機(jī)械基礎(chǔ)（第2版） 課件全套 朱明松 第1-16章 平機(jī)連桿機(jī)構(gòu)- 氣壓傳動(dòng)

緒論學(xué)習(xí)目標(biāo):1.了解機(jī)械、機(jī)器、機(jī)構(gòu)、構(gòu)件、零件的概念；2.理解機(jī)器與機(jī)構(gòu)、構(gòu)件與零件區(qū)別中國的機(jī)械工程技術(shù)不但歷史悠久，而且成就十分輝煌，不僅對(duì)中國的物質(zhì)文化和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到了重要的促進(jìn)作用水運(yùn)渾天儀指南車記里鼓一、機(jī)器與機(jī)構(gòu)1.機(jī)器1）由許多（實(shí)體）構(gòu)件組合而成；2）各運(yùn)動(dòng)實(shí)體之間具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)；3）機(jī)器能代替或減輕人類勞動(dòng)，完成有用的機(jī)械功或?qū)崿F(xiàn)能量轉(zhuǎn)換機(jī)器按用途分：原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)

內(nèi)燃機(jī)動(dòng)畫2.機(jī)構(gòu)多個(gè)實(shí)體的組合，各構(gòu)件間具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)機(jī)器與機(jī)構(gòu)區(qū)別：機(jī)器利用機(jī)械能做功或?qū)崿F(xiàn)能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)在于傳遞或轉(zhuǎn)變運(yùn)動(dòng)的形式常用機(jī)構(gòu)有：連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)等機(jī)器與機(jī)構(gòu)總稱為機(jī)械機(jī)器與機(jī)構(gòu)動(dòng)畫3.機(jī)器的組成動(dòng)力部分、傳動(dòng)部分、工作部分自動(dòng)化機(jī)床還有自動(dòng)控制部分二、構(gòu)件與零件1.構(gòu)件相互間能作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體，是機(jī)器運(yùn)動(dòng)單元構(gòu)件可以是不能拆卸的單一整體，也可以是由幾個(gè)相互之間沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體組合而成的剛性體整體式連桿組合式連桿圖0-2內(nèi)燃機(jī)中的連桿機(jī)構(gòu)1—連桿體2—螺栓3—連桿蓋4—螺母構(gòu)件的種類：按運(yùn)動(dòng)狀況分：運(yùn)動(dòng)構(gòu)件和固定構(gòu)件（機(jī)架）運(yùn)動(dòng)構(gòu)件又可分為主（原）動(dòng)件和從動(dòng)件2.零件零件是構(gòu)件的組成部分，是機(jī)器制造的單元構(gòu)件可以是一個(gè)零件，也可以是由多個(gè)零件連接而成的剛性構(gòu)件零件———構(gòu)件———機(jī)構(gòu)———機(jī)器靜連接動(dòng)連接組合構(gòu)件與零件演示三、機(jī)械傳動(dòng)分類機(jī)械傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)、氣壓傳動(dòng)、電氣傳動(dòng)常見的機(jī)械傳動(dòng)：思考與訓(xùn)練1.您還能說出中國古代還有哪些舉世聞名的機(jī)械裝置嗎？2.機(jī)器的主要功用是什么？3.機(jī)器與機(jī)構(gòu)相比有哪些異同？4.什么是構(gòu)件？什么是零件？構(gòu)件與零件有何區(qū)別？第一章平機(jī)連桿機(jī)構(gòu)第一節(jié)運(yùn)動(dòng)副學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.掌握運(yùn)動(dòng)副概念；2.熟悉運(yùn)動(dòng)副的類型、符號(hào)；3.掌握運(yùn)動(dòng)副的特點(diǎn)和應(yīng)用；4.了解常用運(yùn)動(dòng)副的運(yùn)動(dòng)簡圖一、運(yùn)動(dòng)副的概念兩構(gòu)件直接接觸而又能產(chǎn)生一定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的連接二、運(yùn)動(dòng)副的種類按兩構(gòu)件接觸形式不同分低副和高副1.低副：兩構(gòu)件以面接觸的運(yùn)動(dòng)副（1）移動(dòng)副：組成運(yùn)動(dòng)副的兩構(gòu)件只能作相對(duì)直線移動(dòng)圖1-2移動(dòng)副a)實(shí)物圖b)簡圖動(dòng)畫演示2動(dòng)畫演示1（2）轉(zhuǎn)動(dòng)副組成運(yùn)動(dòng)副的兩構(gòu)件只能作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)副動(dòng)畫演示1動(dòng)畫演示2（3）螺旋副螺旋副是兩構(gòu)件只能沿直線做螺旋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)副動(dòng)畫演示螺旋副為空間運(yùn)動(dòng)副2.高副高副是兩構(gòu)件間以點(diǎn)或線接觸的運(yùn)動(dòng)副如齒輪副、凸輪副、鋼輪鋼軌接觸等，如：動(dòng)畫演示低副與高副的特點(diǎn)：低副是面接觸的運(yùn)動(dòng)副，接觸面為平面或圓柱面，制造容易、承受載荷時(shí)單位面積上壓力小，不能傳遞較復(fù)雜運(yùn)動(dòng)。高副是點(diǎn)或線接觸的運(yùn)動(dòng)副，承受載荷時(shí)，單位面積上壓力大，易磨損，制造維修困難，能傳遞較復(fù)雜運(yùn)動(dòng)。3.低副機(jī)構(gòu)和高副機(jī)構(gòu)所有運(yùn)動(dòng)副都是低副的機(jī)構(gòu)稱為低副機(jī)構(gòu)。只要有一個(gè)運(yùn)動(dòng)副是高副的機(jī)構(gòu)稱為高副機(jī)構(gòu)三、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖用簡單的線條和符號(hào)表示構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副，并按比例繪制各運(yùn)動(dòng)位置，表示機(jī)構(gòu)間相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系的簡化圖形鄂式破碎機(jī)運(yùn)動(dòng)簡圖思考與訓(xùn)練1.運(yùn)動(dòng)副的種類有哪些？2.您能列舉出生活中的轉(zhuǎn)動(dòng)副實(shí)例嗎？3.螺旋副屬于平面運(yùn)動(dòng)副嗎？4.高副與低副相比有何特點(diǎn)？第一章平機(jī)連桿機(jī)構(gòu)第二節(jié)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)學(xué)習(xí)目標(biāo):1.了解鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本類型、特點(diǎn)及應(yīng)用；2.理解曲柄存在的條件；3.掌握鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)基本類型的判別方法一、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本類型1.曲柄搖桿機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)兩連架桿中，若一個(gè)連架桿是曲柄，另一個(gè)連架桿為搖桿，則此機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)例：雷達(dá)天線俯仰角度調(diào)整裝置縫紉機(jī)踏板機(jī)構(gòu)動(dòng)畫演示動(dòng)畫演示曲柄搖桿機(jī)構(gòu)應(yīng)用剪板機(jī)刮雨器功能:將主動(dòng)曲柄等速回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)閺膭?dòng)搖桿的往復(fù)擺動(dòng),或?qū)⒅鲃?dòng)搖桿的往復(fù)擺動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)閺膭?dòng)曲柄的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)畫演示動(dòng)畫演示攪拌機(jī)破碎機(jī)動(dòng)畫演示動(dòng)畫演示2.雙曲柄機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的兩個(gè)連架桿均為曲柄的機(jī)構(gòu)功能:將主動(dòng)曲柄等速回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變成從動(dòng)曲柄的變速回轉(zhuǎn)慣性篩插床主運(yùn)動(dòng)動(dòng)畫演示動(dòng)畫演示（1）平行四邊形機(jī)構(gòu)連桿與機(jī)架長度相等,兩曲柄長度相等且回轉(zhuǎn)方向相同鏟斗機(jī)構(gòu)機(jī)車聯(lián)動(dòng)裝置特點(diǎn):兩曲柄轉(zhuǎn)向相同、角速度相同動(dòng)畫演示動(dòng)畫演示（2）反向平行雙曲柄機(jī)構(gòu)連桿與機(jī)架長度相等，兩曲柄長度也相等但轉(zhuǎn)向相反的四桿機(jī)構(gòu)車門啟閉機(jī)構(gòu)特點(diǎn)：兩曲柄回轉(zhuǎn)方向相反，角速度不相等3.雙搖桿機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，若兩連架桿均為搖桿，則為雙搖桿機(jī)構(gòu)港口起重機(jī)飛機(jī)起落架自卸翻斗車功能：將從動(dòng)搖桿的擺動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)閺膭?dòng)搖桿的擺動(dòng)動(dòng)畫演示動(dòng)畫演示動(dòng)畫演示二、曲柄存在的條件二、曲柄存在的條件3式兩兩相加得:a≤b,a≤c,a≤d曲柄存在的條件:1.連架桿與機(jī)架必有一個(gè)是最短桿;2.最短桿與最長桿長度之和必小于等于其余兩桿長度之和。兩個(gè)條件必須同時(shí)滿足,曲柄搖桿機(jī)構(gòu)三、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)基本類型的判別若鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中最短桿與最長桿長度之和小于或等于其余兩桿長度之和，則：（1)取最短桿為連架桿時(shí)，構(gòu)成曲柄搖桿機(jī)構(gòu)；（2)取最短桿為機(jī)架時(shí)，構(gòu)成雙曲柄機(jī)構(gòu)；（3)取最短桿為連桿時(shí)，構(gòu)成雙搖桿機(jī)構(gòu)。2．若鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中最短桿與最長桿長度之和大于其余兩桿長度之和，則無曲柄存在，只能構(gòu)成雙搖桿機(jī)構(gòu)。思考與訓(xùn)練1.剪板板機(jī)構(gòu)中有幾個(gè)運(yùn)動(dòng)副？慣性篩機(jī)構(gòu)中有幾個(gè)運(yùn)動(dòng)副？2.曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中一般主動(dòng)件是哪個(gè)構(gòu)件？縫紉機(jī)踏板機(jī)構(gòu)中，主動(dòng)件是哪個(gè)構(gòu)件？3.一般雙曲柄機(jī)構(gòu)從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是什么？4.平行雙曲柄機(jī)構(gòu)，從動(dòng)件如何運(yùn)動(dòng)？5.雙搖桿機(jī)構(gòu)中，從動(dòng)搖桿如何運(yùn)動(dòng)？6.簡述曲柄存在的條件？7.判別下列四桿機(jī)構(gòu)屬于什么機(jī)構(gòu)類型？第一章平機(jī)連桿機(jī)構(gòu)第三節(jié)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．了解鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化方法及常見的演化類型。2．了解曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的演化過程、運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)及應(yīng)用。3．了解導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的演化過程、種類、運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)及應(yīng)用。一、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)1.對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄作主動(dòng)件等速回轉(zhuǎn)，滑塊作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，滑塊往復(fù)行程等于曲柄2倍。滑塊往復(fù)運(yùn)動(dòng)作主動(dòng)件，從動(dòng)曲柄作等速回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)2.偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)要想構(gòu)件1相對(duì)于構(gòu)件2或機(jī)架相對(duì)連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),必須滿足條件:L1+e≤l2偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)應(yīng)用示例壓力機(jī)內(nèi)燃機(jī)3.偏心輪機(jī)構(gòu)當(dāng)偏心距較小時(shí)，將曲柄做成偏心輪偏心輪機(jī)構(gòu)滑塊行程為偏心距2倍，且只能是偏心輪為主動(dòng)件偏心輪動(dòng)畫演示二、定塊機(jī)構(gòu)抽水機(jī)中的定塊機(jī)構(gòu)動(dòng)畫演示三、搖塊機(jī)構(gòu)動(dòng)畫演示四、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)1.轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)構(gòu)件2長度大于等于構(gòu)件1的長度轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)插床插刀運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)畫演示2.擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)當(dāng)構(gòu)件2長度大于構(gòu)件1長度時(shí)為擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)牛頭刨床主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)畫演示思考與訓(xùn)練1.簡述曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。2.對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)滑塊的移動(dòng)距離與曲柄長度有何關(guān)系？3.偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)應(yīng)滿足什么條件？4.內(nèi)燃機(jī)中曲柄滑塊機(jī)構(gòu)主動(dòng)件是哪一個(gè)？壓力機(jī)中主動(dòng)件是哪一個(gè)？5.定塊機(jī)構(gòu)是如何演變而來的？6.舉例說明搖塊機(jī)構(gòu)工作過程。7.分析轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)過程。8.舉例說明擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)過程。9.刨床滑枕移動(dòng)距離與曲柄長度間的關(guān)系。第一章平機(jī)連桿機(jī)構(gòu)第四節(jié)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)基本特性【學(xué)習(xí)目標(biāo)】認(rèn)識(shí)急回運(yùn)動(dòng)特性，了解其參數(shù)及應(yīng)用。2.理解壓力角定義。3.了解“死點(diǎn)”的產(chǎn)生及克服方法。一、急回特性曲柄搖桿機(jī)構(gòu)急回特性

