工程机械多媒体课件制作 工程机械及自动化专业毕业论文 毕业设计文档格式.docx

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一、主要内容

1.研究工程机械课程的教学内容

2.研究工程机械的结构、工作原理及功用（底盘的变速箱和转向系）。

3.对工程机械故障诊断进行分析,分析研究工程机械液压系统和内燃机（柴油机）常见故障的原因、诊断方法及排除程序。

4.运用计算机创建工程机械多媒体课件

二、基本要求

1.熟悉工程机构造的原理，机构组成，功用。

3.掌握一些必要的多媒体技术，制作工程机械多媒体课件

三、应收集的资料及参考文献

1.高秀华.工程机械结构与维护检修技术.北京：

化学工业出版社，2003.12

2.刘杰.现代柴油机使用与检测.北京：

人民交通出版社，1999

3.黄志坚,袁周.液压设备故障诊断与监测实用技术.北京：

机械工业出版社,2005

4.焦福全，刘红兵，工程机械故障剖析与处理.北京：

人民交通出版社，2001.

四、进度计划

1.第1周～第2周收集资料，完成前期理论工作。

2.第3周～第5周对工程机械构造﹑故障诊断进行分析。

3.第6周～第9周完成多媒体课件制作工作。

4.第10周～第11周完成论文和准备答辩。

教研室主任签字

时　间

毕业论文开题报告

题　目

一、研究背景

教育信息化是21世纪教育发展的必然趋势，其中多媒体教学是教育信息化的一个重要组成部分。

在此背景下相应的就有多媒体课件，多媒体课简单来说就是老师用来辅助教学的工具，它具备丰富的表现力、良好的交互性和极大的共享性等特点。

这对传统教学模式提出了严峻的挑战。

二、国内外研究现状

二十世纪九十年代以来，随着网络的普及和进一步生活化，国内外许多专家、学者开始致力于网络与写作的研究，力图解决学生作文难、写作兴趣不高的问题。

国内部分学校也开始了计算机网络环境下语文作文教学方面的探索。

让网络走进课堂，走进学生的生活已是一个必然的趋势。

随着网络技术的的发展，国外许多国家正研究与实现网上自学，远程教学等先进较学方式。

三、论文进行的主要工作和所采用的方法

（1）分析研究工程机械构造，工作原理

（2）分析研究工程机械液压系统与内燃机（柴油机）常见故障的原因、诊断方法及程序

（3）以此为基础制作工程机械故障诊断的多媒体课件（ppt﹑flash等）

四、进度计划

1.第1周～第2周收集资料，完成前期理论工作

2.第3周～第5周对工程机械故障诊断进行分析

3.第6周～第9周完成多媒体课件制作工作

4.第10周～第11周完成论文和准备答辩

指导教师签字

时间

摘要

多媒体课件简单来说就是老师用来辅助教学的工具，创作人员根据自己的创意，先从总体上对信息进行分类组织，然后把文字、图形、图象、声音、动画、影像等多种媒体素材在时间和空间两方面进行集成，使他们融为一体并赋予它们以交互特性，从而制作出各种精彩纷呈的多媒体应用软件产品。

在此基础上制作了工程机械多媒体课件（PPT课件）,内容丰富，图文并茂。

课件中添加一些必要的图片、flash动画﹑视频和声音，这样既增加了课件的生动性与趣味性，有助于课程的完整性，同时又能大大提高同学们理解知识的能动性。

本论文着重分析了工程机械构造底盘的变速箱和轮式底盘转向系，工程机械故障诊断部分的柴油机与液压系统的故障、故障排除方法以及一些诊断技术，同时对一些大型施工机械进行了研究和分析。

关键词：

工程机械多媒体课件制作

Abstract

Multimediacoursewareforteachersissimplyatoolusedtosupportteaching,Creatorsinaccordancewiththeirowncreativity,Fromtheoverallclassificationofinformationorganizations,Andthenthetext,graphics,images,sound,animation,imagesandothermediamaterialbothintimeandspaceaspectsofintegration,Toenablethemandempowerthemtointegrateinteractivefeatures,Inordertoproduceavarietyofexcitingmultimediaapplicationssoftwareproducts.

