1、广州启翔教育 广州市天河龙口中路 194 号 408 室 02038293890 38293860 一级建造师机电工程管理与实务讲义(简)1H411000 机电工程专业技术1H411010 机械传动与技术测量1H411011 掌握传动系统的特点传动系统类型 特点摩擦轮传动(新增)优(3 点):打滑;无级改变传动比;噪声小缺(6 点):不能保持准确传动比;需压紧;尺寸大;功率小;效率低;寿命短齿轮传动优(4 点):传动比准确;实现任意角传动;适用广;寿命长缺(2 点):不适用于远距离传动;精度高、成本高涡轮蜗杆传动 优(2 点):传动比大;紧凑缺(2 点):只能单向传动;易发热、效率低带传动 优
2、(4 点):适用于两轴中心距较大的传动;打滑;挠性好;成本低缺(5 点):不能保证固定传动比;需张紧;轮廓大;效率低;寿命短链传动(有改动)优(5 点):能用于温度较高、湿度较大的环境;不打滑;紧凑;张紧力小;效率高缺(5 点):只能用于平行轴间的传动;瞬时速度不均匀;不宜大载荷和急促反向;有噪声;成本高轮系传动 优(4 点):适用于相距较远的传动;可获得较大传动比;变速器;运动合成分解液压传动 优(3 点):速度、扭矩、功率均可无级调节缺(3 点):其他特点了解气压传动优(6 点):易于实现快速的直线运动、摆动和高速转动缺(3 点):1H411012 掌握传动件的特点4 种最常见的传动件:轴
3、、键、联轴器、离合器(没有轴承)一、轴轴的分类(按承受载荷的不同) 特点 应用转 轴 既传递扭矩又承受弯矩 齿轮减速器中的主、从动转轴传动轴 只传递扭矩而不承受弯矩或弯矩很小 汽车的传动轴心 轴 只承受弯矩而不传递扭矩 自行车的前轴轴的分类(按轴线的形状不同) 应用直轴曲轴 活塞式压缩机的主轴和燃油发动机的主轴挠性钢丝轴 振捣设备二、键广州启翔教育 广州市天河龙口中路 194 号 408 室 02038293890 38293860 键的分类 特点及应用平 键 定心性能好,装拆方便半圆键 良好的定心性能。只适用于轻载联结楔 键 仅适用于对定心精度要求不高、载荷平稳和低速的联结。切向键 常用于重
4、型机械设备中。花 键适用于定心精度要求高、载荷大和经常滑移的联结。如变速器中,滑动齿轮与轴的联结。三、联轴器与离合器固定式刚性联轴器 不能补偿两轴的相对位移刚性联轴器可移动式刚性联轴器 能补偿两轴的相对位移弹性联轴器 能补偿两轴的相对位移并有吸收振动和缓和冲击的能力联轴器 只有在机器停止工作后,经过拆卸才能把它们分离。离合器 在机器工作中就能方便地使它们分离或结合1H411013 掌握轴承的特性轴承的类型轴承 分类 特点或应用滑动轴承 向心滑动轴承-径向推力滑动轴承-轴向 低速、高精度、重载、结构上要求剖分、有冲击的场合优 摩擦阻力小、启动灵敏、效率高、润滑简便、易于更换滚动轴承 向心滚动轴承
5、-径向推力滚动轴承-轴向 缺 抗冲击能力较差、高速时出现噪声、寿命短归类:一种“推力”轴承,只能承受轴向载荷;两种“向心”轴承,主要承受径向载荷,也可受少量轴向载荷;两种向心可调心;三种“滚子”轴承,能承受很大径向载荷;1H411014 熟悉技术测量与公差配合一、技术测量1、四要素:测量对象、测量方法、测量精度、计量单位2、计量器具的种类广州启翔教育 广州市天河龙口中路 194 号 408 室 02038293890 38293860 标准量具 只有一个固定尺寸,用来校对和调整其他计量器具,如量块。极限量规 没有刻度,不能测出被测量工件的具体尺寸,但可确定被测量工件是否合格检验夹具计量仪器二、
6、公差与配合两种配合基准制度:基孔制:H 以孔为尺寸基准,下偏差为零基轴制:h 以轴为尺寸基准,上偏差为零三种配合类型:间隙配合:孔-轴=正,动配合;过盈配合:孔-轴=负,静配合;过渡配合:中间配合。111411015 了解机械机构的类型一、平面连杆机构急回特性:很多机械设备利用这个特性来缩短非生产时间,提高生产率。二、凸轮机构优(2 点) 可使从动件得到任意的预期运动;结构简单紧凑、设计方便缺(3 点)易磨损,宜用于传力不大的场合加工较困难从动件的行程不能过大1H411020 流体力学特性和热功转换关系1H411021 掌握流体的物理性质一、流体的密度、比容、相对密度(比重)和重度密度1、对任
