機(jī)械工程設(shè)計(jì)基礎(chǔ).doc

重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案與講稿課程：機(jī)械工程設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 20062007學(xué)年上學(xué)期 教 學(xué) 課 題平面連桿機(jī)構(gòu)概述 四桿機(jī)構(gòu)的基本形式及其演化教學(xué)目的與要求了解平面連桿機(jī)構(gòu)的組成、特點(diǎn)及其應(yīng)用掌握鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)類(lèi)型判斷的方法教學(xué)重點(diǎn)各類(lèi)四桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及其應(yīng)用難點(diǎn)四桿機(jī)構(gòu)的演化教 具各類(lèi)型的平面連桿機(jī)構(gòu)講 稿（教學(xué)要點(diǎn)與板書(shū)）教 學(xué) 法l 概述平面連桿機(jī)構(gòu)：各構(gòu)件通過(guò)低副連接，其均在同一平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)平面連桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)： 1）低副聯(lián)接為面接觸，壓強(qiáng)小，易潤(rùn)滑磨損小2）易制造，且加工精度較高3）能實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換和得到多種運(yùn)動(dòng)軌跡和運(yùn)動(dòng)規(guī)律缺點(diǎn)： 1）由于低副聯(lián)接產(chǎn)生的間隙，使機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)規(guī)精度不高2）工作中有沖擊，產(chǎn)生一定的噪聲和振動(dòng)l 四桿機(jī)構(gòu)的基本形式及其演化一、平面四桿機(jī)構(gòu)的基本形式鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的組成：機(jī)架（固定不但的構(gòu)件4）連桿（與機(jī)架不相連的構(gòu)件2）連架桿（與機(jī)架相連的構(gòu)件）鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的類(lèi)型：1曲柄搖桿機(jī)構(gòu)：兩連架桿之一為曲柄，另一為搖桿（實(shí)例分析圖5-2、5-3）2雙曲柄機(jī)構(gòu)：兩連架桿均為曲柄（實(shí)例分析圖5-4、5-5、5-6）3雙搖桿機(jī)構(gòu)：兩連架桿均為搖桿（實(shí)例分析圖5-8、）二、四桿機(jī)構(gòu)的演化形式1曲柄滑塊機(jī)構(gòu)：當(dāng)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中的搖桿長(zhǎng)度趨于無(wú)窮大時(shí)其C點(diǎn)的軌跡為直線曲柄搖桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)化為曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 注意：偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中AB桿為曲柄的條件是l1=el2*由運(yùn)動(dòng)副的復(fù)習(xí)引出低副機(jī)構(gòu)平面連桿機(jī)構(gòu)*提問(wèn)：請(qǐng)同學(xué)們?cè)嚺e幾個(gè)生活與工程中的四桿機(jī)構(gòu)的實(shí)例*注意分析各類(lèi)四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)傳遞關(guān)系和各構(gòu)件的動(dòng)作*注意四桿機(jī)構(gòu)演化為滑塊機(jī)構(gòu)的過(guò)程分析（不要求掌握）實(shí)例分析：圖5-4曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的應(yīng)用2導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)：曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中的構(gòu)件1做機(jī)架導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)實(shí)例分析：圖5-11導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用3搖桿機(jī)構(gòu) ：曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中的構(gòu)件2做機(jī)架搖塊機(jī)構(gòu) 實(shí)例分析：圖5-12搖塊機(jī)構(gòu)的應(yīng)用4定塊機(jī)構(gòu)：曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中的構(gòu)件3做機(jī)架定塊機(jī)構(gòu) 實(shí)例分析：圖5-13定塊機(jī)構(gòu)的應(yīng)用 搖塊機(jī)構(gòu) 定塊機(jī)構(gòu)*注意各類(lèi)滑塊機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析與各構(gòu)件的動(dòng)作分析*小結(jié)討論題：四桿機(jī)構(gòu)的類(lèi)型有哪幾種？它們各自的特點(diǎn)是什么？ （由老師以小結(jié)的方式指導(dǎo)學(xué)生完成）課 后 作 業(yè)5-1，5-6重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案與講稿課程：機(jī)械工程設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 20062007學(xué)年上學(xué)期 教 學(xué) 課 題四桿機(jī)構(gòu)存在曲柄的條件和幾個(gè)基本概念教學(xué)目的與要求掌握四桿機(jī)構(gòu)存在曲柄的條件和幾個(gè)基本概念，能正確分析判斷各類(lèi)型的四桿機(jī)構(gòu)理解四桿機(jī)構(gòu)的基本特性及其應(yīng)用教學(xué)重點(diǎn)四桿機(jī)構(gòu)的基本特性，曲柄存在的條件難點(diǎn)機(jī)構(gòu)極限位置、死點(diǎn)位置，傳動(dòng)角、壓力角的分析教 具四桿機(jī)構(gòu)的教具和掛圖講 稿（教學(xué)要點(diǎn)與板書(shū)）教 學(xué) 法l 四桿機(jī)構(gòu)存在曲柄的條件和幾個(gè)基本概念一、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)存在曲柄的條件1整轉(zhuǎn)副存在的條件桿長(zhǎng)和條件：lmax + lmin = l2 + l32曲柄存在的條件：1）機(jī)構(gòu)滿足桿長(zhǎng)和條件2）連架桿和機(jī)架中必有一桿為最短桿3鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)基本類(lèi)型的判別方法 例題分析：習(xí)題5-7 二、平面四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性1平面連桿機(jī)構(gòu)的極限位置與極位夾角 極限位置（極位）：連桿與曲柄的兩次共線位置 極位夾角：曲柄對(duì)應(yīng)兩極限位置所夾的銳角2平面連桿機(jī)構(gòu)的急回特性 工作行程：從動(dòng)件由C1 C2 ，曲柄轉(zhuǎn)過(guò)1，從動(dòng)件C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速度為v1 空回行程：從動(dòng)件由C2 C1 ，曲柄轉(zhuǎn)過(guò)2，從動(dòng)件C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速度為v2因曲柄勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，故有v2v1即空回行程快于工作行程急回特性3行程速比系數(shù)K：度量急回特性程度的物理量 或轉(zhuǎn)換成 各類(lèi)機(jī)構(gòu)的急回特性分析*課前提問(wèn)：（在黑板上隨意畫(huà)出兩個(gè)四桿機(jī)構(gòu)）你能判斷該機(jī)構(gòu)是屬于哪種類(lèi)型的四桿機(jī)構(gòu)？