機械基礎(chǔ)教案職高

1、-PAGE . z.章節(jié)名稱TOPIC 1平面機構(gòu)運動副和運動簡圖授課形式講授課時1班級中專0101教學(xué)目的掌握常用的運動副類型教學(xué)重點低副和高副教學(xué)難點輔助手段課外作業(yè)課后體會一、運動副使兩物體直接接觸而又能產(chǎn)生一定相對運動的聯(lián)接，稱為運動副。根據(jù)運動副中兩構(gòu)接觸形式不同，運動副可分為低副和高副。1.低副：低副是指兩構(gòu)件之間作面接觸的運動副。按兩構(gòu)件的相對運動情況，可分為：1轉(zhuǎn)動副：兩構(gòu)件在接觸處只允許作相對轉(zhuǎn)動。由滑塊與導(dǎo)槽組成的運動副。2移動副：兩構(gòu)件在接觸處只允許作相對移動。由滑塊與導(dǎo)槽組成的運動副。(a)轉(zhuǎn)動副 (b) 移動副 (c) 螺旋副 圖613螺旋副：兩構(gòu)件在接觸處只允許作定

2、關(guān)系的轉(zhuǎn)動和移動的復(fù)合運動。絲杠與螺母組成的運動副。 (b) (c) 圖62 2.高副：高副是兩構(gòu)件之間作點或線接觸的運動副。二、自由度個作空間運動的構(gòu)件具有六個獨立的運動，即沿*、Y、Z軸的移動和繞 *、Y、Z軸的轉(zhuǎn)動，構(gòu)件的這種獨立的運動稱為構(gòu)件的自由度。一個作平面運動的自由構(gòu)件，可以產(chǎn)生三個獨立運動，即沿*、Y、Z軸的移動及繞A點極點的轉(zhuǎn)動，所以具有三個自由度。當(dāng)兩個作平面運動的構(gòu)件組成運動副之后，由于受到約束，相應(yīng)的自由度也隨之減少。轉(zhuǎn)動副約束了沿 *、Y軸向移動的自由度，保存了個轉(zhuǎn)動的自由度。移動副約束了沿一軸方向的移動和在平面內(nèi)兩個轉(zhuǎn)動自由度，保存了沿另軸方向移動的自由度。高副則只

3、約束了沿接觸處公法線方向移動的自由度，保存了繞接觸處的轉(zhuǎn)動和沿接觸處共切線方向移動的兩個自由度。所以在平面機構(gòu)中，每個低副引入兩個約束，使構(gòu)件失去兩個自由度。每個高副引入一個約束，使構(gòu)件失去一個自由度。三、平面機構(gòu)的運動簡圖繪制平面機構(gòu)運動簡圖的目的繪制平面機構(gòu)運動簡圖的目的在于：撇開與機構(gòu)運動無關(guān)的外部形態(tài)，把握機構(gòu)運動性質(zhì)的內(nèi)在聯(lián)系，提醒機構(gòu)的運動規(guī)律和特性。機構(gòu)的相對運動只與運動副的數(shù)目、類型、相對位置及*些尺寸有關(guān)，而與構(gòu)件的橫截面尺寸、組成構(gòu)件的零件數(shù)目、運動副的具體構(gòu)造無關(guān)。用線條表示構(gòu)件，用簡單符號表示運動副的類型，按一定比例確定運動副的相對位置及與運動有關(guān)的尺寸，這種簡明表示機

4、構(gòu)各構(gòu)件運動關(guān)系的圖形稱機構(gòu)運動簡圖。只表示機構(gòu)的構(gòu)造及運動情況，不嚴(yán)格按比例繪制的簡圖稱為機構(gòu)示意圖。章節(jié)名稱TOPIC 2 鉸鏈四桿機構(gòu)授課形式講授課時2班級中專0101教學(xué)目的掌握鉸鏈四桿機構(gòu)的根本類型。掌握平面四桿機構(gòu)曲柄存在的條件。教學(xué)重點掌握鉸鏈四桿機構(gòu)的根本類型。掌握平面四桿機構(gòu)曲柄存在的條件。教學(xué)難點掌握平面四桿機構(gòu)曲柄存在的條件。輔助手段課外作業(yè)課后體會四桿機構(gòu)的組成鉸鏈四桿機構(gòu)是由轉(zhuǎn)動副聯(lián)結(jié)起來封閉系統(tǒng)。其中被固定的桿4被稱為機架不直接與機架相連的桿2稱之為連桿與機架相連的桿1和桿3稱之為連架但凡能作整周回轉(zhuǎn)的連架桿稱之為曲柄，只能在小于360的 *圍內(nèi)作往復(fù)擺動的連架桿稱

5、之為搖桿。鏈四桿機構(gòu)的類型鉸鏈四桿機構(gòu)根據(jù)其兩個連架桿的運動形式不同，可以分為曲柄搖桿機構(gòu)、雙曲柄機構(gòu)和雙搖桿機構(gòu)三種根本形式。1曲柄搖桿機構(gòu)假設(shè)鉸鏈四桿機構(gòu)中的兩個連架桿，一個是曲柄而另一個是搖桿，則該機構(gòu)稱為曲柄搖桿機構(gòu)。用來調(diào)整雷達天線俯仰角度的曲柄搖桿機構(gòu)。汽車前窗的刮雨器。當(dāng)主動曲柄AB回轉(zhuǎn)時，從動搖桿作往復(fù)擺動，利用搖桿的延長局部實現(xiàn)刮雨動作。2 ) 雙曲柄機構(gòu)如果鉸鏈四桿機構(gòu)中的兩個連架桿都能作360整周回轉(zhuǎn)，則這種機構(gòu)稱為雙曲柄機構(gòu)。在雙曲柄機構(gòu)中，假設(shè)兩個曲柄的長度相等，機架與連架桿的長度相等，這種雙曲柄機構(gòu)稱為平行雙曲柄機構(gòu)。蒸汽機車輪聯(lián)動機構(gòu)，是平行雙曲柄機構(gòu)的應(yīng)用實例。

6、平行雙曲柄機構(gòu)在雙曲柄和機架共線時，可能由于*些偶然因素的影響而使兩個曲柄反向回轉(zhuǎn)。機車車輪聯(lián)動機構(gòu)采用三個曲柄的目的就是為了防止其反轉(zhuǎn)。雙搖桿機構(gòu)鉸鏈四桿機構(gòu)的兩個連架桿都在小于360的角度內(nèi)作擺動，這種機構(gòu)稱為雙搖桿機構(gòu)。三、曲柄存在的條件由上述以知，在鉸鏈四桿機構(gòu)中，能作整周回轉(zhuǎn)的連架桿稱為曲柄。而曲柄是否存在。則取決于機構(gòu)中各桿的長度關(guān)系，即要使連架桿能作整周轉(zhuǎn)動而成為曲柄，各桿長度必須滿足一定的條件，這就是所謂的曲柄存在的條件?？蓪q鏈四桿機構(gòu)曲柄存在的條件概括為：連架桿與機架中必有一個是最短桿；最短桿與最長桿長度之和必小于或等于其余兩桿長度之和。上述兩條件必須同時滿足，否則機構(gòu)中無

7、曲柄存在。根據(jù)曲柄條件，還可作如下推論：1假設(shè)鉸鏈四桿機構(gòu)中最短桿與最長桿長度之和必小于或等于其余兩桿長度之和，則可能有以下幾種情況：a以最短桿的相鄰桿作機架時，為曲柄搖桿機構(gòu)；b以最短桿為機架時，為雙曲柄機構(gòu)；c以最短桿的相對桿為機架時，為雙搖桿機構(gòu)。(2)假設(shè)鉸鏈四桿機構(gòu)中最短桿與最長桿長度之和大于其余兩桿長度之和，則不管以哪一桿為機架，均為雙搖桿機構(gòu)。四、鉸鏈四桿機構(gòu)的演化1曲柄滑塊機構(gòu)在曲柄搖桿機構(gòu)中，如果以一個移動副代替搖桿和機架間的轉(zhuǎn)動副，則形成的機構(gòu)稱為曲柄滑塊機構(gòu)。圖614它能把回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為往復(fù)直線運動，或作相反的轉(zhuǎn)變。2導(dǎo)桿機構(gòu)a 曲柄搖桿機構(gòu) b 導(dǎo)桿機構(gòu) c 擺動滑塊機