Onthisbasistheproductionofmultimediacoursewareinengineeringmachinery（PPTcourseware）,Arichly-illustrated.Coursewareisnecessarytoaddsomepictures,flashanimation、videoandvoice,Inthisway,anincreaseofcoursewarelivelyandinteresting,Contributetotheintegrityofthecourse,Atthesametime,greatlyenhancethestudentsknowledgeoftheinitiative.Inthispaper,theprojectwillfocusonanalyzingthemechanicalconstructionofthegearboxandchassisdynamometerwheelsteeringsystem,Engineeringmachineryfaultdiagnosispartofthedieselengineandhydraulicsystemfailure,troubleshootingmethodsaswellassomediagnostictechniques,Atthesametime,anumberoflargeconstructionmachinerytocarryouttheresearchandanalysis.

Keywords:

ConstructionMachineryMultimediaCourseware

第1章绪论

1.1课题研究的背景目的意义

而《工程机械》作为机械专业一门专业课，近几年来，其内容和理论随着科技的发展已经被大大的提高和增加，要在一年的时间内完成教学和实践内容，使用传统教学方式很难胜任，需要寻求全新的教学方式和手段来完成教学任务，借助现在计算机多媒体技术制作《工程机械》多媒体课件，便于同学自主学习，也可以作为老师讲课用。

1.2国内外研究现状

二十世纪九十年代以来，随着网络的普及和进一步生活化，国内外许多专家、学者开始致力于网络与写作的研究，力图解决学生作文难、写作兴趣不高的问题。

但对这方面的研究目前都处在一个比较稚嫩的时期，还没有完整、成形的理论或固定模式来作为指导，因此在实践中探索出一条行之有效的网络环境下作文教学的路子是很有必要的。

国内外众多的作文学习网站，已经对中学作文教学资源的收集做过有益的尝试，例如：

“作文论坛”，“作文快活林”，“作文开心100”，“快乐作文网”，“开心作文”，“3A作文网”等，他们都注重了作文教学资源的收集，内容丰富，以学生作文为主体，已经取得了可喜的成果，这些，都为我们课题组展开研究提供了宝贵的经验。

1.3主要工作

（1）分析研究工程机械发动机变速箱和轮式底盘转向系结构﹑功用和工作原理。

（2）分析研究工程机械发动机常见故障的原因、诊断方法及排除程序。

（3）分析研究工程机械液压系统常见故障的原因、诊断方法及排除程序。

（4）用计算机制作工程机械多媒体课件。

第2章变速箱

2.1变速箱的功用与类型

工程机械的动力装置主要采用柴油机，其转矩与转速变化范围较小，而工程机械的使用情况十分复杂。

为了满足机械在各种工况下的要求，故在传动系统中设置变速箱。

2.1.1变速箱的功用

（1）变速排档，改变发动机和驱动轮间的传动比使机械的牵引力和行驶速度适应各种工况的要求；

（2）实现倒档，使机械能倒退和前进；

（3）实现空挡，在发动机运转和主离合器接合的情况下，使机械停车。

2.1.2变速箱的类型

（1）按变速箱操纵方式分：

机械式换挡和动力换挡等变速箱；

（2）按变速箱轴数分：

二轴式﹑平面三轴式﹑空间三轴和多轴式等；

（3）按轮系型式分：

定轴式和行星式变速箱。

2.2机械式换档变速箱

关于机械式换档变速箱的传动机构和操纵机构通过T220型推土机的变速箱为例叙述。

2.2.1T220型推土机的变速箱变速传动机构

包括：

斜齿轮、啮合套换档；

5个前进档、4个倒退档。

结构特点：

（1）双金属衬套滑动轴承；

（2）双列球面滚柱轴承和滚柱轴承；

（3）前盖可卸：

止口定心、销钉圆周定位；

（4）强制润滑：

转向离合器操纵阀来油。

2.2.2T220型推土机的变速箱变速操纵机构

变速操纵机构组成：

（1）换档机构：

用来操纵变速箱的啮合套，挂上或脱开相应的档位。

（2）锁止机构：

对变速箱操纵机构的要求，主要由锁止装置来实现。

锁止装置包括锁定机构﹑连锁机构﹑互锁机构﹑保险装置。

要求：

（1）保证工作齿轮以全齿长啮合；

（2）不能同时换入两个档；

（3）换档后不能自动脱档；

（4）离合器接合时不能换档；

（5）要有防止误换到最高档或倒档的保险装置。

图2-1T220型推土机变速箱

1–轴承座2–联轴节3–轴承盖4–轴承座5–前盖6–箱体7–V档套合器8–变速箱主轴9–变速箱副轴10–变速箱中间轴11–Ⅰ﹑Ⅱ档套合器12–Ⅲ﹑Ⅳ档套合器13–进退档套合器14–磁性放油塞15–压盖16–轴承盖

