（吊车）轮廓线拟扩建建
5、筑物的轮廓线细虚线图例线、不可见轮廓线粗点画线起重机（吊车）轨道线细点画线中心线、对称线、定位轴线折断线不需画全的断开界线波浪线不需画全的界线、构造层次的断开界线第17页/共137页3、比例图名常用比例总体规划图1：2000，1：5000，1：10000，1：25000总平面图1：500，1：1000，1：2000建筑平立剖面图1：50，1：100，1：200建筑局部放大图1：10，1：20，1：50建筑构造详图1：1，1：2，1：5，1：10，1：20，1：50第18页/共137页（二）机械零件图识读1、零件图1）零件图内容：（1）一组视图（2）足够合理尺寸（3）技术要求（4）标题栏2）零件
6、图的视读步骤：（1）看标题栏；（2）分析视图；（3）形体分析；（4）分析尺寸；（5）了解技术要求；第19页/共137页2、装配图（1）内容包括：1）一组视图；2）一组尺寸；3）技术要求；4）明细表；（2）装配图的视读1）熟悉装配图；2）分析视图；3）分析工作原理和装配关系；4）综合归纳建立完整的认识第20页/共137页 零件图零件图1 1 零件图的内容及画法零件图的内容及画法 2 2 零件的尺寸标注零件的尺寸标注3 3 零件的视图选择零件的视图选择 4 4 技术要求技术要求 5 5 零件图的读图零件图的读图第21页/共137页2 2 零件的尺寸标注零件的尺寸标注 第22页/共137页一一.尺寸
7、标注尺寸标注1 1.基本规则基本规则 机件的真实大小以图上所注尺寸数值为依据，与图形的大机件的真实大小以图上所注尺寸数值为依据，与图形的大 小无关。小无关。图样中所标注的尺寸，为该图样所示机件的最后完工尺寸。图样中所标注的尺寸，为该图样所示机件的最后完工尺寸。机件的每一尺寸，一般只标注一次，并应标注在反映该结机件的每一尺寸，一般只标注一次，并应标注在反映该结 构最清晰的图形上构最清晰的图形上 图样中的尺寸，以图样中的尺寸，以mmmm为单位时，不需标注计量单位的代号为单位时，不需标注计量单位的代号 或名称。或名称。第23页/共137页2.2.尺寸的组尺寸的组成成完整的尺寸，由下列内容组成：完整的
8、尺寸，由下列内容组成：尺寸数字尺寸数字(包括数字前有时附加的规定符号包括数字前有时附加的规定符号)线性尺寸的数字一般应注写在尺寸线的上方，也允许注写在尺线性尺寸的数字一般应注写在尺寸线的上方，也允许注写在尺 寸线的中断处寸线的中断处 水平注写时字头向上、垂直注写时字头向左水平注写时字头向上、垂直注写时字头向左 尺寸数字不可被任何图线穿过，当不可避免时可把图线断开尺寸数字不可被任何图线穿过，当不可避免时可把图线断开 数字要采用标准字体，字高全图应保持一致数字要采用标准字体，字高全图应保持一致第24页/共137页 尺寸线尺寸线(有终端箭头有终端箭头)尺寸线用细实线绘制，不能用其它图线代替，也不得与
9、其它尺寸线用细实线绘制，不能用其它图线代替，也不得与其它 图线重合、或画在其延长线上图线重合、或画在其延长线上 标注线性尺寸时，尺寸线必须与所标注的线段平行标注线性尺寸时，尺寸线必须与所标注的线段平行 尺寸线的终端符号全图应一致尺寸线的终端符号全图应一致第25页/共137页 尺寸界线尺寸界线 尺寸界线用细实线绘制，并应由图形的轮廓线、轴线或对称中尺寸界线用细实线绘制，并应由图形的轮廓线、轴线或对称中 心线处引出心线处引出 也可利用轮廓线、轴线或对称中心线作尺寸界线也可利用轮廓线、轴线或对称中心线作尺寸界线 尺寸界线应与尺寸线垂直，当尺寸界线过于靠近轮廓线时，允尺寸界线应与尺寸线垂直，当尺寸界线
10、过于靠近轮廓线时，允 许倾斜画出许倾斜画出第26页/共137页二二.零件的尺寸标注零件的尺寸标注 正确正确尺寸标注要符合国家标准的相关规定尺寸标注要符合国家标准的相关规定 完全完全注全制造零件所需的全部尺寸，不遗漏、不重复注全制造零件所需的全部尺寸，不遗漏、不重复 清晰清晰尺寸布置整齐清晰，便于看图尺寸布置整齐清晰，便于看图 合理合理尺寸标注要符合设计要求和工艺要求尺寸标注要符合设计要求和工艺要求 零件图中，视图表达零件的形状、尺寸反映零件的零件图中，视图表达零件的形状、尺寸反映零件的实际大小。实际大小。零件尺寸标注的基本要求是：零件尺寸标注的基本要求是：第27页/共137页1.1.尺寸标注的