8、構(gòu) d 固定滑塊機構(gòu) 章節(jié)名稱TOPIC 3鉸鏈四桿機構(gòu)的工作特性授課形式講授課時1班級中專0101教學(xué)目的掌握鉸鏈四桿機構(gòu)的工作特性教學(xué)重點掌握鉸鏈四桿機構(gòu)的工作特性教學(xué)難點急回特性、死點輔助手段課外作業(yè)課后體會一、急回特性和行程速比系數(shù)曲柄搖杯機構(gòu)中，當(dāng)曲柄A B沿順時針方向以等角速度轉(zhuǎn)過1時，搖桿CD自左極限位置C1D擺至右極位置C2D，設(shè)所需時間為 t1，C點的明朗瞪為 V1；而當(dāng)曲柄AB再繼續(xù)轉(zhuǎn)過2時，搖桿CD自C2D擺回至C1D，設(shè)所需的時間為 t2，C點的平均速度為 V2。由于12，所以 t1t2 ,V2Vl。由此說明：曲柄AB雖作等速轉(zhuǎn)動，而搖桿CD空回行程的平均速度卻大于工作

9、行程的平均速度，這種性質(zhì)稱為機構(gòu)的急回特性。搖桿CD的兩個極限位置間的夾角稱為搖稈的最大擺角，主動曲柄在搖桿處于兩個極限位置時所夾的銳角稱為極位夾角。在*些機械中(如牛頭刨床、插床或慣性篩等)，常利用機械的急回特性來縮短空回行程的時間，以提高生產(chǎn)率。行程速比系數(shù)K：從動件空回行程平均速度V2與從動件工作行程平均速度V1的比值。K值的大小反映了機構(gòu)的急回特性，K值愈大，回程速度愈快。 KV2V1 (C2C1t2) (C1C2t1)180十 (180一)由上式可知，K與有關(guān)，當(dāng)0時，K1，說明該機構(gòu)無急回特性；當(dāng)0時，Kl，則機構(gòu)具有急回特性。二、死點以搖桿作為主動件的曲柄搖桿機構(gòu)。在從動曲柄與連

10、桿共線的兩個位置時，出現(xiàn)了機構(gòu)的傳動角0，壓力角90的情況。此時連桿對從動曲柄的作用力恰好通過其回轉(zhuǎn)中心不能推動曲柄轉(zhuǎn)動，機構(gòu)的這種位置稱為死點。機構(gòu)在死點位置時由于偶然外力的影響，也可能使曲柄轉(zhuǎn)向不定。 死點對于轉(zhuǎn)動機構(gòu)是不利的，常利用慣性來通過死點，也可采用機構(gòu)錯排的方法避開死點。 但死點也有可利用的一面，當(dāng)工件被夾緊后，BCD成一直線，機構(gòu)處于死點位置，即使工件的反力很大，夾具也不會自動松脫。章節(jié)名稱Topic1 凸輪機構(gòu)的應(yīng)用和分類授課形式講授課時1班級中專0101教學(xué)目的了解凸輪機構(gòu)的應(yīng)用和分類教學(xué)重點凸輪機構(gòu)的功用，教學(xué)難點凸輪機構(gòu)的功用輔助手段模型、掛圖課外作業(yè)課后體會一、凸輪機

11、構(gòu)的組成和應(yīng)用組成凸輪機構(gòu)是由凸輪、從動件和機架三個局部所組成。運動規(guī)律凸輪機構(gòu)可以將主動件凸輪的等速連續(xù)轉(zhuǎn)動變換為從動件的往復(fù)直線運動或繞*定點的擺動，并依靠凸輪輪廓曲線準(zhǔn)確地實現(xiàn)所要求的運動規(guī)律。特點優(yōu)點是：只要正確地設(shè)計凸輪輪廓曲線，就可以使從動件實現(xiàn)任意給定的運動規(guī)律，且構(gòu)造簡單、緊湊、工作可靠。缺點是：凸輪與從動件之間為點或線接觸，不易潤滑，容易磨損。因此，凸輪機構(gòu)多用于傳力不大的控制機構(gòu)和調(diào)節(jié)機構(gòu)二、凸輪機構(gòu)的分類1、按凸輪的形狀分(l)盤形凸輪 也叫平板凸輪。這種凸輪是一個徑向尺寸變化的盤形構(gòu)件，當(dāng)凸輪l繞固定軸轉(zhuǎn)動時，可使從動件在垂直于凸輪軸的平面內(nèi)運動(2)移動凸輪當(dāng)盤形凸輪

12、的徑向尺寸變得無窮大時，其轉(zhuǎn)軸也將在無窮遠(yuǎn)處，這時凸輪將作直線移動。通常稱這種凸輪為移動凸輪。(3)圓柱凸輪凸輪為一圓柱體，它可以看成是由移動凸輪卷曲而成的。曲線輪廓可以開在圓柱體的端面也可以在圓柱面上開出曲線凹槽。2、按從動件的形式分(l)尖頂從動件構(gòu)造最簡單，而且尖頂能與較復(fù)雜形狀的凸輪輪廓相接觸，從而能實現(xiàn)較復(fù)雜的運動，但因尖頂極易磨損，故只適用于輕載、低速的凸輪機構(gòu)和儀表中。(2)滾子從動件在從動件的一端裝有一個可自由轉(zhuǎn)動的滾子。由于滾子與凸輪輪廓之間為滾動摩擦，故磨損較小，改善了工作條件。因此，可用來傳遞較大的動力，應(yīng)用也最廣泛。(3)平底從動件 從動件一端做成平底(即平面)，在凸輪

13、輪廓與從動件底面之間易于形成油膜，故潤滑條件較好、磨損小。當(dāng)不計摩擦?xí)r，凸輪對從動件的作用力始終與平底垂直，傳力性能較好，傳動效率較高，所以常用于高速凸輪機構(gòu)中。但由于從動件為一平底，故不適用于帶有內(nèi)凹輪廓的凸輪機構(gòu)。章節(jié)名稱Topic2 從動件的常用運動規(guī)律授課形式講授課時2班級中專0101教學(xué)目的了解從動件的常用運動規(guī)律教學(xué)重點常用運動規(guī)律特點和應(yīng)用教學(xué)難點運動曲線的繪制輔助手段課外作業(yè)課后體會一、根本概念1、基圓：以凸輪輪廓最小半徑 rb所作的圓2、推程：從動件經(jīng)過輪廓AB段，從動件被推到最高位置3、推程角：角0，這個行程稱為，2稱為4、回程：經(jīng)過輪廓CD段，從動件由最高位置回到最低位置

14、；5、回程角：角26、遠(yuǎn)停程角：角17、近停程角：角3二、凸輪與從動件的關(guān)系凸輪的輪廓機構(gòu)取決于從動件的運動規(guī)律，從動件的運動規(guī)律取決于工作要求。三、從動件的運動規(guī)律1等速運動規(guī)律 當(dāng)凸輪作等角速度旋轉(zhuǎn)時，從動件上升或下降的速度為一常數(shù)，這種運動規(guī)律稱為等速運動規(guī)律。位移曲線(S曲線)假設(shè)從動件在整個升程中的總位移為 h，凸輪上對應(yīng)的升程角為0，則由運動學(xué)可知，在等速運動中，從動件的位移S與時間t的關(guān)系為： Svt凸輪轉(zhuǎn)角與時間t的關(guān)系為：t則從動件的位移S與凸輪轉(zhuǎn)角之間的關(guān)系為:v和都是常數(shù)，所以位移和轉(zhuǎn)角成正比關(guān)系。因此，從動件作等速運動的位移曲線是一條向上的斜直線。從動件在回程時的位移曲

