機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案

第一講緒論

教學(xué)目標(biāo)

（一）實力目標(biāo)

1.解本課程的內(nèi)容、性質(zhì)和任務(wù)

2.駕馭學(xué)習(xí)本課程的方法

（二）學(xué)問目標(biāo)

1.了解機(jī)器的組成及其特征

2.熟識機(jī)構(gòu)、構(gòu)件、零件、部件的概念及其區(qū)分

教學(xué)內(nèi)容

1.機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)探討的對象

2.本課程的作用

3.機(jī)械設(shè)計的基本要求和一般過程

教學(xué)的重點及難點

（一）重點

本課程的探討對象、內(nèi)容。

（二）難點

機(jī)構(gòu)、構(gòu)件、零件、部件的概念及其區(qū)分。

教學(xué)方法及手段

采納動畫演示，留意啟發(fā)引導(dǎo)式教學(xué)。

一、機(jī)器的組成及特性

（一）機(jī)器的組成及其特征

以內(nèi)燃機(jī)為例

1、工作原理

內(nèi)燃機(jī)是將燃?xì)馊紵龝r的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器。

2、組成

內(nèi)燃機(jī)由三部分組成：連桿機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)。

3、機(jī)器的特性

（二）機(jī)構(gòu)、構(gòu)件、零件

1、機(jī)構(gòu)

機(jī)構(gòu)是用來傳遞運動和力，有一個構(gòu)件為機(jī)架，用運動副連接起

來的構(gòu)件系統(tǒng)。

一臺機(jī)器可以由一個機(jī)構(gòu)，也可以由多個機(jī)構(gòu)組成。

常用機(jī)構(gòu)：連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、間歇運動機(jī)構(gòu)等。

構(gòu)件是指機(jī)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

內(nèi)燃機(jī)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、零件及其分類

機(jī)械零件是指機(jī)器的制造單元體。

機(jī)械零件又分通用零件和專用零件。通用零件是指各種機(jī)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(jī)器才用

到的零件，如內(nèi)燃機(jī)的曲軸、活塞等。

二、本課程的內(nèi)容、性質(zhì)和任務(wù)

1、本課程的性質(zhì)

專業(yè)基礎(chǔ)課

2、本課程的探討對象

常用機(jī)構(gòu)和通用零件

3、本課程的探討內(nèi)容

4、本課程的任務(wù)

三、學(xué)習(xí)方法

小結(jié)：

1.機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)探討的對象

2.本課程的作用

3.機(jī)械設(shè)計的基本要求和一般過程

作業(yè)及思索：

1、何謂機(jī)器，何謂機(jī)構(gòu)？它們有什么區(qū)分及聯(lián)系？

2、參照內(nèi)燃機(jī)的機(jī)構(gòu)分析，說明它是由哪些機(jī)構(gòu)組成的。

第二講摩擦、磨損及潤滑概述

教學(xué)目標(biāo)

（一）實力目標(biāo)

1.會分析摩擦副類型，會選擇潤滑方式及潤滑劑類型

2.會選擇密封方式

（二）學(xué)問目標(biāo)

1.駕馭摩擦副分類及基本性質(zhì)、磨損過程及潤滑的類型及潤滑劑

類型

2.駕馭密封方式的選擇

教學(xué)內(nèi)容

1.摩擦及磨損

2.潤滑

3.密封方法及裝置

教學(xué)的重點及難點

（一）重點

1.潤滑方式及潤滑劑類型的選擇。

2.密封方法的確定。

（二）難點

密封方法的確定。

教學(xué)方法及手段

應(yīng)用工程實例講解，總結(jié)歸納式教學(xué)。

一、摩擦及磨損

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。使零件的表面形態(tài)及尺寸遭到緩慢而連續(xù)破壞f精

度、牢靠性（效率（直至破壞。

潤滑：削減摩擦、降低磨損的一種有效手段。

1、摩擦及其分類

干以燃圾界總排液體率推混合總捺

1干摩擦

2液體摩擦

3混合摩擦

2、磨損及其過程

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疲憊磨損（點蝕）

4腐蝕磨損

二、潤滑

1、潤滑劑及主要性能

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

潤滑油是目前運用最多的潤滑劑，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n

(2)運動粘度v：

(3)條件粘度(相對粘度)：恩氏粘度。Et

2、潤滑脂

3、固體潤滑劑

常用滑劑有石墨、二硫化鉗、氮化硼、蠟、聚氟乙烯、酚醛樹脂、

金屬及金屬化合物等。

4、氣體潤滑劑

包括空氣、氫氣、氯氣、水蒸汽及液體金屬蒸汽。

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、密封方法及裝置

小結(jié)：

1.摩擦及磨損

2.潤滑

3.密封方法及裝置

作業(yè)及思索：

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(jī)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(jī)構(gòu)的運動簡圖

教學(xué)目標(biāo)

（一）實力目標(biāo)

能依據(jù)實物繪制機(jī)構(gòu)運動簡圖

（二）學(xué)問目標(biāo)

1.了解機(jī)構(gòu)組成原理

2.理解自由度、運動副、約束的概念及三者的關(guān)系

教學(xué)內(nèi)容

1.運動副及其分類

2.平面機(jī)構(gòu)的運動簡圖

教學(xué)的重點及難點

（一）重點

平面機(jī)構(gòu)的運動簡圖的繪制。

（二）難點

繪制簡圖時構(gòu)件及運動副的精確表示。

教學(xué)方法及手段

多媒體教學(xué)，采納動畫演示、實例分析、啟發(fā)引導(dǎo)的教學(xué)方式。

一、機(jī)構(gòu)的組成

1、運動副

運動副：兩構(gòu)件干脆接觸并能保持肯定形式的相對運動的聯(lián)接稱

為運動副。

1、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

平面內(nèi)自由的構(gòu)件，有3個自由度，而空間內(nèi)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(jī)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(jī)構(gòu)是

由主動件、從動件和機(jī)架三部分組成的。

二、平面機(jī)構(gòu)的運動簡圖

1、構(gòu)件的表示方法

1、構(gòu)件

(1)參及形成兩個運動副的構(gòu)件

QI---.___?

r、

A

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)路必需及相對移動方向一樣。

11I

22

21?

