昆明市起重機(jī)作業(yè)證培訓(xùn)：機(jī)械與液壓傳動(dòng)基礎(chǔ)知識(shí)
《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》第三十八條:“鍋爐、壓力容器、電梯、起重機(jī)械、客運(yùn)索道、大型游樂(lè)設(shè)施、場(chǎng)(廠)內(nèi)轉(zhuǎn)用機(jī)動(dòng)車(chē)輛的作業(yè)人員及其相關(guān)管理人員，應(yīng)當(dāng)按照有關(guān)規(guī)定經(jīng)特種設(shè)備安全監(jiān)督管理部門(mén)考核合格，取得統(tǒng)一格式的特種作業(yè)人員，向從事相應(yīng)的作業(yè)或者管理工作�！�
考試形式：理論+實(shí)操，本人參考、單人單桌、機(jī)考、及格分為70分，考完試2-3個(gè)星期出證。
起重機(jī)作業(yè)證書(shū)分為：起重機(jī)指揮（Q1）、起重機(jī)司機(jī)（Q2）以及起重機(jī)安全管理人員（A5）。
根據(jù)國(guó)家質(zhì)檢總局頒布的《特種設(shè)備目錄》，起重機(jī)司機(jī)分為：橋式起重機(jī)司機(jī)、塔式起重機(jī)司機(jī)、流動(dòng)式起重機(jī)司機(jī)、門(mén)座式起重機(jī)司機(jī)、升降機(jī)司機(jī)、纜索式起重機(jī)司機(jī)。
起重機(jī)作業(yè)證報(bào)名資料：（含Q1證、Q2證）
1、身份證復(fù)印件。
2、特種設(shè)備作業(yè)人員考試申請(qǐng)表2份。（學(xué)校提供）
3、2寸白底證件照 4張
4、初中及初中以上的畢業(yè)證復(fù)印件2張。
5、縣級(jí)以上醫(yī)院常規(guī)體檢表1份。（體檢日期1年內(nèi)即為有效）
起重司機(jī)證，起重機(jī)械作業(yè)人員范圍:橋式起重機(jī)司機(jī)，門(mén)座式起重機(jī)司機(jī)，塔式起重機(jī)司機(jī),流動(dòng)式起重機(jī)司機(jī)，門(mén)座式起重機(jī)司機(jī),升降機(jī)司機(jī)，纜索式起重機(jī)司機(jī)及相應(yīng)指揮人員需要取得《特種設(shè)備作業(yè)人員證》，才能從事相應(yīng)工作。
特種作業(yè)人員必須經(jīng)專(zhuān)門(mén)的安全技術(shù)培訓(xùn)并考核合格,取得特種作業(yè)操作證后可上崗作業(yè)。證書(shū)目前由市場(chǎng)監(jiān)督管理局（原質(zhì)監(jiān)局）發(fā)證，證書(shū)每4年需要復(fù)審1次,需在有效期1個(gè)月以前講行復(fù)審。證書(shū)全國(guó)通用，官網(wǎng)可查，可支持異地復(fù)審，復(fù)審不需要參加考試。
基礎(chǔ)理論知識(shí)
機(jī)械與液壓傳動(dòng)基礎(chǔ)知識(shí)
1.機(jī)械基礎(chǔ)知識(shí)
在起重作業(yè)中，要使用各種各樣的起重機(jī)械，如起重機(jī)、汽車(chē)等。起重機(jī)械是由許多構(gòu)件裝配成整體的，構(gòu)件是機(jī)器中運(yùn)動(dòng)的單元。
各類(lèi)起重機(jī)械的構(gòu)造、性能和用途是不一樣的，但它們都具有以下三個(gè)共同特征：
(1)都是由零部件組合而成；
(2)都具有一定的傳動(dòng)方式，各構(gòu)件之間具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)；
