機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教學(xué)案正式

1、. .PAGE98 / NUMPAGES98第一講 緒論教學(xué)目標(biāo)(一）能力目標(biāo)1.解本課程的容、性質(zhì)和任務(wù)2.掌握學(xué)習(xí)本課程的方法(二)知識目標(biāo)1.了解機器的組成與其特征2.熟悉機構(gòu)、構(gòu)件、零件、部件的概念與其區(qū)別教學(xué)容1.機械設(shè)計基礎(chǔ)研究的對象2.本課程的作用3.機械設(shè)計的基本要求和一般過程教學(xué)的重點與難點(一）重點本課程的研究對象、容。 (二)難點機構(gòu)、構(gòu)件、零件、部件的概念與其區(qū)別。教學(xué)方法與手段采用動畫演示,注重啟發(fā)引導(dǎo)式教學(xué)。一、機器的組成與特性（一）機器的組成與其特征以燃機為例1、工作原理燃機是將燃氣燃燒時的熱能轉(zhuǎn)化為機械能的機器。2、組成燃機由三部分組成：連桿機構(gòu)、齒輪機構(gòu)、凸輪

2、機構(gòu)。3、機器的特性（二）機構(gòu)、構(gòu)件、零件1、機構(gòu)機構(gòu)是用來傳遞運動和力，有一個構(gòu)件為機架，用運動副連接起來的構(gòu)件系統(tǒng)。一臺機器可以由一個機構(gòu)，也可以由多個機構(gòu)組成。常用機構(gòu)：連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、齒輪機構(gòu)、間歇運動機構(gòu)等。2、構(gòu)件構(gòu)件是指機構(gòu)的運動單元體。如鍵、齒輪、螺栓等。構(gòu)件可能是一個零件，也可能是由若干個零件組合的剛性體。如燃機連桿就是由連桿體、連桿蓋、螺母和螺栓等零件組成的構(gòu)件，因為組合成連桿的各零件之間沒有相對運動。3、零件與其分類機械零件是指機器的制造單元體。機械零件又分通用零件和專用零件。通用零件是指各種機器普遍用到的零件，如螺栓、螺母、鍵、銷等；專用零件是指某種機器才用到的零件

3、，如燃機的曲軸、活塞等。二、 本課程的容、性質(zhì)和任務(wù)1、本課程的性質(zhì)專業(yè)基礎(chǔ)課2、本課程的研究對象常用機構(gòu)和通用零件3、 本課程的研究容4、本課程的任務(wù)三、學(xué)習(xí)方法小結(jié)：1. 機械設(shè)計基礎(chǔ)研究的對象2. 本課程的作用3. 機械設(shè)計的基本要求和一般過程作業(yè)與思考：1、何謂機器，何謂機構(gòu)？它們有什么區(qū)別與聯(lián)系？2、參照燃機的機構(gòu)分析，說明它是由哪些機構(gòu)組成的。第二講 摩擦、磨損與潤滑概述教學(xué)目標(biāo)(一）能力目標(biāo)1.會分析摩擦副類型，會選擇潤滑方式與潤滑劑類型2.會選擇密封方式(二)知識目標(biāo)1.掌握摩擦副分類與基本性質(zhì)、磨損過程與潤滑的類型與潤滑劑類型2.掌握密封方式的選擇教學(xué)容1.摩擦與磨損2.潤滑

4、3.密封方法與裝置教學(xué)的重點與難點(一）重點1.潤滑方式與潤滑劑類型的選擇。2.密封方法的確定。(二)難點密封方法的確定。教學(xué)方法與手段應(yīng)用工程實例講解，總結(jié)歸納式教學(xué)。一、摩擦與磨損摩擦：兩接觸的物體在接觸表面間相對運動或有相對運動趨勢時產(chǎn)生阻礙其發(fā)生相對運動的現(xiàn)象叫摩擦磨損：由于摩擦引起的摩擦能耗和導(dǎo)致表面材料的不斷損耗或轉(zhuǎn)移，即形成磨損。使零件的表面形狀與尺寸遭到緩慢而連續(xù)破壞精度、可靠性效率直至破壞。潤滑：減少摩擦、降低磨損的一種有效手段。1、摩擦與其分類1干摩擦2液體摩擦3混合摩擦2、 磨損與其過程1磨合磨損過程：2穩(wěn)定磨損階段：3急劇磨損階段：3、磨損分類1磨粒磨損2粘著磨損3疲勞

5、磨損(點蝕)4腐蝕磨損二、潤滑1、潤滑劑與主要性能潤滑劑分液體、單固體、固體和氣體潤滑劑等。常用的潤滑劑有潤滑油和潤滑脂。1潤滑油 潤滑油是目前使用最多的潤滑劑，主要有礦物油、合成油、動植物油等，其中應(yīng)用最廣的為礦物油。（1）動力粘度（2）運動粘度v：（3）條件粘度（相對粘度）：恩氏粘度Et2、潤滑脂3、固體潤滑劑常用滑劑有石墨、二硫化鉬、氮化硼、蠟、聚氟乙烯、酚醛樹脂、金屬與金屬化合物等。4、氣體潤滑劑包括空氣、氫氣、氦氣、水蒸汽與液體金屬蒸汽。5、潤滑劑的選擇2、潤滑方法和潤滑裝置A油潤滑裝置B脂潤滑裝置C固體潤滑裝置D氣體潤滑裝置3、密封方法與裝置小結(jié)：1. 摩擦與磨損2. 潤滑3. 密

6、封方法與裝置作業(yè)與思考：1、按摩擦副表面間的潤滑狀態(tài)，摩擦可分為那幾類？各有何特點？2、典型的磨損分哪三個階段？磨損按機理分哪幾種類型？3、潤滑油和潤滑脂的主要性能指標(biāo)有哪些？第三講 平面機構(gòu)的運動簡圖教學(xué)目標(biāo)(一）能力目標(biāo)能根據(jù)實物繪制機構(gòu)運動簡圖(二)知識目標(biāo)1.了解機構(gòu)組成原理2.理解自由度、運動副、約束的概念與三者的關(guān)系教學(xué)容1.運動副與其分類2.平面機構(gòu)的運動簡圖教學(xué)的重點與難點(一）重點平面機構(gòu)的運動簡圖的繪制。(二)難點繪制簡圖時構(gòu)件與運動副的準(zhǔn)確表示。教學(xué)方法與手段多媒體教學(xué)，采用動畫演示、實例分析、啟發(fā)引導(dǎo)的教學(xué)方式。一、機構(gòu)的組成1、運動副運動副：兩構(gòu)件直接接觸并能保持一定

7、形式的相對運動的聯(lián)接稱為運動副。高副2、低副 兩構(gòu)件通過面接觸組成的運動副稱為低副。平面低副可分為轉(zhuǎn)動副和移動副。2、自由度和運動副的約束1、構(gòu)件的自由度平面自由的構(gòu)件，有3個自由度，而空間自由的構(gòu)件，有6個自由度。 2、運動副的約束3、運動鏈和機構(gòu)兩個以上的構(gòu)件以運動副聯(lián)接而構(gòu)成的系統(tǒng)稱為運動鏈。機構(gòu)是由主動件、從動件和機架三部分組成的。 二、平面機構(gòu)的運動簡圖1、構(gòu)件的表示方法1、構(gòu)件（1）參與形成兩個運動副的構(gòu)件（2）參2、轉(zhuǎn)動副構(gòu)件組成轉(zhuǎn)動副時，其表示方法如圖。3、移動副兩構(gòu)件組成移動副，其導(dǎo)路必須與相對移動方向一致。4、平面高副2、 機構(gòu)運動簡圖的繪制步驟小結(jié)：1. 運動副與其分類2

8、. 平面機構(gòu)的運動簡圖作業(yè)與思考：1、平面機構(gòu)中若引入一個高副將帶入( )個約束，而引入一個低副將帶入( )個約束。約束數(shù)與自由度數(shù)的關(guān)系是( )。2、兩個做平面平行運動的構(gòu)件之間為( )接觸的運動副稱為低副；而為( )或( )接觸的運動副稱為高副。第四講 平面機構(gòu)自由度教學(xué)目標(biāo)(一）能力目標(biāo)熟練掌握機構(gòu)自由度計算，并能準(zhǔn)確判斷機構(gòu)運動是否確定(二)知識目標(biāo)能準(zhǔn)確識別出機構(gòu)中存在的復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束，并做出正確處理教學(xué)容平面機構(gòu)的自由度的計算教學(xué)的重點與難點(一）重點平面機構(gòu)的自由度的計算。(二)難點機構(gòu)中復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束的判斷。教學(xué)方法與手段多媒體教學(xué)，注重舉引典型實例

