中職機(jī)械基礎(chǔ)教案

機(jī)械工程材料根底

課題授課課班

第章機(jī)械工程材料根底

1講授

名稱形式時(shí)級(jí)

教學(xué)

理解金屬材料性能，鋼的熱處理工藝，常用金屬材料和非金屬材料。

目的

教學(xué)

金屬材料性能，鋼的熱處理工藝，常用金屬材料。

重點(diǎn)

教學(xué)

鋼的熱處理工藝

難點(diǎn)

協(xié)助課外

舉例、教具

手段作業(yè)

課后

體會(huì)

課題授課課班

金屬材料性能講授

名稱形式時(shí)級(jí)

教學(xué)

理解金屬材料性能

目的

教學(xué)

金屬材料性能物理性能、化學(xué)性能和力學(xué)性能。

重占

教學(xué)

金屬材料力學(xué)性能

難點(diǎn)

協(xié)助課外

舉例、教具

手段作業(yè)

課后

體會(huì)

工程材料（常用）：鋼鐵材料、有色金屬材料（如鋁、銅）及非金屬材

料（如塑料、橡膠等）。金屬材料的運(yùn)用性能：物理性能、化學(xué)性能和力

學(xué)性能。

一、金屬材料的力學(xué)性能

金屬材料的力學(xué)性能包括強(qiáng)度、塑性、硬度、沖擊韌性和疲憊強(qiáng)度等。

1.強(qiáng)度和塑性

2.硬度：布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度。

3.沖擊韌性脆性材料、韌性材料

4.疲憊強(qiáng)度

二、金屬材料的其他性能簡(jiǎn)介

1.物理性能:密度、熔點(diǎn)、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、熱膨脹性和磁等。

2.化學(xué)性能：耐腐蝕性、抗氧化性

3.工藝性能：鑄造性能、鍛造性能、焊接性能和切削加工性能。

課題鋼的熱處理授課講授課班

名稱形式時(shí)級(jí)

教學(xué)

理解鐵碳合金，鋼的熱處理工藝，熱處理新技術(shù)。

目的

教學(xué)

鐵碳合金，鋼的熱處理工藝。

重點(diǎn)

教學(xué)

鋼的熱處理工藝

難點(diǎn)

協(xié)助課外

舉例、教具

手段作業(yè)

課后

體會(huì)

熱處理是通過加熱、冷卻的方法，以變更金屬內(nèi)部組織為手段，以變

更金屬的力學(xué)性能為目的的工藝方法，

一、鐵碳合金

鐵碳合金就是以鐵和碳為主要組成元素的合金，其中碳含量小于

2.11%的鐵碳合金稱為鋼，碳含量大于2.11%的鐵碳合金稱為白口鑄鐵。

二、鋼的熱處理

鋼的熱處理是將鋼件在固態(tài)范圍內(nèi)，采納適當(dāng)方式進(jìn)展加熱、保溫、

冷卻，以獲得所需組織及性能的工藝，

鋼的熱處理可分為整體熱處理和外表熱處理，

整體熱處理包括退火、正火、淬火和回火。

外表熱處理包括外表淬火和化學(xué)熱處理

三、熱處理新技術(shù)：

1.激光熱處理2.真空熱處理3.形變熱處理

課題授課課班

常用金屬材料講授

名稱形式時(shí)級(jí)

教學(xué)

理解黑色金屬和有色金屬

目的

教學(xué)

鋼鐵材料

重點(diǎn)

教學(xué)

鋼鐵材料

難點(diǎn)

協(xié)助課外

舉例、教具

手段作業(yè)

課后

體會(huì)

金屬材料是由金屬元素或以金屬元素為主而組成的并具有金屬特性的

工程材料。包括黑色材料和有色材料兩大類。

一、常用的鋼鐵材料

1.碳鋼

碳鋼按碳含量可分為低碳鋼(3c(0.25%)、中碳鋼(3c=0.25%?

0.6%)、高碳鋼(?c>0.6%)o

2.低合金高強(qiáng)度構(gòu)造鋼

3.合金鋼

合金鋼是指合金元素的各類和含量高于國(guó)標(biāo)規(guī)定范圍的鋼。

4.鑄鐵

鑄鐵可分為白口鑄鐵、灰鑄鐵、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵等。

二、有色金屬

1.鋁及鋁合金

1）鈍鋁2）鋁合金分為變形鋁合金、鑄造鋁合金兩大類。

2.銅及銅合金

1）鈍銅2）銅合金：青銅、黃銅

3.軸承合金：用來制造滑動(dòng)軸承中軸瓦及軸瓦內(nèi)襯的合金稱為軸承合

金。

課題授課課班

非金屬材料講授

名稱形式時(shí)級(jí)

教學(xué)

理解塑料、橡膠、陶瓷、復(fù)合材料、新材料

目的

教學(xué)

塑料、橡膠材料

重點(diǎn)

教學(xué)

塑料、橡膠、復(fù)合材料

難點(diǎn)

協(xié)助課外

舉例、教具

手段作業(yè)

課后

體會(huì)

一、塑料

1.塑料的特性

2.塑料的分類及用處

二、橡膠

三、陶瓷

1.陶瓷的特性

2.特種陶瓷的類型

四、復(fù)合材料

1.復(fù)合材料的特性

2.復(fù)合材料的分類和用處

五、新材料簡(jiǎn)介

1.納米材料

2.超導(dǎo)材料

第2章機(jī)器的組成和機(jī)械設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介

課題第2章機(jī)器的組成和機(jī)械授課講授課班

名稱設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介形式時(shí)級(jí)

教學(xué)

理解機(jī)械根底的根本任務(wù)、性質(zhì)和內(nèi)容

目的

教學(xué)

根本任務(wù)、性質(zhì)和內(nèi)容

重點(diǎn)

教學(xué)

根本任務(wù)、性質(zhì)和內(nèi)容

難點(diǎn)

協(xié)助課外

舉例、教具

手段作業(yè)

課后

體會(huì)

引言

機(jī)械是人類進(jìn)展消費(fèi)勞動(dòng)的主要工具，也是社會(huì)消費(fèi)力開展的重要標(biāo)

記。

遠(yuǎn)古就已知利用杠桿、滾子、絞盤等簡(jiǎn)潔進(jìn)展從事建筑和運(yùn)輸。到18世

紀(jì)蒸汽機(jī)的獨(dú)創(chuàng)、促進(jìn)了產(chǎn)業(yè)革命。

課題機(jī)器的組成及其設(shè)計(jì)方法；授課課班

講授

名稱機(jī)構(gòu)及機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖形式時(shí)級(jí)

教學(xué)

理解機(jī)器和機(jī)構(gòu)、構(gòu)件和零件、運(yùn)動(dòng)副

目的

教學(xué)

機(jī)器和機(jī)構(gòu)、構(gòu)件和零件、運(yùn)動(dòng)副

重盧

教學(xué)

機(jī)器和機(jī)構(gòu)、構(gòu)件和零件

難點(diǎn)

協(xié)助課外

舉例、教具

手段作業(yè)

課后

體會(huì)

一、機(jī)器的組成

（-）機(jī)器是執(zhí)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)的裝置，用來變換或傳遞、物料、及信息。

機(jī)器的特征：

1.任何機(jī)器都是由很多構(gòu)件組合而成的。

2.各運(yùn)動(dòng)實(shí)體之間具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。

3.能實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換、代替或減輕人類的勞動(dòng)，完成有用的機(jī)械功。