(3)都能利用機(jī)械能來(lái)完成有用功或轉(zhuǎn)換機(jī)械能。
2.常用機(jī)械連接
(1)螺紋連接
利用螺栓、螺母等零件，把需要相對(duì)固定在一起的零件連接在一起的方式，稱(chēng)為螺紋連接。
1)螺紋連接的種類(lèi)
①螺栓連接
圖7-11為螺栓連接。它的特點(diǎn)是被連接件上無(wú)螺紋，只需
制成光孔。螺栓連接主要用于被連接件都不太厚并能在連接件兩邊進(jìn)行裝配的場(chǎng)合。
螺栓連接分為普通螺栓連接、鉸制孔螺栓連接和高強(qiáng)螺栓連接三種。圖7-11(a)所示為普通螺栓連接，被連接的通孔與螺栓桿間有一定間隙，在這種情況下螺栓受到拉伸作用。普通螺栓連接加工精度較低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝拆方便，應(yīng)用廣。圖7-11(b)所示為鉸制孔螺栓連接，螺栓的光桿和通孔間采用基孔制過(guò)渡配合，這種連接的螺桿工作時(shí)受到剪切和擠壓作用，主要承受橫向載荷。其用于載荷大、沖擊嚴(yán)重、要求良好對(duì)中的場(chǎng)合。
但加工精度高，裝配難度大。高強(qiáng)度螺栓的栓體和螺母均用高強(qiáng)度鋼材制造，被連接件的螺孔直徑一般比螺栓直徑大2mm,安裝時(shí)，要用力矩扳手對(duì)螺栓施以很大的預(yù)緊力，從而在被連接面間產(chǎn)生很大的摩擦力來(lái)傳遞載荷，其可承受拉壓和剪切載荷，裝配工藝簡(jiǎn)單。
②雙頭螺柱連接
雙頭螺柱連接常用于被連接件之一較厚或?yàn)榱耸菇Y(jié)構(gòu)緊湊必須采用不通孔的場(chǎng)合。雙頭螺柱螺紋較短的一端可旋入被連接件，不適宜常拆卸。而無(wú)螺紋孔的被連接件、螺母及墊圈均可多次拆裝。
③螺釘連接
如圖7-12(a)所示，螺釘連接不用螺母，它適用于被連接件較厚而不常拆裝的場(chǎng)合。
④緊定螺釘連接
緊定螺釘連接是用緊定螺釘旋入被連接件之一的螺紋孔中，如圖7-12(b)所示。其用末端頂緊另一個(gè)被連接件，使兩個(gè)零件位置固定，并可傳遞不太大的力或力矩。
⑤特殊結(jié)構(gòu)的螺紋連接
圖7-13(a)為將機(jī)座或機(jī)架固定在地基上的地腳螺栓連接。圖7-13(b)為起吊機(jī)器或大型零部件的吊環(huán)螺釘連接。圖7-13(c)為用于工裝設(shè)備的T形槽螺栓連接。
2)螺紋連接的防松
受靜載荷作用、采用標(biāo)準(zhǔn)螺紋連接件的螺紋連接，由于自鎖而不會(huì)松動(dòng)。在變載荷、振動(dòng)、連續(xù)沖擊荷載或溫度較高的情況下，螺紋連接會(huì)松動(dòng)。連接發(fā)生松動(dòng)的危害很大，輕則使工作不正常，重則會(huì)引起嚴(yán)重事故。因此，用于變載荷的螺紋連接必須采取防松措施。
螺紋連接的防松裝置類(lèi)型很多，按防松原理可分為靠摩擦力防松、機(jī)械方法防松和永久止動(dòng)。
①靠摩擦力防松
靠摩擦力防松的原理是使互相旋合的內(nèi)外螺紋中存在壓力，靠螺紋間的摩擦力和支承面與螺母間的摩擦力來(lái)防松，常用型式有雙螺母防松、彈簧墊圈防松。
②機(jī)械方法防松
機(jī)械方法防松最可靠，常應(yīng)用于高速動(dòng)載的螺紋連接，如運(yùn)輸車(chē)輛，工程機(jī)械等均常采用。其常用型式有槽形螺母與開(kāi)口銷(xiāo)防松、止動(dòng)墊圈防松。
③永久止動(dòng)防松
