《機械基礎》教案機械部分-勞人社五版

課時計劃科目機械基礎班級高機控1241班教師檢查人周第講總第1講2013年月日第1頁教材章節(jié)緒論課題緒論教學目的明確學習本課程的意義和本課程的性質、任務及學習方法；掌握機器、機構、零件、構件、運動副及機構的概念；重點機器、機構、零件、構件、運動副及機構的概念難點機器、機構、零件、構件、運動副及機構的概念課的類型授新課教學方法講授法教具掛圖教學進程備注緒論引言人類社會發(fā)展進程中，使用簡單工具來進行生產(chǎn)和生活，隨著社會的進步及技術的提高，各種機械逐步應用到生產(chǎn)、生活中，尤其是現(xiàn)代社會，各類機械設備有了日新月異的發(fā)展。對于機械專業(yè)學生，掌握各種機械設備的構造原理和運動規(guī)律，為進一步學習機械加工設備知識打下一定的基礎，以便在今后實際工作中更好使用各類機械設備。一、課程概述1、課程的性質本課程為專業(yè)基礎課，為學習專業(yè)技術課程和今后在工作中合理使用、維護機械設備及技改、技革提供必要的理論基礎知識。2、課程內(nèi)容機械傳動、常用機構、軸系零件、液壓傳動與氣壓傳動等方面的基礎知識。3、課程任務通過本課程的學習，熟悉和掌握機械傳動、常用機構及軸系零件的基本知識、工作原理和應用特點；掌握分析機械工作原理的基本方法；能作簡單的有關參數(shù)計算；能查閱有關技術資料和選用標準件。培養(yǎng)和提高分析問題和解決問題的能第2頁教學進程追備課與備注力。4、學習方法：理論聯(lián)系實際，綜合運用機械制圖、力學、金屬材料與物理等課程的基礎知識，與日常生活及生產(chǎn)實例相聯(lián)系。二、機器、機構、機械、構件和零件1、機器與機構（1）機器是人們根據(jù)使用要求而設計制造的一種執(zhí)行機械運動的裝置，用來變換或傳遞能量、物料與信息，從而代替或減輕人類的體力勞動和腦力勞動。作用：機器用于執(zhí)行機械運動的裝置，用來變換或傳遞能量、物料與信息。特征：從機器的組成與運動的確定性和機器的功能關系來分析，所有機器都具有三個共同特征：①任何機器都是由許多構件組合而成的（許多不同的機構所組成）②各運動實體之間具有確定的相對運動。③能實現(xiàn)能量的轉換、代替或減輕人類的勞動，完成有用的機械功（前者表示可作原動機，后者可作轉換機）。拓展：分類：按用途分為發(fā)動機和工作機。發(fā)動機是將非機械能轉換成機械能的機器。工作機是用于改變被加工物料的位置、形狀、性能、尺寸和狀態(tài)的機器。即利用機械能來做有用功的機器。（2）機構機構：具有確定相對運動的構件的組合，是用來傳遞運動和動力的構件系統(tǒng)。機構與機器的區(qū)別：機構只具有機器的前兩個特征，而沒有機器的第三個特征，這是根本的區(qū)別。所以說：機構的主要功用在于傳遞或轉變運動的形式，而機器的主要功用是為了利用機械能作功或能量的轉換。例：發(fā)動機、機床為機器；汽車減速箱、機床的分度裝置為機構。（3）機械機器與機構的統(tǒng)稱為機械。2、機器的組成動力部份、傳動部分、執(zhí)行部分、控制部分。第3頁教學進程追備課與備注動力部分是機器動力的來源；傳動部分是將動力部份的運動和動力傳遞給工作部份的中間環(huán)節(jié)；執(zhí)行部份是直接完成機器工作任務的部份，處于整個傳動裝置的終端，其結構形式取決于機器的用途；控制部分是顯示和反映機器的運行位置和狀態(tài)，控制機器正常運轉和工作。3、零件和構件（1）零件是機器及各種設備的基本單元。如：螺母、螺桿；在時也將用簡單方式連成的單元件稱為零件（2）構件是機構中的運動單元體。機構是由許多具有確定相對運動的構件組成的。拓展：按構件的運動狀況分為固定構件和運動構件。固定構件一般支持運動構件；運動構件又分成主動件（原動件）和從動件。主動件為帶動其他可動構件運動的構件，從動件是機構中除了主動件以外的隨著主動件的運動而運動的構件。構件和零件的區(qū)別：構件是運動的單元，零件是加工制造的單元。三、運動副1、運動副是指兩構件直接接觸且又能產(chǎn)生一定形式的相對運動的可動連接。根據(jù)兩構件之間的接觸是點（或線）、面，運動副可分低副和高副。（1）低副兩構件作面接觸的運動副為低副。按兩構件的相對運動形式，低副可分為：①轉動副－兩構件只能繞某一軸線作相對轉動的運動副。②移動副－兩構件只能作相對直線移動的運動副。③螺旋副－兩構件只能沿軸線作相對螺旋運動的運動副。（2）高副兩構件作點或線接觸的運動副為高副。按接觸形式不同，分為滾動輪接觸、凸輪接觸、齒輪接觸。2、運動副的應用于特點第4頁教學進程追備課與備注（1）低副的特點：面接觸，承受載荷時單位壓力較低，承載能力大，易于制造維修，但效率低（摩擦損失大）（2）高副的特點：點或線接觸，可以傳遞較復雜的運動（由接觸部分的幾何形狀，可得到多種形式的對應運動），但接觸處的單位壓力較高，易磨損，制造維修較困難。3．低副機構和高副機構低副機構：機構中所有運動副均為低副的機構為。高副機構：機構中至少有一個運動副是高副的機構稱為。四、機械傳動的分類1、機械傳動裝置：用于傳遞運動和動力的機械裝置。2、分類：（1）根據(jù)傳遞運動和動力形式分為摩擦傳動和嚙合傳動兩大類。（2）按運動副構件的接觸方式可分為直接接觸傳動和有中間撓性件（帶、鏈）傳動兩種。小結：本課程的性質、任務及學習方法；掌握機器、機構、零件、構件、運動副及機構的分類等。預習：P11～13作業(yè)：P1～3：一、二、三、四、五。課時計劃科目機械基礎班級高機控1241班教師檢查人周第講總第2講2013年月日第5頁教材章節(jié)第一章帶傳動課題§1－1帶傳動的組成、原理和類型教學目的掌握帶傳動的組成、工作原理及傳動比的計算；定軸輪系的傳動比的計算；重點帶傳動的工作原理、傳動比概念及計算難點帶傳動的工作原理、傳動比概念及計算課的類型授新課教學方法講授法教具掛圖、模型教學進程備注講評作業(yè)：復習上講內(nèi)容：講授新課：第一章帶傳動§1－1帶傳動的組成、原理和類型一、帶傳動的組成與工作原理帶傳動的組成由固定于主動軸上的帶輪（主動輪）、固定于從動軸上的帶輪（從動輪）和緊套在兩輪上的撓性帶組成。2、帶傳動的工作原理帶傳動是以張緊在至少兩個輪上一帶作為蹭撓性件，靠帶與帶輪接觸面間產(chǎn)生的摩擦力（或嚙合力）來傳遞運動或動力的。3、帶傳動的傳動比機構中瞬時輸入角速度與輸出角速度的比值稱為機構的傳動比。帶傳動的傳動比就是主動輪的轉速n1與從動輪轉速n2之比，通常用12表示。其公式為：第6頁教學進程追備課與備注12＝＝式中、分別為主、從動輪的角速度，rad／s。n1、n2分別為主、從動輪的轉速（r/min）.二、帶傳動的類型1、帶傳動分為（1）磨擦型帶傳動：平帶、V帶、圓帶。（2）嚙合型帶傳動：同步帶。小結：帶傳動的組成；帶傳動的工作原理；帶傳動的傳動比；帶傳動的類型。預習：§1－2V帶傳動作業(yè)：P5～8：一、二、三、四。