9、進行分組討論、歸納總結(jié)。1、平面機構(gòu)的自由度機構(gòu)的自由度：機構(gòu)中各構(gòu)件相對于機架所具有的獨立運動的數(shù)目。若某機構(gòu)由N個構(gòu)件組成，除去機架，機構(gòu)中共有n=N1個活動件。構(gòu)件在連接之前，全部活動件共有3n個自由度。而在聯(lián)接后，構(gòu)件的自由度由于運動副的約束而減少。設(shè)在機構(gòu)中有PL個低副，PH個高副，則該機構(gòu)全部運動副的約束數(shù)目共有2PL+PH個。則機構(gòu)自由度F3n2PLPH2、機構(gòu)具有確定相對運動的條件機構(gòu)具有確定運動的條件：原動件數(shù)目W應(yīng)等于機構(gòu)的自由度F。即WF3n2PLPH原動件數(shù)自由度數(shù)，機構(gòu)無確定運動 原動件數(shù)自由度數(shù)，機構(gòu)在薄弱處損壞3、計算機構(gòu)自由度時應(yīng)注意的事項1、復(fù)合鉸鏈 定義：若

10、兩個以上的構(gòu)件在同一處組成幾個轉(zhuǎn)動副，且各轉(zhuǎn)動副軸線重合，則稱該處聯(lián)接為復(fù)合鉸鏈。計算自由度時，若復(fù)合鉸鏈由m個構(gòu)件組成，則聯(lián)接處有(m1)個轉(zhuǎn)動副。2、局部自由度 定義：機構(gòu)中某些構(gòu)件所具有的不影響其余構(gòu)件運動的自由度，稱為局部自由度。計算機構(gòu)自由度時，應(yīng)將局部自由度除去不計。小結(jié)：平面機構(gòu)的自由度的計算作業(yè)與思考：1、一個平面運動鏈的原動件數(shù)目小于此運動鏈的自由度數(shù)時，則此運動鏈( )。A具有確定的相對運動B. 只能作有限的相對運動C運動不能確定 D. 不能運動2、機構(gòu)具有確定運動的條件是什么？第五講 平面四桿機構(gòu)（一）教學(xué)目標(biāo)(一）能力目標(biāo)。能準(zhǔn)確判斷具體實例屬于哪種平面四桿機構(gòu)類型(二

11、)知識目標(biāo)熟悉平面四桿機構(gòu)的基本型式、應(yīng)用與其演化教學(xué)容1.平面連桿機構(gòu)概述2.平面連桿機構(gòu)基本類型3.平面連桿機構(gòu)的演化教學(xué)的重點與難點(一）重點平面四桿機構(gòu)的基本型式、應(yīng)用與其演化。(二)難點平面四桿機構(gòu)類型的判斷。教學(xué)方法與手段 多媒體教學(xué)，采用動畫展示平面連桿機構(gòu)的運動特點，注重啟發(fā)學(xué)生理論聯(lián)系實際。一、 概述二、四桿機構(gòu)的基本型式與演化由四個構(gòu)件用鉸鏈連接而成的機構(gòu)稱為鉸鏈四桿機構(gòu)。如圖所示，機構(gòu)中固定不動的構(gòu)件AD稱為機架，與機架相連的構(gòu)件AB和CD稱為連架桿。如果連架桿能繞軸線作360 o的回轉(zhuǎn)運動，稱為曲柄；若只能在某一角度(小于360)擺動，稱為搖桿。與機架不相連接的構(gòu)件BC

12、稱為連桿。鉸鏈四桿機構(gòu)可按有無曲柄、搖桿，分為以下三種基本型式。1、曲柄搖桿機構(gòu)雷達天線俯仰角調(diào)整機構(gòu) 縫紉機踏板機構(gòu) 2、雙曲柄機構(gòu)定義：鉸鏈四桿機構(gòu)中，若兩連架桿均為曲柄時，此機構(gòu)稱為雙曲柄機構(gòu)。慣性篩 機車車輪聯(lián)動機構(gòu)3、雙搖桿機構(gòu)定義：鉸鏈四桿機構(gòu)中，若兩連架桿均為搖桿時，此機構(gòu)稱為雙搖桿機構(gòu)。碼頭起重機三、平面四桿機構(gòu)的演化1、曲柄滑塊機構(gòu)2、導(dǎo)桿機構(gòu)3、搖塊機構(gòu)和定塊機構(gòu)（1）搖塊機構(gòu)（2）定塊機構(gòu)4、偏心輪機構(gòu)這種機構(gòu)常用于沖床、剪床等機器中。小結(jié)：1.平面連桿機構(gòu)概述2.平面連桿機構(gòu)基本類型3.平面連桿機構(gòu)的演化作業(yè)與思考：1、鉸鏈四桿機構(gòu)有那幾種基本型式？各有什么特點？2、鉸

13、鏈四桿機構(gòu)可以通過那幾種方式演變成其它型式的四桿機構(gòu)？試說明曲柄搖塊機構(gòu)是如何演化而來的？第六講 平面四桿機構(gòu)（二）教學(xué)目標(biāo)(一）能力目標(biāo)理解平面四桿機構(gòu)工作特性的工程應(yīng)用。(二)知識目標(biāo)理解平面四桿機構(gòu)的幾個工作特性教學(xué)容平面連桿機構(gòu)幾個工作特性教學(xué)的重點與難點(一）重點平面四桿機構(gòu)的工作特性。(二)難點急回特性、死點位置。教學(xué)方法與手段利用動畫輔助理解急回特性、死點位置概念，工程案例展示其應(yīng)用。1、鉸鏈四桿機構(gòu)有曲柄的條件在鉸鏈四桿機構(gòu)中，曲柄存在的條件為：（1）曲柄為最短構(gòu)件，又稱最短構(gòu)件條件；（2）最短構(gòu)件與最長構(gòu)件長度之和小于或等于其他兩構(gòu)件長度之和，又稱構(gòu)件長度和條件。2、 壓力角

14、和傳動角3、急回特性的大小表示急回的程度。鉸鏈四桿機構(gòu)有無急回運動特性取決于該機構(gòu)有無極位夾角，角越大，急回運動特性也越顯著。4.5.4 死點小結(jié)：平面連桿機構(gòu)幾個工作特性作業(yè)與思考：1、雙搖桿機構(gòu)的四個構(gòu)件長度應(yīng)滿足什么條件？ 2、曲柄存在的條件是什么？3、什么是連桿機構(gòu)的壓力角、傳動角？它們的大小對連桿機構(gòu)的工作有什么影響？偏置曲柄滑塊機構(gòu)的最小傳動角min發(fā)生在什么位置？4、鉸鏈四桿機構(gòu)中有可能存在死點位置的機構(gòu)有哪些？它們存在死點位置的條件是什么？試舉出一些克服死點位置的措施和利用死點位置的實例。第七講 凸輪機構(gòu)教學(xué)目標(biāo)(一）能力目標(biāo)1.掌握不同場合下凸輪機構(gòu)從動件常用運動規(guī)律的應(yīng)用2

15、.能夠繪制位移線圖(二)知識目標(biāo)1.了解凸輪機構(gòu)的組成、特點、分類與應(yīng)用2.掌握從動件的常用運動規(guī)律；了解其沖擊特性與應(yīng)用教學(xué)容1.凸輪機構(gòu)的組成、特點、分類與應(yīng)用2.從動件的常用運動規(guī)律與選擇教學(xué)的重點與難點(一）重點凸輪機構(gòu)的從動件的常用運動規(guī)律。(二)難點立體凸輪機構(gòu)運動的實現(xiàn)。教學(xué)方法與手段利用動畫演示機構(gòu)運動，工程應(yīng)用案例展示其應(yīng)用場合。一、概述1、 凸輪機構(gòu)的應(yīng)用凸輪機構(gòu)的組成：凸輪、從動件和機架高副機構(gòu)。凸輪是凸輪機構(gòu)的主動件。2、 凸輪機構(gòu)的分類1、按凸輪形狀分(1)盤形凸輪 它是凸輪的最基本形式，是一個繞固定軸線轉(zhuǎn)動并且具有變化半徑的盤形構(gòu)件。如燃機配氣凸輪機構(gòu)。 (2)移動