生產(chǎn)設(shè)備都是在慢速運(yùn)動(dòng)的行程中工作（稱為

工作行程），在快速運(yùn)動(dòng)的行程中返回（稱為

空回行程）。

機(jī)構(gòu)的這種工作特性稱為急回特性，機(jī)構(gòu)的急回特性用行程速比系數(shù)K表示，即

機(jī)構(gòu)有無急回特性，取決于行程速比系數(shù)K。K﹥1，機(jī)構(gòu)具有急回特性，且K值愈大，急回特性愈顯著，也就是從動(dòng)件空回行程愈快；K=1時(shí)，機(jī)構(gòu)無急回特性。行程速比系數(shù)K與極位夾角θ有關(guān)：θ=0°，K=1，機(jī)構(gòu)無急回特性；θ＞0°，機(jī)構(gòu)有急回特性，且θ愈大，急回特性愈顯著。常用機(jī)構(gòu)的急回方向分析：偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)動(dòng)畫演示擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)二、壓力角從動(dòng)件上C點(diǎn)所受力的方向（沿連桿BC）與C點(diǎn)速度vc方向（與CD垂直）間所夾的銳角α，稱為壓力角。

壓力角的余角γ稱為傳動(dòng)角，即γ=90°-α。很明顯，機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)角越大，傳力性能越好，反之機(jī)構(gòu)的傳力性能就差，當(dāng)傳動(dòng)角過小時(shí)，機(jī)構(gòu)將發(fā)生自鎖現(xiàn)象三、死點(diǎn)位置連桿BC作用于從動(dòng)件曲柄AB上的力F通過其轉(zhuǎn)動(dòng)中心A,轉(zhuǎn)動(dòng)力矩為零，從動(dòng)件不轉(zhuǎn)，機(jī)構(gòu)停頓。機(jī)構(gòu)的這種位置，稱為死點(diǎn)位置

雙搖桿死點(diǎn)位置克服死點(diǎn)位置的方法：1.是利用從動(dòng)件本身的質(zhì)量或附加一轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大的飛輪，依靠其慣性來通過死點(diǎn)位置。2.是增設(shè)輔助構(gòu)件。3.是采取多組機(jī)構(gòu)錯(cuò)列。機(jī)車車輪多組錯(cuò)列利用死點(diǎn)位置的快速夾具動(dòng)畫演示思考與訓(xùn)練1.什么是機(jī)構(gòu)的急回特性？機(jī)構(gòu)具有急回特性有何作用？2.什么是行程速比系數(shù)？什么是機(jī)構(gòu)的極位夾角？兩者有何關(guān)系？3.什么是壓力角？壓力角的大小對(duì)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)有何影響？4.如圖所示，桿2為主動(dòng)件，并做等速轉(zhuǎn)動(dòng)，已知桿2的長度為40mm，機(jī)架1的長度為80mm，求該機(jī)構(gòu)的急回特性系數(shù)K和極位夾角θ。若曲柄轉(zhuǎn)速為60r/min，則空回時(shí)間為多少？第二章凸輪機(jī)構(gòu)第一節(jié)凸輪機(jī)構(gòu)概述【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．了解凸輪機(jī)構(gòu)的組成、應(yīng)用及特點(diǎn)。2．了解凸輪機(jī)構(gòu)的類型，熟悉不同類型從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)。一、凸輪機(jī)構(gòu)的組成

凸輪機(jī)構(gòu)演示凸輪機(jī)構(gòu)應(yīng)用實(shí)例內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)自動(dòng)車床刀架進(jìn)給機(jī)構(gòu)自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)自動(dòng)車床靠模機(jī)構(gòu)二、凸輪機(jī)構(gòu)的類型1.按凸輪的形狀分類（1）盤形凸輪（2）移動(dòng)凸輪（3）柱體凸輪盤形凸輪柱體凸輪2.按從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)形式分類

3.按未端件結(jié)構(gòu)形式分類從動(dòng)件末端結(jié)構(gòu)形式運(yùn)動(dòng)形式主要特點(diǎn)移動(dòng)擺動(dòng)尖頂

尖頂與凸輪是點(diǎn)接觸，結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，可準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)任意運(yùn)動(dòng)規(guī)律，易磨損，承載能力小，多用于傳力小、速度低、傳動(dòng)靈敏的場(chǎng)合滾子

滾子接觸為線接觸，又是滾動(dòng)摩擦，所以摩擦、磨損較小，承載能力較大，但運(yùn)動(dòng)規(guī)律有局限性，滾子軸處有間隙，不宜高速平底

平底與凸輪接觸處易于形成油膜，可減少摩擦，降低磨損，適用于高速，但凸輪輪廓不允許呈凹形，因此運(yùn)動(dòng)規(guī)律受到一定限制曲面（含球面）

介于滾子形式與平底形式之間三、凸輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)1．凸輪機(jī)構(gòu)可以用在對(duì)從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律要求嚴(yán)格的場(chǎng)合，也可以根據(jù)實(shí)際需要任意擬定從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。2．凸輪機(jī)構(gòu)可以高速啟動(dòng)，動(dòng)作準(zhǔn)確可靠。3．凸輪機(jī)構(gòu)是高副機(jī)構(gòu)，兩構(gòu)件接觸處為點(diǎn)接觸或線接觸，單位面積上承載壓力較高，難以保持良好的潤滑，故容易磨損，壽命低。4．凸輪機(jī)構(gòu)能傳遞較復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)，思考與訓(xùn)練1.凸輪機(jī)構(gòu)有幾個(gè)構(gòu)件？2.按凸輪形狀分有哪幾種凸輪？3.盤形凸輪有哪幾種？4.簡述尖頂從動(dòng)件與滾子從動(dòng)件凸輪的特點(diǎn)5.車床上自動(dòng)進(jìn)刀凸輪機(jī)構(gòu)屬于哪一種類形的凸輪？第二章凸輪機(jī)構(gòu)第二節(jié)凸輪機(jī)構(gòu)的工作原理【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．了解凸輪機(jī)構(gòu)的工作過程。2．了解凸輪機(jī)構(gòu)主要參數(shù)及其對(duì)凸輪機(jī)構(gòu)工作的影響。3．熟悉從動(dòng)件具有等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律、等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律的凸輪機(jī)構(gòu)工作特點(diǎn)。一、凸輪機(jī)構(gòu)的工作過程1.推程（升程）對(duì)應(yīng)凸輪轉(zhuǎn)過的角為推程運(yùn)動(dòng)角2.遠(yuǎn)休止角3.回程對(duì)應(yīng)凸輪轉(zhuǎn)過的角為回程運(yùn)動(dòng)角4.近休止角尖頂對(duì)心凸輪機(jī)構(gòu)二、凸輪機(jī)構(gòu)的主要參數(shù)1.壓力角凸輪理論輪廓線上某點(diǎn)從動(dòng)件受力方向F和從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)方向v之間所夾的銳角，稱為凸輪機(jī)構(gòu)在該位置的壓力角，用α表示。

凸輪理論輪廓與實(shí)際輪廓壓力角2.基圓及基圓半徑以凸輪輪廓上最小向徑OA為半徑作的圓，稱為基圓，該最小向徑稱為基圓半徑ro

3.滾子半徑凸輪的實(shí)際輪廓不能完全實(shí)現(xiàn)原設(shè)計(jì)時(shí)所預(yù)期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，這種現(xiàn)象稱為運(yùn)動(dòng)“失真”。當(dāng)凸輪最小曲率半徑小于等于滾子半徑會(huì)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)“失真”三、從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律1.從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)線圖位移線圖、速度線圖、加速度線圖從動(dòng)件位移線圖2.從動(dòng)件常見運(yùn)動(dòng)規(guī)律（1）等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律從動(dòng)件推程（或回程）的速度為一常數(shù)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律稱為等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律

位移曲線為一斜直線速度曲線為水平線起點(diǎn)終點(diǎn)加速度趨于無窮大（2）等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律從動(dòng)件在行程中先作等加速運(yùn)動(dòng)，后作等減速運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律稱為等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律。通常，加速段和減速段的時(shí)間相等、位移相等(h/2)，加速度的絕對(duì)值也相位移曲線為兩段拋物線速度曲線為兩段斜直線加速度曲線為兩段水平線位移曲線速度曲線加速度曲線凸輪反轉(zhuǎn)法原理給整個(gè)凸輪機(jī)構(gòu)加上一個(gè)公共角速度-ω，此時(shí)凸輪將不動(dòng)。根據(jù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)原理，凸輪和從動(dòng)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)并未改變。這樣從動(dòng)件一方面以角速度-ω繞軸O轉(zhuǎn)動(dòng)，另一方面又在導(dǎo)路中按預(yù)定的規(guī)律作往復(fù)移動(dòng)思考與訓(xùn)練1.凸輪工作過程分哪幾個(gè)過程？2.什么是凸輪的基圓？3.什么是推程，推程運(yùn)動(dòng)角用什么符號(hào)表示？4.常見推程階段從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律有哪幾種？5.從動(dòng)件作等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，其位移曲線、速度曲線、加速度曲線分別是什么線？6.簡述從動(dòng)件作等運(yùn)動(dòng)及等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)的特點(diǎn)。第三章間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)第一節(jié)棘輪機(jī)構(gòu)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．掌握棘輪機(jī)構(gòu)的組成及工作原理。2．了解棘輪機(jī)構(gòu)的種類。3．了解棘輪轉(zhuǎn)角的調(diào)節(jié)方法。4．熟悉棘輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及應(yīng)用。一、棘輪機(jī)構(gòu)的組成及工作原理棘輪、棘爪、機(jī)架、止回棘爪1—棘輪2—棘爪3—搖桿4—曲柄5—止回棘爪動(dòng)畫演示二、棘輪機(jī)構(gòu)的種類1.按結(jié)構(gòu)分類（1）齒式棘輪機(jī)構(gòu)內(nèi)嚙合棘輪機(jī)構(gòu)防逆轉(zhuǎn)棘輪機(jī)構(gòu)超越棘輪機(jī)構(gòu)2.摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)特點(diǎn)：1）齒式棘輪機(jī)構(gòu)的棘輪轉(zhuǎn)角變化是以棘輪的輪齒為單位的(即有級(jí)變化)，摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)棘輪轉(zhuǎn)角大小的變化不受輪齒的限制，屬于無級(jí)變化。2）摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)不能承受較大的載荷。一方面可起到過載保護(hù)，另一方面?zhèn)鲃?dòng)精度降低。適用于低速輕載的場(chǎng)合3）傳動(dòng)噪聲小。

摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)2.按運(yùn)動(dòng)形式分類（1）單向式雙向式棘輪機(jī)構(gòu)（3）雙動(dòng)式雙動(dòng)式棘輪機(jī)構(gòu)三、棘輪轉(zhuǎn)角的調(diào)節(jié)1.改變搖桿擺角大小2.改變遮板位置改變搖桿擺角大小改變遮板位置四、棘輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及應(yīng)用1.棘輪機(jī)構(gòu)特點(diǎn)齒式棘輪機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、運(yùn)動(dòng)可靠和棘輪轉(zhuǎn)角調(diào)節(jié)方便等優(yōu)點(diǎn)，棘爪與棘輪接觸和分離的瞬間存在剛性沖擊，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性差。此外，會(huì)產(chǎn)生噪聲并使齒尖磨損。用于主動(dòng)件速度不大、從動(dòng)件行程需要改變的場(chǎng)合。需無級(jí)調(diào)節(jié)棘輪的轉(zhuǎn)角時(shí)，采用摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)，摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)傳遞運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、無噪聲，常用作超越離合器。

2.棘輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用實(shí)例（1）牛頭刨床橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)由齒輪機(jī)構(gòu)、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、棘輪機(jī)構(gòu)、螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成（2）壓力機(jī)自動(dòng)轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)（3）用于制動(dòng)的防逆轉(zhuǎn)棘輪機(jī)構(gòu)思考與訓(xùn)練1.什么是間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)？2.簡述防逆轉(zhuǎn)式棘輪機(jī)構(gòu)的工作過程。3.摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)有何特點(diǎn)？4.如何調(diào)節(jié)棘輪的轉(zhuǎn)角？5.簡述牛頭刨床滑枕運(yùn)動(dòng)過程。第三章間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)第二節(jié)槽輪機(jī)構(gòu)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．掌握槽輪機(jī)構(gòu)的工作原理與基本類型。2．掌握槽輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)與應(yīng)用。3．了解槽輪機(jī)構(gòu)的主要參數(shù)和運(yùn)動(dòng)系數(shù)。一、槽輪機(jī)構(gòu)的工作原理和類型1.工作原理帶徑向槽的槽輪、帶圓銷的曲柄、機(jī)架組成帶圓銷的曲柄進(jìn)入、進(jìn)出徑向槽時(shí)應(yīng)沿槽法線方向用離開徑向槽時(shí)有鎖止弧對(duì)槽輪鎖住不動(dòng)動(dòng)畫演示2.基本類型外嚙合：槽輪與主動(dòng)撥盤轉(zhuǎn)向相反，曲柄轉(zhuǎn)一圈，槽輪轉(zhuǎn)一次雙圓外嚙合：槽輪與主動(dòng)撥盤轉(zhuǎn)向相反，曲柄轉(zhuǎn)一圈，槽輪轉(zhuǎn)二次動(dòng)畫演示內(nèi)嚙合：槽輪與主動(dòng)撥盤轉(zhuǎn)向相同，只能單圓銷動(dòng)畫演示二、槽輪機(jī)構(gòu)的主要參數(shù)和運(yùn)動(dòng)系數(shù)1．槽數(shù)z和槽輪的轉(zhuǎn)角φ22．圓銷數(shù)K圓銷數(shù)越多，槽輪運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長3．運(yùn)動(dòng)系數(shù)及槽輪運(yùn)動(dòng)時(shí)間t動(dòng)三、槽輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及應(yīng)用1．槽輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及應(yīng)用（1）槽輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，轉(zhuǎn)位方便。（2）轉(zhuǎn)角大，轉(zhuǎn)位角度受槽數(shù)z的限制，不能調(diào)節(jié)。（3）圓銷進(jìn)入和退出嚙合時(shí)，角速度變化大，慣性力也較大。2.槽輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用實(shí)例（1）電影放映機(jī)的卷片機(jī)構(gòu)（2）刀架轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)其他間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)不完全齒輪機(jī)構(gòu)動(dòng)畫演示蝸桿凸輪間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)思考與訓(xùn)練1.單圓銷外槽輪機(jī)構(gòu)，若槽輪有4個(gè)徑向槽，則主動(dòng)撥盤轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，槽輪轉(zhuǎn)過多少度？2.單圓銷外槽輪機(jī)構(gòu)，主動(dòng)撥盤轉(zhuǎn)速為12r/min，若槽數(shù)為4，問槽輪靜止時(shí)間為多少秒？運(yùn)動(dòng)時(shí)間為多少秒？若主動(dòng)撥盤為雙圓銷，則槽輪靜止時(shí)間和運(yùn)動(dòng)時(shí)間各為多少秒？3.內(nèi)嚙合槽輪機(jī)構(gòu)，圓銷數(shù)為多少？為什么？第四章金屬材料及其熱處理第一節(jié)金屬材料的力學(xué)性能【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．了解金屬材料力學(xué)性能的主要指標(biāo)和符號(hào)。2．了解屈服點(diǎn)（屈服強(qiáng)度）、抗拉強(qiáng)度、斷后伸長率、斷面收縮率的計(jì)算方法。3．了解布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度試驗(yàn)的應(yīng)用。一、力學(xué)性能的有關(guān)概念1.載荷金屬材料在加工和使用過程中所受的作用力稱為載荷（或稱負(fù)載、負(fù)荷）。靜載荷、沖擊載荷和交變載荷2．內(nèi)力、應(yīng)力材料內(nèi)部的一部分對(duì)另一部分的作用力稱為內(nèi)力單位面積上的內(nèi)力稱為應(yīng)力σ（N/mm2或MPa）3.桿件的基本變形拉伸與壓縮剪切扭轉(zhuǎn)彎曲二、力學(xué)性能指標(biāo)拉伸試驗(yàn):長試樣:L0=10d0

短試樣:L0=5d0；L0—試樣長度，d0—試樣直徑拉伸曲線(力—伸長曲線)彈性變形階段;屈服階段;強(qiáng)化階段縮頸階段視頻力—伸長曲線1.強(qiáng)度強(qiáng)度是指金屬材料在靜載荷作用下抵抗變形或破壞的能力（１）屈服強(qiáng)度屈服強(qiáng)度是指在拉伸試驗(yàn)過程中載荷不增加（保持恒定）的情況下，拉伸試樣仍然能繼續(xù)伸長（變形）時(shí)的應(yīng)力

（2）抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度又稱抗拉極限、斷裂極限，指材料斷裂前所能承受的最大抵抗應(yīng)力,用符號(hào)Rm表示

2．塑性塑性是金屬材料在斷裂前發(fā)生不可逆永久變形的能力（1）斷后伸長率拉伸試樣拉斷后的標(biāo)距伸長量與原始標(biāo)距的百分比稱為斷后伸長率，用符號(hào)A或A11.3表示

（2）斷面收縮率斷面收縮率是指拉伸試樣拉斷后頸縮處橫截面積的最大縮減量與原始橫截面積的百分比，用Z表示3．硬度硬度是指金屬材料抵抗局部變形，特別是塑性變形、壓痕或劃痕的能力。它是衡量金屬材料軟硬程度的一種性能指標(biāo)（1）布氏硬度原理是用一定直徑的硬質(zhì)合金球，以匹配的試驗(yàn)力壓入試樣表面，保持規(guī)定的時(shí)間后，卸除試驗(yàn)力，測(cè)量試樣表面的壓痕直徑d，然后根據(jù)壓痕直徑計(jì)算其硬度值的方法

布氏硬度符號(hào)HBW例:150HBW10/1000/30

布氏硬度試驗(yàn)情況動(dòng)畫演示（2）洛氏硬度洛氏硬度試驗(yàn)是用錐角為120°的金剛石圓錐體或直徑為1.5875mm的球（鋼球或硬質(zhì)合金球）作為壓頭，加上定載荷（載荷先后兩次施加），使壓頭壓入試樣表面，根據(jù)壓痕深度確定其硬度值A(chǔ)、B、C三種標(biāo)尺

標(biāo)尺壓頭初試驗(yàn)力/N主試驗(yàn)力適用測(cè)試材料有效值HRA120°的金剛石圓錐體98.07kg490.3kg硬質(zhì)合金、表面淬火鋼20～95HRBW直徑為1.5875mm的球98.07kg882.6kg退火鋼、非鐵金屬10～100HRC120°的金剛石圓錐體98.07kg1373kg一般淬火鋼件20～70（3）維氏硬度將相對(duì)面夾角為136°的正四棱錐體金剛石作為壓頭，在規(guī)定的試驗(yàn)力F作用下，壓入試樣表面，保持規(guī)定時(shí)間后，卸除試驗(yàn)力，測(cè)出壓痕的對(duì)角線長度后，查表得出維氏硬度值例:640HV30表示用30kgf試驗(yàn)力，保持10～15s時(shí)測(cè)得的維氏硬度值是640。

加載前

加載

動(dòng)畫演示

卸載4．韌性韌性又稱沖擊韌性，是指材料抵抗沖擊載荷作用而不破壞的的能力，用沖斷試樣所吸收的功來表示k=G(H-h)5．疲勞強(qiáng)度金屬材料在無限多次交變載荷作用下而不破壞的最大應(yīng)力稱為疲勞強(qiáng)度或疲勞極限

一般試驗(yàn)時(shí)規(guī)定，鋼在經(jīng)受107次、有色金屬經(jīng)受108次交變載荷作用時(shí)不產(chǎn)生斷裂的最大應(yīng)力稱為疲勞強(qiáng)度。當(dāng)施加的交變應(yīng)力是對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力，所得的疲勞強(qiáng)度用R-1表示。疲勞斷裂與靜載荷斷裂不同，不論是塑性材料還是脆性材料，疲勞斷裂都是突然發(fā)生的，會(huì)造成很嚴(yán)重事故美西南航空