15、線則與以下圖相反，是一條向下的斜直線。2等速運動凸輪機構(gòu)的工作特點 由于從動件在推程和回程中的速度不變，加速度為零，故運動平穩(wěn)；但在運動開場和終止時；從動件的速度從零突然增大到v或由v突然減為零，此時，理論上的加速度為無窮大，從動件將產(chǎn)生很大的慣性力，使凸輪機構(gòu)受到很大沖擊，這種沖擊稱剛性沖擊。隨著凸輪的不斷轉(zhuǎn)動，從動件對凸輪機構(gòu)將產(chǎn)生連續(xù)的周期性沖擊，引起強烈振動，對凸輪機構(gòu)的工作十分不利。因此，這種凸輪機構(gòu)一般只適用于低速轉(zhuǎn)動和從動件質(zhì)量不大的場合。 2等加速、等減速運動規(guī)律當(dāng)凸輪作等角速度旋轉(zhuǎn)時，從動件在升程(或回程)的前半程作等加速運動，后半程作等減速運動。這種運動規(guī)律稱為等加速等減速

16、運動規(guī)律。(1)位移曲線(S曲線)圖78 等加速等減速運動規(guī)律位移曲線由運動學(xué)可知，當(dāng)物體作初速度為零的等加速度直線運動時，物體的位移方程：在凸輪機構(gòu)中，凸輪按等角速度旋轉(zhuǎn)，凸輪轉(zhuǎn)角與時間t之間的關(guān)系為 t=/則從動件的位移S與凸輪轉(zhuǎn)角之間的關(guān)系為：式中a和都是常數(shù)，所以位移s和轉(zhuǎn)角成二次函數(shù)的關(guān)系，所以，從動件作等加速等減速運動的位移曲線是拋物線。因此，從動件在推程和回程中的位移曲線是由兩段曲率方向相反的拋物線連成。(2)等加速等減速運動凸輪機構(gòu)的工作特點 從動件按等加速等減速規(guī)律運動時，速度由零逐漸增至最大，而后又逐步減小趨近零，這樣就防止了剛性沖擊，改善了凸輪機構(gòu)的工作平穩(wěn)性。因此，這種

17、凸輪機構(gòu)適合在中、低速條件下工作。章節(jié)名稱TOPIC 3 盤形凸輪輪廓曲線的設(shè)計授課形式講授課時2班級中專0101教學(xué)目的根據(jù)工作要求已經(jīng)選定從動件的運動規(guī)律，并凸輪的轉(zhuǎn)向和基圓半徑，就可以進展輪廓曲線的設(shè)計教學(xué)重點反轉(zhuǎn)法教學(xué)難點反轉(zhuǎn)法輔助手段課外作業(yè)課后體會作圖原理反轉(zhuǎn)法：在整個機構(gòu)上加上一個反轉(zhuǎn)的角速度，機構(gòu)中的各件的相對運動不變，凸輪不動，從動件一方面繞圓心作，另一方面在自己的導(dǎo)路中按預(yù)定的規(guī)律運動。尖頂?shù)能壽E就是凸輪的輪廓。二、作圖1、尖頂對心移動從動件盤形凸輪1、選取適當(dāng)比例尺作位移線圖和基圓 2、作位移線圖和基圓取分點 保持等分角度一致3、沿導(dǎo)路方向量取各點的位移量對心移動從動件盤

18、形凸輪輪廓的繪制4、光滑連接各點，形成輪廓曲線2、滾子移動從動件盤形凸輪1、同前2、在已畫出的理論輪廓曲線上選一系列點為圓心，以滾子半徑為半徑作假設(shè)干個滾子圓，此圓族的內(nèi)包絡(luò)線即為所求的凸輪輪廓曲線。它是實際與滾子接觸的凸輪輪廓，所以稱為凸輪的實際輪廓。章節(jié)名稱TOPIC 1 螺紋概述授課形式講授課時2班級中專0101教學(xué)目的了解螺紋的應(yīng)用和分類、代號教學(xué)重點了解螺紋的應(yīng)用和分類、代號教學(xué)難點了解螺紋分類、代號輔助手段模型課外作業(yè)課后體會螺紋聯(lián)接:利用螺紋零件將兩個或兩個以上的零件相對固定起來的聯(lián)接。利用螺紋零件將回轉(zhuǎn)運動變?yōu)橹本€運動，從而傳遞運動或動力的裝置，稱為螺旋傳動。一、螺紋的形成二、

19、螺紋的類型線數(shù)分在圓柱體上沿一條螺旋線切制的螺紋，稱為單線螺紋。也可沿二條、三條螺旋線分別切制出雙線螺紋和三線螺紋。單線螺紋主要用于聯(lián)接，多線螺紋主要用于傳動。2、按螺旋線繞行方向按螺旋線繞行方向的不同，又有右旋螺紋和左旋螺紋之分。通常采用右旋螺紋，左旋螺紋僅用于有特殊要求的場合。3、位置分螺紋有外螺紋和內(nèi)螺紋之分。在圓柱體外外表上形成的螺紋，稱為外螺紋，在圓孔的外表上形成的螺紋，稱為內(nèi)螺紋。普通螺紋又有粗牙和細(xì)牙兩種。公稱直徑一樣時，細(xì)牙螺紋的螺距小，升角小，自鎖性好，螺桿強度較高，適用于受沖擊、振動和變載荷的聯(lián)接以及薄壁零件的聯(lián)接。細(xì)牙螺紋比粗牙螺紋的耐磨性差，不宜經(jīng)常拆卸，故生產(chǎn)實踐中廣

20、泛使用粗牙螺紋。三、螺紋的主要參數(shù)螺紋的主要參數(shù)：(1)大徑(d、D)螺紋的最大直徑。對外螺紋是牙頂圓柱直徑(d)，對內(nèi)螺紋是牙底圓柱直徑(D)。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定大徑為螺紋的公稱直徑。(2)小徑(d1、D1)螺紋的最小直徑。對外螺紋是牙底圓柱直徑(d1)，對內(nèi)螺紋是牙頂圓柱直徑(D1)。(3)中徑(d2、D2)處于大徑和小徑之間的一個假想圓柱直徑，該圓柱的母線位于牙型上凸起(牙)和溝槽(牙間)寬度相等處。此假想圓柱稱為中徑圓柱。(4)螺距(P)在中徑線上，相鄰兩牙在中徑線上對應(yīng)兩點間的軸向距離。(5)導(dǎo)程S同一螺旋線上，相鄰兩牙在中徑線上對應(yīng)兩點之間的軸向距離。對單線螺紋，S=P；對于線數(shù)為n的多線螺

21、紋，Snp。(6)牙形角在軸向截面內(nèi)螺紋牙形兩側(cè)邊的夾角。(7)升角在中徑圓柱上螺旋線的切線與垂直于螺紋軸線的平面間的夾角。四、螺紋代號與標(biāo)記1普通螺紋螺紋的標(biāo)記由螺紋代號、螺紋公差代號和螺紋旋合長度代號組成。例 M241.5左5g6gL其中M24代表公稱直徑為24mm的螺紋15表示螺紋的螺距為1.5mm左代表螺紋為左旋螺紋5g螺紋中徑公差代號6g螺紋頂徑公差代號L代表螺紋旋合長度注：(1)粗牙普通螺紋不標(biāo)螺距 (2)中徑與頂徑公差代號一樣只須標(biāo)一個。 (3)右旋螺紋旋向不標(biāo) (4)中等旋合長度時可不標(biāo)代號。短旋合長度時標(biāo)S，長旋合長度時標(biāo)L，特殊時也可標(biāo)出旋合長度數(shù)值，2管螺紋非螺紋密封用的