課時計劃科目機械基礎班級高機控1241班教師檢查人周第講總第3講2013年月日第7頁教材章節(jié)第一章帶傳動課題§1－2V帶傳動教學目的掌握帶傳動的工作原理及傳動比的計算；熟悉皮帶傳動主要參數(shù)及其意義；能對主要參數(shù)進行計算；重點帶傳動的傳動比的計算；皮帶主要參數(shù)及其意義；難點帶傳動主要參數(shù)的計算課的類型授新課教學方法講授法教具掛圖、模型、作圖工具教學進程備注講評作業(yè)：復習上講內(nèi)容：講授新課：§1－2V帶傳動V帶傳動是由一條或數(shù)條V帶和V帶帶輪組成的磨擦傳動。類型：普通V帶、窄V帶、多楔V帶。一、V帶及帶輪1、V帶V帶是一種無接頭的環(huán)形帶，其橫截面為等腰三角形，工作面是與輪槽相接觸的兩側面。結構如圖1－2所示。分為簾布芯結構和線繩結構。常用的V帶主要類型為：普通V帶、窄V帶、寬V帶、半寬V帶等。其楔角均為40°（其摩擦力是平帶的3倍）。2．V帶帶輪常用結構：實心式、腹板式、孔板式、輪輻式。二、V帶傳動的主要參數(shù)普通V帶的橫截面尺寸楔角（帶的兩側面所夾的銳角）α為40°，相對高度（h/bp）近似為0。7的截面環(huán)形帶稱為普通V帶。第8頁教學進程追備課與備注標準化的、按橫截面尺寸由小到大分別為Y、Z、A、B、C、D、E七種型號。Y型V帶的截面積最小，E型V帶的截面積最大。V帶的截面積愈大，其傳遞的功率也愈大。當V帶垂直其底邊彎曲時，在帶中保持原長度不變的任意一條周線叫V帶的節(jié)線。由全部節(jié)線構成的面叫做節(jié)面。2、V帶帶輪的基準直徑V帶帶輪的基準直徑是指帶輪上與所配用V帶的節(jié)寬，＝。②基準直徑輪槽基準寬度處帶輪的直徑。帶輪的基準直徑不能太小，基準直徑太小，傳動時帶輪上彎曲變形越嚴重，彎曲應力越大。則規(guī)定有最小基準直徑。和見表1－2。③槽角輪槽橫截面兩側邊的夾角。為保證變形后的V帶兩側工作面與輪槽工作面緊密貼合，輪槽的槽角應比V帶的楔角略小，對于＝40°的V帶傳動，槽角常取38°、36°、34°。小帶輪上V帶變形嚴重，取小一些，大帶輪則取較大值。3、傳動比＝＝式中：－小帶輪的節(jié)圓直徑，mm；－大帶輪的節(jié)圓直徑，mm。輪槽上與配用V帶的節(jié)寬尺寸相同的寬度叫做輪槽節(jié)寬。輪槽節(jié)寬處的帶輪直徑叫做節(jié)徑（節(jié)圓直徑）。輪槽的節(jié)寬與基準寬度的位置不一定重合，因此節(jié)徑不一定等于基準直徑。只有在V帶的節(jié)面與帶輪的基準寬度重合時，基準寬度才等于節(jié)寬。一般帶輪的節(jié)圓直徑可視為基準直徑。V帶傳動的傳動比≤7。4、小帶輪的包角α1第9頁教學進程追備課與備注＝180°－57．3°×對于V帶傳動，小帶輪的包角一般要求：≥120°5、傳動實際中心距＝A＋式中：A＝－B＝6、帶速V一般取5-25m/min.7、V帶的根數(shù)Z視傳遞功率，通常小于7。小結：V帶、帶輪概念、類型；V帶傳動的主要參數(shù)：普通V帶的橫截面尺寸；V帶帶輪的基準直徑；傳動比；小帶輪的包角α1；傳動實際中心距；帶速V；V帶的根數(shù)Z。預習：P16～23作業(yè)：P5—8：一、二、三、四、五課時計劃科目機械基礎班級高機控1241班教師檢查人周第講總第4講2013年月日第10頁教材章節(jié)第一章帶傳動課題§1－2V帶傳動§1－3同步帶傳動教學目的熟悉皮帶傳動安裝、使用及調整方法了解同步帶傳動的組成、工作原理、應用。重點皮帶傳動安裝、使用及調整方法難點皮帶傳動調整方法課的類型授新課教學方法講授法教具掛圖、模型教學進程備注講評作業(yè)：復習上講內(nèi)容：普通V帶傳動的應用特點（1）結構簡單，使用維護方便，可用于兩軸中心距較大的傳動場合；（2）可緩沖、吸振，傳動平穩(wěn)，噪聲小；V帶傳動的安裝維護及張緊裝置1、V帶傳動的安裝維護2、V帶傳動的張緊裝置§1－3同步帶傳動同步帶傳動的組成與工作原理1、同步帶傳動的組成第11頁教學進程追備課與備注同步帶輪和緊套在兩輪上的同步帶組成。2、同步帶傳動的工作原理同步帶傳動是一種嚙合傳動，兼有帶傳動和齒輪傳動的特點。特點見表1—5。同步帶傳動的應用1、在輕工機械設備上的應用2、在精密機械設備上的應用3、在具有特殊要求的機械中的應用小結：V帶傳動的安裝維護及張緊裝置；同步帶傳動的組成、工作原理、應用。預習：P24～29作業(yè)：P5-10一、二、三、四、五。課時計劃科目機械基礎班級高機控1241班教師檢查人周第講總第5講2013年月日第12頁教材章節(jié)第二章螺旋傳動課題§2－1螺紋的種類及應用§2－2普通螺紋的主要參數(shù)教學目的理解螺紋的形成及規(guī)律；熟悉螺紋的種類及應用；熟悉螺紋主要參數(shù)含義及計算；重點螺紋的種類及應用；螺紋主要參數(shù)含義；難點螺紋的形成及規(guī)律；螺紋主要參數(shù)含義及計算；課的類型授新課教學方法講授法教具掛圖、模型教學進程備注講評作業(yè)：復習上講內(nèi)容：講授新課：第二章螺旋傳動螺旋傳動是利用螺旋副來傳遞運動和（或）動力的一種機械傳動?？梢苑奖愕貙⒅鬟\動件的回轉運動轉變?yōu)閺膭蛹闹本€運動，§2－1螺紋的種類及應用一、螺紋的形成和種類1．螺紋的形成（1）螺旋線動點沿一旋轉面的母線作等速移動，同時該母線又繞旋轉面的軸線作等角速旋轉運動，則動點在此旋轉面上的軌跡為一螺旋線。如圖2－4所示。（2）螺紋在圓柱或圓錐表面上，沿著螺旋線所形成的具有規(guī)定牙型的連續(xù)凸起。如圖2－2、2－3所示螺紋。2．螺紋的種類分為內(nèi)、外螺紋，右旋、左旋螺紋，單線、多線螺紋等。右旋螺紋：順時針旋轉時旋入的螺紋。左旋螺紋：逆時針旋轉時旋入的螺紋。第13頁教學進程追備課與備注螺紋的旋向使用右手來判定。如圖2－4所示。螺紋的牙型：在通過螺紋軸線的剖面上螺紋的形狀。按牙型不同可分為：三角形螺紋、矩形螺紋、梯形螺紋和鋸齒形螺紋。如圖2－5所示。二、螺紋的應用螺紋在機械中主要用于連接和傳動，則分類為：1．連接螺紋螺紋副：內(nèi)、外螺紋相互旋合形成的連接。連接螺紋的牙型一般使用三角形，且多用單線螺紋，因為三角形螺紋的摩擦力大，強度高，自鎖性能好。使用最多的是普通螺紋，牙型角為60°，同一直徑按螺距大小可分為粗牙和細牙兩種。粗牙普通螺紋一般用于連接。細牙普通螺紋用于薄壁零件或使用粗牙對強度有較大影響的零件。也可用于受沖擊、振動或載荷交變的連接和微調機構的調整。細牙螺紋比粗牙螺紋的自鎖性好，螺紋零件的強度削弱較小，但易滑扣。管螺紋用于連接管路。其牙型角為55°，分為非螺紋密封和用螺紋密封兩種。非螺紋密封的螺紋副，內(nèi)螺紋和外螺紋都是圓柱螺紋，連接本身不具備密封性能，如需密封，可壓緊連接件螺紋副外的密封面，或在密封面間添加密封物。用螺紋密封的螺紋副有：用圓錐內(nèi)螺紋與圓錐外螺紋連接、用圓柱內(nèi)螺紋與圓錐外螺紋連接。2．傳動螺紋分為梯形螺紋、鋸齒螺紋和矩形螺紋。（1）梯形螺紋（如圖2－6）牙型為等腰梯形，牙型角為＝30°，廣泛用于傳遞動力或運動的螺旋機構中。其牙根強度高，螺旋副對中性好，加工工藝性好，但效率較低。（2）鋸齒螺紋（如圖2－7）牙側角：在螺紋牙型上，牙側與螺紋軸線的垂線間的夾角。承載牙側的牙側角為3°，非承載牙側的牙側角為30°。特點：綜合矩形螺紋效率高和梯形螺紋牙根強度高的特點。外螺紋的牙根有第14頁教學進程追備課與備注相當大圓角，可減小應力集中。