機(jī)器：就是人為的實(shí)體（構(gòu)件）的組合，它的個(gè)局部之間具有確定的

相對(duì)運(yùn)動(dòng)并能代替或減輕人類的體力勞動(dòng)，完成有用的機(jī)械功或?qū)崿F(xiàn)能量

的轉(zhuǎn)換。

按用處分：機(jī)器分為發(fā)動(dòng)機(jī)（原動(dòng)機(jī)）和工作機(jī)。

發(fā)動(dòng)機(jī)（原動(dòng)機(jī)）是將非機(jī)械能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的機(jī)器。

工作機(jī)是用來變更被加工物料的位置、形態(tài)、性能、尺寸和狀態(tài)的機(jī)

器。

（二）機(jī)器的組成

機(jī)器根本是由原動(dòng)機(jī)局部、執(zhí)行局部和傳動(dòng)局部三局部組成。

（三）對(duì)機(jī)器的主要要求

1.運(yùn)用功能要求

2.經(jīng)濟(jì)性要求

3.勞動(dòng)愛護(hù)和環(huán)境愛護(hù)要求

4.牢靠性要求

5.其他專用要求

（四）機(jī)器的設(shè)計(jì)方法

1.支配階段

2.方案設(shè)計(jì)階段

3.技術(shù)設(shè)計(jì)階段

4.技術(shù)文件編制階段

二、機(jī)構(gòu)及機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖

（一）機(jī)構(gòu)

機(jī)構(gòu)是用來傳遞運(yùn)動(dòng)和力的構(gòu)件系統(tǒng)

機(jī)器及構(gòu)件的區(qū)分：機(jī)器的主要功用是利用機(jī)械能做功或?qū)崿F(xiàn)能量的轉(zhuǎn)

換；機(jī)構(gòu)的主要功用在于傳遞或變更運(yùn)動(dòng)的形式。

（二）構(gòu)件和零件

1.構(gòu)件

構(gòu)件是機(jī)構(gòu)中的單元體，也就是互相之間能作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體。

構(gòu)件按其運(yùn)動(dòng)狀況，可分為固定構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)構(gòu)件。

2.零件零件是構(gòu)件的組成局部。

構(gòu)件和零件的區(qū)分在于：構(gòu)件是運(yùn)動(dòng)的單元，零件是加工制造的單元。

（三）運(yùn)動(dòng)副

使兩物體干脆接觸而又能產(chǎn)生肯定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的聯(lián)接，稱為運(yùn)動(dòng)副。

根據(jù)運(yùn)動(dòng)副中兩構(gòu)接觸形式不同，運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)副。按兩構(gòu)件的相對(duì)運(yùn)

動(dòng)狀況，可分為：

（1）轉(zhuǎn)動(dòng)副：兩構(gòu)件在接觸處只允許作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。由滑塊及導(dǎo)槽組

成的運(yùn)動(dòng)副。

（2）挪動(dòng)副：兩構(gòu)件在接觸處只允許作相對(duì)挪動(dòng)。由滑塊及導(dǎo)槽組

成的運(yùn)動(dòng)副。

（3）螺旋副：兩構(gòu)件在接觸處只允許作一定關(guān)系的轉(zhuǎn)動(dòng)和挪動(dòng)的復(fù)

（）轉(zhuǎn)動(dòng)副（b）挪動(dòng)副

圖1—1

合運(yùn)動(dòng)。絲杠及螺母組成的運(yùn)動(dòng)副。

2.高副：高副是兩構(gòu)件之間作點(diǎn)或線接觸的運(yùn)動(dòng)副。

(b)(c)

圖1一2

（四）平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖

（五）平面機(jī)構(gòu)的自由度

=3n-2P1-P11N個(gè)構(gòu)件n=N-l

課題授課課班

機(jī)械設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介講授

名稱形式時(shí)級(jí)

教學(xué)

理解機(jī)械設(shè)計(jì)方法

目的

教學(xué)

機(jī)械零件的失效形式、設(shè)計(jì)要求、設(shè)計(jì)步驟

重點(diǎn)

教學(xué)

機(jī)械零件的設(shè)計(jì)要求

難點(diǎn)

協(xié)助課外

舉例、教具

手段作業(yè)

課后

體會(huì)

一、機(jī)械零件的失效形式

1.斷裂2.過大的剩余變形3.零件的外表破壞4.破壞正常條件引

起的失效

二、機(jī)械零件的設(shè)計(jì)要求

1.避開在預(yù)定壽命期內(nèi)失效的要求

強(qiáng)度、剛度、耐磨性、振動(dòng)穩(wěn)定性、耐熱性。

2.構(gòu)造工藝性要求

3.經(jīng)濟(jì)性要求

4.質(zhì)量小的要求

5.牢靠性要求

三、機(jī)械零件的設(shè)計(jì)步驟

第3章標(biāo)準(zhǔn)件和常用件

課題授課課班

第3章標(biāo)準(zhǔn)件和常用件講授

名稱形式時(shí)級(jí)

教學(xué)

理解螺紋連接，鍵和銷，聯(lián)軸器及彈簧等標(biāo)準(zhǔn)件和常用件

目的

教學(xué)

螺紋連接，鍵和銷，聯(lián)軸器

重點(diǎn)

教學(xué)

聯(lián)軸器、彈簧、常用件

難點(diǎn)

協(xié)助課外

舉例、教具

手段作業(yè)

課后

體會(huì)

零件之間的關(guān)系有連接、傳動(dòng)和協(xié)作。螺紋連接、鍵和銷連接，聯(lián)軸

器或離合器連接等都稱為連接件。齒輪、滾動(dòng)軸承和彈簧稱為常用件。

課題授課課班

螺紋連接件講授

名稱形式時(shí)級(jí)

理解螺紋、螺紋連接的根本類型及標(biāo)準(zhǔn)連接件、螺紋連接的預(yù)緊和防

教學(xué)

松、螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算、連接件的性能等級(jí)及許用應(yīng)力、螺栓組的

目的

構(gòu)造設(shè)計(jì)

教學(xué)

螺紋、螺紋連接的根本類型及標(biāo)準(zhǔn)連接件、螺紋連接的預(yù)緊和防松、

重盧

教學(xué)

螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算、螺栓組的構(gòu)造設(shè)計(jì)

難點(diǎn)

協(xié)助課外

舉例、教具

手段作業(yè)

課后

體會(huì)

一、螺紋

1、螺紋的形成

(1)螺旋線螺旋線是沿著圓柱或圓錐外表運(yùn)動(dòng)的點(diǎn)的軌跡，該點(diǎn)的

軸向位移和相應(yīng)的角位移成定比。

(2)螺紋螺紋是在圓柱或圓錐外表上，沿著螺旋線所形成的具有規(guī)

定牙型的連續(xù)凸起。

2、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(duì)外螺紋是牙頂圓柱直徑(d),

對(duì)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(&、D,)——螺紋的最小直徑。對(duì)外螺紋是牙底圓柱直徑(山)，

對(duì)內(nèi)螺紋是牙頂圓柱直徑①)。

(3)中徑(dz、D2)——處于大徑和小徑之間的一個(gè)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(duì)應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向

間隔。

(5)導(dǎo)程(S)——同一螺旋線上，相鄰兩牙在中徑線上對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)之間

的軸向間隔。對(duì)單線螺紋，S=P；對(duì)于線數(shù)為n的多線螺紋，S=npo

(6)牙形角(a)——在軸向截面內(nèi)螺紋牙形兩側(cè)邊的夾角。

(7)升角(入)一一在中徑圓柱上螺旋線的切線及垂直于螺紋軸線的平

面間的夾角。

3.螺紋的代號(hào)及標(biāo)記

1)一般螺紋

螺紋的標(biāo)記由螺紋代號(hào)、螺紋公差代號(hào)和螺紋旋合長(zhǎng)度代號(hào)組成。

例M24X1.5左一5g6g-L

其中M24——代表公稱直徑為24mm的螺紋

1.5---表示螺紋的螺距為1.5mm

左一一代表螺紋為左旋螺紋

5g——螺紋中徑公差代號(hào)

