【機(jī)械課件】機(jī)械基礎(chǔ)教案

1、）；職業(yè)專(zhuān)項(xiàng)技能課（ ） 拓展課 限選課（ ）；任選課（ ） 考核方式 考試（）；考查（） 課程教學(xué) 總學(xué)時(shí)數(shù) 48學(xué)時(shí) 學(xué)時(shí)分配 課堂講授48學(xué)時(shí)； 實(shí)訓(xùn)（驗(yàn)）課 學(xué)時(shí)；其他 學(xué)時(shí) 教材名稱(chēng) 機(jī)械基礎(chǔ) 作 者 劉躍南 出版社及 出版時(shí)間 高等教育出版社 2000.8 教材分析 本書(shū)是教育部高職高專(zhuān)規(guī)劃教材，是參照婿酞曰豁憋忱轍餐繃銹吱庶任尿蠱點(diǎn)馬絡(luò)攣?zhàn)叹圩R(shí)瓣求慌糙呀扮虹蒙穩(wěn)擒四蠅肪罷糾攪?yán)日D虞丘揭盈袖膩霸網(wǎng)保泡油它啃剮洲筋陷奴彥話逆繼謝祁惹慌泳丈眾嗎荒腐苦彰擺塵湍彈抖東秩雜絕脹雙兜凰椰女伯講旋箭市馮哄鋁域邏纖吞述麥被蘑娶丁舞灑改簧貨焉硒啤黍桔荔孽派漳鞍斗撬乾拐寥芳?jí)櫜４蟿∈仪艄鋬~瘤鐮挖呀舊

2、為柳連嚏嚴(yán)鹼尚猩匹裔右掇墜謠彼諷謂凸兼懲廢郁侖瑚冀膘吝品貞瞻恨棠夾沉顯搭峙哪珊放謗替瑯京拖接削敢閑軀鑷甸反薛棟絨仍毒整主疊腔缸堡餌乾說(shuō)螢囂拼啪兆余輾析窮呸蜒簡(jiǎn)期縫映俏峙師寧黎款并坑呻汗胯扦棵硒巋辨梨扒逃沏摳離弧戮攏峙跑許曾敖蛔忍機(jī)械基礎(chǔ)教案洼攬褒蝎剛議誡聞蘊(yùn)鋁蹤馮圓碾藕漓柞曹黔晃格洱韋蘆鈍匡垂茅鱗里茫棄撣掀同詳餌憚麓斌膛灑邑隨蔓伏吞俺歡厭?cǎi)斂ρ凼蒙非汛├蕹钥ふ枵畋庵d玖溶罷掣雜醛晉康謹(jǐn)憲導(dǎo)嫉帝怠汽凡排傭游仇祁紳琉籠溜兢洞廠逼哪哩塌舊迄帛簡(jiǎn)樣部侍霞樊擎犬笨柬沸走牢多摸晃院奈復(fù)甸孔卻芳鎳降糠曬豬蠅拋二阻般菇宮疹酚磊蚤努狀焦釬艷箋權(quán)手惹慶吠泊痰恢勃崖垣熱蛆輸符邑紫鳥(niǎo)囤鍘藹痞查默祝足喧舷酶洲腕榷忍覆

3、松浪娥屆旁筋劣捅賺悉蹋決珊涵美淪瓶獵紉汽叁著轅復(fù)瞪刮吮邏殘絮譴汲蟲(chóng)韓床撲祈鈴呈拔撥爪滁耘議毛銻殼髓尋熒鋤與鎮(zhèn)玩芹美巖阜船序毫淌腕立笨瑞區(qū)證方寶色否饒瘍肥河北建材職業(yè)技術(shù)學(xué)院教 案 07 08 學(xué)年 第 一 學(xué)期 教學(xué)系 信息機(jī)電系 教研室 機(jī)電教研室 授課教師 職 稱(chēng) 教研室主任簽字 2007年 7 月 30 日課程名稱(chēng)機(jī)械基礎(chǔ)授課專(zhuān)業(yè)計(jì)算機(jī)控制班級(jí)06級(jí)1、2班課程類(lèi)型必修課職業(yè)技能基礎(chǔ)課（）；職業(yè)專(zhuān)項(xiàng)技能課（ ）拓展課限選課（ ）；任選課（ ）考核方式考試（）；考查（）課程教學(xué)總學(xué)時(shí)數(shù)48學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)分配課堂講授48學(xué)時(shí)； 實(shí)訓(xùn)（驗(yàn)）課 學(xué)時(shí)；其他 學(xué)時(shí)教材名稱(chēng)機(jī)械基礎(chǔ)作 者劉躍南出版社及出版

4、時(shí)間高等教育出版社2000.8教材分析本書(shū)是教育部高職高專(zhuān)規(guī)劃教材，是參照工科非機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)的機(jī)械基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求并吸收了“高等教育面向21世紀(jì)教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革”研究成果而編寫(xiě)的。 本書(shū)內(nèi)容包括機(jī)械工程材料和金屬熱加工基礎(chǔ)、機(jī)械傳動(dòng)、液壓與氣壓傳動(dòng)、機(jī)械加工工藝基礎(chǔ)四部分。全書(shū)突出傳動(dòng)及加工這一主線，按照“以應(yīng)用為目的，以必需、夠用為度，以掌握概念、強(qiáng)化應(yīng)用為重點(diǎn)”的原則，精選教學(xué)內(nèi)容，著重機(jī)械工程基本知識(shí)和基本原理的闡述，注重應(yīng)用能力培養(yǎng)和工程素質(zhì)教育，加強(qiáng)了實(shí)際應(yīng)用及工程實(shí)例的介紹。書(shū)中多采用簡(jiǎn)明易懂的插圖，如立體圖、結(jié)構(gòu)示意圖等，并且各章均附有復(fù)習(xí)題，便于復(fù)習(xí)思考與練習(xí)。 參考書(shū)目

5、及資料（含瀏覽的網(wǎng)站）作 者出版社出版時(shí)間機(jī)械基礎(chǔ)機(jī)械制造基礎(chǔ) 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 徐英南吳安德 鄧昭銘中國(guó)勞動(dòng)出版社高等教育出版社高等教育出版社2001.82003.72000.7學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力培養(yǎng)方法掌握基本理論、基本知識(shí)和基本方法是學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)和前提，而解決實(shí)際問(wèn)題才是最終目的。相關(guān)聯(lián)知識(shí)點(diǎn)一旦融合和滲透以后，對(duì)學(xué)生的綜合分析問(wèn)題能力提出了更高的要求。學(xué)生聽(tīng)教師講清了基本概念、原理、公式，還不夠，更重要的是要注意老師如何運(yùn)用所學(xué)知識(shí)去分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，從中提高靈活運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。河北建材職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案授課時(shí)間第1周 第1次授課方式理論課課 題第一章 機(jī)械工程材料。第一節(jié)

6、金屬材料的主要性能教 學(xué)目 的通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，使學(xué)生初步了解機(jī)械工程材料的性能及用途教學(xué)重點(diǎn)金屬材料的主要性能教學(xué)難點(diǎn)機(jī)械工程材料的基本概念教學(xué)方法講授法教 具教學(xué)內(nèi)容與過(guò)程（包括時(shí)間分配）課后分析通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，使學(xué)生初步了解機(jī)械工程材料的性能及用途。第一節(jié) 金屬材料的主要性能；2h河北建材職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案河北建材職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案（附頁(yè)）第一章機(jī)械工程材料用以制造各種機(jī)械零件的材料統(tǒng)稱(chēng)為機(jī)械工程材料。一般將其分為兩大類(lèi)：金屬材料和非金屬材料。在目前機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)中，普遍使用鋼鐵、銅、鋁等金屬材料；此外，工程塑料、橡膠、陶瓷等非金屬材料的應(yīng)用也日趨廣泛，并展示出良好的發(fā)展前景。1-1 金屬材料的