1

22

2

4、平面高副

小結(jié)：

1.運動副及其分類

2.平面機(jī)構(gòu)的運動簡圖

作業(yè)及思索:

1、平面機(jī)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)及自由度數(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(jī)構(gòu)自由度

教學(xué)目標(biāo)

（一）實力目標(biāo)

嫻熟駕馭機(jī)構(gòu)自由度計算，并能精確推斷機(jī)構(gòu)運動是否確定

（二）學(xué)問目標(biāo)

能精確識別出機(jī)構(gòu)中存在的復(fù)合錢鏈、局部自由度和虛約束，并

做出正確處理

教學(xué)內(nèi)容

平面機(jī)構(gòu)的自由度的計算

教學(xué)的重點及難點

（一）重點

平面機(jī)構(gòu)的自由度的計算。

（二）難點

機(jī)構(gòu)中復(fù)合較鏈、局部自由度和虛約束的推斷。

教學(xué)方法及手段

多媒體教學(xué)，留意舉引典型實例進(jìn)行分組探討、歸納總結(jié)。

1、平面機(jī)構(gòu)的自由度

c，3

機(jī)構(gòu)的自由度：機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件相對于機(jī)架所具有的獨立運動的數(shù)

旦。

若某機(jī)構(gòu)由N個構(gòu)件組成，除去機(jī)架，機(jī)構(gòu)中共有n=N-1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削減。設(shè)在機(jī)構(gòu)中有PL個低副，

PH個高副，則該機(jī)構(gòu)全部運動副的約束數(shù)目共有2PL+PH個。則機(jī)構(gòu)

自由度

F=3n-2PL_PH

2、機(jī)構(gòu)具有確定相對運動的條件

機(jī)構(gòu)具有確定運動的條件:原動件數(shù)目W應(yīng)等于機(jī)構(gòu)的自由度F。

即

W=F=3n-2PL_PH

原動件數(shù)V自由度數(shù)，機(jī)構(gòu)無確定運動

原動件數(shù)〉自由度數(shù)，機(jī)構(gòu)在薄弱處損壞

3、計算機(jī)構(gòu)自由度時應(yīng)留意的事項

1、復(fù)合錢鏈

定義：若兩個以上的構(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)合錢鏈。

計算自由度時，若復(fù)合較鏈由m個構(gòu)件組成，則聯(lián)接處有(m—

1)個轉(zhuǎn)動副。

2、局部自由度

定義：機(jī)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(jī)構(gòu)自由度時，應(yīng)將局部自由度除去不計。

$一

D

塔用f

,13

b)

a)

小結(jié)：

平面機(jī)構(gòu)的自由度的計算

作業(yè)及思索：

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(jī)構(gòu)具有確定運動的條件是什么？

第五講平面四桿機(jī)構(gòu)（一）

教學(xué)目標(biāo)

（一）實力目標(biāo)。

能精確推斷詳細(xì)實例屬于哪種平面四桿機(jī)構(gòu)類型

（二）學(xué)問目標(biāo)

熟識平面四桿機(jī)構(gòu)的基本型式、應(yīng)用及其演化

教學(xué)內(nèi)容

1.平面連桿機(jī)構(gòu)概述

2.平面連桿機(jī)構(gòu)基本類型

3.平面連桿機(jī)構(gòu)的演化

教學(xué)的重點及難點

（一）重點

平面四桿機(jī)構(gòu)的基本型式、應(yīng)用及其演化。

（二）難點

平面四桿機(jī)構(gòu)類型的推斷。

教學(xué)方法及手段

多媒體教學(xué)，采納動畫展示平面連桿機(jī)構(gòu)的運動特點，留意啟發(fā)

學(xué)生理論聯(lián)系實際。

一、概述

二、四桿機(jī)構(gòu)的基本型式及演化

由四個構(gòu)件用較鏈連接而成的機(jī)構(gòu)稱為錢鏈四

桿機(jī)構(gòu)。如圖所示，機(jī)構(gòu)中固定不動的構(gòu)件AD稱

為機(jī)架，及機(jī)架相連的構(gòu)件AB和CD稱為連架桿。

假如連架桿能繞軸線作360°的回轉(zhuǎn)運動，稱為曲

柄；若只能在某一角度（小于360°）內(nèi)搖擺，稱為

搖桿。及機(jī)架不相連接的構(gòu)件BC稱為連桿。

錢鏈四桿機(jī)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(jī)構(gòu)

雷達(dá)天線俯仰角調(diào)整機(jī)構(gòu)縫紉機(jī)踏板機(jī)構(gòu)

2、雙曲柄機(jī)構(gòu)

定義：錢鏈四桿機(jī)構(gòu)中，若兩連架桿均為曲柄時，此機(jī)構(gòu)稱為雙

曲柄機(jī)構(gòu)。

慣性篩機(jī)車車輪聯(lián)動機(jī)構(gòu)

3、雙搖桿機(jī)構(gòu)

定義：錢鏈四桿機(jī)構(gòu)中，若兩連架桿均為搖桿時，此機(jī)構(gòu)稱為雙

搖桿機(jī)構(gòu)。

碼頭起重機(jī)

三、平面四桿機(jī)構(gòu)的演化

1、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)

