機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)第7章螺紋連接與螺旋傳動(dòng),8,9,10,11(教案)

1、第7章 螺紋連接與螺旋傳動(dòng)一、教學(xué)要求本章內(nèi)容包括螺紋連接和螺旋傳動(dòng)兩個(gè)部分，具體教學(xué)要求如下：1）了解螺紋的基本知識(shí)，了解標(biāo)準(zhǔn)螺紋連接件和螺紋連接的基本類型、特性、標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)、應(yīng)用場(chǎng)合等。了解螺紋的預(yù)緊和防松。2）掌握單個(gè)螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算。會(huì)進(jìn)行螺栓的受力分析，正確理解強(qiáng)度計(jì)算公式中各參數(shù)的含義，合理選擇材料和確定許用應(yīng)力。3）掌握螺栓組連接的設(shè)計(jì)方法。（1）了解螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則。（2）掌握4種典型螺栓組受力分析，學(xué)會(huì)確定出螺栓組中受力最大的螺栓受力情況。4）了解提高螺栓連接強(qiáng)度的措施。5）了解螺旋傳動(dòng)的類型、特點(diǎn)及應(yīng)用。二、重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)：1）單個(gè)螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算，尤其是承受軸向靜載

2、荷的緊螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算。2）螺栓組連接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，四種典型受力情況下螺栓組連接的受力分析。難點(diǎn)：1）承受軸向靜載荷的緊螺栓連接中的力與變形關(guān)系，確定F值。2）受旋轉(zhuǎn)力矩、傾翻力矩的底板螺栓組連接的受力分析。三、教學(xué)安排教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)數(shù)1. 螺紋連接的基本知識(shí)22. 螺紋連接的預(yù)緊與防松3. 單個(gè)螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算24. 螺栓組連接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和受力分析25. 螺紋連接件的材料和許用應(yīng)力26. 提高螺栓連接強(qiáng)度的措施7. 滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)簡(jiǎn)介8. 滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)簡(jiǎn)介9. 課堂討論螺栓連接的受力分析2四、教學(xué)思路設(shè)計(jì)本章主要內(nèi)容包括兩個(gè)部分：第一部分為螺栓連接，是本章著重討論的部分；第二部分為螺旋傳動(dòng)，僅

3、作概念性介紹。從螺紋連接的基本知識(shí)（參數(shù)、類型、標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)），開(kāi)始討論其連接的預(yù)緊與防松。根據(jù)連接的工作情況得出松螺栓連接與緊螺栓連接二大類。在不同工作情況下，可得出不同失效形式和受力分析。首先討論單個(gè)螺栓連接的設(shè)計(jì)計(jì)算，然后分析螺栓組連接的設(shè)計(jì)計(jì)算，即求出螺栓組中受力最大的螺栓及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。第7章 第1講知識(shí)點(diǎn)教學(xué)手段1. 1）螺紋的類型 2）主要參數(shù) 3）應(yīng)用 4）螺紋連接的基本類型 2. 1）螺紋連接的預(yù)緊 2）螺紋連接的防松模型課件（螺紋的牙型、旋向、主要參數(shù)、線數(shù)、螺栓連接、扳手力矩、防松裝置）一、講授時(shí)注意幾點(diǎn)1. 7.1 螺紋連接的基本知識(shí)這節(jié)內(nèi)容要注意三點(diǎn)：（1）右、左旋螺紋判別必

4、須絕對(duì)正確。（2）螺距P和導(dǎo)程Ph的概念一定要搞清，Ph=n·P（3）螺栓連接可分為普通螺栓連接和鉸制孔用螺栓連接兩種，需了解這兩種連接的特點(diǎn)與應(yīng)用。2. 7.2 螺紋連接的預(yù)緊與防松了解防松裝置的防松原理及常用類型，重點(diǎn)了解利用摩擦防松的方法和特點(diǎn)。二、講授程序設(shè)計(jì)首先提出連接的分類，然后以雷鋒同志的名言：“起到一個(gè)小小的螺絲釘作用”為引導(dǎo)，說(shuō)明螺栓的作用，引起學(xué)生的重視，增強(qiáng)求知欲望。然后提出螺紋類型、主要參數(shù)、螺紋連接的基本類型、連接的預(yù)緊，防松，這些內(nèi)容是螺栓連接設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。講授教案編寫如下所述。第1講 教案什么叫連接，就是將被連接件通過(guò)連接件將它們連接起來(lái)，再以日常生活中所

5、遇到例子，說(shuō)明什么叫連接，連接可分為可拆連接與不可拆連接兩種，螺紋連接是利用螺紋零件構(gòu)成的可拆連接。雷鋒同志有句名言“起到一個(gè)小小螺釘作用”，有著深?yuàn)W的科學(xué)依據(jù)，充分說(shuō)明了螺釘在人類社會(huì)中作用與地位。第7章 螺紋連接與螺旋傳動(dòng)7.1 螺紋連接的基本知識(shí)7.1.1 螺紋的類型放課件，對(duì)著課件（牙型）說(shuō)明如下幾點(diǎn)：根據(jù)母體形狀可分為。根據(jù)牙型可分為。根據(jù)螺旋線的旋向可分為左、右旋，一般為右旋，這時(shí)可以在黑板上徒手作圖（圖71），說(shuō)明左右旋判定方法如何測(cè)定。取一螺桿，軸線與人們平行，看到圓柱面上螺紋，如螺紋上升方向?yàn)橛勺蟮接?，則為右旋，反之為左旋，也可用左右手定則來(lái)決定之。根據(jù)螺線的數(shù)目，可分為。根

6、據(jù)用途可分為。螺紋、螺栓均已標(biāo)準(zhǔn)化，標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)為 圖普通螺紋Md×P精度等級(jí)。梯形螺紋Trd×P精度等級(jí)。 螺栓Md×LGB××××。7.1.2 螺紋的主要參數(shù) 圖71 螺紋旋向的判定放課件（主要參數(shù)），說(shuō)明幾個(gè)主要參數(shù)，重點(diǎn)討論大徑d，為標(biāo)準(zhǔn)值、螺距與導(dǎo)程關(guān)系，升角（在不同圓柱上展開(kāi)，得出值也不同）。7.1.3 常用螺紋的特點(diǎn)及應(yīng)用可作一般介紹，但要突出一點(diǎn)：連接用螺紋要求為普通螺紋，單線，角小，有自鎖性。傳動(dòng)用螺紋要求為梯形螺紋，多線，傳動(dòng)效率高，不自鎖。7.1.4 螺紋連接的基本類型有四種基本類型：螺栓連接、雙頭螺栓連接

7、、螺釘連接、緊定螺釘連接。螺栓連接又可分為普通螺栓連接和鉸制孔用螺栓連接，在講授時(shí)最好能在黑板上徒手作出螺栓螺接圖，說(shuō)明其特點(diǎn)。7.2 螺紋連接的預(yù)緊與防松7.2.1 螺紋連接的預(yù)緊螺紋連接一般說(shuō)來(lái)必須要擰緊，其目的為增強(qiáng)連接的剛性、緊密性及提高防松能力，擰緊后被連接件受到壓縮，螺栓受到拉伸，這拉力是在螺栓尚未受到工作載荷以前就有這拉力的作用，此力稱為預(yù)緊力F0，課件（扳手力矩）演示一下，F(xiàn)0大小就決定了螺母的擰緊程度。放課件（圖7.10所示），預(yù)緊時(shí)，扳手力矩T必須克服螺紋付中的摩擦力T1和螺母與被連接件支承面間的摩擦力矩T2。 T=T1+T2 (7.2)作為連接用的螺紋，滿足自鎖條件，從理