若不能判斷請(qǐng)說(shuō)明原因。由此引出四桿機(jī)構(gòu)曲柄存在的條件和判斷方法*畫(huà)出幾個(gè)四桿機(jī)構(gòu)，讓同學(xué)們分析其屬于哪一類(lèi)四桿機(jī)構(gòu)*通過(guò)習(xí)題5-7的分析要求學(xué)生掌握四桿機(jī)構(gòu)類(lèi)型的判斷方法*通過(guò)四桿機(jī)構(gòu)極限位置與極位夾角的分析引導(dǎo)學(xué)生完成導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的極限位置與極位夾角的分析*對(duì)行程速比系數(shù)的公式只做簡(jiǎn)單的推導(dǎo)，重點(diǎn)在分析各類(lèi)機(jī)構(gòu)的急回特性，特別是牛頭刨床和擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)急回特性的分析三、平面四桿機(jī)構(gòu)的傳力性能1壓力角與傳動(dòng)角 有效分力：有害分力：壓力角：從動(dòng)件受力方向與受力點(diǎn)速度方向所夾銳角 傳動(dòng)角：連桿與從動(dòng)件之間所夾銳角 壓力角與傳動(dòng)角的關(guān)系：壓力角與傳動(dòng)角的物理意義：與是度量連桿機(jī)構(gòu)傳力性能的物理量，?。ù螅?，有效分力大，機(jī)構(gòu)的傳力性能好，反之則差。最小傳動(dòng)角的分析：對(duì)于四桿機(jī)構(gòu)，最小傳動(dòng)角出現(xiàn)在曲柄與機(jī)架兩次共線位置之一。工程中，為保證機(jī)構(gòu)的傳力性能，應(yīng)使 2止點(diǎn)位置（死點(diǎn)位置）：機(jī)構(gòu)中，當(dāng)=0（或=90）時(shí)，從動(dòng)件受力點(diǎn)的受力方向與該點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向垂直，其有效分力為零，機(jī)構(gòu)的該位置即為止點(diǎn)位置（機(jī)構(gòu)處于停頓位置） 注意：1）當(dāng)曲柄為主動(dòng)件時(shí)，機(jī)構(gòu)不存在止點(diǎn)位置 2）機(jī)構(gòu)的止點(diǎn)位置出現(xiàn)在機(jī)構(gòu)的兩個(gè)極限位置 止點(diǎn)位置的利用 止點(diǎn)位置的克服3自鎖現(xiàn)象：在摩擦力作用下，無(wú)論驅(qū)動(dòng)力多大，都不能使原來(lái)不動(dòng)的機(jī)構(gòu)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象*重點(diǎn)分析壓力角與傳動(dòng)角的關(guān)系及其物理意義，對(duì)最小傳動(dòng)角作一簡(jiǎn)單介紹（引導(dǎo)學(xué)生分析擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的壓力角與傳動(dòng)角）*提問(wèn)：擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)當(dāng)以曲柄為主動(dòng)件時(shí)，其壓力角有什么特性？*在給出止點(diǎn)位置的同時(shí)，啟發(fā)學(xué)生自己分析死點(diǎn)位置出現(xiàn)在機(jī)構(gòu)什么運(yùn)動(dòng)位置，并提問(wèn)：當(dāng)曲柄為原動(dòng)件時(shí)，機(jī)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)死點(diǎn)位置嗎？給出注意的問(wèn)題*通過(guò)圖講解死點(diǎn)位置的利用與克服*注意講解自鎖現(xiàn)象與死點(diǎn)的區(qū)別課 后 作 業(yè)5-2，5-3，5-4，5-6重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案與講稿課程：機(jī)械工程計(jì)基礎(chǔ) 20062007學(xué)年上學(xué)期 教 學(xué) 課 題凸輪機(jī)構(gòu)的組成、特點(diǎn)及其應(yīng)用 從動(dòng)件常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律教學(xué)目的與要求熟悉凸輪機(jī)構(gòu)的類(lèi)型，了解凸輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)會(huì)從動(dòng)件常用的三種運(yùn)動(dòng)規(guī)律，能正確繪制該三種運(yùn)動(dòng)規(guī)律的位移線圖教學(xué)重點(diǎn)凸輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)、應(yīng)用，三種位移線圖的繪制難點(diǎn)凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性分析教 具凸輪機(jī)構(gòu)講 稿（教學(xué)要點(diǎn)與板書(shū)）教 學(xué) 法l 凸輪機(jī)構(gòu)概述一、凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和特點(diǎn)1凸輪機(jī)構(gòu)的組成：凸輪、從動(dòng)件和機(jī)架高副機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 實(shí)例分析：1）內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)（圖6-1）2）自動(dòng)車(chē)床中的凸輪機(jī)構(gòu)（圖6-2）3）縫紉機(jī)拉線機(jī)構(gòu)，補(bǔ)鞋機(jī)中的凸輪機(jī)構(gòu)2凸輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：能實(shí)現(xiàn)從動(dòng)件的各種預(yù)期的、復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)規(guī)律；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，工作較可靠，應(yīng)用廣泛。 缺點(diǎn)：高副接觸，不易潤(rùn)滑，易磨損；凸輪加工成本高。二、凸輪機(jī)構(gòu)的分類(lèi) 按凸輪形狀分類(lèi)盤(pán)形凸輪、圓柱凸輪和移動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu) 按從動(dòng)件形式分類(lèi)尖頂從動(dòng)件、滾子從動(dòng)件和平底從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu) 按鎖合方式分類(lèi)力鎖合、形鎖合凸輪機(jī)構(gòu)l 從動(dòng)件常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律簡(jiǎn)介一、凸輪機(jī)構(gòu)的工作過(guò)程1凸輪機(jī)構(gòu)的工作過(guò)程：凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)（一般為勻速轉(zhuǎn)動(dòng)）實(shí)現(xiàn)從動(dòng)件：升停降停的運(yùn)動(dòng)循環(huán) 注意：凸輪機(jī)構(gòu)工作中，其從動(dòng)件升、降的動(dòng)作必有，而停可以沒(méi)有2幾個(gè)基本概念 基圓：以凸輪輪廓的最小向徑rb所作的圓升程推稱運(yùn)動(dòng)角0行程h（從動(dòng)件的最大位移）遠(yuǎn)停程遠(yuǎn)停程角s回程回程角0/近停程近停程角s/*由掛圖講明凸輪機(jī)構(gòu)的組成與工作原理*由圖6-3、6-4、6-5講解凸輪機(jī)構(gòu)的分類(lèi)以及各類(lèi)凸輪機(jī)構(gòu)的具體名稱的確定方法*通過(guò)凸輪機(jī)構(gòu)演示其工作過(guò)程和工作特性*利用掛圖，以凸輪的一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期講明概念3運(yùn)動(dòng)線圖 