6g——螺紋頂徑公差代號(hào)

L——代表螺紋旋合長(zhǎng)度

注：(1)粗牙一般螺紋不標(biāo)螺距

(2)中徑及頂徑公差代號(hào)一樣只須標(biāo)一個(gè)。

(3)右旋螺紋旋向不標(biāo)

(4)中等旋合長(zhǎng)度時(shí)可不標(biāo)代號(hào)。短旋合長(zhǎng)度時(shí)標(biāo)S,長(zhǎng)旋合長(zhǎng)度時(shí)

標(biāo)L,特別時(shí)也可標(biāo)出旋合長(zhǎng)度數(shù)值，

2)管螺紋

非螺紋密封用的管螺紋由螺紋特征代號(hào)(G)、尺寸代號(hào)和公差等級(jí)代號(hào)

(、B)組成。

例：G11/2表示公稱直徑為11/2英寸公差等級(jí)為級(jí)外螺紋。

G11/2表示公稱直徑為11/2英寸的內(nèi)螺紋

注：(1)內(nèi)螺紋不標(biāo)公差等級(jí)代號(hào)。

(2)左旋螺紋可附加代號(hào)LH。例G11/2—LHo

(3)管螺紋的公稱直徑指管子的內(nèi)徑。

4.螺紋的類型、特點(diǎn)、

(1)線數(shù)分

單線螺紋、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(dòng)。

8)<?雙蝮螺墳《C)

(2)按螺旋線繞行方向又有右旋螺

紋和左旋螺紋之分。通常采納右旋螺紋,左旋螺紋僅用于有特別要求的場(chǎng)

合。

(3)位置分：螺紋有外螺紋和內(nèi)螺紋之分。

一般螺紋又有粗牙和細(xì)牙兩種。公稱直徑一樣時(shí)，細(xì)牙螺紋的螺距小，

升角小，自鎖性好，螺桿強(qiáng)度較高，適用于受沖擊、振動(dòng)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，不宜常常拆卸，

故消費(fèi)理論中廣泛運(yùn)用粗牙螺紋。

二、螺紋的應(yīng)用

螺紋在機(jī)械中的應(yīng)用主要是有連接和傳動(dòng)。因此，按其用處分可分成

連接螺紋和傳動(dòng)螺紋兩大類。

1.連接螺紋

內(nèi)、外螺紋互相旋合形成的連接稱為螺紋副。

連接螺紋的牙型多為三角形，而且多用單線螺紋。因?yàn)槿切温菁y的

摩擦力大，強(qiáng)度高，自鎖性能好。

應(yīng)用最廣泛的是一般螺紋，其牙型角為60。，同始終徑按螺距大小可分

為粗牙和細(xì)牙兩類。

二、螺紋連接的根本類型及標(biāo)準(zhǔn)連接件

1.螺紋連接的根本類型：螺栓連接、雙頭螺栓連接、螺釘和緊定螺釘

連接。

2.標(biāo)準(zhǔn)螺紋連接件：螺栓、雙頭螺柱、六角螺母、墊圈、螺釘、緊定

螺釘。

三、螺紋連接的預(yù)緊及防松

常用防松的方法：摩擦防松、機(jī)械防松、不行拆防松。

四、螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算

1.松螺柱連接的強(qiáng)度計(jì)算

2.緊螺柱連接的強(qiáng)度計(jì)算

五、螺紋連接的性能等級(jí)及許用應(yīng)力

1.螺柱連接件的性能等級(jí)

2.螺柱連接件的許用應(yīng)力

六、螺栓組連接的構(gòu)造設(shè)計(jì)

1.連接接合面的幾何形態(tài)

2.螺栓的數(shù)目及排列

3.合理的間距、邊距

4.螺栓組的布置

課題授課課班

鍵、花鍵和銷講授

名稱形式時(shí)級(jí)

教學(xué)

理解鍵、花鍵和銷的類型、特點(diǎn)和選擇

目的

教學(xué)

鍵、花鍵和銷的類型和選擇

重點(diǎn)

教學(xué)

鍵、花鍵的強(qiáng)度計(jì)算

難點(diǎn)

協(xié)助課外

舉例、教具

手段作業(yè)

課后

體會(huì)

一、鍵軸及軸上的傳動(dòng)零件一般是用鍵連接在一起的。

1.鍵連接的類型

1）平鍵連接：兩側(cè)面是工作面。

2）半圓鍵連接：兩側(cè)面是工作面。

3）楔鍵連接：上下外表為工作面

2.鍵連接的強(qiáng)度計(jì)算

1）鍵的選擇2）平鍵的強(qiáng)度計(jì)算

二、花鍵

1.花鍵連接的特點(diǎn)和類型

特點(diǎn):承載實(shí)力強(qiáng)、應(yīng)力集中小、強(qiáng)度減弱小、受力勻稱、對(duì)中性好、

導(dǎo)向性好，本錢較高。

類型：1）矩形花鍵小徑定心2）漸開線花鍵齒形定心

2.花鍵連接強(qiáng)度計(jì)算

三、銷分為定位銷和連接銷

常用的銷有：圓柱銷、圓錐銷、開口銷等。

課題授課課班

聯(lián)軸器和離合器講授

名稱形式時(shí)級(jí)

教學(xué)

理解聯(lián)軸器和離合器的類型、特點(diǎn)和選擇

目的

教學(xué)

聯(lián)軸器和離合器的類型、特點(diǎn)和選擇

重占

教學(xué)

聯(lián)軸器和離合器的選擇

難點(diǎn)

協(xié)助課外

舉例、教具

手段作業(yè)

課后

體會(huì)

聯(lián)軸器和離合器都是用來連接軸及軸（或軸及其他回轉(zhuǎn)零件），以傳遞運(yùn)

動(dòng)和轉(zhuǎn)矩。聯(lián)軸器只有在機(jī)器停頓運(yùn)動(dòng)時(shí)，才能使兩軸分別；離合器隨時(shí)

可將兩軸分別

一、聯(lián)軸器

1.聯(lián)軸器的分類：剛性聯(lián)軸器和撓性聯(lián)軸器。

2.剛性聯(lián)軸器：套筒式、凸緣式和夾殼式等。沒有補(bǔ)償軸線偏移的實(shí)

力。

3.撓性聯(lián)軸器：

1）無彈性元件的撓性聯(lián)軸器：十字滑塊聯(lián)軸器、齒式聯(lián)軸器、萬向聯(lián)

軸器和鏈條聯(lián)軸器?？裳a(bǔ)償軸線偏移，不能減振。

2）有彈性元件的撓性聯(lián)軸器：彈性套柱銷聯(lián)軸器、彈性柱銷聯(lián)軸器和

輪胎式聯(lián)軸器。即可補(bǔ)償軸線偏移，又具有緩沖和減振的實(shí)力。

二、聯(lián)軸器的選擇

1.聯(lián)軸器類型的選擇

2.聯(lián)軸器轉(zhuǎn)矩的計(jì)算

3.聯(lián)軸器型號(hào)確實(shí)定

4.校核最大轉(zhuǎn)速

5.協(xié)調(diào)軸孔直徑

6.按規(guī)定部件相應(yīng)的安裝精度以及進(jìn)展必要的校核

三、離合器常用的有牙嵌式和摩擦式兩大類。

1.牙嵌式離合器2,摩擦式離合器

課題授課課班

彈簧講授

名稱形式時(shí)級(jí)