8、論上說(shuō)，連接好后，是不會(huì)自行松脫的，實(shí)際上會(huì)松脫，其原因有二個(gè)，必須采用防松裝置。7.2.2 螺紋連接的防松解決防松問(wèn)題的方法為防止螺紋副的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的發(fā)生，防松方法按其工作原理可有四大類。放課件（防松裝置），表7.3所列，最后將現(xiàn)場(chǎng)所產(chǎn)生情況加以說(shuō)明。1）一般連接中，對(duì)F0大小無(wú)多大要求，只要按經(jīng)驗(yàn)、以標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格選用連接件，采用相應(yīng)扳手大小，擰緊就行，決不能私自加長(zhǎng)扳手長(zhǎng)度來(lái)擰緊螺母。2）對(duì)重要的連接、預(yù)緊力需控制的場(chǎng)合時(shí)，必須標(biāo)注出預(yù)緊力F0值，用圖7.11所示的測(cè)力矩扳手?jǐn)Q緊之。第7章 第2講知識(shí)點(diǎn)教學(xué)手段1）受拉螺栓連接2）受剪切螺栓連接課件（軸向靜載荷的緊螺栓連接）一、講課時(shí)注意幾點(diǎn)機(jī)器

9、中主要是應(yīng)用成組螺栓連接，但要討論成組的問(wèn)題，那么一定要先掌握單個(gè)螺栓連接的設(shè)計(jì)計(jì)算問(wèn)題。因此單個(gè)螺栓的直徑計(jì)算是整個(gè)螺栓設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。連接承受載荷一般有兩種形式：軸向力或橫向力，則其螺栓設(shè)計(jì)時(shí)計(jì)算準(zhǔn)則也就不同。經(jīng)強(qiáng)度計(jì)算可確定出螺紋小徑d1，然后按照標(biāo)準(zhǔn)選定螺紋的公稱直徑（大徑）d等。在講課時(shí)有幾個(gè)問(wèn)題需加以深入理解。1）深入理解強(qiáng)度計(jì)算公式中1.3倍的物理意義。2）承受軸向靜載荷的緊螺栓連接的載荷一變形關(guān)系要能看懂、掌握。根據(jù)式(7.8)、式(7.11)能分析得出如何來(lái)正確地選用墊片。3）剪切和擠壓強(qiáng)度公式中各量如何來(lái)正確取值。二、講授程序設(shè)計(jì)根據(jù)螺栓連接的工作情況、螺栓的受力可有兩種情況：

10、1）受拉螺栓，組成普通螺栓連接。2）受剪螺栓，組成鉸制孔用螺栓連接故本講應(yīng)分為這兩部分內(nèi)容來(lái)講解，講授教案編寫如下所述。第2講 教案單個(gè)螺栓連接計(jì)算什么？被連接件：它由零件設(shè)計(jì)決定，不是本課所能解決的。連接件計(jì)算：對(duì)于螺栓，要計(jì)算出d，長(zhǎng)度由結(jié)構(gòu)來(lái)決定，螺栓結(jié)構(gòu)型式由工作條件確定，其強(qiáng)度是沒(méi)有問(wèn)題的。因此本講是根據(jù)螺栓不同的工作情況，得出不同的失效形式與計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)則，得到各種不同強(qiáng)度計(jì)算公式。7.3 單個(gè)螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算7.3.1 受拉螺栓連接強(qiáng)度計(jì)算的對(duì)象為螺栓，從工程力學(xué)可知，只要找出螺栓上的危險(xiǎn)截面就可進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算，這種連接、螺栓上承受拉力，在靜載荷下，主要失效形式為塑性變形與斷裂。為計(jì)

11、算簡(jiǎn)化，危險(xiǎn)截面取螺紋內(nèi)徑截面。1. 松螺栓連接在裝配時(shí)，不必?cái)Q緊，在承受工作載荷前，連接不受到力的作用，這種連接稱為松螺栓連接，圖7.12所示為起重吊鉤，最好能在黑板上徒手作圖，然后再加上工件載荷F，列出強(qiáng)度公式（7.3），得出設(shè)計(jì)公式為 (7.4)2. 緊螺栓連接它在工作前已預(yù)先擰緊，因此，這種連接能承受靜載荷，又能承受變載荷。（1）只受預(yù)緊力的緊螺栓連接受載前，需預(yù)緊，預(yù)緊時(shí)螺栓危險(xiǎn)截面上受到預(yù)緊力F0及螺紋副間摩擦力矩T1的聯(lián)合作用，處于拉伸與扭轉(zhuǎn)復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)。由于F0存在，產(chǎn)生拉伸變形和相應(yīng)的拉應(yīng)力；由此T1存在，產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形和相應(yīng)的剪應(yīng)力，根據(jù)第四強(qiáng)度理論可求出當(dāng)量應(yīng)力e值為e=1

12、.3因此，螺栓螺紋部分的設(shè)計(jì)公式為 (7.6)比較式（7.4）與式(7.6)可見(jiàn)出，F(xiàn)、F0為外載荷，為許用應(yīng)力，對(duì)于不同工作情況下值是不同的。二式中相差一個(gè)1.3倍。也就是緊連接中計(jì)算應(yīng)力比松連接中應(yīng)力大1.3倍，所以我們可不必考慮應(yīng)力合成問(wèn)題，當(dāng)作松連接來(lái)考慮，只要把計(jì)算中純拉伸應(yīng)力值加大1.3倍就可以了。（2）受橫向外載荷的緊螺栓連接作徒手圖7.13，說(shuō)明一下工作情況，什么叫橫向載荷，這種連接所受的外載荷FR的方向與螺栓的軸線相垂直的，稱為橫向載荷。這種連接為普通螺栓連接，擰緊后，螺栓上受到預(yù)緊力F0為拉力。被連接件就壓緊。現(xiàn)承受FR后，在接合面間會(huì)產(chǎn)生一種滑移趨勢(shì)，那么在接合面間就產(chǎn)生

13、一個(gè)摩擦力f·F0，因此，要保持的連接的可靠、緊密性，則連接就不能產(chǎn)生滑移。連接不滑移的條件為 F0·fFR當(dāng)f=0.15，Kf=1.1，可得出F07FR。這樣螺栓和強(qiáng)度條件為 由此式可求出d1，查標(biāo)準(zhǔn)得出d，標(biāo)注標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)。討論：1）從F07FR式中，可看出一個(gè)問(wèn)題，當(dāng)承受一個(gè)FR橫向載荷時(shí)，為保持連接不發(fā)生滑移，這時(shí)螺栓上所要承受的預(yù)緊力F0必須要大于7FR，這樣使設(shè)計(jì)出螺栓尺寸很大，笨重，不經(jīng)濟(jì)。因此，在現(xiàn)場(chǎng)，當(dāng)承受橫向載荷時(shí)，盡量不用普通螺栓連接，而采用圖7.19結(jié)構(gòu)型式。2）如有幾個(gè)接合面，則f·F0·mKf·FR（3）承受軸向靜載荷的

