范文一：气缸盖螺栓组联接的设计

Hefei University

课程设计

COURSE PROJECT

题目： 气缸盖螺栓组联接的设计

系别： 机械工程系

专业： 机械设计制造及自动化

学制： 四年

姓名：

学号：

导师：

2014 年 月 日

目录

第 1 章

1.1.

1.2.

1.3.

1.4.

第 2 章

2.1.

2.2. 气缸盖螺栓组联接的设计 __________________________________________ 1 设计题目 ________________________________________________________ 1 设计数据 ________________________________________________________ 1 设计要求 ________________________________________________________ 1 作业目的 ________________________________________________________ 1 气缸盖螺栓组联接的设计与计算 ____________________________________ 3 螺栓组连接类型的选择 ____________________________________________ 3 单个螺栓设计 ____________________________________________________ 3

设计小结 4

参考文献 5

附件 图纸 6

i

第 1 章 气缸盖螺栓组联接的设计

1.1. 设计题目

如图1-1所示为一气缸盖螺栓组结构简图，气缸盖与气缸用Z个直径为d（mm）的螺栓联接，缸盖与缸体均为钢制，气缸内工作压力为p（MPa），气缸内径为D（mm），壁厚δ=20mm，气缸盖厚度C=25mm，气缸体凸缘厚度e=25mm，方案参数见下表。为避免气缸漏气，螺栓间距t0不能太大，可参考教材确定。

图 1-1气缸盖螺栓组结构简图

1.2. 设计数据

1.3. 设计要求

1. 设计说明书一份，主要包括：螺栓布置和螺栓直径计算等。

2. 绘出螺栓联接结构图。

1.4. 作业目的

1. 利用课堂所学的基本知识设计螺栓连接。

2. 掌握螺栓连接的设计步骤

3. 运用所学的知识解决设计中所遇到的具体实际问题，培养独立工作能力，以及初步学会综合运用所学知识，解决材料的选择，强度计算和刚度计算，制造

工艺与装配工艺等方面的问题。

4. 熟悉有关设计资料，学会查阅手册和运用国家标准。

第 2 章 气缸盖螺栓组联接的设计与计算

2.1. 螺栓组连接类型的选择

考虑到联接结合面的几何形状和螺栓的布置形式要满足各螺栓和结合面间受力均匀，便与加工装配，由于气缸与汽缸盖均是圆形结构和对气密性的要求，故采用图示结合面的几何形状和螺栓的布置形式。

2.2. 单个螺栓设计

由气缸内径D=180mm，工作压力P=1.5MP，可知，气缸盖所受的作用力Q=P*π*（D^2）/4即∑F=38170.35N。

设计螺栓个数z=8，由于受到轴向工作载荷，所以分配到每个螺栓的工作载荷F=Q/Z。F=4771.29N。联接结合面时已有预紧力F′，当受工作载荷作用是，螺栓所受拉力增至F0 ，其拉伸变形增加，被联接件所受压力由原来的F′减小到F〞，由螺栓的静力平衡条件，可得F0=F+F〞。由于气缸的气密性要求较高，所以取参考值F〞=1.8F，即Ｆ〞＝8588.33N。所以F=F′+F〞=13359.62N 。 查表5-1选用8.8级螺栓其σs=640MP。根据表5-3，初估计直径为d1

3

第 3 章 设计小结

通过气缸盖的设计，更进一步熟悉了螺纹连接的基本类型和标准螺纹连接件、螺纹连接的预紧、单个螺栓连接的强度计算、螺栓组连接设计及有关螺纹查表作图知识的原理及应用。在完成这次大作业的过程中暴露了自己许多的问题。新的知识没能很好的理解，过去学到的知识也遗忘的很多，特别是UG作图这块，为了完成作图任务又把原来的UG教材拿来看了半天，最终才勉强完成。

同时从本次的大作业中，我在画UG的时候也深深的体会到了，很多东西是很容易忘记的。同时也有许多东西是学不完的，这次的作业中也让我学会了怎么样从UG标准库中调取螺栓和螺母，同时也巩固了以前的知识，让以前的知识更加的稳固了。

大作业和以前的作业不同了，综合性更高并且综合的多门学科的知识，做这样的作业我们得到了很好的锻炼，也使我们意识的机械设计这门学科的重要性。

参考文献

[1] 胡文广，段淑芬，戴良香，等.我国花生制品质量国家标准及检验方法[J]，花生学报，2005，Vol.34，No.4：17-20.

[2] 胡文广，段淑芬，许婷婷.花生农药残留限量国家标准分析[J]，花生学报，2006，Vol.25，No.1：15-18.

[3] 丁昌东.关于建立我国统一权威的农产品质量安全标准的探讨[J]，农业质量标准，2004，No.2：25-27.

[4] 中华人民共和国卫生部，中国国家标准化管理委员会.GB2716-2005，食品中真菌毒素含量，北京，中国标准出版社，2005，1-2.

[5] 中华人民共和国卫生部，中国国家标准化管理委员会.GB/T 5009.22-2003，食品中黄曲霉毒素B1的测定，北京，中国标准出版社，2003，177-187.

参考文献（即引文出处）的类型以单字母方式标识：

M——专著，C——论文集，N——报纸文章，J——期刊文章，D——学位论文，R——报告，S——标准，P——专利；对于不属于上述的文献类型，采用字母“Z”标识。

5

附件 图纸

范文二：气缸盖螺栓组联接的设计

题目：

系别：

专业：

学制：

姓名：

学号：

导师：Hefei University 项目设计 PROJECT

气缸盖螺栓组联接的设计 机械工程系 机械设计制造及自动化 四年

20 年 月 日

目录

第 1 章

1.1.

1.2.

1.3.

1.4.

第 2 章

2.1.

2.2. 气缸盖螺栓组联接的设计 __________________________________________ 1 设计题目 ________________________________________________________ 1 设计数据 ________________________________________________________ 1 设计要求 ________________________________________________________ 1 作业目的 ________________________________________________________ 1 气缸盖螺栓组联接的设计与计算 ____________________________________ 3 ***类型的选择 ___________________________________________________ 3 **设计 _______________________________________ 4错误！未定义书签。

设计小结 5

参考文献 错误！未定义书签。

附件 图纸 7

第 1 章 气缸盖螺栓组联接的设计

1.1. 设计题目

如图1-1所示为一气缸盖螺栓组结构简图，气缸盖与气缸用Z个直径为d（mm）的螺栓联接，缸盖与缸体均为钢制，气缸内工作压力为p（MPa），气缸内径为D（mm），壁厚δ=20mm，气缸盖厚度C=25mm，气缸体凸缘厚度e=25mm，方案参数见下表。为避免气缸漏气，螺栓间距t0不能太大，可参考教材确定。

图 1-1气缸盖螺栓组结构简图

1.2. 设计数据

1.3. 设计要求

1. 设计说明书一份，主要包括：螺栓布置和螺栓直径计算等。

2. 绘出螺栓联接结构图。

1.4. 作业目的

1. 利用课堂所学的基本知识设计螺栓连接。

2. 掌握螺栓连接的设计步骤

3. 运用所学的知识解决设计中所遇到的具体实际问题，培养独立工作能力，以及初步学会综合运用所学知识，解决材料的选择，强度计算和刚度计算，制造

工艺与装配工艺等方面的问题。

4. 熟悉有关设计资料，学会查阅手册和运用国家标准。

第 2 章 气缸盖螺栓组联接的设计与计算

2.1螺栓组联接类型的选择

考虑到联接结合面的几何形状和螺栓的布置形式要满足各螺栓和结合面间 受力均匀，便与加工装配，由于气缸与汽缸盖均是圆形结构和对气密性的要求，故采用图示结合面的几何形状和螺栓的布置形式。

2.2.单个螺栓的设计

由气缸内径D=100mm，工作压力P=3MP，可知:

气缸盖所受的作用力: Q=P*π*（D^2）/4即:

∑F=23550N。

设计螺栓个数z=8，由于受到轴向工作载荷，所以分配到每个螺栓的工作载荷为：

F=Q/Z 得：F=2943.75N

联接结合面时已有预紧力F′，当受工作载荷作用是，螺栓所受拉力增至F0，其拉伸变形增加，被联接件所受压力由原来的F′减小到F〞，

由螺栓的静力平衡条件，可得：

F0=F+F〞。

由于气缸的气密性要求较高，

所以取参考值F〞=1.8F 即：Ｆ〞＝5298.75N。所以F0=F+F〞=8242.5N 。

查表5-1选用8.8级螺栓其?s=640MP。根据表5-3，初估计直径为：

d1

[?]=?/S=640/=128MP。

由式（2.25）d1=（（4*1.3*F0）/(π*[?])）^1/2=10.33mm。

查表GB/T5782－2000可选M12的螺栓，再由机械设计课程设计手册表3-30扳手空间E=K=14mm。可设计出气缸盖的基本尺寸：

a=D+4*K+2*?=100+4*14+2*20=196mm

b=a－2*K=192-14*2=164mm

设计小结

在完成这次大作业的过程中我发现了自己许多的问题。新的知识没能很好的理解，以前学到的知识也遗忘得差不多了，特别是UG作图这块，大致的知道作图的操作步骤，但是一些步骤的顺序和操作的记忆已经模糊不清，为了完成作图，又学习了UG 好长时间，最终才勉强完成。通过这次项目设计我进一步地熟悉了螺纹连接的基本类型和标准螺纹连接件、螺纹连接的预紧、单个螺栓连接的强度计算、螺栓组连接设计及有关螺纹查表作图知识的原理及应用，加深了对知识的理解。同时在本次的项目

机械设计课程设计 附件 图纸

7

范文三：气缸盖螺栓组联接的设计[最新]

Hefei University

COURSE PROJECT

题目: 气缸盖螺栓组联接的设计

系别: 机械工程系

专业: 机械设计制造及自动化

学制: 四年

姓名:

学号: 1206012044

导师: 王学军

2014年10月25日

目录 第 1 章 气缸盖螺栓组联接的设计 1 1.1. 设计题目 _____________ 1 1.2. 设计数据 _____________ 1 1.3. 设计要求 _____________ 1 1.4. 作业目的 _____________ 1 第 2 章 气缸盖螺栓组联接的设计与计算3

2.1. 螺栓组类型的选择 _____ 3 2.2. 单个螺栓设计 _________ 3 设计小结 4

参考文献 4

附件 图纸 6

第 1 章 气缸盖螺栓组联接的设计

1.1. 设计题目

如图1-1所示为一气缸盖螺栓组结构简图，气缸盖与气缸用Z个直径为d(mm)的螺栓联接，缸盖与缸体均为钢制，气缸内工作压力为p(MPa)，气缸内径为D(mm)，壁厚δ=20mm，气缸盖厚度C=25mm，气缸体凸缘厚度e=25mm，方案参数见下表。为避免气缸漏气，螺栓间距t0不能太大，可参考教材确定。