位移曲線：表明從動(dòng)件位移與時(shí)間的關(guān)系的曲線（s(t)曲線） 速度曲線：表明從動(dòng)件速度與時(shí)間的關(guān)系的曲線（v(t)曲線） 加速度曲線：表明從動(dòng)件加速度與時(shí)間的關(guān)系的曲線（a(t)曲線）二、從動(dòng)件常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律簡(jiǎn)介l 圖解法設(shè)計(jì)盤(pán)形凸輪輪廓簡(jiǎn)介一、圖解法的原理機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性反轉(zhuǎn)法原理給整個(gè)機(jī)構(gòu)一公共角速度（各構(gòu)件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)不變）凸輪固定不動(dòng)，從動(dòng)件與機(jī)架以相對(duì)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)從動(dòng)件尖底的運(yùn)動(dòng)軌跡即為凸輪的輪廓曲線二、直動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪輪廓曲線的設(shè)計(jì)1對(duì)心式尖底從動(dòng)件盤(pán)形凸輪輪廓設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)步驟：選定比例尺畫(huà)運(yùn)動(dòng)位移曲線畫(huà)基圓等分基圓與位移線圖根據(jù)反轉(zhuǎn)法，在各自的等分線上切取相應(yīng)的位移長(zhǎng)度的一系列點(diǎn)依次連接各點(diǎn)凸輪輪廓曲線（詳細(xì)步驟見(jiàn)教材圖6-10） 注意的問(wèn)題：1）從動(dòng)件反轉(zhuǎn)的方向不能搞錯(cuò)2）基圓上的等分點(diǎn)一定要與位移線圖上的等分點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)2滾子從動(dòng)件盤(pán)形凸輪輪廓的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)步驟：1）按運(yùn)動(dòng)線圖作尖底從動(dòng)件盤(pán)形凸輪輪廓曲線理論輪廓曲線 2）以理論輪廓曲線為滾子圓的圓心作一系列滾子圓滾子圓的內(nèi)包絡(luò)曲線即為滾子從動(dòng)件盤(pán)形凸輪輪廓輪廓曲線注意的問(wèn)題：1）凸輪的基圓為理論輪廓曲線的基圓 2）實(shí)際輪廓曲線與理論輪廓曲線法線距離始終相等，但不是兩輪廓線各出處相距滾子半徑*注意分析等速運(yùn)動(dòng)和等加等減的個(gè)運(yùn)動(dòng)線圖的特性和各自發(fā)生沖擊的類(lèi)型和位置以及介紹消除沖擊的方法（在此簡(jiǎn)單介紹簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律）*在黑板上圖示各運(yùn)動(dòng)線圖的畫(huà)法課 后 作 業(yè)自習(xí)章節(jié)后的思考題，6-8重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案與講稿課程：機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 20062007學(xué)年上學(xué)期 教 學(xué) 課 題其它常用機(jī)構(gòu)教學(xué)目的與要求了解螺旋機(jī)構(gòu)、棘輪機(jī)構(gòu)和槽輪機(jī)構(gòu)的組成、工作原理、運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)和應(yīng)用教學(xué)重點(diǎn)各間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作原理及其應(yīng)用難點(diǎn)各類(lèi)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析教 具間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)講 稿（教學(xué)要點(diǎn)與板書(shū)）教 學(xué) 法l 螺旋機(jī)構(gòu)一、螺紋的基本知識(shí)與螺旋機(jī)構(gòu)概述1螺紋的基本知識(shí) 螺紋的形成旋向（左旋、右旋）主要參數(shù)類(lèi)型及應(yīng)用2螺旋機(jī)構(gòu)概述螺旋機(jī)構(gòu)的組成：螺桿、螺母和機(jī)架螺旋機(jī)構(gòu)的工作原理：螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)（或螺母的移動(dòng)）轉(zhuǎn)換為螺母的一動(dòng)（或螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)+移動(dòng)）螺旋機(jī)構(gòu)的分類(lèi)：滑動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)、滾動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)和靜壓螺旋機(jī)構(gòu)（本節(jié)字講滑動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)）螺旋機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)：（優(yōu)點(diǎn)）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)連續(xù)平穩(wěn)，有較大的傳動(dòng)比且承載能力強(qiáng)，傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確，具有自鎖功能；（缺點(diǎn)）低副聯(lián)接面接觸摩擦損耗大傳動(dòng)效率低二、螺旋機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)效率與自鎖1傳動(dòng)效率：，其中2自鎖條件： 注意：越大，越高；越大，越低；具有自鎖性能的螺旋機(jī)構(gòu)其效率低（）三、滑動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)1單螺旋機(jī)構(gòu)：螺桿、螺母移動(dòng)方向的判定（左、右手法則）移動(dòng)速度2雙螺旋機(jī)構(gòu)：組成類(lèi)型 差動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)：兩螺旋副的螺紋旋向相同若l1l2，則移動(dòng)螺母相對(duì)機(jī)架的位移為常用于微調(diào)裝置實(shí)例分析 復(fù)式螺旋機(jī)構(gòu)：兩螺旋副的螺紋旋向相反移動(dòng)螺母相對(duì)機(jī)架的位移為常用于快速移動(dòng)和調(diào)整的裝置實(shí)例分析l 棘輪機(jī)構(gòu)一、棘輪機(jī)構(gòu)的工作原理和類(lèi)型棘輪機(jī)構(gòu)的組成：棘輪、棘爪、搖桿和機(jī)架工作原理：搖桿擺動(dòng)時(shí)，搖桿上的主動(dòng)棘爪進(jìn)入棘輪的棘槽中，推動(dòng)棘輪轉(zhuǎn)動(dòng)；搖桿反向擺動(dòng)時(shí)，主動(dòng)棘爪在棘輪齒背上滑動(dòng)，止退棘爪卡住棘輪使之不動(dòng)，使棘輪作時(shí)動(dòng)時(shí)停的間歇運(yùn)動(dòng)棘輪機(jī)構(gòu)的類(lèi)型：齒式棘輪機(jī)構(gòu)、摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)*開(kāi)關(guān)水龍頭引出螺旋機(jī)構(gòu)，并要求學(xué)生舉出幾個(gè)生活與工程中的螺旋機(jī)構(gòu)*對(duì)螺紋的基本知識(shí)作簡(jiǎn)單介紹，著重講解螺紋旋向的判定和螺距、導(dǎo)程、螺旋升角等概念*由力學(xué)的自鎖條件引出螺旋機(jī)構(gòu)的自鎖性能和自鎖條件*注意講解各種類(lèi)型的螺旋機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)、應(yīng)用二、棘輪轉(zhuǎn)角大小的調(diào)節(jié)方法改變曲柄的長(zhǎng)度用覆蓋罩調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)角用雙動(dòng)棘爪調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)角三、齒式棘輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及應(yīng)用 