14、緊螺栓連接圖7.14所示為氣缸端蓋螺栓組，缸內(nèi)氣壓為p，每一螺栓上就承受了軸向工作載荷，那么端蓋能密封住氣壓，而不漏氣，這螺栓d1=?播放課件（軸向靜載荷的緊螺栓連接），觀察圖7.15a),b),c),d)工作情況，并討論在軸向載荷作用下，螺栓上承受什么力。在討論前先作一個(gè)假定：所有零件材料都服從于胡克定律，而零件上應(yīng)力沒(méi)有超過(guò)比例極限，也就是各零件中的力與變形成正比。接下來(lái)最好能徒手作圖7.15，先作圖a)，解釋一下工作情況，再作b),。板書布置如圖72所示。圖72說(shuō)明：圖a，為開(kāi)始擰緊的情況，即螺母恰好擰到與被連接件相接觸，也就是連接中未受到力的作用，此時(shí)螺栓、螺母與被連接件均保持其原來(lái)尺

15、寸，未變形。圖b，再將螺母繼續(xù)擰緊，螺栓上受到預(yù)緊力F0及螺紋副中摩擦力矩T1，在F0作用下，螺栓要伸長(zhǎng)，伸長(zhǎng)量為1，1=F0/c1，c1為螺栓剛度，而被連接件受到壓力，這壓力必須與拉力相等，也為F0，這樣被連接縮短量為2，2=F0/c2，c2為被連接件剛度。圖c，螺栓承受工作載荷F（拉力），則螺栓所受的拉力就要增加，由原來(lái)的F0變?yōu)榭偫，拉力增量為FF0，產(chǎn)生了附加拉伸變形量為1，總伸長(zhǎng)量為1+1，載荷為F。被連接件就隨之放松了，由原來(lái)F0F0，預(yù)緊力就減小了，成為F0，這時(shí)被連接上的壓力稱為殘余預(yù)緊力F0，壓力減量為F0F0，產(chǎn)生壓縮減量為2，所以，這時(shí)總的壓縮量為2+2，稱為殘余變形

16、，與它相對(duì)應(yīng)的壓力為F0，稱為殘余預(yù)緊力。根據(jù)變形協(xié)調(diào)條件可得出 1=2螺栓附加拉長(zhǎng)了1，那么被連接件必須會(huì)放松了這些2。這里也可問(wèn)一下學(xué)生，如果工作載荷為壓力，情況將會(huì)如何？根據(jù)平衡條件可得出F = F0+F （7.8）螺栓的強(qiáng)度條件為從此式可求出d1，查標(biāo)準(zhǔn)得出d，寫出標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)，接下來(lái)再討論幾點(diǎn)：1）在一般情況下，螺栓上作用的總拉力不等于外載荷加上預(yù)緊力，而為F+ F0。2）經(jīng)推導(dǎo)，可得出下式 稱為螺栓的相對(duì)剛度系數(shù)。3）值具體數(shù)值在教材中列出。在連接中，選用何種性質(zhì)的墊片，必須根據(jù)螺栓受載大小而定，否則會(huì)使螺栓強(qiáng)度不夠而失效。下面分為兩種情況說(shuō)明之。（1）當(dāng)c2>>c1時(shí)，即

17、被連接件剛度很大，就是使用剛性墊片，或不用墊片。這時(shí)kc0，使螺栓上的總拉力FF0，而F0= F0+F這就是我們?cè)诂F(xiàn)場(chǎng)常見(jiàn)到的情況，為什么都采用剛性墊片的理論依據(jù)。（2）當(dāng)c2<<c1時(shí)，即為使用彈性墊片（如橡皮等），這里要提醒同學(xué)彈性墊片不是彈簧墊片，它也是剛性的，這時(shí)kc1，螺栓上總拉力值F=F0+ F。如果設(shè)計(jì)時(shí)，螺栓直徑是按F0來(lái)計(jì)算的，當(dāng)墊片選錯(cuò)后，原來(lái)該用剛性的，為了增加密封性，誤想將墊片改為橡皮制的墊片，其結(jié)果反而使螺栓上承受的載荷（總拉力）大為增加，螺栓強(qiáng)度不夠，會(huì)產(chǎn)生斷裂等問(wèn)題。這里又要指出一點(diǎn)，彈簧墊片雖為剛性墊片，裝配時(shí)必須壓平，否則會(huì)造成不良后果，產(chǎn)生偏心載

18、荷，影響螺栓強(qiáng)度。7.3.2 受剪切螺栓連接徒手作一個(gè)圖7.16為鉸制孔用螺栓連接。受橫向載荷時(shí)，螺栓在連接接合面處受剪，并與被連接件孔壁互相擠壓。因此失效形式有兩種：剪斷、拉桿或孔壁被擠壓壞。從而可得出剪切強(qiáng)度條件式（7.13），擠壓強(qiáng)度條件式（7.14）。這種連接、預(yù)緊力就可很小，只要不使螺栓掉下來(lái)就行了，一般不必進(jìn)行螺紋的強(qiáng)度計(jì)算。黑板板書（示范）注意：板書中所注的文字，必須為邊講解，邊注上。圖（a）開(kāi)始擰緊 （b）擰緊后 （c）受工作載荷F時(shí) （d）工作載荷過(guò)大時(shí) 未擰緊無(wú)力的作用，各零件保持原來(lái)尺寸擰緊螺栓上受到F0及T1作用螺栓（拉）F01被連接件（壓）F02加載F螺栓：拉力，F(xiàn)0

19、FF F0=拉力增量相應(yīng)伸長(zhǎng)量1總伸長(zhǎng)量為1+1載荷為F被連接件：放松些F0F0 預(yù)緊力壓力減量為F0F0壓縮變形減少量2總壓縮量為22稱為殘余變形F0 為殘余預(yù)緊力根據(jù)變形協(xié)調(diào)條件可得出 1 =2圖72 “螺栓的受力與變形”的板書布置（示范）第7章 第3講知識(shí)點(diǎn)教學(xué)手段1）螺栓組連接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2）螺栓組連接的受力分析 （1）受軸向載荷的螺栓組連接 （2）受傾翻力矩M的螺栓組連接課件（結(jié)合面形狀、氣缸蓋、螺栓連接、傾翻力矩M的螺栓連接）一、 講授時(shí)注意幾點(diǎn)1）螺栓組連接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一個(gè)十分重要的問(wèn)題，而學(xué)生卻是知識(shí)貧乏，難以設(shè)計(jì)出合理正確的結(jié)構(gòu)，必須應(yīng)用現(xiàn)有的實(shí)物，模型來(lái)講解7.4.1節(jié)的結(jié)構(gòu)

20、設(shè)計(jì)的原則。2）在受力分析時(shí)所作的假設(shè)、簡(jiǎn)化是必須的，如何應(yīng)用，這是一個(gè)難點(diǎn)，學(xué)生必須掌握。3）取底板為單元體時(shí)，必須掌握，這些力為作用在底板上的力，不能搞混了。4）以經(jīng)濟(jì)角度考慮，螺栓組中螺栓大小、材料等均取一致的。二、講授程序設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)螺栓組連接時(shí)，首先要確定螺栓組連接的結(jié)構(gòu)，即設(shè)計(jì)被連接件接合面的結(jié)構(gòu)、形狀，選定螺栓的數(shù)目和布置形式，確定螺栓連接的結(jié)構(gòu)尺寸等。然后對(duì)螺栓連接的二種基本載荷情況進(jìn)行受力分析（教材中為四種基本載荷情況），找出受力最大的螺栓，并求出所承受的載荷，再應(yīng)用單個(gè)螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算方法進(jìn)行螺栓的設(shè)計(jì)與校核，最后介紹一個(gè)在現(xiàn)場(chǎng)如何進(jìn)行設(shè)計(jì)的，故本講應(yīng)分為兩部分來(lái)講解，具體教