2、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)

3、搖塊機(jī)構(gòu)和定塊機(jī)構(gòu)

B

2

0、

(1)搖塊機(jī)構(gòu)

(2)定塊機(jī)構(gòu)

這種機(jī)構(gòu)常用于沖床、剪床等機(jī)器中。

小結(jié)：

1.平面連桿機(jī)構(gòu)概述

2.平面連桿機(jī)構(gòu)基本類型

3.平面連桿機(jī)構(gòu)的演化

作業(yè)及思索：

1、錢鏈四桿機(jī)構(gòu)有那幾種基本型式？各有什么特點？

2、錢鏈四桿機(jī)構(gòu)可以通過那幾種方式演化成其它型式的四桿機(jī)

構(gòu)？試說明曲柄搖塊機(jī)構(gòu)是如何演化而來的？

第六講平面四桿機(jī)構(gòu)(二)

教學(xué)目標(biāo)

（一）實力目標(biāo)

理解平面四桿機(jī)構(gòu)工作特性的工程應(yīng)用。

（二）學(xué)問目標(biāo)

理解平面四桿機(jī)構(gòu)的幾個工作特性

教學(xué)內(nèi)容

平面連桿機(jī)構(gòu)幾個工作特性

教學(xué)的重點及難點

（一）重點

平面四桿機(jī)構(gòu)的工作特性。

（二）難點

急回特性、死點位置。

教學(xué)方法及手段

利用動畫協(xié)助理解急回特性、死點位置概念，工程案例展示其應(yīng)

用。

1、錢鏈四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件

在錢鏈四桿機(jī)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)件及最長構(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、壓力角和傳動角

3、急回特性

K=從動件空載行程平均速度="=CO=&=效=180+8

=從動件工作行程平均速要=i=C.Q/r,=三=a=180。一。

K的大小表示急回的程度。錢鏈四桿機(jī)構(gòu)有無急回運動特性取決

于該機(jī)構(gòu)有無極位夾角夕，6角越大，急回運動特性也越顯著。

死點

小結(jié)：

平面連桿機(jī)構(gòu)幾個工作特性

作業(yè)及思索：

1、雙搖桿機(jī)構(gòu)的四個構(gòu)件長度應(yīng)滿意什么條件？

2、曲柄存在的條件是什么？

3、什么是連桿機(jī)構(gòu)的壓力角、傳動角？它們的大小對連桿機(jī)構(gòu)的

工作有什么影響？偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的最小傳動角Ymin發(fā)生在什么

位置？

4、錢鏈四桿機(jī)構(gòu)中有可能存在死點位置的機(jī)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(jī)構(gòu)

教學(xué)目標(biāo)

（一）實力目標(biāo)

1.駕馭不同場合下凸輪機(jī)構(gòu)從動件常用運動規(guī)律的應(yīng)用

2.能夠繪制位移線圖

（二）學(xué)問目標(biāo)

1.了解凸輪機(jī)構(gòu)的組成、特點、分類及應(yīng)用

2.駕馭從動件的常用運動規(guī)律；了解其沖擊特性及應(yīng)用

教學(xué)內(nèi)容

1.凸輪機(jī)構(gòu)的組成、特點、分類及應(yīng)用

2.從動件的常用運動規(guī)律及選擇

教學(xué)的重點及難點

（-*）重點

凸輪機(jī)構(gòu)的從動件的常用運動規(guī)律。

（二）難點

立體凸輪機(jī)構(gòu)運動的實現(xiàn)。

教學(xué)方法及手段

利用動畫演示機(jī)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(jī)構(gòu)的應(yīng)用

凸輪機(jī)構(gòu)的組成：凸輪、從動件和機(jī)架一高副機(jī)構(gòu)。凸輪是凸輪

機(jī)構(gòu)的主動件。

2、凸輪機(jī)構(gòu)的分類

1、按凸輪形態(tài)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

且具有變更半徑的盤形構(gòu)件。如內(nèi)燃機(jī)配氣凸輪機(jī)構(gòu)。

(2)移動凸輪當(dāng)盤形凸輪的回轉(zhuǎn)中心趨于無窮遠(yuǎn)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(jī)構(gòu)。

(3)圓柱凸輪

2、按從動件端部形態(tài)分

(1)尖頂從動件這種從動件結(jié)構(gòu)簡潔，尖頂能及困難的凸輪輪廓

保持接觸，因而能實現(xiàn)預(yù)期的運動規(guī)律。但由于尖頂簡潔磨損，所以

只適用于載荷較小的低速凸輪機(jī)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及凸輪面間簡潔形成楔形油膜，能削減

磨損，常用于高速重載的凸輪機(jī)構(gòu)中。它的缺點是不能用于具有內(nèi)凹

輪廓的凸輪機(jī)構(gòu)。

二、常用的從動件運動規(guī)律

1、平面凸輪機(jī)構(gòu)的基本尺寸和運動參數(shù)

2、常用的從動件運動規(guī)律

小結(jié)：

1.凸輪機(jī)構(gòu)的組成、特點、分類及應(yīng)用

2.從動件的常用運動規(guī)律及選擇

作業(yè)及思索：

1、凸輪機(jī)構(gòu)的類型有哪些？在選擇凸輪機(jī)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)留意哪些問題？移動從動

件盤形凸輪機(jī)構(gòu)和搖擺從動件盤形凸輪機(jī)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(jī)構(gòu)簡介

教學(xué)目標(biāo)

（一）實力目標(biāo)

駕馭棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、凸輪式間歇運動機(jī)構(gòu)、不完全齒輪機(jī)

構(gòu)在工程實際中的應(yīng)用

（二）學(xué)問目標(biāo)