特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、運(yùn)動(dòng)可靠，可根據(jù)需要調(diào)節(jié)棘輪轉(zhuǎn)角，能實(shí)現(xiàn)送進(jìn)、制動(dòng)和超越運(yùn)動(dòng)；但機(jī)構(gòu)傳遞動(dòng)力能力小啟動(dòng)時(shí)有沖擊和噪聲棘輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用：間歇進(jìn)給式輸送（牛頭刨床進(jìn)給機(jī)構(gòu)，澆注式流水線進(jìn)給裝置）超越運(yùn)動(dòng)與超越離合器（圖7-6內(nèi)嚙合棘輪機(jī)構(gòu)的超越性能）四、摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介機(jī)構(gòu)的組成工作原理機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及其應(yīng)用l 槽輪機(jī)構(gòu)一、槽輪機(jī)構(gòu)的組成和工作原理槽輪機(jī)構(gòu)的組成：主動(dòng)撥盤(pán)、從動(dòng)槽輪與機(jī)架工作原理：當(dāng)主動(dòng)撥盤(pán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，連于其上的圓銷(xiāo)進(jìn)入槽輪的的徑向槽中驅(qū)使槽輪運(yùn)動(dòng)；脫離槽輪的徑向槽則槽輪不動(dòng)。槽輪機(jī)構(gòu)的類(lèi)型：外槽輪機(jī)構(gòu)、內(nèi)槽輪機(jī)構(gòu)槽輪轉(zhuǎn)角與撥銷(xiāo)、槽數(shù)的關(guān)系：槽輪每次轉(zhuǎn)角 一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期槽輪轉(zhuǎn)動(dòng)的次數(shù)為撥銷(xiāo)數(shù)k注意：1）槽數(shù)Z應(yīng)大于等于3 2）外槽輪機(jī)構(gòu)k=15，內(nèi)槽輪機(jī)構(gòu)，k只能取1二、槽輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和應(yīng)用 特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠，槽輪起動(dòng)和停止時(shí)運(yùn)動(dòng)比較平穩(wěn)；但當(dāng)Z與k確定后，槽輪的轉(zhuǎn)角大小不能隨意調(diào)節(jié) 應(yīng)用：放映機(jī)卷片機(jī)構(gòu)、自動(dòng)傳送裝置*通過(guò)棘輪與槽輪機(jī)構(gòu)的教具的運(yùn)動(dòng)過(guò)程講解這兩類(lèi)機(jī)構(gòu)，重點(diǎn)講明機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和應(yīng)用課 后 作 業(yè)自習(xí)章節(jié)后的思考題，7-5重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案與講稿課程：機(jī)械工程設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 20062007學(xué)年上學(xué)期 教 學(xué) 課 題帶傳動(dòng)的組成、類(lèi)型、特點(diǎn)及應(yīng)用 帶傳動(dòng)的受力分析 帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)及傳動(dòng)比教學(xué)目的與要求對(duì)帶傳動(dòng)的類(lèi)型、特點(diǎn)及應(yīng)用作一般了解通過(guò)對(duì)帶傳動(dòng)的受力與應(yīng)力分析，理解帶傳動(dòng)的失效形式，明確彈性滑動(dòng)與打滑的概念教學(xué)重點(diǎn)帶傳動(dòng)的受力分析 帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)及傳動(dòng)比難點(diǎn)受力分析、彈性滑動(dòng)機(jī)理分析教 具掛圖講 稿（教學(xué)要點(diǎn)與板書(shū)）教 學(xué) 法l 帶傳動(dòng)的組成、類(lèi)型、特點(diǎn)及應(yīng)用一、帶傳動(dòng)的組成及其工作原理組成：主動(dòng)帶輪、從動(dòng)帶輪、撓性帶和機(jī)架組成帶傳動(dòng)工作原理：帶傳動(dòng)工作時(shí)依靠張緊在帶輪上的傳動(dòng)帶與帶輪間的摩擦力來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力二、帶傳動(dòng)的主要類(lèi)型1摩擦帶傳動(dòng) 平帶傳動(dòng)：帶為卷帶，可任意截取，帶內(nèi)表面為工作面，承載能力不夠高 V帶傳動(dòng)：帶為圈帶無(wú)接頭，帶兩側(cè)面為工作面，承載能力強(qiáng)，一般為平帶的3倍 多楔帶傳動(dòng)：多根平帶與V帶的組合，具有V帶的特點(diǎn) 圓帶傳動(dòng)：承載能力低，常用于小功率的運(yùn)動(dòng)傳遞2嚙合帶傳動(dòng)簡(jiǎn)介：同步帶傳動(dòng)齒孔帶傳動(dòng)三、帶傳動(dòng)的特點(diǎn)及應(yīng)用（P171）l 帶傳動(dòng)的受力分析與應(yīng)力分析一、帶傳動(dòng)的受力分析 初拉力F0：帶靜止時(shí)帶輪兩邊帶中承受的拉力緊邊拉力F1：帶傳動(dòng)工作時(shí)在摩擦力的作用下繞入主動(dòng)輪一邊的帶被拉緊，拉力由F0增大到F1，稱為緊邊拉力松邊拉力F2：繞出主動(dòng)輪一端的帶被放松，拉力有F0減至為F2，稱為松邊拉力有效圓周力： Fe = F1 -F2（注意：帶傳動(dòng)摩擦力的總和 與有效圓周力永遠(yuǎn)保持相等。其有效拉力由工作機(jī)的阻力所確定，而摩擦力由帶傳動(dòng)本身的因素決定，與帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)有關(guān)）有效圓周力的歐拉公式： 由上式可知，帶所傳遞的圓周力F與下列因素有關(guān)：1）初拉力F0 （初拉力F0愈大，有效拉力F就愈大，所以安裝帶時(shí)，要保持一定的初拉力。但F0過(guò)大，會(huì)加大帶的磨損，致使帶過(guò)快的松弛，縮短其工作壽命）2）摩擦因數(shù)f （摩擦因數(shù)f愈大，摩擦力也愈大，所能傳遞的圓周力F就愈大。V帶的fv= f / sin203 f，所以傳遞能力高于平帶）3）包角a（ F隨包角的增大而增大。增大包角會(huì)使整個(gè)接觸弧上的摩擦力的總和增加，從而提高傳動(dòng)能力。水平裝置的帶傳動(dòng)通常將松邊放置在上邊以增大包角。由于大帶輪的包角大于小帶輪的包角打滑會(huì)首先在小帶輪上發(fā)生，所以只需考慮小帶輪的包角a1。一般要求120）*由設(shè)計(jì)課題引出帶傳動(dòng)，并說(shuō)明帶傳動(dòng)一般置于高速級(jí)*簡(jiǎn)單分析帶傳動(dòng)的類(lèi)型，重點(diǎn)講解V帶傳動(dòng)*帶傳動(dòng)的特點(diǎn)以講解為主，不寫(xiě)板書(shū)*帶傳動(dòng)的受力分析部分，注意講明初拉力、緊邊、松邊拉力的概念與判斷，對(duì)各類(lèi)力的定量分析只做簡(jiǎn)單介紹*由歐拉公式認(rèn)真分析有效圓周力與哪些因素有關(guān)二、帶傳動(dòng)的應(yīng)力分析1拉應(yīng)力F1產(chǎn)生的應(yīng)力 F2產(chǎn)生的應(yīng)力 2離心拉應(yīng)力 q為單位長(zhǎng)度的質(zhì)量（kg/m）。