21、案編寫如下所述。第3講教案7.4 螺栓組連接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和受力分析7.4.1 螺栓組連接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)物、模型進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)教學(xué)，放課件（結(jié)合形狀）。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則：在確定接合面形狀與螺栓的布置時(shí)，要使得各個(gè)螺栓受力較為均勻，便于制造與裝配。教材中介紹了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的五個(gè)原則。7.4.2 螺栓組連接的受力分析為了簡(jiǎn)化受力分析，必須作如下個(gè)假說(shuō)。）在載荷作用時(shí)，接合處仍然保持著平面接觸。）組內(nèi)各螺栓及接合面作對(duì)稱分布，具有共同的對(duì)稱軸線。）各螺栓的材料及直徑、長(zhǎng)度均相同，預(yù)緊力相同。）被連接件為剛體，也就是變形發(fā)生在連接件上。）螺栓的應(yīng)變沒(méi)有超出彈性范圍。.受軸向載荷的螺栓組連接放課件（氣缸蓋），如圖7

22、.26所示為氣缸蓋螺栓連接，氣缸中有壓強(qiáng)為p，壓力的合力必然為它的作用線平行于螺栓組軸線，并通過(guò)螺栓的對(duì)稱中心。各螺栓為平均受載，則各個(gè)螺栓所受的軸向工作載荷為，是拉力。為螺栓組螺栓數(shù)目螺栓的總拉力為F，F(xiàn)0，0F0，F(xiàn)0值可查教材得出。螺栓的強(qiáng)度條件為螺栓的直徑就可從此式中求出，d1d，標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)。2. 受傾翻力矩的螺栓組連接放課件，并徒手作一圖7.27，為普通螺栓連接，用實(shí)物結(jié)合圖形作一螺栓連接的工作情況說(shuō)明。在作用下，左邊處螺栓承受拉力增加，接合處壓力減少，右邊處螺栓承受拉力減少，而接合處壓力增大。作用著一個(gè)，作用在通過(guò)xy線，并于底板接合面的對(duì)稱平面內(nèi)。承受載荷前，螺栓組必須預(yù)緊，預(yù)緊力

23、為0作用下，則底板有繞對(duì)稱軸線向右翻轉(zhuǎn)的趨勢(shì)，根據(jù)假說(shuō)）與），接合面還是保持一平面，底板為剛體，這個(gè)翻轉(zhuǎn)的趨勢(shì)就會(huì)造成右側(cè)螺栓又受到拉力，使左側(cè)螺栓接合面上所承受的 圖壓縮力減小；右側(cè)螺栓接合面處壓縮就會(huì)進(jìn)一步減小，螺栓承受的軸向拉力相應(yīng)地會(huì)減小，放松些。根據(jù)假說(shuō)）、）各螺栓的剛度相同、變形發(fā)生在螺栓上，所以在作用下，各螺栓的拉伸變形量與其中心線至螺栓組對(duì)稱軸線的距離成正比。根據(jù) 假說(shuō)）就可得出螺栓所受的軸向工作載荷也是與 圖7.27 受翻轉(zhuǎn)力矩的螺栓組其中心線至螺栓組對(duì)稱軸線的距離成正比。 采用紅色粉筆，在圖7.27上加上、這些力為作用在螺栓上的力。得出式（7.17）。 根據(jù)作用與反作用定律

24、，可求出螺栓作用在底板上的力，為F、F。那么作用在底板上外力為、F、F、。取底板的力矩平衡條件可得出根據(jù)，聯(lián)立式可得出作用在螺栓上最大軸向工作載荷max值為求出max后，就可求出作用在螺栓上總拉力FF0kcFmax其他螺栓的受力大小不必求了。根據(jù)假說(shuō)）取相同值。分析到此，是否螺栓組設(shè)計(jì)已結(jié)束，不對(duì)，還有，這螺栓組連接除了螺栓要滿足強(qiáng)度要求以外，還要保證左側(cè)的接合面不應(yīng)出現(xiàn)縫隙，右側(cè)的接合面不發(fā)生壓潰現(xiàn)象。圖所示為作用于底板上壓強(qiáng)。校核：左側(cè)接合面不出現(xiàn)縫隙，即壓強(qiáng)>0 圖右側(cè)接合面不發(fā)生壓潰破壞，即式中為接合面的抗彎截面系數(shù)；為有效接觸面積（扣去螺孔的面積）；z為螺栓數(shù)；p 圖 作用于底

25、板上壓強(qiáng)為允許擠壓應(yīng)力，表7.6查出。最后說(shuō)明幾句：教材中介紹四種典型螺栓組受載情況，講課中只介紹兩種，它們具有代表性，實(shí)際結(jié)構(gòu)中可能不是典型情況，設(shè)法簡(jiǎn)化為等效的四種典型載荷的某種組合來(lái)研究。7.4.3 螺栓組連接設(shè)計(jì)現(xiàn)場(chǎng)如何來(lái)進(jìn)行螺栓組連設(shè)計(jì)，可告訴大家，一般不進(jìn)行螺栓計(jì)算，選用就可。對(duì)于成熟或不太重要的連接，可采用類比法來(lái)設(shè)計(jì)，即只對(duì)連接作結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，而對(duì)螺栓大小只作選用不進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。對(duì)于重要的連接，才進(jìn)行螺栓組連接的設(shè)計(jì)計(jì)算。第章第講知識(shí)點(diǎn)教學(xué)手段1）常用材料2）許用應(yīng)力2. 提高螺栓連接強(qiáng)度的措施3. 1）螺旋傳動(dòng)的類型 2）結(jié)構(gòu)及材料3. 1）分類、特點(diǎn)、應(yīng)用 2）代號(hào)模型課件（凸

26、臺(tái)與沉頭座、斜面墊圈、改善螺栓牙間載荷分布、柔性螺栓、螺旋傳動(dòng)、千斤頂、滾動(dòng)螺旋）一、講授時(shí)注意幾點(diǎn)1）在講授7.5節(jié)時(shí)要突出試算法的概念。在查表7.8、表7.9時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)螺栓直徑大小未知時(shí)，S值難以選取，所以必須要先假定所用螺栓的直徑，查得S值，然后計(jì)算，并計(jì)算出螺栓直徑。若計(jì)算結(jié)果與原來(lái)假定不符，必須重新假定直徑，再作計(jì)算，當(dāng)計(jì)算誤差小于試算值的5%時(shí)，則認(rèn)為假定合適，這種方法稱為試算法，是工程中常用的一種設(shè)計(jì)方法。2）其余各節(jié)只作一般了解，應(yīng)用課件播放，可以自學(xué)解決。二、講授程序設(shè)計(jì)按教材中章節(jié)順序進(jìn)行一般性講授，看一下課件，簡(jiǎn)單地作一說(shuō)明。自學(xué)，故教案也可以簡(jiǎn)單編寫，在此不作論述。第