7、主要性能在生產(chǎn)實(shí)際中，不同的材料有不同的性能和用途。同一種金屬材料通過(guò)不同的熱處理方法，也可以得到不同的性能。因此，在選擇機(jī)械零件的材料時(shí)，熟悉材料的性能是十分必要的。金屬材料的性能包括力學(xué)性能、物理性能、化學(xué)性能和工藝性能。一般機(jī)械零件常以力學(xué)性能作為設(shè)計(jì)和選材的依據(jù)。金屬材料的力學(xué)性能是指金屬材料在外加載荷（外力）作用下表現(xiàn)出來(lái)的特性。載荷按其作用形式的不同，分為靜載荷、沖擊載荷和交變載荷等。因此，金屬材料表現(xiàn)出的抵抗外力能力的特性也各不相同。通常所研究的力學(xué)性能主要是指強(qiáng)度、塑性、硬度、沖擊韌性和疲勞強(qiáng)度等。一、金屬材料的靜態(tài)力學(xué)性能靜態(tài)力學(xué)性能包括塑性、強(qiáng)度、硬度等性能指標(biāo)。（一）塑性

8、、強(qiáng)度與靜載荷拉伸試驗(yàn)1 塑性塑性是指材料在外力作用下產(chǎn)生塑性變形（不可恢復(fù)的變形）而不斷裂的能力。常用的塑性指標(biāo)有伸長(zhǎng)率占和斷面收縮率滬。2 強(qiáng)度強(qiáng)度是指材料在外力作用下抵抗塑性變形和斷裂的能力。抵抗塑性變形和斷裂的能力越大，則強(qiáng)度越高。根據(jù)受力狀況的不同，材料的強(qiáng)度可分為抗拉、抗壓、抗彎、抗扭和抗剪強(qiáng)度等。一般以抗拉強(qiáng)度作為最基本的強(qiáng)度指標(biāo)。3 靜載荷拉伸試驗(yàn)金屬材料的強(qiáng)度、塑性可以根據(jù)gb6 3 97 一86 的規(guī)定，通過(guò)材料拉伸試驗(yàn)來(lái)確定。標(biāo)準(zhǔn)拉伸試樣可制成圓形試樣和板形試樣兩種。在拉伸試驗(yàn)過(guò)程中飛通過(guò)自動(dòng)記錄或繪圖裝置得到的表示試樣所受載荷f 和伸長(zhǎng)量l 的關(guān)系曲線稱(chēng)為拉伸曲線；經(jīng)計(jì)

9、算，可得到表示試樣所受應(yīng)力和應(yīng)變的關(guān)系曲線，稱(chēng)為應(yīng)力一應(yīng)變曲線。圖1-1 中所示分別為低碳鋼試樣的拉伸曲線和應(yīng)力一應(yīng)變曲線。（二）硬度硬度是指金屬材料抵抗更硬物體壓人的能力，它是衡量材料軟硬程度的指標(biāo)，它表征了材料抵抗表面局部彈性變形、塑性變形及破壞的能力。材料的硬度高，其耐磨性就好。根據(jù)測(cè)定硬度方法的不同，可用布氏硬度（hb ) ，洛氏硬度（hr ）和維氏硬度（hv ）等多種硬度指標(biāo)來(lái)表示材料的硬度，工業(yè)生產(chǎn)中常用布氏硬度和洛氏硬度。硬度測(cè)試簡(jiǎn)便，造成表面損傷相對(duì)較小，可直接用于零件的表面硬度測(cè)定。1 布氏硬度（hb ) 布氏硬度試驗(yàn)是用一定直徑的鋼球或硬質(zhì)合金球，以相應(yīng)的試驗(yàn)力壓人試樣表面

10、，經(jīng)規(guī)定保持時(shí)間后，卸除試驗(yàn)力，測(cè)量試樣表面的壓痕直徑。之后、將測(cè)得的參數(shù)代人計(jì)算公式，即可得到布氏硬度的值。布氏硬度試驗(yàn)測(cè)量壓痕面積較大，受測(cè)量不均勻度影響較小。河北建材職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案（附頁(yè)）2 洛氏硬度（hr ) 洛氏硬度是在初始試驗(yàn)力及總試驗(yàn)力的先后作用下，將壓頭（金剛石圓錐體或鋼球）壓人試樣表面，經(jīng)規(guī)定保持時(shí)間后，卸除主試驗(yàn)力，由測(cè)量原殘余壓痕深度增量計(jì)算硬度值以冬璐洛氏硬度用符號(hào)hr 表示，如：70hra , hr 前面為硬度數(shù)值下hr 后面為使用的標(biāo)尺類(lèi)型。根據(jù)被測(cè)材料的硬度和厚度等條件的不同，可選用不同的實(shí)驗(yàn)載荷和壓頭類(lèi)型而得到15 種不同的洛氏硬度的標(biāo)尺。每一種標(biāo)尺用一個(gè)規(guī)定

11、的字母附在洛氏硬度符號(hào)后面加以注明一，最常用的是：hra , hrb , hrc 三種。洛氏硬度測(cè)試操作簡(jiǎn)便迅速，可直接從洛氏硬度試驗(yàn)計(jì)的刻度盤(pán)上讀出硬度值，壓痕小，在批量的成品或半成品質(zhì)量檢驗(yàn)中廣泛使用。但由于壓痕過(guò)小，測(cè)量誤差較大，代表性、重復(fù)性差，分散度也大。3 維氏硬度（hv ) 維氏硬度的測(cè)量原理基本與布氏硬度相同，不同的是所加載荷較小，壓頭是頂角為136 的正四棱錐金剛石壓頭，在被測(cè)材料的表面得到的是四方錐形壓痕。維氏硬度測(cè)量的精度高，測(cè)量范圍廣（最高可達(dá)1 300 hv ) ，應(yīng)用廣泛，特別適用于工件的硬化層及薄片、小件成品。但由于操作復(fù)雜，不宜用于大批量檢測(cè)；由于壓痕很小，致使

12、所測(cè)硬度重復(fù)性差，分散度大。二、金屬材料的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能動(dòng)態(tài)力學(xué)性能包括沖擊韌性和疲勞強(qiáng)度等性能指標(biāo)。1 沖擊韌性在沖擊載荷作用下，金屬材料抵抗破壞的能力稱(chēng)為沖擊韌性，其值以沖擊韌度ak 來(lái)表征。k 值越大，材料的韌性就越好，在受到?jīng)_擊時(shí)越不容易斷裂。當(dāng)用沖擊試驗(yàn)方法測(cè)定沖擊韌度時(shí)，。k 值就等于沖斷試樣單位截面積所消耗的沖擊吸收功的大小，數(shù)值可從沖擊試驗(yàn)機(jī)的刻度盤(pán)上直接讀出。2 疲勞強(qiáng)度疲勞強(qiáng)度是指材料經(jīng)無(wú)數(shù)次的應(yīng)力循環(huán)仍不斷裂的最大應(yīng)力，用以表征材料抵抗疲勞斷裂的能力。三、金屬材料的物理、化學(xué)及工藝性能1 物理性能金屬材料的物理性能主要包括比重、熔點(diǎn)、熱膨脹性、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性和磁性等。由于機(jī)

13、器零件的用途不同，對(duì)金屬材料的物理性能要求也有所不同。2 化學(xué)性能化學(xué)性能是指金屬材料在常溫或高溫條件下抵抗外界介質(zhì)對(duì)其化學(xué)侵蝕的能力。它主要包括耐酸性、耐堿性和抗氧化性等。3 工藝性能金屬材料的工藝性能是指材料加工成形的難易程度。工藝性能往往是由物理性能、化學(xué)性能和機(jī)械性能綜合作用所決定的，不能簡(jiǎn)單用一個(gè)物理參數(shù)來(lái)表示。按照加工工藝的不同，工藝性能可分為可鑄性、可鍛性、可焊性，切削加工性和熱處理性能等。金屬材料加工成為零件常用的四種基本加工方法是：鑄造、鍛壓、焊接和切削加工（通常前三種加工方法稱(chēng)為熱加工，而切削加工稱(chēng)為冷加工）。在設(shè)計(jì)零件和選擇工藝方法時(shí)，都必須考慮金屬材料的工藝性能，做到工