图 1-1气缸盖螺栓组结构简图 1.2. 设计数据

表 1设计数据

气缸内径D(mm) 工作压力p(MPa)

130 1.5

1.3. 设计要求

1. 设计说明书一份，主要包括:螺栓布置和螺栓直径计算等。

2. 绘出螺栓联接结构图。

1.4. 作业目的

1. 利用课堂所学的基本知识设计螺栓连接。

2. 掌握螺栓连接的设计步骤

3. 运用所学的知识解决设计中所遇到的具体实际问题，培养独立工作能力，以及

初步学会综合运用所学知识，解决材料的选择，强度计算和刚度计算，制造

工艺与装配工艺等方面的问题。

4. 熟悉有关设计资料，学会查阅手册和运用国家标准。

第 2 章 气缸盖螺栓组联接的设计与计算

2.1. 螺栓组链接类型的选择 考虑到联接结合面的几何形状和螺栓的布置形式要满足各螺栓和结合面间受力均匀，便与加工 装配，由于气缸与汽缸盖均是圆形结构和对气密性的要求，故采用图示结合面的几何形状和螺栓的布置形式 。

2.2. 单个螺栓的设计

由气缸内径D=130mm,工作压力P=1.5MP可知，汽缸盖所受的作用力Q=p*π*(D^2)/4 即?F=19909.84N设计螺栓个数z=8,由于受轴向工作载荷，所以分配到每个螺栓上的工作载荷F=Q/z 即F=2488.73N

联接结合面时已有预紧力F′，当受工作载荷作用是，螺栓所受拉力增至F0 ，其拉伸变形增加，被联接件所受压力由原来的F′减小到F〞，由螺栓的静力平衡条件，可得F0=F+F〞。 由于气缸的气密性要求较高，所以取参考值F〞=1.8F，即,〞,4479.71N。所以F=F′+F〞=6968.44N 。 查表5-1选用8.8级螺栓其σs=640MP。根据表5-3，初估计直径为d1<=16mm,对螺栓安全要求较高，故取s=5，得螺栓的许用应力为[σ]=σ =640/5="128MP。">

由式(2.25)得d1>= [4*1.3*F0/(π*6[σ]))^1/2即d1>=9.5mm

(查表GB/T5782,2000可选M12的螺栓，再由机械设计课程设计手册表3-30扳手空间E=K=14mm可设计出气缸盖的基本尺寸a=150+14*4+20*2=226mm b=a,14*2=198mm。

设计小结 通过气缸盖的设计,更进一步熟悉了螺纹连接的基本类型和标准螺纹连接件、螺纹连接的预紧、单个螺栓连接的强度计算、螺栓组连接设计及有关螺纹查表作图知识的原理及应用.在完成这次大作业的过程中暴露了自己许多的问题.新的知识没能很好的理解，过去学到的知识也遗忘的很多，特别是UG作图这块，为了完成作图任务又把原来的UG教材拿来看了半天，最终完成。大作业和以前的作业不同了，综合性更高并且综合的多门学科的知识，做这样的作业我们得到了很好的锻炼，也使我们意识的机械设计这门学科的重要性。

参考文献 [1] 吴宗泽，罗圣国。机械设计课程设计手册(第四版)高等教育出版社

[2] 候洪生，焦永和。机械工程图学第二版，科学出版社

[3] 王黎钦，陈铁鸣。机械设计(第五版)哈尔滨工业大学出版社

附件 图纸

装配图

工程图

范文四：气缸盖螺栓组联接的设计说明书(样板)

Hefei University

PROJECT

题目: 气缸盖螺栓组联接的设计 系别: 机械工程系 专业: 机械设计制造及自动化 学制: 姓名: 学号: 导师: 王学军

2015 年 10月 27日

目录

第 1 章 气缸盖螺栓组联接的设计_______________________________________ 1 1.1. 设计题目 ___________________________________________________ 1 1.2. 设计数据 ___________________________________________________ 1 1.3. 设计要求 ___________________________________________________ 1 1.4. 作业目的 ___________________________________________________ 1 第 2 章 气缸盖螺栓组联接的设计与计算 _________________________________ 3 2.1. ***类型的选择 _______________________________________________ 3 2.2. **设计 _____________________________________________________ 3 设计小结 5

参考文献 6

附件 图纸 7

i

第 1 章 气缸盖螺栓组联接的设计 1.1. 设计题目

如图1-1所示为一气缸盖螺栓组结构简图，气缸盖与气缸用Z个直径为d(mm)的螺栓联接，缸盖与缸体均为钢制，气缸内工作压力为p(MPa)，气缸内径为D(mm)，壁厚δ=20mm，气缸盖厚度C=25mm，气缸体凸缘厚度e=25mm，方案参数见下表。为避免气缸漏气，螺栓间距t0不能太大，可参考教材确定。

图 1-1气缸盖螺栓组结构简图

1.2. 设计数据

表 1设计数据

气缸内径D(mm) 工作压力p(MPa)

140 1

1.3. 设计要求

1. 设计说明书一份，主要包括:螺栓布置和螺栓直径计算等。

2. 绘出螺栓联接结构图。

1.4. 作业目的

1. 利用课堂所学的基本知识设计螺栓连接。

2. 掌握螺栓连接的设计步骤

3. 运用所学的知识解决设计中所遇到的具体实际问题，培养独立工作能力，以及

初步学会综合运用所学知识，解决材料的选择，强度计算和刚度计算，制造

机械设计II 项目设计

工艺与装配工艺等方面的问题。

4. 熟悉有关设计资料，学会查阅手册和运用国家标准。

机械设计II 项目设计

第 2 章 气缸盖螺栓组联接的设计与计算 2.1. 螺栓组联接类型的选择

考虑到联接结合面的几何形状和螺栓的布置形式要满足各螺栓和结合面间受力均匀，便于加工装配，由于气缸和气缸盖均是圆形结构和对气密性的要求，故采用图示结合面的几何形状和螺栓的布置形式

2.2. 单个螺栓的设计

(1)设计螺栓个数z=8;

2(2)汽缸盖载荷Q=p*π*(D/2)=15393.804N;

单个螺栓受工作拉力F=Q/z=1924.2255N;

由于气缸是气密连接，所以取剩余预紧力F’’=1.8F=3463.605N; (3)单个螺栓总拉力F=F+F’’=5387.8305N; 0

(4)查表5.1，选取螺栓等级为6.8，σs=480MPa;

(5)由表5.3，螺栓直径d?12mm

(6)由于气缸受静载荷，查表5.3得安全系数S=4;

(7)计算许用应力[σ]= σs/S=120MPa;

1/2(8)根据公式d?(4*1.3F/π[σ])=0.86mm; 10

查课程设计手册表3-1普通螺纹基本尺寸(GB/T 196-2003)，可选取

M8;

(9)查课程设计手册表3-9六角头螺栓-A和B级(GB/T 5782-2000)得

螺栓部分参数:l=65mm，b= 22mm，K=5.3mm，s=13，e=14.38;查表3-19I

型六角螺母-A和B级(GB/T 6170-2000)得螺母部分参数:m=6.8mm，

s=13mm，e=14.38mm;

3

机械设计II 项目设计

(10)查课程设计手册表3-30扳手空间(JB/ZQ 4005-2006)得K=E=11mm，则a=D+2δ+4E=224mm，b=a-2E=202mm;螺栓间距t=202π/8=79.325?0

7d=84mm。

机械设计II 项目设计

设计小结

通过这次气缸盖的设计，我进一步地熟悉了螺纹连接的基本类型和标准螺纹连接件、螺纹连接的预紧、单个螺栓连接的强度计算、螺栓组的连接设计及有关螺纹查表作图知识的原理及应用。

在完成这次大作业的过程中我发现了自己许多的问题。新的知识没能很好的理解，以前学到的知识也忘得差不多了，CAD和UG的操作步骤大致都知道，但是在一些步骤的顺序和操作已经模糊，把原来的书看了一遍才勉强完成。

大作业和以前的作业不同了，综合性更高并且综合多门学科的知识，通过这样的作业，我们得到了很好的锻炼，也使我们意识到了机械设计这门课的重要性

5

机械设计II 项目设计

参考文献

[1] 胡文广，段淑芬，戴良香，等.我国花生制品质量国家标准及检验方法[J]，花生学报，2005，Vol.34，No.4:17-20.

[2] 胡文广，段淑芬，许婷婷.花生农药残留限量国家标准分析[J]，花生学报，2006，Vol.25，No.1:15-18.

[3] 丁昌东.关于建立我国统一权威的农产品质量安全标准的探讨[J]，农业质量标准，2004，No.2:25-27.

[4] 中华人民共和国卫生部，中国国家标准化管理委员会.GB2716-2005，食品中真菌毒素含量，北京，中国标准出版社，2005，1-2.

[5] 中华人民共和国卫生部，中国国家标准化管理委员会.GB/T 5009.22-2003，食品中黄曲霉毒素B的测定，北京，中国标准出版社，2003，177-187. 1

参考文献(即引文出处)的类型以单字母方式标识:

M——专著，C——论文集，N——报纸文章，J——期刊文章，D——学位论文，R——报告，S——标准，P——专利;对于不属于上述的文献类型，采用字母“Z”标识。

机械设计II 项目设计

附件 图纸

7

机械设计II 项目设计

机械设计II 项目设计

9

机械设计II 项目设计

原文已完。下文为附加文档，如不需要，下载后可以编辑删除，谢谢～

施工组织设计

本施工组织设计是本着“一流的质量、一流的工期、科学管理”来进行编制的。编制时，我公司技术发展部、质检科以及项目部经过精心研究、合理组织、充分利用先进工艺，特制定本施工组织设计。

一、 工程概况:

##西夏建材城生活区27、30住宅楼位于银川市新市区，橡胶厂对面。

本工程由宁夏燕宝房地产开发有限公司开发，银川市规划建筑设计院设计。

本工程耐火等级二级，屋面防水等级三级，地震防烈度为8度，设计使用年限50年。

#2#2本工程建筑面积:27楼3824.75m;30楼3824.75 m。室内地

##坪?0.00以绝对标高1110.5 m为准，总长27楼47.28m;30楼

##47.28 m。总宽27楼14.26m;30楼14.26 m。设计室外地坪至檐口高度18.6 00m，呈长方形布置，东西向，三个单元。

本工程设计屋面为坡屋面防水采用防水涂料。外墙水泥砂浆抹面，外刷浅灰色墙漆。内墙面除卫生间200×300瓷砖，高到顶外，其余均水泥砂桨罩面，刮二遍腻子;楼梯间内墙采用50