11、基本规定尺寸标注的基本规定标注尺寸的符号及缩写词规定如下表标注尺寸的符号及缩写词规定如下表序号序号含义含义符号或缩写词符号或缩写词序号序号含义含义符号或缩写词符号或缩写词1 1直径直径 9 9深度深度2 2半经半经R1010沉孔或锪平沉孔或锪平3 3球直径球直径S 1111埋头孔埋头孔4 4球半经球半经SR1212弧长弧长5 5厚度厚度t1313斜度斜度6 6均布均布EQS1414锥度锥度7 74545倒角倒角C1515展开长展开长8 8正方形正方形1616型材截面形状型材截面形状按按GB/T 4656.1-2000GB/T 4656.1-2000表中符号的线宽为表中符号的线宽为h/10(hh
12、/10(h为字体高度为字体高度)第28页/共137页标注尺寸用符号的比例画法标注尺寸用符号的比例画法第29页/共137页线性尺寸线性尺寸 尺寸线必须与所标注线段平行尺寸线必须与所标注线段平行 标注一组平行尺寸时，应将小尺寸标在内，标注一组平行尺寸时，应将小尺寸标在内，大尺寸标在外；且尺寸线间隔应大尺寸标在外；且尺寸线间隔应7 7毫米毫米 同一图样中间距应取一致同一图样中间距应取一致 尺寸数字一般应注写在尺寸线上方尺寸数字一般应注写在尺寸线上方 尺寸数字方向：按图示方向注写，竖直尺寸字头朝左。应尽尺寸数字方向：按图示方向注写，竖直尺寸字头朝左。应尽 可能避免在图示可能避免在图示3030范围内标注
13、尺寸，当无法避免时可按引范围内标注尺寸，当无法避免时可按引 出形式标注。出形式标注。各类尺寸注法各类尺寸注法第30页/共137页尺寸界线倾斜注法尺寸界线倾斜注法 尺寸界线一般应与尺寸线垂直，必要时允许倾斜尺寸界线一般应与尺寸线垂直，必要时允许倾斜第31页/共137页径向尺寸径向尺寸 圆的直径标注圆的直径标注 在圆的直径尺寸数字前加注符号在圆的直径尺寸数字前加注符号“”；尺寸线通过圆心，尺寸线终端应画成箭头。尺寸线通过圆心，尺寸线终端应画成箭头。圆弧的半径标注圆弧的半径标注 半径尺寸必须标在圆弧上；半径尺寸必须标在圆弧上；在圆的半径尺寸数字前加注符号在圆的半径尺寸数字前加注符号“R R”；尺寸线
14、通过圆心，尺寸线终端只画一个箭头并指向圆弧。尺寸线通过圆心，尺寸线终端只画一个箭头并指向圆弧。第32页/共137页 大圆弧半径尺寸大圆弧半径尺寸 当圆弧的半径过大或在图纸范围当圆弧的半径过大或在图纸范围 内无法标出其位置时，按图内无法标出其位置时，按图(a)(a)的的 形式标注；形式标注；若不需要标出其圆心位置时，若不需要标出其圆心位置时，可按图可按图(b)(b)的形式标注。的形式标注。第33页/共137页 球面的径向尺寸球面的径向尺寸 在符号在符号“”或或“R R”前再加注符号前再加注符号“S S”。对于螺钉、铆钉的头部，轴的端部等，在不致引起误解对于螺钉、铆钉的头部，轴的端部等，在不致引起
15、误解 得情况下可省略得情况下可省略“S S”。第34页/共137页对称机件的尺寸对称机件的尺寸 对称机件的图形只画出一半或略大于一半时，尺寸线应略对称机件的图形只画出一半或略大于一半时，尺寸线应略 超过对称中心线或断裂处的边界线，此时仅在尺寸线一端超过对称中心线或断裂处的边界线，此时仅在尺寸线一端 画出箭头。画出箭头。第35页/共137页小尺寸小尺寸 在没有足够地位画箭头或注写数字时，箭头可移至尺寸界线在没有足够地位画箭头或注写数字时，箭头可移至尺寸界线 外侧，或用圆点、斜线代替箭头；尺寸数字也可以写在尺寸外侧，或用圆点、斜线代替箭头；尺寸数字也可以写在尺寸 界线外侧或引出标注。界线外侧或引出