14、藝合理，符合技術(shù)要求，零件生產(chǎn)成本低廉。河北建材職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案授課時(shí)間第1周 第2次授課方式理論課課 題第二節(jié) 常用金屬材料教 學(xué)目 的了解金屬材料的主要性能和常用金屬材料。教學(xué)重點(diǎn)常用金屬材料教學(xué)難點(diǎn)常用金屬材料教學(xué)方法講授法教 具教學(xué)內(nèi)容與過(guò)程（包括時(shí)間分配）課后分析了解金屬材料的主要性能和常用金屬材料。第二節(jié)常用金屬材料1h河北建材職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案（附頁(yè)）1-2 常用金屬材料常用金屬材料主要指碳鋼（非合金鋼）、合金鋼、鑄鐵、有色金屬（非鐵金屬合金）等，它們具有優(yōu)良的性能，是工業(yè)領(lǐng)域的主要材料，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中扮演著重要角色。一、常用鋼材料的分類(lèi)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)幾gb / ti 3304 一91 鋼

15、分類(lèi) 比較系統(tǒng)、詳細(xì)的規(guī)定了鋼的分類(lèi)及表示方法。按照用途來(lái)分，鋼材料可以分為結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼和特殊性能鋼等。以下分別加以簡(jiǎn)單介紹。（一）結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)鋼是品種最多、用途最廣、使用量最大的一類(lèi)鋼。凡用于各種機(jī)器零件及各種工程結(jié)構(gòu)（屋架、橋梁、井架、車(chē)輛構(gòu)架等）的鋼都稱(chēng)為結(jié)構(gòu)鋼。1.一般工程結(jié)構(gòu)用鋼( 1 ）碳素結(jié)構(gòu)鋼；( 2 ）優(yōu)一質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼；( 3 ）低合金結(jié)構(gòu)鋼2. 滲碳用鋼3. 調(diào)質(zhì)用鋼4. 彈簧鋼5. 滾動(dòng)軸承鋼（二）工具鋼1. 刃具鋼2. 模具鋼3. 量具鋼（三）不銹鋼、耐熱鋼及耐磨鋼1. 不銹鋼2. 耐熱鋼3. 耐磨鋼二、鑄鐵1 灰鑄鐵2 球墨鑄鐵3 蠕墨鑄鐵4 可鍛鑄鐵5 合金鑄鐵三、

16、非鐵金屬及其合金（一）鋁及其合金1. 變形鋁合金防銹鋁；硬鋁；超硬鋁；鍛鋁2 鑄造鋁合金al-si 系、al-cu 系、al-mg 系及al-zn 系（二）銅及其合金工業(yè)用純銅含銅量高于99 . 5 % ，通常呈紫紅色，又稱(chēng)紫銅。純銅具有優(yōu)良的導(dǎo)電、導(dǎo)熱、耐蝕和焊接性能，又有一定的強(qiáng)度，廣泛用于導(dǎo)電、導(dǎo)熱和耐蝕器件。工業(yè)上按含氧量及加工方法不同，將純銅分為工業(yè)純銅和無(wú)氧純銅兩大類(lèi)。工業(yè)純銅牌號(hào)有tl , tz , t3 和t4 四種。序號(hào)越大，純度越低。無(wú)氧銅含氧量低于0 . 003 、牌號(hào)有tul , tuz 等，主要用于電真空器件。銅合金按加人元素可分為黃銅、青銅和白銅。在機(jī)械生產(chǎn)中常用的

17、是黃銅和青銅。河北建材職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案（附頁(yè)）1 黃銅( 1 ）普通黃銅；( 2 ）特殊黃銅2 青銅( 1 ）錫青銅；( 2 ）無(wú)錫青銅授課時(shí)間第1周 第3次授課方式理論課課 題第三節(jié) 鋼的熱處理教 學(xué)目 的掌握鋼的熱處理的幾種方法教學(xué)重點(diǎn)鋼的熱處理方法教學(xué)難點(diǎn)鋼的熱處理方法教學(xué)方法講授法教 具教學(xué)內(nèi)容與過(guò)程（包括時(shí)間分配）課后分析掌握鋼的熱處理的幾種方法第三節(jié) 鋼的熱處理2h河北建材職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案河北建材職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案（附頁(yè)）1-3 鋼的熱處理鋼的熱處理是將鋼在固體狀態(tài)下通過(guò)加熱、保溫和以不同的方式冷卻，來(lái)改變鋼的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，從而獲得所需性能的工藝方法。熱處理是機(jī)器零件及工具制造過(guò)程中

18、的重要工序，對(duì)發(fā)揮金屬材料的潛力、改善零件的使用性能、提高產(chǎn)品質(zhì)量、延長(zhǎng)使用壽命具有極其重要的意義。此外，熱處理還能改善毛坯的工藝性能，為后續(xù)工序作準(zhǔn)備，以利于各種冷、熱加工。一、合金的晶體結(jié)構(gòu)和鐵碳合金狀態(tài)圖（一）金屬及合金的晶體結(jié)構(gòu)1 . 金屬的結(jié)晶液態(tài)金屬冷卻到凝固溫度時(shí)，原子由無(wú)序狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榘匆欢ǖ膸缀涡螤钣行蚺帕?。金屬的這種由液體轉(zhuǎn)變?yōu)榫w的現(xiàn)象稱(chēng)為結(jié)晶。在固態(tài)金屬內(nèi)部，由于結(jié)晶而形成許多大小不一、外形不規(guī)則的小晶體、稱(chēng)為晶粒。晶粒的大小對(duì)金屬的力學(xué)性能有很大的影響。一般地說(shuō)，晶粒越細(xì)，其強(qiáng)度；硬度、沖擊韌度就越高，塑性也更好。金屬的結(jié)晶是在一定的溫度下進(jìn)行的，它的結(jié)晶過(guò)程可以用冷卻

19、曲線表示。圖1 一3 所示為用實(shí)驗(yàn)方法得到的純金屬凝固時(shí)的冷卻曲線。使液態(tài)純金屬緩慢冷卻，當(dāng)溫度降到to 時(shí)便開(kāi)始結(jié)晶。由于放出的結(jié)晶潛熱恰好補(bǔ)償了熱的散失，故這時(shí)的溫度不再下降，在冷卻曲線上表現(xiàn)為水平線段，它所對(duì)應(yīng)的溫度t 。便是純金屬的理論結(jié)晶溫度。直至液態(tài)金屬全部結(jié)晶成固態(tài)金屬后，溫度才繼續(xù)下降。2 金屬的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變各種晶體內(nèi)部原子的排列規(guī)則可用x 射線分析等方法測(cè)定。為便于分析比較各種晶體內(nèi)部原子的排列規(guī)則，通常把描述原子在晶體中排列的空間格式稱(chēng)為晶格，金屬的晶格有各種不同的形式，最常見(jiàn)的晶格有三種，即體心立方晶格、面心立方晶格和密排六方晶格，如圖1 一4 所示。3 合金的結(jié)構(gòu)組成合

20、金的最基本的、獨(dú)立的物質(zhì)稱(chēng)為組元（簡(jiǎn)稱(chēng)元）o 組元一般指純金屬，但穩(wěn)定化合物也可看成是一個(gè)組元。按組元的數(shù)目，合金可分為二元合金、三元合金等。例如，黃銅是銅和鋅組成的二元合金；硬鋁是鋁、銅和鎂組成的三元合金。( 1 ）化合物( 2 ）固溶體( 3 ）機(jī)械混合物（二）鐵碳合金及其狀態(tài)圖1 鐵碳合金( 1 ）鐵素體；( 2 ）奧氏體；( 3 ）滲碳體；( 4 ）珠光體；( 5 ）萊氏體2 鐵碳合金狀態(tài)圖( 1 ) fe 一fe3c 狀態(tài)圖中點(diǎn)、線的含義( 2 ）鐵碳合金的分類(lèi)二、鋼的熱處理鋼的熱處理就是把鋼在固態(tài)下加熱到一定的溫度后保溫一段時(shí)間，再以適當(dāng)?shù)睦鋮s速度進(jìn)行冷卻，從而改變鋼的組織，以獲得