22、管螺紋由螺紋特征代號(G)、尺寸代號和公差等級代號(A、 B)組成。例：G 1 1/2A表示公稱直徑為1 1/2英寸公差等級為A級外螺紋。 G1 12表示公稱直徑為1 1/2 英寸的內(nèi)螺紋注：(1)內(nèi)螺紋不標(biāo)公差等級代號。 (2)左旋螺紋可附加代號LH。例G1 12LH。 (3)管螺紋的公稱直徑指管子的內(nèi)徑。章節(jié)名稱TOPIC 2 螺紋聯(lián)接的根本類型和螺紋聯(lián)接件授課形式講授課時2班級中專0101教學(xué)目的了解螺紋聯(lián)接的根本類型教學(xué)重點螺紋聯(lián)接的根本類型教學(xué)難點螺紋聯(lián)接的根本類型輔助手段模型課外作業(yè)課后體會一、螺紋聯(lián)接件螺紋聯(lián)接件有螺栓、雙頭螺柱、螺釘、緊定螺釘、螺母、墊圈、防松零件等，它們多為標(biāo)

23、準(zhǔn)件，其構(gòu)造、尺寸在國家標(biāo)準(zhǔn)中都有規(guī)定。它們的公稱尺寸均為螺紋大徑 d，設(shè)計時應(yīng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)選用。1螺栓(bolt)螺栓的一局部為制有螺紋的螺桿，另一局部為螺栓頭。螺栓頭部形狀很多，如六角頭、方頭、圓柱頭和 T形頭等，應(yīng)用最多的是六角頭。2雙頭螺栓double end stud3螺釘(screw)4緊定螺釘(set screw)5螺母(nut)6墊片(washer)二、螺紋聯(lián)接的根本類型螺紋聯(lián)接的根本類型有螺栓聯(lián)接、雙頭螺柱聯(lián)接、螺釘聯(lián)接、緊定螺釘聯(lián)接。1螺栓聯(lián)接螺栓聯(lián)接是將螺栓穿過被聯(lián)接件的孔，然后擰緊螺母，將被聯(lián)接件聯(lián)接起來。螺栓聯(lián)接分為普通螺栓聯(lián)接和配合螺栓聯(lián)接。前者螺栓桿與孔壁之間留有間隙

24、，后者螺栓桿與孔壁之間沒有間隙，常采用基孔制過渡配合。螺栓聯(lián)接無須在被聯(lián)接件上切制螺紋孔，所以構(gòu)造簡單，裝拆方便，應(yīng)用廣泛。這種聯(lián)接通用于被聯(lián)接件不太厚并能從被聯(lián)接件兩邊進展裝配的場合。2雙頭螺柱聯(lián)接雙頭螺柱聯(lián)接是將雙頭螺柱的一端旋緊在被聯(lián)接件之一的螺紋孔中，另一端則穿過其余被聯(lián)接件的通孔，然后擰緊螺母，將被聯(lián)接件聯(lián)接起來。這種聯(lián)接通用于被聯(lián)接件之一太厚，不能采用螺栓聯(lián)接或希望聯(lián)接構(gòu)造較緊湊，且需經(jīng)常裝拆的場合。3螺釘聯(lián)接螺釘聯(lián)接是將螺釘穿過一被聯(lián)接件的通孔，然后旋入另一被聯(lián)接件的螺紋孔中。這種聯(lián)接不用螺母，有光整的外露外表。它適用于被聯(lián)接件之一太厚且不經(jīng)常裝拆的場合。4緊定螺釘聯(lián)接緊定螺釘聯(lián)

25、接是將緊定螺釘旋入被聯(lián)接件之一的螺紋孔中，并以其末端頂住另一被聯(lián)接件的外表或頂入相應(yīng)的凹坑中，以固定兩個零件的相互位置。這種聯(lián)接多用于軸與軸上零件的聯(lián)接，并可傳遞不大的載荷。章節(jié)名稱TOPIC 4 螺紋傳動類型和應(yīng)用授課形式講授課時1+1班級中專0101教學(xué)目的了解螺紋傳動特點和應(yīng)用。能熟練運用左、右手法則判斷運動方向。掌握螺紋傳動移動距離的計算。教學(xué)重點能熟練運用左、右手法則判斷運動方向。教學(xué)難點能熟練運用左、右手法則判斷運動方向。掌握螺紋傳動移動距離的計算。輔助手段模型課外作業(yè)課后體會一、概述 螺紋傳動是用內(nèi)、外螺紋組成的螺旋副來傳遞運動和動力的傳動裝置。螺旋傳動主要用來把主動件的回轉(zhuǎn)運動

26、轉(zhuǎn)變?yōu)閺膭蛹闹本€往復(fù)運動。螺紋傳動特點：構(gòu)造簡單，傳動連續(xù)、平穩(wěn)、承載能力大、傳動精度高。但在傳動中磨損較大效率低。 二、普通螺旋傳動 1普通螺旋傳動：指由螺桿和螺母組成的簡單螺旋副。 2運動方向的判定螺桿、螺母的運動方向可根據(jù)左右手螺旋法則來判定：左旋螺桿(螺母)伸左手，右旋螺桿(螺母)伸右手。半握拳，四指順著螺桿(或螺母)的旋轉(zhuǎn)方向，大母指的指向，即為螺桿(螺母)的移動方向。假設(shè)當(dāng)螺桿(螺母)原地旋轉(zhuǎn)，螺母(螺桿)移動時，螺母(螺桿)移動方向與大拇指指向相反。 3移動距離 L=nS (mmmin)三、其它螺旋傳動 1差動螺旋傳動差動螺旋傳動是指活動螺母與螺桿產(chǎn)生差動的螺旋傳動機構(gòu)。差動螺

27、旋傳動機構(gòu)可以產(chǎn)生極小的位移，而其螺紋的導(dǎo)程并不需要很小，加工比擬容易所以差動螺旋機構(gòu)常用于測微器，計算機，分度機，以及許多精細(xì)切削機床儀器和工具中。 2滾動螺旋傳動為了提高螺旋傳動的效率，螺紋面之間采用滾動摩擦代替滑動摩擦，這種技術(shù)就是滾動螺旋傳動。滾珠螺旋傳動，傳動效率高，傳動時運動平穩(wěn)，動作靈敏。但構(gòu)造復(fù)雜，制造技術(shù)要求高，外形尺寸較大，本錢高。目前主要應(yīng)用在精細(xì)傳動的數(shù)控機床上，以及自動控制裝置、升降機構(gòu)和精細(xì)測量儀器中。章節(jié)名稱TOPIC 1帶傳動概述授課形式講授課時1班級中專0101教學(xué)目的1、熟悉帶傳動的特點及類型。2、掌握三角帶的構(gòu)造、標(biāo)準(zhǔn)。教學(xué)重點帶傳動的特點、教學(xué)難點帶傳動

28、的特點、輔助手段課外作業(yè)課后體會帶傳動是由主動輪，從動輪和傳動帶所組成，靠帶與帶輪間的摩擦力來傳遞運動和動力。一、帶傳動的特點和類型 1帶傳動的特點 與其它傳動形式相比擬，帶傳動具有以下特點： (1)由于傳動帶具有良好的彈性，所以能緩和沖擊、吸收振動，傳動平穩(wěn)，無噪聲。但因帶傳動存在滑動現(xiàn)象，所以不能保證恒定的傳動比。 (2)傳動帶與帶輪是通過摩擦力傳遞運動和動力的。因此過載時，傳動帶在輪緣上會打滑，從而可以防止其它零件的損壞，起到平安保護的作用。但傳動效率較低，帶的使用壽命短；軸、軸承承受的壓力較大。 (3)適宜用在兩軸中心距較大的場合，但外廓尺寸較大。構(gòu)造簡單，制造、安裝、維護方便，本錢低