16、凸輪 當(dāng)盤形凸輪的回轉(zhuǎn)中心趨于無窮遠時，則成為移動凸輪，當(dāng)移動凸輪沿工作直線往復(fù)運動時，推動從動件作往復(fù)運動。如靠模車削機構(gòu)。 (3)圓柱凸輪 2、按從動件端部形狀分(1)尖頂從動件 這種從動件結(jié)構(gòu)簡單，尖頂能與復(fù)雜的凸輪輪廓保持接觸，因而能實現(xiàn)預(yù)期的運動規(guī)律。但由于尖頂容易磨損，所以只適用于載荷較小的低速凸輪機構(gòu)。(2)滾子從動件 由于接觸處是滾動摩擦，不易磨損，因此是一種最常用的從動件。(3)平底從動件 由于平底與凸輪面間容易形成楔形油膜，能減少磨損，常用于高速重載的凸輪機構(gòu)中。它的缺點是不能用于具有凹輪廓的凸輪機構(gòu)。二、 常用的從動件運動規(guī)律1、 平面凸輪機構(gòu)的基本尺寸和運動參數(shù)2、 常

17、用的從動件運動規(guī)律小結(jié)：1. 凸輪機構(gòu)的組成、特點、分類與應(yīng)用2. 從動件的常用運動規(guī)律與選擇作業(yè)與思考：1、凸輪機構(gòu)的類型有哪些？在選擇凸輪機構(gòu)類型時應(yīng)考慮哪些因素？2、用反轉(zhuǎn)法設(shè)計盤形凸輪的廓線時，應(yīng)注意哪些問題？移動從動件盤形凸輪機構(gòu)和擺動從動件盤形凸輪機構(gòu)的設(shè)計方法各有什么特點？3、何謂凸輪的偏距圓？第八講 其它常用機構(gòu)簡介教學(xué)目標(biāo)(一）能力目標(biāo)掌握棘輪機構(gòu)、槽輪機構(gòu)、凸輪式間歇運動機構(gòu)、不完全齒輪機構(gòu)在工程實際中的應(yīng)用(二)知識目標(biāo)1.掌握棘輪機構(gòu)、槽輪機構(gòu)的工作原理、運動特點、功能和適用場合2.了解凸輪式間歇運動機構(gòu)、不完全齒輪機構(gòu)的工作原理、特點、功能與適用場合教學(xué)容1.棘輪機構(gòu)

18、2.槽輪機構(gòu)3.不完全齒輪機構(gòu)教學(xué)的重點與難點(一）重點棘輪機構(gòu)、槽輪機構(gòu)、不完全齒輪機構(gòu)的組成、工作原理與應(yīng)用。(二)難點棘輪機構(gòu)、槽輪機構(gòu)、不完全齒輪機構(gòu)的組成、工作原理與應(yīng)用。教學(xué)方法與手段利用動畫演示棘輪機構(gòu)和槽輪機構(gòu)的工作原理和特點。一、 棘輪機構(gòu)1、 棘輪機構(gòu)的工作原理棘輪機構(gòu)主要由棘輪、主動棘爪、止回棘爪和機架組成。棘輪機構(gòu)的其它類型：1摩擦棘輪（無聲棘輪）由于摩擦傳動會出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，不適于從動件轉(zhuǎn)有要求精確的地方。2、雙向棘輪2、 棘輪轉(zhuǎn)角的調(diào)節(jié) 1、調(diào)節(jié)搖桿擺動角度的大小，控制棘輪的轉(zhuǎn)角 2.用遮板調(diào)節(jié)棘輪轉(zhuǎn)角 3、 棘輪機構(gòu)的特點與應(yīng)用二、 槽輪機構(gòu)1、槽輪機構(gòu)的工作原理組

19、成：具有徑向槽的槽輪、具有圓銷的構(gòu)件、機架工作原理：構(gòu)件1連續(xù)轉(zhuǎn)動；構(gòu)件2（槽輪）時而轉(zhuǎn)動，時而靜止。當(dāng)構(gòu)件1的圓銷A尚未進入槽輪的徑向槽時，槽輪的凹鎖住弧被構(gòu)件1的外凸圓弧卡住，槽輪靜止不動。當(dāng)構(gòu)件1的圓銷A開始進入槽輪徑向槽的位置，鎖住弧被松開，圓銷驅(qū)使槽輪傳動。當(dāng)圓銷開始脫出徑向槽時，槽輪的另一凹鎖住弧又被構(gòu)件1的外凸圓弧卡住，槽輪靜止不動。4個槽的槽輪機構(gòu)：構(gòu)件1轉(zhuǎn)一周，槽輪轉(zhuǎn)周。6個槽的槽輪機構(gòu)：構(gòu)件1轉(zhuǎn)一周，槽輪轉(zhuǎn)周。2、槽輪機構(gòu)的類型、特點與應(yīng)用1、平面槽輪機構(gòu)。2、空間槽輪機構(gòu)3、 槽輪槽數(shù)Z和撥盤圓柱銷數(shù)k的選擇運動系數(shù)（）：槽輪每次運動的時間tm對主動構(gòu)件回轉(zhuǎn)一周的時間t之

20、比。當(dāng)z3時，k可取15；當(dāng)z4或5時，k可取13；當(dāng)z6時，k取1或2。三、 不安全齒輪機構(gòu)1、不安全齒輪機構(gòu)1、不完全齒輪機構(gòu)的工作原理和類型2、 凸輪式間歇運動機構(gòu)小結(jié)：1.棘輪機構(gòu)2.槽輪機構(gòu)3.不完全齒輪機構(gòu)作業(yè)與思考：1、棘輪機構(gòu)有幾種類型，它們分別有什么特點，適用于什么場合？2、牛頭刨床工作臺橫向進給機構(gòu)為什么要選用雙向式棘輪機構(gòu)？第九講 螺紋聯(lián)接教學(xué)目標(biāo)(一）能力目標(biāo)掌握螺紋聯(lián)接的主要類型與應(yīng)用場合(二)知識目標(biāo)1.熟悉螺紋的類型、主要參數(shù)、特點與應(yīng)用2.螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松方法教學(xué)容1.螺紋聯(lián)接的基本知識2.螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松教學(xué)的重點與難點(一）重點螺紋聯(lián)接的主要類型與應(yīng)

21、用場合。(二)難點各種螺紋連接的畫法、螺紋聯(lián)接的防松。教學(xué)方法與手段多媒體教學(xué)，結(jié)合機械制圖、聯(lián)系工程實際。一、 螺紋連接的基本知識聯(lián)接：在機器中，將兩個或兩個以上的零件聯(lián)成一體的結(jié)構(gòu)。機械動連接：機器工作時，被聯(lián)接零件間有相對運動的聯(lián)接。機械靜連接：機器工作時，被聯(lián)接零件間沒有相對運動的聯(lián)接。機械靜連接又分為可拆聯(lián)接和不可拆聯(lián)接?？刹鹇?lián)接：不須毀壞聯(lián)接中的任何一個零件就可以拆開的聯(lián)接。如鍵聯(lián)接、螺栓聯(lián)接等。不可拆聯(lián)接：至少必須毀壞聯(lián)接中的某一部分才可以拆開的聯(lián)接。如鉚釘連接、焊接等。1、 螺紋的類型常用螺紋的類型主要有普通螺紋、管螺紋、矩形螺紋、梯形螺紋、鋸齒形螺紋。前兩種主要用于聯(lián)接，后三