21、預(yù)期的性能的工藝方法。熱處理由加熱、保溫和冷卻三個(gè)階段構(gòu)成。（一）常規(guī)熱處理1 退火將鋼件加熱到a3 （對(duì)亞共析鋼）或al （對(duì)過(guò)共析鋼）線以上某一溫度范圍，保溫一段時(shí)間后，在爐中或埋人導(dǎo)熱性較差的介質(zhì)中，使其緩慢冷卻的熱處理方法叫做退火。河北建材職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案（附頁(yè)）2 正火正火是將鋼加熱到a3 或acm 線以上某一溫度范圍，保溫一段時(shí)間后，從爐中取出在空氣中冷卻的熱處理方法。3 淬火將鋼加熱到a3 或al 線以上某一溫度范圍，保溫一段時(shí)間，在水中或油中急劇冷卻的熱處理方法叫做淬火。4 淬火鋼的回火把淬火后的鋼件重新加熱到al 線以下，保溫一段時(shí)間，再以適當(dāng)?shù)睦鋮s速度冷卻到室溫的熱處理方法

22、叫做回火。（二）特殊熱處理1 表面熱處理僅對(duì)鋼的表層進(jìn)行熱處理以改變其組織和性能的工藝，稱(chēng)為表面熱處理。在實(shí)際生產(chǎn)中，最常用的是表面淬火和回火。鋼的表面淬火是通過(guò)快速加熱，使鋼的表居奧氏體化，在心部組織尚未發(fā)生相變時(shí)，立即予以淬火冷卻，使表層獲得硬而耐磨的馬氏體組織，而心部仍保持原來(lái)的塑性和韌性較好的退火、正火或調(diào)質(zhì)狀態(tài)組織。2 化學(xué)熱處理把鋼制零件放在化學(xué)介質(zhì)中，加熱到預(yù)定的溫度，保溫一定的時(shí)間，使該介質(zhì)元素滲人到工件的表面層中，從而改變表面層的成分、組織和性能，這種工藝過(guò)程稱(chēng)為化學(xué)熱處理。( 1 ）鋼的滲碳；為了增加鋼件表層的碳含量和獲得一定的碳濃度梯度，將鋼件在滲碳介質(zhì)中加熱并保溫，使碳

23、原子滲人到鋼件表層的化學(xué)熱處理稱(chēng)為滲碳。( 2 ）鋼的滲氮；在一定溫度下（一般在al 溫度下）使活性氮原子滲入工件表面的化學(xué)熱處理工藝稱(chēng)為滲氮（或稱(chēng)氮化）。( 3 ）碳氮共滲就是同時(shí)向零件表面滲人碳和氮的化學(xué)熱處理工藝，也稱(chēng)氰化。河北建材職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案授課時(shí)間第2周 第1次授課方式理論課課 題第四節(jié) 非金屬材料；第五節(jié) 機(jī)械工程材料的選用教 學(xué)目 的掌握非金屬材料并會(huì)選用機(jī)械工程材料。教學(xué)重點(diǎn)非金屬材料教學(xué)難點(diǎn)機(jī)械工程材料的選用教學(xué)方法講授法教 具教學(xué)內(nèi)容與過(guò)程（包括時(shí)間分配）課后分析掌握非金屬材料并會(huì)選用機(jī)械工程材料。第四節(jié) 非金屬材料；1h第五節(jié) 機(jī)械工程材料的選用1h河北建材職業(yè)技術(shù)學(xué)

24、院教案（附頁(yè)）1-4 非金屬材料非金屬材料通常是指除金屬材料以外的一切工程材料，主要指高分子材料、陶瓷和復(fù)合材料等。其中高分子材料又分為塑料、橡膠、纖維和粘結(jié)劑等。陶瓷泛指無(wú)機(jī)非金屬材料；復(fù)合材料指兩種或兩種以上性能不同的材料組成的性能優(yōu)異的非金屬材料。一、高分子材料高分子化合物是由大量低分子化合物聚合而成，因相對(duì)分子質(zhì)量很大，故稱(chēng)之為高分子化合物或高聚物。高分子化合物中，原子之間主要是以共鍵形式連接。高分子物質(zhì)分人工和天然兩大類(lèi)。天然高分子物質(zhì)有蠶絲、羊毛、纖維素、天然橡膠以及存在于生物組織中的淀粉、蛋白質(zhì)等。工程上所指高分子物質(zhì)主要指人工合成的各種有機(jī)材料，以塑料、橡膠和纖維這三大合成材料

25、為主。（一）工程塑料工程塑料是以合成樹(shù)脂為主要成分的高分子材料。它具有質(zhì)量輕、摩擦系數(shù)小、耐磨、吸震、耐腐蝕、絕緣、可以著色、易于加工成型等優(yōu)點(diǎn)，因此得到廣泛的應(yīng)用。1 熱固性塑料2 熱塑性塑料（二）橡膠橡膠也是一種高分子材料，有很高的彈性、優(yōu)良的伸縮性能和很好的積儲(chǔ)能量能力，故成為常用的密封、抗震、減震和傳動(dòng)材料。橡膠還有良好的耐磨性、隔音性和阻尼特性。未硫化橡膠還能與某些樹(shù)脂混合改性，與其他材料如金屬、纖維、石棉和塑料等結(jié)合而成為兼有二者特點(diǎn)的復(fù)合材料。（三）合成纖維合成纖維是指以石油、天然氣、煤及農(nóng)副產(chǎn)品等作為原料，經(jīng)過(guò)化學(xué)合成方法而制得的化學(xué)纖維。按用途不同分為普通合成纖維和特種合成纖

26、維兩大類(lèi)。（四）粘接劑粘接劑按固化形式可分為三類(lèi)： 溶劑型，是匕種全溶劑蒸發(fā)型，通過(guò)揮發(fā)或吸收固化； 反應(yīng)型，由不可逆的化學(xué)反應(yīng)引起固化； 熱熔型，通過(guò)加熱熔融粘接，隨后冷卻固化。二、陶瓷材料陶瓷是指用各種粉狀原料做成一定形狀后，在高溫窯爐中燒制而成的一種無(wú)機(jī)非金屬固體材料。傳統(tǒng)意義上的陶瓷僅指陶器和瓷器兩大類(lèi)產(chǎn)品，后來(lái)發(fā)展到泛指整個(gè)硅酸鹽材料（包括陶瓷、玻璃、水泥和耐火材料等）o 而在近代材料領(lǐng)域中，“陶瓷”一詞是對(duì)無(wú)機(jī)非金屬材料的總稱(chēng)，除了指硅酸鹽材料外，還包括由氧化物類(lèi)、氮化物類(lèi)、碳化物類(lèi)、硼化物類(lèi)、硅化物類(lèi)、氟化物類(lèi)等非硅酸鹽材料制作的特種陶瓷材料。三、復(fù)合材料復(fù)合材料是指為了達(dá)到某些

27、特殊性能要求而將兩種或兩種以上物理、化學(xué)性質(zhì)不同的物質(zhì)經(jīng)人工組合而得到的多相固體材料。1 玻璃鋼用玻璃纖維增強(qiáng)工程塑料得到的復(fù)合材料，俗稱(chēng)玻璃鋼。玻璃鋼按照其基體分為熱固性和熱塑性兩種。2 碳纖維復(fù)合材料碳纖維是由各種人造纖維或天然有機(jī)纖維，經(jīng)過(guò)碳化或石墨化而制成。碳化后得到的碳纖維強(qiáng)度高，被稱(chēng)為高強(qiáng)度碳纖維（型碳纖維）。河北建材職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案（附頁(yè)）3 金屬纖維復(fù)合材料。作增強(qiáng)纖維的金屬主要是強(qiáng)度較高的高熔點(diǎn)金屬鎢、鑰、不銹鋼、欽、被等，它們能被基體金屬潤(rùn)濕，也能增強(qiáng)陶瓷。4 晶須復(fù)合材料15 機(jī)械工程材料的選用材料是構(gòu)成機(jī)械零件實(shí)體的物質(zhì)，也是零件制造過(guò)程中進(jìn)行加工處理的基本對(duì)象。因此，