27、7章 第5講課堂討論題目：螺栓連接的受力分析支座底板螺栓組連接如圖所示。外力FR作用在包含x軸且垂直于底板的接合面平面內(nèi)，試分析底板螺栓組連接的受力情況，并判斷哪個(gè)螺栓受力最大？保證連接安全工作的必要條件有哪些？圖討論題7.1圖 底板螺栓組連接討論目的：以受力分析為重點(diǎn)，也就是學(xué)生們?nèi)绾螒?yīng)用已學(xué)過(guò)的力學(xué)知識(shí)（如材料力學(xué)等），結(jié)合本章所學(xué)的知識(shí)去解決實(shí)際工程問(wèn)題，使得學(xué)生初步體會(huì)到工程問(wèn)題的復(fù)雜性，增加對(duì)本課程的求知欲，為以后學(xué)習(xí)打下一定基礎(chǔ)。討論方法：（1）預(yù)先布置題目，每位學(xué)生必須課前作好發(fā)言準(zhǔn)備。在討論前，老師必須做一檢查。（2）由老師作為主持人，學(xué)生們各自闡述解題的思路與方法。（3）老師

28、抓住所發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，尤其是力的平移、連接失效形式等進(jìn)行重點(diǎn)討論，設(shè)法做到各抒己見(jiàn)，引成爭(zhēng)鳴局面，活躍學(xué)術(shù)氣氛。（4）老師總結(jié)。（5）課后應(yīng)將此題作為習(xí)題完成之。（6）本次討論需2節(jié)課。第8章 帶傳動(dòng)一、教學(xué)要求1）了解帶傳動(dòng)的類型、工作原理、特點(diǎn)及應(yīng)用。2）了解普通V帶、窄V帶和帶輪的結(jié)構(gòu)及標(biāo)準(zhǔn)3）掌握帶傳動(dòng)工作能力分析基本理論。（1）帶傳動(dòng)受力分析（2）帶傳動(dòng)應(yīng)力分析（3）帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)與打滑4）掌握V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)方法及步驟。（1）帶傳動(dòng)的失效形式。（2）帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算準(zhǔn)則。（3）V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)方法、步驟及主要參數(shù)的選擇。5）了解帶傳動(dòng)的張緊方法及裝置。6）了解同步帶傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)、標(biāo)準(zhǔn)

29、。二、重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)：1）V帶傳動(dòng)的失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則； 2）V帶傳動(dòng)的參數(shù)選擇及設(shè)計(jì)計(jì)算。難點(diǎn)：帶傳動(dòng)的工作情況分析三、教學(xué)安排教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)數(shù)1、 帶傳動(dòng)的工作原理2、 V帶和帶輪結(jié)構(gòu)3、 帶傳動(dòng)的工作能力分析24、 V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)5、 帶傳動(dòng)的張緊、安裝與維護(hù)6、 同步帶傳動(dòng)2四、教學(xué)思路設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)是依靠中間撓性件（柔韌體）和帶輪間的摩擦力來(lái)傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的。因此，帶必須要緊套在帶輪上，在工作時(shí)，其間才可能產(chǎn)生摩擦力和松、緊邊的拉力差。由于帶是柔韌體，它本身有不可避免的彈性變形，必然會(huì)在帶輪上產(chǎn)生彈性滑動(dòng)，從而可得出帶傳動(dòng)的主要失效形式及帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。提出V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)步驟及主要參數(shù)的選

30、擇。最后設(shè)立了“V帶傳動(dòng)的張緊、安裝與維護(hù)”這一節(jié)。同時(shí)，對(duì)窄帶、同步帶傳動(dòng)作了概念性介紹。第8章 第1講知識(shí)點(diǎn)教學(xué)手段1、1）帶傳動(dòng)的類型 2）帶傳動(dòng)的特點(diǎn)與應(yīng)用 3）帶傳動(dòng)的形式2、1）V帶的結(jié)構(gòu)和尺寸標(biāo)準(zhǔn) 2）V帶輪的結(jié)構(gòu)3、1）受力分析（1） 工作原理（2） 力分析 2）應(yīng)力分析 3）彈性滑動(dòng)和傳動(dòng)比模型課件（類型、結(jié)構(gòu)、截面尺寸、結(jié)構(gòu)類型、工作原理、應(yīng)力變化、彈性滑動(dòng)）一、講授時(shí)注意幾點(diǎn)1. 8.1 概述 （1）帶傳動(dòng)是一種摩擦傳動(dòng)，由于緊套，在輪面上才能產(chǎn)生摩擦力使之傳動(dòng)，從而可以對(duì)傳動(dòng)的類型、形式、幾何計(jì)算、特點(diǎn)及應(yīng)用范圍有所了解，以便正確地使用。 （2）應(yīng)用平面、槽面摩擦理論，

31、可得出在同樣的張緊條件下，V帶傳動(dòng)能力比平帶傳動(dòng)大，故工業(yè)中常用V帶傳動(dòng)。2. 8.2 V帶與帶輪結(jié)構(gòu)應(yīng)掌握普通V帶的結(jié)構(gòu)及標(biāo)準(zhǔn)，基準(zhǔn)直徑、基準(zhǔn)長(zhǎng)度及V帶的標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)記。同時(shí)，還應(yīng)掌握根據(jù)帶輪直徑來(lái)選擇其帶輪結(jié)構(gòu)形式，根據(jù)帶的型號(hào)來(lái)確定輪槽的尺寸。3. 8.3 帶傳動(dòng)的工作能力分析它是本章的理論基礎(chǔ)，也是本章的難點(diǎn)，主要應(yīng)掌握下列幾點(diǎn)：（1）根據(jù)帶傳動(dòng)的力分析可得出帶傳動(dòng)所傳遞的圓周力、有效拉力和摩擦力三者的關(guān)系，實(shí)質(zhì)上為一個(gè)力。（2）帶所傳遞圓周力F與F0、f、的關(guān)系。（3）分析帶工作時(shí)的應(yīng)力大小和變化情況，可得出帶是在變應(yīng)力下工作，所以疲勞強(qiáng)度計(jì)算問(wèn)題是帶傳動(dòng)的失效形式及計(jì)算準(zhǔn)則的理論依據(jù)。（

32、4）帶的彈性滑動(dòng)與打滑是本章中的一個(gè)重點(diǎn)，也是一個(gè)難點(diǎn)，應(yīng)明確以下幾點(diǎn)：1）彈性滑動(dòng)是帶傳動(dòng)固有物理現(xiàn)象，是不可避免的。2）由于彈性滑動(dòng)的存在，使實(shí)際平均傳動(dòng)比大于理論傳動(dòng)比，傳動(dòng)比不能嚴(yán)格要求不變。3）打滑現(xiàn)象是有害的，應(yīng)避免。二、講授程序設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)是一種常用的機(jī)械傳動(dòng)裝置，是依靠帶緊套在帶輪上，其間產(chǎn)生摩擦力來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的，因此，必須先講授傳動(dòng)類型、特點(diǎn)和應(yīng)用、形式、V帶和帶輪的結(jié)構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)，接下來(lái)就可進(jìn)行帶傳動(dòng)的工作能力分析，解決為什么能傳動(dòng)，怎樣能傳動(dòng)，為今后帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)打下理論基礎(chǔ)。講授教案編寫如下所述。第1講 教案第8章 帶傳動(dòng)8.1 概述放課件（工作原理），徒手作一圖8.1，標(biāo)注

