機械基礎(chǔ)（全冊）教（學）案第四版

./機械基礎(chǔ)<第四版>緒論〔2課時[導入]人們的生活離不開機械,在日常生活中都隨處可見〔例如：螺釘、自行車、汽車、挖掘機,它通常有兩類：一類是可以使物體運動速度加快的稱為加速機械〔自行車、飛機；一類是使人們能夠?qū)ξ矬w施加更大力的稱為加力機械〔旋具、機床.教學目標：1、本課程的性質(zhì)、內(nèi)容、特點及學習方法2、掌握零件、構(gòu)件、機構(gòu)、機器的概念及它們之間的區(qū)別與聯(lián)系和機器的組成3、掌握運動副的概念和分類教學重點難點：1、機器和機構(gòu)的區(qū)分2、運動副的概念和分類一、課程概述1.課程性質(zhì)機械基礎(chǔ)就是來研究這些機械的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,是為學習專業(yè)技術(shù)課培養(yǎng)專業(yè)崗位能力服務的.2.課程內(nèi)容它包括機械傳動、常用機構(gòu)、軸系零件及液壓與氣壓傳動等方面的基礎(chǔ)知識.3.課程任務學以致用.二、機器、機構(gòu)、機械、構(gòu)件和零件1.零件和構(gòu)件〔1零件：是機器及各種設備的基本組成單元〔例如螺母、螺栓,有時也將用簡單方式練成的單元件稱為零件〔如軸承.〔2構(gòu)件：是機構(gòu)中的運動單元體〔如曲柄、連桿.〔3兩者間的區(qū)別和聯(lián)系區(qū)別：零件是制造單元,相互之間沒有運動.構(gòu)件是運動單元,相互之間有確定的相對運動.聯(lián)系：構(gòu)件可以是一個獨立的零件,也可以是由若干個零件組成2.機器和機構(gòu)〔1機構(gòu)：是具有確定相對運動的構(gòu)件的組合,它是用來傳遞運動和力的構(gòu)件系統(tǒng)〔如帶傳動機構(gòu)、齒輪機構(gòu).〔2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〔如電動機手機.〔3兩者之間的異同點不同點：機器能代替人的勞動完成有用的機械工或?qū)崿F(xiàn)能量轉(zhuǎn)換,機構(gòu)只能用來傳遞運動和力而不能做功或?qū)崿F(xiàn)能量轉(zhuǎn)換.相同點：都是由構(gòu)件組成；構(gòu)件間都具有確定的相對運動.3.機器的組成一臺完整的機器,通常由四部分組成動力部分：作用是將其它形式的能量轉(zhuǎn)換為機械能,以驅(qū)動機器各部分的運動.執(zhí)行部分〔工作機構(gòu)：機器中直接完成具體工作任務.傳動部分〔傳動裝置：將原動機的運動和動力傳遞給工作機構(gòu).控制部分：顯示、反映、控制機器的運行和工作.三、運動副的概念及應用特點1.運動副：兩構(gòu)件之間直接接觸并能產(chǎn)生一定形式相對運動的可動聯(lián)接.根據(jù)接觸情況可分為高副和低副.〔1低副：兩構(gòu)件間作面接觸的運動副.根據(jù)運動特征分為轉(zhuǎn)動、副移動副和螺旋副.〔2高副：兩構(gòu)件間作點或線接觸的運動副.按接觸形式不同分為滾輪接觸、凸輪接觸和齒輪接觸.2.運動副的應用特點〔1低副特點：單位面積壓力小,傳力性能好,滑動摩擦,摩擦阻力大,效率低.不能傳遞較復雜的運動.〔2高副特點：單位面積壓力大,兩構(gòu)件接觸處容易磨損,制造和維修困難,能傳遞較復雜的運動.3.低副機構(gòu)與高副機構(gòu)機構(gòu)中所有運動副均為低副的機構(gòu)稱為低副機構(gòu)；機構(gòu)中至少有一個運動副是高副的機<a>轉(zhuǎn)動副<a>轉(zhuǎn)動副<b>移動副<c>螺旋副四、機械傳動的分類<P10>本章小結(jié)1．