注意高速傳動(dòng)時(shí)宜采用輕質(zhì)帶，以利于減小離心拉應(yīng)力。3彎曲應(yīng)力 4最大的拉應(yīng)力 max = 1 + c + b1 （最大拉應(yīng)力發(fā)生在緊邊入主動(dòng)輪處） 三、帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)：由于帶的彈性變形而產(chǎn)生的帶與帶輪間的滑動(dòng)稱為彈性滑動(dòng)傳動(dòng)帶是彈性體帶由緊邊繞過(guò)主動(dòng)輪進(jìn)入松邊時(shí)，帶的拉力逐漸降低，其彈性變形量也逐漸縮短帶運(yùn)動(dòng)滯后于輪使v帶v輪2注意：彈性滑動(dòng)和打滑是兩個(gè)截然不同的概念。打滑是指過(guò)載引起的全面滑動(dòng)，是可以避免的。而彈性滑動(dòng)是由于帶的彈性和拉力差引起的，是不可避免的。帶傳動(dòng)彈性滑動(dòng)程度用滑動(dòng)率表示即 帶傳動(dòng)的實(shí)際傳動(dòng)比為 注意：由于很小，在一般計(jì)算中，可忽略的影響*邊講各類(lèi)應(yīng)力邊畫(huà)應(yīng)力分布圖，引導(dǎo)學(xué)生找出最大應(yīng)力點(diǎn)*提問(wèn)：傳動(dòng)帶所受的應(yīng)力是靜應(yīng)力還是交變應(yīng)力？在此應(yīng)力作用下，帶產(chǎn)生什么樣的破壞形式？課 后 作 業(yè)9-1重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案與講稿課程：機(jī)械工程設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 20062007學(xué)年上學(xué)期教 學(xué) 課 題V帶的結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn) V帶輪的常用材料與結(jié)構(gòu) 普通V帶傳動(dòng)的失效形式與設(shè)計(jì)準(zhǔn)則教學(xué)目的與要求了解V帶的結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)和普通V帶輪的常用材料與結(jié)構(gòu)明確普通V帶傳動(dòng)的失效形式與設(shè)計(jì)準(zhǔn)則教學(xué)重點(diǎn)V帶與V帶輪的結(jié)構(gòu)和尺寸，普通V帶傳動(dòng)的失效形式與設(shè)計(jì)準(zhǔn)則難點(diǎn)單根V帶額定功率的確定的方法教 具講 稿（教學(xué)要點(diǎn)與板書(shū)）教 學(xué) 法l V帶的結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)V帶的構(gòu)造：抗拉體1（承受載荷的主體，簾布：抗拉強(qiáng)度高；線繩：抗彎強(qiáng)度高）、頂膠2（彈性材料）、底膠3及包布層4（耐磨）節(jié)線與節(jié)面：V帶運(yùn)行時(shí)不伸長(zhǎng)、不縮短的圓周，稱為節(jié)線，全部節(jié)線組成帶的節(jié)面，帶的節(jié)面寬度稱為節(jié)寬，用bp表示帶輪基準(zhǔn)直徑dd：和節(jié)寬相對(duì)應(yīng)的帶輪直徑稱為基準(zhǔn)直徑表（9-2）基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld：V帶在規(guī)定的張緊力下，帶與帶輪基準(zhǔn)直徑上的周線長(zhǎng)度。V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度已標(biāo)準(zhǔn)化（表9-3）截面尺寸：V帶截面尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化，按截面大小分為Y、Z、A、B、C、D、E七種型號(hào)（表9-1），截面尺寸大的傳遞的功率也愈大。l 普通V帶輪的常用材料與結(jié)構(gòu)一、V帶輪的材料當(dāng)v25m/s時(shí)：HT150、HT200當(dāng)v 25m/s時(shí)：鑄鋼或鋼板焊接的帶輪小功率帶輪：鑄鋁或塑料二、V帶輪的結(jié)構(gòu)和尺寸1帶輪的結(jié)構(gòu)帶輪由輪緣、輪轂和輪輻三部分組成輪緣：帶輪的外緣部分輪轂：帶輪與軸相配合的部分。通常帶輪與軸用鍵連接，輪轂上開(kāi)有鍵槽，孔的尺寸ds按軸的強(qiáng)度和剛度要求確定。輪輻：輪緣與輪轂相連的部分。輪輻的結(jié)構(gòu)形式隨帶輪的基準(zhǔn)直徑而異，直徑小的做成實(shí)心式，中等的做成腹板式，大的做成輻條式2帶輪的尺寸（表9-4）10-4 普通V帶傳動(dòng)的失效形式與設(shè)計(jì)準(zhǔn)則一、 帶傳動(dòng)的失效形式1打滑：過(guò)載（有效拉力超過(guò)極限摩擦力）引起帶在帶輪上打滑不能正常工作2帶的疲勞破壞：帶上的交變應(yīng)力帶脫層、撕裂、拉斷*課前提問(wèn)：1）帶傳動(dòng)有哪些特點(diǎn)？與平帶比較，V帶傳動(dòng)有哪些特點(diǎn)？2）普通V帶有幾種型號(hào)？哪個(gè)型號(hào)的截面尺寸最大？3）何謂帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)與打滑，兩者各由什么原因引起？它們的性質(zhì)有何根本區(qū)別？*結(jié)合表圖講解V帶與V帶輪的結(jié)構(gòu)及幾何尺*由上講的受力分析與應(yīng)力分析講述帶傳動(dòng)的失效形式與設(shè)計(jì)準(zhǔn)則寸二、帶傳動(dòng)的計(jì)算準(zhǔn)則1保證帶傳動(dòng)不打滑2保證帶具有足夠的疲勞強(qiáng)度和使用壽命疲勞強(qiáng)度條件： max = 1 + c + b1 3單根V帶額定功率的確定 帶傳動(dòng)所能傳遞的功率： 單根V帶額定功率的確定：P1=（P1 +P1）KaKL注意：P1為額定功率（kW），按帶的型號(hào)、小輪的轉(zhuǎn)速n1和基準(zhǔn)直徑dd1查表9-5；P1為單根V帶當(dāng)i 1時(shí)所能傳遞功率的增量（kW）。當(dāng)實(shí)際傳動(dòng)比i 1時(shí)，由于帶繞經(jīng)大輪時(shí)的彎曲應(yīng)力小于帶繞經(jīng)小輪時(shí)的彎曲應(yīng)力，可使帶輪的疲勞強(qiáng)度有所提高，即傳遞的功率將增大。P1按帶的型號(hào)，小輪的轉(zhuǎn)速n1與傳動(dòng)比i，查表9-6確定。 Ka為包角系數(shù)。按實(shí)際包角查表9-7。KL為帶的長(zhǎng)度系數(shù)。按實(shí)際基準(zhǔn)長(zhǎng)度查表9-3。*引導(dǎo)與啟發(fā)學(xué)生完成單根V帶額定功率的確定（注重講解查圖查表方法）課 后 作 業(yè)9-29-6重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案與講稿課程：機(jī)械工程設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 20062007學(xué)年上學(xué)期教 學(xué) 課 題普通V帶傳動(dòng)的參數(shù)選擇和設(shè)計(jì)計(jì)算方法 帶傳動(dòng)的張緊、安裝與維護(hù)教學(xué)目的與要求掌握普通V帶傳動(dòng)的參數(shù)選擇和設(shè)計(jì)計(jì)算方法了解帶傳動(dòng)的張緊、安裝與維護(hù)教學(xué)重點(diǎn)普通V帶傳動(dòng)的參數(shù)選擇和設(shè)計(jì)計(jì)算方法難點(diǎn)設(shè)計(jì)中圖、表的正確運(yùn)用教 具掛圖講 稿（教學(xué)要點(diǎn)與板書(shū)）教 學(xué) 法l 普通V帶傳動(dòng)的參數(shù)選擇和設(shè)計(jì)計(jì)算方法一、V帶傳動(dòng)的參數(shù)選擇1設(shè)計(jì)的已知條件：傳動(dòng)用途、載荷性質(zhì)、需傳遞的功率、小帶輪的轉(zhuǎn)速、傳動(dòng)比以及對(duì)外廓尺寸的要求等。