16、标注。第36页/共137页角度尺寸角度尺寸 尺寸线应画成圆弧，其圆心是该角的顶点；尺寸线应画成圆弧，其圆心是该角的顶点；尺寸界线沿径向引出；尺寸界线沿径向引出；角度的数字一律水平标注，一般写在尺寸线的中断处，也角度的数字一律水平标注，一般写在尺寸线的中断处，也 可按图示的形式标注。可按图示的形式标注。第37页/共137页角度尺寸角度尺寸 尺寸线应画成圆弧，其圆心是该角的顶点；尺寸线应画成圆弧，其圆心是该角的顶点；尺寸界线沿径向引出；尺寸界线沿径向引出；角度的数字一律水平标注，一般写在尺寸线的中断处，也角度的数字一律水平标注，一般写在尺寸线的中断处，也 可按图示的形式标注。可按图示的形式标注。第
17、38页/共137页斜度和锥度尺寸斜度和锥度尺寸 在斜度数字前加注符号在斜度数字前加注符号“”、锥度数字前加注符号、锥度数字前加注符号“”；符号的方向应与斜度或锥度的方向一致。符号的方向应与斜度或锥度的方向一致。第39页/共137页板件厚度尺寸板件厚度尺寸 标注板状零件标注板状零件(只有一个视图只有一个视图)的厚度时，的厚度时，可在尺寸数字前加注符号可在尺寸数字前加注符号“t t”。正方形断面结构尺寸正方形断面结构尺寸 标注断面为正方形结构的尺寸时，可在正方形边长尺寸标注断面为正方形结构的尺寸时，可在正方形边长尺寸 数字前加注符号数字前加注符号“”、或用、或用“BBBB”注出注出(B(B为正方形
18、为正方形的的 对边距离对边距离)。第40页/共137页2.2.零件尺寸的合理标注零件尺寸的合理标注 正确选择基准正确选择基准 尺寸基准是物体的某个点、线、面，以它为基础来确定其他点、尺寸基准是物体的某个点、线、面，以它为基础来确定其他点、线、面的相对位置和尺寸。线、面的相对位置和尺寸。基准可以是物体的底面、端面、对称面、轴线、圆心基准可以是物体的底面、端面、对称面、轴线、圆心(点点)等。等。第41页/共137页根据基准的作用，可分为设计基准和工艺基准两类。根据基准的作用，可分为设计基准和工艺基准两类。设计基准设计基准 用以确定零件在部件中的位置所选定的基准。用以确定零件在部件中的位置所选定的基
19、准。如图所示的轴承座，轴通常由两个轴承座支承，必须保证两个轴孔在如图所示的轴承座，轴通常由两个轴承座支承，必须保证两个轴孔在同一轴线上。因此，轴承孔的定位尺寸应以底面同一轴线上。因此，轴承孔的定位尺寸应以底面B B为基准。为基准。底板上两孔的定位尺寸，长度方向以底板的对称平面底板上两孔的定位尺寸，长度方向以底板的对称平面C C为基准，以保为基准，以保证两孔之间的距离及对轴孔的对称关系。证两孔之间的距离及对轴孔的对称关系。底面底面B B、对称面、对称面C C、后端面、后端面D D均为满足设计要求的基准，是设计基准。均为满足设计要求的基准，是设计基准。设计基准设计基准第42页/共137页 工艺基准
20、工艺基准 用以确定零件加工或测量的基准。用以确定零件加工或测量的基准。法兰盘在车床上加工时是以左端面法兰盘在车床上加工时是以左端面F F作为轴向尺寸的基准；作为轴向尺寸的基准；测量键槽的深度时是以轴孔的母线测量键槽的深度时是以轴孔的母线G G为基准。为基准。轴在车床上加工时，以右端面轴在车床上加工时，以右端面H H为基准定位的。为基准定位的。工艺基准工艺基准工艺基准工艺基准第43页/共137页 结构的主要尺寸必须直接注出结构的主要尺寸必须直接注出 零件在生产过程中不可避免地会产生加工误差，为确保零件零件在生产过程中不可避免地会产生加工误差，为确保零件的使用性能，结构的主要尺寸必须直接注出的使用
21、性能，结构的主要尺寸必须直接注出(图中尺寸图中尺寸a a、b)b)。正确正确 错误错误 第44页/共137页 避免出现封闭的尺寸链避免出现封闭的尺寸链 避免图中出现尺寸避免图中出现尺寸a a、b b、c c首位相接的首位相接的封闭的尺寸链形式。封闭的尺寸链形式。应注出主要尺寸应注出主要尺寸a a、b b，舍弃不注次要尺寸，舍弃不注次要尺寸c c。考虑测量方便考虑测量方便 应将尺寸应将尺寸a a改成标注尺寸改成标注尺寸b b。正确正确 错误错误 毛坯面的尺寸标注毛坯面的尺寸标注 标注铸造零件上毛坯面的尺寸时，标注铸造零件上毛坯面的尺寸时，在同一方向上，最好只有一个毛坯面在同一方向上，最好只有一个