客機(jī)引擎

事故原因思考與練習(xí)1.什么是金屬材料的力學(xué)性能？它包括哪些性能指標(biāo)？2.簡述低碳鋼的拉伸試驗(yàn)，繪制其力－伸長曲線，說明其各階段。3.有一直徑為10mm的低碳鋼短試樣，做拉伸試驗(yàn)，當(dāng)載荷增加到21980KN時(shí)產(chǎn)生塑性變形，當(dāng)載荷增加到3200KN時(shí)產(chǎn)生縮頸，隨后試樣被拉斷。其斷后標(biāo)距是6.15mm，直徑為3mm。求此鋼的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、斷后伸長率及斷面收縮率。5．硬度分哪幾種？分別應(yīng)用在什么場(chǎng)合？第四章金屬材料及其熱處理第二節(jié)非合金鋼（碳素鋼）【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．了解非合金鋼的分類。2．掌握非合金鋼牌號(hào)的含義及應(yīng)用。一、非合金鋼的分類1．按碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分（1）低碳鋼指碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)wc＜0.25%的鐵碳合金。（2）中碳鋼指碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)wc=0.25%～0.6%的鐵碳合金。（3）高碳鋼指碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)wc＞0.6%的鐵碳合金。2．按主要質(zhì)量等級(jí)分根據(jù)鋼中的硫、磷含量來劃分。（1）普通質(zhì)量非合金鋼。（2）優(yōu)質(zhì)非合金鋼（3）特殊質(zhì)量非合金鋼3．按用途分（1）碳素結(jié)構(gòu)鋼用于制造各種機(jī)械零件和工程結(jié)構(gòu)件，其碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般小于0.7%。（2）碳素工具鋼用于制造各類工具，如刃具、模具、量具等，其碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般大于0.7%。二、非合金鋼的牌號(hào)及用途1．碳素結(jié)構(gòu)鋼碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)由代表屈服強(qiáng)度字母Q、屈服強(qiáng)度數(shù)值、質(zhì)量等級(jí)符號(hào)、脫氧方法符號(hào)四部分組成。質(zhì)量等級(jí)分A、B、C、D四級(jí)，質(zhì)量依次提高；脫氧方法用F、b、Z、TZ分別表示沸騰鋼、半鎮(zhèn)靜鋼、鎮(zhèn)靜鋼、特殊鎮(zhèn)靜鋼，鎮(zhèn)靜鋼和特殊鎮(zhèn)靜鋼符號(hào)通?？梢允÷?。例如，Q235—A·F表示屈服強(qiáng)度≥235MPa，質(zhì)量等級(jí)為A級(jí)，脫氧方法為沸騰鋼的碳素結(jié)構(gòu)鋼。主要用于制造螺栓、螺母、拉桿、銷等零件。2．優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)用兩位阿拉伯?dāng)?shù)字表示，數(shù)字表示平均碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的萬分?jǐn)?shù)。如40鋼，表示平均wc=0.4%的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼3．碳素工具鋼碳素工具鋼的牌號(hào)以“T”

（“碳”字漢語拼音字首）加數(shù)字組成，數(shù)字表示平均碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的千分?jǐn)?shù)。如T8表示平均wc=0.8%的碳素工具鋼,若為高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼，則在牌號(hào)后加字母“A”，如T10A思考與練習(xí)1．什么是鋼？按化學(xué)成分分，鋼分為哪幾類？2．磷、硫?qū)μ间摰男阅苡惺裁从绊懀?．非合金鋼常用分類方法有哪幾種？4．說明下列牌號(hào)的含義，并舉例說明其主要用途。Q195，Q235-A.F，20,45,T10，T12A第四章金屬材料及其熱處理第三節(jié)鋼的熱處理【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．掌握非合金鋼常用熱處理的工藝方法。2．掌握非合金鋼常用熱處理的目的。鋼的熱處理是采用適當(dāng)?shù)姆绞綄?duì)金屬材料或工件（以下簡稱工件）進(jìn)行加熱、保溫和冷卻以獲得預(yù)期的組織結(jié)構(gòu)與性能的工藝。根據(jù)GB/T12603-2005，鋼的熱處理可分為整體熱處理、表面熱處理和化學(xué)熱處理三種。整體熱處理包括退火、正火、淬火、回火等一、鋼的退火和正火1．退火退火是將鋼加熱到適當(dāng)溫度，保持一定時(shí)間，然后緩慢冷卻（爐冷）的熱處理工藝。退火的目的有：（1）降低硬度，以利于切削加工。（2）提高塑性和韌性，以利于冷變形加工。（3）消除組織缺陷,（4）消除鋼中的殘余內(nèi)應(yīng)力，防止變形與開裂2．正火正火是工件加熱奧氏體化后在空氣中或其他介質(zhì)中冷卻，獲得以珠光體組織為主的熱處理工藝。正火的目的:細(xì)化晶粒，均勻組織，提高機(jī)械性能。對(duì)于中、低碳鋼，可提高硬度，改善切削加工性；對(duì)于高碳鋼，過高的硬度不利于切削加工，可消除鋼中網(wǎng)狀滲碳體，為球化退火作準(zhǔn)備；對(duì)于性能要求不高的零件，可代替調(diào)質(zhì)處理作為最終熱處理。正火與退火相比：正火冷卻速度快。正火后的強(qiáng)度、硬度高于退火，操作簡便，生產(chǎn)周期短，成本低，在可能的條件下宜用正火代替退火。但正火只適用于碳素鋼及合金元素含量不高的合金鋼。二、鋼的淬火淬火是工件加熱奧氏體化后，以適當(dāng)方式冷卻以獲得馬氏體或（和）貝氏體組織的熱處理工藝。常見的淬火介質(zhì)有水（鹽水）、油等。淬火的目的:提高鋼的硬度、強(qiáng)度和耐磨性，是強(qiáng)化鋼材的重要熱處理工藝。（1）淬硬性。淬硬性是指鋼在理想條件下淬火所能達(dá)到的最高硬度來表征的材料特性，主要取決于鋼中的含碳量。（2）淬透性。淬透性是指在規(guī)定條件下，鋼試樣淬硬深度和硬度分布表征的材料特性淬透性愈好，淬硬層愈厚。淬透性主要取決于鋼的化學(xué)成分和淬火冷卻方式三、鋼的回火1．低溫回火（150℃～250℃）低溫回火的目的是降低淬火鋼內(nèi)應(yīng)力，提高韌性，并保持高的硬度和耐磨性。主要用于高碳工具鋼和合金刃具鋼、量具、滾動(dòng)軸承、冷作模具和要求硬而耐磨的零件。2．中溫回火（250℃～500℃）中溫回火的目的是使淬火鋼件具有高的彈性極限、屈服強(qiáng)度和適當(dāng)?shù)捻g性。主要用于制造彈性零件（如彈簧、發(fā)條）和熱鍛模具等。3．高溫回火（500℃～650℃）高溫回火的目的是使零件獲得良好綜合力學(xué)性能，即零件不僅具有較高的強(qiáng)度，而且具有較好的塑性和韌性。生產(chǎn)中把淬火和高溫回火相結(jié)合的熱處理工藝稱為調(diào)質(zhì)處理，簡稱為調(diào)質(zhì)。調(diào)質(zhì)處理廣泛用于絲桿、連桿、齒輪、曲軸等重要的受力結(jié)構(gòu)零件。四、鋼的表面熱處理與化學(xué)熱處理1．表面淬火表面淬火是僅對(duì)工件表面層進(jìn)行淬火，而心部仍保持未淬火狀態(tài)。常用表面淬火有火焰表面淬火、感應(yīng)加熱表面淬火?；鹧姹砻娲慊鹗怯靡胰?氧的混合氣體燃燒的火焰，快速加熱，使工件表面層迅速地達(dá)到淬火溫度，而后立即噴水或用乳化液進(jìn)行冷卻的一種方法，感應(yīng)加熱表面淬火是把工件放在感應(yīng)器（變磁場(chǎng)）中，依靠工件表面產(chǎn)生感應(yīng)電流，使工件表面瞬時(shí)升到淬火溫度，立即噴水冷卻，使之獲得淬硬表層的熱處理工藝

2．化學(xué)熱處理（1）滲碳滲碳是把低碳鋼工件放在活性碳介質(zhì)中，加熱到一定溫度（一般為930℃左右），保溫足夠長的時(shí)間，使表面層的碳濃度升高的熱處理工藝

滲碳后淬火（2）氮化氮化是向鋼的表面滲入氮原子以提高表面層氮濃度的熱處理工藝氮化以后不需淬火即可獲得很高的硬度（可達(dá)1000～1200HV），且耐磨性高思考與練習(xí)1．什么是熱處理？它在實(shí)際應(yīng)用中有什么意義？2．常用的熱處理工藝有哪些？3．什么是退火？什么是正火？說明它們的主要目的和應(yīng)用范圍。4．什么是淬火？什么是回火？說明它們的主要目的和應(yīng)用范圍。5．表面熱處理的目的是什么？分哪幾種？6．淬透性與淬硬性有什么區(qū)別？其影響因素有哪些？7.什么是化學(xué)熱處理？化學(xué)熱處理分哪幾種？第四章金屬材料及其熱處理第四節(jié)低合金鋼和合金鋼【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．了解低合金鋼牌號(hào)的含義及應(yīng)用。2．了解合金鋼牌號(hào)的含義及應(yīng)用。一、低合金鋼低合金鋼是合金含量在5%以下的鋼。具有較高的屈服強(qiáng)度、良好的塑性和韌性及良好的焊接性能。低合金鋼大多數(shù)在熱軋或正火狀態(tài)下使用。1．低合金鋼的分類（1）按主要質(zhì)量等級(jí)分類低合金鋼按主要質(zhì)量等級(jí)可分為普通質(zhì)量低合金鋼、優(yōu)質(zhì)低合金鋼和特殊質(zhì)量低合金鋼。（2）按主要性能及使用特性分類低合金鋼按主要性能及使用特性分類，可分為可焊接的低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼、低合金耐熱鋼、低合金專業(yè)用鋼

2．低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)及用途低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)由代表屈服強(qiáng)度的漢語拼音首位字母、屈服強(qiáng)度數(shù)值、質(zhì)量等級(jí)符號(hào)和交貨狀態(tài)符號(hào)四部分組成。質(zhì)量等級(jí)有B、C、D、E、F五級(jí)，交貨狀態(tài)為熱軋時(shí)代號(hào)為AR或WAR（可省略），交貨狀態(tài)為正火或正火軋制，代號(hào)為N。例如，Q390B表示屈服強(qiáng)度≥390MPa，質(zhì)量為B級(jí)的低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼。常用牌號(hào)有：Q355、Q390、Q460、Q420、Q500、Q550、Q620、Q690八種。二、合金鋼1．合金鋼的分類（1）按其主要質(zhì)量等級(jí)分合金鋼按主要質(zhì)量等級(jí)可分為優(yōu)質(zhì)合金鋼和特殊質(zhì)量合金鋼。（2）按主要性能及使用特性分合金鋼按主要性能及使用特性可分為：合金結(jié)構(gòu)鋼用于制造重要機(jī)械零件和工程結(jié)構(gòu)；合金工具鋼用于制造重要的刃具、量具和模具；特殊性能鋼具有特殊的物理、化學(xué)性能的鋼。2．合金鋼的牌號(hào)及用途合金結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)采用“二位數(shù)字加元素符號(hào)加數(shù)字”表示。前面的二位數(shù)字表示鋼的平均碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)的萬分?jǐn)?shù)，元素符號(hào)表示鋼中所含的合金元素，而元素符號(hào)后面數(shù)字表示該元素平均含量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)例如60Si2Mn，表示平均含碳量為0.6%；含硅量約為2%，含錳量小于1.5%（1）機(jī)械制造用鋼1）合金滲碳鋼用于制造滲碳零件的合金鋼