33、上n1，主動(dòng)輪1，由于帶緊套在帶輪上，這樣，主動(dòng)上1的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力通過(guò)帶傳遞給從動(dòng)輪2上，因此，帶傳動(dòng)是由主動(dòng)輪1、從動(dòng)輪2及緊套在二帶輪上的無(wú)端帶3所組成。8.1.1 帶傳動(dòng)的類型放課件（類型），說(shuō)明一下，按照傳動(dòng)原理來(lái)分，可分為。按照傳動(dòng)帶的橫截面形狀來(lái)分，可分為。這里可用課件作一說(shuō)明。應(yīng)用平面、槽形摩擦的理論，同學(xué)可分析得出為什么工業(yè)用V帶傳動(dòng)，提問(wèn)一下同學(xué)。8.1.2 帶傳動(dòng)的特點(diǎn)和應(yīng)用8.1.3 帶傳動(dòng)的形式常用的為開(kāi)口傳動(dòng)，對(duì)于V帶傳動(dòng)只能為開(kāi)口傳動(dòng)，這是為什么？8.2 V帶和帶輪的結(jié)構(gòu)8.2.1 普通V帶的結(jié)構(gòu)和尺寸標(biāo)準(zhǔn)V帶有普通V帶、窄V帶、寬V帶等，常用的為普通V帶，本章主要討

34、論的為普通V帶。V帶的結(jié)構(gòu)如圖8.6所示，放課件（結(jié)構(gòu)、截面尺寸），為無(wú)端的，已為標(biāo)準(zhǔn)化。我國(guó)采用基準(zhǔn)寬度制，截面為等腰梯形，有七種型號(hào)：Y、Z、A、B、C、D、E，尺寸由小到大，截面越大，傳遞功率也越大?；鶞?zhǔn)寬度制為以基準(zhǔn)線的位置和基準(zhǔn)寬度來(lái)確定帶輪的槽型、基準(zhǔn)直徑和V帶在輪槽中的位置，那么什么叫基準(zhǔn)線、基準(zhǔn)寬度等等，下面作一說(shuō)明。如圖81所示，V帶繞在帶輪上會(huì)產(chǎn)生彎曲，外層受拉伸、周長(zhǎng)變長(zhǎng)，內(nèi)層受壓縮，周長(zhǎng)變短，那么二層之間存在一個(gè)長(zhǎng)度不變的中性層，這中性層面稱為節(jié)面，節(jié)面的寬度稱為節(jié)寬bp。帶輪 圖上與V帶節(jié)面處于同一位置上的輪槽寬稱為輪槽的基準(zhǔn)寬度bd。V帶裝在帶輪上，和節(jié)寬bp相對(duì)應(yīng)

35、的帶輪直徑稱為基準(zhǔn)直徑dd，帶子繞上去后，V帶在規(guī)定的初拉力下，位于帶輪基準(zhǔn)直徑上的周線長(zhǎng)度稱為帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld，作為帶的標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng) 圖81度。帶的標(biāo)記由帶型、基準(zhǔn)長(zhǎng)度和標(biāo)準(zhǔn)號(hào)組成，如A1400 GB/T115441997。 如圖81所示的傳動(dòng)原理圖，對(duì)于V帶傳動(dòng)，輪子直徑為、，帶長(zhǎng)為L(zhǎng)d。8.2.1 普通V帶輪的結(jié)構(gòu)自學(xué)8.3 帶傳動(dòng)的工作能力分析8.3.1 帶傳動(dòng)的受力分析1. 帶傳動(dòng)的工作原理圖圖82 帶傳動(dòng)的工作原理徒手作圖82a)，帶子以一定的初拉力F0緊套在一對(duì)帶輪上，使帶與帶輪相互壓緊，放課件（工作原理）。當(dāng)不傳動(dòng)時(shí)，二邊的拉力相等，均為F0；當(dāng)傳動(dòng)時(shí)，由于緊套關(guān)系，帶與帶輪接觸處（

36、又稱接觸?。┯姓龎毫Υ嬖冢@樣接觸表面上產(chǎn)生一定的摩擦力?，F(xiàn)分析主動(dòng)輪處情況，這作用在帶上的摩擦力為圖示方向，徒手用紅色粉筆作上去，同樣可以分析帶如何來(lái)傳動(dòng)從動(dòng)輪，從動(dòng)輪給帶的摩擦力方向，如圖82b)所示?，F(xiàn)以帶為單元體，二邊作用著摩擦力，很易看出，使帶的上邊部分放松，下邊部分拉緊，為圖82b中虛線狀態(tài)。因此下面的邊稱為緊邊進(jìn)入主動(dòng)輪的一邊。 上面的邊稱為松邊進(jìn)入從動(dòng)輪的一邊。這樣上邊拉力由F0F2。下邊拉力由F0F1。二邊的拉力差就為摩擦力Ff，如圖82c所示。 F1F2=Ff這力稱為有效拉力，就是摩擦力，從傳動(dòng)角度來(lái)看，就是帶所要傳遞的圓周力，這三個(gè)力實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)力。帶包圍在輪上的弧線部

37、分稱為接觸弧，所夾的中心角稱為包角，對(duì)于降速運(yùn)動(dòng)，1<2。2. 帶傳動(dòng)的力分析未傳動(dòng)，二邊拉力為F0（初拉力） 傳動(dòng)，緊邊由F0F1，拉力增量為FF0 松邊由F0F2，拉力減量為F0F2如認(rèn)為帶在傳動(dòng)時(shí)，總長(zhǎng)不變，則緊邊拉力的增量等于松邊上的拉力減量。 F1F0=F0F1可得出，又因，則帶傳動(dòng)所傳遞的功率值為 可推導(dǎo)得出所傳遞的圓周力為 （8.5）討論一下式（8.5），與下列因素有關(guān)。（1）初拉力F0 F與F0成正比，增加F0，即增加帶與帶輪間的正壓力，使產(chǎn)生摩擦力也加大，但F0過(guò)大也不行，會(huì)加劇帶的磨損，致使帶過(guò)快地松馳，縮短帶的工作壽命。F0過(guò)小，不容易發(fā)生打滑，F(xiàn)0要適當(dāng)。（2）f

38、 f，摩擦力Ff，f與帶輪的材料、表面狀況、工作環(huán)境、條件等有關(guān)。（3）包角 ，F(xiàn)f，即F，因此水平安裝對(duì)，通常要將松邊設(shè)在上面，其目的為使，為降速傳動(dòng)，1<2，則傳動(dòng)時(shí)要考慮1的影響。當(dāng)在一定的初拉力F0作用下，帶與帶輪接觸面間的摩擦力總和有一個(gè)極限值，當(dāng)傳遞圓周力超過(guò)摩擦總和的極限值時(shí)，帶就在帶輪上發(fā)生明顯的相對(duì)滑動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為打滑，使傳動(dòng)失效，同時(shí)又加速了帶的磨損，這是要設(shè)法避免的，不要發(fā)生。因此經(jīng)推導(dǎo)可得出帶傳動(dòng)在不打滑條件下所能傳遞的最大圓周力為 （8.6）8.3.2 帶傳動(dòng)的應(yīng)力分析傳動(dòng)時(shí)，帶中應(yīng)力由三部分組成。1. 拉應(yīng)力緊邊 F1 松邊 F2 2. 由離心拉力引起的拉應(yīng)