1

机械设计II 项目设计

厚胶粉聚苯颗粒保温。地面除卫生间200×200防滑地砖，楼梯间50厚细石砼1:1水泥砂浆压光外，其余均采用50厚豆石砼毛地面。楼梯间单元门采用楼宇对讲门，卧室门、卫生间门采用木门，进户门采用保温防盗门。本工程窗均采用塑钢单框双玻窗，开启窗均加纱扇。本工程设计为节能型住宅，外墙均贴保温板。

本工程设计为砖混结构，共六层。基础采用C30钢筋砼条形基础，上砌MU30毛石基础，砂浆采用M10水泥砂浆。一、二、三、四层墙体采用M10混合砂浆砌筑MU15多孔砖;五层以上采用M7.5混合砂浆砌筑MU15多孔砖。

本工程结构中使用主要材料:钢材:I级钢，II级钢;砼:基础垫层C10，基础底板、地圈梁、基础构造柱均采用C30，其余均C20。

本工程设计给水管采用PPR塑料管，热熔连接;排水管采用UPVC硬聚氯乙烯管，粘接;给水管道安装除立管及安装IC卡水表的管段明设计外，其余均暗设。

本工程设计采暖为钢制高频焊翅片管散热器。

本工程设计照明电源采用BV,2.5铜芯线，插座电源等采用BV,4铜芯线;除客厅为吸顶灯外，其余均采用座灯。

二、 施工部署及进度计划

1、工期安排

本工程合同计划开工日期:2004年8月21日，竣工日期:2005年7月10日，合同工期315天。计划2004年9月15日前

2

机械设计II 项目设计

完成基础工程，2004年12月30日完成主体结构工程，2005年6月20日完成装修工种，安装工程穿插进行，于2005年7月1日前完成。具体进度计划详见附图,1(施工进度计划)。

2、施工顺序

?基础工程

工程定位线(验线)?挖坑?钎探(验坑)?砂砾垫层的施工?基础砼垫层?刷环保沥青 ?基础放线(预检)?砼条形基础?刷环保沥青 ?毛石基础的砌筑?构造柱砼?地圈梁?地沟?回填工。

?结构工程

结构定位放线(预检)?构造柱钢筋绑扎、定位(隐检)?砖墙砌筑(，50cm线找平、预检)?柱梁、顶板支模(预检)?梁板钢筋绑扎(隐检、开盘申请)?砼浇筑?下一层结构定位放线?重复上述施工工序直至顶。

?内装修工程

门窗框安装?室内墙面抹灰?楼地面?门窗安装、油漆?五金安装、内部清理?通水通电、竣工。

?外装修工程

外装修工程遵循先上后下原则，屋面工程(包括烟道、透气孔、压顶、找平层)结束后，进行大面积装饰，塑钢门窗在装修中逐步插入。

三、 施工准备

3

机械设计II 项目设计

1、 现场道路

本工程北靠北京西路，南临规划道路，交通较为方便。

场内道路采用级配砂石铺垫，压路机压。

2、机械准备

?设2台搅拌机，2台水泵。

?现场设钢筋切断机1台，调直机1台，电焊机2台，1 台对焊机。

?现场设木工锯，木工刨各1台。

?回填期间设打夯机2台。

?现场设塔吊2台。

3、施工用电

施工用电已由建设单位引入现场;根据工程特点，设总配电箱1个，塔吊、搅抖站、搅拌机、切断机、调直机、对焊机、木工棚、楼层用电、生活区各配置配电箱1个;电源均采用三相五线制;各分支均采用钢管埋地;各种机械均设置接零、接地保护。具体配电箱位置详见总施工平面图。

3、施工用水

施工用水采用深井水自来水，并砌筑一蓄水池进行蓄水。楼层用水采用钢管焊接给水管，每层留一出水口;给水管不置蓄水池内，由潜水泵进行送水。

4、生活用水

生活用水采用自来水。

4

机械设计II 项目设计

5、劳动力安排

?结构期间:

瓦工40人;钢筋工15人;木工15人;放线工2人;材料1人;机工4人;电工2人;水暖工2人;架子工8人;电焊工2人;壮工20人。

?装修期间

抹灰工60人;木工4人;油工8人;电工6人;水暖工10人。

四、主要施工方法

1、施工测量放线

?施工测量基本要求

##A、西夏建材城生活区17、30住宅楼定位依据:西夏建材城生活区工程总体规划图，北京路、规划道路永久性定位

B、根据工程特点及,建筑工程施工测量规程,DBI01,21,95，4、3、2条，此工程设置精度等级为二级，测角中误差?12，边长相对误差1/15000。

C、根据施工组织设计中进度控制测量工作进度，明确对工程服务，对工程进度负责的工作目的。

?工程定位

A、根据工程特点，平面布置和定位原则，设置一横一纵

##两条主控线即27楼:(A)轴线和(1)轴线;30楼:(A)轴

#线和(1)轴线。根据主轴线设置两条次轴线即27楼:(H)轴

5

机械设计II 项目设计

#线和(27)轴线;30楼:(H)轴线和(27)轴线。

B、主、次控轴线定位时均布置引桩，引桩采用木桩，后砌一水泥砂浆砖墩;并将轴线标注在四周永久性建筑物或构造物上，施测完成后报建设单位、监理单位确认后另以妥善保护。

C、控轴线沿结构逐层弹在墙上，用以控制楼层定位。

D、水准点:建设单位给定准点，建筑物?0.00相当于绝对标高1110.500m。

?基础测量

A、在开挖前，基坑根据平面布置，轴线控制桩为基准定出基坑长、宽度，作为拉小线的依据;根据结构要求，条基外侧1100mm为砂砾垫层边，考虑放坡，撒上白灰线，进行开挖。

B、在垫层上进行基础定位放线前，以建筑物平面控制线为准，校测建筑物轴线控制桩无误后，再用经纬仪以正倒镜挑直法直接投测各轴线。

C、标高由水准点引测至坑底。

?结构施工测量

A、首层放线验收后，主控轴一引至外墙立面上，作为以上务层主轴线竖身高以测的基准。

B、施工层放线时，应在结构平面上校投测轴线，闭合后再测设细部尺寸和边线。

C、标高竖向传递设置3个标高点，以其平均点引测水平线折平时，尽量将水准仪安置在测点范围内中心位置，进行测

6

机械设计II 项目设计

设。

2、基坑开挖

本工种设计地基换工，夯填砂砾垫层1100mm;根据此特点，采用机械大开挖，留200mm厚进行挖工、铲平。

开挖时，根据现场实际土质，按规范要求1:0.33放坡，反铲挖掘机挖土。开挖出的土，根据现场实际情况，尽量留足需用的好土，多余土方挖出，避免二次搬运。

人工开挖时，由技术员抄平好水平控制小木桩，用方铲铲平。

挖掘机挖土应该从上而下施工，禁止采用挖空底脚的操作方法。机械挖土,先发出信号，挖土的时候，挖掘机操作范围内，不许进行其他工作，装土的时候，任何人都不能停留在装土车上。

3、砌筑工程

?材料

砖:MU15多孔砖，毛石基础采用MU30毛石。

砂浆:?0.00以下采用M10水泥砂浆，一、二、三、四层采用M10混合砂浆，五层以上采用M7.5混合砂浆。

?砌筑要求

A、开工前由工长对所管辖班组下发技术交底。

B、砌筑前应提前浇水湿润砖块，水率保持在10,,15,。

C、砌筑采用满铺满挤“三一砌筑法“，要求灰浆饱满，

7

机械设计II 项目设计

灰缝8,12mm。

D、外墙转角处应同时砌筑，内外墙交接处必须留斜槎，槎子长度不小于墙体高度的2/3，槎子必须平直、通顺。

E、隔墙与墙不同时砌筑又不留成斜槎时可于墙中引出阳槎或在墙的灰缝中预埋拉结筋，每道不少于2根。

F、接槎时必须将表面清理干净，浇水湿润，填实砂浆，保持灰缝平直。

G、砖墙按图纸要求每50mm设置2φ6钢筋与构造柱拉结，具体要求见结构总说明。

H、施工时需留置临时洞口，其侧边离交接处的墙面不少于500mm，顶部设边梁。

4、钢筋工程

?凡进场钢筋须具备材质证明，原材料须取样试验，经复试合格后方可使用。

?钢筋绑扎前应仔细对照图纸进行翻样，根据翻样配料，施工前由工长对所管辖班组下发技术交底，准备施工工具，做好施工的准备工作。

?板中受力钢筋搭接，I级钢30d，II级钢40d，搭接位置:上部钢筋在跨中1/3范围内，下部钢筋在支座1/3范围内。

?钢筋保护层:基础40mm，柱、梁30mm，板20mm。保护层采用50mm×50mm的水泥砂浆块。板上部钢筋用马凳按梅花状支起。

8

机械设计II 项目设计

?所有钢筋绑扎，须填写隐检记录，质评资料及目检记录，验收合格后方可进行下道工序。

5、砼工程

?水泥进场后须做复试，经复试合格后由试验室下达配合比。施工中严格掌握各种材料的用量，并在搅拌机前进行标识，注明每立方米、每盘用量。同时搅拌时，须车车进磅，做好记录。

? 浇筑前，对模板内杂物及油污、泥土清理干净。

?投料顺序:石子?水泥?砂子。

?本工程均采用插入式振捣器，一次浇筑厚度不宜超过振捣器作用部分长度的1.25倍，捣实砼的移动间距不宜大于振捣器作用半径的1.5倍。

?砼浇筑后1昼夜浇水养护，养护期不少于7d，砼强度未达到1.2MP之前不得上人作业。 a

6、模板工程

?本工程模板采用钢木混合模板。模板支搭的标高、截面尺寸、平整度、垂直度应达到质量验收标准，以满足其钢度，稳定性要求。

?模板支撑应牢固可靠，安装进程中须有防倾覆的临时固定措施。

?本工程选用851脱模剂，每拆除一次模板经清理后涂刷脱模剂，再重新组装，以保证砼的外观质量。

9

机械设计II 项目设计

6、架子工程

?本工程采用双排架子防护，外设立杆距墙2m，里皮距墙50cm，立杆间距1.5m，顺水间距1.2m，间距不大于1m。

?架子底部夯实，垫木板，绑扫地杆。

?为加强架子的稳定性，每七根立杆间设十字盖，斜杆与

。o地面夹角60

?为防止脚平架外倾，与结构采用钢性拉接，拉接点间距附和“垂四平六“的原则。

?外防护架用闭目式安全网进行封闭，两平网塔接和网下口必须绑孔紧密。

?结构架子高出作业层1m，每步架子满铺脚手板，要求严密牢固并严禁探头板。

7、装饰工程

装饰工程施工前，要组织质监部门、建设、设计、施工单位四方参加的主体结构工程核验收，对已完全体分部工程进行全面检查、发现问题及时处理，清除隐患，并做好装饰前材料、机具及技术准备工作。