2）合金調(diào)質(zhì)鋼指經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理（淬火+高溫回火）后使用的合金結(jié)構(gòu)鋼

3）合金彈簧鋼用于制造各種彈簧的專用結(jié)構(gòu)鋼

（2）滾動(dòng)軸承鋼滾動(dòng)軸承鋼是制造各種滾動(dòng)軸承的滾動(dòng)體和內(nèi)外套圈的專用鋼（3）合金工具鋼1）合金刃具鋼合金刃具鋼分為低合金刃具鋼和高速鋼。低合金刃具鋼是在碳素工具鋼的基礎(chǔ)上加入少量合金元素形成的一類鋼，牌號(hào)：9SiCr，主要用于制造形狀復(fù)雜的低速工具（絲錐、板牙、鉸刀等）高速鋼是一種含鎢、鉻、釩等多種元素的高合金刃具鋼。經(jīng)過適當(dāng)熱處理后，具有高的硬度、紅硬性和耐磨性牌號(hào)：W18Cr4V及W6Mo5Cr4V22）合金模具鋼3）合金量具鋼（4）特殊性能鋼1）不銹鋼不銹鋼是指在腐蝕介質(zhì)中具有高的抗腐蝕能力的鋼。鉻不銹鋼常用的不銹鋼牌號(hào)有1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13，鋼中的鉻含量約為13%，碳含量為0.1%～0.4%。鉻鎳不銹鋼主要用于制造在強(qiáng)腐蝕介質(zhì)中工作的設(shè)備，常用牌號(hào)有0Cr18Ni9、00Cr18Ni9。2）耐熱鋼耐熱鋼是指在高溫下不發(fā)生氧化并具有較高強(qiáng)度的鋼。常用牌號(hào)有15CrMo、4Cr9Si2、1Cr13SiAl等。3）耐磨鋼是指在強(qiáng)烈沖擊載荷下發(fā)生沖擊硬化，從而獲得高的耐磨性的高錳鋼。常用的牌號(hào)為Mn13。鑄造高錳鋼：ZGMn13思考與練習(xí)1．說明下列鋼牌號(hào)的具體含義，并舉例說明其主要用途：Q390，20CrMnTi，40Cr，60Si2Mn，GCr15，9SiCr，W18Cr4V，CrWMn，Cr12，5CrMnMo，3Cr2W8，1Cr18Ni9Ti，ZGMn132．試比較合金結(jié)構(gòu)鋼與碳素結(jié)構(gòu)鋼的異同。3．試比較碳素工具鋼與合金工具鋼的異同。4．機(jī)械制造用鋼有哪些？各舉一例，并說明其最終熱處理。5．滾動(dòng)軸承鋼有哪些性能要求？其熱處理要求如何？第四章金屬材料及其熱處理第五節(jié)鑄鐵和鑄鋼【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．了解灰鑄鐵、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵的牌號(hào)含義及應(yīng)用。2．了解鑄鋼的牌號(hào)含義及應(yīng)用。一、鑄鐵鑄鐵是碳含量大于2.11%的鐵碳合金鑄鐵具有良好的鑄造性、耐磨性、減振性和切削加工性及一定的力學(xué)性能種類有：白口鑄鐵、灰口鑄鐵和麻口鑄鐵三種1．白口鑄鐵白口鑄鐵中的碳以滲碳體形式（Fe3C）存在，斷口呈亮白色，白口鑄鐵硬而脆，切削加工困難，很少具有實(shí)用價(jià)值，常作為煉鋼用原料等。2．灰口鑄鐵灰口鑄鐵中的碳全部以游離態(tài)石墨存在（1）灰鑄鐵灰鑄鐵中的碳主要以片狀石墨的形態(tài)存在，斷口呈暗灰色，具有良好的鑄造性、減振性、耐磨性及切削加工性，是目前生產(chǎn)中應(yīng)用最多的一種鑄鐵，廣泛用于制造各種機(jī)架、底座、箱體、缸套等?；诣T鐵的牌號(hào)以“HT”

（“灰鐵”的漢語拼音字首）加數(shù)字表示，數(shù)字表示其最低抗拉強(qiáng)度。

常用的灰鑄鐵牌號(hào)有：HT100、HT150、HT200、HT250、HT300、HT350六個(gè)牌號(hào)為提高灰鑄鐵的力學(xué)性能，在澆注前向鐵水中加入少量的孕育劑（常用硅鐵和硅鈣合金），使石墨片和基體組織細(xì)化，這樣的處理稱為孕育處理（2）可鍛鑄鐵可鍛鑄鐵中的碳是以團(tuán)絮狀石墨形式存在可鍛鑄鐵牌號(hào)由“KT”（“可鐵”兩字漢語拼音字首）和代表類別的字母（H、B、Z）及后面兩組數(shù)字組成。其中，“H”代表黑心，“B”代表“白心”，“Z”代表珠光體基體；兩組數(shù)字分別代表最低抗拉強(qiáng)度和最低伸長率。如KTH330-08。低壓閥門建筑扣件（3）球墨鑄鐵球墨鑄鐵是指石墨以球狀形式存在的鑄鐵球墨鑄鐵的牌號(hào)由“QT”

（“球鐵”兩字漢語拼音字首）及兩組數(shù)字組成。兩組數(shù)字分別表示最低抗拉強(qiáng)度和最低伸長率。如QT400-15。

（4）蠕墨鑄鐵蠕墨鑄鐵是指石墨以蠕蟲狀形式存在的鑄鐵，性能介于球墨鑄鐵與火鑄鐵之間，二、鑄鋼1．碳素鑄鋼碳素鑄鋼又叫鑄造碳鋼，簡稱鑄鋼鑄鋼的牌號(hào)用“ZG”（“鑄鋼”兩字漢語拼音字首）加兩組數(shù)字組成。兩組數(shù)字分別表示屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度的最小值。如ZG200—400表示屈服強(qiáng)度不低于200MPa，抗拉強(qiáng)度不低于400MPa的鑄鋼。2．合金鑄鋼用鑄造方法制成的合金鋼稱為合金鑄鋼

思考與練習(xí)1．什么是鑄鐵？什么是鑄鋼？2．鑄鐵中的碳以哪幾種形態(tài)存在？根據(jù)碳的形態(tài)將鑄鐵分為哪幾種？3．舉例說明灰鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵和鑄鋼的牌號(hào)表示方法。4.試比較可鍛鑄鐵與球墨鑄鐵的異同。第四章金屬材料及其熱處理第六節(jié)有色金屬簡介【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．了解常用有色金屬（銅合金、鋁合金）的牌號(hào)及應(yīng)用。2．了解軸承合金的牌號(hào)及應(yīng)用。一、鋁及鋁合金1．純鋁平均鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不小于99.00%金屬稱為純鋁2．鋁合金在純鋁中加入一種或幾種其它元素（如銅、鎂、硅、錳、鋅等）形成的非鐵金屬稱為鋁合金

（3）鋁合金的分類鋁合金分為變形鋁合金和鑄造鋁合金兩

變形鋁合金:壓力加工成形的鋁合金按用途分有：防銹鋁、硬鋁、超硬鋁、和鍛鋁鑄造鋁合金是指用鑄造成形工藝直接獲得零件的鋁合金，主要有Al-Si系、Al-Cu系、Al-Mg系和Al-Zn系合金等。（4）鋁合金的牌號(hào)和用途1）變形鋁合金的牌號(hào)和用途變形鋁合金牌號(hào)直接引用國際四位數(shù)字體系牌號(hào)或采用四位字符體系牌號(hào)，第一位數(shù)字表示合金系列，第二位字母表示原始合金的改型情況，最后兩位數(shù)字沒有特殊意義。類別舊代號(hào)新牌號(hào)主要特性用途舉例防銹鋁LF25A02熱處理不能強(qiáng)化，強(qiáng)度不高，塑性與耐腐蝕性好，焊接性好油箱，導(dǎo)管，液體容器，防銹蒙皮等LF213A21硬鋁LY122A12可熱處理強(qiáng)化，力學(xué)性能良好，但耐腐蝕性不高中等強(qiáng)度的零件和構(gòu)件，如飛機(jī)零部件及儀表零件等超硬鋁LC47A04可熱處理強(qiáng)化，室溫強(qiáng)度高，塑性較低，耐腐蝕性不高高載荷零件，如飛機(jī)上的大梁，桁條，加強(qiáng)框，起落架等鍛鋁LD52A50高強(qiáng)度鍛鋁，鍛造性能好，耐腐蝕性不高，切削加工性好形狀復(fù)雜和中等強(qiáng)度的鍛件，沖壓件LD72A70耐熱鍛鋁，熱強(qiáng)性較高，耐腐蝕性不高，切削加工性好內(nèi)燃機(jī)活塞，葉輪，在高溫下工作的復(fù)雜鍛件2）鑄造鋁合金的牌號(hào)和用途類別牌號(hào)代號(hào)性能特點(diǎn)用途鋁硅合金ZAlSi12ZL102鑄造性能好，耐磨性好，熱脹系數(shù)小，強(qiáng)度中等形狀復(fù)雜的砂型、金屬型和壓力鑄造零件；要求氣密性的零件ZAlSi7MgZAlSi7Cu4ZL101良好的鑄造性能，力學(xué)性能和耐熱性形狀復(fù)雜的砂型、金屬型和壓力鑄造零件。如飛機(jī)、儀器的零件等鋁銅合金ZAlCu5MnZL201耐熱性好，熱強(qiáng)度高，但鑄造性能和耐腐蝕性較差砂型鑄造在175~300℃以下工作的零件。如缸頭、活塞、支臂等鋁鎂合金ZAlMg10ZL301密度最小，強(qiáng)度最高（355MPa左右）耐腐蝕性能好，良好的綜合力學(xué)性能和可切削性砂型鑄造的在大氣或海水中工作的零件，承受大振動(dòng)載荷、工作溫度低于150℃的零件鋁鋅合金ZAlZn11Si7ZL401鑄造性能好，力學(xué)性能較高，價(jià)格低壓力鑄造的零件，工作溫度不超過200℃，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的汽車、飛機(jī)零件二、銅及銅合金1．純銅（紫銅）牌號(hào)牌號(hào)讀法化學(xué)成分/%用途W(wǎng)CuWBiWpb雜質(zhì)總量T1090T1≥99.950.0010.0030.05導(dǎo)電，導(dǎo)熱，耐腐蝕器具材料，如電線，蒸發(fā)器，雷管，儲(chǔ)藏器等T11050T2≥99.900.00100050.10T11090T3≥99.700.0020.0100.30（1）壓力加工黃銅1）普通黃銅2）特殊黃銅合金類型合金牌號(hào)力學(xué)性能用途舉例Rm/MPaA11.3/%硬度（HBW）鉛黃銅HPb59-1400/65045/1644/80軸，軸套，螺栓，螺釘，螺母，分流器，導(dǎo)電排鋁黃銅HAl77-2400/65055/1260/170耐腐蝕零件硅黃銅HSi80-3300/60058/490/110船舶零件，水管零件（2）壓力加工青銅合金類型合金代號(hào)力學(xué)性能用途舉例Rm/MPaA11.3/%硬度（HBW）錫青銅QSn4-3350/55040/460/160彈簧材料，耐磨零件(如軸承)，抗磁零件鋁青銅QAl9-4550/90040/5110/180船舶及飛機(jī)上的齒輪，軸承，軸套，渦輪，閥座等鈹青銅QBe2500/85040/3（HV）90/250精密彈簧及膜片，鐘表零件（游絲，齒輪等），波紋管，軸承的村套，指南針，彈簧，電接觸器，電焊機(jī)電極，航海羅盤等硅青銅QSi3-1370/70055/380/180彈簧，耐磨零件，齒輪，蝸輪，蝸桿，電話線和長距離輸電線等三、滑動(dòng)軸承合金（巴氏合金）1．滑動(dòng)軸承合金的牌號(hào)滑動(dòng)軸承合金的牌號(hào)用“Z+基體金屬元素符號(hào)+主加元素化學(xué)符號(hào)+數(shù)字+輔加合金元素化學(xué)符號(hào)+數(shù)字”組成，其中“Z”是“鑄”字漢語拼音的字首