22、毛坯面以加工面定位以加工面定位(图中右下角处尺寸图中右下角处尺寸8)8)，其余毛坯面只与毛坯面有尺寸联系其余毛坯面只与毛坯面有尺寸联系 (图中尺寸图中尺寸3838、8 8、8 8、1818等等)。正确正确 错误错误 第45页/共137页 典型结构的尺寸标注典型结构的尺寸标注3.3.零件上常见结构的尺寸标注零件上常见结构的尺寸标注第46页/共137页 各类孔可采用旁注和符号相结合的方法标注各类孔可采用旁注和符号相结合的方法标注第47页/共137页 退刀槽及越程槽的标注退刀槽及越程槽的标注 退刀槽、越程槽按退刀槽、越程槽按“槽宽槽宽直径直径”或或“槽宽槽宽槽深槽深”的形式标注。的形式标注。4545
23、倒角的注法倒角的注法非非4545倒角的注法倒角的注法 倒角的标注倒角的标注 倒角可按倒角可按4545倒角、非倒角、非4545倒角两种形式标注。倒角两种形式标注。第48页/共137页例题例题以底座为例说明尺寸标注的过程以底座为例说明尺寸标注的过程 结构分析结构分析底座由底板、圆筒和立板组成底座由底板、圆筒和立板组成 选择基准选择基准因其前后对称，故前后以对称面为基准因其前后对称，故前后以对称面为基准上下以底版的下表面为基准上下以底版的下表面为基准左右以圆筒的轴线为基准左右以圆筒的轴线为基准第49页/共137页 尺寸标注步骤尺寸标注步骤依次标注底座依次标注底座 (图图(a)(a)、圆筒、圆筒 (图
24、图(b)(b)、和立板的尺寸、和立板的尺寸(图图(c)(c)(a)(a)标注底板尺寸标注底板尺寸(c)(c)标注侧板尺寸标注侧板尺寸(b)(b)标注圆筒尺寸标注圆筒尺寸 最后检查、调整，标注出总体高度最后检查、调整，标注出总体高度当总体尺寸与定形尺寸或定位尺寸重复时，当总体尺寸与定形尺寸或定位尺寸重复时，只需标注一次只需标注一次(d)(d)检查、调整检查、调整第50页/共137页第二节：力学基础知识一、理论力学（一）力、力系1、力的概念：物体间的机械作用，这种作用使物体的机械运动状态发生变化或使物体的形状发生变化。第51页/共137页1）物体间力的相互作用方式直接接触：机车对车厢的牵引力间接接
25、触:地球对物体的引力；磁力。2）力的三要素：大小、方向、作用点改变任何要素都会改变力对物体的作用效果第52页/共137页A3）力的表示：带有箭头的线段F第53页/共137页3、力的单位：1）国际制单位:“牛顿”或“N”“千牛顿”“KN”2)常用单位：“公斤力”“kgf”“吨力”“tf”3)换算关系：1kgf=9.8N第54页/共137页4、作用力、反作用力作用与反作用公理两个物体间的作用力和反作用力总是同时存在，它们大小相等，方向相反，沿同一直线，分别作用在两个物体上。第55页/共137页这个公理表明，力总是成对地出现的，就是说当物体A有一个力作用于物体B时，则物体B必定同时对物体A有一个反作
26、用力。例如，桌面上有一个圆球处于静止状态（图1-6a），圆球对桌面有一个作用力N作用在桌面上，而桌面对圆球同时也有一个反作用力N作用在圆球上，力N和N的大小相等，方向相反，沿同一个直线，分别作用在桌面和圆球上，如图1-6b所示。第56页/共137页第57页/共137页圆球上作用着两个力G和N（图1-6c）。G为圆球的重力，N是桌面对圆球的作用力，因圆球处于静止状态，故作用在圆球上的两个力G和N是一对平衡力。（二）力系1、定义：作用在物体上的一群力2、分类：按是否作用在一个平面：平面力系；空间力系按作用线是否相交：汇交力系平行力系任意力系第58页/共137页（二）约束与约束反力1、约束1）自由体
27、：有些物体不受任何限制而可以在空间自由运动,如断了线的风筝、在空中自由飞行的飞机等,叫做自由体；2）非自由体:相反,有些物体受到周围物体的限制,而不可能在空间某些方向运动,如用绳子悬挂的重物、支承在墙或柱子上的梁、砌筑在基础上的墙等,叫做非自由体。3)约束：那些阻碍非自由体运动的限制物，在力学中叫做约束。例如上述绳索是所悬挂的重物的约束，墙或柱是所支承的梁的约束，基础是砌在其上的墙的约束。第59页/共137页2、约束反力约束对被约束物体运动的阻碍作用，是一种力的作用，这种力叫做约束反力，简称反力。约束反力是被动力，其方向总是与约束所能阻止的运动方向相反。1）柔体约束绳索、链条、皮带等用于阻碍物