29、。但不適用于高溫、有易燃易爆物質(zhì)的場合。 2帶傳動的類型帶傳動可分為平型帶傳動、三角帶傳動、圓形帶傳動和同步帶傳動等。a平型帶傳動 b三角帶傳動 c圓形帶傳動 d同步帶傳動(1)平型帶傳動 平型帶(flat belt)的橫截面為矩形，已標(biāo)準(zhǔn)化。常用的有橡膠帆布帶、皮革帶、棉布帶和化纖帶等。平型帶傳動主要用于兩帶輪軸線平行的傳動，其中有開口式傳動openbelt drive和穿插式傳動crossedbelt drive等。開口式傳動，兩帶輪轉(zhuǎn)向一樣，應(yīng)用較多；穿插式傳動，兩帶輪轉(zhuǎn)向相反，傳動帶容易磨損。 (2)三角帶傳動 三角帶(Vbelt)的橫截面為梯形，已標(biāo)準(zhǔn)化。三角帶傳動是把三角帶緊套在帶

30、輪上的梯形槽內(nèi)，使三角帶的兩側(cè)面與帶輪槽的兩側(cè)面壓緊，從而產(chǎn)生摩擦力來傳遞運動和動力。在一樣條件下三角帶傳動比平型帶傳動的摩擦力大，由于楔形摩擦原理，三角帶的傳動能力為平帶的3倍。故三角帶傳動能傳遞較大的載荷，獲得了廣泛的應(yīng)用。 (3)圓形帶傳動 圓形帶常用皮革制成，也有圓繩帶和圓錦綸帶等，它們的橫截面均為圓形。圓形帶傳動只適用于低速、輕載的機械，如縫紉機、真空吸塵器、磁帶盤的傳動機構(gòu)等。 (4)同步帶傳動同步帶(synchronus bolt)傳動是靠帶內(nèi)測的齒與帶輪的齒相嚙合來傳遞運動和動力的。由于鋼絲繩受載荷作用時變形極小，又是嚙合傳動，所以同步帶傳動的傳動比擬準(zhǔn)確。 二、三角膠帶的構(gòu)造

31、和標(biāo)準(zhǔn)1三角膠帶的構(gòu)造三角膠帶都制成無接頭的環(huán)形。它由包布層、伸*層、強力層和壓縮層四個局部組成。包布層多由膠帆布制成，它是三角帶的保護層。伸*層和壓縮層主要由橡膠組成，當(dāng)膠帶在帶輪上彎曲時可分別伸*和壓縮。強力層由幾層棉簾布或一層線繩制成，用來承受根本的拉力。2三角膠帶的標(biāo)準(zhǔn)三角膠帶是標(biāo)準(zhǔn)件，由專業(yè)工廠生產(chǎn)。按截面尺寸的大小，三角膠帶分為 O、A、B、C、D、E、F七種型號。線繩構(gòu)造的三角膠帶目前只生產(chǎn) O、A、B、C四種型號。三角帶的內(nèi)周長度稱公稱長度。三角帶中性層的長度稱節(jié)線長度。例如B2400表示三角帶型號為B型 ，內(nèi)周長2400mm。章節(jié)名稱TOPIC 2帶傳動的工作原理授課形式講授

32、課時2班級中專0101教學(xué)目的1、了解帶傳動的受力分析方法，熟悉帶傳動的應(yīng)力分布規(guī)律。2、理解彈性滑動、打滑的概念及區(qū)別。教學(xué)重點1、了解帶傳動的受力分析方法，熟悉帶傳動的應(yīng)力分布規(guī)律。2、理解彈性滑動、打滑的概念及區(qū)別。教學(xué)難點理解彈性滑動、打滑的概念及區(qū)別。輔助手段課外作業(yè)課后體會帶傳動的受力分析1、靜止時帶預(yù)緊套在帶輪上，帶輪兩邊的*緊力相等，為初拉力F0。2、帶負(fù)載傳動時帶與帶輪接觸面間有摩擦力，帶繞上主動輪的一邊被拉緊緊邊，拉力由F0增大到F1；另一邊松邊拉力由F0降至F2 。有效拉力：緊邊與松邊拉力的差值F1-F2為帶傳動中起傳遞轉(zhuǎn)矩作用的拉力。又稱有效圓周力Ft。 Ft=F1-F

33、2=Ff實際上有效圓周力等于帶與帶輪之間的摩擦力總和Ff 。假定帶工作時總長度不變，則 F1-F0=F0-F2 所以 F1+F2=2F0則 緊邊拉力 F1=F0+Ft/2 松邊拉力 F2=F0-Ft/23、臨界狀態(tài)時在預(yù)緊力F0一定時，傳遞的有效拉力Ft等于極限摩擦力Flim時。帶將打滑。帶能傳遞的最大圓周力為Ftma*=F11-1/ef1帶傳動的應(yīng)力分析 傳動帶工作時產(chǎn)生三種應(yīng)力：拉應(yīng)力 工作時由緊邊拉力F1和松邊拉力F2引起的應(yīng)力。1=F1/A MPa2=F2/A MPa彎曲應(yīng)力傳動帶彎曲時產(chǎn)生的應(yīng)力。 3、離心拉應(yīng)力傳動帶繞帶輪作圓周運動時帶上每一質(zhì)點都不可防止地受離心力作用而產(chǎn)生離心

34、拉應(yīng)力各截面處應(yīng)力是不相等的，傳動帶緊邊繞入小帶輪處應(yīng)力最大ma*=1+b1+C MPa三、滑動分析彈性滑動傳動帶具有一定的彈性，受到拉力后要產(chǎn)生彈性伸長，拉力大伸長量也大。傳動帶工作時，緊邊拉力F1比松邊拉力F2大，所以緊邊比松邊的彈性變形量大。當(dāng)傳動帶繞入主動帶輪時，輪上的A點和帶上的B點重合，線速度相等。隨著主動帶輪的轉(zhuǎn)動，帶上B點的拉力由F1減少到F2，帶的伸長量也相應(yīng)地減少。這樣輪上的A點到了A1點時，帶上的B點才到B1點，B1點滯后于A1點。由此可見，傳動帶隨主動帶輪運動的過程中，由向后的微小滑動，使帶的線速v落后于主動輪的線速度V1 。傳動帶繞入從動輪時，帶上的C點和輪上的D點重

35、合。傳動帶是由松邊過渡到緊邊的，所以帶所受的拉力F2增大到F1，帶的變形量也逐漸增加。帶上的C點已到C1點時，輪上的D點才到D1點，D1點滯后于C1點。可見傳動帶在從動輪外表有向前的微小滑動，使傳動帶的速度V大于從動輪的線速度V2 。由傳動帶的彈性變形而引起的滑動稱為彈性滑動。彈性滑動在帶傳動中是不可防止的。因此帶傳動不能保證有準(zhǔn)確的傳動比。2、打滑當(dāng)傳動所需要的圓周力大于極限摩擦力時，傳動帶將在帶輪輪緣上產(chǎn)生顯著的相對滑動，這種現(xiàn)象稱為打滑。打滑時，傳動帶的速度迅速下降，使傳動失效。帶傳動正常工作時是不允許打滑的。章節(jié)名稱TOPIC 3 三角帶傳動設(shè)計授課形式講授課時2班級中專0101教學(xué)目

36、的知道帶傳動的失效形式及設(shè)計準(zhǔn)則，會設(shè)計三角帶傳動。教學(xué)重點教學(xué)難點熟悉三角帶傳動的設(shè)計步驟輔助手段課外作業(yè)課后體會一、帶傳動的失效形式和設(shè)計準(zhǔn)則帶傳動的主要失效形式：打滑，疲勞破壞 。帶傳動設(shè)計準(zhǔn)則：既要保證傳動帶具有足夠的傳動能力，不打滑；又要保證 傳動帶具有足夠的疲勞強度，到達預(yù)期使用壽命。二、三角帶傳動設(shè)計的原始數(shù)據(jù)和主要內(nèi)容1、三角帶傳動的原始數(shù)據(jù)一般為：1傳遞的功率；2大、小帶輪的轉(zhuǎn)速n2、n1(r/min)或傳動比；3傳動對外廓尺寸的要求；4傳動的用途和工作條件。2、三角帶傳動主要內(nèi)容：1確定三角帶的型號，根數(shù)和長度；2選定傳動的中心距；3帶輪基準(zhǔn)直徑及構(gòu)造尺寸；4計算初拉力和帶