2．滑動(dòng)軸承種類常用的軸承合金有錫基、鉛基、鋁基軸承合金。1）錫基滑動(dòng)軸承合金（錫基巴氏合金）常見牌號(hào)：ZSnSb8Cu4、ZSnSb11Cu62）鉛基滑動(dòng)軸承合金（鉛基巴氏合金）常見牌號(hào)：ZPbSb16Sn16Cu2、ZPbSb15Sn103）鋁基滑動(dòng)軸承合金（鋁基巴氏合金）常見牌號(hào)：思考與練習(xí)1．試述工業(yè)純鋁的性能特點(diǎn)，并舉例說明其牌號(hào)與用途。2．硬鋁與鋁硅合金各屬于哪類合金？試舉例說明其牌號(hào)與用途。3．什么是黃銅、青銅？它們分為哪幾類？舉例說明其牌號(hào)與用途。4．軸承合金應(yīng)具備哪些性能？常用的軸承合金有哪些？應(yīng)用于什么場(chǎng)合？第五章摩擦輪傳動(dòng)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．了解摩擦輪傳動(dòng)的原理。2．熟悉摩擦輪傳動(dòng)的類型、結(jié)構(gòu)。3．掌握摩擦輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比計(jì)算。4．了解摩擦輪傳動(dòng)的特點(diǎn)。一、摩擦輪傳動(dòng)的原理摩擦輪傳動(dòng)是利用兩輪直接接觸所產(chǎn)生的摩擦力來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的一種機(jī)械傳動(dòng)

摩擦輪傳動(dòng)原理“打滑”:摩擦力矩小于阻力矩，兩輪面接觸處在傳動(dòng)中會(huì)出現(xiàn)相對(duì)滑移，提高摩擦輪傳動(dòng)功率的方法有:一是增大正壓力,二是增大摩擦因數(shù)。通常主動(dòng)輪的輪面采用軟材料制成，如皮革、橡膠、木材等；從動(dòng)輪使用硬質(zhì)材料制成

提示：打滑時(shí)，主動(dòng)輪繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，不會(huì)產(chǎn)生局部磨損；從動(dòng)輪因負(fù)載過大而靜止不動(dòng)。二、摩擦輪傳動(dòng)的類型1．平行軸摩擦輪傳動(dòng)有內(nèi)接圓柱式摩擦輪傳動(dòng)平行軸摩擦輪傳動(dòng)指兩摩擦輪回轉(zhuǎn)軸線平行，有外接圓柱式和內(nèi)接圓柱式兩種2．相交軸摩擦輪傳動(dòng)內(nèi)接圓柱式外接圓錐式內(nèi)接圓錐式圓柱滾子平盤式三、摩擦輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比

圓柱平盤式摩擦輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比為兩輪接觸半徑的反比四、摩擦輪傳動(dòng)的特點(diǎn)及應(yīng)用1．結(jié)構(gòu)簡單，使用維修方便，適用于近距離傳動(dòng)2．傳動(dòng)時(shí)噪聲小，可在運(yùn)轉(zhuǎn)中變速、變向。3．過載時(shí)，兩輪接觸處會(huì)打滑，因而可防止薄弱零件的損壞，起安全保護(hù)作用。4．在兩輪接觸處有打滑現(xiàn)象，所以不能保持準(zhǔn)確的傳動(dòng)比。5．傳動(dòng)效率低，不宜傳遞較大的轉(zhuǎn)矩，適用于高速、小功率傳動(dòng)。思考與練習(xí)1.摩擦輪傳動(dòng)有哪些類型？2.如何提高摩擦輪轉(zhuǎn)動(dòng)能力？3.摩擦輪傳動(dòng)特點(diǎn)有哪些？4.

圖5-7所示圓柱平盤式摩擦輪傳動(dòng)，已知輪1為主動(dòng)輪，直徑為100mm；輪2為從動(dòng)輪，直徑為400mm，圖示位置r2=100mm，輪1轉(zhuǎn)速為1000r/min，主動(dòng)輪1可作水平方向左右移動(dòng)。（1）求圖示位置時(shí)的傳動(dòng)比；（2）求圖示位置時(shí)輪2轉(zhuǎn)速；（3）當(dāng)主動(dòng)輪移動(dòng)到最右側(cè)時(shí)，輪2轉(zhuǎn)速為多少？

第六章帶傳動(dòng)第一節(jié)帶傳動(dòng)概述【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．了解帶傳動(dòng)的類型。2．理解摩擦型帶傳動(dòng)工作原理。3．掌握傳動(dòng)比及彈性滑動(dòng)概念。4．掌握帶傳動(dòng)的特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合。一、帶傳動(dòng)類型及工作原理1．帶傳動(dòng)的類型2．帶傳動(dòng)的工作原理緊邊:進(jìn)入主動(dòng)輪一邊帶拉力增大到帶被拉緊松邊:繞出主動(dòng)輪一邊的帶拉力下降，帶被放松，有效圓周力:兩邊拉力差F=F1－F2有效圓周力數(shù)值上等于帶與帶輪接觸弧上摩擦力總和，其最大值與初拉力F0、摩擦因數(shù)、帶與帶輪接觸弧長度（包角α）有關(guān)。帶工作時(shí)的拉力帶工作前預(yù)緊力帶工作中拉力變化二、帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比i12等于主、從動(dòng)輪（角速度）轉(zhuǎn)速之比。表達(dá)式為：

式中n1—主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速，r/min；

n2—從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速，r/min。三、打滑與彈性滑動(dòng)1．打滑過載:帶所傳遞的圓周力大于帶傳動(dòng)有效圓周力（即帶與帶輪接觸面的摩擦力總和）。打滑:過載時(shí)，帶沿著輪面產(chǎn)生全面的滑動(dòng)現(xiàn)象打滑將造成帶磨損加劇，從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速急劇降低，帶傳動(dòng)失效，應(yīng)予以避免。另一方面，過載打滑可以防止薄弱零件的損壞，起到過載保護(hù)作用。提示:小帶輪帶與帶輪接觸面小，故帶傳動(dòng)打滑一般出現(xiàn)在小帶輪上2．彈性滑動(dòng)因帶彈性伸長及拉力差引起的相對(duì)滑動(dòng)稱為彈性滑動(dòng)，彈性滑動(dòng)使帶傳動(dòng)比不能保證準(zhǔn)確。帶的彈性滑動(dòng)彈性滑動(dòng)四、帶傳動(dòng)的特點(diǎn)及應(yīng)用1．摩擦類帶傳動(dòng)特點(diǎn)及應(yīng)用1）帶傳動(dòng)能緩沖、吸振，傳動(dòng)平穩(wěn)，無噪聲。2）能傳遞較遠(yuǎn)軸間運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。3）由于帶的彈性滑動(dòng)，傳動(dòng)比不準(zhǔn)確。4）過載會(huì)打滑，能避免傳動(dòng)系統(tǒng)中薄弱零件損壞，起過載保護(hù)作用。5）安裝制造要求低，結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，維護(hù)方便，不需潤滑。6）帶需張緊在帶輪上，作用在軸與軸承上的力較大，傳動(dòng)效率低。摩擦類帶傳動(dòng)主要用于傳動(dòng)平穩(wěn)，傳動(dòng)比不準(zhǔn)確，傳遞功率較小，兩軸距離遠(yuǎn)的高速級(jí)傳動(dòng)。2．嚙合類帶傳動(dòng)特點(diǎn)及應(yīng)用嚙合類帶傳動(dòng)除具有摩擦類帶傳動(dòng)優(yōu)點(diǎn)，還具有傳動(dòng)比準(zhǔn)確，傳遞功率大等優(yōu)點(diǎn)，常用于傳動(dòng)平穩(wěn)、傳動(dòng)精度要求高的場(chǎng)合，如數(shù)控機(jī)床、機(jī)車發(fā)動(dòng)機(jī)等精密機(jī)械中。思考與練習(xí)1．帶傳動(dòng)有哪些類型？2．什么是帶傳動(dòng)的打滑現(xiàn)象？打滑對(duì)帶傳動(dòng)有何影響?3．帶傳動(dòng)原理是什么？如何提高帶傳動(dòng)能力？4．什么是彈性滑動(dòng)？彈性滑動(dòng)對(duì)帶傳動(dòng)有何影響?5．摩擦類帶傳動(dòng)有何特點(diǎn)？常用在什么場(chǎng)合？第六章帶傳動(dòng)第二節(jié)平帶傳動(dòng)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．了解平帶傳動(dòng)的形式。2．掌握平帶傳動(dòng)的主要參數(shù)及選擇。3．了解平帶傳動(dòng)的接頭方式。4．掌握平帶傳動(dòng)的特點(diǎn)及應(yīng)用。一、平帶傳動(dòng)的形式

（1）平行傳動(dòng)。兩軸平行，兩帶輪寬對(duì)稱平面重合，轉(zhuǎn)向相同的帶傳動(dòng)，在平帶傳動(dòng)中應(yīng)用最廣。（2）交叉?zhèn)鲃?dòng)。

兩軸平行，兩帶輪寬對(duì)稱平面重合，轉(zhuǎn)向相反的帶傳動(dòng)，在平帶傳動(dòng)中應(yīng)用較廣。3）半交叉?zhèn)鲃?dòng)。兩帶輪軸線空間交錯(cuò)的帶傳動(dòng)，通常交錯(cuò)角為90°,（4）角度傳動(dòng)。通過導(dǎo)輪實(shí)現(xiàn)兩帶輪軸線相交的帶傳動(dòng)。二、平帶傳動(dòng)的主要參數(shù)（1）包角α

包角是指帶與帶輪接觸弧所對(duì)的圓心角，包角的大小，反映帶與帶輪輪緣表面間接觸弧的長短。包角越小，接觸弧長越短，接觸面間所產(chǎn)生的摩擦力總和越小，傳動(dòng)能力也越小一般平帶傳動(dòng)要求包角α≥150°