當(dāng)螺紋連接不需要再拆卸時(shí)，可應(yīng)用永久止動(dòng)防松，如鐵塔地腳螺栓的防松。永久止動(dòng)常用沖點(diǎn)法、黏結(jié)法或焊接法。
(2)銷(xiāo)連接
1)銷(xiāo)的類(lèi)型
銷(xiāo)主要用于零件之間的連接與定位。常用的銷(xiāo)有圓柱銷(xiāo)、圓錐銷(xiāo)和開(kāi)口銷(xiāo)。
2)銷(xiāo)連接的作用
圓柱銷(xiāo)和圓錐銷(xiāo)的作用：一是定位，二是連接并傳遞轉(zhuǎn)矩三是安全保護(hù)。開(kāi)口銷(xiāo)的作用主要是防止被連接件松脫。
3.常用機(jī)械傳動(dòng)的種類(lèi)
(1)帶傳動(dòng)
1)帶傳動(dòng)的工作原理
帶傳動(dòng)是一種應(yīng)用很廣的機(jī)械傳動(dòng)，一般多用于減速傳動(dòng)帶傳動(dòng)由主動(dòng)帶輪、從動(dòng)帶輪和緊套在兩帶輪上的傳動(dòng)帶組成如圖7-15所示。帶傳動(dòng)的工作原理是：傳動(dòng)帶緊套在兩帶輪上使帶與帶輪接觸面之間產(chǎn)生壓力。當(dāng)主動(dòng)輪回轉(zhuǎn)時(shí)，帶與帶輪的接觸面便產(chǎn)生摩擦力，摩擦力使傳動(dòng)帶運(yùn)動(dòng)，而傳動(dòng)帶又靠它與從動(dòng)輪之間的摩擦力，使從動(dòng)輪運(yùn)動(dòng)。
2)帶傳動(dòng)的類(lèi)型
按傳動(dòng)帶的橫截面形狀，帶傳動(dòng)分為平帶傳動(dòng)、V帶傳動(dòng)、圓帶傳動(dòng)和同步帶傳動(dòng)。
①平帶傳動(dòng)
平帶的橫截面為長(zhǎng)方形，其工作面為內(nèi)表面。常用的傳動(dòng)帶以橡膠帆布帶為最多，另外還有質(zhì)量較高的絲織帶和錦綸編織帶等多種。
②V帶傳動(dòng)
V帶舊稱(chēng)三角帶，新標(biāo)準(zhǔn)稱(chēng)V帶。V帶的橫截面為梯形，它的工作面為兩側(cè)面。與平帶相比，在相同條件下，V帶的傳動(dòng)能力要強(qiáng)3倍左右，因此應(yīng)用廣泛。平帶只用一根，而V帶可用多根，所以V帶傳遞功率的范圍也更廣。
③圓帶傳動(dòng)
圓帶的橫截面為圓形。圓帶一般用皮革或合成纖維制成，常用于功率很小的場(chǎng)合，如縫紉機(jī)和醫(yī)療設(shè)備等。
④同步帶傳動(dòng)
嚙合型帶傳動(dòng)一般也稱(chēng)為同步帶傳動(dòng)。它通過(guò)傳動(dòng)帶內(nèi)表面上等距分布的橫向齒和帶輪上的相應(yīng)齒槽的嚙合來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)。傳動(dòng)帶一般用聚氨酯或氯丁橡膠制成。同步帶傳動(dòng)除了保持帶傳動(dòng)的緩沖、吸振、噪聲小的優(yōu)點(diǎn)外，還能保證傳動(dòng)比恒定。目前，這種傳動(dòng)已應(yīng)用在機(jī)床、通風(fēng)設(shè)備和電子計(jì)算機(jī)設(shè)備等之上。
(2)鏈傳動(dòng)
1)鏈傳動(dòng)的組成
鏈傳動(dòng)是具有撓性件(鏈條)的嚙合傳動(dòng)。鏈傳動(dòng)主要是由
主動(dòng)鏈輪、從動(dòng)鏈輪和跨繞兩鏈輪的鏈條所組成，如圖7-16所示，其工作時(shí)依靠鏈條和鏈輪的嚙合而傳遞動(dòng)力。
2)鏈傳動(dòng)的應(yīng)用范圍