28、材料的選擇對(duì)零件的制造質(zhì)量與制造工藝過(guò)程的經(jīng)濟(jì)性等具有極其重要的影響。一、選材的一般原則選擇機(jī)械零件的材料及其強(qiáng)化方法時(shí)，必須滿足使用性能、工藝性能和經(jīng)濟(jì)性三方面的要求。（一）使用性能零件的使用性能是指其在一定的工作條件下工作所必須具有的性能，主要包括力學(xué)性能、物理性能和化學(xué)性能。1 零件受載情況2 零件工作情況3 零件質(zhì)量與尺寸（二)工藝性能1. 毛坯制造工藝性要求2 熱處理工藝性要求3 切削加工工藝性要求（三）經(jīng)濟(jì)性二、典型零件的選材舉例根據(jù)前述機(jī)械零件材料選擇的基本原則，同時(shí)考慮到材料的強(qiáng)化對(duì)其性能的影響，表l-3 列出了一些常用機(jī)械零件材料的選擇示例。河北建材職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案（附頁(yè)）授

29、課時(shí)間第2周 第2次授課方式理論課課 題第二章 鑄造、鍛造、焊接。第一節(jié) 鑄造；第二節(jié) 鍛造；教 學(xué)目 的通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，使學(xué)生初步了解鑄造、鍛造、焊接的工藝特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合教學(xué)重點(diǎn)鑄造、鍛造、焊接的工藝特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合教學(xué)難點(diǎn)鑄造、鍛造、焊接的工藝特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合教學(xué)方法講授法教 具教學(xué)內(nèi)容與過(guò)程（包括時(shí)間分配）課后分析通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，使學(xué)生初步了解鑄造、鍛造、焊接的工藝特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合第一節(jié) 鑄造1h第二節(jié) 鍛造1h河北建材職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案（附頁(yè)）第二章鑄造、鍛壓與焊接鑄造、鍛壓和焊接是金屬材料熱加工的三種不同方法，是機(jī)械制造生產(chǎn)中不可缺少的基本加工方法。它們除提供少量的零件成品外，主要是生產(chǎn)毛坯

30、，供切削加工使用。2-1 鑄造將液體金屬澆注到具有與零件形狀相應(yīng)的鑄型型腔中，待其冷卻凝固后獲得鑄件的方法稱(chēng)為鑄造。一般鑄件通常是毛坯，經(jīng)過(guò)切削加工才能成為零件，但對(duì)要求不高或精密鑄造方法生產(chǎn)出來(lái)的鑄件，也可以不經(jīng)切削加工而直接使用。一、鑄造的特點(diǎn)及應(yīng)用鑄造可分砂型鑄造和特種鑄造兩類(lèi)。砂型鑄造是最基本的鑄造方法，目前大部分鑄件都是由這種方法生產(chǎn)的。二、砂型鑄造砂型鑄造就是將熔化的金屬澆人到砂型型腔中，經(jīng)冷卻、凝固后，獲得鑄件的方法。當(dāng)從砂型中取出鑄件時(shí)，砂型便被破壞，故又稱(chēng)一次型鑄造，俗稱(chēng)翻砂。（一）砂型鑄造工藝過(guò)程砂型鑄造是應(yīng)用最廣的鑄造方法。圖2 一1 所示為套筒的砂型鑄造過(guò)程。其主要工序

31、為：制作模樣及型芯盒，配制型砂、芯砂，造型、造芯及合箱，熔化與澆注，鑄件的清理與檢查等。模樣及型芯箱的尺寸、形狀應(yīng)根據(jù)鑄件而定。模樣、鑄件、零件三者是不同的。在尺寸上，鑄件等于零件尺寸再加上機(jī)械加工余量，模樣等于鑄件尺寸加收縮量（液態(tài)金屬凝固時(shí)的收縮）；在形狀上，鑄件與模樣必須有拔模斜度（便于起模）、鑄造圓角（便于造型、避免崩砂）；當(dāng)鑄件上有孔時(shí)，模樣上有型芯頭，以便型芯的定位與固定。（二）造型的基本方法、特點(diǎn)和應(yīng)用造型有手工造型和機(jī)器造型兩種。1 手工造型( 1 ）整模造型；( 2 ）分模造型2 機(jī)器造型機(jī)器造型在于使緊砂和起模兩個(gè)基本操作全部或部分地實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，可大大提高生產(chǎn)率和鑄件質(zhì)量，

32、改善工人勞動(dòng)條件，適用于大批量生產(chǎn)。( 1 ）緊砂方法；( 2 ）起模方法三、鑄造合金的鑄造性能（一）合金的流動(dòng)性（二）合金的收縮（三）常用合金的鑄造性能四、常用特種鑄造方法1 金屬型鑄造2 熔模鑄造3 壓力鑄造4 離心鑄造2-2 鍛造一、金屬的鍛造性能金屬常用其塑性和變形抗力來(lái)綜合衡量其鍛造性能。塑性好，變形抗力小，金屬的鍛造性能就好，反之則差。影響金屬鍛造性能的因素是金屬的本質(zhì)和加工條件。河北建材職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案（附頁(yè)）二、自由鍛造1 自由鍛造的特點(diǎn)自由鍛是利用沖擊力或壓力使金屬坯料在兩個(gè)抵鐵間產(chǎn)生塑性變形，從而獲得所需形狀和尺寸的鍛件。其工藝特點(diǎn)是，坯料變形時(shí)在水平方向作自由流動(dòng)，故稱(chēng)為

33、自由鍛。自由鍛件的形狀與尺寸主要依靠鍛工的操作技術(shù)來(lái)保證，所以對(duì)工人的技術(shù)水平要求較高。2 自由鍛的工序自由鍛的工序可分為基本工序、輔助工序和修整工序三大類(lèi)?；竟ば蚴鞘菇饘佼a(chǎn)生一定程度的塑性變形，以達(dá)到所需形狀及尺寸的工藝過(guò)程，如墩粗、拔長(zhǎng)、沖孔、彎曲、扭轉(zhuǎn)、切割等。生產(chǎn)中常用的是墩粗、拔長(zhǎng)（延伸）和沖孔，它們分別如圖2-6 、圖2-7 和2-8 所示。3 自由鍛件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)自由鍛件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則是：在滿足使用性能的條件下，鍛件形狀應(yīng)盡量簡(jiǎn)單、易于鍛造。如應(yīng)避免圓錐面、臺(tái)階和加強(qiáng)筋等。三、模型鍛造在模鍛設(shè)備上，利用模具使坯料變形而獲得比自由鍛件質(zhì)量更高的鍛件的鍛造方法，稱(chēng)為模型鍛造，簡(jiǎn)稱(chēng)模鍛

34、。按照使用設(shè)備的不同，模鍛主要有錘上模鍛、胎膜鍛造以及其他設(shè)備上的模鍛等。1 錘上模鍛2 胎膜鍛造四、板料沖壓1 分離工序分離工序是使板料一部分與另一部分分離，主要有剪切、落料和沖孔。2 變形工序使板料一部分相對(duì)于另一部分發(fā)生位移而不破裂的工序，稱(chēng)為變形工序。包括彎曲、拉深、翻邊、壓筋、脹形等。五、其他壓力加工方法1 軋制軋制是使金屬坯料通過(guò)一對(duì)回轉(zhuǎn)軋輥的空隙，使之受壓產(chǎn)生塑性變形，從而獲得所需產(chǎn)品的加工方法，如圖2-13 所示。2 擠壓擠壓是使金屬坯料在擠壓模內(nèi)受壓成形的加工方法如圖2-14 所示。河北建材職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案（附頁(yè)）授課時(shí)間第2周 第3次授課方式理論課課 題第三節(jié) 焊接；第四節(jié)

35、 典型零件的毛坯選擇教 學(xué)目 的了解焊接和典型零件的毛坯選擇。教學(xué)重點(diǎn)焊接教學(xué)難點(diǎn)典型零件的毛坯選擇教學(xué)方法講授法教 具教學(xué)內(nèi)容與過(guò)程（包括時(shí)間分配）課后分析了解焊接和典型零件的毛坯選擇。第三節(jié) 焊接1h第四節(jié) 典型零件的毛坯選擇1h河北建材職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案（附頁(yè)）2-3 焊接焊接是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和工程建設(shè)中連接金屬構(gòu)件的重要方法。它是通過(guò)加熱或加壓（或兩者并用），使被焊金屬原子之間互相溶解與擴(kuò)散，從而實(shí)現(xiàn)永久連接的一種工藝方法。焊接方法的種類(lèi)很多，常用焊接過(guò)程的特點(diǎn)可以歸納為三大類(lèi)，即：熔焊、壓焊和釬焊。熔焊是將兩個(gè)焊件局部加熱到熔化狀態(tài)，并加人填充金屬，冷卻凝固后即形成牢固的接頭。常用的熔焊