α1≈180°－×60°（2）帶長L平帶帶長是指帶的內(nèi)周長度，開口式帶傳動(dòng)帶長可按下列公式計(jì)算L=

（3）傳動(dòng)比平帶傳動(dòng)比等于兩帶輪轉(zhuǎn)速之比，也等于兩帶輪直徑反比

當(dāng)傳動(dòng)比i＜1，n1＜n2，為增速傳動(dòng)，i值越小，機(jī)械傳動(dòng)增大轉(zhuǎn)速的能力越強(qiáng)；傳動(dòng)比i＞1，n1＞n2，為減速轉(zhuǎn)動(dòng)，i值越大，機(jī)械傳動(dòng)降低轉(zhuǎn)速的能力越強(qiáng)，受小帶輪包角的影響及帶傳動(dòng)輪廓尺寸的限制，其傳動(dòng)比i≤5。主動(dòng)輪圓周線速度或帶速:v1三、平帶的類型和接頭方式1．平帶的類型平帶有皮革平帶、普通平帶、編織平帶、片基平帶、輕型平帶、彈性平帶六種，其中以掛膠帆布為抗拉體層的普通平帶應(yīng)用最廣2．平帶的接頭方式平帶的接頭方式有膠合、縫合、鉸鏈帶扣等幾種四、平帶的傳動(dòng)特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合1．結(jié)構(gòu)簡單，傳動(dòng)效率較V帶高。2．傳動(dòng)中心距遠(yuǎn)。3．除可實(shí)現(xiàn)兩平行軸運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳遞，還可實(shí)現(xiàn)交叉軸、交錯(cuò)軸間運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳遞。近年來，平帶傳動(dòng)逐漸被V帶傳動(dòng)所取代，但在遠(yuǎn)距離、高速、多軸傳動(dòng)情況下，依然采用平帶傳動(dòng)。思考與練習(xí)1．平帶傳動(dòng)有哪幾種類型？哪種傳動(dòng)最常用？2．什么是包角？包角對(duì)帶傳動(dòng)有何影響？平帶傳動(dòng)小帶輪包角應(yīng)滿足什么條件？3．平帶傳動(dòng)比有何要求？為什么？4．平帶工作面是指哪個(gè)面？平帶帶長是指什么長度？5．平帶接頭方式有哪幾種？分別應(yīng)用在什么場(chǎng)合？6．平帶傳動(dòng)有何特點(diǎn)？常用在什么場(chǎng)合？7．某電動(dòng)機(jī)使用帶傳動(dòng)，已知電機(jī)功率P電=5kW，主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n1=350r/min，主動(dòng)輪直徑d1=450mm，傳動(dòng)的中心距a=1500mm，從動(dòng)輪直徑d2=650mm，傳動(dòng)效率為η=0.8。試求：帶速、小帶輪包角、帶長及帶傳動(dòng)輸出的功率。第六章帶傳動(dòng)第三節(jié)V帶傳動(dòng)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．了解V帶的結(jié)構(gòu)和類型。2．了解V帶輪的參數(shù)與結(jié)構(gòu)。3．掌握V帶傳動(dòng)參數(shù)選用要點(diǎn)。4．掌握V帶傳動(dòng)的正確使用。一、V帶的結(jié)構(gòu)和類型V帶傳動(dòng)是由一條或數(shù)條V帶和V帶輪組成的摩擦帶傳動(dòng)。V帶安裝在相應(yīng)的輪槽內(nèi)，僅與輪槽的兩側(cè)接觸，而不與槽底接觸。V帶是一種無接頭的環(huán)形帶，其橫截面為等腰梯形或近似為等腰梯形，工作面是與V帶輪相接觸的兩側(cè)面。1．V帶的結(jié)構(gòu)V帶結(jié)構(gòu)有包邊V帶和切邊V帶兩種.切邊V帶又有普通切邊V帶、有齒切邊V帶和底膠夾布切邊V帶三種V帶由包布層、壓縮層、強(qiáng)力層、伸張層組成。包邊V帶四周都由膠帆布包裹，切邊V帶包布層只有頂布、頂布及底布或底膠夾布切邊V帶與包邊V帶相比具有傳動(dòng)效率高，傳動(dòng)功率大，壽命長，節(jié)能效果明顯。有齒切邊V帶縱向柔軟和便于散熱的作用，是目前應(yīng)用最廣泛的結(jié)構(gòu)類型。按照強(qiáng)力層的材質(zhì)分，V帶又有簾布芯和線繩芯兩種，線繩芯結(jié)構(gòu)比簾布芯結(jié)構(gòu)合理。簾布芯結(jié)構(gòu)已被逐步淘。提示：新國標(biāo)中已刪除簾布式V帶及結(jié)構(gòu)圖，由切邊V帶及結(jié)構(gòu)圖替換2．V帶類型及截面尺寸普通V帶已標(biāo)準(zhǔn)化，按截面尺寸由小到大分為Y、Z、A、B、C、D、E七種，Y型帶截面尺寸最小，E型帶截面尺寸最大；相同條件下，截面尺寸越大，帶傳遞功率也越大窄V帶有SPZ、SPA、SPB、SPC等4種。結(jié)構(gòu)型式與V帶很相似,性能則更為優(yōu)良。它與普通V帶比較具有傳動(dòng)功率大、強(qiáng)度高、傳動(dòng)尺寸小、許用帶速高、效率高、壽命長和節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于各種動(dòng)力傳遞。我國的新型機(jī)器設(shè)備，已陸續(xù)將V帶傳動(dòng)改為窄V帶。二、V帶輪參數(shù)與結(jié)構(gòu)1．V帶輪主要參數(shù)（1）基準(zhǔn)寬度bd帶輪上與帶節(jié)面處于同一位置的輪槽寬度稱為帶輪的基準(zhǔn)寬度，其大小等于帶節(jié)寬（bd=bp）

（2）基準(zhǔn)直徑dd

基準(zhǔn)寬度bd處的帶輪直徑稱為V帶的基準(zhǔn)直徑?；鶞?zhǔn)直徑越小，帶在帶輪上彎曲變形越嚴(yán)重，彎曲應(yīng)力越大，帶的壽命越短，故各種型號(hào)的V帶都規(guī)定有最小基準(zhǔn)直徑ddmin。（3）V帶輪槽角φ

指帶輪橫截面兩側(cè)邊夾角,帶輪直徑越小，帶彎曲變形程度越大，楔角越小。為保證彎曲變形后的帶與帶輪兩側(cè)面接觸良好，槽角φ應(yīng)小于帶的楔角α。提示：普通V帶楔角為40°，輪槽角應(yīng)選38°、36°、34°、32°等，小帶輪槽角取較小值，大帶輪槽角取較大值。2．V帶輪的結(jié)構(gòu)V帶輪有實(shí)心式、腹板式、孔板式和輪腹式四種結(jié)構(gòu)3．V帶輪材料V帶輪材料主要根據(jù)帶速確定，帶速v≤20m/s，采用HT150、HT200鑄鐵材料；帶速v≥20～45m/s，采用鑄鋼；傳遞功率較小的帶輪可選用鑄鋁或工程塑料。

三、V帶傳動(dòng)比不考慮V帶彈性滑動(dòng)，V帶傳動(dòng)比等于主、從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速之比，也等于兩帶輪基準(zhǔn)直徑反比,公式:

i=

為使小帶輪包角不至于過小及帶傳動(dòng)輪廓尺寸不至于過大，V帶傳動(dòng)比一般i≤7。

四、V帶傳動(dòng)主要參數(shù)選擇要點(diǎn)1．確定計(jì)算功率Pc，選擇V帶型號(hào)計(jì)算功率Pd計(jì)算公式為

Pd=KAP

（kW）根據(jù)計(jì)算功率Pd及小帶輪轉(zhuǎn)速n1參照?qǐng)D選擇V帶型號(hào)。2．確定兩帶輪基準(zhǔn)直徑小帶輪基準(zhǔn)直徑應(yīng)大于等于帶的最小基準(zhǔn)直徑ddmin，即dd1≥ddmin，當(dāng)然也不能太大，否則帶傳動(dòng)外廓尺寸增大。大帶輪直徑根據(jù)傳動(dòng)比計(jì)算，即

dd2=idd1

注意:計(jì)算后的dd1、dd2均需按表6-２所示的帶輪標(biāo)準(zhǔn)直徑系列進(jìn)行圓整。

3．驗(yàn)算帶速vV帶傳動(dòng)中，帶速不能太大也不能太小。帶速過大，V帶作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，離心慣性力增大，V帶拉長，帶與帶輪間壓力減小，導(dǎo)致摩擦力減小，有效圓周力減小，引起打滑。帶速過小，傳遞相同功率時(shí)，所需有效圓周拉力過大，也易引起打滑。一般帶速控制在5m/s≤v≤25m/s之間。不考慮彈性滑動(dòng)影響，帶速等于大、小帶輪圓周線速度,且為:

v=v1=v2=4．初定中心距a0中心距大小應(yīng)適當(dāng)，中心距太大，外廓尺寸也越大，傳動(dòng)時(shí)還會(huì)引起V帶發(fā)生顫動(dòng)；中心距太小，小帶輪包角也越小，摩擦力減小而影響帶傳動(dòng)有效拉力；此外，中心距小，帶單位時(shí)間內(nèi)撓曲次數(shù)增多，帶的壽命降低。一般初定中心距按下列公式確定

0.7（dd1+dd2）≤a0≤2（dd1+dd2）

5．計(jì)算帶基準(zhǔn)長度Ld帶基準(zhǔn)長度是V帶在規(guī)定張緊力作用下，位于帶輪基準(zhǔn)直徑上的周線長度，又稱公稱長度初定基準(zhǔn)長度Ld0。根據(jù)初定中心距a0進(jìn)行，計(jì)算公式為

Ld0=2a0+計(jì)算初定基準(zhǔn)長度Ld0后，需按基準(zhǔn)長度系列進(jìn)行圓整取相近的基準(zhǔn)長度Ld?；鶞?zhǔn)長度確定后按下列公式計(jì)算實(shí)際中心距a

a=a0+

6．驗(yàn)算小帶輪包角α1V帶傳動(dòng)小帶輪包角計(jì)算公式：α1=180°

V帶傳動(dòng)應(yīng)使小帶輪包角α1≥120°

若V帶傳動(dòng)包角不能滿足要求，應(yīng)減小傳動(dòng)比或增大兩帶輪中心距使小帶輪包角滿足要求7．確定帶的根數(shù)z在規(guī)定條件下（載荷平穩(wěn)、包角α=180°、傳動(dòng)比i=1），單根帶的傳遞額定功率P0與V帶型號(hào)、小帶輪基準(zhǔn)直徑及小帶輪轉(zhuǎn)速有關(guān)若包角不等于180°，按包角系數(shù)進(jìn)行修正，修正公式為

[ΔP]=ΔPKαkWV帶根數(shù)

z≥

五、V帶標(biāo)記及應(yīng)用特點(diǎn)1．V帶標(biāo)記普通V帶標(biāo)記由型號(hào)、基準(zhǔn)長度和標(biāo)準(zhǔn)號(hào)三部分組成

V帶標(biāo)記通常壓印在帶頂面

2．V帶傳動(dòng)的應(yīng)用特點(diǎn)V帶傳動(dòng)與其他摩擦類帶傳動(dòng)一樣，傳動(dòng)平穩(wěn)、傳遞距離遠(yuǎn)、過載會(huì)打滑，傳動(dòng)比不準(zhǔn)確等，相對(duì)于平帶傳動(dòng)，還具有如下特點(diǎn)：1）結(jié)構(gòu)緊湊，應(yīng)用更廣。2）摩擦力大，傳遞功率大，相同條件下傳動(dòng)能力為平帶的三倍。3）傳動(dòng)效率低于平帶，價(jià)格高、壽命短。4）V帶傳動(dòng)只用于開口式。六、V帶傳動(dòng)安裝與正確使用1．V帶型號(hào)及基準(zhǔn)長度選擇。