教學(xué)理解彈簧的功能、類型、構(gòu)造、參數(shù)和尺寸，材料和制造方法，設(shè)計(jì)

目的計(jì)算

教學(xué)

彈簧的功能、類型、構(gòu)造、參數(shù)和尺寸

重點(diǎn)

教學(xué)

彈簧的設(shè)計(jì)和計(jì)算

難點(diǎn)

協(xié)助課外

舉例、教具

手段作業(yè)

課后

體會(huì)

一、彈簧的功能及類型

按所承受的載荷分為拉伸彈簧、壓縮彈簧、改變彈簧和彎曲彈簧。

二、圓柱螺旋彈簧的構(gòu)造、參數(shù)和尺寸

1.壓縮彈簧

2.拉伸彈簧

3.圓柱螺旋彈簧的幾何參數(shù)計(jì)算

彈簧外徑、彈簧內(nèi)徑、彈簧中徑、彈簧絲直徑、節(jié)距、螺旋升角、簧

絲綻開長(zhǎng)度、彈簧自由高度。

三、彈簧材料和制造方法

1.彈簧的制造2.彈簧材料及許用應(yīng)力

四、圓柱螺旋彈簧的設(shè)計(jì)和計(jì)算

1.圓柱螺旋彈簧的特性曲線

2.圓柱螺旋彈簧的強(qiáng)度計(jì)算

3.圓柱螺旋彈簧的剛度計(jì)算

4.圓柱螺旋壓縮彈簧穩(wěn)定性的校核

第4章常用機(jī)構(gòu)

課題授課課班

常用機(jī)構(gòu)講授

名稱形式時(shí)級(jí)

教學(xué)理解平面連桿機(jī)構(gòu)，凸輪機(jī)構(gòu)，棘輪機(jī)構(gòu)，槽輪機(jī)構(gòu)，螺旋機(jī)構(gòu)，不

目的完全齒輪機(jī)構(gòu)。

教學(xué)

平面連桿機(jī)構(gòu)

重點(diǎn)

教學(xué)

難點(diǎn)

協(xié)助課外

手段作業(yè)

課后

體會(huì)

課題授課課班

平面連桿機(jī)構(gòu)講授

名稱形式時(shí)級(jí)

教學(xué)

駕馭錢鏈四桿機(jī)構(gòu)的根本類型。

目的

教學(xué)

駕馭較鏈四桿機(jī)構(gòu)的根本類型。

重占

教學(xué)

難點(diǎn)

協(xié)助課外

手段作業(yè)

課后

體會(huì)

一、平面連桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用及其設(shè)計(jì)的根本問題

皎鏈四桿機(jī)構(gòu)是由轉(zhuǎn)動(dòng)副聯(lián)結(jié)起來封閉系統(tǒng)。

其中被固定的桿4被稱為機(jī)架

不干脆及機(jī)架相連的桿2稱之為連桿

及機(jī)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°的范圍內(nèi)作往

復(fù)搖擺的連架桿稱之為搖桿。

二、較鏈四桿機(jī)構(gòu)的根本類型

錢鏈四桿機(jī)構(gòu)根據(jù)其兩個(gè)連架桿的運(yùn)動(dòng)形式不同，可以分為曲柄搖桿

機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)和雙搖桿機(jī)構(gòu)三種根本形式。

1）曲柄搖桿機(jī)構(gòu)

若錢鏈四桿機(jī)構(gòu)中的兩個(gè)連架桿，一個(gè)是曲柄而另一個(gè)是搖桿，則該機(jī)構(gòu)

稱為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。

用來調(diào)整雷達(dá)天線俯仰角度的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。

汽車前窗的刮雨器。當(dāng)主動(dòng)曲柄B回轉(zhuǎn)時(shí)，從動(dòng)搖桿作往復(fù)搖擺，利

用搖桿的延長(zhǎng)局部實(shí)現(xiàn)刮雨動(dòng)作。

2）雙曲柄機(jī)構(gòu)

假如錢鏈四桿機(jī)構(gòu)中的兩個(gè)連架桿都能作360°整周回轉(zhuǎn)，則這種機(jī)

構(gòu)稱為雙曲柄機(jī)構(gòu)。

在雙曲柄機(jī)構(gòu)中，若兩個(gè)曲柄的長(zhǎng)度相等，機(jī)架及連架桿的長(zhǎng)度相等

（,這種雙曲柄機(jī)構(gòu)稱為平行雙曲柄機(jī)構(gòu)。

蒸汽機(jī)車輪聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)，是平行雙曲柄機(jī)構(gòu)的應(yīng)用實(shí)例。平行雙曲柄機(jī)

構(gòu)在雙曲柄和機(jī)架共線時(shí)，可能由于某些偶爾因素的影響而使兩個(gè)曲柄反

向回轉(zhuǎn)。機(jī)車車輪聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)采納三個(gè)曲柄的目的就是為了防止其反轉(zhuǎn)。

3）雙搖桿機(jī)構(gòu)

錢鏈四桿機(jī)構(gòu)的兩個(gè)連架桿都在小于360°的角度內(nèi)作搖擺，這種機(jī)構(gòu)

稱為

雙搖桿機(jī)構(gòu)。

三、錢鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化

1.轉(zhuǎn)動(dòng)副化成挪動(dòng)副

2.擴(kuò)大轉(zhuǎn)動(dòng)副

3.取不同構(gòu)件為機(jī)架

四、平面四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件

曲柄存在的條件

由上述以知，在錢鏈四桿機(jī)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(jī)構(gòu)中各桿的長(zhǎng)度關(guān)系，即要使連架桿能作整

周轉(zhuǎn)動(dòng)而成為曲柄，各桿長(zhǎng)度必需滿意肯定的條件，這就是所謂的曲柄存

在的條件。

可將錢鏈四桿機(jī)構(gòu)曲柄存在的條件概括為：

1.連架桿及機(jī)架中必有一個(gè)是最短桿；

2.最短桿及最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和必小于或等于其余兩桿長(zhǎng)度之和。

上述兩條件必需同時(shí)滿意，否則機(jī)構(gòu)中無曲柄存在。根據(jù)曲柄條件,

還可作如下推論：

(1)若較鏈四桿機(jī)構(gòu)中最短桿及最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和必小于或等于其余兩

桿長(zhǎng)度之和，則可能有以下幾種狀況：

.以最短桿的相鄰桿作機(jī)架時(shí)，為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)；

b.以最短桿為機(jī)架時(shí)，為雙曲柄機(jī)構(gòu)；

c.以最短桿的相對(duì)桿為機(jī)架時(shí)，為雙搖桿機(jī)構(gòu)。

(2)若較鏈四桿機(jī)構(gòu)中最短桿及最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和大于其余兩桿長(zhǎng)度之

和，則不管以哪一桿為機(jī)架，均為雙搖桿機(jī)構(gòu)。

五、平面四桿機(jī)構(gòu)急回特性

曲柄搖杯機(jī)構(gòu)中，當(dāng)曲柄B

沿順時(shí)針方向以等角速度。轉(zhuǎn)過

@1時(shí)，搖桿CD自左極限位置C1D

擺至右極位置C2D,設(shè)所需時(shí)間為

tl,C點(diǎn)的明朗瞪為VI；而當(dāng)曲

柄B再接著轉(zhuǎn)過62時(shí)，搖桿CD

自C2D擺回至C1D,設(shè)所需的時(shí)間為t2,C點(diǎn)的平均速度為V2。由于61

>62,所以tl>t2,V2>Vlo

由此說明：曲柄B雖作等速轉(zhuǎn)動(dòng)，而搖桿CD空回行程的平均速度卻大

于工作行程的平均速度，這種性質(zhì)稱為機(jī)構(gòu)的急回特性。

搖桿CD的兩個(gè)極限位置間的夾角由稱為搖稈的最大擺角，主動(dòng)曲柄在

搖桿處于兩個(gè)極限位置時(shí)所夾的銳角0稱為極位夾角。

在某些機(jī)械中(如牛頭刨床、插床或慣性篩等)，常利用機(jī)械的急回特

性來縮短空回行程的時(shí)間，以進(jìn)步消費(fèi)率。

急回特性系數(shù)K：從動(dòng)件空回行程平均速度V2及從動(dòng)件工作行程平均

速度VI的比值。K值的大小反映了機(jī)構(gòu)的急回特性，K值愈大，回程速度

愈快。

K=V2/VI

=(C2Cl/t2)/(ClC2/tl)