7、何一种流体,其密度是压力与温度的函数。2、温度对液体的密度有一定的影响,故在查阅液体密度时应注明温度条件。3、液体可视为不可压缩流体;4、气体为可压缩流体。其密度随温度、压力的变化而变化较大。相对密度 标准物质:固体和液体:4的水;气体:标况(0,1.01325105Pa)下的空气压力绝对压力:真实压力表压:流体绝对压力高于外界大气压力的数值真空度:流体绝对压力低于外界大气压力的数值压缩性 压缩性表示了流体的体积随压力变化的关系。黏度 流体的黏度不仅与流体的种类有关,还与温度、压力有关。液体的黏度随温度的升高而降低;气体的黏度随温度的升高而增大1H411022 掌握流体机械能的特性一、流体静压
8、力特性1、流体压力与作用面垂直,并指向该作用面;2、静压力与其作用面在空间的方位无关,只与该点位置有关;静压力各向同性。二、定态流动系统的质量平衡广州启翔教育 广州市天河龙口中路 194 号 408 室 02038293890 38293860 对于不可压缩流体:v 1A1=v2A2对于圆形管道流体流动: 212dv两式适用条件:定态流动系统、不可压缩流体五、定态流动系统的机械能流体机械能三种形式:位能、压力能、动能1、位能:流体在重力作用下,因高出某基准水平面而具有的能量。是一个相对值。位于基准水平面以上为正,以下为负。1H411023 熟悉热力系统工质能量转换关系一、热力学基本概念闭口系统
9、:系统与外界只有能量交换并无物质交换的系统为闭口系统;开口系统:系统与外界既有能量交换又有物质交换的系统;绝热系统:系统与外界之间没有热量的交换的系统。二、热力学常用参数热力学的三个基本状态参数压力(压强) 、温度、比容。衡量单位工质做功能力大小的尺度压力、比容衡量单位工质具有热力势能大小的一个尺度焓三、常见的基本热力过程定压过程 热力系统状态变化过程中,工质的压力保持不变。如工质在锅炉内的吸热过程。定温过程 热力系统状态变化过程中,工质的温度保持不变。如工质在汽油机内的加热过程。定容过程 热力系统状态变化过程中,工质的比容保持不变。如工质在凝汽器内的放热过程绝热过程 热力系统状态变化过程中,
10、工质与外界无任何热量交换。如工质在汽轮机内的膨胀做功过程。记忆方法:压力锅(定压-锅炉) 、高温蒸汽(定温- 凝汽器) 、膨胀绝热四、热力学第一、二定律热力学第一定律能量守恒热可以变为功,功也可以变为热。一定量的热消失时,必产生与之数量相当的功;消耗一定量的功时,也必出现相应数量的热。热力学第二定律自发过程的不可逆性热不可能自发地、不付代价地从低温物体传向高温物体。凡有温差的地方都能产生动力。不可能制造出永动机。1H411024 了解流体流动阻力的影响因素一、流体流动阻力产生的原因流体流动阻力有关因素:流体黏度、流道结构形状、流道壁面粗糙程度、流速二、管内流体流动类型雷诺数流体的雷诺数有关因素
11、:流速 、管径 d、密度 、黏度 。雷诺将这四个因素以符号 Re 表示:Re =dv/ =vd/结论:(1)Re 与流速 、管径 d、密度 成正比,与黏度 成反比(2)对于流体在圆管内流动,当 Re4000 时,流动型态为湍流;当 Re=2000-4000 时,称为过渡流。广州启翔教育 广州市天河龙口中路 194 号 408 室 02038293890 38293860 1H411030 机电工程材料的分类和性能1H411031 掌握机电工程材料的分类一、金属材料:黑色金属、有色金属生铁 C 质量分数大于 2碳素钢 低碳钢、中碳钢、高碳钢黑色金属 钢(小于 2) 合金钢 低合金钢、中合金钢、高