選擇V帶時(shí)，型號(hào)及基準(zhǔn)長度不能搞錯(cuò)，保證帶在帶輪槽中的正確位置

正確錯(cuò)誤錯(cuò)誤2．V帶安裝要求

V帶安裝時(shí)，要求兩帶輪軸線相互平行，兩帶輪對(duì)應(yīng)V形槽的對(duì)稱平面重合，誤差不超過20′。帶輪安裝在軸上不得搖晃擺動(dòng)，以免傳動(dòng)中V帶發(fā)生扭曲和工作面過早磨損，縮短帶的壽命。

3．V帶安裝方法及松緊程度

將帶套在小帶輪上，再旋入大帶輪中，安裝好后，調(diào)整帶的松緊程度，不宜過松或過緊。帶過松，不能保證足夠的張緊力，傳動(dòng)時(shí)易打滑；帶過緊，張緊力過大，傳動(dòng)中帶磨損加劇，壽命縮短中等中心距情況下，以大拇指能夠?qū)合?5mm左右，則張緊程度合適

4．V帶定期檢查與調(diào)整

定期檢查并及時(shí)調(diào)整，發(fā)現(xiàn)不宜繼續(xù)使用的V帶應(yīng)及時(shí)更換，更換時(shí)應(yīng)一組同時(shí)更換，不能新、舊帶混用

5．V帶的防護(hù)V帶傳動(dòng)要加防護(hù)罩，以免發(fā)生意外事故，并保護(hù)帶傳動(dòng)的工作環(huán)境，防止?jié)櫥汀⑶邢饕杭捌渌s物飛濺到V帶上影響傳動(dòng)效果，還可以避免日光曝曬使帶過早老化變質(zhì)。說明：GB/T6931.1-2020、GB/T6931.2-2020等國家標(biāo)準(zhǔn)中修改了部分帶傳動(dòng)參數(shù)的符號(hào)，如包角（θ），中心距（C），V帶頂寬（W），V帶節(jié)寬（Wp），V帶高度（T），V帶相對(duì)高度（T/Wp），V帶輪槽角（a），V帶輪基準(zhǔn)寬度（Wd），且新國標(biāo)中已刪除了V帶楔角及其標(biāo)記。查閱相關(guān)書箱時(shí)注意區(qū)分。思考與練習(xí)1．普通V帶有哪幾種型號(hào)，其截面尺寸與傳動(dòng)功率有何關(guān)系？2．包邊帶和切邊帶結(jié)構(gòu)有何不同？各適用于什么場(chǎng)合？3．普通V帶傳動(dòng)使用與維護(hù)中應(yīng)注意哪些問題？4．試述C1760GB/T1171型號(hào)中各部分代號(hào)含義。5．某V帶傳動(dòng)，主動(dòng)帶輪直徑dd1=100mm，轉(zhuǎn)速n1=1450r/min，從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速為n2=725r/min，工作要求中心距為500mm。求：（1）傳動(dòng)比i；（2）從動(dòng)輪直徑dd2；（3）校核小帶輪包角α；（4）V帶的計(jì)算長度Ld。第六章帶傳動(dòng)第四節(jié)帶傳動(dòng)的布置與張緊【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．了解帶傳動(dòng)的布置方式。2．理解帶傳動(dòng)張緊的目的。3．掌握帶傳動(dòng)張緊方法。一、帶傳動(dòng)的布置方式帶傳動(dòng)布置方式有水平帶傳動(dòng)、傾斜帶傳動(dòng)和垂直帶傳動(dòng)三種水平布置傾斜布置垂直布置二、帶傳動(dòng)的張緊張緊方法有兩種：調(diào)整中心距和使用張緊輪。1．調(diào)整中心距調(diào)整中心距是通過增大兩帶輪軸線間距離，以增大初拉力，實(shí)現(xiàn)張緊目的（1）定期張緊二、帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比（2）自動(dòng)張緊靠電動(dòng)機(jī)及擺架自身重量調(diào)整帶的初拉力，實(shí)現(xiàn)張緊2．使用張緊輪

張緊輪是為改變帶輪的包角或控制帶的張緊力而壓在帶上的隨動(dòng)輪。當(dāng)兩帶輪中心距不能調(diào)整時(shí)，使用張緊輪定期將帶張緊。（1）平帶傳動(dòng)的張緊輪平帶傳動(dòng)張緊輪應(yīng)安放在松邊外側(cè)，靠近小帶輪處，這樣可以增大小帶輪包角，提高平帶的傳動(dòng)能力。（2）V帶傳動(dòng)的張緊輪使用V帶傳動(dòng)張緊輪應(yīng)安放在松邊內(nèi)側(cè)，靠近大帶輪處。張緊輪若放在帶的外側(cè)，帶在傳動(dòng)中受雙向彎曲會(huì)影響帶的使用壽命；張緊輪安放帶的內(nèi)側(cè)，帶傳動(dòng)中只受單方向彎曲，但會(huì)使小帶輪包角減小，影響帶的傳動(dòng)能力，為不使小帶輪包角減小過多，應(yīng)靠近大帶輪處。思考與練習(xí)1．V帶傳動(dòng)常用布置方式有哪些？松邊放置在什么位置？為什么？2．帶傳動(dòng)為什么要張緊裝置，常用張緊方法有哪些？3．平帶傳動(dòng)和V帶傳動(dòng)張緊輪安放位置有何區(qū)別？為什么？4．如圖6-21所示，若為平帶傳動(dòng)，已知：n1=1400r/min，D1=100mm，D2=300mm，D3=80mm，D4=280mm，a12=500mm，a34=600mm，試求：（1）n4；（2）驗(yàn)算兩級(jí)帶傳動(dòng)帶速；（3）驗(yàn)算兩級(jí)帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比；（4）驗(yàn)算小帶輪包角。第七章螺旋傳動(dòng)第一節(jié)螺紋的種類與應(yīng)用

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．了解螺旋線概念與螺紋形成。2．掌握螺紋的種類。3．掌握各種螺紋的用途。一、螺紋的形成和種類

1．螺紋的形成

（1）螺旋線螺旋線是沿圓柱或圓錐表面運(yùn)動(dòng)的點(diǎn)的軌跡，該點(diǎn)的軸向位移和相應(yīng)的角位移成定比（2）螺紋螺紋是在圓柱表面或圓錐表面，沿螺旋線所形成的具有規(guī)定牙型的連續(xù)凸起或凹溝

車床上車削圓柱外螺紋車床圓柱內(nèi)螺紋2．螺紋的種類

（1）按螺紋所在表面位置分，有外螺紋和內(nèi)螺紋,

圓柱表面上形成的又稱為圓柱螺紋，圓錐表面上形成的又稱為圓錐螺紋

圓錐外螺紋圓錐內(nèi)螺紋（2）按螺紋的旋向分

右旋螺紋和左旋螺紋。從軸端看，右旋螺紋是順時(shí)針旋入的螺紋；左旋螺紋是逆時(shí)針旋入的螺紋左、右旋螺紋的判別方法是將螺紋軸線豎直，右邊牙高則為右旋螺紋，左邊牙高則為左旋螺紋。

右旋螺紋左旋螺紋（3）按螺紋的線數(shù)分

單線螺紋和多線螺紋。單線螺紋是沿一條螺旋線形成的螺紋；多線螺紋是沿兩條或兩條以上的螺旋線形成的螺紋，該螺旋線沿軸向等距分布單線螺紋用于連接螺紋，多線螺紋用于傳動(dòng)螺紋

單線、雙線、多線螺紋（4）按螺紋牙型分

二、螺紋的應(yīng)用螺紋在機(jī)械中的應(yīng)用主要是連接和傳動(dòng)。螺紋又可分為連接螺紋和傳動(dòng)螺紋兩大類。提示：內(nèi)、外螺紋相互旋合形成的固定連接稱為螺紋副。內(nèi)、外螺紋能沿軸線作相對(duì)螺旋運(yùn)動(dòng)的可動(dòng)連接稱為螺旋副。1．連接螺紋連接螺紋有普通螺紋和管螺紋兩大類，牙型為三角形，大多為單線螺紋，摩擦力大，強(qiáng)度高，自鎖性好（1）普通螺紋

普通螺紋牙型角為60°，同一直徑按螺距大小又有粗牙普通螺紋和細(xì)牙普通螺紋之分，一般連接用粗牙螺紋細(xì)牙普通螺紋用于薄壁零件或使用粗牙對(duì)零件強(qiáng)度影響較大的零件，也用于承受沖擊、振動(dòng)或交變載荷的連接和微調(diào)裝置。細(xì)牙螺紋與粗牙螺紋相比，自鎖性更好，對(duì)螺紋零件強(qiáng)度削弱較小，缺點(diǎn)是細(xì)牙螺紋容易滑扣

（2）管螺紋

管螺紋牙型角為55°，主要用于水、氣、油等管路的連接，既可連接兩零件，又能起到密封作用

55°非密封管螺紋副，其內(nèi)、外螺紋都是圓柱螺紋，連接本身不具有密封性能，若要求連接后具有密封性能，可壓緊被連接件螺紋副外的密封面也可在密封面間添加密封物55°密封管螺紋副有兩種連接形式：圓錐內(nèi)螺紋與圓錐外螺紋連接，圓柱內(nèi)螺紋與圓錐外螺紋連接，這兩種連接本身具有一定的密封性能，也可在螺紋副內(nèi)添加密封物提高密封性能。2．傳動(dòng)螺紋思考與練習(xí)1．按螺紋旋向、線數(shù)、牙型分，有哪些種類的螺紋？2．連接螺紋有哪幾種？傳動(dòng)螺紋有哪幾種？3．粗牙普通螺紋與細(xì)牙普通螺紋有何區(qū)別？分別適用于什么場(chǎng)合？4．試比較梯形螺紋、鋸齒形螺紋、矩形螺紋的特點(diǎn)？第七章螺旋傳動(dòng)第二節(jié)螺紋的主要參數(shù)及標(biāo)記【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．了解普通螺紋主要參數(shù)。2．掌握常見螺紋的標(biāo)注方法。3．能正確識(shí)讀螺紋的標(biāo)記。

一、普通螺紋主要參數(shù)普通螺紋基本牙型（1）大徑（D，d）

指與外螺紋牙頂或內(nèi)螺紋牙底相重合的假想圓柱的直徑，一般規(guī)定為螺紋公稱直徑（2）小徑（D1,d1）指與外螺紋牙底或內(nèi)螺紋牙頂相重合的假想圓柱的直徑。

（3）中徑（D2,d2）

螺紋中徑是一個(gè)假想圓柱的直徑，該該圓柱母線通過牙型上溝槽和凸起寬度相等處。螺紋大徑（公稱直徑）確定后，螺紋小徑和中徑可通過公式計(jì)算或查表得出其大小。其中P—螺距,H—原始三角形高（4）螺距（P）

螺距是相鄰兩牙中徑線上對(duì)應(yīng)點(diǎn)之間的軸向距離。（5）導(dǎo)程（Ph）