鏈傳動(dòng)既可用于減速傳動(dòng)，也可用于增速傳動(dòng)。它最適合用于兩軸相距較遠(yuǎn)，又不適合用帶傳動(dòng)的場(chǎng)合。如工作現(xiàn)場(chǎng)溫度高，灰塵大，不允許打滑等。運(yùn)輸機(jī)械、起重機(jī)械上常應(yīng)用鏈傳動(dòng)。
鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)比i一般小于6,傳遞的功率P≤100kW,鏈速v≤15m/s,效率為0.95～0.98。
3)鏈傳動(dòng)的類(lèi)型
鏈傳動(dòng)的類(lèi)型主要是齒形鏈和套筒滾子鏈。套筒滾子鏈?zhǔn)菢?biāo)準(zhǔn)件，它的主要參數(shù)是節(jié)距。節(jié)距是指相鄰兩軸銷(xiāo)軸線間的距離。
(3)齒輪傳動(dòng)
1)齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)
齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比準(zhǔn)確，傳動(dòng)功率范圍大，可以從幾瓦到幾萬(wàn)千瓦；適應(yīng)的速度范圍廣，可從低到300m/s;傳動(dòng)率高，可達(dá)0.98～0.99;結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠、使用壽命長(zhǎng)。
2)齒輪傳動(dòng)的分類(lèi)
齒輪傳動(dòng)的類(lèi)型很多，分類(lèi)方法也有多種。
①按嚙合方式分類(lèi)，可分為外嚙合齒輪傳動(dòng)、內(nèi)嚙合齒輪傳動(dòng)和齒輪齒條傳動(dòng)；
②按輪齒的形態(tài)和兩齒輪軸線的相互位置分類(lèi)，可分為兩軸線平行的齒輪傳動(dòng)、兩軸線相交的齒輪傳動(dòng)、兩軸線交錯(cuò)的齒輪傳動(dòng)；
③按齒廓曲線分類(lèi)，可分為漸開(kāi)線傳動(dòng)、擺線傳動(dòng)和圓弧線傳動(dòng)；
④按傳動(dòng)是否封閉分類(lèi)，可分為開(kāi)式傳動(dòng)、閉式傳動(dòng)。一般不重要、較簡(jiǎn)單的傳動(dòng)用開(kāi)式傳動(dòng)，重要而較復(fù)雜的傳動(dòng)用閉式傳動(dòng)。
3)蝸桿傳動(dòng)
蝸桿傳動(dòng)是特殊的齒輪傳動(dòng)，其由蝸桿和蝸輪組成，主要用于傳遞空間交錯(cuò)軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，如圖7-17所示。兩軸間的交錯(cuò)角一般為90°。通常蝸桿傳動(dòng)都是以蝸桿為主動(dòng)件。蝸桿傳動(dòng)廣泛應(yīng)用于電力、工程機(jī)械、機(jī)床和起重等機(jī)械設(shè)備。
蝸桿傳動(dòng)具有以下特點(diǎn)：
①傳動(dòng)比大，結(jié)構(gòu)緊湊。
②傳動(dòng)平穩(wěn)、噪聲小。蝸桿的齒形是連續(xù)的螺旋齒，傳動(dòng)時(shí)它連續(xù)推動(dòng)蝸輪齒，無(wú)振動(dòng)和沖擊，非常平穩(wěn)。
③具有自鎖性能。有些蝸桿傳動(dòng)，當(dāng)蝸桿導(dǎo)程角(螺旋升角)小于齒輪間的當(dāng)量摩擦角時(shí)，蝸桿傳動(dòng)能自鎖。也就是只能由蝸桿帶動(dòng)蝸輪，而蝸輪不能帶動(dòng)蝸桿。自鎖性能在一些設(shè)備上應(yīng)用不會(huì)引起設(shè)備反轉(zhuǎn)。