22、種主要用于傳動。2、螺紋的主要參數(shù)3、 常用螺紋的特點與應(yīng)用三角螺紋主要用于聯(lián)接；矩形、梯形和鋸齒形螺紋主要用于傳動。用于聯(lián)接的三角螺紋又有普通螺紋、英制螺紋以與用于管路系統(tǒng)聯(lián)接的圓柱螺紋，即管螺紋。在各種螺紋中，除矩形螺紋外，均已標(biāo)準(zhǔn)化。4、螺紋聯(lián)接的主要類型5、標(biāo)準(zhǔn)螺紋聯(lián)接件二 螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松1、螺紋聯(lián)接的預(yù)緊預(yù)緊力：在螺栓承受工作載荷之前受到的力，以F0表示。預(yù)緊的目的：為了提高聯(lián)接的可靠性、緊密性和防松能力。2、 螺紋聯(lián)接的防松1、摩擦防松：雙螺母、彈簧墊圈、尼龍墊圈、自鎖螺母等2、機械防松：開槽螺母與開口銷，圓螺母與止動墊圈，彈簧墊片，軸用帶翅墊片，止動墊片，串聯(lián)鋼絲等。3、永

23、久防松：端鉚、沖點（破壞螺紋）、點焊4、化學(xué)防松：粘合小結(jié)：1. 螺紋聯(lián)接的基本知識2. 螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松作業(yè)與思考： 1.簡述螺紋連接的主要類型、特點與應(yīng)用2.螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松方法是什么？第十講 單個螺栓連接教學(xué)目標(biāo)(一）能力目標(biāo)1.掌握單個螺栓連接的強度計算2.螺栓組連接的設(shè)計(二)知識目標(biāo)2.掌握單個螺栓連接的受力分析3.螺栓組連接的受力分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計教學(xué)容1.單個螺栓聯(lián)接的強度計算2.螺栓組聯(lián)接的結(jié)構(gòu)設(shè)計教學(xué)的重點與難點(一）重點掌握單個螺栓連接的強度計算。(二)難點螺栓組連接的受力分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計。教學(xué)方法與手段多媒體，舉工程實例。一、單個螺栓連接的強度計算1、 受拉螺栓聯(lián)接1

24、、松螺栓連接特點：只能用普通螺栓，有間隙，外載沿螺栓軸線，螺栓桿受P拉伸作用。螺栓工作載荷為：F=P P軸向外載 F/A=4F/d142、緊螺栓連接（1）只受預(yù)緊力的緊螺栓連接（2）受橫向載荷的緊螺栓聯(lián)接（3）承受軸向靜載荷的緊螺栓連接2、 受剪螺栓連接pp二 螺栓組聯(lián)接的設(shè)計與受力分析1、 螺栓組的結(jié)構(gòu)設(shè)計2、 螺栓組聯(lián)接的受力分析1、受軸向載荷螺栓組聯(lián)接，如汽缸螺栓特點：只能用普通螺栓，有間隙，外載/螺栓軸線，螺栓桿受P拉伸作用。單個螺栓工作載荷為：F=P/Z P軸向外載；Z螺栓系數(shù)2、受橫向載荷的螺栓組聯(lián)接特點：普通螺栓，鉸制孔用螺栓皆可用，外載螺栓軸線、防滑普通螺栓受拉伸作用鉸制孔螺栓

25、受橫向載荷剪切、擠壓作用。3、受橫向扭矩螺栓組聯(lián)接 普通螺栓聯(lián)接 取聯(lián)接板為受力對象，由靜平衡條件則各個螺栓所需的預(yù)緊力為： （N） 4、受傾覆（縱向）力矩螺栓組聯(lián)接取板為受力對象：由靜平衡條件：設(shè)單個螺栓工作載荷為Fi （a）同理由變形協(xié)調(diào)條件：代入（a）式得：小結(jié)：1. 單個螺栓聯(lián)接的強度計算2. 螺栓組聯(lián)接的結(jié)構(gòu)設(shè)計作業(yè)與思考： 1、單個螺栓連接的強度計算方法分幾類？2、如何進行螺栓組連接的受力分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計？第十一講 螺栓組連接教學(xué)目標(biāo)(一）能力目標(biāo)掌握提高螺栓聯(lián)接強度的措施(二)知識目標(biāo)1.熟悉螺紋連接件的材料和許用應(yīng)力2.了解提高螺紋聯(lián)接強度的常用措施和螺旋傳動的設(shè)計教學(xué)容1.螺紋

26、連接件的材料和許用應(yīng)力2.提高螺栓聯(lián)接強度的措施3.滑動螺旋傳動簡介螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松教學(xué)的重點與難點(一）重點提高螺栓聯(lián)接強度的措施。(二)難點提高螺栓聯(lián)接強度的措施。教學(xué)方法與手段多媒體教學(xué)，結(jié)合工程實際分組討論。一、螺紋連接件的材料和許用應(yīng)力1、 螺紋連接件的材料一般條件下，螺紋連接件的常用材料為低碳鋼和中碳鋼，如Q215、Q235、15、35和45鋼，受沖擊、振動和變載荷作用的螺紋連接件可采用合金鋼，如15Cr、40Cr、30CrMnSi和15CrVB等；有腐蝕、防磁、導(dǎo)電、耐高溫等特殊要求時采用1Cr13、2Cr!3、CrNi2等。螺紋連接件的常用材料的力學(xué)性能見表77。2、 螺紋

27、連接的許用應(yīng)力螺紋連接的許用應(yīng)力見表78。二、提高螺栓聯(lián)接強度的措施1、改善螺紋牙間載荷分布不均狀況a) 懸置螺母強度40%（母也受拉，與螺栓變形協(xié)調(diào)，使載荷分布均勻）b) 環(huán)槽螺母強度30%（螺母接近支承面處受拉）c) 斜螺母強度20%（接觸圈減少，載荷上移）d) （b）(c)結(jié)合螺母強度40%e) 不同材料匹配強度40%2、降低螺栓應(yīng)力幅（）3、減小應(yīng)力集中螺紋牙根、收尾、螺栓頭部與螺栓桿的過渡處等均可能產(chǎn)生應(yīng)力集中。1）加大過渡處圓角2）改用退刀槽2040%（螺紋收尾處）3）卸載槽4）卸載過渡結(jié)構(gòu)。4、采用合理的制造工藝1）用擠壓法（滾壓法）制造螺栓，疲勞強度3040%2）冷作硬化，表層

28、有殘余應(yīng)力（壓）、氰化、氮化、噴丸等?？商岣咂趶姸?）熱處理后再進行滾壓螺紋，效果更佳，強度70100%，此法具有優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗功能。4）控制單個螺距誤差和螺距累積誤差。三、 滑動螺旋傳動簡介螺旋傳動是利用由螺桿和螺母組成的螺旋副來實現(xiàn)傳動要求的，主要用于將回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運動，同時傳遞運動和動力的場合。1、螺旋傳動的類型1）傳力螺旋舉重器、千斤頂、加壓螺旋。特點：低速、間歇工作，傳遞軸向力大、自鎖2）傳導(dǎo)螺旋機床進給匯杠傳遞運動和動力，特點：速度高、連續(xù)工作、精度高3）調(diào)整螺旋機床、儀器與測試裝置中的微調(diào)螺旋。其特點是受力較小且不經(jīng)常轉(zhuǎn)動按摩擦副的性質(zhì)分：1）滑動螺旋：構(gòu)造簡單、傳動

29、比大，承載能力高，加工方便、傳動平穩(wěn)、工作可靠、易于自鎖。2）滾動螺旋傳動摩擦性質(zhì)為滾動摩擦。滾動螺旋傳動是在具有圓弧形螺旋槽的螺桿和螺母之間連續(xù)裝填若干滾動體（多用鋼球），當(dāng)傳動工作時，滾動體沿螺紋滾道滾動并形成循環(huán)。按循環(huán)方式有：循環(huán)、外循環(huán)，滾動螺旋兩種。3）靜壓螺旋液體摩擦，靠外部液壓系統(tǒng)提高壓力油，壓力油進入螺桿與螺母螺紋間的油缸，促使螺桿、螺母、螺紋牙間產(chǎn)生壓力油膜而分隔開。7.7.2 螺旋傳動的結(jié)構(gòu)與材料1、螺母結(jié)構(gòu)（1）整體螺母（2）組合螺母（3）對開螺母2、螺桿結(jié)構(gòu)3、材料螺桿材料的選用原則：（1）高精度傳動時多選碳素工具鋼。（2）需要較高硬度，如5056HRC時，可采用鉻錳