螺旋副的大徑處無間隙，便于對中。廣泛用于單向受力的傳動機構。（3）矩形螺紋牙型為正方形，螺紋牙厚等于螺距的1／2。傳動效率高，對中精度低，牙根強度弱。加工精度較低，螺旋副磨損后的間隙難以補償或修復。用于傳力機構中?！?－2普通螺紋的主要參數(shù)普通螺紋的主要參數(shù)如表2－2所示。1．大徑（D、d）與外螺紋牙頂或內(nèi)螺紋牙底相切的假想圓柱的直徑（如圖2－9）。內(nèi)螺紋的大徑用代號D表示，外螺紋的大徑用代號d表示。普通螺紋的公稱直徑是大徑（D、d）。而螺紋公稱直徑是代表螺紋尺寸的直徑。2．小徑（D1、d1）（如圖2－9）與外螺紋牙底或內(nèi)螺紋牙頂相切的假想圓柱的直徑（如圖2－9）。內(nèi)螺紋的小徑用代號D1表示，外螺紋的小徑用代號d1表示。＝D－2×Hd1＝d－2×H3．中徑（D2、d2）（如圖2－9）一個假想圓柱的直徑，該圓柱的素線通過牙型上溝槽和凸起寬度相等的地方。假想的圓柱稱為中徑圓柱。內(nèi)螺紋的中徑用代號D2表示，外螺紋的中徑用代號d2表示。＝D－2×Hd2＝d－2×H4．螺距（P）（如圖2－10）相鄰兩牙在中徑線上對應兩點間的軸向距離。5．導程（Ph）（如圖2－10）同一條螺旋線上的相鄰兩牙在中徑線上對應兩點間的軸向距離。第15頁教學進程追備課與備注單線螺紋的導程等于螺距；多線螺紋的導程等于螺旋線數(shù)與螺距的乘積。6．牙型角（）及牙側角牙型角是指在螺紋牙型上，兩相鄰牙側間的夾角。普通螺紋的牙型角＝60°。牙型半角是牙型角的一半，用表示。牙側角：在螺紋牙型上，牙側與螺紋軸線的垂線間的夾角。兩牙側角用代號、表示。對于普通螺紋，兩牙側角相等，并等于螺紋半角，＝＝＝30°7．螺紋升角（）（導程角）指在中徑圓柱上，螺旋線的切線與垂直于螺紋軸線的平面的夾角。如圖2－13。小結：螺紋的形成、種類、應用；普通螺紋的主要參數(shù)：大徑、中徑、小徑、螺紋升角、牙型角、螺距、導程。預習：P29～31作業(yè)：P9—10：一、二、三、四。課時計劃科目機械基礎班級高機控1241班教師檢查人周第講總第6講2013年月日第16頁教材章節(jié)第二章螺旋傳動課題§2－3螺紋的代號標注教學目的熟悉螺紋標記與代號含義；重點螺紋標記與代號含義；難點螺紋標記與代號含義；課的類型授新課教學方法講授法教具掛圖、模型教學進程備注講評作業(yè)：復習上講內(nèi)容：講授新課：螺紋的代號標記1、普通螺紋的代號標記（1）普通螺紋代號粗牙普通螺紋用字母M及公稱直徑表示；例：M24細牙普通螺紋用字母M及公稱直徑×螺距表示。當螺紋為左旋時，在螺紋代號之后加“LH”。M24×1．5M24×1．5LH（2）普通螺紋標記螺紋公差帶代號包括中徑公差帶代號與頂徑（外螺紋大徑和內(nèi)螺紋小徑）公差帶代號。公差帶代號由表示其大小的公差等級數(shù)字和表示公差帶位置的字母所組成。第17頁教學進程追備課與備注例：5g、6H螺紋公差帶代號標在螺紋代號之后，中間用“－”分開。如果螺紋的中徑公差與頂徑公差帶代號不同，則分別標出。前者表示中徑公差帶，后者表示頂徑公差帶。如果中徑公差與頂徑公差帶代號相同，則只標注一個代號。例：M20－6gM12×1．5－6H內(nèi)、外螺紋裝配在一起，其公差帶代號用斜線分開，左邊表示內(nèi)螺紋公差帶代號，右邊表示外螺紋公差帶代號。例：M16×2－6H／6gM20×2LH－6H／5g螺紋旋合長度指兩個相互配合的螺紋沿螺紋軸線方向相互旋合部分的長度（圖2－14）。螺紋的旋合長度分為短旋合長度、中等旋合長度和長旋合長度三組。分別用S、N、L表示。一般情況下，不標注旋合長度，使用時按中等旋合長度確定。必要時，在螺紋公差帶代號之后加注旋合長度代號S或L，中間用“－”分開。特殊需要時，可直接注明旋合長度的數(shù)值，中間用“－”分開。例：M20－6g5gM12×1．5－6H－SM16×2－6H－402、梯形螺紋的代號與標記（1）梯形螺紋代號符合GB5796．1－1986標準的梯形螺紋用“Tr”表示。單線螺紋的尺寸規(guī)格用“公稱直徑×螺距”表示；多線螺紋用“公稱直徑×導程（P螺距）”表示。當螺紋為左旋時，在尺寸規(guī)格之后加注“LH”。例：單線螺紋：Tr40×7多線左旋螺紋：Tr40××14（P7）LH（2）梯形螺紋標記由梯形螺紋代號、公差帶代號及旋合長度代號組成。第18頁教學進程追備課與備注梯形螺紋的公差帶代號只標注中徑公差帶。梯形螺紋的旋合長度分為中等旋合長度和長旋合長度三組。分別用N、L表示。當旋合長度為N組時，不標注代號N；當旋合長度為L組時，應將組別代號L寫在公差帶代號后面，并用“－”分開。特殊需要時，可直接注明旋合長度的數(shù)值代替組別代號L。梯形螺紋副的公差帶應分別注出內(nèi)、外螺紋的公差帶的代號。前面的是內(nèi)螺紋公差帶代號，后面的是外螺紋公差帶代號。中間用斜線分開。例：內(nèi)螺紋Tr40×7－7H外螺紋Tr40×7－7e左旋外螺紋Tr40×7LH－7e螺旋副Tr52×16（P8）7H／7e旋合長度為特殊需要的外螺紋Tr40×7－7e－1403、管螺紋的標記（1）用螺紋密封的管螺紋標記由螺紋特征代號和尺寸代號組成。螺紋特征代號有3個：字母Rc表示圓錐內(nèi)螺紋；字母Rp表示圓柱內(nèi)螺紋；字母R表示圓錐外螺紋。當螺紋為左旋時，在尺寸代號后加注“LH”，用“－”分開。內(nèi)、外螺紋裝配在一起時，內(nèi)、外螺紋的標記用斜線分開，左邊表示內(nèi)螺紋，右邊表示外螺紋。例：圓錐內(nèi)螺紋Rc1／4左旋圓錐外螺紋R1－LH左旋圓錐內(nèi)螺紋與圓錐外螺紋的配合Rc2／R2－LH圓柱內(nèi)螺紋與圓錐外螺紋配合Rp1／R1（2）非螺紋密封的管螺紋的標記由螺紋特征代號、尺寸代號和公差等級代號組成。螺紋特征代號用字母G表示。螺紋公差等級代號，外螺紋分A、B兩級；內(nèi)螺紋則不標記。第19頁教學進程追備課與備注當螺紋為左旋時，在公差等級代號后加注“LH”，用“－”分開。內(nèi)、外螺紋裝配在一起時，內(nèi)、外螺紋的標記用斜線分開，左邊表示內(nèi)螺紋，右邊表示外螺紋。A級外螺紋G2A左旋B級外螺紋G1B－LH右旋螺紋副G／GA左旋螺紋副G2／G2A－LH小結：普通螺紋的代號標記、梯形螺紋的代號與標記、管螺紋的標記。預習：P32～36作業(yè)：P11～14：一、二、三、四。課時計劃科目機械基礎班級高機控1241班教師檢查人周第講總第7講2013年月日第20頁教材章節(jié)第二章螺旋傳動課題§2－4螺旋傳動的應用形式教學目的熟悉螺旋傳動的種類及應用；理解差動螺旋傳動原理，了解差動螺旋傳動的計算；熟悉滾珠螺旋傳動特點及應用。重點普通螺旋傳動的種類及應用；雙螺旋傳動原理；難點雙螺旋傳動原理，雙螺旋傳動的計算；課的類型授新課教學方法講授法教具掛圖、模型教學進程備注講評作業(yè)：復習上講內(nèi)容：講授新課：§2－4螺旋傳動的應用形式螺旋副－組成運動副的兩構件只能沿軸線作相對螺旋運動的運動副。由具有一定制約關系的轉動及沿轉動軸線方向的移動兩部分組成。螺旋副屬低副機構。螺旋傳動是利用螺旋副來傳遞運動和動力的機構傳動?？蓪⒅鲃蛹幕剞D運動變成從動件的直線運動。