28、的运动时，叫做柔体约束。由于柔体只能承受拉力，而不能承受压力，所以它们只能限制物体沿着柔体伸长的方向运动。因此，柔体对物体的约束反力是通过接触点，沿柔体中心线作用的拉力，常用字母T表示，如图1-12所示。第60页/共137页第61页/共137页2）.光滑接触面约束当物体在接触处的摩擦很小，即可以略去不计时，就是光滑接触面约束。这种约束只能限制物体沿着光滑面的公法线并指向光滑面的运动，而不能限制物体沿着光滑面的公切线或离开光滑面的运动。所以，光滑面的约束反力是通过接触点，沿接触面在该点的公法线作用的压力，常用字母N表示，如图1-14和图1-15所示。第62页/共137页图114、15第63页/共
29、137页3）可动铰支座 工程上将构件连接在墙、柱、基础等支承物上的装置叫做支座。用销钉把构件与支座连接，并将支座置于可沿支承面滚动的辊轴上，如图1-16a所示，这种支座叫做可动铰支座或辊轴支座。这种约束，不能限制构件绕销钉的转动和沿支承面方向的移动，只能限制构件沿垂直于支承面方向的移动。所以，它的约束反力通过销钉中心，垂直于支承面，方向可能向上，也可能向下。这种支座的计算简图如图1-16b所示，支座反力如图1-16c所示。房屋建筑中将横梁支承的砖墙上，砖墙对横梁的约束可看成可动铰支座约束。第64页/共137页图116第65页/共137页4固定铰支座将构件用圆柱形销钉与支座连接，并将支座固定在支
30、承物上，就构成了固定铰支座，如图1-18a所示。构件可以绕销钉转动,但不能在垂直于销钉轴线平面内的任何方向移动。当构件有运动趋势时,构件与销钉将在某处接触,约束反力通过销钉与构件的接触点。这个接触点的位置随构件受力情况的不同而不同，反力的方向是未知的。所以，固定铰支座的约束反力在垂直于销钉轴线的平面内，通过销钉中心，方向不定，如图1-18a中所示的R。固定铰支座的计算简图见图1-18b，其约束性能相当于交于A点的两根不平行的链杆。固定铰支座的反力R是一个不知大小和方向的量（见图1-18c），但这种表示法在解析计算中不常采用（常用两个互相垂直的未知反力表示，见图（1-18d）。第66页/共137
31、页图118第67页/共137页如将一个圆柱形光滑销钉插入两个物体的圆孔中，就构成了圆柱铰链，圆柱铰链常简称为铰链。门窗用的合页就是圆柱铰链的实例。这种约束不能限制物体绕销钉转动，但能限制物体在垂直于销钉轴线的平面内沿任意方向的移动。可见圆柱铰链的约束性能与固定铰支座相同。圆柱铰链的约束反力也垂直于销钉轴线，通过销钉中心且方向不定，圆柱铰链的计算简图和约束反力分别如图1-21b和c所示。第68页/共137页图121第69页/共137页5）固定端支座构件与支承物固定在一起，构件在固定端既不能沿任何方向移动，也不能转动，这种支承叫做固定端支座。房屋建筑中的外阳台和雨篷，其嵌入墙身的挑梁的嵌入端就是典
32、型的固定端支座，如图1-22a所示。这种支座对构件除产生水平反力和竖向反力外，还有一个阻止转动的力偶。图1-22b是固定端支座的简图，其支座反力如图1-22c所示。第70页/共137页图122第71页/共137页（三）受力图：表明物体受力的简图1）取分离体：我们把需要研究的物体从周围物体中分离出来2）画主动力、从动力见图（1-23）第72页/共137页图124第73页/共137页（四）平面力系的合成与平衡1、力的合成：当一个物体同时受几个力作用时，可以用一个合力来代替那几个力的作用。1）同一直线上作用力的合成：其合力的大小等于各力的代数和，2）平面汇交力系合成的几何法两个汇交力的合成（力三角形
33、法）设作用在物体上有汇交于O点的两个力F1和F2，要求这两个力的合力，可根据力的平行四边形则求得。R=F1+F2第74页/共137页即两个汇交力的合力，等于这两个力的矢量和。第75页/共137页3）多个汇交力的合成（力多边形法）设在物体上的A点作用了一个平面汇交力系F1、F2、F3、F4，如图2-6a所示。要求这个力系的合力时，可以连续应用力三角形法则。如图2-6b所示，先求出F1和F2的合力R1，再求R1和F3的合力R2，最后求出R2和F4的合力R。力R就是原汇交力系的合力。实际作图时，虚线所示的R1和R2可不必画出，只要按一定的比例，依次作矢量AB、BC、CD和DE分别代表力F1、F2、F