2參數(shù)選擇： V帶的型號(hào)、長(zhǎng)度和根數(shù)，以及V帶輪的基準(zhǔn)直徑、V帶傳動(dòng)的中心距；計(jì)算V帶的初拉力和作用在軸上的壓力二、V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)的計(jì)算方法及步驟1確定計(jì)算功率Pc ： Pc = KA P （kW） 式中KA工作情況因數(shù)，查表102確定帶的型號(hào)：按計(jì)算功率Pc和小輪轉(zhuǎn)速n1由圖10-12選帶的型號(hào)3確定兩輪的基準(zhǔn)直徑dd1、dd21） 確定小輪的基準(zhǔn)直徑dd1：帶輪的直徑小可使傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)緊湊，但另一方面又使帶中的彎曲應(yīng)力增大，而使帶的壽命降低。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使基準(zhǔn)直徑大于表9-2規(guī)定的最小值2）計(jì)算大輪的基準(zhǔn)直徑dd2：dd2= i dd1，大帶輪的直徑應(yīng)圓整成相近的帶輪基準(zhǔn)直徑的標(biāo)準(zhǔn)值4驗(yàn)算帶速： 注意：當(dāng)傳遞的功率一定時(shí)，提高帶速，有效拉力將減小，可減少帶的根數(shù)。但帶速過(guò)高，離心應(yīng)力過(guò)大，使摩擦力減小，傳動(dòng)能力反而降低。因此，帶的速度一般應(yīng)在525m/s。5確定中心距a和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld1）初定中心距a0： 0.7（ dd1 + dd2 ） a0 2（ dd1 + dd2） 2）確定基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld： L d 0為帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度的計(jì)算值，查表10-6選定帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度的L d標(biāo)準(zhǔn)值3）確定實(shí)際中心距a： 為了張緊和調(diào)整需給中心距一定的調(diào)整公差，一般取 -0.015 L d + 0.03L d6驗(yàn)算小輪包角 ：120若不滿足此條件，可適當(dāng)增大中心距或減小兩輪的直徑差，也可以加張緊輪*課前提問(wèn)：1）帶傳動(dòng)的失效形式有哪些？右提問(wèn)引出帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)*結(jié)合例題完成V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)的計(jì)算方法及步驟的講解7計(jì)算帶的根數(shù)z： 帶的根數(shù)應(yīng)取整數(shù)，為使各帶的受力均勻，根數(shù)不能太多，一般z10。8計(jì)算帶的初拉力F0： 安裝帶時(shí)，必須予以保證9計(jì)算帶對(duì)軸的壓力： F Q是設(shè)計(jì)軸和選擇軸承的依據(jù)。l 帶傳動(dòng)的張緊、安裝與維護(hù)一、帶傳動(dòng)的張緊帶安裝時(shí)應(yīng)張緊以保證一定的初拉力。另外，帶工作一段時(shí)間后就會(huì)由于塑性變形而松弛，使初拉力減小，傳動(dòng)能力下降，這時(shí)又需要重新張緊1調(diào)整中心距方式：定期張緊（定期調(diào)整中心距以恢復(fù)張緊力?；朗綌[架式自動(dòng)張緊）2 緊輪方式：若帶傳動(dòng)的軸間距不可調(diào)整時(shí)，可采用張緊輪裝置（調(diào)位式內(nèi)張緊輪裝置擺錘式張緊輪裝置）注意：張緊輪一般設(shè)置在松邊的內(nèi)側(cè)靠近大輪處。若設(shè)置在外側(cè)時(shí)，則應(yīng)使其靠近小輪，這樣可以增加小帶輪的包角，提高帶的疲勞強(qiáng)度。二、帶傳動(dòng)的安裝和維護(hù)（P181）1平行軸傳動(dòng)時(shí)，各帶輪的軸線必須保持規(guī)定的平行度。各輪寬的中心線，V帶輪、多楔帶輪對(duì)應(yīng)輪槽的中心線否則會(huì)加速帶的磨損，降低帶的壽命 2同組使用的V帶應(yīng)型號(hào)相同、長(zhǎng)度相等，不同廠家生產(chǎn)的V帶、新舊V帶不能同時(shí)使用，應(yīng)定期檢查膠帶，如有一根松弛或損壞則應(yīng)全部更換新帶3安裝時(shí)，應(yīng)按規(guī)定的初拉力張緊，也可憑經(jīng)驗(yàn)張緊，帶的張緊程度以100m帶長(zhǎng)大拇指能將帶按下15mm為宜。4帶傳動(dòng)裝置外面應(yīng)加以保護(hù)罩，以保護(hù)安全，防止帶與酸、堿或油接觸而腐蝕傳動(dòng)帶，帶傳動(dòng)不需潤(rùn)滑，應(yīng)及時(shí)清理帶輪槽內(nèi)及傳動(dòng)帶上的油污。結(jié)合教科書(shū)的圖例和掛圖講解帶傳動(dòng)的張緊、安裝與維護(hù)和注意的問(wèn)題課 后 作 業(yè)9-10 重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案與講稿課程：機(jī)械工程設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 20062007學(xué)年上學(xué)期教 學(xué) 課 題齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)、應(yīng)用及分類(lèi) 漸開(kāi)線的形成與性質(zhì) 漸開(kāi)線齒輪的幾何參數(shù)與尺寸教學(xué)目的與要求了解齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)、應(yīng)用及分類(lèi)，明確漸開(kāi)線形成的原理及其基本性質(zhì)熟悉漸開(kāi)線齒輪的幾何參數(shù)和幾何尺寸計(jì)算公式教學(xué)重點(diǎn)漸開(kāi)線基本性質(zhì)、齒輪的主要參數(shù)與幾何尺寸難點(diǎn)漸開(kāi)線的形成原理與性質(zhì)、漸開(kāi)線參數(shù)方程教 具齒輪實(shí)物與掛圖講 稿（教學(xué)要點(diǎn)與板書(shū)）教 學(xué) 法l 齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)、應(yīng)用及分類(lèi)1齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：傳遞功率大、速度范圍廣、效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠、壽命長(zhǎng)；且能實(shí)現(xiàn)恒定的傳動(dòng)比和空間任意兩軸的運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力傳遞缺點(diǎn)：制造和安裝精度要求高、成本高；且不宜用于中心距較大的傳動(dòng)；低精度齒輪易產(chǎn)生較大的噪聲和振動(dòng)2齒輪傳動(dòng)的分類(lèi)及應(yīng)用 分類(lèi)：（圖10-1） 應(yīng)用：廣泛用于各類(lèi)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中l(wèi) 漸開(kāi)線的形成原理和基本特性一、漸開(kāi)線的形成及其特性1漸開(kāi)線的形成：發(fā)生線NK沿半徑為rb的圓作純滾動(dòng)則發(fā)生線上的任意一點(diǎn)K的軌跡曲線該圓的漸開(kāi)線。2漸開(kāi)線的特性：1）發(fā)生線在基圓上滾過(guò)的長(zhǎng)度等于基圓上被滾過(guò)的弧長(zhǎng)，即NK長(zhǎng)等于弧長(zhǎng)AN2）發(fā)生線NK是基圓的切線和漸開(kāi)線上K點(diǎn)的法線，線段NK為漸開(kāi)線在K點(diǎn)的曲率半徑，N點(diǎn)為其曲率中心。3）漸開(kāi)線上某一點(diǎn)的法線（受力時(shí)不計(jì)摩擦?xí)r的正壓力Fn方向線），與該點(diǎn)速度vK方向所夾的銳角aK，稱為該點(diǎn)的壓力角： 漸開(kāi)線上各點(diǎn)的壓力角不等，離開(kāi)基圓越遠(yuǎn)的點(diǎn)，其壓力角越大。4）漸開(kāi)線的形狀決定于基圓的大小，基圓越大漸開(kāi)線越平直，反之則越彎曲5）基圓內(nèi)無(wú)漸開(kāi)線。