图2-2T220型推土机变速箱操纵机构

1–拔叉轴2–密封圈3–轴4-油封5﹑6–滚针轴承7–定位螺钉8–盖9–变速杆10–衬套11–螺栓12–拔叉室13–锁定销14–弹簧15–16–密封圈17–弹簧18–进退手柄19–进退杆20–拔叉室上盖21–销22–衬套23–弹簧24–拔叉轴后座25、26–保险卡27–止动销28–五档滑杆29–进退叉头30–进退滑杆31–Ⅲ﹑Ⅳ档滑杆32–Ⅰ﹑Ⅱ档滑杆33–塞34–连锁杠杆35–拔叉轴前座36–销37–连锁衬套38–限位板39–Ⅰ﹑Ⅱ档拔杆40–拔杆41–Ⅲ﹑Ⅳ档拔杆42–拔叉43–进退拔叉头44–拔叉头

2.3行星式换档变速箱

行星式动力换档变速箱由简单行星组成。

它具有结构紧凑，传动效率高结构刚度大以及输入和输出为同心轴等优点。

缺点是结构复杂制造加工要求高维修拆装不方便等，相比起来优点还是非常突出。

因此，行星式动力换档变速箱在工程机械上的使用越来越广泛。

关于行星式换档变速箱的传动机构和操纵机构通过ZL50装载机的变速箱为例叙述。

ZL50装载机的变速箱工作原理：

两个前进档、一个倒档；

“三合一”机构。

ZL50装载机的变速箱的液压操纵系统：

功用—换档、冷却补偿、压力润滑。

图2-3为ZL50型装载机变矩器—变速箱传动件

图2-3ZL50型装载机变矩器—变速箱传动件图

1–泵轮2Ⅰ–一级涡轮2Ⅱ–二级涡轮3–导轮4-单向离合器5–倒档制动器6–一档制动器7–二档闭锁离合器8–转向泵9–单向离合器10–变速箱输入轴11–二档输入轴

图2-4为ZL50型装载机变速操纵阀结构

图2-4变速操纵阀结构

1–减压阀杆2–弹簧3–弹簧4-调压圈5–蓄能器柱塞6–垫圈7–弹簧8–刹车阀杆

9–柱塞10–气阀杆11–气阀体12–分配阀杆13–钢球14–弹簧15–单向节流阀16–螺塞

第3章轮式底盘转向系

3.1概述

3.1.1转向系的功用和组成

转向系的功用是操纵车辆的行驶方向，转向系统应能根据需要保持车辆稳定地沿直线行驶，并能按要求灵活地改变行驶方向。

根据转向方式的不同，轮式底盘转向系统可分为偏转车轮转向和铰接式转向两种，按作用原理不用，又可分为机械式和液压式两种。

转向式的组成：

转向器和转向传动两部分。

图3-1动力转向系

1–动力转向回油管总成2–动力转向液油罐总成3–动力转向液油罐盖4-动力转向泵皮带轮5–动力转向泵6–动力转向压力管总成7–油罐到泵的油管总成8–转向盘总成9–综合开关操纵杆总成10–转向管总成11–动力转向中间轴总成12–转向摇臂13–动力转向器总成14–转向减震器15–转向拉杆和横杆的总成

3.1.2对转向系的基本要求

转向系对车辆的行驶性能影响很大，直接影响到行车安全，所以，无论那中转向系必须满足下列要求：

（1）转向时各车轮必须作纯滚动而无侧向滑动，否则会增加转向阻力，加速轮胎磨损；

（2）操纵轻便；

（3）转向灵敏；

（4）工作可靠；

（5）方向盘至转向垂臂间的传动要有一定的传感可逆性，这样，转向轮就有自动回正的可能性，使驾驶员有“路感”；

（6）结构合理。

3.1.2转向方式

轮式机械转向方式可分为偏轮车转向和铰接式转向两大类。

（1）偏转车轮转向（整体式车驾）：

图（a）为偏转前轮转向；

图（b）为偏转后轮转向；

图（c）为偏转前后轮转向。

（a）（b）（c）

图3-2各种偏转车轮转向

（2）铰接式转向

图3-3铰接式转向

3.2转向器

转向器的功用是：

将方向盘上的作用力和转角以一定的传动比传给转向装置。

转向器的种类很多，通常按传动副的结构形式可分为球面蜗杆滚轮式转向器，循环球式转向器和曲柄指销式转向器。

（1）球面蜗杆滚轮式转向器:

如图3-4

图3-4球面蜗杆滚轮式转向器

1–球面蜗杆2–滚轮3–转向轴4–转向器摇臂轴5–壳体6–盖

7–垫片8–调整垫片9–压盖

（2）循环球式转向器：

如图3-5

图3-5ZL50型装载机循环球式转向器

1–转向轴2–外壳3–齿条螺母4–转向垂臂轴5–推力轴承6–挡板7–阀体8–阀芯9–柱塞10–中心弹簧11–柱塞12–挡板13–推力轴承14–转向垂臂

（3）曲柄指销式转向器：

如图3-6

图3-6蜗杆曲柄指销式转向器

（a）单销式（b）双销式

1–蜗杆2–指销3–锥形轴承4–曲柄轴

3.3转向传动机构

转向传动机构的功用是把转向器的力和运动传动给转向车轮，使车轮偏转以实现车辆转向。

转向传动机构包括转向车臂﹑转向纵拉杆﹑转向横拉杆。

（1）转向垂臂

图3-7转向垂臂

1–转向垂臂轴2–垂臂3–三角齿花键

（2）转向横拉杆

图3-8转向横拉杆

1–接头2–横拉杆3–夹紧螺栓4–弹簧5–防尘罩6–球头碗7–球头销8–弹簧

（3）转向纵拉杆

图3-9转向纵拉杆

1–螺母2–球头销3–防尘罩4–螺塞5–球头碗6–弹簧7–限位块8–黄油嘴

3.4液压动力转向系

轮式工程机械由于使用条件十分恶劣，机体沉重﹑轮胎尺寸较大，又经常行驶在施工的道路上，转向阻力矩大，工作要求转向频繁，若仍使用机械式将难以达到操纵轻便和转向迅速的目的。

为了减轻司机的疲劳，多数工程机械中都采用液压动力转向系统。

液压动力转向的工作原理：

如图3-10

图3-10液压动力转向原理

1–油箱2–溢流阀3–油泵4–量孔5–单向阀6–安全阀7–转向滑阀8–反作用阀9–阀体10–回位弹簧11–转向螺杆12–转向螺母13–纵位杆14–转向垂臂15–转向油缸

第4章工程机械用柴油机的故障诊断与排除

4.1柴油机故障现象及诊断方法

柴油机故障的原因是多方面的，不同的故障表现出不同的现象，排除柴油机故障，必须首先查明故障的确切原因。

柴油机故障诊断可采用传统故障诊断方法和现代故障诊断方法。

本节主要讲述比较常用和方便的人工诊断方法，该方法要求我们要充分运用实践经验，通过看、听、摸、闻等感觉，发现柴油机的异常表现。

通常柴油机的异常表现有以下几种情况。

①声音异常如发出异常的敲击声，放炮声或吹嘘声等。

②动作异常如柴油机不易启动，工作时产生剧烈振动，工作无力等。

③外观异常如柴油机冒白烟、黑烟、蓝烟；

各处漏油、漏水、漏气。

④温度异常如机油和冷却水温度过高，轴承过热。

⑤气味异常如发生臭味、焦味、烟味等。

柴油机工作时，如发现上述异常现象后，必须进行周密的检查，弄清故障的情况，通过仔细的分析判断后找出故障的部位和产生的原因。

一种异常现象亦可由几种故障造成，比如柴油机启动困难，可能由于油泵柱塞磨损，也可能由于蓄电池能量不足或活塞环漏气等多种故障造成。

同时，一种故障可以表现为好几种异常现象，例如油泵柱塞磨损后，既可表现为启动困难，又可表现为柴油机功率不足。

判断故障的一般原则是：

结合结构，联系原理；

弄清现象，联系实际；

从简到繁，由表及里按系分段，检查分析。

人们根据经验来探索柴油机故障常采用的方法如下。

（1）部分停止法；

（2）异常声响判别法；

（3）替换法；

（4）试探法；

（5）比较法；

（6）经验法。

经验法，常用的手段有以下几种：

①听诊；

②观察；

③嗅闻；

④触摸。

正确分析和判别柴油机故障的原因，是一项特别重要而且也需要认真对待的工作，不应在没弄清故障原因之前就乱拆柴油机，这样不仅不能消除故障，而且在装配时可能引发新的故障。