30、合金鋼；當(dāng)需要硬度為3545HRC時，采用65Mn鋼。（3）一般情況下采用45、50鋼。小結(jié)：1.螺紋連接件的材料和許用應(yīng)力2.提高螺栓聯(lián)接強度的措施3.滑動螺旋傳動簡介螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松作業(yè)與思考： 1、螺栓組聯(lián)接受力分析中，聯(lián)接受什么載荷？采用什么螺栓時，螺栓只受預(yù)緊力F？聯(lián)接受何種載荷時，螺栓同時受到預(yù)緊力F和工作載荷F？2、螺栓和被聯(lián)接件的剛度對螺栓的總拉力F0有何影響？采用什么措施可以減小螺栓的剛度和提高被聯(lián)接件的剛性？3、聯(lián)接螺紋都是自鎖的，為何螺紋聯(lián)接多數(shù)聯(lián)接仍采用防松措施？說明各種防松方法的原理和常用結(jié)構(gòu)。第十二講 帶傳動教學(xué)目標(biāo)(一）能力目標(biāo)1.掌握帶傳動的受力、應(yīng)力分析2

31、.能區(qū)別彈性滑動與打滑(二)知識目標(biāo)1.了解帶傳動的類型與特點。2.掌握帶傳動的應(yīng)力分布規(guī)律教學(xué)容1.帶傳動的工作原理、類型、特點與應(yīng)用2.V帶和帶輪3.帶傳動的工作情況分析教學(xué)的重點與難點(一）重點帶傳動工作原理、受力分析、帶的應(yīng)力分布圖。(二)難點彈性滑動與打滑的區(qū)別。教學(xué)方法與手段利用動畫演示彈性滑動、應(yīng)力分布，實物圖片展示帶傳動的應(yīng)用場合。一、 概述1、帶傳動的類型2、 帶傳動的特點和應(yīng)用3、 帶傳動的形式 見表81。二、V帶和V帶輪的結(jié)構(gòu)V帶有普通V帶、窄V帶、聯(lián)組V帶、齒形V帶、大楔角V帶、寬V帶等。8.2.1 普通V帶的結(jié)構(gòu)和尺寸標(biāo)準(zhǔn)2、普通V帶輪的結(jié)構(gòu)三、 V帶傳動的工作能力分

32、析1、 帶傳動的受力分析打滑：在一定的初拉力F0下，帶與帶輪面間的摩擦力之總和有一極限值，當(dāng)傳遞的圓周力超過該極限時，帶將沿帶輪表面全面滑動2、 帶傳動的應(yīng)力分析帶傳動工作時，帶中應(yīng)力由三部分組成：（1）拉應(yīng)力、緊邊拉應(yīng)力 =F1/A MPa 松邊拉應(yīng)力 =F2/A MPa (2)彎曲應(yīng)力 帶繞過帶輪時發(fā)生彎曲，從而引起彎曲應(yīng)力，因此只存在于帶與帶輪相接觸的部分。 (3)離心拉應(yīng)力 當(dāng)帶在帶輪上沿弧面運動時，由于本身質(zhì)量將產(chǎn)生離心力，因而在帶全長引起離心拉力Fc，以與相應(yīng)的離心拉應(yīng)力。3、 帶傳動的彈性滑動和傳動比彈性滑動與打滑的區(qū)別：彈性滑動是由于帶是撓性件，摩擦力引發(fā)的拉力差使帶產(chǎn)生彈性變

33、形不同而引起，是帶傳動所固有的，是不可避免的，是正常工作中允許的。而打滑是過載引起的，是失效形式之一，是正常工作所不允許的。是可以避免也是應(yīng)該避免的。彈性滑動的影響：影響傳動比i，使i不穩(wěn)定，常發(fā)熱、磨損。打滑的影響：使帶劇烈磨損，轉(zhuǎn)速急劇下降，不能傳遞T，不能正常工作。小結(jié)：1. 帶傳動的工作原理、類型、特點與應(yīng)用2. V帶和帶輪3. 帶傳動的工作情況分析作業(yè)與思考：1、帶傳動的主要類型有哪些？各有何特點？2、什么是有效拉力？什么是初拉力？3、小帶輪包角對帶傳動有何影響？4、帶傳動的彈性滑動和打滑的區(qū)別？第十三講 V帶設(shè)計與帶的緊教學(xué)目標(biāo)(一）能力目標(biāo)掌握V帶設(shè)計方法(二)知識目標(biāo)1.V帶設(shè)

34、計的參數(shù)確定、計算2.了解帶的緊與維護特點教學(xué)容1.普通V帶傳動的設(shè)計計算2.帶傳動的緊和維護教學(xué)的重點與難點(一）重點V帶傳動的設(shè)計方法和注意事項。(二)難點V帶傳動的設(shè)計中參數(shù)的確定。教學(xué)方法與手段采用多媒體，結(jié)合實際。一、 帶傳動的設(shè)計1、 帶傳動的失效形式和設(shè)計準(zhǔn)則帶傳動的失效形式：帶與帶輪之間的磨損、打滑和疲勞破壞。帶傳動的設(shè)計準(zhǔn)則：保證帶在工作時不打滑，同時具有一定的疲勞強度和壽命。2、 單根V帶傳遞的功率 實際工作條件下，單根V帶所傳遞的功率P0，P0（P0P0）KKLP0=Kbn1（11/Ki）3、V帶傳動的設(shè)計步驟和方法已知：P，n1，n2或i傳動布置要求（中心距a）工作條件

35、要求：確定帶的型號、根數(shù)、長度；帶輪的Dmin、結(jié)構(gòu)、尺寸、中心距（a、軸壓力Q等。帶傳動設(shè)計的一般步驟1選定帶型設(shè)計功率根據(jù)pd和n1由圖8.12選取帶的型號2確定帶輪基準(zhǔn)直徑、minmin見表8.6。宜取標(biāo)準(zhǔn)值，見表8.3。3.驗算帶速對普通V帶Vmax=525m/s。4初定中心距帶基準(zhǔn)長度由表8.4選取近似的實際中心距 5小帶輪包角一般應(yīng)使12006確定V帶根數(shù)Z= P1=1800時載荷平穩(wěn)時，特定帶長的單根V帶的基本額定功率Kb彎曲影響系數(shù)傳動比系數(shù)小帶輪包角系數(shù)，7單根V帶的預(yù)緊力8帶作用在軸上的壓力9帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計例題8.1 設(shè)計某鼓風(fēng)機用普通V帶傳動。已知：異步電機額定功率P10

36、kW，轉(zhuǎn)速n11450r/min，n2400 r/min，中心距a約為1500mm，每天工作24h。解：1選定普通V帶型號設(shè)計功率1.31013kW根據(jù)pd和n1由圖8.12選取B型帶。2確定帶輪基準(zhǔn)直徑，min，取140mm，取500mm（標(biāo)準(zhǔn)值）3.驗算帶速vmax=10.63mm在525m/s圍，合適。4初定中心距帶基準(zhǔn)長度取ao=1500mm，4026.9mm，由表8.4選取近似的4000mm。實際中心距 1487mm5小帶輪包角=166.1301200，合適。6確定V帶根數(shù)Z=3.62取Z=4根。7單根V帶的預(yù)取緊力260.33N8帶作用在軸上的壓力2067.4N9.帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計二

37、、 帶傳動的緊和維護1、帶傳動的緊1、調(diào)整中心距方式（1）定期緊（2）自動緊輪方式2、緊輪方式2、 帶的安裝與維護小結(jié)：1. 普通V帶傳動的設(shè)計計算2.帶傳動的緊和維護作業(yè)與思考：1、帶傳動的失效形式和設(shè)計準(zhǔn)則是什么？ 2、如何對帶傳動進行緊與維護？第十四講 鏈傳動教學(xué)目標(biāo) (一）能力目標(biāo)掌握滾子鏈傳動設(shè)計計算、熟悉鏈傳動的運動特性（速度的不均勻性與動載荷）與應(yīng)用(二)知識目標(biāo)1.了解鏈傳動的類型、特點和應(yīng)用2.鏈傳動的布置與潤滑3掌握滾子鏈傳動的失效形式教學(xué)容1.傳動鏈的結(jié)構(gòu)與標(biāo)準(zhǔn)2.鏈傳動的運動特性3.滾子鏈傳動的設(shè)計計算4.鏈傳動的布置、緊與潤滑教學(xué)的重點與難點(一）重點滾子鏈傳動的失效

