一、螺紋連接件的材料和許用應(yīng)力

1、機(jī)械設(shè)計(jì) 基礎(chǔ)課程 教案授課時(shí)間第14 周周第28節(jié)課次2授課方式（請(qǐng)打）理論課口 討論課口 實(shí)驗(yàn)課口習(xí)題課口其他口課時(shí)安排2授課題目：螺栓組連接螺紋連接件的材料和許用應(yīng)力提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)簡(jiǎn)介螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松主要教學(xué)方法教學(xué)方法：與手段教學(xué)手段：多媒體教學(xué)，結(jié)合工程實(shí)際分組討論本課次教學(xué)目的、要求：熟悉螺紋連接件的材料和許用應(yīng)力了解提高螺紋聯(lián)接強(qiáng)度的常用措施和螺旋傳動(dòng)的設(shè)計(jì)教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)：重點(diǎn)：提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施。難點(diǎn)：提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施。教學(xué)基本內(nèi)容及過程一、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Q21

2、5、Q235、15、35和45 鋼，受沖擊、振動(dòng)和變載荷作用的螺紋連接件可采用合金鋼，如15Cr、40Cr、30CrMnSi和 15CrVB等；有腐蝕、防磁、導(dǎo)電、耐高溫等特殊要求時(shí)采用1Cr13、2Cr!3、CrNi2等。螺 紋連接件的常用材料的力學(xué)性能見表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(qiáng)度的措施1、改善螺紋牙間載荷分布不均狀況a）懸置螺母一一強(qiáng)度f40% （母也受拉，與螺栓變形協(xié)調(diào)，使載荷分布均勻）b）環(huán)槽螺母一一強(qiáng)度f 30% （螺母接近支承面處受拉）c）內(nèi)斜螺母強(qiáng)度f 20% （接觸圈減少，載荷上移）d）（b） （c）結(jié)合螺母一一強(qiáng)度f 4

3、0%e）不同材料匹配一一強(qiáng)度f40%2、降低螺栓應(yīng)力幅（a ）3、減小應(yīng)力集中螺紋牙根、收尾、螺栓頭部與螺栓桿的過渡處等均可能產(chǎn)生應(yīng)力集中。1）加大過渡處圓角2）改用退刀槽f 2040% （螺紋收尾處）3）卸載槽4）卸載過渡結(jié)構(gòu)。4、采用合理的制造工藝1）用擠壓法（滾壓法）制造螺栓，疲勞強(qiáng)度f 3040%2）冷作硬化，表層有殘余應(yīng)力（壓）、氰化、氮化、噴丸等。可提高疲勞強(qiáng)度3）熱處理后再進(jìn)行滾壓螺紋，效果更佳，強(qiáng)度f70100%，此法具有優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消 耗功能。4）控制單個(gè)螺距誤差和螺距累積誤差。三、滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)簡(jiǎn)介螺旋傳動(dòng)是利用由螺桿和螺母組成的螺旋副來實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)要求的，主要用于將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)

4、 變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)，同時(shí)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的場(chǎng)合。1、螺旋傳動(dòng)的類型1）傳力螺旋一一舉重器、千斤頂、加壓螺旋。特點(diǎn)：低速、間歇工作，傳遞軸向力大、 自鎖2）傳導(dǎo)螺旋一一機(jī)床進(jìn)給匯杠一傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，特點(diǎn)：速度高、連續(xù)工作、精度高3）調(diào)整螺旋一一機(jī)床、儀器及測(cè)試裝置中的微調(diào)螺旋。其特點(diǎn)是受力較小且不經(jīng)常轉(zhuǎn) 動(dòng)按摩擦副的性質(zhì)分：1）滑動(dòng)螺旋：構(gòu)造簡(jiǎn)單、傳動(dòng)比大，承載能力高，加工方便、傳動(dòng)平穩(wěn)、工作可靠、易于自鎖。2）滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)一一摩擦性質(zhì)為滾動(dòng)摩擦。滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)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(dòng)體（多用鋼球），當(dāng)傳動(dòng)工作時(shí)，滾動(dòng)體沿螺紋滾道滾動(dòng)并 形成循環(huán)。按循環(huán)方式有：內(nèi)循環(huán)、外循