39、力傳動(dòng)時(shí)，帶繞在輪上作圓周運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生一個(gè)離心力，使圓周部分的帶子飛出去，但直線部分帶子卻拉住它不使飛出去，這樣引起了離心拉力Fc，就應(yīng)該作用在帶的全長(zhǎng)上。 由Fc作用，帶上產(chǎn)生一個(gè)離心拉應(yīng)力 以上二應(yīng)力，用徒手作出應(yīng)力圖，如圖8.9所示。3. 由帶的彎曲引起的彎曲應(yīng)力 彎曲應(yīng)力只發(fā)生在帶上包角所對(duì)的圓弧部分，h越大，dd越小，則彎曲應(yīng)力就越大，一般>，則>，再徒手將繪上，得到完整的應(yīng)力圖，如圖8.9所示。 從圖中可看出，帶是在變應(yīng)力下工作，帶繞二輪轉(zhuǎn)一周，應(yīng)力就由小變大，再由大變小，最大應(yīng)力發(fā)生在何處，其值為多少。 最大應(yīng)力發(fā)生在緊邊上進(jìn)入小輪處，最后放課件（應(yīng)力變化），說(shuō)明一下。

40、8.3.3 彈性滑動(dòng)和傳動(dòng)比帶在輪面上滑動(dòng)有二種情況1、彈性滑動(dòng)由于F1，F(xiàn)2不同，引起帶二邊的彈性變形也不同，現(xiàn)在先分析一下主動(dòng)輪處帶的情況。主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)帶一起轉(zhuǎn)，這過(guò)程中由F1F2拉力降低，這時(shí)帶所產(chǎn)生彈性變形就會(huì)由大變小，縮短了，用手演示一下，可增加感性認(rèn)識(shí)，也就帶在主動(dòng)輪上慢了，產(chǎn)生了一定滑動(dòng)，使帶的速度v滯后于主動(dòng)輪的圓周速度v1（v<v1）。從動(dòng)輪上帶的滑動(dòng)情況，同學(xué)自己去分析，可得出v>v2，這種滑動(dòng)現(xiàn)象稱為彈性滑動(dòng)，它是由于帶的彈性變形而引起的物理現(xiàn)象，是帶傳動(dòng)所固有的，不可避免的物理現(xiàn)象。放課件（彈性滑動(dòng)），鞏固已學(xué)的知識(shí)。2、打滑當(dāng)傳遞圓周力F要求增加，也即

41、要求在接觸弧上產(chǎn)生的摩擦力再增加，當(dāng)摩擦力達(dá)到極限值時(shí)，如再要求傳遞圓周力F增加，這樣就使主動(dòng)輪功率無(wú)法傳遞到從動(dòng)輪上去，帶就在帶輪上發(fā)生顯著的相對(duì)滑動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為打滑，是有害的，要設(shè)法避免之。如不考慮彈性滑動(dòng)，則v1=v=v2，所得出的傳動(dòng)比為理想傳動(dòng)比。 如考慮彈性滑動(dòng)，v2<v1，產(chǎn)生速度的損失，速度的相對(duì)降低程度稱為滑動(dòng)率，可得出式（8.8）、式（8.9）。因此帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比不能嚴(yán)格地保持不變的。第8章 第2講知識(shí)點(diǎn)教學(xué)手段1. 1）失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 2）設(shè)計(jì)步驟2. 帶傳動(dòng)的張緊，安裝與維護(hù)3. 同步帶傳動(dòng)概論介紹（特點(diǎn)、應(yīng)用、參數(shù)、型式、尺寸、標(biāo)記）課件（選型曲線、張緊裝

42、置、同步帶選型曲線）一、講授時(shí)注意幾點(diǎn)1. 8.4 V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)它是本章的重點(diǎn)內(nèi)容，根據(jù)上述分析，可得出帶傳動(dòng)的主要失效形式及設(shè)計(jì)計(jì)算準(zhǔn)則，從而得出單根V帶傳遞的基本額定功率值P0，具體的設(shè)計(jì)步驟不必細(xì)講。但其中要注意幾點(diǎn)：1）實(shí)際工作條件與P0值的特定條件不同，必須將P0修正，各系數(shù)的含義要搞清。2）各參數(shù)的正確選擇及計(jì)算公式中各物理量的物理含義。3）為什么要使小帶輪直徑，帶速在5m/s<v<24m/s的范圍內(nèi)，1>120o，帶的根數(shù)z<10（這幾點(diǎn)教學(xué)要求可低些）。2. 8.5 V帶傳動(dòng)的張緊、正確安裝與維護(hù)一定要從帶傳動(dòng)的工作原理出發(fā)來(lái)討論8.5節(jié)。3. 8.6

43、 同步帶傳動(dòng)只作概念介紹，突出主要參數(shù)及標(biāo)準(zhǔn)。二、講授程序設(shè)計(jì)帶在交變應(yīng)力下工作開(kāi)始，討論其失效形式及計(jì)算準(zhǔn)則，從而得出設(shè)計(jì)計(jì)算方法與步驟。為了確保帶傳動(dòng)工作正常，還應(yīng)考慮到安裝與維護(hù)、是否需加張緊裝置等。同步帶只作概念介紹。講授教案編寫如下所述。第2講 教案8.4 V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)8.4.1 失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則帶是在交變應(yīng)力下工作的，其失效形式為：帶在帶輪上打滑而喪失工作能力；帶在變應(yīng)力作用下由于疲勞而產(chǎn)生脫層或斷裂，因此帶傳動(dòng)的計(jì)算準(zhǔn)則是在保證不打滑條件下具有一定的疲勞強(qiáng)度和壽命。根據(jù)計(jì)算準(zhǔn)則，通過(guò)限制最大有效拉力防止打滑和限制最大內(nèi)應(yīng)力來(lái)保證帶的壽命，在特定試驗(yàn)條件下得出單根V帶所能傳遞的

44、功率值，此值稱為基本額定功率P0，列于表8.7表8.17之中，放課件（選型曲線），如果實(shí)際工作條件與特定試驗(yàn)條件不同時(shí)，這P0值就應(yīng)修正，得出式（8.10）P0值，具體修正系數(shù)可自學(xué)教材。8.4.2 V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)步驟教材中有具體設(shè)計(jì)步驟，同學(xué)自學(xué)一下，但需說(shuō)明幾點(diǎn)：1）小帶輪基準(zhǔn)直徑 小帶輪基準(zhǔn)直徑是帶傳動(dòng)主要設(shè)計(jì)參數(shù)，它的選取會(huì)給整個(gè)設(shè)計(jì)帶來(lái)較大影響：其值取得過(guò)小時(shí)首先影響帶的彎曲應(yīng)力，進(jìn)而影響帶的疲勞壽命。為使彎曲應(yīng)力不致過(guò)大，小帶輪基準(zhǔn)直徑應(yīng)大于規(guī)定的最小直徑。其直徑取值大小決定了帶速，從而影響到傳遞功率。設(shè)計(jì)中傳動(dòng)比一般為已知條件，據(jù)小帶輪可算出大帶輪直徑，因此其直徑的取值影響皮帶傳