=(180°十8)/(180°一9)

由上式可知，K及0有關(guān)，當(dāng)0=0時(shí)，K

=1,說明該機(jī)構(gòu)無急回特性；當(dāng)。>0時(shí)，K

>1,則機(jī)構(gòu)具有急回特性。

六、死點(diǎn)

以搖桿作為主動(dòng)件的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。在從動(dòng)曲柄及連桿共線的兩個(gè)位

置時(shí)，出現(xiàn)了機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)角丫=0,壓力角a=90°的狀況。此時(shí)連桿對(duì)

從動(dòng)曲柄的作用力恰好通過其回轉(zhuǎn)中心不能推動(dòng)曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)，機(jī)構(gòu)的這種位

置稱為死點(diǎn)。機(jī)構(gòu)在死點(diǎn)位置時(shí)由于偶爾外

力的影響，也可能使曲柄轉(zhuǎn)向不定。

死點(diǎn)對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)是不利的，常利用慣性來通過死點(diǎn)，也可采納機(jī)

構(gòu)錯(cuò)排的方法避開死點(diǎn)。

但死點(diǎn)也有可利用的一面，當(dāng)工件被夾緊后，BCD成始終線，機(jī)構(gòu)處

于死點(diǎn)位置，即使工件的反力很大，夾具也不會(huì)自動(dòng)松脫。

課題授課課班

凸輪機(jī)構(gòu)講授2

名稱形式時(shí)級(jí)

教學(xué)

理解凸輪機(jī)構(gòu)的組成和根本類型

目的

教學(xué)

凸輪機(jī)構(gòu)的組成及根本類型

重點(diǎn)

教學(xué)

凸輪機(jī)構(gòu)的組成及根本類型

難點(diǎn)

協(xié)助課外

模型、掛圖

手段作業(yè)

課后

體會(huì)

凸輪是具有曲線或曲面輪廓且作為高副元素的構(gòu)件。

含有凸輪的機(jī)構(gòu)稱為凸輪機(jī)構(gòu)，凸輪機(jī)構(gòu)分為平面凸輪機(jī)構(gòu)及空間凸輪

機(jī)構(gòu)兩大類。

一、凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和分類

1.組成凸輪機(jī)構(gòu)是由凸輪、從動(dòng)件和機(jī)架三個(gè)局部所組成。

2.運(yùn)動(dòng)規(guī)律：

凸輪機(jī)構(gòu)可以將主動(dòng)件凸輪的等速連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)變換為從動(dòng)件的往復(fù)直線

運(yùn)動(dòng)或繞某定點(diǎn)的搖擺，并依靠凸輪輪廓曲線精確地實(shí)現(xiàn)所要求的運(yùn)動(dòng)規(guī)

律。

3.凸輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)是：只要正確地設(shè)計(jì)凸輪輪廓曲線，就可以使從動(dòng)件實(shí)現(xiàn)隨意給

定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，且構(gòu)造簡(jiǎn)潔、緊湊、工作牢靠。

缺點(diǎn)是：凸輪及從動(dòng)件之間為點(diǎn)或線接觸，不易光滑，簡(jiǎn)潔磨損。

因此，凸輪機(jī)構(gòu)多用于傳力不大的限制機(jī)構(gòu)和調(diào)整機(jī)構(gòu)

4.凸輪機(jī)構(gòu)的根本類型

1)按凸輪的形態(tài)分

(1)盤形凸輪

也叫平板凸輪。這種凸輪是一個(gè)徑向尺寸變更的盤形構(gòu)件，當(dāng)凸輪1繞

固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可使從動(dòng)件在垂直于凸輪軸的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)

(2)挪動(dòng)凸輪

當(dāng)盤形凸輪的徑向尺寸變得無窮大時(shí)，其轉(zhuǎn)軸也將在無窮遠(yuǎn)處，這時(shí)

凸輪將作直線挪動(dòng)。通常稱這種凸輪為挪動(dòng)凸輪。

(3)圓柱凸輪

凸輪為一圓柱體，它可以看成是由挪動(dòng)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(dòng)件的形式分

(1)尖頂從動(dòng)件

構(gòu)造最簡(jiǎn)潔，而且尖頂能及較困難形態(tài)的凸輪輪廓相接觸，從而能實(shí)

現(xiàn)較困難的運(yùn)動(dòng)，但因尖頂極易磨損，故只適用于輕載、低速的凸輪機(jī)構(gòu)

和儀表中。

(2)滾子從動(dòng)件

在從動(dòng)件的一端裝有一個(gè)可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的滾子。由于滾子及凸輪輪廓之

間為滾動(dòng)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(dòng)力，應(yīng)用也最廣泛。

(3)平底從動(dòng)件

從動(dòng)件一端做成平底(即平面)，在凸輪輪廓及從動(dòng)件底面之間易于形

成油膜，故光滑條件較好、磨損小。當(dāng)不計(jì)摩擦?xí)r，凸輪對(duì)從動(dòng)件的作用

力始終及平底垂直，傳力性能較好，傳動(dòng)效率較高，所以常用于高速凸輪

機(jī)構(gòu)中。但由于從動(dòng)件為一平底，故不適用于帶有內(nèi)凹輪廓的凸輪機(jī)構(gòu)。

二、從動(dòng)件常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律

1.等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律

當(dāng)凸輪作等角速度旋轉(zhuǎn)時(shí)，從動(dòng)件上升或下降的速度為一常數(shù)，這種

運(yùn)動(dòng)規(guī)律稱為等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

（1）位移曲線（s—6曲線）

若從動(dòng)件在整個(gè)升程中的總位移為h,凸輪上對(duì)應(yīng)的升程角為6。，那

么由運(yùn)動(dòng)學(xué)可知，在等速運(yùn)動(dòng)中，從動(dòng)件的位移S剛好間t的關(guān)系為:

S=v,t

凸輪轉(zhuǎn)角3剛好間t的關(guān)系為：

8=G）?t

則從動(dòng)件的位移s及凸輪轉(zhuǎn)角8之間的關(guān)系為：

v和3都是常數(shù)，所以位移和轉(zhuǎn)角成正比關(guān)系。因此，從動(dòng)件作等速運(yùn)

動(dòng)的位移曲線是一條向上的斜直線。

從動(dòng)件在回程時(shí)的位移曲線則及下圖相反，是一條向下的斜直線。

（2）等速運(yùn)動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)的工作特點(diǎn)

由于從動(dòng)件在推程和回程中的速度不變，加速度為零，故運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)；

但在運(yùn)動(dòng)開場(chǎng)和終止時(shí)；從動(dòng)件的速度從零突然增大到v或由v突然減為

零，此時(shí)，理論上的加速度為無窮大，從動(dòng)件將產(chǎn)生很大的慣性力，使凸

輪機(jī)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(dòng)，從動(dòng)