1、根据预算所需材料数量，提出材料进场日期，在不影响施工用料的原则下，尽量减少施工用地，按照供料计划分期分批组织材料进场。

2、将墙面找方垂直线，清理基层，然后冲筋，按照图纸要求，分层找平垂直，阴阳角度方正，然后拉线作灰饼。底子

10

机械设计II 项目设计

灰应粘结牢固，并用刮杠刮平，木抹子抹平。

3、罩面应均匀一致，并应在终凝前刮平压光，上三遍灰抹子。

4、油漆、涂料施工:

油漆工程施工时，施工环境应清洁干净，待抹灰、楼地面工程全部完工后方可施工，油漆涂刷前被涂物的表面必须干燥、清洁，刷漆时要多刷多理不流坠，达到薄厚均匀，色调一致，表面光亮。

墙面涂料基层要求现整，对缝隙微小孔洞，要用腻子找平，并用砂纸磨平。

为了使颜色一致，应使用同一配合比的涂料，使用时涂料搅匀，方可涂刷，接槎外留在阴阳角外必须保证涂层均匀一致表面不显刷纹。

8、楼地面工程

楼地面工程只作50厚豆石砼垫层。

做垫层必须先冲筋后做垫层，其平整度要控制在4mm以内，加强养护4,5天后，才能进行上层施工。

10、层面工程

1、屋面保温层及找平层必须符合设计要求，防水采用防水卷材。

2、做水泥砂浆找平层表面应平整压光，屋面与女儿墙交接处抹成R?150mm圆角。

11

机械设计II 项目设计

3、本工程屋面材料防水，专业性强，为保证质量，我们请专业人员作防水层。

4、原材料在使用前经化验合格后才能使用，不合格材料严禁使用。

11、水、暖、电安装工程

?管道安装应选用合格的产品，并按设计放线，坡度值及坡向应符合图纸和规范要求。

?水、暖安装前做单项试压，完毕后做通、闭水后试验和打压试验，卫生间闭水试验不少于24小时。

?电预埋管路宜沿最近线路敷设，应尽量减少弯曲，用线管的弯曲丝接套丝，折扁裂缝焊接，管口应套丝用堵头堵塞。油漆防腐等均符合图纸各施工规范及质量评定标准。

? 灯具、插座、开关等器具安装，其标高位置应符合设计要求，表面应平直洁净方正。

?灯具、插座、开关等器具必须选用合格产品，不合格产品严禁使用。

?做好各种绝缘接地电阻的测试和系统调整记录，检查配线的组序一定要符合设计要求。

五、预防质量通病之措施

本工程按优质工程进行管理与控制，其优质工程的目标体系与创优质工程的保证措施在本工程施工组织设计中做了详述。本措施不再述。

12

机械设计II 项目设计

创优质工程除对各分部、分项、工序工程施工中，精心操作，一丝不苟、高标准严要求作业外，关键是防止质量通病。为此，提出防止通病的作业措施如下:

1、砖墙砌体组砌方法:

?、组砌方法:一顺一丁组砌，由于这种方法有较多的丁砖，加强了在墙体厚度方向的连结，砌体的抗压强度要高一些。

?、重视砖砌体水平灰缝的厚度不均与砂浆饱满度:

?、水平灰缝不匀:规范规定砖砌体水平灰缝厚度与竖向灰缝宽度一般为10mm，但不应小于8mm，也不应小于12mm。砂浆的作用:一是铺平砖的砌筑表面，二是将块体砖粘接成一个整体。规范中之所以有厚度和宽度要求，是由于灰缝过薄，使砌体产生不均匀受力，影响砌体随载能力。如果灰缝过厚，由于砂浆抗压强度低于压的抗压可度。

在荷载作用下，会增大砂浆的横向变形，降低砌体的强度。试验研究表明，当水平灰缝为12mm时，砖砌体的抗压强度极限，仅为10mm厚时的70,75,，所以要保证水平灰缝厚度在8,12mm之间。怎样确保水平灰缝的厚度呢,

A、皮数杆上，一定将缝厚度标明、标准。

B、砌砖时，一定要按皮数杆的分层挂线，将小线接紧，跟线铺灰，跟线砌筑。

C、砌浆所用之中砂，一定要过筛，将大于5mm的砂子筛掉。

13

机械设计II 项目设计

D、要选砖，将过厚的砖剔掉。

E、均匀铺灰，务使铺灰之厚度均匀一致。坚持“一块砖、一铲灰、一揉挤“的“三一“砌砖法“。

?砂浆必须满铺，确保砂浆饱满度。

规范规定:多孔砖砌体，水平灰缝的砂浆饱满度不得低于80,，这是因为，灰缝的饱满度，对砌体的强度影响很大。比如:根据试验研究，当水平灰缝满足80,以上，竖缝饱满度满足60,以上时，砌体强度较不饱满时，要提高2,3倍，怎样保证灰缝饱满度呢,

A、支持使用所述的“三一“砌砖法，即“一块砖、一铲灰、一揉挤“。

B、水平缝用铺浆法(铺浆长度?50cm)砌筑，竖缝用挤浆法砌筑，竖缝还要畏助以加浆法，以使竖向饱满，绝不可用水冲灌浆法。

C、砂浆使用时，如有淅水，须作二次拌合后再用。绝不可加水二次拌合。拌好的砂浆，须于3小时之内使用完毕。

D、不可以干砖砌筑。淋砖时，一般以15,含水率为宜。(约砖块四周浸水15mm左右)。

?注意砌砖时的拉结筋的留置方法:

砖砌体的拉结筋留置方法，按设计要求招待。如设计没有具体规定时，按规范执行。规范规定“拉结筋的数量每12cm厚墙放1根Ф6钢筋，沿墙高每50cm留一组。埋入长度从墙

14

机械设计II 项目设计

的留槎处算起，每边均,100cm，末端应有弯钩”见图。规范还规定:“构造柱与墙连拉处，宜砌成马牙槎，并沿墙高每50cm设2Ф6拉结钢筋，每边伸入墙内,100cm。

2、预防楼梯砼踏步掉角:

楼梯踏步浇筑砼后，往往因达不到砼强度要求，就因施工需要提前使用，既便有了足够强度，使用不慎，都会掉楞掉角。而且有了掉角，修补十分困难，且不定期牢固。为此宜采用两种方式予以防治:

?踏步楞角上，在浇筑砼时增设防护钢筋。

?踏步拆模时，立即以砂袋将踏步覆盖。(水泥袋或用针织袋装砂)既有利于砼养护，又可保护踏步楞角。

3、楼梯弊端的预防:

防止踏步不等高:

踏步不等高，既不美观，又影响使用。踏步不等高现象，一般发生在最上或最下一步踏步中。产生的原则，一是建筑标高与结构标高不吻合。二是将结构标高误为建筑标高。三是施工粗心，支模有误。为此，浇筑楼梯之间:

?仔细核查楼梯结构图与建筑图中的标高是否吻合。经查核与细致计算无误后，再制作安装模板。

?浇筑砼中，往往由于操作与模板细微变形，也会使踏步有稍话误差。这一个误差，要在水泥砂浆罩面时予以调整。为使罩面有标准。在罩面之前，根据平台标高在楼梯侧面墙上弹

15

机械设计II 项目设计

出一道踏步踏级的标准斜线。罩面抹灰时，便踏步的外阳角恰恰落在这一条斜线上。这样做，罩面完成后，踏步的级高级宽就一致了。

?如果，施工出现踏步尺寸有较大误差，一定要先行剔凿，并用细石砼或高强度水泥砂浆调整生，再做罩面。

4、堵好脚手眼:

堵脚手眼做得好坏，直接影响装修质量。一是影响墙面抹灰之脱落、开裂也空鼓;二是洒水可沿已开裂的脚手眼进入室内。因此，堵脚手眼的工作万不可忽视、大意:

?将脚手眼孔内的砂浆、灰尘凿掉，清除洁净，洒水湿透眼内孔壁。

?将砖浸水湿透。脚手眼内外同时堵砌，绝不准用干砖堵塞。

?用“一砖、一铲灰、一挤塞“三一砌砖法堵塞，绝不准用碎块碴堵塞。

?砂浆必须饱满(最后的一块砖堵完后，用竹片或扁平钢筋将砂浆塞实，刮平，灰缝要均匀、实心实意，不准不刮浆干塞砖块)。

5、散水砼变形缝的做法:

砼散水的变形缝，常规做法是镶嵌木条，砼浇筑有足够强度后将此木条取出，再灌以沥青砂浆。其缺点是L散水板块相邻高差平整不易保证，木嵌条不可取净，取木条将板块楞角碰

16

机械设计II 项目设计

坏，不灌沥青砂浆而灌热沥青等。

好的做法是:

?、事先按变形的长短、高度(板块砼厚)的制作厚为20mm的沥青砂浆板条;

?砼板块浇筑前，第一块板的断缝处支设模块，砼有足够强度(1.2Mpa)后，拆除侧模板，将预制沥青砂浆板条贴粘在砼板块侧缝表面，接着浇筑第二块板块砼。集资或跳浇散水板块。(靠墙身处不支模板，直接将沥青砂浆板条粘贴)。

?当板块砼都有了足够强度后，再用加热后的铁铬子，将缝处沥青砂浆板条予以慰汤，使其缝隙深浅一致，交角平顺。

6、卫生间地面漏水的预防:

?现浇砼楼板:沿房间四周墙上翻150mm。

?找平层:施工前，清理面层须洁净，并湿润砼楼板表面，之后刷一层TG胶素水泥浆。

?找坡层用细石砼，并找出排队水坡度，坡向地漏，要平整光洁。上刷冷底油一道。

?防水层:用一布四涂。但沿四周墙上150mm，遇向口时，伸向口外300mm。

?粘结层:用1:20水泥砂浆厚?20mm，沿墙四周上翻150mm并粉光。注意排水坡度与坡向或做C20细石砼。

7、管道根部的渗漏预防:

?、浇筑钢筋砼楼板，用时准确地将位置、尺寸预留楼板

17

机械设计II 项目设计

管道孔。或埋设预留套管。

?、如为预留孔洞时，要预留万不可事后凿孔或扩孔。如为预留套管进，位置一定要准确。套管要焊上止水钢环。

?、预留孔洞的模盒或套管一棕要与楼板的模板固定防止错位。浇筑砼时派专人看护，以利及时修正。

?、地面的做法按设计要求进行或建议甲方按上述“地面漏水防预“中所提做法处理，但防水层必须沿套管或给排水管上翻150mm并与管子贴粘牢固。

?、如为预留孔洞，等管道安装就位并校正固定后，对预留洞要用与楼板同标号的砂浆(或1:2,1:2.5的水泥砂浆等)填实、捣固，使其与砼结合密实，决不许以碎砖、碎石、杂物随意堵塞。

?、做地面时，切切注意地面排水坡度与坡向。

8、门窗固定用木砖的改进:

木门传统的固定方法是:用钉子将木门框固定在预先埋设在砖内的木砖上。每边固定点不少于2处，间距?1.2m。

这种传统做法的弊端是:木砖容易松动，木砖漏留，木砖大小倒放等，致使门窗的安装质量受到影响。改进方法是以用C20砼制成120mm及240mm的预制块，内预埋木砖。

?、木砖埋入预制块模具前，须以防腐处理。

?、120预制块用于370墙及120墙中。240预制块用于240墙中。

18

机械设计II 项目设计

9、塑钢窗之固定:

?、塑钢窗与墙体的固定用连接点的设置:

距框角?180mm;

间距?600mm。

眼下存在的问题是:设置连接点不足，甚或漏设，这不仅影响门窗板动不稳，更有甚者会影响日后擦窗人的生命安全。为此，日后一定要按图示之要求设置固定杠用连接点。

?、连接点的钉固方法:

墙体砌筑时，将C20砼预制块，不论砖墙、砼墙、加气块墙、都用射钉将铁板连接条钉在墙上，更有将普通铁钉钉在墙上者，都是极不安全，极不妥的操作方法。

?、固定门窗框用的连接铁板与钉接:

?、连接铁板条:其规格为:(长×宽×厚)?140mm×20mm×1.5mm

射钉规格为:(直径×长)?3.7mm×42mm

或金属胀锚螺栓:(直径×长)?8mm×65mm

施工中，常常见到连接铁板条规格过小(厚不到1mm)，甚至有的用0.5mm的镀锌铁皮剪成条状做连接铁板条用，用直径4mm的螺钉固定连接铁板条，都不是妥的，或直接用铁钉钉更为不妥。

?、连接铁板条与塑钢之连接，用塑钢抽芯铆钉，其直径?5mm，不用5mm螺钉或4mm的自攻螺丝。

19

机械设计II 项目设计

?、预防塑钢与铁制连接铁板条之间的电偶腐蚀L:

为了防止塑钢和连接铁板条之间的电偶腐蚀，采取下列措施:

?、采用镀锌钢板制作连接铁板条。

?、或将连接用铁板条与塑钢之间用塑料膜隔开。

?、或用密封漆将塑钢与铁板条之间，窗框与墙之间予以封闭以免雨水浸入。

10、给水管道施工

给水管道安装施工比较简单。便是它是承压管，将受较高水压力，如粗心施工，也会带来管道渗漏，为此:

?、管子接口:

?、丝口连接:加工丝扣时要做到:丝扣光滑、端正、不抖丝、不乱扣、有椎度。这五点都要达到。有一点不符合要求，剔出重新加工或切去此端重做。

?、焊接接口:设计要要求坡口焊时，坡口加工的形式须符合设计要求。不需坡口焊时，在焊前用砂布将管口打磨干净，两管对口间要均匀，不可一侧大，一侧小。焊接时，焊缝高度要符合规范要求。

?、安装

?、 安装前弄清图纸，查清管子位置，走向、标高。并做现场查验当实际尺寸与图纸不符合时，提出修正，以免与土建产生矛盾。

20

机械设计II 项目设计

?、安装时，管子必须找正后再拧紧，不得倒拧，以免损坏丝扣。

?、下料:

管道不料时，尺寸一定要准确，给水管误差?5mm。为确保下料时尺寸准确，对实际安装位置与尺寸进行实测实量，不要按图纸尺寸下料。同时，必须逐根管道都要实测实量。

?、水压试验:

?、把好水压试验关，是控制管道安装质量的关键。

?、压力表必须精确，使用前要进行校验。

?、试验时，第一要查看压力表的压力降，第二要逐房间察看管道的渗漏情况。

?、渗水的接头、管子必须返工。大面积漏水的管段必须换掉或修理，并至不再出现“跑、冒、漏、渗“为止。

11、注意配电箱的产品质量验收:

市场采购的配电箱，不少是不符合国家标准的新产品。除新产品的外观质量外，突出的质量缺点是:

?、不设零线;

?、没有设置零线与保护接地汇流排。

这种缺陷的存在，在接线时，往往将箱上的所有插座的零线串接，保护接地串接。这样，当前面的插座坏了，接在后面的几个插座就会发生零线断线或地线断线，造成搞插座没有电，或在发生漏电事故时，漏电开关不动作，严重者造成人员

21

机械设计II 项目设计

伤亡。

为此，在采购配电箱时和安装配电箱之前，对其质量进行检查。查看是否分别设置了零线和保护地线汇流排。不合格者，不得使用。

12、插座接线:

?、单相二线插座:原则是“开关永远控制相线“。

?、单相三线插座:面对插座的右孔接相线，左孔接零线。

13、电器的接地

电器安装中，首先考虑的就是用电安全。低压系统地接地保护最优形式就是“三相五线制供电形式“，它非常适用于分散的民用建筑，也适用于施工现场的临时供电。

从电源时入配电箱之后，从接地板的引上线和电源中性点的焦点处，向室内分出保护线PE和进入电路的零线N，在建筑物地也不得混淆，困为，一旦线进入电路，就有电源通过，混淆后，就会引起漏保护器跳闸，影响正常使用。所以在用户配电线路中，插座中的线和线应该统一有颜色的区别。

六、工程进度计划

工期控制:

要工程计划自2004年8月15日开工，2005年7月10日竣工，总工期330天。

为保证工期目标的实现，将施工过程划分为五个阶段。

1、基础施工阶段:

22

机械设计II 项目设计

自2004年8月15日至9月30日为基础工程施工阶段，本阶段需要完成定位放线、挖工、砂砾垫层、条形基础砼、毛石基础、地圈梁等项目。同时，安排人员按图纸设计要求预制门、窗梁主体结构钢筋制作，模板配制，主体施工做好准备工作。

2、主体施工阶段:

自2004年10月1日至2004年12月30日是主体施工阶段，本阶段要完成墙体砌筑，预制过梁安装，现浇钢筋砼，梁、板的支模、砼等项目。

主体施工阶段组织流水施工，每层主体施工15天。施工期间，水、暖、电施工人员密切配合，作好预留、预埋工作，避免事后在墙体上打洞。

3、装修施工阶段:

自2005年3月1日至2005年6月20日为装修工程施工阶段。

4、安装工程施工阶段:

自基础工程至装修工程，安装工程施工贯穿始终，从时间上虽然与土建同步进行，但本工程设计有给排水、采暖、一般电照处还有电话、有线电视，所以说，是一个水暖、电等较齐全的工程。为此，在劳动力安排上专门有水暖工、电工施工班组与土建施工密切配合，相对独立地完成水暖、电安装工程施工任务。

23

机械设计II 项目设计

5、工程收尾交工阶段:

本阶段主要做好成品保护及清理等工作。

七、施工平面布置(见附图)

施工平面布置原则是:

1、尽最大可能少占施工用地，对划定的施工用地，作合理安排;

2、塔吊固定后，主要材料及搅拌机械的布置，以其服务业范围为准，紧凑布置。

3、根据工程进度，动态管理施工总平面，该高速时及时调整;

4、交通道路、供水、供电、消防一次到位进行布置，确保道路通畅，供水供电空耗小，供应充足，并确保工地消防安全。

5、建立文明施工现场:材料、配件、工棚、厕所、大宗材料按施工平面图严格要求就位管理，周转材料堆放有序。

八、施工组织措施

本工程采取项目管理法，按目标进行管理与控制，以目标计划来指导管理与控制行动，变以往以行动来实现目标的被动管理方式为以目标指导行动的主动的主动管理方式。将主动管理与被动管理相结合、前馈控制与反馈控制相结合，事先控制与事中、事后控制相结合。

?、确保工程进度、实现合同工期的措施:

24

机械设计II 项目设计

1、工期目标:(平面流水、主体交叉施工)

控制工期目标330天;

其中:?0.00以下工期目标45天;

主体结构工期目标:90天;

内、外装饰工期目标:80天;

水暖电安装工期目标:90天;

收尾工期目标:10天。

2、确保工期目标的措施:

?、组建职能完善、人员配套、分工明确的施工项目管理组:

项目经理:统筹工期目标，制定工期目标施工措施，决策生产要素供应与优化配置，检查平衡工期目标的实施;

技术负责人:制定工期目标计划实施的技术措施，监督按工艺程序施工，解决施工技术措施实施中工期目标计划之失衡;

解决施工技术措施实施中工期目标计划之实施，协调工种之穿插，布置与平衡生产要素，做好施工计划之安排与统计;

料具供应员:组织材料、构配件、机具之供应，根据生产进度编制料具供应计划;

财务管理员:根据工期安排与施工进度计划落实资金之供应，提出月奖金之收支计划，按期收取工程进度款;

?、按分部分项工程进度制定施工技术措施，制定合理施

25

机械设计II 项目设计

工流水程序，严格要求操作程序与操作要点之管理，保证工期目标计划之顺利实施;

?、以日调度日平衡为手段，项目经理及有关人员跟踪检查工期目标计划之实施，对工期目标计划做动态管理与监控;

?、采取激励措施，对工期、工程质量、安全生产、文明施工的管理者与操作者有上好成绩者予以奖励。

?、确保工程质量，实现人同质量目标措施:

1、质量目标:

工程质量总目标:合格，按合格目标进行控制与管理。

其中:基础分部工程质量目标:合格;

主体工程质量目标:合格;

装饰工程质量目标:合格;

屋面工程质量目标:合格;

门窗工程质量目标:合格;

地面楼地面工程质量目标:合格;

给排水及供暖工程质量目标:合格;

电气、照明工程质量目标:合格;

2、确保工程质量目标计划实现的措施:

?、项目经理部职能组织人员分工明确、职责分明

项目经理:施工项目的本权负责人，是质量第一负责人。主管质量之制定，监控质量目标计划之实施评价与激励;