1.駕馭棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)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(jī)構(gòu)、不完全齒輪機(jī)構(gòu)的工作原理、特點、

功能及適用場合

教學(xué)內(nèi)容

1.棘輪機(jī)構(gòu)

2.槽輪機(jī)構(gòu)

3.不完全齒輪機(jī)構(gòu)

教學(xué)的重點及難點

（一）重點

棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、不完全齒輪機(jī)構(gòu)的組成、工作原理及應(yīng)用。

（二）難點

棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、不完全齒輪機(jī)構(gòu)的組成、工作原理及應(yīng)用。

教學(xué)方法及手段

利用動畫演示棘輪機(jī)構(gòu)和槽輪機(jī)構(gòu)的工作原理和特點。

一、棘輪機(jī)構(gòu)

1、棘輪機(jī)構(gòu)的工作原理

棘輪機(jī)構(gòu)主要由棘輪、主動棘爪、止回棘爪和機(jī)架組成。

棘輪機(jī)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)整

1、調(diào)整搖桿搖擺角度的大小，限制棘輪的轉(zhuǎn)角

2.用遮板調(diào)整棘輪轉(zhuǎn)角

3、棘輪機(jī)構(gòu)的特點及應(yīng)用

二、槽輪機(jī)構(gòu)

1、槽輪機(jī)構(gòu)的工作原理

組成：具有徑向槽的槽輪、具有圓銷的構(gòu)件、機(jī)架

工作原理：構(gòu)件1-連續(xù)轉(zhuǎn)動；構(gòu)件2(槽輪)一時而轉(zhuǎn)動，時

而靜止。當(dāng)構(gòu)件1的圓銷A尚未進(jìn)入槽輪的徑向槽時，槽輪的內(nèi)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起先進(jìn)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)圓銷起先脫出徑向槽時，槽輪的另一內(nèi)凹鎖住弧又被構(gòu)件1的

外凸圓弧卡住，槽輪靜止不動。

j_

4個槽的槽輪機(jī)構(gòu)：構(gòu)件1轉(zhuǎn)一周，槽輪轉(zhuǎn)I周。

6個槽的槽輪機(jī)構(gòu)：構(gòu)件1轉(zhuǎn)一周，槽輪轉(zhuǎn)7周。

2、槽輪機(jī)構(gòu)的類型、特點及應(yīng)用

1、平面槽輪機(jī)構(gòu)。

2、空間槽輪機(jī)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)(T)：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之比。

當(dāng)z=3時，k可取1?5;當(dāng)z=4或5時，k可取1?3;當(dāng)z>6

時，k取1或2。

三、擔(dān)心全齒輪機(jī)構(gòu)

1、擔(dān)心全齒輪機(jī)構(gòu)

1、不完全齒輪機(jī)構(gòu)的工作原理和類型

機(jī)架

從動輪主動輪

2、凸輪式間歇運動機(jī)構(gòu)

小結(jié)：

1.棘輪機(jī)構(gòu)

2.槽輪機(jī)構(gòu)

3.不完全齒輪機(jī)構(gòu)

作業(yè)及思索：

1、棘輪機(jī)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(jìn)給機(jī)構(gòu)為什么要選用雙向式棘輪機(jī)構(gòu)?

第九講螺紋聯(lián)接

教學(xué)目標(biāo)

（一）實力目標(biāo)

駕馭螺紋聯(lián)接的主要類型及應(yīng)用場合

（二）學(xué)問目標(biāo)

1.熟識螺紋的類型、主要參數(shù)、特點及應(yīng)用

2.螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松方法

教學(xué)內(nèi)容

L螺紋聯(lián)接的基本學(xué)問

2.螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松

教學(xué)的重點及難點

（一）重點

螺紋聯(lián)接的主要類型及應(yīng)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)方法及手段

多媒體教學(xué)，結(jié)合機(jī)械制圖、聯(lián)系工程實際。

一、螺紋連接的基本學(xué)問

聯(lián)接：在機(jī)器中，將兩個或兩個以上的零件聯(lián)成一體的結(jié)構(gòu)。

機(jī)械動連接：機(jī)器工作時，被聯(lián)接零件間有相對運動的聯(lián)接。

機(jī)械靜連接：機(jī)器工作時，被聯(lián)接零件間沒有相對運動的聯(lián)接。

機(jī)械靜連接又分為可拆聯(lián)接和不行拆聯(lián)接。

可拆聯(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。

不行拆聯(lián)接：至少必需毀壞聯(lián)接中的某一部分才可以拆開的聯(lián)接。

如鉀釘連接、焊接等。

1、螺紋的類型

常用螺紋的類型主要有一般螺紋、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，后三種主要用于傳動。

2、螺紋的主要參數(shù)

3、常用螺紋的特點及應(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)接的三角螺紋又有一般螺紋、英制螺紋以及用于管路系統(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F。表示。

預(yù)緊的目的：為了提高聯(lián)接的牢靠性、緊密性和防松實力。

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(jī)械防松：開槽螺母及開口銷，圓螺母及止動墊圈，彈簧墊片,

軸用帶翅墊片，止動墊片，串聯(lián)鋼絲等。

3、永久防松：端枷、沖點（破壞螺紋）、點焊

4、化學(xué)防松：粘合

小結(jié)：

1.螺紋聯(lián)接的基本學(xué)問

2.螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松

作業(yè)及思索：

L簡述螺紋連接的主要類型、特點及應(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）實力目標(biāo)

1.駕馭單個螺栓連接的強度計算

2.螺栓組連接的設(shè)計

（二）學(xué)問目標(biāo)

2.駕馭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)內(nèi)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)的重點及難點