38、形式和設(shè)計計算。(二)難點滾子鏈傳動的設(shè)計計算中參數(shù)的確定。教學(xué)方法與手段多媒體演示，結(jié)合實例分析。一、 概述鏈傳動的組成：主、從動鏈輪、鏈條、封閉裝置、潤滑系統(tǒng)和緊裝置等。工作原理：（至少）兩輪間以鏈條為中間撓性元件的嚙合來傳遞動力和運動。但非共軛曲線嚙合，靠三段圓?。ǎ┮恢本€嚙合。其磨損、接觸應(yīng)力沖擊均小，且易加工。二、傳動鏈的結(jié)構(gòu)與標(biāo)準(zhǔn)1、 滾子鏈的結(jié)構(gòu)滾子鏈由滾子、套筒、銷軸、外鏈板和鏈板組成。套筒與鏈板、銷軸與外鏈板分別用過盈配合（壓配）；套筒與銷軸、滾子與套筒均采用間隙配合。參數(shù)：P節(jié)距，b1鏈板間距，C板厚，d1滾子直徑，d2銷軸直徑，Pt排距2、 滾子鏈的標(biāo)準(zhǔn)3、 滾子鏈鏈輪

39、結(jié)構(gòu)：1）整體式 2）孔板式3）組合式材料：主要要求：1）足夠的強度；2）足夠的耐磨性；3）耐沖擊。常用材料：普通碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金鋼。三、 鏈傳動的運動特性 （m/s）平均傳動比 結(jié)論：鏈節(jié)在運動中，作忽上忽下、忽快忽慢的速度變化。造成鏈運動速度的不均勻，不恒定作有規(guī)律的周期性波動。瞬時傳動比四、滾子鏈傳動的設(shè)計計算1、鏈傳動的主要失效形式2、 滾子鏈的實用功率曲線3、 鏈傳動的設(shè)計計算1、已知：P，載荷性質(zhì)，工作條件，n1，n2 求Z1、Z2P，列數(shù)，a，潤滑方式等。五 鏈傳動的布置、緊與潤滑1、 鏈傳動的布置2、 鏈傳動的緊其目的不取決于工作能力，而會由垂度大小決定方法：移

40、動輪系，以增大中心距a，如a不能調(diào)時；也可用緊輪注意緊輪應(yīng)在靠近主動輪的從動邊上。不帶齒者可用夾布膠木制成。寬度比鏈輪約寬5mm，且直徑應(yīng)盡量與小輪直徑相近。3、鏈傳動的潤滑潤滑有利于緩沖、減小摩擦、降低磨損，潤滑良好否對承載能力與壽命大有影響。人工定期；滴油潤滑；油浴或飛濺潤滑；壓力噴油潤滑小結(jié)：1. 傳動鏈的結(jié)構(gòu)與標(biāo)準(zhǔn)2. 鏈傳動的運動特性3. 滾子鏈傳動的設(shè)計計算4.鏈傳動的布置、緊與潤滑思考題：1、鏈傳動和帶傳動相比有哪些優(yōu)缺點？2、影響鏈傳動速度不均勻性的主要參數(shù)是什么？為什么？3、鏈傳動的主要失效形式有哪些？第十五講 齒輪（一）教學(xué)目標(biāo)（一）能力目標(biāo)1.會選擇齒輪的類型2.能根據(jù)齒

41、輪的參數(shù)計算其幾何尺寸（二）知識目標(biāo)1.了解齒輪傳動的類型、特點與應(yīng)用2.理解漸開線的形成與特性3.掌握漸開線齒輪的基本參數(shù)與幾何尺寸的計算教學(xué)容1.齒輪機構(gòu)的特點與類型 2.漸開線齒輪的齒廓與傳動比 3.漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的主要參數(shù)與幾何尺寸的計算教學(xué)的重點與難點重點：漸開線齒輪的基本參數(shù)與幾何尺寸的計算。難點：漸開線的形成與特性。教學(xué)方法與手段采用多媒體教學(xué)（加動畫演示），結(jié)合教具，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。一、 齒輪傳動的特點與基本類型1、齒輪傳動的特點2、齒輪傳動的類型齒輪傳動的類型很多，按照齒輪軸線間相互位置、齒向和嚙合情況，齒輪傳動可分為如下圖。齒輪傳動最基本的要傳動平穩(wěn)、傳動比保持

42、恒定不變，同時要使傳動負載能力大，重量輕，結(jié)構(gòu)尺寸合理。二、 漸開線齒輪的齒廓與傳動比1、 漸開線的形成2、漸開線的性質(zhì)3、 漸開線方程4、 漸開線齒廓的嚙合特點。1、四線合一嚙合線、公法線、兩基圓的公切線、正壓力的作用線四線合一。2、漸開線齒廓嚙合具有可分性。3、漸開線齒廓嚙合的嚙合角不變4、齒面的滑動三、 漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的主要參數(shù)與幾何尺寸的計算1、 齒輪各部分的名稱和符號齒頂圓：連接各輪齒齒頂?shù)膱A，其直徑用da表示。齒槽：相鄰兩齒之間的空間。齒根圓：過齒槽底部連成的圓，其直徑用df表示。齒厚：任意直徑dk的圓周上，輪齒兩側(cè)齒廓之間的弧長，用sk表示；齒槽寬：齒槽兩側(cè)齒廓之間的弧長

43、，用表示；齒距：相鄰兩齒同側(cè)齒廓之間的弧長，用pk表示。顯然，pksk+ek。在直徑為dk的圓周長為pkz，同時又等于dk，即 或 =m=2、 標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的主要參數(shù)與幾何尺寸的計算齒頂高 齒根高 全齒高 式中 齒頂高系數(shù)。正常齒，；短齒，；頂隙系數(shù)。正常齒，；短齒。小結(jié)：1、齒輪傳動的類型、特點與應(yīng)用。2、漸開線的形成與特性。3、漸開線齒輪的基本參數(shù)與幾何尺寸的計算。作業(yè)與思考：1、漸開線直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)有哪幾個？哪些是有標(biāo)準(zhǔn)的，其標(biāo)準(zhǔn)值為多少？為什么這些參數(shù)為基本參數(shù)？2、一個漸開線齒輪任意圓上的模數(shù)是否都一樣？通常我們說齒輪的模數(shù)指的是什么？3、齒距、法向齒距和基圓齒距是怎樣定

44、義的？它們之間有什么關(guān)系？4、漸開線的形狀取決于什么？若兩個漸開線齒輪的模數(shù)和齒數(shù)分別相等，但壓力角不同 ，它們齒廓漸開線形狀是否一樣？5、試準(zhǔn)確敘述分度圓和標(biāo)準(zhǔn)齒輪的定義。第十六講 齒輪（二）教學(xué)目標(biāo)（一）能力目標(biāo)1.能判斷一對齒輪是否正確嚙合與傳動是否連續(xù)2.熟悉漸開線齒輪的切齒方法（二）知識目標(biāo)1.理解直齒圓柱齒輪傳動的正確嚙合條件與連續(xù)傳動條件2.掌握直齒輪不產(chǎn)生根切的最小齒數(shù)教學(xué)容1.漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的嚙合傳動 2.漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪的切齒原理 3.漸開線齒廓的根切與標(biāo)準(zhǔn)外嚙合齒輪的最小齒數(shù) 4.變位齒輪傳動教學(xué)的重點與難點重點：直齒圓柱齒輪傳動的正確嚙合條件與連續(xù)傳動條件。難點：

45、實際嚙合線段、理論嚙合線段的繪制。教學(xué)方法與手段采用多媒體教學(xué)（加動畫演示），講授時聯(lián)系實際。一、漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動1、 漸開線直齒圓柱齒輪的正確嚙合條件1）兩齒輪的模數(shù)必須相等2）兩齒輪分度圓上的壓力角必須相等即， 根據(jù)正確嚙合條件，傳動比可改寫成2、 漸開線齒輪傳動的重合度重合度：B1B2與Pb的比值，用表示B1B2Pb故連續(xù)傳動條件為B1B2Pb13、漸開線齒輪的無側(cè)隙嚙合1、外嚙合傳動1）標(biāo)準(zhǔn)安裝 （能實現(xiàn)無側(cè)隙嚙合）標(biāo)準(zhǔn)中心距：頂隙標(biāo)準(zhǔn)值常數(shù)2）非標(biāo)準(zhǔn)安裝2、齒輪齒條嚙合二、 漸開線齒輪的加工方法齒輪的切齒方法就其原理來說可概括為仿形法和展成法兩種。1、仿形法2、展成法 （