螺旋傳動具有結構簡單，工作連續(xù)、平穩(wěn)，承載能力大，傳動精度較高；但其摩擦損失大，則傳動效率較低。分為：普通螺旋傳動、雙螺旋傳動、和滾珠螺旋傳動等。一、普通螺旋傳動由螺桿、螺母組成的簡單螺旋副實現(xiàn)的傳動稱為普通螺旋傳動。1．普通螺旋傳動的應用形式（1）螺母固定不動螺桿回轉并作直線運動如表2－6中的臺虎鉗所示。。（2）螺桿固定不動螺母回轉并作直線運動如表2－6中的螺紋千斤頂所示。通常應用于插齒機刀架傳動等。第21頁教學進程追備課與備注（3）螺桿回轉螺母作直線運動如表2－6中的車床橫刀架所示。（4）螺母回轉螺桿作直線運動如表2－6中的觀察鏡螺旋高速裝置所示。2．普通螺旋傳動直線移動方向的判定普通螺旋傳動時，從動件作直線運動的方向不僅與螺紋的回轉方向有關，還與螺紋的旋向有關。（1）右旋螺紋用右手，左旋螺紋用左手（2）若螺桿（螺母）回轉并移動，螺母（螺桿）不動，則大拇指指向即為螺桿（螺母）的移動方向，如圖2－19所示。（3）若螺桿（螺母）回轉，螺母（螺桿）移動，則大拇指指向的相反方向即為螺母（螺桿）的移動方向，如表2－7所示。3．普通螺旋傳動直線運動距離的計算螺桿（螺母）的移動距離與螺紋的導程有關。螺桿相對螺母每回轉一圈，螺桿（螺母）移動一個等于導程的距離。即：L＝NPh式中：L－螺桿（螺母）的移動距離，mm；N－回轉圈數(shù)；Ph－螺紋導程，mm。二、雙螺旋傳動由兩個螺旋副組成的使活動的螺母與螺桿產(chǎn)生差動的螺旋傳動。1．差動螺旋傳動原理使用掛圖講解圖2－7。2．差動螺旋傳動的移動距離和方向的確定（1）螺桿上兩螺紋旋向相同時，活動螺母移動距離減小。當機架上固定螺母的導程大于活動螺母的導程時，活動螺母移動方向與螺桿移動方向相同；當機架上固定螺母的導程小于活動螺母的導程時，活動螺母移動方向與螺桿移動方向相反；當兩螺紋導程相等時，活動螺母不動（移動距離等于零）。（2）螺桿上兩螺紋旋向相反時，活動螺母移動距離增大?；顒勇菽敢苿臃较蚺c螺桿移動方向相同。第22頁教學進程追備課與備注差動螺旋傳動中活動螺母的實際移動距離和方向判定公式為：L＝N（Ph1±Ph2）式中：L－活動螺母的實際移動距離，mm；N－螺桿的回轉圈數(shù)；Ph1－機架上固定螺母的導程，mm；Ph2－活動螺母的導程，mm。當兩螺紋旋向相反時，公式中用“＋”號；當兩螺紋旋向相同時，公式中用“－”號。計算結果為正值時，活動螺母實際移動方向與螺桿移動方向相同；計算結果為負值時，活動螺母實際移動方向與螺桿移動方向相反。例：P35例2進行講解。3．差動螺旋傳動的應用實例常用于測微器、計算機、分度機及精密切削機床、儀器和工具中。如圖2－8所示。三、滾珠螺旋傳動普通螺旋傳動的螺桿與螺母的牙側表面之間的相對運動摩擦是滑動摩擦，傳動阻力大，摩擦損失嚴重，效率低。滾珠螺旋傳動具有滾動摩擦阻力很小、摩擦損失小、傳動效率高、傳動時運動穩(wěn)定、動作靈敏等。但結構復雜、制造精度要求高、外形尺寸較大。滾珠螺旋傳動見圖2－9所示。小結：普通螺旋傳動；雙螺旋傳動；滾珠螺旋傳動預習：P37～45作業(yè)：P11-14：一、二、三、四、五。課時計劃科目機械基礎班級高機控1241班教師檢查人周第講總第8講2013年月日第23頁教材章節(jié)第三章鏈傳動課題§3－1鏈傳動概述§3－2鏈傳動類型教學目的掌握鏈傳動的工作原理及傳動比的計算；熟悉鏈傳動的常用類型及應用；重點鏈傳動的工作原理；鏈傳動的常用類型及應用；難點鏈傳動的工作原理及傳動比的計算課的類型授新課教學方法講授法教具掛圖、模型教學進程備注講評作業(yè)：復習上講內(nèi)容：講授新課：第三章鏈傳動§3－1鏈傳動概述一、鏈傳動及其傳動比1、鏈傳動：由主動鏈輪1、從動鏈輪2、鏈條組成。以鏈條作中間撓性件，利用鏈節(jié)與具有特殊齒形的鏈輪組成的相互嚙合傳遞運動和動力的傳動。如圖3－2所示。2、鏈傳動的傳動比設主動輪齒數(shù)為Z1，從動輪的齒數(shù)為Z2，單位時間內(nèi)主動輪與從動輪轉過的齒數(shù)相等，則z1n1＝z2n2則鏈傳動的傳動比：＝＝二、鏈傳動的應用特點傳動比一般小于8，低速傳動時可達10；中心距可達5—6M；傳動功率P≤100KW;鏈條速度可達20—40M/S。與帶傳動比，特點如下：1、優(yōu)點（1）能保證準確的平均傳動。第24頁教學進程追備課與備注（2）傳動功率大。（3）傳動效率高，可達0．95～0．98。（4）可用于兩軸中心距較大的場合。（5）能在低速、重載、高溫及粉塵等惡劣條件下工作。（6）作用在軸及軸承上的力小。2、缺點（1）不能保證準確的瞬時傳動比，故不能用在要求精密傳動的機械上。（2）鏈條的鉸鏈磨損后，使用其節(jié)距變大，在傳動中易脫落。（3）工作時有噪聲。（4）安裝及維護費用較高。（5）無過載保護作用。§3－2鏈傳動的類型一、鏈傳動按用途分類如下：（1）傳動鏈：傳遞運動或動力，或輸送物料。（2）輸送鏈：輸送工件、物品和材料。（3）起重鏈：傳遞力，起牽引、懸掛物品作用。常用的傳動鏈有滾子鏈和齒形鏈兩種。二、傳動用短節(jié)距精密滾子鏈（簡稱滾子鏈）1、滾子鏈的結構結構見圖3－5所示。滾子鏈由內(nèi)鏈板、外鏈板、銷軸、套筒、滾子等組成。內(nèi)鏈板與套筒、外鏈板與銷軸都為過盈配合；而套筒與銷軸為間隙配合。2、滾子鏈的主要參數(shù)鏈節(jié)為組成鏈條的基本結構單元。（1）節(jié)距是兩相鄰鏈節(jié)鉸鏈副理論中心間的距離。設計給定的節(jié)距稱為基本節(jié)距（公稱節(jié)距），用p表示。如圖3－6所示（2）節(jié)數(shù)滾子鏈的長度用節(jié)數(shù)來表示。（3）鏈條速度一般鏈條速度不大于15M/S第25頁教學進程追備課與備注（4）鏈輪的齒數(shù)小輪齒數(shù)（Z1）應大于17，大輪齒數(shù)（Z2）不宜過多，通常小于120。連接后鏈條的鏈節(jié)數(shù)為偶數(shù)。為使鏈條與鏈輪輪齒磨損均勻，鏈輪輪齒一般應取鏈節(jié)數(shù)互為質數(shù)的奇數(shù)。當需要承受較大載荷、傳遞較大功率時，可使用多排鏈（圖3－8）。其承載能力與排數(shù)成正比。3、滾子鏈的標記滾子鏈是標準件，傳動用精密滾子鏈分為A、B兩個系列。其標記為：鏈號——排數(shù)——鏈節(jié)數(shù)——標準編號08A——1——88GB/T1243—2006三、齒形鏈齒形鏈又稱無聲鏈。由一組帶有齒的內(nèi)、外鏈板左右交錯排列、用鉸鏈連接而成。如圖3-10所示。與滾子鏈相比：傳動平穩(wěn)性好、速度快、噪聲較小等。四、鏈傳動的布置、張緊及潤滑1、鏈傳動的布置兩個鏈輪的轉動平面應在同一平面上，兩軸線必須平行，最好水平布置。如需傾斜布置時，兩鏈輪中心連線與水平線的夾角應小于45°。鏈傳動的緊邊在上，松邊在下，以免松邊下垂使鏈條與鏈輪被卡死或干涉。2、鏈傳動的張緊目的是防止鏈條下垂過大而引起振動，同時可增大鏈條與鏈輪的嚙合包角。當兩輪軸心連線與水平面傾斜角大于60°時，通常需設張緊裝置。3、鏈傳動的潤滑目的：減少磨損，緩和沖擊，提高承載能力，延長鏈及鏈輪的使用壽命。一般采用：（1）油壺或油刷供油；（2）滴油潤滑；（3）油浴或飛濺潤滑；（4）油泵潤滑。