34、3和F4，首端A和尾端E的连线AE即代表合力的大小和方向。合力的作用点仍是原汇交力系的交点O。多边形ABCDE叫做力多边形，这种求合力的方法叫做力多边形法则。第76页/共137页 R=F1+F2+Fn=F 第77页/共137页例2-2图2-8a是起吊构件的示意图。构件自重G=10kN，两钢绳与铅垂线的夹角均为45。求当构件匀速起吊时，两钢绳的拉力是多少？（在刚起吊时，构件不是匀速运动，绳受到的拉力大大超过本例所得的结果）第78页/共137页解：对整个起吊系统来说，是二力平衡问题。构件的重力G及拉力T构成平衡力系，T=G=10kN。吊钩C受到三个汇交于C点的拉力T、T1、T2作用且平衡，可用平面
35、汇交力系平衡的几何条件求解。这里T1和T2的方向是已知的，而T1和T2是两个未知数，如图2-8b所示。作ab=T，过a、b分别作T1和T2的平行线相交于c，即得自行闭合的力多边形abc。bc代表T2的大小和方向；ca代表T1的大小和方向，如图2-8c所示。按比例量得T1=T2=7.07kN第79页/共137页（五）力在轴上的投影平面汇交力系的几何法简捷且直观，但其精确度较差。在力学计算中用的较多的还是解析法，为此，需要引入力在坐标轴上投影的概念。设力F作用在物体上的A点,用AB表示，如图2-10a所示。在力F的作用平面内取直角坐标系xOy，从力F的起点A及终点B分别向x轴作垂线，得垂足a及b，
36、并在x轴上得线段ab。线段ab加正号叫做力F在x轴上的投影，用X表示。用同样的方法可以得到力F在y轴上的投影为线段a1b1用Y表示。即第80页/共137页 X=ab；Y=a1b1第81页/共137页投影的正负号规定如下：从投影的起点a到终点b与坐标轴的正向一致时，该投影取正号；与坐标轴的正向相反时取负号。故在图2-10a中，力F的投影X、Y均取正值；而在图2-10b中，力F的投影X、Y均取负值。从图2-10a中可以看出：ab=AC；a1b1=CB。设力F与x轴所构成的锐角为，则有X=FcosY=Fsin当力与坐标轴垂直时，力在该轴上的投影为零；当力与坐标轴平行时，其投影的绝对值与该力的大小相等
37、。第82页/共137页如果力F在坐标轴x和y上的投影X和Y为已知，则由图2-10a、b中的几何关系，可以确定力F的大小和方向式中，为力F与x轴所夹的锐角，力F的具体方向由两投影X、Y的正、负号来确定。（23）第83页/共137页式中，为力F与x轴所夹的锐角，力F的具体方向由两投影X、Y的正、负号来确定。（六）、平面汇交力系平衡的解析条件从平面汇交力系平衡的几何条件可知：平面汇交力系平衡的必要和充分的条件是该力系的合力等于零。用解析式表达为(2-6)第84页/共137页（七）平面任意力系的平衡条件 (2-16)第85页/共137页式中R2X及R2Y恒为正数，因此(2-6)式成立必须满足RX=X=
38、0RY=Y=0(2-7)反之，若式(2-7)成立，则力系的合力必为零。所以，平面汇交力系平衡的必要和充分的解析条件是：力系中所有各力在两坐标轴上的投影的代数和分别为零。式(2-7)叫做平面汇交力系的平衡方程。第86页/共137页（九）力偶及平衡1、力偶的概念：在生产和生活中，经常遇到由大小相等、方向相反、不共线的两个平行力所组成的力系使物体产生转动效应。例如司机驾驶汽车时，两手加在方向盘上的一对力使方向盘绕轴杆转动；钳工用丝锥攻螺丝时，加在扳手上的一对力；此外还有用手开关水龙头、拿钥匙开门等，都是这种情况(图2-24)。第87页/共137页第88页/共137页2、力偶距：力偶使物体产生转动的效
