第1章 机电设备安装与调试的基本知识……………………………………………………… 1

1.1 机电设备安装与调试概述……………………………………………………………… 1

1.1.1 机电设备的分类及特点…………………………………………………………… 1

1.1.2 机电设备的安装与调试过程……………………………………………………… 5

1.1.3 机电设备安装与调试的发展方向………………………………………………… 7

1.1.4 机电设备安装与调试的职业要求………………………………………………… 9

1.2 机电设备安装与调试的分类及内容…………………………………………………… 10

1.2.1 按机电设备安装与调试的内容分类……………………………………………… 10

1.2.2 按机电设备安装与调试的时间阶段分类………………………………………… 10

1.3 机电设备的安装工具与测量工具……………………………………………………… 11

1.3.1 机电设备的安装工具及使用……………………………………………………… 11

1.3.2 机电设备的测量工具及使用……………………………………………………… 16

1.4 机电设备的起重搬运工具……………………………………………………………… 23

1.4.1 常用的起重、运输方法…………………………………………………………… 23

1.4.2 起重机械…………………………………………………………………………… 23

1.5 机电设备安装与调试的相关规定……………………………………………………… 26

1.5.1 机电设备安装与维修的标准体系………………………………………………… 26

1.5.2 最新《特种设备安全监察条例》(以下称“新《条例》”)的内容和规定…………… 28

1.5.3 机电设备安装工程监理的主要相关标准规范…………………………………… 29

思考与练习题………………………………………………………………………………… 30

第2章 机电设备的生产性安装……………………………………………………………… 31

2.1 机电设备安装的装配精度……………………………………………………………… 31

2.1.1 尺寸链……………………………………………………………………………… 33

2.1.2 装配尺寸链………………………………………………………………………… 33

2.1.3 装配方法…………………………………………………………………………… 35

2.2 机械结构的装配………………………………………………………………………… 39

2.2.1 螺纹、挡圈、键和销的装配………………………………………………………… 39

2.2.2 过盈连接的装配…………………………………………………………………… 52

2.2.3 轴承和导轨的分类与装配………………………………………………………… 55

2.2.4 带、链、齿轮、螺旋传动机构的分类与装配……………………………………… 67

2.2.5 联轴器的分类与装配……………………………………………………………… 77

2.2.6 离合器与制动器的分类与装配…………………………………………………… 84

2.3 气动系统的安装………………………………………………………………………… 92

2.3.1 气动系统的组成及工作原理……………………………………………………… 92

2.3.2 气动系统的装配安装……………………………………………………………… 96

2.3.3 气动系统的调试…………………………………………………………………… 98

2.3.4 气动系统的使用与维护…………………………………………………………… 99

2.3.5 气压系统的常见故障和排除方法………………………………………………… 99

2.4 液压系统的安装……………………………………………………………………… 101

2.4.1 液压系统的组成及工作原理…………………………………………………… 101

2.4.2 液压系统的安装………………………………………………………………… 103

2.4.3 液压系统的调试………………………………………………………………… 104

2.4.4 液压传动系统的故障分析和排除……………………………………………… 105

2.4.5 液压元件的拆装实训…………………………………………………………… 113

2.5 电气系统的安装……………………………………………………………………… 116

2.5.1 电气控制系统的发展…………………………………………………………… 116

2.5.2 电气控制系统的组成…………………………………………………………… 117

2.5.3 电气系统的安装要求…………………………………………………………… 122

2.5.4 电气系统原理图的识读………………………………………………………… 125

2.5.5 常用电器件的选用……………………………………………………………… 126

2.5.6 典型电器件的安装……………………………………………………………… 131

2.5.7 电气系统的调试………………………………………………………………… 132