技术负责人:主持质量目标实施的技术措施之制定，确保

26

机械设计II 项目设计

质量目标与技术措施对有关工长、作业班长之技术交底、监督技术措施之执行、作好跟踪检查与操作生产调查、建议项目经理与总工长调整作业布置与调换不良作业人员;

总工长:监督施工技术措施之履行、调整不良作业人员之岗位、作好材料构配件事先检查、监控配合比的严格执行;

有关工长:跟踪检查操作要点之执行、纠正不良作业事件。作好自检、与检、交接质量检查。作好工序、分项工程、分部工程质量进行检查、验收。建议对不良作业人员进行岗位调整;

有关班组长与班组质量检查员:对本班人员进行班前操作交底，进行班后作业自检与奖评，监督本班组人员严格操作要点进行作业，参与互检与交接检查，调换不良作业人员岗位;

?、针对本工程特点与本公司的质量通病，由技术负责人设置质量控制点，并制定操作要点与防治措施，实行重点监控;

?、工程质量是企业生命，工程质量人人有责，工层层确保工程质量的技术交流;

?、对工程质量施行“开路“、“一票否决“、“挂牌作业“。工程质量与进度发生矛盾，以质量为主;工程质量与人员安排发生矛盾，以质量为主调换人员;工程质量与材料发生矛盾，以质量为主调换材料;工程质量与机具发生矛盾，以质量为主调换机具;工程质量与工资挂钩，施行优质优奖;

?、作好材料、构配件的事先检验与控制，把好三关:

把好材料、构配件进场验收关:不合格者不准进场;

27

机械设计II 项目设计

把好材料复试关:对主材料(钢材、水泥、骨料、砖、装饰材料)作好复验，不合格材料不准使用;

把好材料使用关:正确执行配合比，做好材料计量、正确按规格、品种、数量、强度使用材料，劣材不充好材用，好材不做劣材用，物尽其用;

?、作好反馈工作:事先了解可能出现质量的部位与质量事件以及可能出现质量风险，并制定防范措施，予以事先控制;

?、完善项目经理部的质量保证体系与质量管理的法规体系。

?、确保安全目标实现，保证安全施工的措施:

1、安全目标计划:本项目施工全过程中

?、消灭重伤事故

?、消灭伤亡事故

?、消灭多人事故

?、轻伤事故率:2‰

2、确保安全生产的措施

?、项目经理部有关要员与职能机构，对确保安全生产分工明确，职责分明;

项目经理:是企业法人代表在本项目施工管理听全权委托代理人，是安全生产的第一负责人，主持安全措施之制定，组织安全教育与培训，组织安全设施之搭设，组织现场安全宣传与监控，组织项目安全交底，审核五种人员安全作业资格(电

28

机械设计II 项目设计

气、起重、焊接、机动驾驶、商空作业)，组织劳动保护用品之购置与保证，监督安全措施之实施。

技术负责人:负安全生产的技术责任，制定安全措施，主持安全教育的培训，监督安全措施之实施，对有关工长、专业工种、班组长作好安全交底，建议调换不重视安全生产的管理人员与作业人员。

总工长:对有关工长、班组长作安全交底，监督安全措施之实施，调换不重视安全作业人员，监督设施搭设，组织施工平面之布置，监督违章作业，组织与监督有关工长与班组长安全程序施工。

有关工长:对本工种作业班组及人员作安全作业交底，监督本工种有关作业规程施工操作，调换不重视安全的作业人员并作专项安全检查交底与检查。

专职安全检查员:监督有关工种按作业规程作业，跟踪检查安全作业与安全设施之搭设防，建议调换违章工作人员，时时事事宣传安全作业的重要性，检查劳动保护用品之发放与使用。

班组长与班组安全检查员:作好班前安全作业交底班后安全作业奖评，随时检查本班组作业人员按安全检查规定作业，建议奖励安全生产有功人员，随时纠正违章作业，调换不重视安全生产作业人员之岗位。

?、按工种特点制定工种安全作业交底与作业规程，并进

29

机械设计II 项目设计

行两级安全交底(技术人对总工长、工长交底;总工长、工长对班组长及作业人员交底)。

?、编制现场安全措施，并贯彻在施工全过程。

?、作好安全教育及现场安全宣传。安全教育分为新工人入场教育(项目经理及技术负责人负责)分部分项工程开工前教育(总工长、有关工长负责)工序施工的班前教育与班后奖评(有关工长、班组长负责)。现场安全宣传内容为安全标志、现场安全规则、“三宝”、“四口”利用，标志等，安全检查员负责监督实施。

?、 每个月，项目经理组织一次现场安全大检查。由有关工长、总工长、专职安全员参加，随检查随整改随奖评。

?、五大专业工种持证上岗

?、本工程开工前，对施工机械、施工用电等重点编制安全技术措施。

?、现场文明施工措施:

1、现场文明施工指标:

?、按施工平面图布置材料、机械、电路及管路铺设、临时设修建、道路修建、防火消防设施安设、交通要道防护;

?、工完场清、随时清、时时清、班后清、使现场整洁有序。食堂、宿舍清洁卫生;

?、现场文明标志，安全标志，施工责任标志等设齐全完整。

30

机械设计II 项目设计

2、确保现场文明责任制:

?、明确现场文明施工责任制;

项目经理:负布置;

有关工长:负清场责任、督促、奖评责任;

有关班组长:负责场清、时时清、班后清责任;

总工长:负机械按平面图就位责任、监督施工平面图严格执行责任。

?合理利用现场，科学布置施工总平面图，务使平面图规划合理，物资设备有序。

?、与每个月安全检查之同时，项目经理组织有关人员对文明施工进行检查，随检查、随纠偏、随整改、随奖评。

?、综合考评

按区建议厅96年4月22日颁发的“工程现场综合考评办法”，每月末对本工地现场进行一次综合考评检查，并认真打分，由项目经理组织公司派人参加。

九、工程质量控制标准

?、质量标准

1、分项工程

(1)、合格:

?、保证项目，必须符合相应评定标准的规定

?、检验批项目，抽查点应符合相应质量评定标准的合格规定;

31

机械设计II 项目设计

?、实测项目，抽查点数中，建筑工程有80,以上，建安工程有80,以上的实测值应基本在到相应质量检验评定标准的规定。

(2)、注意:当分项工程质量不符合相应质量检验评定标准合格的规定时，必须及时处理，并以按以下规定确定其质量等级。

?、返工重作的，可重新评定质量等级;

?、经加固补强或经法定检测单位鉴定能够达到设计要求时，其质量仅能评为合格;

?、经法定检测单位鉴定达不到原设计要求，但经设计单位签认，可满足结构安全和使用功能要求，可不加固补强的，或经加固有补强改变外形尺寸或造成永久性缺陷的，其质量可定为合格。

2、分部工程

?、合格:所含分项工程的质量全部合格;

3、单位工程:

?、合格:?所含分部工程的质量全部合格;?质量保证资料应符合本标准的规定;?观感质量评定得分率达到90,以上。

?质量保证资料应符合本标准的规定;

?观感质量评定得分率达到90,及其以上。

?、工程分解体系:(见附图)

32

机械设计II 项目设计

?、目标体系:

1、目标保证体系:

工序作业质量目标(保证)保证分项目标(保证)分部质量目标(保证)单位工程质量目标。

2、目标体系:由工序作业质量目标完成，首先制定工序作业质量目标，其次制定分项质量目标，再其次制定分部工程质量目标，最后制定单位工程质量目标，这样就形成了一个单位工程的完整的目标体系。

本住宅楼，其目标体系制定如下:

?、这一单位工程，由下列分部工程组成:地基与基础工程、主体结构工程、装饰工程、层面工程、上下水与采暖、电气六个分部工程。

?、地基与基础分部工程由下列分项组成:挖坑、砂砾垫层、C10砼垫层、条形基础、毛石基础、C30钢筋砼地梁、防潮层、回填土七道分项工程组成。

?、主体结构分部工程，由下列分项组成:砌体、梁、板、C20构造柱，C20圈梁等分项工程。

?、装饰分部工程由下列分项组成:一般室内抹灰、外墙抹灰墙面、刷涂料、楼地面、门窗五道分项工程。

?、屋面分部工程由下列分项组成:屋面找水平、保温层、卷材防水层、瓦屋面四道分项工程组成。

?、上下水与采暖分部工程由下列分项组成:上水管道安

33

机械设计II 项目设计

装`上水管道附件与卫生器具安装、采暖管道安装、采暖器附件安装四个分项工程。

?电气分部工程由下列分项组成:配管及管内穿线、护套配线、电气照明灯具及配电箱安装、接地装置四道分项工程。

3、质量目标制定:

?、首先确定单位工程的质量目标;工程质量目标，就是单位工程的质量评定等级，这个目标，在工程承包合同中已做了明确界定(是合格);其次，规划六个分部工程的质量目标;要明确哪几个分部工程质量必须达到合格标准，才能确保单位工程达到合格。

?、质量目标制定依据:

?、两个承包合同:工程承包合同中规定的本单位工程的目标;项目经理经营承包合同中明确的质量责任目标;

?、有关法规、标准、定额;

?、有关图纸、招标文件、施工组织设计、资料;

?、生产要素的实际状况与动态;

?、设计要求与有关说明。

?、以地其基础分部工程为例，其质量目标如下:

?、基础分部工程的分项工程质量目标如下图:

?、其他分部工程的分项工程的质量目标，中标后由项目经理部制定。

?、目标控制与管理:

34

机械设计II 项目设计

1、目标控制:项目中在实现所定目标过程中，按预定目标计划实施(也就是将所定目标做为管理活动的中心)，在实施管理的过程中，由于各因素会对之产生干扰，项目经理部就要通过检查，获取目标实施中信息，将之与原目标计划进行比较，发现偏差，采取相应措施纠正偏差，确保目标计划的正常实施，最终获得预定目标计划之实施。这是一种将经济活动和管理活动的任务，转换为具体目标加以实施和控制的主动管理法，它的精华就是以目标来指导行动。

2、实行目标管理或控制，要有两个条件

其一:有一个明确的目标计划体系，如上所述，首先，将施工项目进行分解，形成一个工程分解体系，其次根据工程项目的分解体系，从单位到有关工序制定目标计划，使这形成一个目标计划体系。这样就便于实行目标控制与管理了。

其二:有一个合格的控制与管理体系。我们的控制与管理主体就是项目经理与其相应在的有关作业层(工程队)，直到作业班组，这就形成了一个控制与管理的工作体系。

?、工程施工体系(生产体系):

?、质量控制与管理体系(组织体系):

?、质量控制与管理法规体系:

3、施工阶段质量控制的全过程:

4、施工阶段质量控制原则:

?、以预防为主，重点做好事前控制，防患于未然，将质

35

机械设计II 项目设计

量问题消除在萌芽状态;

?、坚持质量标准，严格检查，热情帮助;

?、结合工程特点，结合实际确定控制范围深度与采取的控制方法;

?、尊重事实，尊重科学，以理服人处理质量问题。

5、施工阶段质量控制依据:

?、有关原材料技术标准;

?、有关构配件取样试验标准;

?、有关技术鉴定书;

?、有关操作规程;

?、有关规范及验收标准。

?、施工阶段工程质量管理与控制方法:

1、有关技术文件的编制与审核:

这是对施工阶段工程质量进行全面管理与控制的重要手段。

?、审核进入施工现场各分包单位的技术资质证明;

?、编写开工报告并审核上报;

?、编写施工方案或施工组织设计，对确保工程质量有可靠技术措施，审核后上报;

?、编写分部分项工程及重点部位的技术与安全操作要点，并做了全面交底;

?、原材料、构配件取样送验，并审查试验报告;

36

机械设计II 项目设计

?、进行图纸会审送签署会审记录;

?、对生产五要素(材料、机械、人员、资金、施工方法与环境)进行事先审查。

2、质量监督与检查:

?、检查内容:

?、开工之前检查:目标是检查是否具备开工条件，开工后能否保证工程质量，能否确保工程连续正常施工。

?、工序作业检查:检查是否按规范、规程与施工方案，交底文件进行作业;

?、工序交接检查:在自检、交接检、专职检的基础上，对主要工序和对工程质量有重大影响的工序，由有关工长、专职检查员、甲方代表、监理工程师做工序交接验收检查;

?、隐蔽工程检查:凡属隐蔽工程，必须由专职检查员，甲方代表或监理工程师会同一起隐蔽检查验收，并经监理工程师或甲方代表签证后，方能掩盖;

?、停工后再复工前的检查:需经监理工程师或甲方代表检查认可后，方能下复工令复工;

?、分项、分部工程，均应经监理工程师或甲方代表检查认可后，方能下复工令复工;

?、随班跟踪检查:对主要工序容易产生质量事故或通病的工序，专职检查员及有关工长，随班跟踪检查。

?、检查方法:

37

机械设计II 项目设计

?、目测法:看、摸、敲、照

看:根据质量标准，进行外观目测;

摸:手感检查;

敲:以工具敲击，进行音感检查;

照:对暗阴部位以镜子反光检查;

?、实测法:吊、量、套、靠

吊:以托线板、线锤检查垂直度;

量:以测量工具、计量仪表对断在尺寸、轴线、标高、湿度、湿度检查;

套:以方尺套方，辅以塞尺检查;

靠:以直尺辅以塞尺进行检查;

?、试验检查:

必须通过试验，才能对质量进行判断，此时使用此方法。

3、工序的质量控制:

工程项目的施工过程:由一系列相互关联，相互制约的工序所构成。工序的质量是工程项目整体质量的基础。为把工程项目的产品质量管理好，以预防为主，首先就是将工序质量管理好。

工序质量包括两个内容:其一是工序活动条件的质量(即每道工序之投入的五要素:人、材、机、资金、技术)要符合要求;其二是工序活动效果的质量(即每道工序施工完成的工程产品要达到有关质量标准)要符合标准要求。

38

机械设计II 项目设计

?、工序质量控制的内容:

?、确定工序质量控制流程:

每道工序完成后(工序产品)?施工自检、互检?会同工长检查验收?通知监理工程师或甲方代表进行工序检查，并办理工序质量验收签证?下道工序施工。

?、如上所述，工序活动条件，是指影响工程质量的诸要素(五要素)。找出影响工程质量的重要因素，并加以控制，才可达到工序质量控制之目的。

?、及时检查工序质量，并进行分析判断。

?、设置工序质量控制点:

质量控制点是指:为了保证工序质量而需要控制的重点或部位，或者是薄弱环节，对设之质量控制点可以首先析其可能赞成质量隐患的原因，再针对隐患原因，制定出对策予以预先控制。

?、工序质量控制点的设置:

设置工序质量控制点，并对之进行控制，是对工序质量进行预检的有效措施，要根据工程特点、重要性、复杂程度、准确性、质量标准与要求，全面合理的选定质量控制点，它可能是结构复杂的某一工程项目，也可能是技术要求高，施工难度最大的某一结构构件，也可能是某一分部工程，也可能是影响工序质量的某一个环节。技术操作、材料、机械、施工顺序、技术参数、自然条件、工程环节都可以作为质量

39

机械设计II 项目设计

控制点来设置，主要视其对质量性之影响的大小及危害程度而定。举例如下:

?、人的行为:避免人的行为失误赞成质量事故。对高空、高温、水下、危险作业，易燃易爆作业，吊装作业，动作复杂而快速运转的机械作业，精密度及技术要求高的作业，都应从人的生理缺陷、心理活动、技术能力、思维方法、思想素质等方面进行考核，反复交底，以免由于行为的错误，导致违章作业，产生质量事故;

?、物的状态:有的工序质量控制中，以物的状态为控制重点如施工精密与施工机具有关;如计量不准与计量仪表或计量设备有关，又如主体义叉或多工种密集作业与作业有关等。

?、材料质量与性能:材料性能与质量直接影响到工程质量。

?、施工顺序:有的工序作业，必须严格控制相互之间的操作施工顺序，如有违背，将出现对质量不利影响。

?、技术间歇:有的工序作业，工序之间的技术间歇，其时间性很强，如不严格控制，就会影响工程质量。如砖墙砌筑完成后，一定要有,10D的技术间歇，以便让墙体充分沉陷、稳定、干燥，然后才能抹灰，如违反，立即抹灰，会形成灰面脱落、空鼓。

?、技术参数:有些技术对数与质量有密切关系，必须

40

机械设计II 项目设计

严格控制。如:砼配合比，外加剂掺量，夯实土的最佳含水量等。

?、常见之质量通病:如“渗、漏、泛、堵、壳、裂、砂、锈“等通病的部位，要事先研究消除对策，采取预防措施。

?、新工艺、新材料、新技术之应用:都必须事先鉴定试验，或虽有鉴定与试验，但本施工单位首次采用，缺乏经验，也应设为质量控制点，严加控制。

?、质量不够，不合格率较高的产品:这些产品，根据数据统计，表明质量波动较大，不稳定，不合格率较高，应设为质量控制台点，予以控制。

?、施工阶段质量影响因素(五要素)的控制:

(本节只涉及人、材、机、方法、环境五要素，它属于事前控制控制之范畴)

1、人的控制:指直接参与工程实践的组织者、指挥者、操作者。对人进行控制之目的，是避免人的失误，并调动其积极性。其要点如下:

?、人的技术水平:人的技术水平高低，直接影响到工程质量之水平，为此，对技术复杂，难道大，精密要求高的工序操作，要由技术熟练、经验丰富的人来完成。必要时，对其技术水平予以考核。

?、人的生理缺陷:根据工程特点和作业环境，对人的

41

机械设计II 项目设计

生理缺陷严加控制。如反应迟钝，应变能力差的人，不能操作快速运行，动作复杂的机械设备等。

?、人的心理行为:人的心理行为受社会、经济、环境、人际关系之影响，并要接受组织与管理的约束。因为，其劳动态度、注意力、情绪、责任心有不同地点、不同时间有不同变化，为保证质量万无一失，在关键工序和操作上，要控制思想活动，稳定其情绪。

?、对材料的质量控制:

材料质量工程质量的基础，材料质量不符合要求，不可能干出符合质量标准的工程。所以，对材料质量进行控制，是提高工程质量的重要保证，材料控制要点如下:

?、订货:对主要装饰材料及配件，订货前，需查清生产厂家情况，看样，向甲方提供样品，同意后，才可正式订货。

?、主要设备:订货前，和甲方和监理工程师提出申请，核实是否符合要求;

?、主要材料进场时，须具备出厂合格证或化验单，或乙方复检单。所有材料必须具备检验单并经监理工程师验证后方可正式使用;

?、所有构配件，皆必须具备厂家批号及出厂合格证;

?、凡标志不清或有质量怀疑的材料，一定进行复试;

?、现场配制的材料，先提出试配要求，一定进行复试;

42

机械设计II 项目设计

?、对材料性能、质量标准、适用范围、对施工要求等必须充分了解，慎重选用。如红色大理石或带色纹(红、暗红、金黄色纹)的大理石，因其易风人剥落，不宜用于外装饰。早强三乙醇不能用作抗冻剂等。

3、施工机械的控制:

施工机械对项目的施工进度及质量有着直接影响，从保证施工质量出发，必须从其选型、主要参数、使用操作三方面进行控制;

?、机械的选型:

选择之原则是:因地制宜，因工程制宜，技术上先进，经济上合理，生产上适用，性能上可靠，使用上安全，操作上方便，维修便利。

?、主要参数:

其性能参数，要能满足施工要求，保证质量要求。如选用超重机械时，必须使其参数能满足超重、超重高度、超重半径的要求。

?、使用与操作:

合理使用，正确操作，是保证施工质量的主要环节。如超重机械要确保四限位装置齐全(行程、高度、高幅、超荷)。

4、施工方案正确与否，直接影响到项目的进度、质量、成本控制施工方案考虑不妥，会拖延工期、影响质量、增加成本。为此，选定施工方案时，必须结合工程实际，从技术、

43

机械设计II 项目设计

组织、管理、经济等方面进行全面分析，综合考虑。

5、环境因素控制:

项目施工的环境因素有:技术环境(地质、水文、气象等)，管理环境(质量保证体系、质量制度等)，劳动环境(劳动组合、劳动工具、工作面等)。环境因素对质量之影响具有复杂而多变之特点，因之，对主要采取有效措施加以控制，对环境之控制，又与方案及技术措施有关。

?、施工阶段的工程预检:

预检是指，工程未施工前所进行的预先检查。审保证质量，防患于未然的有力措施。

?、建筑物位置、座标、标高:预检座标标准桩、水平桩。

?、基础工程:预检轴线、标高、预留孔及洞、预埋件位置与数量;

?、砌体工程:预检墙身轴线、楼层标高、砂浆配合比划预留孔洞位置及尺寸;

?、钢筋砼工程:预检模板尺寸、轴线、标高、支撑、预埋件、预留孔等;钢筋型号、规格、数量、锚固长度、焊接、绑扎、保护层等;砼配合比、计量手段、外加剂、养护条件等;

?、主要管线工程:预检标高、位置、坡度、管线等;

?、构配件工程:预检安装位置、型号、标高、支承长

44

机械设计II 项目设计

度等;

?、电气工程:预检变电配位置、高低压进出口方向、

电缆沟位置、标高、送电方向。

?、成品保护:

对完成品，进行妥善保护，确保质量、顺利竣工。

?质量与安全组织保证体系

?质量与安全法规体系

?工程质量控制体系

?进度控制系统

45

范文五：150柴油机气缸盖连接螺栓预紧力施加的有限元及试验分析

150柴油机气缸盖连接螺栓预紧力施加的有

限元及试验分析

柴油机设计与制造

Design&ManufactureofDieselEngine2011年第1期第17卷(总第134期) doi:10.39696.issn.1671-0614.2011.01.003 150柴油机气缸盖连接螺栓预紧力

施加的有限元及试验分析

问来彦1,2.李坤

(1.山西省特种设备监督检验所,2.中北大学山西太原030051)

摘要对发动机机体进行结构强度的有限元分析的时,发动机气缸盖连接螺栓预紧力的施加

方式及施加位置对有限元分析结果的精确度往往具有重要的影响.文章结合某150柴油机进行性

能强化数值模拟计算,对该柴油机气缸盖连接螺栓预紧力采用不同位置施加,并用实验结果验证

对比了各方案,得到了合理的方案,为螺栓预紧力的模拟施加提供了可借鉴的帮助.