5、環(huán)，滾動(dòng)螺旋兩種。3）靜壓螺旋一一液體摩擦，靠外部液壓系統(tǒng)提高壓力油，壓力油進(jìn)入螺桿與螺母螺紋 間的油缸，促使螺桿、螺母、螺紋牙間產(chǎn)生壓力油膜而分隔開。7.7.2螺旋傳動(dòng)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(duì)開螺母2、螺桿結(jié)構(gòu)3、材料螺桿材料的選用原則：（1）高精度傳動(dòng)時(shí)多選碳素工具鋼。（2）需要較高硬度，如50 56HRC時(shí)，可采用鉻錳合金鋼；當(dāng)需要硬度為3545HRC時(shí)，采用65Mn鋼。（3） 一般情況 下采用45、50鋼。小結(jié)：螺紋連接件的材料和許用應(yīng)力提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)簡(jiǎn)介螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教案授課時(shí)間第15周周第29 節(jié)課次2授

6、課方式（請(qǐng)打）理論課口 討論課口 實(shí)驗(yàn)課口習(xí)題課口其他口課時(shí)安排2授課題目：1.鍵聯(lián)接的類型普通平鍵花鍵聯(lián)接鍵!、特點(diǎn)及應(yīng)用圭聯(lián)接尺寸選擇及強(qiáng)度校核主要教學(xué)方法與手段教學(xué)方法：教學(xué)手段：采用多媒體教學(xué)（加動(dòng)畫演示），結(jié)合教具，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。本課次教學(xué)目的、要求：1. 了解鍵的類型、特點(diǎn)及應(yīng)用2.掌握鍵的選擇與驗(yàn)算教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)：鍵的選擇與驗(yàn)算。重點(diǎn)：難點(diǎn)：教學(xué)基本內(nèi)容及過程、軸轂聯(lián)接軸轂聯(lián)接：軸與輪狀零件的轂間的聯(lián)接。主要類型：鍵聯(lián)接、花鍵聯(lián)接、過盈配合聯(lián)接及銷聯(lián)接。1、鍵聯(lián)接（一）鍵聯(lián)接的類型和應(yīng)用鍵可分為平鍵、半圓鍵、楔鍵、切向鍵等多種類型，且已標(biāo)準(zhǔn)化。1、平鍵聯(lián)接 平鍵的兩側(cè)面是工

7、作面，與鍵槽配合，工作時(shí)靠鍵與鍵槽側(cè)面互相擠壓傳遞扭矩。按用途可分為普通平鍵、導(dǎo)鍵、滑鍵。普通平鍵用于靜聯(lián)接，即軸與輪轂間無相對(duì)軸向移動(dòng)的聯(lián)接。按端部形狀可分為A型（圓 頭）B型（方頭）、C型（單圓頭）三種。導(dǎo)鍵和滑鍵都用于動(dòng)聯(lián)接，即軸與輪轂間有相對(duì)軸向移動(dòng)的聯(lián)接。導(dǎo)鍵適用于軸向移動(dòng) 距離不大的場(chǎng)合，如機(jī)床變速箱中的滑移齒輪?；I用于軸上零件在軸上移動(dòng)距離較大的場(chǎng) 合，以免使用長(zhǎng)導(dǎo)鍵。3、楔鍵聯(lián)接和切向鍵聯(lián)接楔鍵的上、下兩面是工作面。僅適用于傳動(dòng)精度要求不高，載荷平穩(wěn)和低速的場(chǎng)合。楔鍵分普通楔鍵和鉤頭楔鍵兩種。C)1切向鍵是由一對(duì)具有斜度1 ： 100的楔鍵組成。切向鍵的上下兩個(gè)相互平行的窄面

8、為工作面。適用于對(duì)中要求不嚴(yán)，載荷很大，大直徑軸的聯(lián)接。（二）鍵聯(lián)接的類型選擇和平鍵的強(qiáng)度驗(yàn)算1、鍵聯(lián)接的類型選擇2、平鍵的尺寸選擇3、平鍵聯(lián)接的強(qiáng)度驗(yàn)算其強(qiáng)度條件為。=竺 O p dhl pL - 式中1 一鍵的工作長(zhǎng)度（mm）,圓頭平鍵1 =L-b，方頭平鍵1 =L,單圓頭平鍵1 =2。tp 一鍵聯(lián)接中擠壓強(qiáng)度最低的零件的許用擠壓應(yīng)力（對(duì)于動(dòng)聯(lián)接則以許用壓強(qiáng)p 代替式中的1 （N/m 2）,查表13.62、花鍵聯(lián)接花鍵聯(lián)接由多個(gè)鍵齒構(gòu)成，鍵齒沿軸和轂孔的周向均布。齒側(cè)面為工作面，適用于靜、 動(dòng)聯(lián)接。3、銷聯(lián)接銷聯(lián)接主要用來固定零件之間的相互位置，也可用于軸和輪或其它零件的聯(lián)接，并傳遞 不大