46、1）齒輪插刀 是一個齒廓為刀刃的外齒輪；（2）齒條插刀 是一個齒廓為刀刃的齒條（3）齒輪滾刀 像梯形螺紋的螺桿，軸向剖面齒廓為精確的直線齒廓，滾刀轉(zhuǎn)動時相當(dāng)于齒條在移動。可以實現(xiàn)連續(xù)加工，生產(chǎn)率高。三、 漸開線齒廓的根切與標(biāo)準(zhǔn)外嚙合齒輪的最小齒數(shù)1、根切現(xiàn)象2、 最小齒數(shù)四、 變位齒輪傳動1、 變位齒輪變位齒輪：在不改變被切齒輪齒數(shù)的情況下，改變刀具與輪呸的相對位置而達到不產(chǎn)生根切時切制的齒輪。2、最小變位系數(shù)當(dāng)200，ha1時，xmin（17z）17X變位系數(shù)，x0正變位；x2zmin第十七講 齒輪（四）教學(xué)目標(biāo)（一）能力目標(biāo)1.能根據(jù)工作條件判斷齒輪傳動的失效形式與建立設(shè)計準(zhǔn)則，并進行設(shè)計

47、計算2.會選擇合適的齒輪材料（二）知識目標(biāo)1.熟悉齒輪傳動的失效形式與建立設(shè)計準(zhǔn)則2.掌握齒輪傳動的受力分析與強度計算教學(xué)容1.齒輪傳動的失效形式與計算準(zhǔn)則 2.齒輪材料與熱處理 3.直齒圓柱齒輪傳動的強度計算 4.漸開線標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪傳動教學(xué)的重點與難點重點：齒輪傳動的強度計算。難點：齒輪傳動的受力分析。教學(xué)方法與手段采用多媒體教學(xué)，結(jié)合實際，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。一、 齒輪傳動的失效形式和設(shè)計準(zhǔn)則齒輪傳動：開式傳動、閉式傳動、半開式傳動1、 齒輪傳動的失效形式1、輪齒折斷1）疲勞折斷 輪齒是受一脈沖交變應(yīng)力，在輪齒根部的過渡圓角處發(fā)生疲勞裂紋而發(fā)生折斷。2）過載折斷 短時過載或強烈沖擊。2

48、、疲勞點蝕3、膠合避免措施：采用有添加劑的抗膠合潤滑油；提高齒面硬度和降低粗糙度；4、齒面磨粒磨損5、齒面塑性變形2、 計算準(zhǔn)則1開式齒輪傳動主要失效形式齒面磨損，當(dāng)磨損量過大，產(chǎn)生輪齒折斷。設(shè)計準(zhǔn)則：按齒根彎曲強度計算。2軟齒面閉式齒輪傳動主要實效形式是齒面點蝕，點蝕又與齒面接觸強度有關(guān)。設(shè)計準(zhǔn)則：按齒面接觸強度計算，并驗算齒根彎曲強度。3硬齒面閉式齒輪或鑄鐵齒輪傳動主要失效形式是輪齒折斷。設(shè)計準(zhǔn)則：按齒根彎曲強度計算，并驗算齒面接觸強度。二、 齒輪的常用材料與許用應(yīng)力1、 齒輪材料的基本要求材料要求：齒面硬，齒芯韌、良好的加工工藝性與熱處理性能。2、 齒輪的常用材料與熱處理1、鍛鋼是制造齒

49、輪的主要材料，一般采用含碳量為0.1%0.6%的碳素鋼或合金鋼。按輪齒表面硬度要求又可分為：HBS350和HBS350兩類。2、鑄鋼通常用于尺寸較大(一般d400600)、輪坯不宜鍛出的齒輪。3、鑄鐵 一般用于尺寸較大而低速的齒輪，并多采用優(yōu)質(zhì)鑄鐵（如灰鐵HT300、球鐵QT4505等）鑄造。4、非金屬材料常用的熱處理工藝有：調(diào)質(zhì)、正火（軟齒面）；表面淬火、滲碳淬火、滲氮（硬齒面）3、 許用應(yīng)力許用接觸力H按下式計算許用彎曲應(yīng)力可按下式計算三、漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動的強度計算1、輪齒的受力分析法向壓力：齒輪嚙合傳動時，若忽略輪齒間的摩擦，則輪齒間存在著沿著法線方向的作用力，稱為法向壓力，用

50、Fn表示，又稱名義載荷。2、 計算載荷3、 齒根彎曲疲勞強度計算輪齒的彎曲強度校核公式為將齒寬系數(shù)代入上式，得彎曲強度的設(shè)計公式為（4、 齒面接觸疲勞強度計算四、 平行軸斜齒圓柱齒輪傳動 1、齒廓曲面的形成與嚙合特點2、斜齒圓柱齒輪傳動幾何尺寸的計算 3、 斜齒圓柱齒輪正確嚙合條件和重合度4、 當(dāng)量齒數(shù)zv=z/cos35、 斜齒圓柱齒輪的強度計算1、輪齒的受力分析力的大?。毫Φ姆较颍旱谑酥v（齒輪五）教學(xué)目標(biāo)（一）能力目標(biāo)能進行齒輪傳動設(shè)計計算（二）知識目標(biāo)1.熟悉齒輪參數(shù)的確定2.掌握齒輪強度計算教學(xué)容1.齒輪的設(shè)計計算2.錐齒輪教學(xué)的重點與難點重點：齒輪設(shè)計計算。難點：齒輪傳動的受力分析

51、。教學(xué)方法與手段采用多媒體教學(xué)，結(jié)合實際，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。一、 圓錐齒輪傳動1、 圓錐齒輪傳動概述。直齒圓錐齒輪傳動曲齒圓錐齒輪傳動 2、 背錐和當(dāng)量齒數(shù)3、直齒圓錐齒輪幾何尺寸的計算直齒圓錐齒輪正確嚙合條件： m1=m2=m、1=2=分度圓的直徑：兩輪的傳動比：其它尺寸見表10.16。4、 直齒錐齒輪的強度計算1、受力分析2、強度計算（1）齒根彎曲疲勞強度彎曲強度校核公式： Mpa設(shè)計公式 （mm）取標(biāo)準(zhǔn)值齒形系數(shù)、應(yīng)力修正系數(shù)YFa、YSa按當(dāng)量齒數(shù)ZV=Z/cos查?。?）齒面接觸疲勞強度計算齒面接觸疲勞強度校核公式 Mpa 設(shè)計公式 （mm）二、 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計與齒輪傳動的潤滑和效

52、率1、齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計1齒輪軸 當(dāng)齒輪齒根圓直徑與軸徑接近時,將齒輪與軸做成一體，稱為齒輪軸。2、實體齒輪 當(dāng)齒輪齒頂圓直徑da200時，齒輪與軸分別制造，制成鍛造實體齒輪。3、腹板齒輪當(dāng)齒輪頂圓直徑da500時，可制成鍛造腹板齒輪。4、輪輻式齒輪當(dāng)齒輪頂圓直徑da500時，可制成鑄造輪輻式結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的齒輪常用鑄鋼或鑄鐵制造。 2、 齒輪傳動的潤滑潤滑的作用：減少摩擦和磨損，降低噪聲幫助散熱和減少銹蝕等。1、閉式齒輪傳動的潤滑v12ms時，通常采用浸油（油浴或油池）潤滑v12ms時，采用噴油潤滑。2、開式齒輪傳動的潤滑人工定期加油潤滑3、 齒輪傳動的效率二、 標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動的設(shè)計計算1、 設(shè)計

53、參數(shù)的選擇1、傳動比i單級傳動i8；雙級傳動8i40。2、齒數(shù)Z13、齒寬系數(shù) 4、螺旋角8o15o2、 齒輪精度等級的選擇精度等級 1，2，3，5，6，7，8，9，10，11，12 遠等級 常用3、齒輪傳動的計算步驟齒輪傳動的計算步驟與傳動方式和齒面硬度有關(guān)。1、閉式齒輪傳動2、開式齒輪傳動小結(jié)：1.齒輪的設(shè)計計算2.錐齒輪思考題：1、現(xiàn)有4個標(biāo)準(zhǔn)齒輪：1)m1=4mm, z1=25； 2)m2=4mm, z2=50；3)m3=3mm, z3=60； 4)m4=2.5mm, z4=40。 試問：1）哪兩個齒輪的漸開線形狀一樣？2）哪兩個齒輪能正確嚙合？ 3）哪兩個齒輪能用同一把滾刀制造? 這