2.5.8 电气系统接线的案例…………………………………………………………… 132

思考与练习题………………………………………………………………………………… 136

第3章 典型机电设备的安装实例…………………………………………………………… 138

3.1 装配工艺规程………………………………………………………………………… 138

3.1.1 装配工艺规程的适用范围……………………………………………………… 138

3.1.2 装配工艺规程的设计…………………………………………………………… 139

3.1.3 设备装配工艺性的评价………………………………………………………… 141

3.1.4 装配工艺规程的实施…………………………………………………………… 142

3.1.5 卷扬启闭机装配工艺卡的编写实例…………………………………………… 142

3.2 普通机床的安装与调试……………………………………………………………… 146

3.2.1 零件的检查……………………………………………………………………… 146

3.2.2 零件的清洗……………………………………………………………………… 148

3.2.3 普通车床装配与调整过程……………………………………………………… 150

3.2.4 总体装配后的检测和试车……………………………………………………… 163

3.3 数控机床的安装与调试……………………………………………………………… 165

3.3.1 数控机床的类型和典型结构…………………………………………………… 165

3.3.2 主轴部件的结构与装配调整…………………………………………………… 167

3.3.3 主轴箱与床身的装配…………………………………………………………… 168

3.3.4 传动部件的结构与装配调整…………………………………………………… 169

3.3.5 导轨的装配与调整……………………………………………………………… 173

3.3.6 检测件的装配与调整…………………………………………………………… 178

3.3.7 自动换刀装置的结构与调整…………………………………………………… 179

3.3.8 液压系统的识读与调整………………………………………………………… 180

3.3.9 电气系统的安装………………………………………………………………… 182

3.4 矿井提升设备的装配实例…………………………………………………………… 185

3.4.1 矿井提升设备的结构及工作原理……………………………………………… 185

3.4.2 矿井提升设备的装配…………………………………………………………… 188

3.4.3 矿井提升设备的检修…………………………………………………………… 195

思考与练习题………………………………………………………………………………… 195

第4章 机电设备的使用现场安装…………………………………………………………… 198

4.1 机电设备的现场安装条件…………………………………………………………… 198

4.1.1 机电设备的安装地基…………………………………………………………… 198

4.1.2 地脚固定方式的选用与安装…………………………………………………… 201

4.1.3 一次灌浆和二次灌浆…………………………………………………………… 208

4.1.4 使用现场的安装环境要求……………………………………………………… 210

4.2 机电设备的现场安装步骤…………………………………………………………… 211

4.2.1 安装方案的确定………………………………………………………………… 211

4.2.2 技术和物质准备………………………………………………………………… 212

4.2.3 合理组织安装过程……………………………………………………………… 212

4.2.4 进行现场技术培训和提供必要的技术资料…………………………………… 221

4.3 数控机床的使用现场安装调试……………………………………………………… 221

4.3.1 安装的环境要求………………………………………………………………… 221

4.3.2 数控机床的安装………………………………………………………………… 222

4.3.3 数控机床的调试………………………………………………………………… 223

思考与练习题………………………………………………………………………………… 224

第5章 机电设备的验收……………………………………………………………………… 225

5.1 机电设备验收概述…………………………………………………………………… 225

5.1.1 机电设备验收的必要性………………………………………………………… 226

5.1.2 机电设备验收的分类…………………………………………………………… 226

5.1.3 机电设备验收的常见标准……………………………………………………… 228

5.2 数控机床的验收准备………………………………………………………………… 229

5.2.1 数控机床的供货检查及外观检查……………………………………………… 229