关键词:发动机螺栓有限元方法试验

ExperimentalandFiniteElementAnalysisofPre—TighteningForceon CylinderHeadBoltof150SeriesDieselEngine WenLaiyan'?LiKun

(1.SpecialEquipmentInspectionInstituteofShanxiProvince,Taiyuan,030051,China

2.NorthUniversityofChina,Taiyuan,030051,China) Abstract:Th.

eappliedmannerandlocationoftpre-tighteningforceforenginecylinderheadbolts

haveanimportanteffectonanalyzingthestructuralstrengthofengineblockbyusingfiniteele

mentmethod.

Anumericalsimulationofperformanceoptimizationiscarriedoutfor150Seriesheavy-duty

dieselengine

withdifferentlocationsofappliedpre—tighteningforceforthecylinderheadbolts.Byverifyingthe

calculationresultswithexperimentalresults,aproperprogramforsimulationofapplyingpre

-tightening

forceisobtained.

Keywords:engine,bolt,finiteelementmethod,experiment

1前言

螺栓连接是机械工程中应用最广泛的连接方式

之一.发动机上的一些高强度螺栓,如气缸盖和机

体的连接螺栓等,它们与气缸盖一起,承受周期性

变化的交变载荷.在对发动机进行结构强度的有限

元分析时,螺栓载荷的处理往往会影响到有限元分

析结果的精确度及可信度,尤其对于大功率柴油机

来说更是如此.针对此现象,本文结合某6V150

型柴油机改进设计的数值计算过程,采用

CAD/CAE软件I-DEAS建立了机体及相关零件的

三维实体模型,同时利用有限元分析软件ANSYS 仿真计算了螺栓载荷的不同施加部位时候的应力

值.并在机体上布置应变片,测量了发动机在预紧

和工作过程中相关部位的最大应力和应变,以此来

验证螺栓的预紧力的合理施加部位,对于有限元分

析中螺栓预紧力的施加具有指导作用.

2建立计算模型

在理论上,进行有限元分析过程中,模型几何

形状越接近实物分析结果将越准确.本文即采用

CAD/CAE软件I-DEAS建立几何模型,但由于局

来稿日期:2010—1卜O1

作者简介:问来彦(1986-),女,工程师,硕士研究生,主要研究方向为机械分析及探伤.

部的圆孔,倒角之类对有限元分析结果影响不大, 但却严重影响模型网格的生成及计算速度,所以在 不影响分析结果的前提下,对这些部位进行了适当 的简化.所建立的机体连接并剖分网格后实体模型 如图1所示.螺纹部分的几何形状十分复杂,它与 螺母的接触面是一个空间螺旋面,由于螺纹的升角 很小,在计算模型中忽略了螺纹升角的影响,利用 一

系列标准螺牙代替连续螺纹,螺栓模型如图2, 同时还建立了包括轴承轴瓦等小部件在零件模型, 主轴承轴瓦如图3所示.

图1机体及相关零件连接后的模型

图2缸盖螺栓的实体模型

通常螺栓有限元模型采取两种处理方式进行处 理,即螺栓作刚性元处理和螺栓作梁单元处理【l1. 对于刚性元简化法,刚性单元增大了螺栓孔周围的 刚度,减小了螺栓本身的质量.在这种处理方式 中,被连接件的接缝处除了由刚性单元约束的那几 图3主轴瓦的实体模型

个节点外,其余节点均有可能产生与两块被连接件 的节点相互进入或脱离的情况,即连接刚度在螺栓 孔附近极大,而非螺栓孔附近刚度为零,这不符合 实际情况.对于梁单元简化法,使用梁单元模拟实 际的螺栓,并采用耦合自由度的办法来体现螺栓的 连接作用,这样可以大量节约计算机资源,但在自 由度耦合处附近的应力,应变分布计算结果不正 确.另外也没有解决连接件接缝处的节点互相脱离 或进入这一与实际情况不符的问题.为了更符合实

际情况,并精确得到螺栓零件的应力,应变分布, 本文建立了螺栓的三维弹塑性模型,采用接触分析 法对螺栓的螺纹连接进行有限元计算.接触问题属 于状态非线性分析,需要较多的计算资源,因此 采用自由网格和六面体网格混合的方式来控制网格 数量和质量.

3计算方案及边界条件

(1)本文主要分析的是螺栓力的施加部位及螺 栓的长度对计算结果的影响,所以指定的计算方案 参见表1.

表1不同计算方案列表

方案1方案2方案3方案4

施加机体螺孔机体螺孔机体螺孔机体螺孔 部位上1/2处上1/4处上1,3处上1/2处 (2)位移边界条件包括:机体的刚体位移约 束;机体,缸套,气缸盖,曲轴,气缸垫,主轴承 盖的切断面的对称位移约束『41.本模型中建立了气 缸盖与气缸垫,缸套与气缸垫,缸套与机体,机体 与主轴承盖,曲轴与机体,曲轴与主轴承盖,以及 螺栓与机体,缸盖和主轴承盖之间的接触边界条 件,计算时程序根据接触状态在接触面上传递作用 力,完成接触模拟151.

(3)力边界条件:机体,缸套和主轴承盖所承 受的螺栓力主要为气缸盖螺栓和主轴承盖螺栓预紧 力,以及主轴瓦对机体主轴承座的装配过盈力,参 见表2.气缸体除承受预紧工况时的载荷外还承受 气缸的爆发压力,活塞侧压力,连杆力和曲柄连杆 系统的往复惯性力,参见表3.

表2各螺栓预紧力的大小

主轴承盖内侧螺栓预紧力/kN63I27 主轴承盖外侧螺栓预紧力/kN44.85 气缸盖主螺栓预紧力/kN134.46 气缸盖副螺栓预紧力/kN102.247 表3左侧第二缸爆发时各缸受力情况

左1左2左3

气压力/l【N2-42222.3O.21 连杆力/kN19.67186.0820.42 侧压力/kN一4.866.9014.29 4计算结果与5-3"~

通过计算,得到了机体整体应力云图如图4所 示.在预紧工况及发动机爆发后分别选取了粘贴应 变片位置的应力值,统计结果如图5和图6所示. 从结果可以看到爆发工况下机体同一部位的受力要 远大于预紧工况下的受力;无论是在预紧工况还是 在发动机爆发工况,螺栓预紧力施加位置的不同均 图4爆发工况机体最大主应力云图

砖

霎

州

暴

15

l0

5

0

abcdefghiJ

应变片位置

图5预紧工况下机体主应力计算值

abCdefghiJ

应变片位置

图6爆发压力工况下机体主应力计算值 使得机体同一位置应力有较明显不同. 5试验测量布置及结果

为验证具体哪一种螺纹的约束使得计算结果更 为真实,对机体局部进行试验测量,测出相关位置 的应变,进而计算出该位置的应力值.试验机体应 变片的布置位置与导线的布置如图7所示.试验分 别记录了发动机预紧工况下的局部应力,同时记录 了发动机工作后相应位置的最大应力.经过多次试 验后,处理完实验数据,试验结果如图8所示. 6结束语

(1)无论是在预紧工况还是在爆发工况,螺纹 预紧力的施加位置不同对机体同一部位的应力值产 生较为明显的影响;相比预紧工况,在爆发工况下 的有限元计算结果与实验测量值更为接近; (2)将导致机体的同一部位的应力明显不同; 相对于预紧工况来说,在爆发工况下有限元仿真的 结果与实际实验结果更加接近;(下转第20页) 卯?如加m

Bd州赛

}穗

B

图15主轴承盖高周疲劳安全系数

6结论

有限元法是内燃机设计中的有力工具.本文通 过应用ABAQUS和FEMFAT模拟发动机各零部件 问的非线性接触进行仿真分析,根据结果对设计进 行指导,缩短了设计制造周期.建议在之后的物理

样机试验中,对主轴承座及下缸机进行疲劳冲击试 验,检验其可靠性.

参考文献

l杨连升.内燃机设计[M】.北京:机械工业出版

社,1980.

2VDI2230,1986,Part1.''SystematicCalculationof

HighDutyBoltedJoints:JointswithOneCylindrical

Bolt."VDI.Dusseldorf,Germany. (上接第15页)

图7爆发压力工况下机体主应力计算值

(3)在机体螺栓孔下1/3处作为螺纹承力位置

施加螺栓预紧力得到的结果与实验值更为接近.

参考文献

1吴新跃,朱石坚.FE模态计算中对螺栓连接结构

一

20一(20)

50

40

善30

j?1

州20

l0

O

abcdefghiJ

应变片位置

图8机体主应力实测值

的合理建模UJ.海军工程学院,1998,10(1): 65-69.

2LehnhoffTF,KoKI,McKayML.MemberStiffness

andContactPressureDistributionofBoltedJoints[J].

ASMEJournalofMechanicalDesign,1994,116(2): 550-557.

3ZouWS,ZuoZX,FengHH,eta1.Applicationofthe Sub-modelMethodintheEngineStrengthAnalysis[J]. JournalofBeijingInstituteofTechnology,2001,10(3): 32-36.

4KochF,DeckerP,GnlpenR,eta1.CylinderLiner DeformationAnalysis——MeasurementsandCalcula-

tions[C].SAE980567.

5GrogenewegMA,AhujaR,PfeifferRF,eta1. CurrentApplicationsofFiniteElementAnalysisto DieselEngineComponentDesign[C].SAE870813.

转载请注明出处范文大全网 » 气缸盖螺栓组联接的设计