二、漸開(kāi)線極坐標(biāo)方程簡(jiǎn)介：l 漸開(kāi)線齒輪的參數(shù)及幾何尺寸 一、主要幾何參數(shù)1齒數(shù)z：分布在齒輪圓周上的輪齒數(shù)2模數(shù)m和壓力角a 模數(shù)：定義齒輪分度圓上的比值p/p為模數(shù)，并規(guī)定為標(biāo)準(zhǔn)值(mm)我國(guó)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)系列見(jiàn)表10-1壓力角：齒輪分度圓上的壓力角用a表示并規(guī)定為標(biāo)準(zhǔn)值 a=20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*課前提問(wèn)：帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比恒定嗎？影響帶傳動(dòng)傳動(dòng)比的因素是什么？由此引出齒輪傳動(dòng)*讓學(xué)生列舉齒輪傳動(dòng)實(shí)例*在黑板上通過(guò)教具演示漸開(kāi)線的形成并講解漸開(kāi)線的性質(zhì)*極坐標(biāo)方程的應(yīng)用待用時(shí)再講3齒頂高因數(shù)ha*和頂隙因數(shù)c*對(duì)于圓柱齒輪正常齒制，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：ha*=1， c*=0.25 頂隙：c*m一齒輪齒頂圓與另一齒輪齒根圓之間的徑向距離。頂隙可防止相互嚙合的輪齒的齒頂齒根發(fā)生頂撞，并儲(chǔ)存潤(rùn)滑油利于齒輪嚙合傳動(dòng) 注意：在齒輪各參數(shù)中，模數(shù)是齒輪的一個(gè)重要參數(shù)。模數(shù)越大，輪齒的厚度和高度也越大，從而輪齒的抗彎能力也越強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)齒輪：具有標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)壓力角、標(biāo)準(zhǔn)齒頂高因數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)頂隙因數(shù)，且分度圓上齒厚等于齒槽寬的齒輪二、漸開(kāi)線圓柱齒輪幾何尺寸計(jì)算公式名 稱外 齒 輪內(nèi) 齒 輪分度圓直徑dd=mzd=mz齒頂高h(yuǎn)aha= ha*mha= ha*m齒根高h(yuǎn)fhf= ha + c =( ha*+c*)m=1.25 mh f = ha + c =( ha*+c*)m=1.25 m頂隙cc=c*m=0.25 mc=c*m=0.25 m齒高h(yuǎn)h= ha+ hf=( 2ha*+c*)m=2.25 mh= ha+ hf=( 2ha*+c*)m=2.25 m齒頂圓直徑dada=d+2ha=m(z+2 ha*)= m(z+2)da=d-2ha=m(z-2 ha*)= m(z-2)齒根圓直徑dfdf= d-2hf= m(z-2 ha*-2 c*)= m(z-2.5)df= d+2hf= m(z+2 ha*+2 c*)= m(z+2.5)基圓直徑dbdb= mzcosadb= mzcosa齒距pp=mp=m齒厚ss= p /2=m/2s= p /2=m/2齒槽寬ee= p /2=m/2e= p /2=m/2標(biāo)準(zhǔn)中心距a外嚙合齒輪傳動(dòng)： a=m(z1+z2)/2內(nèi)嚙合齒輪傳動(dòng)： a=m(z2-z1)/2漸開(kāi)線齒輪參數(shù)的確定及幾何尺寸的計(jì)算實(shí)例例 一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，其大齒輪已損壞。已知小齒輪的齒數(shù)z1=24，齒頂圓直徑da1=130mm，兩齒輪傳動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)中心距a=225mm。試計(jì)算這對(duì)齒輪的傳動(dòng)比和大齒輪的主要幾何尺寸。解 模數(shù)：大齒輪齒數(shù)：傳動(dòng)比：分度圓直徑 d2330 mm，齒頂圓直徑 da2=340 mm，齒根圓直徑df2=317.5 mm，齒頂高 ha= 5 mm，齒根高 hf = 6.25 mm，全齒高h(yuǎn) = 11.25 mm，齒距 p = 15.70 mm，齒厚和齒槽寬s = e = 7.85 mm*強(qiáng)調(diào)齒輪參數(shù)的概念與作用，特別要模數(shù)和壓力角標(biāo)準(zhǔn)的貫徹*短齒制齒輪在此只作簡(jiǎn)單提示*強(qiáng)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)齒輪的定義*直接給出齒輪幾何尺寸的計(jì)算公式并要求學(xué)生記憶該公式課 后 作 業(yè)6-3，6-6，6-8重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案與講稿課程：機(jī)械工程設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 20062007學(xué)年上學(xué)期教 學(xué) 課 題 漸開(kāi)線齒輪的嚙合傳動(dòng) 漸開(kāi)線齒輪的切齒原理與根切現(xiàn)象教學(xué)目的與要求明確齒輪嚙合傳動(dòng)的特性了解漸開(kāi)線齒輪的切齒原理與根切現(xiàn)象教學(xué)重點(diǎn)齒輪嚙合傳動(dòng)的特性難點(diǎn)齒輪嚙合傳動(dòng)的特性分析及根切的原因教 具掛圖講 稿（教學(xué)要點(diǎn)與板書(shū)）教 學(xué) 法l 漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動(dòng)一、漸開(kāi)線齒廓的嚙合特性1瞬時(shí)傳動(dòng)比不變性（齒廓嚙合基本定律）相互嚙合的一對(duì)齒廓在任一瞬時(shí)的傳動(dòng)比與兩齒輪的連心線與該對(duì)嚙合齒廓接觸點(diǎn)的公法線所分得的兩線段成反比即 i=w1/w2=O2C/O1C=常數(shù)節(jié)圓：分別以O(shè)1和O2為圓心、以O(shè)1C和O2C為半徑作圓，其半徑用r1和r2表示2中心距可分性在圖中，因?yàn)镺1N1CO2N2C，所以 在齒輪加工完成后因其基圓半徑已經(jīng)確定，所以即使兩齒輪的中心距稍有改變（象制造和安裝誤差以及磨損等原因），也不會(huì)影響齒輪的傳動(dòng)比。3傳遞壓力的方向不變性（嚙合角為常數(shù)）嚙合線：齒輪傳動(dòng)時(shí)其齒廓接觸點(diǎn)的軌跡線稱（漸開(kāi)線齒廓嚙合時(shí)，由于無(wú)論在哪一點(diǎn)接觸，接觸齒廓的公法線總是兩基圓的內(nèi)公切線N1N2。故漸開(kāi)線齒廓的嚙合線就是直線N1N2）嚙合角：嚙合線N1N2與兩齒輪節(jié)圓的公切線tt間的夾角a嚙合角在數(shù)值上等于漸開(kāi)線在節(jié)圓上的壓力角。分析：由于兩齒廓嚙合時(shí)，其間的正壓力是沿齒廓法線方向作用，也就是沿嚙合線方向傳遞。故嚙合角不變齒廓間壓力方向不變?nèi)酏X輪傳遞的力矩恒定，則輪齒之間、軸與軸承之間壓力的大小和方向也均不變，從而傳動(dòng)平穩(wěn)。這也是漸開(kāi)線齒廓傳動(dòng)的一大優(yōu)點(diǎn)。實(shí)際中心距： 實(shí)際中心距與標(biāo)準(zhǔn)中心距的關(guān)系： 注意：1）當(dāng)一對(duì)齒輪相互嚙合時(shí)才有節(jié)圓和嚙合角，單個(gè)齒輪沒(méi)有節(jié)圓和嚙合角，只有分度圓與壓力角 2）當(dāng)a=a/ 時(shí)為標(biāo)準(zhǔn)安裝（無(wú)側(cè)隙安裝），只有此時(shí)齒輪的節(jié)圓與分度圓重合*提問(wèn)：1）漸開(kāi)線是怎樣形成的？它有哪些特性？2）為何將齒輪的模數(shù)取成標(biāo)準(zhǔn)值？它對(duì)齒輪傳動(dòng)有何影響？*齒廓嚙合基本定律不作推導(dǎo)，只加以說(shuō)明；強(qiáng)調(diào)節(jié)圓與節(jié)點(diǎn)的概念*由傳動(dòng)比公式分析中心距可分性，注重講明其重要作用*強(qiáng)調(diào)嚙合線、基圓內(nèi)公切線與齒廓公法線三線合一，并由此講明嚙合角與壓力角的關(guān)系和齒輪傳遞的壓力*利用教具和掛圖分析齒輪的嚙合過(guò)程。