37、對軸的壓力。三、三角帶傳動的設(shè)計步驟1、確定計算功率計算功率是根據(jù)所傳遞的名義功率及三角帶傳動的工作情況確定的 表92工作情況系數(shù)KA工 作 機原 動 機一 天 工 作 時 間1010161610101616載荷平穩(wěn)液體攪拌機、離心式水泵、離心式壓縮機、輕型輸送機、鼓風(fēng)機和通風(fēng)機7.5KW1.01.11.21.11.21.3載荷變動小帶式輸送機、鼓風(fēng)機7.5KW、發(fā)電機、旋轉(zhuǎn)式水泵、機床、剪床、振動篩、壓力機1.11.21.31.21.31.4載荷變動較大螺旋式輸送機、斗式提升機、往復(fù)式水泵、壓縮機、鍛錘、粉碎機、鋸木機、紡織機、飼料壓粒機、和木工機械1.21.31.41.41.51.6載荷變

38、動很大碎礦機旋轉(zhuǎn)式、顎式、球磨機、棒磨機、起重機、挖掘機、脫粒滾筒、橡膠輥壓機1.31.41.51.51.61.8表9-3 三角帶輪最小直徑dmin型 號OABCDEFdmin716310090140125200315500800選擇三角帶型號根據(jù)計算功率Pc和小帶輪轉(zhuǎn)速n1,由圖9-8選取三角帶的型號。(假設(shè)Pc 、V的交點落在交線附近,可同時用兩種型號作為兩個方案計算,然后比擬,選取。)圖98 三角帶型號選擇線圖3.確定大、小帶輪的直徑d,d初選小帶輪的直徑當(dāng)三角帶的型號確定后,小帶輪直徑愈小,構(gòu)造愈緊湊, 三角帶的彎曲應(yīng)力b1則愈大, 三角帶壽命降低,d1愈小,圓周速度愈小,單根三角帶傳

39、遞的功率Po也愈小，故對最小直徑加以限制,d1ma*見表9-3 。表9-4 三角帶輪直徑系列 mm型 號OABCDEF優(yōu)先選用可以選用優(yōu)先選用可以選用優(yōu)先選用可以選用優(yōu)先選用可以選用優(yōu)先選用可以選用優(yōu)先選用可以選用優(yōu)先選用可以選用帶 輪 直 徑 系 列636790951401252002123553755005307107507175100106160132224236400425560600800900809011211818015025026545047563067010001250100112125132200170280300500560710900112015001251401401

40、502502243153556306308001120140018001601501602243152804003758007101000140016002240200180180280400300500450100075012501500200022420030050035563056011209001600180025002502503556303758006001400106020001900315450800450100071016001250250022404005601000560125075020001500500710600160090018006307101120750140

41、0900校核帶的速度v帶速: V=d1n1/601000 m/sV愈小,單根三角帶傳遞功率Po的能力愈小,傳遞功率P時,所需帶的根數(shù)愈多。但V過高,使離心力過大,帶與帶輪間的正壓力降低,從而使摩擦力減小。故帶速在5m/s25m/s較適宜，否則要調(diào)整帶輪的直徑,以調(diào)整帶速。計算大帶輪的直徑 d2=(n1/n2)d1=id1 (mm)計算后得d2值按表9-4 圓整。 4.確定帶傳動的中心距a和帶的基準(zhǔn)長度Ld初定中心距a0中心距過小,構(gòu)造緊湊,單位時間繞帶輪次數(shù)增加,應(yīng)力循環(huán)次數(shù)增加,壽命下降,小帶輪包角1也會減小,降低傳動能力.中心距過大,速度大時,會產(chǎn)生顫抖,傳動尺寸也增大.一般取值: 0.7

42、(d1+d2)a02(d1+d2)假設(shè)設(shè)計時未提中心距要求,可估算:a0=(11.5)d2(2)初算帶的基準(zhǔn)長度LdL0=2a0+(d1+d2)/2+(d2-d1)2/4a0 mm根據(jù)L0和三角帶型號,由表9-1 選取相應(yīng)的Lp 。(3)確定實際中心距a近似計算: a=a0+(Lp-L0 )/2 mm考慮調(diào)整,補償?shù)男枰?中心距的變化*圍: amin=a-0.015Ld mm ama*=a+0.03Ld mm 4校核小帶輪包角1小帶輪包角近似計算:11800 (d2d1) 57.3a 1200由上式可見,1與i有關(guān),i愈大,d2-d1的差值愈大,則1愈小. 故三角帶的傳動比一般取i1)。章節(jié)名

43、稱Topic4 漸開線齒輪的加工原理授課形式講授課時1班級中專0101教學(xué)目的了解齒輪的加工原理，掌握根切現(xiàn)象和最少齒數(shù)。知道分度圓弦齒厚和分度圓公法線長度的測量方法。教學(xué)重點了解齒輪的加工原理、最少齒數(shù)分度圓公法線長度的測量方法。教學(xué)難點了解齒輪的加工原理輔助手段齒輪加工模型課外作業(yè)作業(yè)冊課后體會一齒輪加工原理齒輪的加工方法很多，如鑄造、熱軋、沖壓、模鍛及切削加工等。現(xiàn)介紹常用的兩種切削加工原理。方法比擬工程 仿形法*成法原理 成形銑刀加工齒輪的嚙合原理所用機器 普通銑床 專用插齒、滾齒和磨齒機床加工特點逐齒切削的，且不連續(xù)，所以精度差，效率低加工是連續(xù)的，精度和效率較高， 應(yīng)用場合僅適用于

44、單件生產(chǎn)和精度要求不高的齒輪加工批量和精度要求較高的場合二根切現(xiàn)象根切現(xiàn)象成法加工漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪時，如被切齒輪的齒數(shù)過少，刀具頂線就會超過嚙合線與被切齒輪基圓的切點N1，刀刃將輪齒根部的漸開線齒廓切去，這種現(xiàn)象稱為根切現(xiàn)象。 根切后輪齒彎曲強度降低，重合度減小，對傳動很不利，因此應(yīng)當(dāng)防止根切。最少齒數(shù)成法加工漸開線齒輪時，是否產(chǎn)生根切取決于被切齒輪的齒數(shù)多少。我們把不產(chǎn)生根切現(xiàn)象的極限齒數(shù)稱為最少齒數(shù)。用標(biāo)準(zhǔn)齒條刀具切制標(biāo)準(zhǔn)漸開線齒輪而不發(fā)生根切，被切齒輪的最少齒數(shù)為： Zmin2hasin2 當(dāng)20, ha1時, Zmin17； 當(dāng)20, ha0.8時, Zmin14。四公法線長度和分度圓弦

45、齒厚 齒輪在加工和檢驗中，常用測量公法線長度和分度圓弦齒厚的方法來保證齒輪的精度。公法線長度 如圖1115所示，當(dāng)檢驗直齒輪時，公法線千分尺的兩卡腳跨過個齒，兩卡腳與齒廓相切于a、b兩點，兩切點間的距離ab稱為公法線即基圓切線長度，用表示。當(dāng)20 時，標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的公法線長度為： Wm2.9521(K0.5)0.014Z圖1115 公法線長度 圖1116 分度圓弦齒厚 式中，m為模數(shù)；Z為齒數(shù)；K為跨齒數(shù)，按下式計算KZ/90.5，當(dāng)計算所得K不是整數(shù)時，可四舍五入圓整為整數(shù)。此外，W、K也可從機械設(shè)計手冊中直接查表得出。分度圓弦齒厚 如圖1116所示，用齒輪游標(biāo)卡尺測量時，以分度圓齒高h(yuǎn)