12、合金钢铜及铜合金 纯铜:良好的导电性、导热性、焊接性、塑性;较低的硬度、强度锌及锌合金 纯锌:一定的强度、较好的耐蚀性重金属镍及镍合金 纯镍:良好的塑性、较高的强度;耐海水腐蚀能力突出。铝及铝合金 纯铝:可进行各种冷、热加工。镁及镁合金 纯镁:可用作还原剂。镁合金:用于飞机、宇航结构件和高气密零部件。有色金属轻金属钛及钛合金 纯钛:随着纯度降低,强度升高,塑性大大降低。二、无机非金属材料:(3 类)硅酸盐材料、高分子材料、胶粘剂包括水泥、玻璃、耐火材料、陶瓷。水泥:水硬性胶凝材料。玻璃:各向同性匀质的硅酸盐材料。主要特点:化学稳定性好;热稳定性很差;质地坚硬,热膨胀系数低。硅酸盐材料陶瓷:具有
13、坚硬、不燃、不生锈、能承受光照、压力和电作用等优良的性能。分为结构陶瓷、功能陶瓷。包括塑料、橡胶、纤维、涂料。高分子材料特点:质轻、透明、柔软、高弹;会出现“老化”现象。塑料:热塑性塑料:链状、可反复成型。热固性塑料:网状、不可反复成型。橡胶:分为天然橡胶和合成橡胶。天然橡胶弹性最好,具有强度大、电绝缘性好、不透水的特点。纤维:分为人造纤维和合成纤维。高分子材料涂料的 3 个主要功能:保护、装饰、防火防静电防辐射。胶粘剂1H411032 熟悉机电工程材料的性能 力学性能力学性能指标:硬度、弹性、塑性、韧性、疲劳性强度:指材料抵抗永久变形与断裂的能力。抗拉强度是材料及产品质量控制的重要标志。刚度
14、:指材料抵抗弹性变形的能力。疲劳断裂的特点:(1)断裂时的应力远低于材料静载下的抗拉强度,甚至会低于屈服强度。(2)断裂前没有明显的塑性变形,发生突然脆性断裂破坏, 无预兆,危险性大。广州启翔教育 广州市天河龙口中路 194 号 408 室 02038293890 38293860 热学性能 熔点、热容、热膨胀性、导热性声学性能光学性能物理性能电学性能 电阻率、电阻温度系数、介电性1H411040 电路与电气设备1H411041 掌握单相电路的种类一、交流电的基本概念3.周期 T:交流电每变化一次所需的时间称为周期,单位 s。4.频率 f:交流电在 1s 内变化的次数称为频率,单位 Hz。5.
15、角频率 :交流电在 1s 内变化的电角度,单位 rad/s。三者间内在的联系是: T2f正弦交流电的三要素: 最大值、角频率(或频率或周期)、初相角。 7.相位差:两个同频率的正弦交流电的相位之差称为相位差。根据相位差,可以判断两个同频率正弦交流电超前和滞后关系。8.有效值:正弦交流的最大值是有效值的 倍。2二、单一参数元件交流电路对直流电,频率为零,则感抗等于零;电感线圈可视为短路,相当于一根导线的作用。对直流电,频率为零,容抗趋于无穷大,即电容器对直流电可视为开路,直流电不能通过电容器。三种单一参数元件交流电路:电压与电流关系 功率电路数量 频率 相位 有功功率 无功功率纯电阻电路 IR
16、同频率 同相位 P=UI=I2R=U2/R纯电感电路 IL 同频率 电压超前 900 0 Q=UI纯电容电路 IC 同频率 电流超前 900 0 Q=UI记忆方法:容流前,感流后三、RLC 串联电路及电路谐振4.功率 (1)视在功率 S:又称表观功率,单位为 VA(KVA );其值为电路两端电压与电流的乘积,它表示电源提供的总功率,反映了交流电源容量的大小。(2)有功功率 P:等于电阻两端电压与电流的乘积,也等于视在功率功率因数。 (3)无功功率 Q三种功率之间的关系 2QPS5.功率因数= ,反映了电路对电源功率的利用率S串联谐振与并联谐振:串联谐振/电压谐振 感容电压总电压 电压等 阻抗小
17、,电流大 电流电压同相位并联谐振/电流谐振 感容电流总电流 电流等 阻抗大,电流小 电流电压同相位串联谐振的并联谐振有两个共同点:产生条件相同:感抗等于容抗;电流电压同相位,电阻性四、功率因数的提高广州启翔教育 广州市天河龙口中路 194 号 408 室 02038293890 38293860 (一)提高功率因数的意义1使电源设备得到充分利用2降低线路损耗和线路压降(二)提高功率因数的方法两种方法:提高自然功率因数、人工补偿装置。人工补偿装置常在负载两端并联电容器。1H411042 掌握三相交流电路联接方法一、三相四线制电源的星形连接1)三根相线及中线的文字符号分别为 L1、L2 、L3 和