5.2.2 数控机床的场地安装质量检查………………………………………………… 230

5.2.3 数控机床验收工具的准备……………………………………………………… 231

5.3 数控机床的精度验收………………………………………………………………… 236

5.3.1 数控机床的几何精度检验……………………………………………………… 237

5.3.2 数控机床的定位精度检验……………………………………………………… 246

5.3.3 数控机床的切削精度检验……………………………………………………… 252

5.4 数控机床的性能与功能验收………………………………………………………… 256

5.4.1 数控机床的性能检验…………………………………………………………… 256

5.4.3 数控机床的空载运行检验……………………………………………………… 258

5.5 数控系统的验收……………………………………………………………………… 258

5.5.1 控制柜内元器件的紧固检查…………………………………………………… 259

5.5.2 输入电源的确认………………………………………………………………… 259

5.5.3 数控系统与机床的接口确认…………………………………………………… 260

5.5.4 数控系统的参数设定确认……………………………………………………… 260

5.5.5 接通电源状态下的机床状态检查……………………………………………… 261

5.5.6 手轮进给检查各轴运转情况…………………………………………………… 262

5.5.7 机床精度检查…………………………………………………………………… 262

5.5.8 机床性能及数控功能检查……………………………………………………… 262

5.5.9 验收记录………………………………………………………………………… 262

思考与练习题………………………………………………………………………………… 263

第6章 机电设备安装调试的注意事项……………………………………………………… 264

6.1 机械部分安装调试的注意事项……………………………………………………… 264

6.1.1 主轴箱安装调试的注意事项…………………………………………………… 264

6.1.2 滚珠丝杠螺母副安装调试的注意事项………………………………………… 266

6.1.3 直线滚动导轨安装调试的注意事项…………………………………………… 266

6.2 数控机床液压系统的安装调试注意事项…………………………………………… 267

6.2.1 清洗液压系统的注意事项……………………………………………………… 267

6.2.2 安装液压件的注意事项………………………………………………………… 268

6.2.3 液压系统调试的注意事项……………………………………………………… 268

6.2.4 包装与运输要求………………………………………………………………… 269

6.3 数控机床气动系统的安装调试注意事项…………………………………………… 269

6.3.1 气动系统安装的注意事项……………………………………………………… 269

6.3.2 气动系统调试的注意事项……………………………………………………… 270

6.3.3 气动系统维护的注意事项……………………………………………………… 271

6.4 数控机床数控系统的安装调试注意事项…………………………………………… 271

6.4.1 数控系统安装调试的注意事项………………………………………………… 271

6.4.2 电气接线注意事项……………………………………………………………… 272

6.5 数控机床机电联调的注意事项……………………………………………………… 273

6.6 数控机床安装环境的注意事项……………………………………………………… 274

6.6.1 工作环境的要求………………………………………………………………… 274

6.6.2 数控机床就位的注意事项……………………………………………………… 274

思考与练习题………………………………………………………………………………… 274

附录 《机械设备安装工程施工及验收通用规范》注解……………………………………… 275

参考文献………………………………………………………………………………………… 283

本书是高职高专“十三五”规划教材，以广泛应用的机床等设备为载体，依照国家关于机电设备安装与调试的相关规范，结合国家职业标准要求，系统地介绍了机电设备的装配安装与调试的基本知识、机电设备的生产性安装(典型机械结构、液压、气动及电气系统的装配安装与调试)、典型机电设备的安装实例、机电设备的使用现场安装、机电设备的验收和机电设备安装调试的注意事项6方面内容，突出知识的实用性、综合性和时效性等特点，强调实践能力的培养和岗位技能的训练。

本教材适用于高等职业技术学院机电设备安装与调试专业、机电一体化专业、机械制造及自动化专业等机电设备相关专业;可作为高等专科院校、成人高校、民办高校及本科院校的二级职业技术学院的机电设备类专业学习用书;还可供相关专业教师及工程技术人员参考。