④傳動(dòng)效率低。因蝸桿與蝸輪的齒面間存在著相當(dāng)大的滑動(dòng)摩擦，所以發(fā)熱嚴(yán)重，功率損失大，效率低，一般為0.7~0.8。當(dāng)具有自鎖性時(shí)，效率低于0.5。
⑤適用功率范圍小。因效率低，蝸桿傳動(dòng)不適合傳遞較大功率，一般應(yīng)用在40kW以下，不長(zhǎng)期連續(xù)工作的場(chǎng)合。
⑥需用貴重材料制造蝸輪。蝸桿傳動(dòng)中，為了減輕磨損，蝸輪要用貴重的減摩材料制造。
4.液壓傳動(dòng)基礎(chǔ)知識(shí)
(1)液壓傳動(dòng)的工作原理
液壓傳動(dòng)是利用密封容器內(nèi)的液體(常用油)傳遞動(dòng)力或控制動(dòng)作的一種傳動(dòng)方式。目前，在各類(lèi)機(jī)械設(shè)備中已普遍應(yīng)用液壓技術(shù)。
液壓傳動(dòng)的原理是：以油液為工作介質(zhì)，通過(guò)密封容器的容積變化傳遞運(yùn)動(dòng)，依靠油液的壓力傳遞動(dòng)力。
(2)液壓傳動(dòng)的基本組成
油壓千斤頂(圖7-18)的液壓工作原理是：手動(dòng)液壓泵是動(dòng)力裝置，它將人力產(chǎn)生的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為油液的壓力能；升舉液壓缸是執(zhí)行裝置，它將油液的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，舉起重物；油液流動(dòng)方向的變換是由單向閥和控制閥實(shí)現(xiàn)的，它們是控制裝置；此外，油管、油箱等也必不可少，它們屬于輔助裝置。
總之，液壓傳動(dòng)除工作介質(zhì)油液外，主要由四部分組成，它們是：
①動(dòng)力裝置——-液壓泵
動(dòng)力裝置的作用是向液壓系統(tǒng)提供壓力油，將原動(dòng)機(jī)(主要是電動(dòng)機(jī))輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w的壓力能。
②執(zhí)行裝置——液壓缸或液壓馬達(dá)
執(zhí)行裝置的作用是在壓力油的推動(dòng)下，對(duì)外做功，滿足使用要求。
③控制裝置-各種控制閥
控制裝置分別控制或調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)的壓力、流量、速度及流動(dòng)方向，使其按要求進(jìn)行工作。
④輔助裝置——油箱、油管、壓力表、濾油器等
輔助裝置在液壓系統(tǒng)中起連接、貯油、過(guò)濾及檢測(cè)等作用。
5.主要機(jī)械零部件
(1)軸
軸是機(jī)械設(shè)備中主要的零件之一。它的作用是支持回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的零件(齒輪、葉輪等),并傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩。軸和旋轉(zhuǎn)零件的配合部分稱(chēng)為軸頭，軸頭為圓柱形或圓錐形。軸和軸承配合部分稱(chēng)為軸頸。
(2)軸承
軸承是支承軸的部件，在機(jī)械設(shè)備中起重要作用。
按摩擦性質(zhì)，軸承分為滑動(dòng)摩擦軸承(簡(jiǎn)稱(chēng)滑動(dòng)軸承)和滾動(dòng)摩擦軸承(簡(jiǎn)稱(chēng)滾動(dòng)軸承)兩大類(lèi)。