46、a為基準(zhǔn)來測量分度圓弦齒厚S。標(biāo)準(zhǔn)直齒輪的S、ha計算公式為： SmZsin(2Z) hamhamZ1cos(2Z)2 此外S、ha也可由機械設(shè)計手冊的表中直接查得。 由于測量分度圓弦齒厚是以齒頂圓為基準(zhǔn)的，測量結(jié)果必然受到齒頂圓公差的影響。而公法線長度測量與齒頂圓無關(guān)。公法線測量在實際應(yīng)用中較廣泛。在齒輪檢驗中，對較大模數(shù)(m10mm)的齒輪，一般檢驗分度圓弦齒厚；對成批生產(chǎn)的中、小模數(shù)齒輪，一般檢驗公法線長度。章節(jié)名稱Topic 漸開線變位直齒圓柱齒輪授課形式講授課時1班級中專0101教學(xué)目的知道變位齒輪傳動的類型及特點,能根據(jù)具體情選用不同類型的變位齒輪。教學(xué)重點能根據(jù)具體情選用不同類型

47、的變位齒輪教學(xué)難點能根據(jù)具體情選用不同類型的變位齒輪輔助手段掛圖課外作業(yè)作業(yè)冊課后體會一、變位齒輪及根本特點 由齒輪加工原理可知，當(dāng)齒條插刀的中線與被切齒輪的分度圓相切時，加工出標(biāo)準(zhǔn)齒輪。假設(shè)齒條刀具的中線與被切齒輪的分度圓不相切時，則加工出變位齒輪。 刀具中線相對于加工標(biāo)準(zhǔn)齒輪時移動的距離稱為變位置，用*m表示。其中m為齒輪的模數(shù)，稱為變位系數(shù)。當(dāng)?shù)毒唠x移被切齒輪中心時，取正值，稱正變位，當(dāng)?shù)毒咭平磺旋X輪中心時，為負(fù)值，稱為負(fù)變位。兩個特點：1不管是正變位還是負(fù)變位，刀具變位后的節(jié)線與齒輪的分度圓相切作純滾動。因為刀具上任一條節(jié)線的齒距P，模數(shù)m以及齒形角都相等，故被加工出的變位齒輪的齒距

48、、模數(shù)、壓力角并不改變，與標(biāo)準(zhǔn)直齒輪一樣。圖11正變位齒輪的齒頂圓、齒根圓、齒頂高和齒根厚度均增大，而齒根高、齒頂厚度則減小，齒輪強度提高，還可以防止根切。負(fù)變位齒輪的齒頂圓、齒根圓、齒頂高和齒根厚度均減小，而齒根高和齒頂厚度則增加，齒輪抗彎強度降低。二、變位加工后應(yīng)用在一對大小齒輪傳動中，通常小齒輪采用正變位，齒頂高增大，齒根高減小，齒根變厚，強度和壽命提高，還可防止根切；大齒輪采用負(fù)變位，齒頂高減小，齒根高增大，齒根強度有所減弱。由于大齒輪強度較高，選擇適當(dāng)?shù)淖兾幌禂?shù)后，可以使一對大小齒輪的強度和使用壽命相近。章節(jié)名稱Topic 6 齒輪傳動的失效形式和材料授課形式講授課時1班級中專010

49、1教學(xué)目的知道齒輪失效形式和預(yù)防措施了解齒輪的常用材料及熱處理方法教學(xué)重點知道齒輪失效形式了解齒輪的常用材料及熱處理方法教學(xué)難點齒輪的常用材料及熱處理方法輔助手段模型課外作業(yè)課后體會一、齒輪傳動的失效形式 齒輪傳動過程中，在載荷的作用下，如果輪齒發(fā)生折斷，齒面損壞等現(xiàn)象，則輪齒就失去了正常的工作能力，稱為失效。 由于齒輪傳動的工作條件和應(yīng)用*圍各不一樣，影響失效的原因很多，主要都發(fā)生在輪齒上，常見的輪齒失效形式有：輪齒折斷、齒面點蝕、齒面膠合、齒面磨損、齒面塑性變形等。失效形式比擬工程輪齒折斷齒面點蝕齒面膠合齒面磨損齒面塑性變形引起原因短時意外的嚴(yán)重過載超過彎曲疲勞極限很小的面接觸、循環(huán)變化、

50、齒面表層就會產(chǎn)生細(xì)微的疲勞裂紋、微粒剝落下來而形成麻點高速重載、嚙合區(qū)溫度升高引起潤滑失效，齒面金屬直接接觸并相互粘連，較軟的齒面被撕下而形成溝紋觸外表間有較大的相對滑對，產(chǎn)生滑動摩擦低速重載、齒面壓力過大部位齒根局部靠近節(jié)線的齒根外表輪齒接觸外表輪齒接觸外表輪齒防止措施選擇適當(dāng)?shù)哪?shù)和齒寬，采用適宜的材料及熱處理方法，降低外表粗糙度，降低齒根彎曲應(yīng)力。提高齒面硬度提高齒面硬度，降低外表粗糙度，采用粘度大和抗膠合性能好的潤滑油提高齒面硬度，降低外表粗糙度，改善潤滑條件，加大模數(shù)，盡可能用閉式齒輪傳動構(gòu)造代替開式齒輪傳動構(gòu)造減小載荷，減少啟動頻率圖11二、齒輪的常用材料及熱處理 齒輪常用材料常用

51、的齒輪材料是各種牌號的優(yōu)質(zhì)碳素鋼、合金構(gòu)造鋼、鑄鋼和鑄鐵等，一般多采用鍛件或軋制鋼材，當(dāng)齒輪較大(d400600mm)而輪坯不易制造時，可采用鑄鋼，開式低速傳動可采用灰鑄鐵，球墨鑄鐵有時可代替鑄鋼。一對相嚙合的齒輪，為使大小兩輪的工作壽命相近，小齒輪應(yīng)比大齒輪選用好一點的材料、高一些的硬度。 常用熱處理方法齒輪常用的熱處理方法有：正火、調(diào)質(zhì)、外表淬火、滲碳淬火和滲氮等。1經(jīng)正火、調(diào)質(zhì)處理的齒輪為軟齒面齒輪，工藝過程簡單，運用于對強度要求不高，中低速的一般機械傳動的齒輪。2經(jīng)外表淬火，滲碳淬火和滲氮處理后的齒輪為硬齒面齒輪，可較大地提高齒輪的承載能力和耐磨性，適用于生產(chǎn)批量大和要求構(gòu)造緊湊的齒輪

52、。章節(jié)名稱Topic8 齒輪構(gòu)造和工作圖授課形式講授課時1班級中專0101教學(xué)目的了解齒輪構(gòu)造形式及選擇方法教學(xué)重點了解齒輪構(gòu)造形式及選擇方法教學(xué)難點如何選擇輔助手段課外作業(yè)課后體會一、齒輪構(gòu)造 根據(jù)強度條件和傳動比要求可以確定齒輪的模數(shù)、齒數(shù)等根本參數(shù)，并計算出齒輪傳動的主要尺寸。在確定齒輪尺寸的根底上，考慮材料制造工藝等因素，確定齒輪的構(gòu)造形狀。齒輪構(gòu)造可分為齒輪軸、實心式、腹板式、輪輻式等。 齒輪軸 直徑較小的鋼質(zhì)齒輪，當(dāng)齒根圓直徑與軸徑接近時，可將齒輪和軸做成整體的，稱為齒輪軸。 齒輪軸剛度較好，但齒軸磨損后，軸也同時報廢，對直徑較大的齒輪應(yīng)分開制造。 實心式齒輪齒頂圓直徑da160m