件對(duì)凸輪機(jī)構(gòu)將產(chǎn)生連續(xù)的周期性沖擊，引起劇烈振動(dòng)，對(duì)凸輪機(jī)構(gòu)的工

作非常不利。因此，這種凸輪機(jī)構(gòu)一般只適用于低速轉(zhuǎn)動(dòng)和從動(dòng)件質(zhì)量不

大的場(chǎng)合。

2.等加速、等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律

當(dāng)凸輪作等角速度旋轉(zhuǎn)時(shí)，從動(dòng)件在升程（或回程）的前半程作等加速

運(yùn)動(dòng)，后半程作等減速運(yùn)動(dòng)。這種運(yùn)動(dòng)規(guī)律稱為等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

(1)位移曲線(s—8曲線)

由運(yùn)動(dòng)學(xué)可知，當(dāng)物體作初速

度為零的等加速度直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，物

體的位移方程：

在凸輪機(jī)構(gòu)中，凸輪按等角速度3

旋轉(zhuǎn)，凸輪轉(zhuǎn)角8剛好間t之間的

關(guān)系為

則從動(dòng)件的位移S及凸輪轉(zhuǎn)角8之間的關(guān)系為：

式中和3都是常數(shù)，所以位移s和轉(zhuǎn)角6成二次函數(shù)的關(guān)系，所以，從動(dòng)

件作等加速等減速運(yùn)動(dòng)的位移曲線是拋物線。因此，

從動(dòng)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(yùn)動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)的工作特點(diǎn)

從動(dòng)件按等加速等減速規(guī)律運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度由零漸漸增至最大，而后又

逐步減小趨近零，這樣就避開了剛性沖擊，改善了凸輪機(jī)構(gòu)的工作平穩(wěn)性。

因此，這種凸輪機(jī)構(gòu)合適在中、低速條件下工作。

課題授課課班

其他機(jī)構(gòu)講授

名稱形式時(shí)級(jí)

教學(xué)

理解棘輪機(jī)構(gòu)，槽輪機(jī)構(gòu)，螺旋機(jī)構(gòu)，不完全機(jī)構(gòu)

目的

教學(xué)

重點(diǎn)

教學(xué)

難點(diǎn)

協(xié)助課外

手段作業(yè)

課后

體會(huì)

一、棘輪機(jī)構(gòu)

棘輪機(jī)構(gòu)的工作原理

含有棘輪和棘爪的步進(jìn)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)稱為棘輪機(jī)構(gòu)。棘輪是具有齒形外表或摩

擦外表的輪子，由棘爪推動(dòng)作步進(jìn)運(yùn)動(dòng)。棘爪是在兩個(gè)構(gòu)件之間的一種爪

形中介構(gòu)件，用以阻擋上述兩個(gè)構(gòu)件在某一方向的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。

二、槽輪機(jī)構(gòu)

主動(dòng)輪做勻速連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)輪做單向間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。

槽輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)：構(gòu)造簡(jiǎn)潔，工作牢靠，效率高，間歇轉(zhuǎn)位較平穩(wěn)，

多用于各種自動(dòng)機(jī)床和自動(dòng)儀表的進(jìn)給機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)，

三、螺旋機(jī)構(gòu)

1.差動(dòng)螺旋傳動(dòng)的原理

差動(dòng)螺旋傳動(dòng)是指活動(dòng)螺母及螺桿產(chǎn)生差動(dòng)的螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。差動(dòng)螺

旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可以產(chǎn)生微小的位移，而其螺紋的導(dǎo)程并不須要很小，加工比

擬簡(jiǎn)潔.所以差動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)常用于測(cè)微器，計(jì)算機(jī)，分度機(jī)，以及很多精

親密削機(jī)床儀器和工具中。

2.差動(dòng)螺旋傳動(dòng)的挪動(dòng)間隔和方向確實(shí)定

(1)螺桿上兩螺紋旋向一樣時(shí)，活動(dòng)螺母挪動(dòng)的間隔減小。當(dāng)機(jī)架上固

定螺母的導(dǎo)程大于活動(dòng)螺母的導(dǎo)程時(shí)，活動(dòng)螺母挪動(dòng)的方向于螺桿挪動(dòng)方

向一樣；當(dāng)機(jī)架上固定螺母的導(dǎo)程小于活動(dòng)螺母的導(dǎo)程時(shí)，活動(dòng)螺母的挪

動(dòng)方向于螺桿挪動(dòng)方向相反；當(dāng)兩螺紋的導(dǎo)程相等時(shí)，活動(dòng)螺母不動(dòng)(挪

動(dòng)間隔為零)。

(2)螺桿上兩螺紋旋向相反時(shí)，活動(dòng)螺母挪動(dòng)間隔增大?；顒?dòng)螺母挪動(dòng)

方向于螺桿挪動(dòng)方向相反。

(3)在斷定差動(dòng)螺旋差動(dòng)中活動(dòng)螺母的挪動(dòng)方向時(shí)，應(yīng)先確定螺桿的挪

動(dòng)方向。

差動(dòng)螺旋差動(dòng)中活動(dòng)螺母的實(shí)際挪動(dòng)間隔和方向，可用公式表示如下：

L=N(Phl±Ph2)

當(dāng)兩螺紋的旋向相反時(shí)，公式中用“十”號(hào)，當(dāng)兩螺紋的旋向一樣時(shí),

公式中用“一”號(hào)。計(jì)算結(jié)果為正值時(shí)，活動(dòng)螺母實(shí)際挪動(dòng)方向及螺桿

挪動(dòng)方向一樣，計(jì)算結(jié)果為負(fù)值時(shí)，活動(dòng)螺母實(shí)際挪動(dòng)方向及螺桿挪動(dòng)方

向相反。

四、不完全齒輪機(jī)構(gòu)

主動(dòng)輪連續(xù)回轉(zhuǎn)，從動(dòng)件間歇運(yùn)動(dòng)。

第5章機(jī)械傳動(dòng)

課授課班

題課時(shí)級(jí)

機(jī)械傳動(dòng)講授

名形

稱式

教

學(xué)

理解駕馭帶傳動(dòng)，齒輪傳動(dòng)，蝸桿傳動(dòng)，摩擦輪傳動(dòng)，輪系。

目

的

教

學(xué)

帶傳動(dòng)，齒輪傳動(dòng)，蝸桿傳開工作原理和傳動(dòng)比

重

點(diǎn)

教

學(xué)

帶傳動(dòng)，齒輪傳動(dòng)，蝸桿傳動(dòng)，摩擦輪傳開工作原理和傳動(dòng)比

難

占

八、、

協(xié)

助課外

手作業(yè)

段

課

后

體

會(huì)

授課班

課題課時(shí)級(jí)

帶傳動(dòng)講授

名稱形

式

教學(xué)

熟識(shí)帶傳動(dòng)的特點(diǎn)及類型，駕馭V帶的構(gòu)造、標(biāo)準(zhǔn)，V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)

目的和計(jì)算

教學(xué)L帶傳動(dòng)的工作原理和傳動(dòng)比

重占2.帶傳動(dòng)的特點(diǎn)

教學(xué)

V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)和計(jì)算

難點(diǎn)

協(xié)助課外

手段作業(yè)

課后

體會(huì)

一、帶傳動(dòng)的特點(diǎn)

帶傳動(dòng)是由帶和帶輪組成傳遞運(yùn)動(dòng)和（或）動(dòng)力的傳動(dòng)，分摩擦傳動(dòng)