（一）重點

駕馭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)方法及手段

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、松螺栓連接

特點：只能用一般螺栓，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

o=F/A=4F/nd14＜〔0〕

2、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

Op＜〔Op〕E

二螺栓組聯(lián)接的設(shè)計及受力分析

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：只能用一般螺栓，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：一般螺栓，錢制孔用螺栓皆可用，外載，螺栓軸線、防滑

一般螺栓——受。「拉伸作用

校制孔螺栓——受橫向載荷剪切、擠壓作用。

3、受橫向扭矩螺栓組聯(lián)接

一般螺栓聯(lián)接取聯(lián)接板為受力對象，由靜平衡條件訂=0

則各個螺栓所需的預(yù)緊力為:

KT

Qp=S(N)

/(八+々+???+%)危Z〃

i=l

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：o-o=0

設(shè)單個螺栓工作載荷為明

F]+F?L[+,,?F?L/=M（a）

同理由變形協(xié)調(diào)條件：

?=7='。叱=＞（這里小=卬

L】LjLmax

一代入（a）式得:

，ax（本題耳）=學(xué)”

i=l

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)及思索：

1、單個螺栓連接的強度計算方法分幾類？

2、如何進(jìn)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）實力目標(biāo)

駕馭提高螺栓聯(lián)接強度的措施

（二）學(xué)問目標(biāo)

L熟識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)內(nèi)容

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

教學(xué)的重點及難點

（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)方法及手段

多媒體教學(xué)，結(jié)合工程實際分組探討。

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

紋連接件可采納合金鋼，如15Cr、40Cr、30CrMnSi和15CrVB

等；有腐蝕、防磁、導(dǎo)電、耐高溫等特別要求時采納lCrl3、2Cr!3、

CrNi2等。螺紋連接件的常用材料的力學(xué)性能見表7—7。

2、螺紋連接的許用應(yīng)力

螺紋連接的許用應(yīng)力見表7—8。

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140%（母也受拉，及螺栓變形協(xié)調(diào)，使載

荷分布勻稱）

b）環(huán)槽螺母——強度t30%（螺母接近支承面處受拉）

c）內(nèi)斜螺母——強度120%（接觸圈削減，載荷上移）

d）（b）（c）結(jié)合螺母——強度f40%

e）不同材料匹配——強度140%

2、降低螺栓應(yīng)力幅（％）

3、減小應(yīng)力集中

螺紋牙根、收尾、螺栓頭部及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f20?40%（螺紋收尾處）

3）卸載槽

4）卸載過渡結(jié)構(gòu)。

4、采納合理的制造工藝

1）用擠壓法（滾壓法）制造螺栓，疲憊強度f30~40%

2）冷作硬化，表層有殘余應(yīng)力（壓）、氟化、氮化、噴丸等?？?/p>

提高疲憊強度

3）熱處理后再進(jìn)行滾壓螺紋，效果更佳，強度170?100%,此

法具有優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗功能。

4）限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）傳力螺旋一一舉重器、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(jī)床進(jìn)給匯杠一傳遞運動和動力，特點：速度

高、連續(xù)工作、精度高

3）調(diào)整螺旋——機(jī)床、儀器及測試裝置中的微調(diào)螺旋。其特點

是受力較小且不常常轉(zhuǎn)動

按摩擦副的性質(zhì)分：

1）滑動螺旋：構(gòu)造簡潔、傳動比大，承載實力高，加工便利、

傳動平穩(wěn)、工作牢靠、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：內(nèi)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(jìn)入螺桿及螺母螺紋間的油缸，促使螺桿、螺母、螺紋牙間產(chǎn)生壓力

油膜而分隔開。

螺旋傳動的結(jié)構(gòu)及材料

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：(D高精度傳動時多選碳素工具鋼。(2)

須要較高硬度，如50?56HRC時，可采納絡(luò)鎰合金鋼；當(dāng)須要硬

度為35-45HRC時，采納65Mn鋼。(3)一般狀況下采納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)及思索：

1、螺栓組聯(lián)接受力分析中，聯(lián)接受什么載荷？采納什么螺栓時,

螺栓只受預(yù)緊力。？聯(lián)接受何種載荷時，螺栓同時受到預(yù)緊力。

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F。有何影響？采納什

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)接中大多數(shù)聯(lián)接仍采納防松

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）實力目標(biāo)

L駕馭帶傳動的受力、應(yīng)力分析

2.能區(qū)分彈性滑動及打滑

（二）學(xué)問目標(biāo)

1.了解帶傳動的類型及特點。

2.駕馭帶傳動的應(yīng)力分布規(guī)律

教學(xué)內(nèi)容

1.帶傳動的工作原理、類型、特點及應(yīng)用

2.V帶和帶輪

3.帶傳動的工作狀況分析

教學(xué)的重點及難點

（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

彈性滑動及打滑的區(qū)分。

教學(xué)方法及手段

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

平帶V箱圓帶多楔帶

3^W?施統(tǒng)

O

2、帶傳動的特點和應(yīng)用

3、帶傳動的形式

見表8—lo

二、V帶和V帶輪的結(jié)構(gòu)

V帶有一般V帶、窄V帶、聯(lián)組V帶、齒形V帶、大楔角V帶、

寬V帶等。

一般V帶的結(jié)構(gòu)和尺寸標(biāo)準(zhǔn)

包布層

2、一般V帶輪的結(jié)構(gòu)

三、V帶傳動的工作實力分析

1、帶傳動的受力分析

打滑：在肯定的初拉力F。下，帶及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3、巴

緊邊拉應(yīng)力？=F"AMPa

松邊拉應(yīng)力^=F2/AMPa

a]>a2

(2)彎曲應(yīng)力與帶繞過帶輪時發(fā)生彎曲，從而引起彎曲應(yīng)力外,

因此4只存在于帶及帶輪相接觸的部分。

(3)離心拉應(yīng)力巴當(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,以及相應(yīng)的離心拉