53、m時，可采用鍛造毛坯的實心式構(gòu)造，當(dāng)齒頂圓直徑da100mm時，單件或小批量生產(chǎn)的齒輪，可直接用軋制圓鋼作齒輪毛坯。 腹板式 齒頂圓直徑da500mm時，一般用鍛造方法做成腹板構(gòu)造齒輪，不重要的用鑄造的方法做成腹板構(gòu)造齒輪。為了減輕重量，節(jié)省材料，常在腹板上制出圓孔。有關(guān)構(gòu)造尺寸參照圖中經(jīng)歷公式確定。 輪輻式 齒頂圓直徑da500時，齒輪毛坯常用鑄造方法做成輪輻構(gòu)造，如圖1128。根據(jù)不同要求，可用鑄鋼或鑄鐵。章節(jié)名稱Topic9 斜齒圓柱齒輪傳動授課形式講授課時2班級中專0101教學(xué)目的掌握斜齒輪傳動的主要參數(shù)、幾何尺寸和正確嚙合條件。掌握斜齒輪傳動的受力分析，會判斷各力的方向。教學(xué)重點斜齒

54、輪傳動的主要參數(shù)、正確嚙合條件、受力分析，會判斷各力的方向教學(xué)難點受力分析，會判斷各力的方向輔助手段齒輪模型課外作業(yè)課后體會一、斜齒圓柱齒輪齒廓形成及嚙合特點 斜齒圓柱齒輪齒廓形成 漸開線斜齒圓柱齒輪齒廓曲面的形成與漸開線直齒圓柱齒輪相似。就齒輪端面而言，都是發(fā)生線繞基圓作純滾動時，發(fā)生線上任一點K在平面上的軌跡。實質(zhì)上齒廓外表是一漸開線曲面。 所不同的是直齒圓柱齒輪的齒面是發(fā)生面上一條平行于基圓柱母線的直線在空間的軌跡面；而斜齒圓柱齒輪的齒面是發(fā)生面上一條與基圓柱母線夾角為b的斜直線在空間的軌跡面。由于斜直線繞到基圓柱面上之后是一條螺旋線，由該斜直線在空間的軌跡面所形成的齒廓曲面稱為漸開螺旋

55、面，其中b稱為基圓螺旋角。 嚙合特點：直齒圓柱齒輪由齒廓曲面形成原理可知，直齒圓柱齒輪在嚙合過程中，接觸線平行于軸線，因而一對直齒齒廓是同時沿整個齒寬進入嚙合脫離嚙合，即其上的載荷也是突然加上和突然卸下，易引起沖擊。傳動平穩(wěn)性較差。斜齒圓柱齒輪而一對斜齒圓柱齒輪接觸線為斜直線，接觸線長度先由短到長，再由長到短，直至脫離嚙合，故傳動平穩(wěn)性好，承載能力強，適用于高速重載傳動。在傳動時會產(chǎn)生軸向力。二、斜齒圓柱齒輪的主要參數(shù)和幾何尺寸圖11 由斜齒圓柱齒輪齒廓形成可知，它的齒面是一漸開線螺旋面，其端面垂直于齒輪軸線的平面和法面平面垂直于齒的平面的齒形不同，當(dāng)用成型銑刀加工時，刀具沿螺旋線方向進刀，故

56、輪齒的法面齒形與刀具的齒形一致，因此以輪齒的法面參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)來選擇刀具。但在計算斜齒輪的幾何尺寸時，又要按端面參數(shù)進展計算，故必須建立法面參數(shù)與端面參數(shù)之間的換算關(guān)系。 螺旋角斜齒輪的螺旋線為斜直線，螺旋線與分度圓柱母線的夾角稱螺旋角，用表示。斜齒輪輪齒的旋向分為左、右旋兩種。 模數(shù)Pn表示法向齒距，Pt表示端面齒距，為螺旋角，它們之間的關(guān)系為：PnPtcos Pm ， mnmtcos mt端面模數(shù) mn法面模數(shù) 一般取mn為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) 壓力角 斜齒輪在分度圓上的壓力角也有法向壓力角n和端面壓力角t之分，兩者之間的關(guān)系為： tgntgtcos表11 一般規(guī)定法向壓力角取標(biāo)準(zhǔn)值，即n20 齒頂高系數(shù)

57、和頂隙系數(shù) 斜齒輪在端面和法面上的齒頂高和頂隙是相等的，即 hahat*mthan*mn CCt*mt*mn 由此得 hat*han*cos Ct*cos 式中hat*和Ct*為端面齒頂高系數(shù)和頂隙系數(shù)，han*和*為法面齒頂高系數(shù)和頂隙系數(shù)，均應(yīng)取標(biāo)準(zhǔn)值。 分度圓直徑與中心距 斜齒輪直徑是從端面上度量的，故得 dmtZ mnzcos。 斜齒輪傳動的標(biāo)準(zhǔn)中心距為：a (d1d2) 2(Z1Z2)mt2(Z1Z2)mn2cos斜齒輪的幾何尺寸計算公式見表1111。三、斜齒圓柱齒輪傳動 1.正確嚙合條件一對斜齒輪的正確嚙合條件是：兩輪的法面模數(shù)和法面壓力角相等，分度圓上的螺旋角相等，方向相反，即：

58、 mn1mn2 n1 n2 1-2 當(dāng)量齒輪和當(dāng)量齒數(shù)過斜齒輪分度圓螺旋線上的一點P，作垂直于輪齒的法向截面，該截面為橢圓，橢圓在p點的曲率半徑為。假設(shè)以為分度圓半徑，以斜齒輪的mn、n作一假想直齒圓柱齒輪，其齒形近似于斜齒輪的法向齒形。該假想直齒圓柱齒輪稱為該斜齒輪的當(dāng)量齒輪，其齒數(shù)稱為當(dāng)量齒數(shù)，用Zv表示。ZvZcos3。式中Z為斜齒輪的齒數(shù)，為螺旋角。選擇銑刀及輪齒彎曲強度計算都用到當(dāng)量齒數(shù)Zv。此外確定斜齒輪不產(chǎn)生根切的最少齒數(shù)也以它為依據(jù)。因為當(dāng)量直齒輪輪齒的最少齒數(shù)Zvmin17， 則標(biāo)準(zhǔn)斜齒輪不產(chǎn)生根工的最少齒數(shù)為ZminZvmincos3可見，斜齒輪的最少齒數(shù)比直齒輪少。例如：

59、n20，當(dāng)15時，斜齒輪的最少齒數(shù)：ZminZvmincos317cos31515四、斜齒圓柱齒輪傳動的受力分析 受力分析 一對斜齒輪受力情況，不計摩擦力，作用于主動輪齒上的法向力Fn必沿接觸點的法線方向指向工作齒面。法向力又可分為： 圓周力 徑向力 軸向力 從動輪上的圓周力、徑向力和軸向力與主動輪上的大小相等，方向相反。圓周力的方向在主動輪上與嚙合點的圓周速度方向相反，在從動輪上則與嚙合點的圓周速度方向一樣。徑向力的方向分別指向各自的輪心。軸向力方向可用主動輪左右手法則來判定。即主動輪是右旋時，握緊右手，四指表示主動輪的回轉(zhuǎn)方向，拇指伸直的指向即為主動輪上的軸向力圖11章節(jié)名稱Topic 直

60、齒圓錐齒輪傳動授課形式講授課時2班級中專0101教學(xué)目的1. 了解直齒圓錐齒輪的正確嚙合條件。2會對直齒圓錐齒輪受力分析，判斷各力的方向。教學(xué)重點了解直齒圓錐齒輪的正確嚙合條件、受力分析、斷各力的方向教學(xué)難點受力分析，判斷各力的方向輔助手段模型課外作業(yè)課后體會一、齒圓錐齒輪 直齒圓錐齒輪機構(gòu)用于兩相交軸之間的傳動，兩軸的夾角可由傳動的要求確定，在一機構(gòu)中多采用=900的直齒圓錐齒輪機構(gòu)。 一對圓錐齒輪輪齒分布在兩個截錐體上，且錐頂交于一點，其輪齒尺寸由大端面錐方向的小端逐漸變小。顯然圓錐齒輪大端和小端的參數(shù)是不一樣的。了便于測量和估算機構(gòu)的外形尺寸，規(guī)定以大端參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)，大端壓力角=200。二