1)滑動(dòng)軸承
滑動(dòng)軸承工作可靠、壽命長(zhǎng)、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪聲小，承載能力強(qiáng)，在要求低的設(shè)備中應(yīng)用廣泛。按滑動(dòng)軸承能承受的載荷方向，可分為承受徑向載荷的向心軸承和承受軸向載荷的推力軸承兩類(lèi)。由于推力滑動(dòng)軸承不如推力滾動(dòng)軸承使用方便，一般機(jī)械均選用推力滾動(dòng)軸承。向心滑動(dòng)軸承應(yīng)用較多。
2)滾動(dòng)軸承
①滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)
除極少數(shù)外，絕大多數(shù)滾動(dòng)軸承都是由外圈、內(nèi)圈、滾動(dòng)體和保持架四部分組成的，如圖7-19所示。外圈和內(nèi)圈分別與軸承座孔和軸頸裝配在一起，工作時(shí)，滾動(dòng)體在內(nèi)、外圈之間滾動(dòng)。保持架的作用是把滾動(dòng)體均勻分開(kāi)，不讓它們之間產(chǎn)生摩擦和磨損。
②滾動(dòng)軸承的分類(lèi)
按滾動(dòng)體的形狀分類(lèi)，可將滾動(dòng)軸承分為球軸承、短圓柱滾
子軸承、長(zhǎng)圓柱滾子軸承、球面滾子軸承、圓錐滾子軸承和滾針軸承。按滾動(dòng)軸承能承受的載荷方向分類(lèi)，可將軸承分為向心軋承、推力軸承和角接觸軸承三類(lèi)。
(3)聯(lián)軸器
將兩聯(lián)軸接在一起，只有在機(jī)器停止轉(zhuǎn)動(dòng)后，才能將兩軸拆卸開(kāi)的裝置稱(chēng)為聯(lián)軸器。根據(jù)不同結(jié)構(gòu)，聯(lián)軸器可分為剛性聯(lián)軸器和撓性聯(lián)軸器。
1)剛性聯(lián)軸器
剛性聯(lián)軸器又分為固定式和可移式兩類(lèi)。固定式剛性聯(lián)軸器在安裝和工作(運(yùn)轉(zhuǎn))時(shí)，要求兩軸線嚴(yán)格同心，而可移式剛性聯(lián)軸器允許有一定限度的偏斜和偏移。
①固定式剛性聯(lián)軸器中最簡(jiǎn)單的固定式剛性聯(lián)軸器為套管聯(lián)軸器。它由套筒和銷(xiāo)釘或鍵所組成。套筒聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝拆不太方便，常用于機(jī)床、儀器設(shè)備中。
固定式剛性聯(lián)軸器中應(yīng)用最多的是凸緣聯(lián)軸器。它由兩個(gè)半聯(lián)軸器和連接螺栓組成，成本不高，可傳遞大的轉(zhuǎn)矩，適合連接轉(zhuǎn)速低、剛性好、對(duì)中準(zhǔn)確的軸。
②可移式剛性聯(lián)軸器，常見(jiàn)的有滑塊聯(lián)軸器、齒輪聯(lián)軸器和萬(wàn)向聯(lián)軸器三種。
2)撓性聯(lián)軸器
其因裝有彈性元件，不僅可以補(bǔ)償兩軸間的偏移，而且具有緩沖減振的能力。因此其適用于正、反轉(zhuǎn)變化多，啟動(dòng)頻繁的高轉(zhuǎn)速連接。如電動(dòng)機(jī)與工作機(jī)的連接。
常用的撓性聯(lián)軸器主要有彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器、彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器和梅花彈性聯(lián)軸器三種，