應(yīng)力吸。

3、帶傳動的彈性滑動和傳動比

彈性滑動及打滑的區(qū)分：

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

變形不同而引起，是帶傳動所固有的，是不行避開的，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。是可以避開也是應(yīng)當(dāng)避開的。

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：使帶猛烈磨損，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、特點及應(yīng)用

2.V帶和帶輪

3.帶傳動的工作狀況分析

作業(yè)及思索：

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)分？

第十三講V帶設(shè)計及帶的張緊

教學(xué)目標(biāo)

（一）實力目標(biāo)

駕馭V帶設(shè)計方法

（二）學(xué)問目標(biāo)

1.V帶設(shè)計的參數(shù)確定、計算

2.了解帶的張緊及維護(hù)特點

教學(xué)內(nèi)容

L一般V帶傳動的設(shè)計計算

2.帶傳動的張緊和維護(hù)

教學(xué)的重點及難點

（一）重點

V帶傳動的設(shè)計方法和留意事項。

（二）難點

V帶傳動的設(shè)計中參數(shù)的確定。

教學(xué)方法及手段

采納多媒體，結(jié)合實際。

一、V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：帶及帶輪之間的磨損、打滑和疲憊破壞。

帶傳動的設(shè)計準(zhǔn)則：保證帶在工作時不打滑，同時具有肯定的疲

憊強度和壽命。

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[P。],

[Po]=（Po+APo）及幾

APo=Kbni（1—1/Kj）

3、V帶傳動的設(shè)計步驟和方法

已知：P,口，/或i傳動布置要求（中心距a）工作條件

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)計功率為=七〃

依據(jù)Pd和為由圖8.12選取帶的型號

I

耀

黑

1

(1250

f|000

m800

匚

)630

U-

酒500

燒

士

奔

逝250

160

125

，0°1.2523.155812.52031.55080125200

11.62.546.31016254063100160

計算功率P.(KW)

普通V帶選型圖

2.確定帶輪基準(zhǔn)直徑4“、dJ2

d(ii>ddimin

"dlmin見表8.6o

%=《1(1-￡)=五應(yīng)1(1一￡)

%

九宜取標(biāo)準(zhǔn)值，見表8.3。

3.驗算帶速

對一般V帶Vmax=5-25m/so

4.初定中心距Q帶基準(zhǔn)長度。。

0.7(dili+de)<4—2(d4i+%2)

Ido=2ao++.2)+')

24aa

由表8.4選取近似的0

實際中心距

5.小帶輪包角

%=180°-乙2一乙1x57.3°

a

一般應(yīng)使4>120°

6.確定V帶根數(shù)

Z=

Pi—a=180。時載荷平穩(wěn)時，特定帶長的單根V帶的基本額

定功率

凡一彎曲影響系數(shù)

幻一傳動比系數(shù)

勺一小帶輪包角系數(shù)，

7.單根V帶的預(yù)緊力

(25、尸

6=500x---1m

1儲)zv

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(jī)用一般V帶傳動。已知：異步電機(jī)額定

功率P=10kW,轉(zhuǎn)速m=1450r/min,n2=400r/min,中心距

a約為1500mm,每天工作24h。

解：1.選定一般V帶型號

設(shè)計功率，"=心〃=1.3X10=13kW

依據(jù)pd和rii由圖8.12選取B型帶。

2.確定帶輪基準(zhǔn)直徑九,dd2

4“>d"min，取d（ll=140mm

dd2=id（1-￡?）=—d（1一￡）,

dl〃2dl

取d42=500mm（標(biāo)準(zhǔn)值）

3.驗算帶速

Vmax=10-63mm在5?25m/s范圍內(nèi)，合適。

4.初定中心距。帶基準(zhǔn)長度

0.7（dcli+dll2'）<an<2（d〃+dd2）

取a0=1500mm,id0=2a?+-（ddl+dll2）+（@二3）=4026.9mm,

24a0

由表8.4選取近似的乙=4000mm。

實際中心距=1487mm

5.小帶輪包角

%=180。_=?X57.30=166.130>120°,合適o

a

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

&+“=260.33N

FQ=500x

8.帶作用在軸上的壓力

=2067.4N

9.帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計

二、帶傳動的張緊和維護(hù)

1、帶傳動的張緊

1、調(diào)整中心距方式

(1)定期張緊

(2)自動張緊輪方式

2、張緊輪方式

2、帶的安裝及維護(hù)

小結(jié)：

1.一般V帶傳動的設(shè)計計算

2.帶傳動的張緊和維護(hù)

作業(yè)及思索：

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(jìn)行張緊及維護(hù)？

第十四講鏈傳動

教學(xué)目標(biāo)

（一）實力目標(biāo)

駕馭滾子鏈傳動設(shè)計計算、熟識鏈傳動的運動特性（速度的不勻

稱性及動載荷）及應(yīng)用

（二）學(xué)問目標(biāo)

L了解鏈傳動的類型、特點和應(yīng)用

2.鏈傳動的布置及潤滑

3駕馭滾子鏈傳動的失效形式

教學(xué)內(nèi)容

L傳動鏈的結(jié)構(gòu)及標(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、張緊及潤滑

教學(xué)的重點及難點

（一）重點

滾子鏈傳動的失效形式和設(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)方法及手段

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)和張

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。但非共軻曲線嚙合，靠三段圓弧（五，成員瓦）始終線嚙

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)及標(biāo)準(zhǔn)

1、滾子鏈的結(jié)構(gòu)