18、 N,并分别用黄、绿、红色标识三根相线,中线用淡蓝色来标识。2)三相四线制可输送两种电压:线电压、相电压;且线电压是相电压的 倍。(380/220)3二、三相负载的星形联接(Y)和三角形联接()三相负载的星形联接 Y三相负载对称,中线电流为零;负载不对称,中线电流不为零三相负载对称时:线电流(总电流)=相电流线电压(总电压)=相电压的 倍3三相负载的三角形联接线电压=相电压线电流=相电流的 倍二者关系、选择原则三角形联接时的相电压比作星形联接时的相电压要高 倍。3若各相负载的额定电压=线电压,则应作联接;若各相负载的额定电压=线电压的 倍,应作 Y 形联/1接。记忆方法:只需记住一点,三相四线
19、制有两种电压1H411043 熟悉变压器的工作特性一、变压器的工作原理变压器是利用电磁感应原理,实现能量的传送;实现电压等级变换。原、副绕组上的电压的比值等于两者的匝数比,比值 K 称为变压器的变比。二、额定值和运行特性变压器的额定值 其中,副绕组的额定电压 U2N:指原绕组加上额定电压且副绕组空载时的端电压。外特性 变压器的一次绕组电压和负载功率因数一定时,二次电压随负载电流变换的曲线。变压器的运行特性效率特性 变压器的效率与负载有关;效率总是小于 1;效率有最大值。1H411044 熟悉旋转电机的工作特性二、三相异步电动机的基本结构旋转电机的分类 按功能用途分:发电机、电动机、变压器、控制
20、电机按照电机的结构或转速分:变压器、旋转电机异步电动机特点目前广泛应用的旋转电机是异步电动机。异步电动机具有结构简单、坚固耐用、运行可靠、维护方便、启动容易、成本较低等优点,但也有调速困难、功率因数偏低等缺点。广州启翔教育 广州市天河龙口中路 194 号 408 室 02038293890 38293860 三相异步电动机的基本结构定子的主要作用是产生旋转磁场。三相异步电动机的工作原理异步转子跟随旋转磁场以 nn 1的转速旋转,转子转速总是小于旋转磁场转速转差率是分析异步电动机运行情况的重要参数。电动机启动瞬时,n=0,s=1;电动机空载运行时,nn 1,s0,所以 0s1铭牌数据 额定电压:
21、电动机定子绕组应加的线电压有效值。额定功率:在额定电压、额定频率下满载运行时电动机轴上输出的机械功率。1H411045 了解供配电系统中电气设备的作用高压熔断器熔断器(FU)是最为简单和常用的保护电器。在输配电系统中,对容量小且不太重要的负荷,广泛采用高压熔断器作为短路和过负荷保护。高压隔离开关断开后具有明显可见的断开间隙。没有灭弧装置不容许带负荷操作。但可容许通断一定的小电流。高压负荷开关断开后通常有明显的断开间隙具有简单的灭弧装置能通断一定的负荷电流和过负荷电流,但是不能用它来断开短路电流。常与熔断器一起使用;大多还具有隔离高压电源,保证其后的电气设备和线路安全检修的功能。高压断路器是高压
22、输配电线路中最为重要的电气设备。具有完善的灭弧装置不仅能通断正常的负荷电流和过负荷电流,而且能通断一定的短路电流;能在保护装置作用下,自动跳闸,切断短路电流。1H411050 自动控制系统类型、组成和自动控制方式1H411051 掌握自动控制的方式自动控制方式 特点简单控制系统 是单闭环负反馈控制系统。生产中 80%是简单控制系统。串级控制系统(1)改善了对象的动态特性,提高了系统的工作频率(2)提高系统的抗扰动能力(3)有一定的自适应能力前馈控制系统 根据扰动的大小来进行控制。与反馈相比,快速及时。(1)是一种开环控制广州启翔教育 广州市天河龙口中路 194 号 408 室 02038293