4.2柴油机故障的诊断原则

将故障诊断原则归纳“搞清现象、联系原理；

区别情况、周密分析；

从简到繁、由表及里；

诊断准确、少拆为益”。

（1）搞清故障的全部征象

（2）分析故障产生的实质原因

（3）确定产生故障的真正原因

一个综合性的故障，常由若干具体原因引起，这就需要通过检查和诊断，找出产生故障的真正原因。

一个复杂的故障能否迅速排除，关键在于能否熟练地掌握检查方法。

在检查过程中，应尽量的不拆卸或少拆卸。

盲目地乱拆乱卸，不但会造成人力、物力和时间的浪费，还会破坏零件之间的正常配合，使故障复杂化。

4.3柴油机故障的分类

柴油机的故障多种多样，其中的机械故障可以按故障发生原因、性质、时间及后果等进行分类。

我们一般按故障造成的危害程度，或损坏严重程度和修复的难易程度，将柴油机故障分为致命故障、严重故障、一般故障和轻度故障四类。

（1）致命故障（Ⅰ类）指导致人身死亡、重要的零部件报废或造成重大的经济损失的故障。

如曲轴断裂，连杆或连杆螺栓断裂，飞轮破裂以及缸体等重要零件报废等。

（2）严重故障（Ⅱ类）指柴油机主要性能超过规定值。

如气缸套、活塞、活塞环或轴瓦损坏等需要

（3）一般故障（Ⅲ类）指需要停机检修、更换非主要零件，并可用随车工具排除的故障。

如非主要零件损坏、“三漏”以及紧固件松动等。

（4）轻度故障（Ⅳ类）指不用停机检修，不需要更换零件，并可用随机工具极短时间内排除故障。

如泄漏、渗漏，非重要部件、紧固件松动等。

以上故障分类基本上属于定性范畴。

对故障分类的目的是为了定性或定量统计分析柴油机故障的性质和危害程度，评定柴油机产品的可靠性。

同时也有利于查明柴油机故障引发原因，并有针对性地采取技术措施，以提高柴油机产品的可靠性机制。

4.4柴油机故障诊断与排除举例

对柴油机而言，它的故障是多种多样的。

本论文重点介绍柴油机最常见的燃料系统、冷却系统的故障诊断、检测及排除。

4.4.1柴油机燃料系统故障的诊断与排除

图4-1柴油机供给系统

1-柴油箱2-逆流阀3-柴油滤清器4-低压油管5-手油泵6-输油泵7-喷油泵8-回油管

9-高压油管10-燃烧室11-喷油器12-排气管13-排气门14-溢流阀15-空滤器16-进气管

柴油机燃油系统是柴油机的心脏与血脉，其性能的优劣直接影响柴油机的经济性、动力性、可靠性及使用寿命。

因此，燃料系统的故障诊断、检测及排除就显得尤为重要。

1发动机功率不足

功率的大小与转速有关。

在不冒黑烟、同一转速的情况下，又与单位时间内柴油机供油量大小、柴油燃烧性能的好坏等因素有关。

在未处理柴油机功率不足故障之前，有必要先了解一下柴油机的热平衡公式

Q＝Qe+Q1+Q2+Q3+Qd（4-1）

式中，Q——气缸内柴油所能产生的总热能（100％）；

Qe——转变为柴油机输出功率的热能（30％～40％）；

Q1——冷却水带走的热能（25％～30％）；

Q2——废气带走的热能（20％～25％）；

Q3——摩擦、振动辅助机构所消耗的热能（10％～20％）；

Qd——柴油机燃烧不完全所损失的热能（2％～4％）。

除了Qe，其他均为热损失。

同时我们也应该承认这些热损失是很难避免的。

喷油质量差、压缩不良会导致燃烧不完全，使Q4增大；

供油时间早、机器振动性大、运动零件间隙过小、润滑不良等会导致Q3增大；

冷却水温度过低会使Q1增大；

供油时间过迟，会导致废气带走的热能，Qd增大。

以上原因都会导致发动机的功率不足。

2启动困难

（1）故障原因

1）燃油系统的故障

燃油系统故障主要有以下几种情况。

①油箱内无油或油箱开关未打开，油箱开裂，油箱盖通气孔堵塞；

②燃油系统内有空气，柴油滤清器被杂质、污物堵塞；

③柴油黏度大，环境温度过低，不易流动，柴油变质或含水，使柴油不能有效燃烧，从而导致柴油机启动困难；

④喷油压力