和嚙合傳動(dòng)兩類。

屬于摩擦傳動(dòng)類的帶傳動(dòng)有平

帶傳動(dòng)、V帶傳動(dòng)和圓帶傳動(dòng)；屬

于嚙合傳動(dòng)類的帶傳動(dòng)有同步帶傳

動(dòng)。

帶傳動(dòng)的工作原理：帶傳動(dòng)是利用帶作為中間繞性件，依靠帶及帶輪

（）平型帶傳動(dòng)（b）三角帶傳動(dòng)（C）圓形帶傳動(dòng)（d）同步帶傳動(dòng)

之間的摩擦力或嚙合來傳遞運(yùn)動(dòng)和（或）動(dòng)力的。

帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比：i就是帶輪角速度之比，或帶輪的轉(zhuǎn)速之比。

帶傳動(dòng)的特點(diǎn)

1.構(gòu)造簡(jiǎn)潔，運(yùn)用維護(hù)便利，適用于兩軸中心距較大的傳動(dòng)場(chǎng)合。

2.傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲低。

3.過載時(shí)，傳動(dòng)帶會(huì)在帶輪上打滑，起到平安愛護(hù)作用。

4.屬于摩擦傳動(dòng)類的帶傳動(dòng)，帶在傳動(dòng)中受力是周期變更的。

5.外輪廓尺大，傳動(dòng)效率較低。

二、V帶和帶輪

V帶傳動(dòng)是由一條或數(shù)條V帶和V帶輪組成的摩擦傳動(dòng)。V帶安裝在

相應(yīng)的輪槽內(nèi)，僅及輪槽的兩側(cè)接觸，而不及槽底接觸。

V帶是橫截面為等腰梯形或近似等腰梯形的傳動(dòng)帶，其工作面為兩側(cè)

面。

V帶是標(biāo)準(zhǔn)件，有Y、Z、A、B、C、D、E七種型號(hào)。

三、帶傳動(dòng)的工作狀況

1.帶傳動(dòng)中力的分析

1）帶傳遞的力2）由離心力所產(chǎn)生的拉力

2.帶的應(yīng)力分析

1）拉應(yīng)力2）彎曲應(yīng)力3）離心應(yīng)力

3.帶的彈性滑動(dòng)、打滑和滑動(dòng)率

1）帶的彈性滑動(dòng)

是帶傳動(dòng)固有的特性，是不行避開的，選用彈性模量大的帶材料可以

降低彈性滑動(dòng)。

2）打滑

打滑將造成帶的嚴(yán)峻磨損并使帶的運(yùn)動(dòng)處于不穩(wěn)定狀態(tài)，這種狀況應(yīng)

當(dāng)避開

3）滑動(dòng)率

四、V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)和計(jì)算

1.設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：在保證帶不打滑的條件下，具有肯定的疲憊強(qiáng)度和壽命。

2.單根V帶的根本額定功率

3.設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)內(nèi)容

4.設(shè)計(jì)方法和步驟

5.確定中心距a和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld

1）傳動(dòng)實(shí)際中心距a；2）帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld是V帶在規(guī)定的張緊力

下，位于測(cè)量帶輪基準(zhǔn)直徑上的周線長(zhǎng)度。

6.驗(yàn)算小帶輪包角a

a=180°-57.3°x(D2-D,)/

對(duì)于V帶傳動(dòng)，小帶輪的包角一般要求：a2120。。

7.確定帶的根數(shù)

8.確定帶的初拉力

9.計(jì)算帶作用于軸上的力

授課班

課題課時(shí)級(jí)

齒輪傳動(dòng)講授

名稱形

式

教學(xué)

理解齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的分類，駕馭齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)

目的

教學(xué)

理解齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的分類，駕馭齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)，瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定

重點(diǎn)

教學(xué)

瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定

難點(diǎn)

協(xié)助課外

齒輪模型作業(yè)冊(cè)

手段作業(yè)

課后

體會(huì)

一、齒輪傳動(dòng)的常用類型

L圓柱齒輪傳動(dòng)2.錐齒輪傳動(dòng)3.交織軸斜齒輪傳動(dòng)

二、齒輪的根本參數(shù)和根本尺寸間的關(guān)系

1.齒數(shù)Z一個(gè)齒輪的牙齒數(shù)目即齒數(shù)。

2.模數(shù)m

因?yàn)榉侄葓A周長(zhǎng)nd=Zp,則分度圓直徑為d=Zp/n

由于“為一無理數(shù)，為了計(jì)算和制造上的便利，人為地把P/口規(guī)定

為有理數(shù)，即齒距P除以圓周率”所得的商稱為模數(shù)，用m表示。即m

=p/n(mm)

3.壓力角a

壓力角指分度圓上的壓力角，用a表示。我國(guó)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)壓力角a=

20°。

4.齒頂圓：輪齒頂部所在的圓稱為齒頂圓，其直徑用d表示。

5.齒根圓：齒槽底部所在的圓稱為齒根圓，其直徑用d表示。

6.分度圓：齒輪上具有標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)壓力角的圓稱為分度圓，其直

徑用

d表示。

7.齒距、齒厚、齒槽寬：兩個(gè)相鄰而同側(cè)的端面齒廓之間的弧長(zhǎng)稱為

齒距，用p表示。即p=s+e

8.齒高：齒頂圓及齒根圓之間的徑向間隔稱為齒高，用h表示。

9,齒頂高：齒頂圓及分度圓之間的徑向間隔稱為齒頂高，用h表示。

10.齒根高：齒根圓及分度圓之間的徑向間隔稱為齒根高，用h表示。

11.齒寬：沿齒輪軸線方向量得的齒輪寬度，用b表示。

12.標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的幾何尺寸計(jì)算

正常齒制h=1,C=0.25

短齒制h=0.8,C=0.3

表11，-2外嚙合標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪幾何尺寸計(jì)算公式

名稱符號(hào)計(jì)算公式，

模數(shù)m根據(jù)強(qiáng)度計(jì)算決定，校表4-2選取標(biāo)準(zhǔn)值

齒數(shù)8之2"■21

基本參數(shù)壓力角a取標(biāo)準(zhǔn)值,a=20°

齒頂高系數(shù)取標(biāo)準(zhǔn)值，正常齒取片?1.0

頂隙系數(shù)c#取標(biāo)準(zhǔn)值，正常齒取c*-0.25

分度如直徑dd=me

由頂高%

齒根高

hf

齒高h(yuǎn)(24:+c*)m

齒頂圓直徑4&-d+2%**(a+2A；)m

幾何尺寸

齒根朧直徑為2%l(z-2h：—2c*)m

基圓直徑八d^^dcosa^mzaxa

齒距Pp—STTZl

齒厚8s=p/2=am/2

齒槽寬e6=2/2-srm/Z

我國(guó)(GB1356-87)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定ia*>C*為

標(biāo)準(zhǔn)中心距=ri+r2=m(Z(+Z2)/2

三、齒輪的規(guī)定畫法

四、齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比

五、漸開線齒輪的加工原理

1.仿形法2.范成法1)齒輪插刀2)齒條插刀3)蝸輪滾刀

六、齒輪的失效形式及材料選用

1.齒輪的失效形式：輪齒折斷、齒面點(diǎn)蝕、齒面磨損、齒面膠合等幾

種。

2.齒輪材料及其選擇材料：鋼、鑄鐵、非金屬材料

齒輪材料的根本要求：齒面要硬，齒芯要韌。

七、直齒圓柱齒輪的強(qiáng)度計(jì)算

1.輪齒的受力分析

2.齒輪傳動(dòng)的計(jì)算載荷

3.齒根彎曲疲憊強(qiáng)度計(jì)算

4.齒面接觸疲憊強(qiáng)度的計(jì)算

5.齒輪的許用應(yīng)力

6.齒輪參數(shù)的選擇

直齒圓柱齒輪正確嚙合的條件是：兩齒輪的模數(shù)和壓力角分別相等。

留意：?jiǎn)蝹€(gè)齒輪有固定的分度圓和分度圓壓力角，而無節(jié)圓和嚙合角,

只有一對(duì)齒輪嚙合時(shí)，才有節(jié)圓和嚙合角。

此外，為了保證一對(duì)直齒圓柱齒輪能連續(xù)傳動(dòng)，其重合度必需大于

1（e>l）o

八、斜齒圓柱齒輪齒傳動(dòng)