9、的載荷，有時(shí)還可用來作安全裝置中的過載剪斷元件。圓柱銷利用微量的過盈裝配在鉸光的銷孔中，如果多次裝拆，就會(huì)松動(dòng)，失去定位的精 確性和聯(lián)接的緊固性。圓錐銷有1：50的錐度，在受橫向力時(shí)可以自鎖；裝配在鉸光的銷孔中，可多次裝拆而 不影響定位的精確性。定位銷通常不受載荷或受很小的載荷，其尺寸根據(jù)經(jīng)驗(yàn)從標(biāo)準(zhǔn)中選取。承受載荷的銷（如 承受剪切和擠壓等），一般先根據(jù)使用和結(jié)構(gòu)要求選擇其類型和尺寸，然后校核其強(qiáng)度。開口銷是一種防松零件，常用低碳鋼絲制造。小結(jié)：1、鍵連接的類型、特點(diǎn)及應(yīng)用。2、鍵的選擇與驗(yàn)算。機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教案授課時(shí)間第15周周第30 節(jié)課次2授課方式（請(qǐng)打）理論課口 討論課口 實(shí)驗(yàn)課口習(xí)

10、題課口其他口課時(shí)安排2授課題目：聯(lián)軸器、離合器、彈簧1.聯(lián)軸器離合器彈簧主要教學(xué)方法與手段教學(xué)方法：米用多媒體教學(xué)（加動(dòng)畫演示），結(jié)合教具，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣教學(xué)手段：本課次教學(xué)目的、要求：1. 了解聯(lián)軸器、離合器及彈簧的功用、類型、結(jié)構(gòu)及應(yīng)用2.掌握聯(lián)軸器的選擇教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)：重點(diǎn)：常用聯(lián)軸器和離合器的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用。難點(diǎn)：聯(lián)軸器的選擇。教學(xué)基本內(nèi)容及過程一、聯(lián)軸器十-r |X根據(jù)聯(lián)軸器補(bǔ)償兩軸相對(duì)位移能力的不同可將其分為兩大類：1、剛性聯(lián)軸器2、撓性聯(lián)軸器1、剛性聯(lián)軸器常用的剛性聯(lián)軸器有套筒聯(lián)軸器和凸緣聯(lián)軸器等。1、套筒聯(lián)軸器2、凸緣聯(lián)軸器2、無彈性元件聯(lián)軸器常用的無彈性元件聯(lián)軸器有：十字滑塊

11、聯(lián)軸器、萬向聯(lián)軸器和齒式聯(lián)軸器等。1、十字滑塊聯(lián)軸器2、萬向聯(lián)軸器3、齒式聯(lián)軸器3、彈性聯(lián)軸器常用的彈性聯(lián)軸器有：彈性套柱銷聯(lián)軸器、彈性柱銷聯(lián)軸器等。1、彈性套柱銷聯(lián)軸器2、彈性柱銷聯(lián)軸器4、聯(lián)軸器的選擇1、選聯(lián)軸器類型按載荷大小，轉(zhuǎn)速高低，而軸對(duì)中性和工作特性（振動(dòng)、沖擊等）2、定計(jì)算扭矩計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tc由下式求出：T = KT = K9550% T 定型號(hào)3、校核轉(zhuǎn)速4、協(xié)調(diào)軸孔直徑5、規(guī)定部件安裝精度（根據(jù)聯(lián)軸器允許的軸的相對(duì)偏移量）6、必要校核。7、二、離合器1、牙嵌式離合器適于停車和低速（n10r/min）時(shí)接合2、摩擦式離合器2、特殊功用離合器要求。-TA 內(nèi)摩擦片T許用扭矩A 外摩擦片n nmax允許最高轉(zhuǎn)速（r/min）1、安全離合器2、超越離合器滾柱式超越離合器一一可實(shí)現(xiàn)單向超越（或接合），接合比較平穩(wěn)，無噪音。自行車后輪軸中有棘輪式超越離合器。3、離心式離合器4、磁粉離合器三