39、应用力偶矩来度量，力F与d的乘积加上正负号，叫做力偶矩，用m表示。两力作用线间的垂直距离d叫做力偶臂。通常规定：若力偶使物体作逆时针转动，则力偶矩为正；反之，则为负。如图2-18和2-19：3、力偶的平衡条件：力偶系中所有各力偶矩的代数和等于零，即：m=0第89页/共137页第90页/共137页（十）平面平行力系的平衡条件：Y=0m0(F)=0第91页/共137页二、材料力学基础知识（一）基本概念：1、应力：我们把单位面积上的内力叫做应力。应力反映了内力的分布集度。在国际单位制中应力的单位是帕斯卡（Pa），简称帕。1 Pa=1N/m2应力的数值往往很大，常用Pa的106倍为常用单位，叫做兆帕（
40、MPa）。第92页/共137页2、内力:物体受外力后，物体内部相应产生一种抵抗力，这种抵抗力称为内力。3、承载力:为保证构件在载荷作用下能正常工作，必须要具有足够的承载能力，称为承载力。（二）构件的基本变形能力：1、拉伸与压缩：直杆的两端沿杆轴线方向作用一对大小相等、方向相反的力；这些杆件变形的特点是：在外力作用下产生杆轴线方向的伸长或缩短。当作用力背离杆端时，作用力是拉力，杆件产生伸长变形，叫做轴向拉伸；当作用力指向杆端时，作用力是压力，杆件产生压缩变形，叫做轴向压缩(图31、2)。第93页/共137页第94页/共137页（1）拉伸与压缩的强度计算为确保轴向拉、压杆安全可靠，不致因强度不足而
41、破坏，就必须保证杆件内的工作应力不超过材料的许用应力，即这就是轴向拉、压杆的强度条件。第95页/共137页（2）例3-4某工地起吊构件时正处于静力平衡状态，如图3-7a所示。已知构件重G=10KN，钢索的许用应力=170MPa，钢索的横截面都是圆形，其中AC、BC的直径为10mm，DA、EB的直径为6mm。试校核各钢索是否满足强度条件。解：（1）校核钢索AC、BC的强度。取节点C为研究对象，钢索AC、BC的轴力分别用NAC、NBC表示，受力图示于图3-7b。由静力平衡条件得第96页/共137页X，NACsin45=NBCsin45NAC=NBCY，NACcos45+NBCcos45=GNAC=
42、NBC=7072NAC=BC=90Mpa 强度足够第97页/共137页第98页/共137页2、剪切：（1）概念：物体作用的两个力大小相等、方向相反、作用线相距很近的压力，称为剪力。（2）剪切变形：构件在剪力作用下，横截面沿外力方向发生错动，这种变形称为剪切变形。（3）剪应力的计算：剪应力Pa剪切力剪切面面积第99页/共137页（）强度校核：例题：两块钢板用螺栓连接，已知螺栓杆部直径为许用剪应力，求螺栓所能承受的许可载荷。解：）由所以：（、第100页/共137页、弯曲：构件在它的纵向平面内，受到在垂直于轴线方向的外力作用时，所产生的变形。如图430（1）最大应力：MWz-截面最大剪应力Mpa改变
43、、M-作用在横截面上弯矩N.mWz抗弯截面模量m3WzmaxIz截面对中性轴的惯性矩m4Ymax_横截面上下边缘到中性轴的距离mm几种常见截面参数：见表14第101页/共137页P第102页/共137页表1-4圆形、矩形、工字形截面的WZ/A值序号截面形状截面尺寸（2）WZ（3）A（2）WZ/A（）1工字钢I20b25010339、510263.32b=72h=14425010310410224.03d=13725010314810216.9第103页/共137页例：某简支钢梁的跨度L=4m，利用一根18号工字钢制作，吊装时在梁中点上的荷载=kN不考虑梁的自重，若弯曲时的许用正应力=1MPa，
44、试校核梁的正应力强度。Wz181、34cm3解（）取分离体（）画受力图由，（）梁中最大弯矩为：（）粱中最大应力；MWz(1、-6)、14Mpa第104页/共137页第三节：机械基础知识一、平面连杆机构：用低副连接若干刚性构件而成的机构。运动副：两构件直接接触形成的可动连接。低副：面接触运动副。高副：点线接触的运动副。（一）铰链四杆机构：所有运动副均为转动副的平面四杆机构。铰链四杆机构分类：曲柄连杆机构；双曲柄机构；双摇杆机构;第105页/共137页（二）铰链四杆机构的演化形式1、曲柄滑块机构2、导杆机构二、常用机械传动1、机械的组成2、机械传动的作用第106页/共137页第四章：起重零部件一、