54、兩個齒輪能否改成用同一把銑刀加工？第十九講 蝸桿傳動（一）教學(xué)目標(biāo)（一）能力目標(biāo)1.能計算蝸桿傳動的幾何尺寸2.掌握蝸桿傳動的失效形式和設(shè)計準(zhǔn)則（二）知識目標(biāo)1.了解蝸桿傳動特點、類型與主要參數(shù)2.掌握蝸桿傳動幾何尺寸的計算3.掌握蝸桿傳動的失效形式和設(shè)計準(zhǔn)則教學(xué)容1.蝸桿傳動的類型與特點 2.蝸桿傳動的失效形式、材料和結(jié)構(gòu) 3.普通圓柱蝸桿傳動的主要參數(shù)和幾何尺寸計算教學(xué)的重點與難點重點：蝸桿傳動的失效形式和設(shè)計準(zhǔn)則。難點：蝸桿傳動的主要參數(shù)。教學(xué)方法與手段采用多媒體教學(xué)（動畫演示運動），結(jié)合教具，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。一、蝸桿傳動的類型和特點1、 蝸桿傳動的類型2、 蝸桿傳動的特點二、 蝸桿

55、傳動的主要參數(shù)和幾何尺寸的計算在蝸桿傳動中，規(guī)定通過蝸桿軸線并與蝸輪軸線垂直的平面，稱為中間平面。對于阿基米德蝸桿蝸輪，在主平面蝸桿傳動相當(dāng)于齒輪齒條傳動。1、 蝸桿傳動的主要參數(shù)與其選擇1、蝸桿頭數(shù)z1、蝸輪齒數(shù)z2和傳動比i傳動比i=n1n2=z1z2蝸桿頭數(shù)z1=1、2、4、6（單頭，i大，易自鎖，效率低，但精度好；多頭桿，但加工困難，精度）蝸輪齒數(shù)z2=iz1，Z2=27802、模數(shù)和壓力角 3、蝸桿分度圓上的導(dǎo)程角 4、蝸桿分度圓直徑和蝸桿直徑系數(shù)5、標(biāo)準(zhǔn)中心距2、 蝸桿傳動的幾何尺寸計算分度圓直徑：；標(biāo)準(zhǔn)中心距：傳動比：3、 蝸桿傳動的正確嚙合條件（標(biāo)準(zhǔn)值20）三、 蝸桿傳動的失效

56、形式和計算準(zhǔn)則 1、蝸桿傳動的失效形式1、齒面間滑動速度蝸桿傳動的滑動速度2、蝸桿傳動的失效形式有齒面磨損、齒面點蝕、齒面膠合和輪齒折斷。2、設(shè)計準(zhǔn)則1、開式傳動2、閉式傳動四、 蝸桿和蝸輪的材料和結(jié)構(gòu)1、 蝸桿傳動的材料1、蝸桿材料蝸桿多用碳鋼或合金鋼制造，如40、45、40Cr等。經(jīng)熱處理可提高齒面硬度，增加耐磨性。40、45，調(diào)質(zhì)HBS220300低速，不太重要40、45、40Cr，表面淬火，HRC4555一般傳動15Cr、20Cr、12CrNiA、18CrMnT1、O20CrK滲碳淬火、HRC5863高速重載2、蝸輪蝸輪常用鑄錫青銅ZQSn l0-1、ZQSn 6-6-3和鋁鐵青銅ZQ

57、Al9-4；低速和不重要的傳動可采用鑄鐵材料。鑄鑄青銅（ZCuSn10P1，ZCuSn5P65Zn5）VS3m/s時，減摩性好，抗膠合性好，價貴，強度稍低。鑄鋁鐵青銅（ZcuAl10Fe3）VS4m/s，減摩性、抗膠合性稍差，但強度高，價兼鑄鐵：灰；球墨。VS2m/s，要進行時效處理、防止變形。2、 蝸桿和蝸輪的結(jié)構(gòu)1、蝸桿蝸桿通常與軸做成一體，稱為蝸桿軸。（1）無退刀槽，銑刀銑制；（2）有退刀槽，車刀車、或銑2、蝸輪（1）齒圈式齒圈與輪芯一般用H7/rb配合裝配，并在配合面接縫上，加裝46個緊定螺釘。（2）螺栓聯(lián)接式用于尺寸較大蝸輪，裝拆較方便。（3）整體澆鑄式用于整體蝸輪和尺寸小的青銅蝸輪

58、（4）拼鑄式鑄鐵輪芯上澆鑄青銅齒圈，然后切齒小結(jié)：1、蝸桿傳動特點、類型與主要參數(shù)。2、蝸桿傳動幾何尺寸的計算。3、蝸桿傳動的失效形式和設(shè)計準(zhǔn)則。作業(yè)與思考：1、確定蝸桿頭數(shù)和蝸輪的齒數(shù)要考慮哪些問題？ 2、何謂蝸桿蝸輪機構(gòu)的中間平面？在中間平面，蝸桿蝸輪傳動相當(dāng)于什么傳動？ 第二十講 蝸桿傳動（二）教學(xué)目標(biāo)（一）能力目標(biāo)1.能判斷蝸輪傳動的轉(zhuǎn)向2.會選擇蝸桿傳動的潤滑方式（二）知識目標(biāo)掌握蝸輪強度計算方法與蝸桿傳動的熱平衡計算方法教學(xué)容1.普通圓柱蝸桿傳動承載能力計算 2.蝸桿傳動的滑動速度和效率 3.蝸桿傳動的潤滑與熱平衡計算教學(xué)的重點與難點重點：蝸桿傳動的受力分析。難點：蝸桿傳動的強度計

59、算。教學(xué)方法與手段采用多媒體教學(xué)（加動畫演示），結(jié)合教具，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。一、蝸桿傳動的強度計算1、 蝸桿傳動的受力分析2、 蝸輪齒面接觸疲勞強度計算校核公式： Mpa 式中，ZE材料的彈性系數(shù)，鋼蝸桿配青銅蝸輪ZP接觸系數(shù)，ZP為反映蝸桿傳動接觸線長度和曲率半徑對接觸強度的影響系數(shù)載荷系數(shù)KA工況系數(shù)齒面載荷分布系數(shù)：載荷平穩(wěn)時， ；載荷變化較大，或有沖擊、振動時，KV動載荷系數(shù) 精制蝸桿一般蝸桿設(shè)計公式mm定m,q，蝸輪齒面許用接觸應(yīng)力3、 蝸輪齒根彎曲疲勞強度計算彎曲疲勞強度校核公式：YFa2蝸輪齒形系數(shù)，按當(dāng)量齒數(shù)與變位系數(shù)X2蝸輪輪齒許用彎曲應(yīng)力蝸輪基本許用應(yīng)力（計入齒根應(yīng)力修正

60、系數(shù)YFa2）彎曲應(yīng)力脈動循環(huán)；彎曲應(yīng)力對稱（雙側(cè)工作）循環(huán)設(shè)計公式 mm3定m、d1、q二、 蝸桿傳動的效率、潤滑和熱平衡計算1、蝸桿傳動的效率2、蝸桿傳動的潤滑一般低速重載用粘度高的潤滑油；一般高速輕載用粘度低的潤滑油高速（VS大）噴油潤滑；低速（VS?。┬钩貪櫥瑵櫥土窟m當(dāng)浸油深度1/3蝸輪外徑上置式蝸桿，潤滑較差，但攪油損失小i個蝸桿齒高下（側(cè)）置式蝸桿，潤滑較好，但攪油損失大3、 蝸桿傳動熱平衡計算蝸桿傳動效率較低，摩擦發(fā)熱較大，溫升較高，過高的溫度使?jié)櫥拖♂?，粘度下降，嚙合時從齒面間被稀釋，會加劇磨損和膠合。要進行熱平衡計算：小結(jié)：1、蝸桿傳動的受力分析。2、蝸桿傳動的強度計算。