小結：鏈傳動的概念、傳動比、應用特點；滾子鏈的結構、主要參數(shù)及標記；鏈傳動的布置、張緊及潤滑。預習：P46～50作業(yè)：P15-16：一、二、三、四、五。課時計劃科目機械基礎班級高機控1241班教師檢查人周第講總第9講2013年月日第26頁教材章節(jié)第四章齒輪傳動課題§4－1齒輪傳動的類型及應用教學目的掌握齒輪傳動工作原理；掌握齒輪傳動傳動比的計算；了解齒輪傳動常用類型；熟悉齒輪傳動的應用特點；重點齒輪傳動工作原理；齒輪傳動傳動比的計算；難點齒輪傳動工作原理；齒輪傳動的應用特點；課的類型授新課教學方法講授法教具掛圖、模型教學進程備注講評作業(yè)：復習上講內(nèi)容：講授新課：§4－1齒輪傳動的類型及應用齒輪傳動是利用齒輪副來傳遞運動（或）動力的一種機械傳動。齒輪副的一對齒輪的齒依次交替地接觸，從而實現(xiàn)一定規(guī)律的相對運動的過程和形態(tài)稱為嚙合。齒輪傳動屬于嚙合傳動.一、齒輪傳動的常用類型根據(jù)齒輪副兩傳動軸的相對位置不同分為：兩軸平行、兩軸不平行。1、兩軸平行：（1）根據(jù)輪齒方向不同分為：①直齒圓柱齒輪傳動。②斜齒圓柱齒輪傳動。③人字齒圓柱齒輪傳動。（2）按跌倒情況分：①外嚙合齒輪傳動。②內(nèi)嚙合齒輪傳動。③齒輪齒條傳動。第27頁教學進程追備課與備注2、兩軸不平行：（1）按軸線相交軸齒輪傳動：錐齒輪傳動。（2）按軸線交錯軸齒輪傳動：①交錯軸斜齒輪傳動。②蝸桿蝸輪傳動。二、齒輪傳動的應用1、傳動比I12＝＝＝上式說明：齒輪副的傳動比是主動齒輪轉速與從動齒輪轉速之比，也等于兩齒輪齒數(shù)之反比。齒輪副的傳動比如果過大，則會引起結構尺寸過大，給制造、安裝帶來不便。一般圓柱齒輪副的傳動比≤8，圓錐齒輪副的傳動比≤5。2、應用特點優(yōu)點：（1）能保證瞬時傳動比恒定，工作可靠性高，傳遞運動準確。（2）傳遞的功率和圓周速度范圍較寬。（3）結構緊湊，可實現(xiàn)較大的傳動比。（4）傳動效率高（可達0．94～0．99），使用壽命長，維護簡便。缺點：（1）運轉過程中有振動、沖擊和噪聲。（2）齒輪安裝要求高；（3）不能實現(xiàn)無級變速。（4）不適用于中心距較大的場合。小結：齒輪傳動的常用類型；齒輪傳動的傳動比、應用特點。預習：P49～52作業(yè)：P19-21：一、二、三、四、五。課時計劃科目機械基礎班級高機控1241班教師檢查人周第講總第10講2013年月日第28頁教材章節(jié)第四章齒輪傳動課題§4－2漸開線齒廓教學目的理解漸開線的形成；熟悉漸開線的性質及嚙合性質。重點漸開線的性質及嚙合性質。難點漸開線的形成；漸開線的性質及嚙合性質。課的類型授新課教學方法講授法教具掛圖、模型教學進程備注講評作業(yè)：復習上講內(nèi)容：講授新課：§4－2漸開線齒廓一、齒輪傳動對齒廓曲線的基本要求從傳遞運動和動力兩方面來考慮：1、傳動要平穩(wěn)（即保證瞬時傳動比恒定不變）；2、承載能力要強。二、漸開線的形成及性質1、漸開線的形成在平面上，一條動直線（發(fā)生線）沿著一個固定的圓（基圓）作純滾動時，此動直線上一點的軌跡，稱為圓的漸開線。使用掛圖進行講解：漸開線、漸開線基圓。以漸開線作為齒廓曲線的齒輪稱為漸開線齒輪。2、漸開線的性質（1）發(fā)生線沿基圓上滾過的線段長度NK等于基圓上被滾過的弧長NC；（2）漸開線上任意一點的法線必定與基圓相切；（3）漸開線的形狀取決于基圓的大小；基圓越大，漸開線越平直；如圖4－4。第29頁教學進程追備課與備注（4）漸開線上各點的曲率半徑不相等；離基圓越遠，則曲率半徑越大，漸開線越趨于平直；（5）漸開線上各點處的齒形角不相等。（6）基圓內(nèi)無漸開線；由圖3－13所示，在直角三角形ONK中，＝＝三、漸開線齒廓的嚙合特性通過對圖4－6討論，闡明節(jié)點、節(jié)圓和嚙合角的概念。節(jié)點、節(jié)圓和嚙合角只有在一對齒輪嚙合時才存在，單個齒輪不存在。漸開線齒廓嚙合具有以下特性：1、能保證瞬時傳動比的恒定齒輪傳動時，兩輪在P點的線速度相同，即：＝＝＝而∵△∽△＝，即＝∴＝＝＝＝常量漸開線齒輪傳動的傳動比等于主動輪和從動輪基圓半徑的反比。由于兩嚙合齒輪的基圓半徑是定值，所以漸開線齒輪傳動的傳動比能保持恒定不變。2、中心距的可分離性由于齒輪傳動的傳動比僅與兩輪基圓半徑有關，而與兩輪的中心距無關，所以對于基圓半徑已確定的齒輪副，其傳動比大小不受兩輪安裝時中心距誤差的影響，這一嚙合特性稱為漸開線齒輪傳動的可分離性。小結：齒輪傳動對齒廓曲線的基本要求；漸開線的形成及性質；漸開線齒廓的嚙合特性。預習：P52～58作業(yè)：P19-21：一、二、三、四、五。課時計劃科目機械基礎班級高機控1241班教師檢查人周第講總第11講2013年月日第30頁教材章節(jié)第四章齒輪傳動課題§4－3漸開線標準直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸計算教學目的熟悉直齒圓柱齒輪幾何要素的名稱及含義；熟悉直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)的定義；掌握標準直齒圓柱齒輪主要參數(shù)及其計算；重點直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)的定義；模數(shù)的概念；難點同重點課的類型授新課教學方法講授法教具掛圖、模型、作圖工具教學進程備注講評作業(yè)：復習上講內(nèi)容：講授新課：§4－3漸開線標準直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸計算一、漸開線標準直齒圓柱齒輪各部分名稱1、齒頂圓（）在圓柱齒輪上，其齒頂所確定的圓稱為齒頂圓。2、齒根圓（）其各齒槽底部所確定的圓稱為齒根圓。3、分度圓（）圓柱齒輪選定的設計齒輪的基準圓，為假想曲面，有關參數(shù)均由此曲面為基準加以確定。4、齒厚和齒槽寬一個齒的兩側端面齒廓之間的分度圓弧長，稱為齒厚，用表示。一個齒槽的兩側齒廓之間的分度圓弧長，稱為齒槽寬，用表示。5、齒頂高、齒根高和齒高齒頂高（）是齒頂圓與分度圓之間的徑向距離。第31頁教學進程追備課與備注齒根高（）為齒根圓與分度圓之間的徑向距離。齒高（）為齒頂圓和齒根圓間的徑向距離。6、端面齒距（）二、漸開線標準直齒圓柱齒輪的主要參數(shù)1、齒形角（）漸開線上任意點處的齒形角是不相等的，在同一基圓的漸開線上，離基圓越遠的點，齒形角越大；反之亦然。對于漸開線齒輪，通常齒形角為分度圓上的齒形角，其大小為＝20°。另齒形角可用公式＝表示，其齒形角的大小對輪齒的形狀的影響（見圖3－21），由此可看出，當分度圓半徑不變，齒形角減小，則基圓半徑增大，輪齒的齒頂變寬，齒根變瘦，其承載能力降低；齒形角增大，則基圓半徑減小，輪齒的齒頂變尖，齒根變厚，其承載能力增大。綜合考慮齒輪副的傳動性能和輪齒的承載能力，則規(guī)定漸開線圓柱齒輪分度圓上的齒形角＝20°。即采用漸開線上齒形角為20°左右的一段作為輪齒的齒廓曲線，而不是任意段的漸開線。2、齒數(shù)（）一個齒輪的輪齒總數(shù)。3、模數(shù)（）齒距除以圓周率的商為模數(shù)。單位mm。