45、钢丝绳（一）钢丝绳的结构及类型钢丝绳是由一定形状和大小的多根钢丝捻制成股，再由若干股（常用6股）绕绳芯捻制成螺旋形状的绳。捻制钢丝绳的钢丝，为优质碳素结构钢或合金钢，直径一般为0.4mm4mm,抗拉强度为1400MPa2000MPa。第107页/共137页绳芯一般为纤维麻芯，起储油和“衬垫”作用，以使钢丝绳具有柔软性，在吸收作用于钢丝绳的张力和接触压力的同时，还能充分含油，使丝绳在长期使用中得到必要不润滑。钢丝绳一般有下列几种分类方式：第108页/共137页1按捻制方向分（1）按绳股两者关系分：右捻钢丝绳：绳中各股按右螺旋方向捻制成绳，记号Z。（2）按绳股丝三者关系分：同向捻（顺捻）钢丝绳：钢
46、丝在股中的捻向与股在绳中的捻向相同。交互捻（逆捻）钢丝绳：钢丝在股中的捻向与股在绳中的捻向相反。第109页/共137页（1）点接触钢丝绳：股内相邻层间的钢丝成点接触，一般是由直径相同的钢丝捻制而成。通常所说的普通钢丝绳就是点接触钢丝绳，由于钢丝间接触面积很小，所以接触应力很大，因此使用寿命短。第110页/共137页（2）线接触钢丝绳：股内相邻层间的钢丝呈平行线接触状态。这类钢丝绳间接触面积较大，接触应力显著减少，因此寿命增加。第111页/共137页（3）充式（T）钢丝绳：线接触钢丝绳的一种。特点是股内相邻两层间配置小直径钢丝填充间隙，并保证外层钢丝形成正常排列，使钢丝与钢丝间隙呈线接触状态，这
47、类钢丝绳空隙小，结构紧密，绳股中的金属断面比重增大，因而受力均匀，既柔软又抗腐，使用寿命长。各种小绞车以使用填充式（T）钢丝绳为宜。第112页/共137页（4）面接触钢丝绳：股中钢丝为异型，异型钢丝之间成面接触。这类钢丝绳结构紧密，刚性强，耐磨且不易变形，适合斜井大型绞车使用。第113页/共137页第114页/共137页第115页/共137页第三章：塔式起重机一、构造、类型及性能参数1、工作机构起升机构：变幅机构:回转机构:液压顶升机构:行走机构：第116页/共137页2、塔式起重机钢结构（一）底架（二）塔身（三）套架（四）上下支座（五）吊臂（六）平衡臂（七）塔顶及主要构件第117页/共137
48、页3、动力装置和控制系统（1）外接电源的电动机提升电动机、变幅电动机、回转电动机（2）控制系统操纵装置：联动控制台、配电箱、电阻器箱安全装置：高度限位器、幅度限位器、起重量限制器、力矩限制器、回转限位器；第118页/共137页二、工作原理1、自升式塔式起重机第119页/共137页2、塔式起重机的类型按工作方式分：固定式、外附着式、内爬式、轨道式；按回转方式分：上旋式、下旋式按变幅方式分：动臂式、小车变幅式按架设方式分：快装式、自升式第120页/共137页3、型号和编制方法塔式起重机由类组、型式、特性、主参数代号组成类组代号：TQ塔式起重机型式、特性代号：Z-自升式 K-快装式主参数代号：以KN
49、m为单位的公称起重力矩第121页/共137页4、起重机的主要参数滑轮的报废标准：裂纹或轮缘破损滑轮绳槽壁厚磨损量达原壁厚的20%滑轮底槽的磨损量超过相应钢丝绳直径的25%第122页/共137页吊带的使用吊带的标记：起升质量有颜色区分：紫色：1000Kg;绿色:2000kg;黄色：3000kg;银灰色：4000kg红色：5000kg；蓝色：8000kg桔黄色：10000kg以上第123页/共137页吊带的报废织带的严重磨损、穿孔、切口、撕断承载接缝绽开、缝线磨断吊带纤维软化、老化、弹性变小、强度减弱纤维表面粗糙易于剥落吊带出现死结第124页/共137页吊带的报废吊带表面有过多的点状疏松、腐蚀、酸
50、碱烧损以及热熔化或烧焦；带有红色警戒线吊带的警戒线裸露。第125页/共137页卸扣的报废标准裂纹磨损达原尺寸的10%本体变形达原尺寸的10%横销变形量达原尺寸的5%螺栓坏丝或滑丝卸扣不能闭锁第126页/共137页吊装方案的编制与施工管理下列危险性较大的起重吊装工程施工前应当编制专项施工方案：1、采用非常规起重设备、方法，且单件起重量在10KN及以上的起重吊装工程2、采用起重机械进行安装的工程第127页/共137页3、起重机械设备自身的安装、拆卸采用非常规起重设备、方法，且单件起重量在100KN及以上的起重吊装工程、起重量300KN及以上起重设备安装工程、高度200m及以上内爬式起重设备的拆除工