1.斜齒圓柱齒輪的主要參數(shù)和幾何尺寸

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

銃刀加工時(shí)，刀具沿螺旋線方向進(jìn)刀，

故輪齒的法面齒形及刀具的齒形一樣，

因此以輪齒的法面參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)來選擇刀具。但在計(jì)算斜齒輪的幾何尺寸

時(shí)，又要按端面參數(shù)進(jìn)展計(jì)算，故必需建立法面參數(shù)及端面參數(shù)之間的換

算關(guān)系。

螺旋角

斜齒輪的螺旋線為斜直線，螺旋線及分度圓柱母線的夾角稱螺旋角，

用8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，P,表示端面齒距，B為螺旋角，它們之間的關(guān)系為：

Pn=P,,COSB

*.*P=n?m,.Jmn=mi,cosB

mt——端面模數(shù)m?——法面模數(shù)

一般取m.為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)

壓力角

法向壓力角a0和端面壓力角a,,兩者之間的關(guān)系為：tgan=tgat?cos

表11-11斜齒輪的幾何尺寸計(jì)算公式

名稱符號(hào)1計(jì)算公式

法向模數(shù)按強(qiáng)度決定，查表4-2選取標(biāo)準(zhǔn)值

法向壓力角斯選標(biāo)準(zhǔn)值冊(cè)=20°

齒數(shù)Z*min,22=詼

基本參數(shù)

齒頂高系數(shù)植n選標(biāo)準(zhǔn)值&：n=l

頂隙系數(shù)或選標(biāo)準(zhǔn)值4-0.25

分度圓柱螺旋角E一般取6=8°?20°

端面模數(shù)孫7n-----E-

tcosR

分度圓直徑d

cosB

齒頂高%力a0注tMn

齒根高

幾何尺寸及析-6，+四）m11

齒高h(yuǎn)丸-％（2%+。：）公

齒頂圓直徑八“d+2力.

齒根圓直徑山df-d--2hf

一一十當(dāng)—-

中心距a0n(3i+%)

22co8。

2.斜齒輪的當(dāng)量齒數(shù)3.斜齒輪的受力分析4.斜齒輪的強(qiáng)度計(jì)算

一對(duì)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。

九、直齒錐齒輪傳動(dòng)

1.直齒圓錐齒輪各局部名稱和幾何參數(shù)

2.直齒錐齒輪的齒形及當(dāng)量齒數(shù)

3.確嚙合條件

一對(duì)直齒圓錐齒輪的正確嚙合的條件為大端模數(shù)和壓力角必需分別

相等

課題授課課班

蝸桿傳動(dòng)講授

名稱形式時(shí)級(jí)

教學(xué)1、理解蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)，主要參數(shù)

目的2、駕馭蝸桿及蝸輪之間的轉(zhuǎn)向

教學(xué)1、理解蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)，主要參數(shù)

重點(diǎn)2、，駕馭蝸桿及蝸輪之間的轉(zhuǎn)向

教學(xué)

駕馭蝸桿及蝸輪之間的轉(zhuǎn)向

難點(diǎn)

協(xié)助課外

模型

手段作業(yè)

課后

體會(huì)

蝸桿傳動(dòng)由蝸桿和蝸輪組成，用于傳遞空間交織的兩軸間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)

力，一般交織角為90,通常蝸桿為主動(dòng)件，蝸輪為從動(dòng)件

一、蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)

1.傳動(dòng)比大用于傳遞動(dòng)力時(shí)，i=8?80,用于傳遞運(yùn)動(dòng)時(shí)，i可達(dá)

1000c

2.工作平穩(wěn)因?yàn)槲仐U及蝸輪齒的嚙合是連續(xù)的，同時(shí)嚙合的齒數(shù)較

多所以平穩(wěn)性好。

3.自鎖性當(dāng)蝸桿的螺旋角小于輪齒間的當(dāng)量摩擦角時(shí)，蝸桿傳動(dòng)能

自鎖，即只能由損桿帶動(dòng)蝸輪，而不能蝸輪帶動(dòng)蝸桿。

4.效率低因?yàn)樵趥鲃?dòng)中摩擦損失大，其效率一般為=0.7?0.8,具

有自鎖性傳動(dòng)時(shí)效率=0.4?0.5。故不適用于傳遞大功率和長(zhǎng)期連續(xù)工

作。

5.制造本錢高為了削減摩擦，蝸輪常用珍貴的減摩材料（如青銅）

制造。

二、蝸桿傳動(dòng)的類型

圓柱蝸桿傳動(dòng)、環(huán)面蝸桿傳動(dòng)和錐蝸桿傳動(dòng)

三、蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)和幾何尺寸

蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算中，均以主平面（通過蝸桿軸線并及蝸輪軸線垂

直的平面）的參數(shù)和幾何關(guān)系為基準(zhǔn)。

1.主要參數(shù)

模數(shù)、壓力角、螺旋升角人及蝸輪的分度圓螺旋角

為了保證輪齒的正確嚙合，蝸桿的軸向模數(shù)01“應(yīng)等于蝸輪的端面模數(shù)

ml2,蝸桿的軸向壓力角N應(yīng)等于蝸輪的端面壓力角t2,蝸桿分度圓上

的螺旋線升角應(yīng)等于蝸輪分度圓上的螺旋角，且兩者螺旋方向一樣。

蝸桿的軸向壓力角X（蝸輪的端面壓力角1為標(biāo)準(zhǔn)壓力角20°。

mxi=mt2=m

xl=t2=

通常取蝸桿的頭數(shù)Z1=1?4。當(dāng)Z=1時(shí)，導(dǎo)程角小，效率低，一般用于

分度傳動(dòng)或自鎖傳動(dòng)中，Z=2?4常用于動(dòng)力傳動(dòng)和有較高效率。若頭數(shù)多，

導(dǎo)程角大，制造困難。

蝸輪齒數(shù)根據(jù)傳動(dòng)比和蝸桿的頭數(shù)確定：Z2=iZb通常取Zz=20?28,

Z2不應(yīng)少于28齒，以免根切和降低傳動(dòng)的平穩(wěn)性。

2.蝸桿傳動(dòng)的幾何尺寸計(jì)算

四、蝸桿傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算

1.蝸桿傳動(dòng)的失效形式及常用材料

蝸桿傳動(dòng)的主要失效形式有膠合、點(diǎn)蝕和磨損等，因此，蝸桿蝸輪的

材料不僅要有足夠的強(qiáng)度，而且還要有良好的減磨性，耐磨性和抗膠合的

實(shí)力。

蝸桿一般采納碳素鋼或合金鋼制造，要求齒面光滑并且有較高的硬度。

對(duì)于高速重載傳動(dòng)，蝸桿常用15Cr、20Cr、20CrMnTi等，經(jīng)滲碳淬火,

外表硬度HRC56-62,并經(jīng)磨削。對(duì)中速中載傳動(dòng)，蝸桿材料可用45、

40Cr、35SiMn等，外表淬火，外表硬度HRC45-55,也需磨削。低速不

重要的傳動(dòng)，蝸桿材料可采納45鋼調(diào)質(zhì)處理，硬度HB220?270。

蝸輪材料可參考