由齒距定義可知，＝，則分度圓的直徑為：＝，顯然，如果我們?nèi)≈芄?jié)為有理數(shù)，則分度圓直徑將為無理數(shù)，當其他各圓的直徑以此作為計算基準時，它們的直徑均將為無理數(shù)，這將給計算和測量帶來不便。為了使分度圓的直徑（半徑）為有理數(shù)，我們?nèi)≈芄?jié)為的有理倍數(shù)，并以符號表示這個倍數(shù)，即：＝，把稱為模數(shù)。則＝。模數(shù)有如照像的放大倍數(shù)，模數(shù)愈大，則齒輪的尺寸就愈大，當然齒輪的強度也就愈大。如圖4－10所示。一般來說，不同半徑上的周節(jié)均不相同，因而也就有不同的模數(shù)；通常所指的模數(shù)，是指分度圓的模數(shù)；并以分度圓的模數(shù)第32頁教學進程追備課與備注稱為齒輪的模數(shù)。表4－3為漸開線圓柱齒輪標準模數(shù)。4、齒頂高系數(shù)（）齒頂高與模數(shù)之比。即：＝標準直齒圓柱齒輪的齒頂高系數(shù)＝1。5．頂隙系數(shù)（）齒輪嚙合時，為避免一個齒輪齒頂面與另一齒輪的齒槽底面相抵觸，要求輪齒的齒根高應大于齒頂高，則一齒輪的齒頂與另一齒輪的槽底間具有一定的徑向間隙為頂隙。頂隙與模數(shù)之比值稱為頂隙系數(shù)，＝則＝＋＝（＋）標準直齒圓柱齒輪的頂隙系數(shù)＝0．25頂隙可貯存潤滑油。小結：漸開線標準直齒圓柱齒輪各部分名稱、主要參數(shù)。預習：P56～58作業(yè)：P21-25：一、二、三、四、五。課時計劃科目機械基礎班級高機控1241班教師檢查人周第講總第12講2013年月日第33頁教材章節(jié)第四章齒輪傳動課題§4－3直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸計算教學目的掌握標準直齒圓柱齒輪主要參數(shù)及其計算；熟悉直齒圓柱齒輪的傳動特點；掌握齒輪副的正確嚙合條件和連續(xù)傳動條件。重點標準直齒圓柱齒輪主要參數(shù)的定義及其計算；齒輪副的正確嚙合條件和連續(xù)傳動條件。難點標準直齒圓柱齒輪主要參數(shù)計算；齒輪副的正確嚙合條件和連續(xù)傳動條件。課的類型授新課教學方法講授法教具掛圖、模型教學進程備注講評作業(yè)：復習上講內(nèi)容：講授新課：三、標準直齒圓柱齒輪幾何尺寸的計算標準直齒圓柱齒輪是指標準模數(shù)m，齒形角＝20°，齒頂高系數(shù)＝1，頂隙系數(shù)＝0．25，端面齒厚s等于端面齒槽寬e的漸開線直齒圓柱齒輪。其計算公式見表4－4所示。例：對P56例題進行討論。四、直齒圓柱內(nèi)嚙合齒輪簡介齒頂曲面位于齒根曲面之內(nèi)的齒輪稱為內(nèi)齒輪。如圖4－12所示為一直齒圓柱內(nèi)嚙合齒輪的一部分，它與外嚙合齒輪相比，具有以下不同特點：1、內(nèi)嚙合齒輪的齒頂圓小于分度圓，齒根圓大于分度圓。2、內(nèi)嚙合齒輪的齒頂圓是內(nèi)凹的，其齒厚和齒槽寬對應于外嚙合齒輪的齒槽寬和齒厚。3、為了使內(nèi)嚙合齒輪齒頂?shù)凝X廓全部為漸開線，齒頂圓必須大于基圓。第34頁教學進程追備課與備注當齒輪傳動平行、方向一致，且結構緊湊時，采用內(nèi)嚙合齒輪傳動。五、漸開線直齒圓柱齒輪傳動的正確嚙合條件和連續(xù)傳動條件1、正確嚙合條件由圖4—14所示：由各對輪齒依次正確嚙合互不干涉，傳動時不出現(xiàn)因兩齒廓局部重疊或側隙過大而引起的卡死或沖擊現(xiàn)象產(chǎn)生，必須使兩輪的基圓齒距相等的條件，推出齒輪副的正確嚙合條件為：（1）兩齒輪的模數(shù)必須相等，m1＝m2；（2）兩齒輪分度圓上的齒形角必須相等，＝＝α。2、、連續(xù)傳動條件理論上，當重合度＝1時，齒輪副即能連續(xù)傳動，當前一對輪齒嚙合終止的瞬間，后繼的一對輪齒正好開始嚙合，如圖4—15所示。而由于制造、安裝誤差的影響，實際嚙合線應大于或至少等于法向齒距，實際上必須使比值=＞1，才能可靠地保證傳動的連續(xù)性，重合度越大，傳動越平穩(wěn)。1．當重合度＝1時，則前一對齒剛要分離，后一對齒才進入嚙合，這種情況處于連續(xù)傳動的邊緣狀態(tài)。2．當重合度＞1時，則前一對齒還在嚙合時，后一對齒已進入嚙合，這種情況能保證連續(xù)傳動。3．當重合度＜1時，則前一對齒已分離時，后一對齒還未進入嚙合，這樣顯然嚙合中斷，不能連續(xù)傳動。對于一般齒輪傳動，連續(xù)傳動的條件是：≥1．2。對于直齒圓柱齒輪，1＜＜2。標準齒輪傳動均能滿足此條件。但當中心距分離時，重合度會降低。小結：標準直齒圓柱齒輪幾何尺寸的計算；直齒圓柱內(nèi)嚙合齒輪簡介；漸開線直齒圓柱齒輪傳動的正確嚙合條件和連續(xù)傳動條件。預習：P58－62作業(yè)：P21-25：一、二、三、四、五。課時計劃科目機械基礎班級高機控1241班教師檢查人周第講總第13講2013年月日第35頁教材章節(jié)第四章齒輪傳動課題§4－4其它齒輪傳動傳動簡介教學目的熟悉斜齒圓柱齒輪傳動、直齒圓錐齒輪傳動、齒輪齒條傳動重點斜齒圓柱齒輪傳動特點、正確嚙合條件。難點齒圓柱齒輪傳動的特點、正確嚙合條件。課的類型授新課教學方法講授法教具掛圖、模型教學進程備注講評作業(yè)：復習上講內(nèi)容：講授新課：§4－4其它齒輪傳動傳動簡介一、斜齒圓柱齒輪傳動1、斜齒圓柱齒輪的形成齒線為螺旋線的圓柱齒輪稱為斜齒圓柱齒輪。如圖4－17所示。（介紹：漸開圓、漸開線螺旋面、βo為基圓柱上的螺旋角）。2、斜齒圓柱齒輪傳動的嚙合特性（1）兩輪齒同一端面進入嚙合狀態(tài)，接觸線先由短變長，再由長變短，到另一端脫離嚙合狀態(tài)，重合度大，承載能力高，可用于大功率傳動。（2）輪齒上的栽荷逐漸增加。又逐漸卸掉，承載和卸載平穩(wěn)，沖擊、振動和噪聲小。（3）由于輪齒傾斜，傳動中會產(chǎn)生一個軸向力。（4）斜齒圓柱齒輪在高速、大功率傳動中應用十分廣泛。3、斜齒圓柱齒輪的主要參數(shù)和幾何尺寸由于斜齒圓柱齒輪輪齒齒面是螺旋面，所以需要討論其端面和法面兩種情形。（1）端面端面是指垂直于齒輪輪齒齒面的平面，用l作標記。第36頁教學進程追備課與備注（2）法面法面是指與輪齒齒線垂直的平面，用n來表示。（3）斜齒圓柱齒輪螺旋角β斜齒圓柱齒輪螺旋角β是指螺旋線與軸線的夾角。平時所說的螺旋角均指分度圓上的螺旋角。β越大，輪齒傾斜程度越大，因而傳動平穩(wěn)性越好，但軸向力也越大，所以一般取β＝8°～30°，常用β＝8°～15°。（4）旋向其旋向分為左旋和右旋。其判別方法為：使斜齒輪軸線垂線放置，面對齒輪，輪齒的方向從左向右上升時為右旋斜齒輪；反之，從右向左上升時為左旋斜齒輪（如圖4－19）。4、斜齒圓柱齒輪的正確嚙合條件1．斜齒圓柱齒輪的旋向先介紹斜齒圓柱齒輪的概念：斜齒圓柱齒輪的旋向－斜齒圓柱齒輪輪齒的螺旋方向分為左旋和右旋。其旋向判別方法：使斜齒輪軸線豎直放置，面對齒輪，輪齒的方向從左向右上升時為右旋斜齒輪；反之，從右向左上升時為左旋斜齒輪（如圖3－28）。2．正確嚙合條件斜齒圓柱齒輪用于平行軸傳動時的正確嚙合條件為：（1）兩齒輪法向模數(shù)相等，即＝＝mn.。（2）兩齒輪法向齒形角相等，即＝=α。