分析理論嚙合線段與實(shí)際嚙合線段的內(nèi)在關(guān)系*對(duì)標(biāo)準(zhǔn)齒輪正確嚙合的條件的來(lái)由作簡(jiǎn)單的推導(dǎo)證明，提醒學(xué)生注意該條件的重要性*引導(dǎo)學(xué)生分析齒輪連續(xù)傳動(dòng)的條件后引出重合度概念，并強(qiáng)調(diào)重合度的物理意義課 后 作 業(yè)10-10重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案與講稿課程：機(jī)械工程設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 20062007學(xué)年上學(xué)期教 學(xué) 課 題漸開(kāi)線齒輪的切齒原理 根切現(xiàn)象與最少齒數(shù)教學(xué)目的與要求理解展成法加工齒輪的原理，熟悉展成法加工齒輪的幾種方法了解仿形法加工齒輪的原理和所使用的機(jī)床、刀具；明確根切現(xiàn)象與最少齒數(shù)教學(xué)重點(diǎn)展成法加工漸開(kāi)線齒輪的原理與方法，齒輪不根切的最少齒數(shù) 難點(diǎn)展成原理與根切現(xiàn)象的分析教 具掛圖講 稿（教學(xué)要點(diǎn)與板書(shū)）教 學(xué) 法l 漸開(kāi)線齒輪的切齒原理漸開(kāi)線齒輪輪齒的成形方法有鑄造、模鍛、熱軋、切削加工等。最常用的是切削法。切削法按其原理又可分為仿形法和展成法兩種。一、仿形法簡(jiǎn)介 加工機(jī)床銑床銑刀軸向剖面的形狀與齒輪齒槽軸向剖面的形狀相同加工方法（以臥銑為例圖10-6）簡(jiǎn)單介紹特點(diǎn)二、展成法1展成原理：利用一對(duì)齒輪傳動(dòng)時(shí)，其輪齒齒廓互為包絡(luò)的原理展成法加工齒輪：1）輪坯與刀具的節(jié)圓作純滾動(dòng)：展成運(yùn)動(dòng)輪坯與刀具由機(jī)床保證按一定的定傳動(dòng)比運(yùn)動(dòng)2）刀具具有漸開(kāi)線齒廓的刀刃2加工方法1）齒輪插刀插齒：齒輪插刀頂部比正常輪齒高出c*m，以便切出齒輪的頂隙。插齒時(shí)，插刀沿輪坯軸線方向作往復(fù)切削運(yùn)動(dòng)，同時(shí)強(qiáng)迫插刀與輪坯以一定的角速比轉(zhuǎn)動(dòng)，直至切出全部齒廓。因齒輪插刀的齒廓是漸開(kāi)線，所以插制的齒輪也是漸開(kāi)線。根據(jù)正確嚙合條件，被切齒輪的模數(shù)和壓力角必定與插刀的模數(shù)和壓力角相等。故用同一把刀具可加工出具有相同模數(shù)和壓力角、而齒數(shù)不同的齒輪。*課前提問(wèn)：1）分度圓與節(jié)圓有何區(qū)別？壓力角與嚙合角有何區(qū)別？2）漸開(kāi)線齒廓有哪些嚙合特性？3）標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪正確的嚙合條件是什么？連續(xù)傳動(dòng)的條件是什么？*對(duì)照掛圖講解訪形法加工齒輪的方法、特點(diǎn)*由漸開(kāi)線的形成原理講解展成原理然后到展成法加工齒輪的兩個(gè)重要條件的講解*注意分析說(shuō)明插齒的幾個(gè)動(dòng)作2）齒條插刀插齒：齒條插刀的刀齒頂比傳動(dòng)齒條的齒頂高出c=c*m的距離，同樣是為了保證切制出齒輪的頂隙。齒條插刀插制齒輪時(shí)，其展成運(yùn)動(dòng)相當(dāng)于齒條與齒輪的嚙合傳動(dòng)，插刀的移動(dòng)速度與輪坯分度圓上的圓周速度相等3）齒輪滾刀滾齒：滾刀形狀類(lèi)似螺旋，其軸向截面為一齒條。當(dāng)滾刀繞其軸線回轉(zhuǎn)時(shí)，相當(dāng)于齒條在連續(xù)不斷地移動(dòng)。當(dāng)滾刀和輪坯分別繞各自軸線轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，便按展成原理切制出輪坯的漸開(kāi)線齒廓3仿形法與展成法加工齒輪的特點(diǎn)比較l 根切現(xiàn)象與最少齒數(shù)1根切現(xiàn)象：用展成法加工齒數(shù)過(guò)少的齒輪時(shí)，齒輪坯的齒廓根部將被刀具的齒頂過(guò)多地切削掉的現(xiàn)象根切不僅使輪齒根部削弱，彎曲強(qiáng)度降低，而且使重合度減小，因此應(yīng)設(shè)法避免2不根切的最少齒數(shù)分析：產(chǎn)生根切的直接原因是刀具頂線超過(guò)了理論嚙合線的上界點(diǎn)N1。由于基圓以內(nèi)無(wú)漸開(kāi)線，則超過(guò)N1的刀刃不能展成漸開(kāi)線齒廓。因此在刀具與被加工輪坯所進(jìn)行的展成運(yùn)動(dòng)中，這部分刀刃必然會(huì)將被加工齒輪根部的漸開(kāi)線齒廓多切去一部分為了防止根切，必須保證刀具的頂線不超過(guò)N1點(diǎn)?？梢宰C明，滿足不根切的條件是： 標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪不根切的最少齒數(shù)：當(dāng)a=20、h*a=1時(shí)，zmin=17*在比較仿形法與展成法加工齒輪特點(diǎn)的基礎(chǔ)上說(shuō)明各自應(yīng)用的場(chǎng)合*由漸開(kāi)線特性和齒數(shù)過(guò)少齒輪基圓半徑小分析形成根切的原因*由圖6-25、6-26簡(jiǎn)單推導(dǎo)不發(fā)生根切的最少齒數(shù)的計(jì)算公式課 后 作 業(yè)10-15，10-16重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案與講稿課程：機(jī)械工程設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 20062007學(xué)年上學(xué)期教 學(xué) 課 題漸開(kāi)線變位齒輪概述教學(xué)目的與要求了解變位齒輪的形成，能對(duì)變位齒輪與標(biāo)準(zhǔn)齒輪進(jìn)行比較能正確分析變位齒輪的傳動(dòng)類(lèi)型及其應(yīng)用教學(xué)重點(diǎn)正、負(fù)變位齒輪的形成、特點(diǎn)，變位齒輪的傳動(dòng)類(lèi)型及應(yīng)用難點(diǎn)變位齒輪的幾何尺寸教 具掛圖講 稿（教學(xué)要點(diǎn)與板書(shū)）教 學(xué) 法l 變位齒輪傳動(dòng)簡(jiǎn)介標(biāo)準(zhǔn)齒輪的局限性：1)齒數(shù)小于zmin會(huì)根切；2)aa會(huì)無(wú)法安裝或出現(xiàn)過(guò)大的齒側(cè)間隙；3)大小齒輪齒根抗彎能力有差別一、變位齒輪的切制及其齒形特點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)齒輪的形成齒條刀具的中線與被加工齒輪的分度圓相切作純滾動(dòng)變位齒輪的形成將刀具中線相對(duì)被加工齒輪的分度圓移動(dòng)一段距離xm，使齒輪分度圓不再與刀具中線相切，而是與和中線平行的另一直線(機(jī)床節(jié)線)相切，這種因改變刀具和輪坯的相對(duì)位置而切制出來(lái)的齒輪稱為變位齒輪變位量：刀具移動(dòng)的距離xm變位因數(shù)：x刀具向遠(yuǎn)離輪坯中心的方向移動(dòng)稱為正變位，規(guī)定x為“+”，反之為負(fù)變位，規(guī)定x為“” 與標(biāo)準(zhǔn)齒輪相比，變位齒輪的齒形具有下列特點(diǎn)：1）與標(biāo)準(zhǔn)齒輪相同的齒數(shù)模數(shù)和壓力角由于齒條刀具的刀刃為直線，各處具有相同的模數(shù)和壓力角。因此用同一把刀具加工出來(lái)的無(wú)論是標(biāo)準(zhǔn)齒輪還是變位齒輪，不僅具有相同的齒數(shù)，而且還具有相同的模數(shù)和壓力角2）用與標(biāo)準(zhǔn)齒輪相同的漸開(kāi)線齒廓曲線變位齒輪與標(biāo)準(zhǔn)齒輪不僅分度圓直徑相同，而且基圓直徑也相同。故變位具有與標(biāo)準(zhǔn)齒輪相同的漸開(kāi)線曲線（同一漸開(kāi)線上的不同曲線弧段）3）某些幾何尺寸發(fā)生了變化對(duì)于正變位齒輪，由于刀具位置的變化，齒厚、齒根圓直徑增大，齒根強(qiáng)度增大，齒根高減小，齒頂變尖。對(duì)于負(fù)變位齒輪則反之。 二、變位齒輪傳動(dòng)的無(wú)側(cè)隙嚙合方程及幾何尺寸計(jì)算1變位齒輪傳動(dòng)的無(wú)側(cè)隙嚙合方程變位齒輪傳動(dòng)按無(wú)側(cè)隙嚙合條件，即要求兩齒輪在節(jié)圓上滿足s1=e2、s2=e1和p= s1+ e1=s2+ e2的條件無(wú)側(cè)隙嚙合方程： 注意：xS=x1+x2=0，則a=a=20，兩輪節(jié)圓與分度圓重合；若xS0，則aa，兩輪節(jié)圓與分度圓不重合。*課前提問(wèn)：1）什么叫根切？