滾子鏈由滾子、套筒、銷軸、外鏈板和內(nèi)鏈板組成。

套筒及內(nèi)鏈板、銷軸及外鏈板分別用過盈協(xié)作（壓配）；套筒及銷

軸、滾子及套筒均采納間隙協(xié)作。

參數(shù)：P一節(jié)距，b1一內(nèi)鏈板間距，C一板厚，5—滾子直徑，d2

一銷軸直徑，Pt一排距

2、滾子鏈的標(biāo)準(zhǔn)

3、滾子鏈鏈輪

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：一般碳素結(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

v=v=z'Pn'=Z-Pn2

(m/s)

m60x100060x1000

平均傳動比int=i=-=-const

結(jié)論：鏈節(jié)在運動中，作忽上忽下、忽快忽慢的速度變更。造成

鏈運動速度的不勻稱，不恒定作有規(guī)律的周期性波動。

瞬時傳動比

,W.d,cosy”

i,=-L=--------wconstan4

W2&cos/3

四、滾子鏈傳動的設(shè)計計算

1、鏈傳動的主要失效形式

2、滾子鏈的好用功率曲線

3、鏈傳動的設(shè)計計算

1、已知：P,載荷性質(zhì)，工作條件，Q,n2n求Zi、Z2=>P,

列數(shù)，a,潤滑方式等。

五鏈傳動的布置、張緊及潤滑

1、鏈傳動的布置

2、鏈傳動的張緊

其目的不取決于工作實力，而會由垂度大小確定

方法：①移動輪系，以增大中心距a,如a不能調(diào)時；②也可用

張緊輪——留意張緊輪應(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)盡量及小輪直徑相近。

3、鏈傳動的潤滑

潤滑有利于緩沖、減小摩擦、降低磨損，潤滑良好否對承載實力

及壽命大有影響。

I——人工定期；n——滴油潤滑；皿——油浴或飛濺潤滑；iv

壓力噴油潤滑

小結(jié):

1.傳動鏈的結(jié)構(gòu)及標(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、張緊及潤滑

思索題：

1、鏈傳動和帶傳動相比有哪些優(yōu)缺點？

2、影響鏈傳動速度不勻稱性的主要參數(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）實力目標(biāo)

1.會選擇齒輪的類型

2.能依據(jù)齒輪的參數(shù)計算其幾何尺寸

（二）學(xué)問目標(biāo)

1.了解齒輪傳動的類型、特點及應(yīng)用

2.理解漸開線的形成及特性

3.駕馭漸開線齒輪的基本參數(shù)及幾何尺寸的計算

教學(xué)內(nèi)容

1.齒輪機(jī)構(gòu)的特點及類型

2.漸開線齒輪的齒廓及傳動比

3.漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的主要參數(shù)及幾何尺寸的計算

教學(xué)的重點及難點

重點：漸開線齒輪的基本參數(shù)及幾何尺寸的計算。

難點：漸開線的形成及特性。

教學(xué)方法及手段

采納多媒體教學(xué)（加動畫演示），結(jié)合教具，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)愛好。

一、齒輪傳動的特點及基本類型

1、齒輪傳動的特點

2、齒輪傳動的類型

齒輪傳動的類型許多，依據(jù)齒輪軸線間相互位置、齒向和嚙合狀

況，齒輪傳動可分為如下圖。

r內(nèi)噴合

-直齒圓柱齒輪傳動-外嚙合

-火輪齒條

「平面齒輪傳動

-內(nèi)嚙合

齒-斜齒圓柱齒輪傳動-外噥合

輪-齒輪齒條

傳L人字齒齒輪運動

動

「M

r傳遞相交運動-斜齒

L曲線齒

-空間齒輪傳動

「交錯軸斜齒輪傳動

L傳遞交錯軸運動-蝸桿渦輪

-準(zhǔn)雙曲面齒輪

齒輪傳動最基本的要求是傳動平穩(wěn)、傳動比保持恒定不變，同時

要使傳動負(fù)載實力大，重量輕，結(jié)構(gòu)尺寸合理。

二、漸開線齒輪的齒廓及傳動比

1、漸開線的形成

發(fā)生線

一漸開線

漸開線

<.

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

32袍2(O

1(b)

1、四線合一

嚙合線、公法線、兩基圓的內(nèi)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。

'12=_02c=處=常數(shù)

物0風(fēng)C\Crhl

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)及幾何尺寸的計算

1、齒輪各部分的名稱和符號

o

齒頂圓：連接各輪齒齒頂?shù)膱A，其直徑用口表示。

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，表示。

齒厚：隨意直徑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，用4表示；

齒距：相鄰兩齒同側(cè)齒廓之間的弧長，用隊表示。

明顯，Pk=sk+eko

在直徑為或的圓周長為「修，同時又等于以4,即

向k=PkZ或dk=Rkz

71

m=—P

71

2、標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的主要參數(shù)及幾何尺寸的計算

齒頂高%二碗

齒根高h(yuǎn)f=ha+c=h^m+cm=(。；+c)m

全齒高h(yuǎn)=%+hf=(2/z*+c)m

式中從一一齒頂高系數(shù)。正常齒，瓦=1；短齒，％="；

一頂隙系數(shù)。正常齒，c*=0.25；短齒c*=0.3。

小結(jié)：

1、齒輪傳動的類型、特點及應(yīng)用。

2、漸開線的形成及特性。

3、漸開線齒輪的基本參數(shù)及幾何尺寸的計算。

作業(yè)及思索：

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、一個漸開線齒輪隨意圓上的模數(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義的？它們之間有什么關(guān)

系？

4、漸開線的形態(tài)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，它們齒廓漸開線形態(tài)是否相同？

5、試精確敘述分度圓和標(biāo)準(zhǔn)齒輪的定義。

第十六講齒輪（二）

教學(xué)目標(biāo)