（3）兩齒輪螺旋角相等，旋向相反，即＝－。二、直齒圓錐齒輪傳動1、直齒圓錐齒輪直齒圓錐齒輪是指輪齒分布在圓錐面上的齒輪。2、分類按齒線形狀分為直齒圓錐齒輪、斜齒圓錐齒輪、曲線齒圓錐齒輪等。3、應用用于相交軸齒輪傳動和交錯軸齒輪傳動。第37頁教學進程追備課與備注4、直齒錐齒輪的正確嚙合條件其齒輪副的軸交角＝90°。正確嚙合條件為：（1）兩齒輪的大端端面模數(shù)相等，即＝＝m。（2）兩齒輪的齒形角相等，即＝＝α。三、齒輪齒條傳動1、齒條如齒輪的齒數(shù)Z增加時，分度圓也相應地增大，當Z增到無窮大時，齒輪上的基圓、分度圓、齒頂圓等各圓成為基線、分度線、齒頂?shù)然ハ嗥叫械闹本€，漸開線齒廓也變成直線齒廓。齒輪即演化成為齒條。（1）分類直齒條、斜齒條。（2）特點與齒輪相比，齒條的特點為：①因齒條的齒廓是直線，則齒廓上各點的法線是互相平行的。傳動時，齒條作直線運動，齒廓上各點的速度大小及方向均一致。齒廓上各點的齒形角均相等，等于齒廓直線的傾斜角，為標準值＝20°。②由于齒條上各齒的同側齒廓互相平行，故不論在分度線上、齒頂線上，還是在與分度線平行的其他直線上，齒距均相等，為＝。齒條分度圓上的齒厚和齒槽寬相等，齒條分度線是確定齒條各部分尺寸的基準線。2、齒輪齒條傳動主要應用在把齒輪的回轉運動變?yōu)辇X條的往復直線運動，或將齒條的直線往復直線運動變成為齒輪的回轉運動。如圖4－23所示。齒條的移動速度為：＝＝－齒條的移動速度，mm／min；－齒輪的轉速，r／min；－齒輪分度圓的直徑，m；第38頁教學進程追備課與備注－齒輪的齒數(shù)；m－齒輪的模數(shù)。當齒輪每回轉一轉時，齒條移動的距離為：L＝＝小結：斜齒圓柱齒輪傳動；直齒圓錐齒輪傳動；齒輪齒條傳動。預習：P62～64作業(yè)：P25-27：一、二、三、四、五。課時計劃科目機械基礎班級高機控1241班教師檢查人周第講總第14講2013年月日第39頁教材章節(jié)第四章齒輪傳動課題§4－5漸開線齒輪失效形式教學目的掌握齒輪輪齒失效形式、產(chǎn)生原因及防止措施。重點齒輪輪齒失效形式、產(chǎn)生原因及防止措施。難點齒輪輪齒失效產(chǎn)生原因及防止措施。課的類型授新課教學方法講授法教具掛圖、模型教學進程備注講評作業(yè)：復習上講內(nèi)容：講授新課：§4－5漸開線齒輪失效形式失效——齒輪傳動過程中，若發(fā)生折斷、齒面損壞等現(xiàn)象，則齒輪會失去正常工作能力稱為失效。詳見表4－5.一、齒面點蝕組成高副的兩構件（齒輪、凸輪及滾動軸承）的工作表面，在交變接觸應力狀態(tài)下，當應力超過材料的耐久極限時，將使表面層產(chǎn)生疲勞裂紋，進而擴展成小塊金屬剝落，稱為點蝕。潤滑油對點蝕的影響見圖3－34。產(chǎn)生原因：當輪齒在靠近節(jié)線處嚙合時，相對滑動速度較低，潤滑油膜不易形成，而且當輪齒在節(jié)線附近嚙合時，同時嚙合齒對數(shù)也少，對直齒輪往往只有一對齒輪接觸，因此接觸應力也最大，則節(jié)線附近最易出現(xiàn)點蝕。另外輪齒間潤滑油可以減小摩擦，但是當疲勞裂紋一旦發(fā)生，則潤滑油就會浸入裂紋，粘度愈低的油愈易浸入，在輪齒嚙合時，由于齒面的滾壓使裂紋內(nèi)的油壓升高，對裂紋起擠脹作用，從而加快了裂紋的擴展。點蝕使輪齒工作表面損壞，造成傳動不平穩(wěn)和產(chǎn)生噪聲，輪齒嚙合情況會逐漸惡化而報廢。第40頁教學進程追備課與備注二、齒面膠合在重載傳動中，齒輪副兩齒輪工作齒面發(fā)生金屬表面直接接觸而形成“焊接”的現(xiàn)象，稱為齒面膠合。產(chǎn)生原因：（1）低速重載傳動中，散熱條件差，工作表面間的油膜不易形成或被破壞；（2）低速重載傳動中，齒面之間壓力過大，潤滑油膜不易形成。一般出現(xiàn)在靠近節(jié)線的齒頂表面處，其相對速度較大，易發(fā)生膠合現(xiàn)象。防止措施：低速傳動，采用粘度大的潤滑油；高速傳動，采用硫化潤滑油，以提高其強度和附著能力；提高齒面硬度和三、齒面磨損如果硬質物質進入兩齒輪的工作表面之間，或齒面加工粗糙，輪齒工作表面會引起磨損，使齒面失去正確的齒形，嚴重時導致輪齒過薄而折斷。如圖3－36所示。產(chǎn)生原因：（1）傳動過程中出現(xiàn)工作齒面間有相對滑動；（2）齒面間有雜質進入輪齒嚙合區(qū)域，引起磨料磨損；（3）潤滑不正常；防止措施：采用潤滑條件較好的閉式傳動；提高齒面硬度；減小輪齒面表面粗糙度值。四、齒面塑變在較大的載荷和摩擦力作用，主動輪在齒面沿節(jié)線處形成凹坑；從動輪在齒面沿節(jié)線處形成凸棱。防止措施：提高齒面硬度和采用黏度較高的潤滑油。五、輪齒折斷由于齒根處存在較大的應力集中、交變載荷或材料脆性較大，出現(xiàn)折斷情況。疲勞折斷：在交變載荷的不斷作用下，在齒輪根部所產(chǎn)生的疲勞裂紋，隨之裂紋逐漸擴展，直到輪齒折斷。防止措施：（1）選擇適當?shù)哪?shù)和齒數(shù)，以增強輪齒的強度；（2）采用適合的材料和熱處理方法；（3）減小齒根處的應力集中，如圓角過渡、表面粗糙度等。第41頁教學進程追備課與備注對于潤滑良好的閉式齒輪傳動中輪齒失效的主要形式之一。開式齒輪磨損較快，當點蝕來不及出現(xiàn)或擴展就被磨損掉。防止措施：提高齒面的硬度，減小齒面的表面粗糙度值；增大潤滑油的粘度。減小輪齒表面粗糙度，兩嚙合齒輪選用不同材料等。小結：漸開線齒輪失效形式：齒面點蝕、齒面膠合、齒面磨損、齒面塑變、輪齒折斷。預習：P65～69作業(yè)：P28-29：一、二、三、四、五。課時計劃科目機械基礎班級高機控1241班教師檢查人周第講總第15講2013年月日第42頁教材章節(jié)第五章蝸桿傳動課題§5－1蝸桿傳動概述教學目的熟悉蝸桿、蝸輪有關基本概念；掌握蝸桿傳動回轉方向的判定。重點蝸桿、蝸輪有關基本概念；蝸桿傳動回轉方向的判定。難點蝸桿傳動回轉方向的判定。課的類型授新課教學方法講授法教具掛圖、模型教學進程備注講評作業(yè)：復習上講內(nèi)容：講授新課：§5－1蝸桿傳動概述蝸桿傳動主要用于傳遞空間垂直交錯兩軸間的運動和動力。特點：傳動比在、結構緊湊等。用途：機床的分度機構、汽車、儀表、超重運輸機械、冶金機械和機械設備。一、蝸桿傳動的組成1、組成：蝸桿、蝸輪。2、蝸桿結構蝸桿通常與軸合為一體，利用蝸桿副傳遞運動和動力的機械傳動常用的有圓柱蝸桿（分度曲面是圓柱面）與環(huán)面蝸桿（分度曲面是圓環(huán)面）兩種。錐蝸桿（分度曲面是圓錐面）目前應用較少。3、蝸輪結構蝸輪常采用組合結構，連接方式有鑄造連接、過盈配合連接和螺栓連接。二、蝸桿的分類1、按蝸桿形狀分：（1）圓柱蝸桿傳動：阿基米德蝸桿、漸開線蝸桿、法向直廓蝸桿。第43頁教學進程追備課與備注（2）環(huán)面蝸桿傳動（3）錐蝸桿傳動。按蝸桿螺旋線方向不同分：右旋蝸桿、左旋蝸桿。按蝸桿頭數(shù)不同分：單頭蝸桿、多頭蝸桿。三、蝸輪回轉方向的判定1、蝸桿蝸輪齒旋向的判定在蝸桿傳動中，蝸桿蝸輪齒的旋向是一致的，即為左旋或右旋。蝸桿蝸輪齒的旋向可用右手法則判定：手心對著自己，四個手指順著蝸桿或蝸輪軸線方向擺著，若齒向與右手拇指指向一致，則該蝸桿或蝸輪為右旋蝸桿；反之為左旋（表5－2）。2．