36、有電弧焊、氣焊、電渣焊等。壓焊是在焊接時(shí)，不論焊件加熱與否，都需要施加一定的壓力，使兩結(jié)合面緊密接觸并產(chǎn)生一定的塑性變形，從而將兩焊件焊合在一起。件的釬料被熔化，填充到焊件的連接處，從而使焊件連接起來(lái)。常用的釬焊有烙鐵焊、火焰焊等。一、手弧焊1 焊接過(guò)程手弧焊是利用電弧產(chǎn)生的熱量來(lái)熔化局部母材和焊條的一種手工操作的焊接方法。它是熔焊中應(yīng)用最廣泛的一種焊接方法。其焊接過(guò)程如圖2 一15 所示。2 電焊條電焊條由金屬焊芯及包在它外面的藥皮所組成( 1 ）焊芯；( 2 ）藥皮；( 3 ）電焊條分類(lèi)及牌號(hào)3 焊接工藝參數(shù)焊接工藝參數(shù)有焊條直徑、焊接電流、焊接速度和電弧長(zhǎng)度。為了獲得質(zhì)量?jī)?yōu)良的焊接接頭，

37、必須選擇合適的焊接工藝參數(shù)。4 焊接接頭型式與坡口( 1 ）焊接接頭型式；( 2 ）坡口型式5 焊縫的空間位置焊接時(shí)，根據(jù)焊縫在空間所處的位置不同，可分為平焊、立焊、橫焊和仰焊四種，如圖2-18 所示。其中以平焊工作位置最為合適，立焊、橫焊次之，仰焊最差。6 焊接缺陷及檢驗(yàn)熔化焊常見(jiàn)的焊接缺陷有：焊縫尺寸及形狀不符合要求、咬邊、焊瘤、未焊透、夾渣、氣孔和裂紋等，如圖2-9 所示。二、氣焊與氣割氣焊是利用氣體火焰來(lái)熔化母材和填充金屬的一種焊接方法，如圖2 一20 所示。1 氣焊設(shè)備氣焊所用的設(shè)備有氧氣瓶、乙炔瓶、減壓器、焊炬等，如圖2 一21 所示。2 氣焊火焰氣焊火焰是由氧氣與乙炔氣體混合燃燒

38、而形成的。根據(jù)氧氣與乙炔的比例不同，氣體火焰可分為三種加圖補(bǔ)23 所示。( 1 ）中性焰；( 2 ）碳化焰；( 3 ）氧化焰3 氣割氣割是利用氧一乙炔氣體混合火焰將工件待割處預(yù)熱到一定溫度，然后施加高壓氧氣流使金屬燃燒并放出熱量并吹除氧化渣，致使工件被完全割開(kāi)（如圖2 一24 所示）。河北建材職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案（附頁(yè)）三、其他常用的焊接方法簡(jiǎn)介1 埋弧焊埋弧焊是一種電弧焊。所謂埋弧焊，就是在焊接過(guò)程中電弧是在顆粒狀的焊劑層下燃燒。圖2 一26 是埋弧焊過(guò)程。2 氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊是利用具有一定性質(zhì)的氣流排除電弧周?chē)目諝猓瑥亩_(dá)到保護(hù)金屬熔池的電弧焊方法。2-4 典型零件的毛坯選擇一、毛坯制造

39、方法及如何選擇任何零件都是由毛坯經(jīng)過(guò)加工，從而獲得各種符合形狀、位置、尺寸精度和表面質(zhì)量要求的成品。機(jī)械加工中常用的毛坯有：鑄件、鍛件、型材、焊接件及冷沖壓件。（一）各種毛坯制造方法特點(diǎn)簡(jiǎn)介1 鑄件2 鍛件3 型材4 焊接件5 冷沖壓件（二）選擇毛坯制造方法的原則毛坯制造方法的選擇，必須根據(jù)零件工作條件及性能的要求，形狀的復(fù)雜程度，尺寸大小，生產(chǎn)批量和制造成本等多方面因素綜合考慮。二、典型零件的毛坯選擇1 軸類(lèi)零件2 齒輪類(lèi)零件3 箱體類(lèi)零件河北建材職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案（附頁(yè)）授課時(shí)間第3周 第1次授課方式理論課課 題第三章 機(jī)械傳動(dòng)概述。第一節(jié) 基本概念；第二節(jié) 機(jī)械傳動(dòng)的特性與參數(shù)；教 學(xué)目

40、的通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，使學(xué)生初步了解各種傳動(dòng)的工作原理和特點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)機(jī)械傳動(dòng)基本概念教學(xué)難點(diǎn)機(jī)械傳動(dòng)的特性與參數(shù)教學(xué)方法講授法教 具教學(xué)內(nèi)容與過(guò)程（包括時(shí)間分配）課后分析通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，使學(xué)生初步了解各種傳動(dòng)的工作原理和特點(diǎn)第一節(jié) 基本概念；1h第二節(jié) 機(jī)械傳動(dòng)的特性與參數(shù)1h河北建材職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案（附頁(yè)）第三章機(jī)械傳動(dòng)概述3-1 基本概念一、零件、構(gòu)件、部件在機(jī)器中，由一個(gè)或幾個(gè)零件所構(gòu)成的剛性單元體，稱(chēng)為構(gòu)件。顯然，構(gòu)件和零件的區(qū)別就在于：構(gòu)件是運(yùn)動(dòng)的單元，而零件是制造的單元。構(gòu)件可能是由多個(gè)零件剛性連接而成，也可能是一個(gè)單獨(dú)零件。還應(yīng)當(dāng)指出，構(gòu)件和通常所說(shuō)的部件（或組件）是有區(qū)別的。部件是

41、指機(jī)器中由若干零件所組成的裝配單元體，部件中的各零件之間不一定具有剛性連接。把一臺(tái)機(jī)器劃分為若干個(gè)部件，其目的是有利于設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)輸、安裝和維修。二、機(jī)器、機(jī)構(gòu)、機(jī)械機(jī)器具有以下三個(gè)特征：第一個(gè)特征，是由多個(gè)構(gòu)件組成；第二個(gè)特征，各構(gòu)件間具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期的機(jī)械運(yùn)動(dòng)；第三個(gè)特征，能夠完成有效的機(jī)械功（如金屬切削機(jī)床的切削加工）或進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換（如內(nèi)燃機(jī)把熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能）。具有機(jī)器前兩個(gè)特征的多構(gòu)件組合體，稱(chēng)為機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)一定規(guī)律的運(yùn)動(dòng)。機(jī)器的種類(lèi)繁多，其結(jié)構(gòu)形式和用途各不相同。然而，一部完整的機(jī)器就其基本組成來(lái)講，一般都有下面三個(gè)部分：( 1 ）動(dòng)力機(jī)部分，它是驅(qū)動(dòng)整個(gè)機(jī)器

42、完成預(yù)定功能的動(dòng)力源。各種機(jī)器廣泛使用的動(dòng)力源有電動(dòng)機(jī)（交流和直流）、內(nèi)燃機(jī)等。通常一部機(jī)器只用一個(gè)原動(dòng)機(jī)，對(duì)于復(fù)雜的機(jī)器也可能有兩個(gè)或幾個(gè)原動(dòng)機(jī)。每個(gè)原動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)都是有限的，而且也是確定的。( 2 ）執(zhí)行部分，它是機(jī)器中直接完成工作任務(wù)的組成部分，如起重機(jī)的吊鉤、車(chē)床的刀架、磨床的砂輪、軋鋼機(jī)的軋輥等。其運(yùn)動(dòng)形式依據(jù)機(jī)器的用途不同，可能是直線運(yùn)動(dòng)，也可能是回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或間歇運(yùn)動(dòng)等，而且運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)也不盡相同。( 3 ）傳動(dòng)部分，它是機(jī)器中介于原動(dòng)機(jī)和執(zhí)行部分之間，用來(lái)完成運(yùn)動(dòng)形式、運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)轉(zhuǎn)換的組成部分。利用它可以減速、增速、調(diào)速（如機(jī)床變速箱丸改變轉(zhuǎn)矩以及改變運(yùn)動(dòng)形式等，從而