（一）實力目標(biāo)

1.能推斷一對齒輪是否正確嚙合及傳動是否連續(xù)

2.熟識漸開線齒輪的切齒方法

（二）學(xué)問目標(biāo)

1.理解直齒圓柱齒輪傳動的正確嚙合條件及連續(xù)傳動條件

2.駕馭直齒輪不產(chǎn)生根切的最小齒數(shù)

教學(xué)內(nèi)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.漸開線齒廓的根切及標(biāo)準(zhǔn)外嚙合齒輪的最小齒數(shù)

4.變位齒輪傳動

教學(xué)的重點及難點

重點：直齒圓柱齒輪傳動的正確嚙合條件及連續(xù)傳動條件。

難點：實際嚙合線段、理論嚙合線段的繪制。

教學(xué)方法及手段

采納多媒體教學(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)必需相等

2）兩齒輪分度圓上的壓力角必需相等

即，

依據(jù)正確嚙合條件，傳動比可改寫成

,__^2_<2cosa_G_mz2/2_z2

a）2rblcosarrmzt/2zr

2、漸開線齒輪傳動的重合度

重合度：馬易及外的比值，用。表示

故連續(xù)傳動條件為

2=/Pb?l

3、漸開線齒輪的無側(cè)隙嚙合

1、外嚙合傳動

1)標(biāo)準(zhǔn)背裝

S；=電=1=《(能實現(xiàn)無側(cè)隙嚙合)

af=a

標(biāo)準(zhǔn)中心距：a=/'+0=八+.="'z；z?)

頂隙C=%-%=(〃:+C)〃L〃；/?2=C*〃7—?1標(biāo)準(zhǔn)值

阻=卷=1=也=2=包=常數(shù)

卬24r1A4Z,

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

(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?？梢詫崿F(xiàn)連續(xù)加工，生產(chǎn)率高。

三、漸開線齒廓的根切及標(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：在不變更被切齒輪齒數(shù)的狀況下，變更刀具及輪呸

的相對位置而達(dá)到不產(chǎn)生根切時切制的齒輪。

2、最小變位系數(shù)

當(dāng)a=20°,ha=l時，xmin=(17-z)/17

X一變位系數(shù)，x>0正變位；x<0負(fù)變位；x=0零變位。

3、變位齒輪的幾何尺寸和傳動的類型

1、變位齒輪的幾何尺寸

變位齒輪的幾何尺寸計算見表107。

2、變位齒輪傳動的類型

(1)零傳動

若一對齒輪的變位系數(shù)之和為零(Xi+X2=0),稱零傳動。

(2)正傳動

若一對齒輪的變位系數(shù)之和大于零(X]+X2>0),稱正傳動。

Zi+z2V2Zmin

適用于實際中心距大于標(biāo)準(zhǔn)中心距的狀況，即a，>ao

(3)負(fù)傳動

若一對齒輪的變位系數(shù)之和小于零(X]+X2<0=,稱負(fù)傳動。

Zi+Z2>2zmjn

第十七講齒輪(四)

教學(xué)目標(biāo)

（一）實力目標(biāo)

1.能依據(jù)工作條件推斷齒輪傳動的失效形式及建立設(shè)計準(zhǔn)則，并

進(jìn)行設(shè)計計算

2.會選擇合適的齒輪材料

（二）學(xué)問目標(biāo)

L熟識齒輪傳動的失效形式及建立設(shè)計準(zhǔn)則

2.駕馭齒輪傳動的受力分析及強度計算

教學(xué)內(nèi)容

1.齒輪傳動的失效形式及計算準(zhǔn)則

2.齒輪材料及熱處理

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)的重點及難點

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)方法及手段

采納多媒體教學(xué)，結(jié)合實際，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)愛好。

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）疲憊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)生疲憊裂紋而發(fā)生折斷。

2）過載折斷短時過載或猛烈沖擊。

2、疲憊點蝕

3、膠合

避開措施：采納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，點蝕又及齒面接觸強度有關(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、齒輪的常用材料及許用應(yīng)力

1、齒輪材料的基本要求

材料要求：齒面硬，齒芯韌、良好的加工工藝性及熱處理性能。

2、齒輪的常用材料及熱處理

1、鍛鋼

是制造齒輪的主要材料，一般采納含碳量為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：HBSW350和

HBS>350兩類。

2、鑄鋼

通常用于尺寸較大（一般d>400?600mm）、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，并多采納優(yōu)質(zhì)鑄鐵（如灰鐵

HT300、球鐵QT450—5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6】H按下式計算

許用彎曲應(yīng)力口1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，若忽視輪齒間的摩擦，則輪齒間存

在著沿著法線方向的作用力，稱為法向壓力，用Fn表示，又稱名義

載荷。

2、計算載荷

3、齒根彎曲疲憊強度計算

輪齒的彎曲強度校核公式為

ba{m

將齒寬系數(shù)代入上式，得彎曲強度的設(shè)計公式為

(mm)

4、齒面接觸疲憊強度計算

四、平行軸斜齒圓柱齒輪傳動

1、齒廓曲面的形成及嚙合特點

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)

3

zv=z/COSp

5、斜齒圓柱齒輪的強度計算

1、輪齒的受力分析

力的大?。?/p>

力的方向：

第十八講（齒輪五）

教學(xué)目標(biāo)

（一）實力目標(biāo)

能進(jìn)行齒輪傳動設(shè)計計算

（二）學(xué)問目標(biāo)

L熟識齒輪參數(shù)的確定

2.駕馭齒輪強度計算

教學(xué)內(nèi)容

1.齒輪的設(shè)計計算2.錐齒輪教學(xué)的重點及難點

重點：齒輪設(shè)計計算。

難點：齒輪傳動的