蝸輪旋轉方向的判定蝸輪的回轉與蝸桿的回轉方向及蝸桿輪齒的螺旋方向有關。判定方法：蝸桿右旋時用右手，左旋用左手。半握拳，四指指向蝸桿回轉方向，則蝸輪的回轉方向與大姆指指向相反。如表5－2所示。小結：蝸桿傳動的組成、分類、蝸輪回轉方向的判定。預習：P69—72作業(yè)：P30-31：一、二、三、四。課時計劃科目機械基礎班級高機控1241班教師檢查人周第講總第16講2013年月日第44頁教材章節(jié)第五章蝸桿傳動課題§5－2蝸桿傳動的主要參數(shù)和嚙合條件§5－3蝸桿傳動的應用特點教學目的熟悉蝸桿傳動的主要參數(shù)；掌握蝸輪蝸桿的嚙合條件；熟悉蝸桿傳動的應用特點。重點蝸桿傳動的主要參數(shù)；蝸輪蝸桿的嚙合條件。難點蝸桿傳動的主要參數(shù)；蝸輪蝸桿的嚙合條件。課的類型授新課教學方法講授法教具掛圖、模型教學進程備注講評作業(yè)：復習上講內(nèi)容：講授新課：§5－2蝸桿傳動的主要參數(shù)和嚙合條件一、蝸桿傳動的主要參數(shù)1、模數(shù)m蝸桿的模數(shù)指軸向模數(shù)，其大小等于蝸桿的軸向齒距與圓周率之商，即：＝蝸輪的模數(shù)指端面模數(shù)，其大小等于蝸輪的分度圓齒距與圓周率之商，即：＝蝸輪的端面模數(shù)等于其配對蝸桿的軸向模數(shù)。蝸桿模數(shù)m見表5－3。2、蝸桿分度圓柱導程角圓柱蝸桿的分度圓柱螺旋線上的切線與端平面間之間所夾的銳角。＝arctan第45頁教學進程追備課與備注導程角的大小直接影射蝸桿的傳動效率，導程角在則傳動效率高，但自鎖性差。3、蝸桿的分度圓直徑d1和蝸桿直徑系數(shù)為保證蝸桿、蝸輪正確嚙合，銑切蝸輪的滾刀的直徑和齒形參數(shù)必須和相應的蝸桿相同，因此即使模數(shù)相同，也會有許多直徑不同的蝸桿及相應的滾刀，這是很不經(jīng)濟的。為使刀具標準化，減少滾刀的規(guī)格，對每一模數(shù)規(guī)定了一定數(shù)量的蝸桿分度圓直徑，其比值規(guī)定為標準值。蝸桿直徑系數(shù)的大小等于蝸桿分度圓直徑與軸向模數(shù)的商，即：＝4、蝸桿頭數(shù)Z1和蝸輪的齒數(shù)Z2。蝸桿頭數(shù)Z1分別為1、2、4、6。頭數(shù)少則傳動比大，容易自鎖。齒數(shù)Z2根據(jù)Z1和傳動比來確定，一般推薦Z2＝29－80。5、蝸桿傳動傳動比蝸桿傳動的傳動比＝＝＝二、蝸桿傳動的正確嚙合條件1、在中間平面內(nèi)，蝸桿的軸向模數(shù)和蝸輪的端面模數(shù)相等，即＝＝；2、在中間平面內(nèi)，蝸桿的軸向齒形角和蝸輪的端面齒形角相等，即＝＝＝20°；3、蝸桿分度圓柱面導程角和蝸輪分度圓柱面螺旋角相等，且螺旋的旋向一致，即：＝?！?－3蝸桿傳動的應用特點一、蝸桿傳動的應用特點1、傳動比大，結構緊湊。2、傳動平穩(wěn)，噪聲小。3、容易實現(xiàn)自鎖。。4、承載能力大。5、傳動效率低。第46頁教學進程追備課與備注二、蝸桿傳動的潤滑蝸桿傳動發(fā)熱量大，工作時要求潤滑條件必須良好。潤滑方式：油池潤滑、噴油潤滑。三、蝸桿傳動的散熱蝸桿傳動發(fā)熱量大，為加強散熱，措施如下：油池外壁增加散熱片；蝸桿軸端加風扇；油池內(nèi)安裝蛇形冷卻水管；壓力噴油循環(huán)潤滑裝置。小結：蝸桿傳動的主要參數(shù)、正確嚙合條件；蝸桿傳動的應用特點、潤滑、散熱。預習：P73－77作業(yè)：P31-34：一、二、三、四、五。課時計劃科目機械基礎班級高機控1241班教師檢查人周第講總第17講2013年月日第47頁教材章節(jié)第六章輪系課題§6－1輪系分類及其應用特點教學目的掌握輪系的分類，了解輪系傳動的應用特點。重點掌握輪系的分類；輪系傳動的應用特點。難點輪系傳動的應用特點。課的類型授新課教學方法講授法教具掛圖、模型教學進程備注講評作業(yè)：復習上講內(nèi)容：講授新課：§6－1輪系分類及其應用特點復習齒輪傳動的基本概念。一、輪系的組成輪系：由一系列相互嚙合的齒輪所組成的傳動系統(tǒng)稱為輪系。采用一對齒輪所組成的機構不能滿足生產(chǎn)上多方面的要求。例：起重機的提升機構中，需要低速、大扭矩，電動機輸出為高轉速、小扭矩；對于主動軸和從動軸之間的傳動比很大時，如采用一對齒輪傳動，兩輪齒數(shù)勢必相差懸殊，從而增加機器外輪廓尺寸，并導致小齒輪很快磨損。如果把傳動比分配給兩對齒輪，則外輪廓尺寸將大大減小，且大小齒輪齒數(shù)相差不大。對于兩軸之間傳動距離很大時，僅用一對齒輪傳動，將會使齒輪的尺寸過大，如果增加中間齒輪，則每個齒輪的尺寸就可大大減小。有些機器不僅要求改變速度大小，還要改變運動的方向，采用一對齒輪是無法實現(xiàn)的。第48頁教學進程追備課與備注二、輪系的分類通常根據(jù)輪系運動時各個齒輪的軸線在空間位置是否都是固定的，將輪系分為定軸輪系、周轉輪系和混合輪系。1、定軸輪系定軸輪系：當輪系運轉時，所有齒輪的幾何軸線的位置相對于機架固定不變，這種輪系稱為定軸輪系。如表6－1所示。2、周轉輪系當輪系運轉時，至少有一個齒輪的幾何軸線的位置相對于機架是不固定，而是繞另一個齒輪的幾何軸線轉動，則這種輪系稱為周轉輪系。如表6－1所示。3、混合輪系在輪系中，既有定軸輪系又有周轉輪系的輪系，則這種輪系稱為混合輪系。對于僅由一對齒輪組成的齒輪機構，也可視為最簡單的輪系。三、輪系的應用特點1、可獲得很大的傳動比對于一對齒輪傳動，受結構限制，其傳動一般為i＝3～5，imax≤8。2、可作較遠距離的傳動3、可以方便實現(xiàn)變速和變向要求變速：在主軸轉速不變的條件下，利用輪系可使從動軸得到若干種轉速，這種傳動稱為變速傳動。在輪系中采用滑移齒輪等變速機構，改變傳動比，實現(xiàn)多級變速要求。變向：4、可實現(xiàn)運動的合成或分解。例汽車后橋差速器。小結：輪系的組成、分類、應用特點。預習：P78－82作業(yè)：P35－36：一、二、三、四、五。課時計劃科目機械基礎班級高機控1241班教師檢查人周第講總第18講2013年月日第49頁教材章節(jié)第六章輪系課題§6－2定軸輪系傳動比的計算教學目的掌握輪系的分類，了解輪系傳動的應用特點。重點掌握輪系的分類；輪系傳動的應用特點。難點輪系傳動的應用特點。課的類型授新課教學方法講授法教具掛圖、模型教學進程備注講評作業(yè)：復習上講內(nèi)容：講授新課：§6－2定軸輪系傳動比的計算定軸輪系傳動比的計算包括輪系傳動比的大小和確定末輪的回轉方向。一、定軸輪系中各輪轉向的判斷一對齒輪傳動，當首輪（或末輪）的轉向已知時，其末輪（或）首輪的轉向也就確定了，可以用標注箭頭的方向表示。如表6－4所示。1、外嚙合傳動：若外嚙合齒輪的對數(shù)是偶數(shù)，則首輪與末輪轉向相同；若為奇數(shù)，則方向相反。2、內(nèi)嚙合傳動：若外嚙合齒輪的對數(shù)是偶數(shù)，則首輪與末輪轉向相反；若為奇數(shù)，則方向相同。3、如有錐齒輪副、蝸桿副時，則用箭頭來表示轉動方向。二、傳動比1、傳動路線第50頁教學進程追備課與備注2、傳動比計算對于由一對齒輪所組成的齒輪傳動來說，它的傳動比是指主動輪的角速度與從動輪的角速度之比。輪系中首末兩輪的轉速（或角速度）之比。==輪系的