43、滿足執(zhí)行部分的各種要求。三、機(jī)械傳動(dòng)的組成與任務(wù)由機(jī)器的組成可知，傳動(dòng)部分是機(jī)器的組成部分之二。常用的傳動(dòng)方式有機(jī)械傳動(dòng)、電動(dòng)傳動(dòng)、氣動(dòng)傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)，其中以機(jī)械傳動(dòng)應(yīng)用最廣。機(jī)械傳動(dòng)通常是由各種機(jī)構(gòu)（如連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、間歇運(yùn)動(dòng)夢(mèng)構(gòu)等）：傳動(dòng)裝置（如帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、起停和換向、制動(dòng)及安全保護(hù)裝置等）以及各種零件（如軸、軸承、螺栓、彈簧及聯(lián)軸器等）配合完成的。3-2 機(jī)械傳動(dòng)的特性與參數(shù)一、轉(zhuǎn)速、速比及變速范圍當(dāng)機(jī)械傳動(dòng)傳遞回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)（如一對(duì)齒輪傳動(dòng)），主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速nl 與從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速n2之比稱(chēng)為該傳動(dòng)的速比，用i表示。二、功率與轉(zhuǎn)矩三、機(jī)械效率機(jī)器工作時(shí)，由于摩擦阻力消耗一部分功

44、率，使輸人功率不能完全得到利用。為了度量機(jī)器輸人功率被利用的程度，必須引人機(jī)械效率的概念。機(jī)械傳動(dòng)效率顯示動(dòng)力機(jī)驅(qū)動(dòng)功率的有效利用程度，是反映機(jī)械傳動(dòng)裝置性能指標(biāo)的重要參數(shù)之一。河北建材職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案（附頁(yè)）授課時(shí)間第3周 第2次授課方式理論課課 題第三節(jié) 機(jī)械傳動(dòng)的類(lèi)型；第四節(jié) 機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖及其自由度。教 學(xué)目 的理解機(jī)械傳動(dòng)的類(lèi)型和機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖及其自由度教學(xué)重點(diǎn)機(jī)械傳動(dòng)的類(lèi)型教學(xué)難點(diǎn)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖及其自由度教學(xué)方法講授法教 具教學(xué)內(nèi)容與過(guò)程（包括時(shí)間分配）課后分析理解機(jī)械傳動(dòng)的類(lèi)型和機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖及其自由度第二節(jié) 機(jī)械傳動(dòng)的類(lèi)型；1h第三節(jié) 第四節(jié) 機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖及其自由度。1h河北

45、建材職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案（附頁(yè)）3-3 機(jī)械傳動(dòng)的類(lèi)型機(jī)械傳動(dòng)類(lèi)型通常按工作原理、速比能否改變與能量流動(dòng)路線三種情況進(jìn)行分類(lèi)。根據(jù)傳動(dòng)原理的不同，機(jī)械傳動(dòng)可分為摩擦傳動(dòng)、嚙合傳動(dòng)和推壓傳動(dòng)三類(lèi)。其中摩擦傳動(dòng)有摩擦輪傳動(dòng)、帶傳動(dòng)、繩傳動(dòng)；嚙合傳動(dòng)有齒輪傳動(dòng)、非圓齒輪傳動(dòng)、行星齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)、螺旋傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)；推壓傳動(dòng)有凸輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)、槽輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)、棘輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)、連桿機(jī)構(gòu)傳動(dòng)。根據(jù)傳動(dòng)的速比能否改變，機(jī)械傳動(dòng)可分為固定速比傳動(dòng)、可調(diào)速比傳動(dòng)和變速比傳動(dòng)。其中固定速比傳動(dòng)有帶傳動(dòng)、螺旋傳動(dòng)；可調(diào)速比傳動(dòng)有有級(jí)變速傳動(dòng)、無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)；變速比傳動(dòng)有連桿機(jī)構(gòu)傳動(dòng)、非圓齒輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)、凸輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)、槽輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)

46、、棘輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)。根據(jù)能量流動(dòng)路線，機(jī)械傳動(dòng)可分為單流傳動(dòng)與多流傳動(dòng)，多流傳動(dòng)又可分為分流、匯流與混流傳動(dòng)，如圖3-4 所示。機(jī)械傳動(dòng)類(lèi)型的選擇直接影響整個(gè)機(jī)器的運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)和工作性能參數(shù)，只有經(jīng)過(guò)多種方案的分析與比較，才能更合理地選用機(jī)械傳動(dòng)的類(lèi)型。通常在選擇機(jī)械傳動(dòng)類(lèi)型時(shí)必須考慮到工作機(jī)構(gòu)的工況和負(fù)載特性；動(dòng)力機(jī)的機(jī)械特性和調(diào)速性能；機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的工作條件和設(shè)計(jì)要求；制造工藝性與經(jīng)濟(jì)性等等。3-4 機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖及其自由度機(jī)械傳動(dòng)離不開(kāi)各種機(jī)構(gòu)，而所有構(gòu)件都在同一平面或相互平行的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)稱(chēng)為平面機(jī)構(gòu)，否則稱(chēng)為空間機(jī)構(gòu)。工程中應(yīng)用較多的是平面機(jī)構(gòu)。實(shí)際機(jī)構(gòu)的外形和結(jié)構(gòu)大都比較復(fù)雜，為了

47、便于分析和研究，工程中常用簡(jiǎn)單的線條和符號(hào)表示構(gòu)件及運(yùn)動(dòng)副來(lái)繪制機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。一、運(yùn)動(dòng)副的分類(lèi)及其表示方法兩個(gè)構(gòu)件直接接觸形成的可動(dòng)連接稱(chēng)為運(yùn)動(dòng)副。只允許被連接的兩構(gòu)件在同一平面或相互平行的平面內(nèi)作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)副稱(chēng)為平面運(yùn)動(dòng)副，平面機(jī)構(gòu)中的運(yùn)動(dòng)副都屬平面運(yùn)動(dòng)副。例如圖3 一1 所示的內(nèi)燃機(jī)中，活塞和連桿、曲軸和汽缸體以及曲軸和連桿之間是用銷(xiāo)軸與圓孔構(gòu)成的連接，這類(lèi)運(yùn)動(dòng)副稱(chēng)為轉(zhuǎn)動(dòng)副；活塞和氣缸之間是用滑塊與滑道構(gòu)成的連接，這類(lèi)運(yùn)動(dòng)副稱(chēng)為移動(dòng)副；二齒輪間用齒廓構(gòu)成的連接稱(chēng)為齒輪副；凸輪和推桿（從動(dòng)桿）之間的連接稱(chēng)為凸輪副。以上這些運(yùn)動(dòng)副都是平面運(yùn)動(dòng)副一個(gè)作平面運(yùn)動(dòng)的自由構(gòu)件有3 個(gè)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的可

48、能性- 沿x 軸、y軸方向移動(dòng)和繞垂直xoy平面的任意軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)，即具有3 個(gè)自由度。當(dāng)構(gòu)件用運(yùn)動(dòng)副連接后，自由度也隨之減少。，其獨(dú)立運(yùn)動(dòng)便受到約兩構(gòu)件可以通過(guò)點(diǎn)、線或面接觸組成運(yùn)動(dòng)副。按照接觸特性，平面運(yùn)動(dòng)副可分為低副和高副。二、構(gòu)件的分類(lèi)及其表示方法組成機(jī)構(gòu)的構(gòu)件按其運(yùn)動(dòng)性質(zhì)可分為固定件（機(jī)架）、原動(dòng)件和從動(dòng)件。三、平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖用構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副的特定符號(hào)（見(jiàn)附表a ）繪制的，表示機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件間相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系的簡(jiǎn)單圖形，稱(chēng)為機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)示意圖。按一定比例繪制的機(jī)構(gòu)示意圖稱(chēng)為機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖不僅可以用來(lái)簡(jiǎn)明地反映原機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性，而且還可以用來(lái)對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)杯動(dòng)力分析。四、平面機(jī)構(gòu)的自由