45、動(dòng)的整體結(jié)構(gòu)尺寸?？梢?jiàn)小帶輪基準(zhǔn)直徑選取很重要。小帶輪直徑應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)系列尺寸選取。2）小帶輪包角 包角大，摩擦力大，傳動(dòng)能力提高；包角小，易打滑失效。一般應(yīng)使小帶輪包角大于120o。增大中心距、降低傳動(dòng)比或加張緊輪可增加小帶輪包角。3）中心距 中心距小，單位時(shí)間內(nèi)帶繞過(guò)帶輪次數(shù)多，帶易疲勞破壞，另外會(huì)使包角減小，降低摩擦力，影響傳動(dòng)能力。中心距大，使帶過(guò)長(zhǎng)，抖動(dòng)加劇，且整體結(jié)構(gòu)尺寸增大。因此，應(yīng)綜合考慮，合理選取中心距。4）帶的根數(shù) 帶的根數(shù)太多，各根帶受力不均，對(duì)傳動(dòng)不利。為使受力均勻，帶的根數(shù)不應(yīng)大于10，否則應(yīng)改選帶的型號(hào)重新計(jì)算。8.5 帶傳動(dòng)的張緊、安裝與維護(hù)同學(xué)可以自學(xué)，老師在教室中

46、放一下課件（張緊裝置），簡(jiǎn)單說(shuō)明二條：1） 張緊方法2） 張緊輪放在何處8.6 同步帶傳動(dòng)本節(jié)為敘述性內(nèi)容，同學(xué)自學(xué)，不必多講，可節(jié)省課堂時(shí)間。第9章 鏈傳動(dòng)一、教學(xué)要求1） 了解鏈傳動(dòng)的工作原理、特點(diǎn)和應(yīng)用2） 了解滾子鏈的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)格及鏈輪的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)3） 了解鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性及對(duì)傳動(dòng)的影響4） 掌握鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算方法（1）效形式及計(jì)算準(zhǔn)則（2）設(shè)計(jì)計(jì)算方法、步驟及主要參數(shù)的選擇5） 了解鏈傳動(dòng)的布置方式、步驟和潤(rùn)滑方式二、重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)：鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算及使用、維護(hù)難點(diǎn)：主要參數(shù)的選擇三、教學(xué)安排教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)數(shù)1. 概述2. 滾子鏈和鏈輪3. 鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性4. 滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算5.

47、 鏈傳動(dòng)的布置、張緊及潤(rùn)滑2四、教學(xué)思路設(shè)計(jì)鏈傳動(dòng)是依靠中間撓性件（鏈條）與鏈輪輪齒的嚙合傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)，根據(jù)帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)的原理來(lái)進(jìn)行鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)，又根據(jù)輪齒的嚙合傳動(dòng)來(lái)進(jìn)行鏈傳動(dòng)的主要參數(shù)的選擇。本章是討論套筒滾子鏈，并了解此傳動(dòng)的使用與維護(hù)。第9章 第1講知識(shí)點(diǎn)教學(xué)手段1. 1）工作原理 2）特性 3）應(yīng)用2. 1）滾子鏈的結(jié)構(gòu) 2）滾子鏈的標(biāo)準(zhǔn) 3）鏈輪3. 運(yùn)動(dòng)特性4. 1）失效形式 2）設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 3）功率曲線 4）選擇計(jì)算5. 1）布置，張緊 2）潤(rùn)滑模型課件（鏈傳動(dòng)全部?jī)?nèi)容）一、講授時(shí)注意幾點(diǎn)： 1. 本講基本上為敘述性內(nèi)容，大部分知識(shí)點(diǎn)只作一般性了解就可以。2. 9.4 滾子鏈傳動(dòng)

48、的設(shè)計(jì)計(jì)算它是本章的重點(diǎn)內(nèi)容，根據(jù)鏈傳動(dòng)的工作情況，可得出主要失效形式及設(shè)計(jì)計(jì)算準(zhǔn)則，從而參照帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)方法，可得出鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算。二、講授思路設(shè)計(jì)基本上與帶傳動(dòng)相似，教案編寫也可以簡(jiǎn)，如下所述。第1講 教案第九章 鏈傳動(dòng)9.1 概述先放一下課件，對(duì)鏈傳動(dòng)作一般性了解，鏈傳動(dòng)是由主動(dòng)鏈輪1、從動(dòng)鏈輪2、鏈條3所組成的，它為嚙合傳動(dòng)，依靠嚙合來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力。能獲得準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比。與帶傳動(dòng)相比有下列優(yōu)點(diǎn)：。與齒傳動(dòng)相比有下列優(yōu)點(diǎn)：。但鏈傳動(dòng)也存在著缺點(diǎn)如下幾點(diǎn)：1）只能用于平行軸間、同向傳動(dòng)2）瞬時(shí)速度不均勻，不能保持恒定的瞬時(shí)傳動(dòng)比，高速時(shí)不如帶傳動(dòng)平穩(wěn)。3）工作時(shí)有噪音。4）鏈條、鏈輪

49、的價(jià)格高。鏈傳動(dòng)應(yīng)用范圍：。本章只討論傳動(dòng)鏈中滾子鏈傳動(dòng)。9.2 滾子鏈和鏈輪放課件、解釋一下滾子鏈的結(jié)構(gòu)。這里說(shuō)二個(gè)問(wèn)題：1）滾子鏈的基本參數(shù)：節(jié)距p為相鄰二滾子軸線間的距離，p，說(shuō)明鏈條的各部分尺寸，即能傳遞的動(dòng)力也。基本參數(shù)為節(jié)距p、滾子直徑d和內(nèi)鏈節(jié)內(nèi)寬b1。2）接頭問(wèn)題：如鏈節(jié)數(shù)為偶數(shù)，那可以用開(kāi)口銷等直接接上成封閉環(huán)形（圖9.5b）；如為奇數(shù)，那要用過(guò)渡鏈節(jié)（圖9.5c）我們希望采用鏈節(jié)數(shù)為偶數(shù)。因?yàn)殒湕l為一標(biāo)準(zhǔn)件，專用工廠負(fù)責(zé)生產(chǎn)，故只要根據(jù)工作條件來(lái)選用，因此，本章主要討論如何來(lái)選擇的問(wèn)題。黑板上寫出滾子鏈的標(biāo)準(zhǔn)表示：鏈號(hào)排數(shù)×鏈節(jié)數(shù) GB/T 12431997鏈輪及其材料請(qǐng)學(xué)生自學(xué)。9.3 鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性放課件，當(dāng)鏈條繞在鏈輪上時(shí)，鏈節(jié)與鏈輪輪齒相嚙合，在嚙合區(qū)段內(nèi)（鏈輪與鏈條相嚙合處）可看作鏈條繞在正多邊形鏈輪上。 正多邊形的邊長(zhǎng)=鏈的節(jié)距p 正多邊形的邊數(shù)=鏈輪齒數(shù)z鏈輪回轉(zhuǎn)一周，這樣鏈條移動(dòng)的距離為zp，所以鏈的平均速度為 平均傳動(dòng)比 實(shí)際上，鏈傳動(dòng)的瞬時(shí)鏈速和瞬時(shí)傳動(dòng)比都在變化的，如何分析，不要求了，如同學(xué)感興趣的話，可以自學(xué)，現(xiàn)在談一下結(jié)論