23、890 38293860 (2)按扰动大小进行补偿(3)使用视对象特点而定的专用控制器(4)一种前馈作用只能克服一种扰动(5)只能抑制可测不可控的扰动影响(6)对不可测扰动无法实现前馈控制(7)不可能对每个扰动都设一套独立的前馈控制系统1H411052 熟悉自动控制系统的类型一、按给定信号的特征划分:恒值控制系统给定输入一经设定就维持不变,输出维持在某一特定值上液位控制系统直流电动机调速系统随动控制系统 给定信号是事先不能确定的随机信号自动炮火系统、雷达跟踪系统自动导航系统、自动驾驶系统自动测量仪器程序控制系统 给定输入是按事先预定的规律变化仿真控制系统机床数控加工系统加热炉温度自动变化控制1
24、H411060 工程测量的要求和方法1H411061 掌握工程测量的要求二、控制网测量1平面控制网的测量方法和要求平面控制网测量方法:三角测量法、三边测量法、导线测量法首级控制网,宜布设为近似等边三角形的网。三角形的内角一般不应小于 30;最小不小于 25。测区内投影长度变形值不大于 25cmkm。各等级三边网的起始边至最远边之间的三角形个数不宜多于 l0 个。2高程控制网的测量方法和要求高程测量的方法:水准测量、电磁波测距三角高程测量。常用水准测量法。三、施工过程控制测量的基本要求(2)当地势平坦,建筑物、构筑物布置整齐,应尽量布设建筑方格网作为厂区平面控制网。建筑方格网的首级控制,可以采用
25、轴线法或布网法。(3)建筑场地大于 1km2或重要工业厂区,宜建立相当于一级导线精度的平面控制网;小于 1km2或一般性建筑区,建立二、三级导线精度的控制网。1H411062 熟悉工程测量的方法厂房基础施工测量的方法 厂房(车间、站)基础施工测量中重点是钢柱基础。石油化工大型设备安装的测量方法石油化工大型设备安装测量控制的重点是对垂直度的测量。测量方法:首先在设备上标出两条互成 90的中心线,并在设备两端适当位置用三角形符号标示。在安装过程中,架设两台互成 90的光学经纬仪来观测、调整设备的垂直度。管线高程控制的测量方法 管线定位允许偏差:厂房内部管线定位允许偏差为 7mm;厂区内地上和地下管
26、线定位允许偏差为 30mm;广州启翔教育 广州市天河龙口中路 194 号 408 室 02038293890 38293860 厂区外架空管线定位允许偏差为 100mm;厂区外地下管线定位允许偏差为 200mm。长距离输电线路钢塔架基础施工测量当采用钢尺量距时,其丈量长度不宜大于 80m,同时,不宜小于 20m。大跨越档距测量。在大跨越档距之间,通常采用电磁波测距法或解析法测量。1H411063 了解工程测量常用仪器的应用测量仪器 仪器主要功能光学经纬仪 纵横轴线(中心线) 、垂直度激光准直仪 纵横轴线(中心线) 、垂直度、角度、定向准直(如测同心度)光学水准仪 标高和高程、沉降观测全站仪 水
27、平距离1H412000 机电工程安装技术1H412010 设备基础验收1H412011 掌握设备基础的种类素混凝土基础 适用于承受荷载较小、变形不大的设备基础。钢筋混凝土基础 适用于承受荷载较大、变形较大的设备基础。按组成材料砂垫层基础 适用于使用后允许产生沉降的结构,如大型贮罐。扩展基础联合基础 适用于对允许振动线位移控制较严格的大型动力设备基础浅基础独立基础桩基础 适用于需要减少振幅、控制沉降的精密、大型设备的基础。按基础埋置深度深基础沉井基础大块式基础墙式基础框架式基础 由顶层梁板、立柱和底层梁板结构组成的基础,适用于作为电机、压缩机等设备的基础。按基础的结构形式构架式基础1H412012 掌握设备基础验收一、对设备基础位置尺寸、标高及外观的要求2. 设备基础外表面质量要求基础浇筑时承重面上要留出 4060mm 的垫铁高度( 即比设计标高低 4060mm) ,待二次灌浆后使之达到设计标高。二、对设备基础混凝土强度的验收要求 1.基础施工单位应提供设备基础质量合格证明书,主要检查验收其混凝土配比、混凝土养护及混凝土强度是否符合设计要求;如果对设备基础的强度有怀疑时,可请有检测资质的工程检测单位采用回弹法或钻芯法等对基础的强度进行复测。