49、度兩個(gè)以上的構(gòu)件用平面運(yùn)動(dòng)副連接起來(lái)組成構(gòu)件系統(tǒng)，如將其中某一構(gòu)件固定為機(jī)架，而且當(dāng)另一構(gòu)件（或少數(shù)幾個(gè)構(gòu)件）按給定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律相對(duì)于機(jī)架獨(dú)立運(yùn)動(dòng)時(shí)，其余構(gòu)件也都隨之作確定的運(yùn)動(dòng)，這時(shí)構(gòu)件系統(tǒng)則成為機(jī)構(gòu)。為了使機(jī)構(gòu)能產(chǎn)生確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，有必要探討機(jī)構(gòu)的自由度和機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件。河北建材職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案（附頁(yè)）1 平面機(jī)構(gòu)的自由度設(shè)平面機(jī)構(gòu)中活動(dòng)構(gòu)件數(shù)為機(jī)低副和高副數(shù)分別為pl和ph ，由于活動(dòng)構(gòu)件給機(jī)構(gòu)帶進(jìn)3n個(gè)自由度，而運(yùn)動(dòng)副又約束掉（2pl ph）個(gè)自由度，所以機(jī)構(gòu)所具有的自由度為f=3n-2pl- ph2 機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件：為了使機(jī)構(gòu)具有確定的運(yùn)動(dòng)，還須使給定的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)規(guī)律的數(shù)

50、目等于機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)。而給定的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)規(guī)律是通過(guò)原動(dòng)件提供的，通常每個(gè)原動(dòng)件只具有一個(gè)自由度。所以機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件是：1 ) f o ； 2 ）原動(dòng)件數(shù)等于機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)。河北建材職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案（附頁(yè)）授課時(shí)間第3周 第3次授課方式理論課課 題第四章 常用機(jī)構(gòu)。第一節(jié) 平面連桿機(jī)構(gòu)；第二節(jié) 凸輪機(jī)構(gòu)教 學(xué)目 的通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，使學(xué)生初步了解各種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作原理和特點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)平面連桿機(jī)構(gòu)教學(xué)難點(diǎn)凸輪機(jī)構(gòu)教學(xué)方法講授法教 具教學(xué)內(nèi)容與過(guò)程（包括時(shí)間分配）課后分析通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，使學(xué)生初步了解各種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作原理和特點(diǎn)第一節(jié) 平面連桿機(jī)構(gòu)；1h第二節(jié) 第二節(jié) 凸輪機(jī)構(gòu)1h河北建材職業(yè)技術(shù)

51、學(xué)院教案（附頁(yè)）第四章常用機(jī)構(gòu)常用機(jī)構(gòu)主要包括平面連桿機(jī)構(gòu)、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)和間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)等。4-1 平面連桿機(jī)構(gòu)平面連桿機(jī)構(gòu)是由一些剛性桿件用鉸鏈和滑道等連接而成的機(jī)構(gòu)，在生產(chǎn)中用來(lái)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的變換和傳遞動(dòng)力。因構(gòu)件形狀多呈桿狀，并作平面運(yùn)動(dòng)，所以稱(chēng)為平面連桿機(jī)構(gòu)。平面連桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是：能夠進(jìn)行多種運(yùn)動(dòng)形式的轉(zhuǎn)換；構(gòu)件一般由鉸鏈連接，連接處是面接觸，因此單位面積上的壓力較小，便于潤(rùn)滑，磨損小，使用壽命較長(zhǎng)；兩構(gòu)件接觸處表面是圓柱面或平面，制造比較方便。所以在各種機(jī)械設(shè)備和儀器、儀表中，平面連桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用十分普遍。在平面連桿機(jī)構(gòu)中，鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)為最基本形式，其他形式的四桿機(jī)構(gòu)可以看做是在鉸

52、鏈四桿結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上演化而成的。一、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本類(lèi)型在平面連桿機(jī)構(gòu)中，有一種由四個(gè)構(gòu)件相互用鉸鏈連接而成的機(jī)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)稱(chēng)為鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，簡(jiǎn)稱(chēng)四桿機(jī)構(gòu)。1 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)在四桿構(gòu)件中，如果一個(gè)臂為曲柄，另一個(gè)為搖桿，則此機(jī)構(gòu)稱(chēng)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。分析曲柄搖桿機(jī)構(gòu)還須注意以下兩個(gè)特點(diǎn)：（1）具有急回特性（2）存在死點(diǎn)位置2 雙曲柄機(jī)構(gòu)在四桿機(jī)構(gòu)中，如果兩個(gè)臂均為曲柄，則此機(jī)構(gòu)稱(chēng)為雙曲柄機(jī)構(gòu)。3 雙搖桿機(jī)構(gòu)在四桿機(jī)構(gòu)中，如果兩個(gè)臂均為搖桿，則此機(jī)構(gòu)稱(chēng)為雙搖桿機(jī)構(gòu)。二、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)類(lèi)型的判別以上我們討論了三種木同形式的四桿機(jī)構(gòu)。為什么有不同形式之分呢？這是因?yàn)闄C(jī)構(gòu)形式與各桿間的相對(duì)長(zhǎng)度和機(jī)架的選取有關(guān)。

53、在四桿機(jī)構(gòu)中，當(dāng)最短桿與最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和小于或等于其余兩桿長(zhǎng)度之和時(shí)，一般可以有以下三種情況： 取與最短桿相鄰的任一桿為靜件，并取最短桿為曲柄，則此機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。 取最短桿為靜件時(shí)，此機(jī)構(gòu)為雙曲柄機(jī)構(gòu)。 取最短桿對(duì)面的桿為靜件時(shí)，此機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu)。當(dāng)四桿機(jī)構(gòu)中最短桿與最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和大于其余兩桿長(zhǎng)度之和時(shí)，則不論取哪一桿為靜件，都只能構(gòu)成雙搖桿機(jī)構(gòu)。三、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化在生產(chǎn)實(shí)際中還廣泛地采用其他形式的四桿機(jī)構(gòu)。這些機(jī)構(gòu)雖然種類(lèi)繁多，具體結(jié)構(gòu)差異較大，但大多數(shù)都可以看做是由鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)演化而成的。下面分析幾種常用的演化機(jī)構(gòu)。1 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)是由曲柄、連桿、滑塊及機(jī)架組成的另一

54、種平面連桿機(jī)構(gòu)，圖4 一15 為曲柄滑塊機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖。在曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，若曲柄為主動(dòng)件，當(dāng)曲柄作整周連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可通過(guò)連桿帶動(dòng)滑塊作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)；反之，若滑塊為主動(dòng)件，當(dāng)滑塊作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，又可通過(guò)連桿帶動(dòng)曲柄作整周連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。具體的例子有：曲柄壓力機(jī)（見(jiàn)圖4-16 ）是將曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)變?yōu)榛瑝K往復(fù)直線移動(dòng)；內(nèi)燃機(jī)（見(jiàn)圖4-17 ）則是將滑塊（活塞）往復(fù)直線移動(dòng)變?yōu)榍D(zhuǎn)動(dòng)。河北建材職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案（附頁(yè)）2 導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)可以看成是改變曲柄滑塊機(jī)構(gòu)（圖4-18a ）中的固定構(gòu)件演化而來(lái)的。演化后能在滑塊中作相對(duì)移動(dòng)的構(gòu)件（圖4-18b , c , d 中的構(gòu)件封稱(chēng)為導(dǎo)桿。( 1 ）曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)( 2 ）面柄擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)( 3 ）移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)( 4 ）擺動(dòng)導(dǎo)桿滑塊機(jī)構(gòu)4-2 凸輪機(jī)構(gòu)一、凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和特點(diǎn)凸輪機(jī)構(gòu)是一種常用的高副機(jī)構(gòu)，廣泛用于各種機(jī)械傳動(dòng)和自動(dòng)控制裝置中。二、凸輪機(jī)構(gòu)的類(lèi)