第1章机电设备安装与调试的基本知识1

1.1机电设备安装与调试概述1

1.1.1机电设备的分类及特点1

1.1.2机电设备的安装与调试过程5

1.1.3机电设备安装与调试的发展方向7

1.1.4机电设备安装与调试的职业要求9

1.2机电设备安装与调试的分类及内容10

1.2.1按机电设备安装与调试的内容分类10

1.2.2按机电设备安装与调试的时间阶段分类10

1.3机电设备的安装工具与测量工具11

1.3.1机电设备的安装工具及使用11

1.3.2机电设备的测量工具及使用15

1.4机电设备的起重搬运工具22

1.4.1常用的起重、运输方法22

1.4.2起重机械22

1.5机电设备安装与调试的相关规定26

1.5.1机电设备安装与维修的标准体系26

1.5.2最新《特种设备安全监察条例》(以下称新《条例》)的内容和规定27

1.5.3机电设备安装工程监理的主要相关标准规范28

思考与练习题29

第2章机电设备的生产性安装30

2.1机电设备安装的装配精度30

2.1.1尺寸链32

2.1.2装配尺寸链32

2.1.3装配方法34

2.2机械结构的装配38

2.2.1螺纹、挡圈、键和销的装配38

2.2.2过盈连接的装配51

2.2.3轴承和导轨的分类与装配54

2.2.4带、链、齿轮、螺旋传动机构的分类与装配66

2.2.5联轴器的分类与装配76

2.2.6离合器与制动器的分类与装配83

2.3气动系统的安装91

2.3.1气动系统的组成及工作原理91

2.3.2气动系统的装配安装95

2.3.3气动系统的调试97

2.3.4气动系统的使用与维护98

2.3.5气压系统的常见故障和排除方法98

2.4液压系统的安装100

2.4.1液压系统的组成及工作原理100

2.4.2液压系统的安装102

2.4.3液压系统的调试103

2.4.4液压传动系统的故障分析和排除104

2.4.5液压元件的拆装实训112

2.5电气系统的安装115

2.5.1电气控制系统的发展115

2.5.2电气控制系统的组成116

2.5.3电气系统的安装要求121

2.5.4电气系统原理图的识读123

2.5.5常用电器件的选用124

2.5.6典型电器件的安装129

2.5.7电气系统的调试131

2.5.8电气系统接线的案例131

思考与练习题135

第3章典型机电设备的安装实例137

3.1装配工艺规程137

3.1.1装配工艺规程的适用范围137

3.1.2装配工艺规程的设计138

3.1.3设备装配工艺性的评价140

3.1.4装配工艺规程的实施141

3.1.5卷扬启闭机装配工艺卡的编写实例141

3.2普通机床的安装与调试145

3.2.1零件的检查145

3.2.2零件的清洗148

3.2.3普通车床装配与调整过程150

3.2.4总体装配后的检测和试车163

3.3数控机床的安装与调试165

3.3.1数控机床的类型和典型结构165

3.3.2主轴部件的结构与装配调整167

3.3.3主轴箱与床身的装配168

3.3.4传动部件的结构与装配调整169

3.3.5导轨的装配与调整173

3.3.6检测件的装配与调整178

3.3.7自动换刀装置的结构与调整179

3.3.8液压系统的识读与调整180

3.3.9电气系统的安装182

3.4矿井提升设备的装配实例185

3.4.1矿井提升设备的结构及工作原理185

3.4.2矿井提升设备的装配188

3.4.3矿井提升设备的检修195

思考与练习题195

第4章机电设备的使用现场安装198

4.1机电设备的现场安装条件198

4.1.1机电设备的安装地基198

4.1.2地脚固定方式的选用与安装201

4.1.3一次灌浆和二次灌浆207

4.1.4使用现场的安装环境要求210

4.2机电设备的现场安装步骤211

4.2.1安装方案的确定211

4.2.2技术和物质准备211

4.2.3合理组织安装过程212

4.2.4进行现场技术培训和提供必要的技术资料221

4.3数控机床的使用现场安装调试221

4.3.1安装的环境要求221

4.3.2数控机床的安装221

4.3.3数控机床的调试222

思考与练习题223

第5章机电设备的验收224

5.1机电设备验收概述224

5.1.1机电设备验收的必要性225

5.1.2机电设备验收的分类225

5.1.3机电设备验收的常见标准227

5.2数控机床的验收准备228

5.2.1数控机床的供货检查及外观检查228

5.2.2数控机床的场地安装质量检查229

5.2.3数控机床验收工具的准备230

5.3数控机床的精度验收235

5.3.1数控机床的几何精度检验236

5.3.2数控机床的定位精度检验245

5.3.3数控机床的切削精度检验251

5.4数控机床的性能与功能验收254

5.4.1数控机床的性能检验254

5.4.2数控机床的功能检验

5.4.3数控机床的空载运行检验256

5.5数控系统的验收257

5.5.1控制柜内元器件的紧固检查257

5.5.2输入电源的确认257

5.5.3数控系统与机床的接口确认259

5.5.4数控系统的参数设定确认259

5.5.5接通电源状态下的机床状态检查260

5.5.6手轮进给检查各轴运转情况260

5.5.7机床精度检查261

5.5.8机床性能及数控功能检查261

5.5.9验收记录261

思考与练习题261

第6章机电设备安装调试的注意事项262

6.1机械部分安装调试的注意事项262

6.1.1主轴箱安装调试的注意事项262

6.1.2滚珠丝杠螺母副安装调试的注意事项264

6.1.3直线滚动导轨安装调试的注意事项264

6.2数控机床液压系统的安装调试注意事项265

6.2.1清洗液压系统的注意事项265

6.2.2安装液压件的注意事项266

6.2.3液压系统调试的注意事项266

6.2.4包装与运输要求267

6.3数控机床气动系统的安装调试注意事项267

6.3.1气动系统安装的注意事项267

6.3.2气动系统调试的注意事项268

6.3.3气动系统维护的注意事项269

6.4数控机床数控系统的安装调试注意事项269

6.4.1数控系统安装调试的注意事项269

6.4.2电气接线注意事项270

6.5数控机床机电联调的注意事项271

6.6数控机床安装环境的注意事项272

6.6.1工作环境的要求272

6.6.2数控机床就位的注意事项272

思考与练习题272

附录《机械设备安装工程施工及验收通用规范》注解273

参考文献2802100433B

许光驰：黑龙江农业职业技术学院老师，长期从事一线教学工作。主编的《机电设备安装与调试》多次再版。

本书第2版自2008年问世至今已经走过6个年头，承蒙很多高校材料力学教学第一线的老师和同学以及业余读者的关爱和支持，已经连续印刷了10次。 2012年获得清华大学优秀教材特等奖；同年，相应的教学成果获得北京市高等学校优秀教学成果一等奖。2012年本书第3版被列入 “十二五”普通高等教育本科国家级规划教材；2013年被批准为清华大学“985”三期名优教材建设项目立项。

最近的6年里，著者秉承不断提高课程重量、着力培养学生创新思维能力的教育与教学理念，先后在清华大学、南京航空航天大学、北京工业大学以及北京邮电大学从事“材料力学”研究型教学的研究与实践，坚持全过程讲授这门课程，授课对象每年约200名。在同事和同学们的支持与帮助下，对于教育和教学改革又有了一些新的体会和收获。材料力学（第3版）将着重反映6年来我们在研究型教学方面所取得的成果。主要有: 怎样在基于普遍提高教学质量的基础上，培养学生的创新思维能力；怎样提高课程的吸引力，增强课程教学的学术性；怎样挖掘基本教学内容的深度；怎样对传统内容中的某些概念、理论和方法加以改革和更新，突出挑战性。基于此，本书第3版修订的主要内容有以下几方面。

第一，调整了部分章节，将材料的力学性能从“第2章 轴向载荷作用下杆件的材料力学问题”中独立出来，形成“第3章 常温静载下材料的力学性能”； 重写了“剪力图与弯矩图”作为第6章；将原来的第6章分为3章: “第7章 平面弯曲正应力分析与强度设计”和“第8章 弯曲剪应力分析与弯曲中心的概念”以及“第9章 斜弯曲、弯曲与拉伸或压缩同时作用时的应力计算与强度设计”；将原来的第8章分为: “ 应力状态与应变状态分析”和“一般应力状态下的强度设计准则及其工程应用”，分别列为第11章和12章；将原来的12章也分为两章: “动载荷与动应力概述”和“疲劳强度与构件寿命估算概述”，分别列为第16章和第17章。

第二，增加了部分教学内容，主要有: 部分非金属材料的力学性能；梁的位移叠加法中的逐段刚化法；应变分析；细长压杆实验结果；线性累积损伤与疲劳寿命估算等。

第三，将力系简化的方法引入横截面的内力分析，改革传统剪力图与弯矩图的画法。

第四，正确处理变形与位移概念的联系与区别，将确定梁的转角和挠度的章节名改为“梁的位移分析与刚度设计”。

第五，在部分章节引入“反问题”: 相对于正问题，反问题的解答不是唯一的，通过对于反问题的思考，一方面可以加深对于正问题的理解；另一方面可以激励创新思维。

第六，在部分章节设计了“开放式思维案例”作为学生课外学习和研究的资源。最近几年的教学实践表明，这对于刺激思维鼓励创新是一种有效的措施。材料力学（第3版）第七，增加了若干工程案例以及灾难性工程事故的力学解析。

第八，增加和改变了部分例题和习题。

随着课程研究型教学在更多高校开展、深入和发展，材料力学的课程教学以及教材建设还会遇到一些新问题，我们将一如既往地坚持“在教学中研究，在研究中教学”，以不断提高人才培养质量为己任，在教学实践的基础上，不断提高材料力学教材的质量。

这一版的初稿于2012年下半年—2013年上半年在国内完成；2013年7—8月在加拿大多伦多定稿。定稿期间，得到旅加的赵渊先生和范心明女士的大力支持和协助，在本书出版之际，著者谨表诚挚谢意。

诚挚地感谢广大读者对本书的关爱，希望大家对本书的缺点和不足提出宝贵意见。

范钦珊2014.1.11