機器、機構(gòu)的特征及異同點.2．構(gòu)件與零件的概念.3．機械、機器、機構(gòu)、構(gòu)件、零件之間的關(guān)系.4．機器的組成.5．運動副概念及其分類.6．高副、低副的應用特點.7．機械傳動的分類.作業(yè)：上述3,4,6第一章帶傳動〔5課時教學目標：1.掌握帶傳動的組成及工作原理2.掌握V帶的主要參數(shù)和標記3.理解V帶傳動的安裝維護及張緊裝置4.了解帶傳動的分類5.了解V帶的結(jié)構(gòu)和帶輪的結(jié)構(gòu)分類6．了解同步帶傳動教學重點難點：1.帶傳動的工作原理及傳動比2.V帶的主要參數(shù)和標記[復習]1.零件和構(gòu)件的定義及區(qū)別和聯(lián)系2.機器和機械的異同點；機器的分類3.運動副的概念及分類4.高副和低副的概念、分類和特點第一節(jié)帶傳動的組成、原理和類型[導入]在日常生活中經(jīng)常會看到用帶傳動的場合〔例如縫紉機、錄音機、跑步機,還有一些機器中也常用到帶傳動〔例如粉碎機、手扶拖拉機.這么多用到帶傳動的場合,那么帶傳動是由哪幾部分組成的？它又是怎么來傳遞運動和動力的？[新授]一、帶傳動的組成和原理1.帶傳動的組成帶傳動一般由固連與主動件的帶輪〔主動輪,固連與從動件的帶輪〔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的帶作為中間撓性件,依靠帶與帶輪接觸面間產(chǎn)生的摩擦力〔嚙合力來傳遞運動與力的.目前,大多數(shù)用帶傳動的都是依靠摩擦力來傳遞運動和動力：主動輪通過摩擦力將運動和力傳遞給帶,帶有通過摩擦力將運動和力傳遞給從動輪,從而實現(xiàn)帶傳動的正常工作.摩擦力的大小不僅與帶和帶輪接觸面的摩擦系數(shù)有關(guān),還與接觸面間的正壓力有關(guān).因此,帶與帶輪之間應有一定的張緊程度,以保證足夠的摩擦力.3．機構(gòu)傳動比i機構(gòu)中瞬時輸入角速度與輸出角速度的比值稱為機構(gòu)的傳動比.傳動比是機械傳動中的一個重要概念,針對不同的機械傳動,具體的表達式會有所不同,但基本概念是相同的.帶傳動的傳動比就是主動輪轉(zhuǎn)速n1與從動輪轉(zhuǎn)速n2之比,通常用i12表示i=n1∕n2從傳動比公式可以得出：當0<i<1時,機械傳動為增速傳動〔從動輪轉(zhuǎn)速大于主動輪轉(zhuǎn)速；當i=1時,機械傳動為等速傳動〔從動輪轉(zhuǎn)速等于主動輪轉(zhuǎn)速；當i>1時,機械傳動為減速傳動〔從動輪轉(zhuǎn)速小于主動輪轉(zhuǎn)速.機械中常用的是減速傳動.傳動比的角標符號的含義要清楚,i12與i21的含義是不同的,在計算中不能混淆.i12：1為主動輪,2為從動輪,表示輪1與輪2的轉(zhuǎn)速比；i21：2為主動輪,1為從動輪,表示輪2與輪1的轉(zhuǎn)速比.二、帶傳動的類型<P13>帶傳動帶傳動摩擦型帶傳動嚙合型帶傳動：同步帶傳動圓帶傳動平帶傳動V帶傳動普通V帶傳動窄V帶傳動多楔帶傳動第二節(jié)V帶傳動一、V帶及帶輪V帶傳動是由一條或數(shù)條V帶和V帶帶輪組成的摩擦帶傳動.1.V帶〔1外形：V帶是一種無接頭的環(huán)形帶,其橫截面為等腰梯形,工作面是與輪槽相接處的兩側(cè)面,帶與輪槽底面不接觸.〔2分類：按結(jié)構(gòu)不同可以分為簾布芯和繩芯〔3組成：由包布、頂膠、抗拉體和底膠〔4特點：簾布芯：制造簡單,抗拉強度高,價格低,應用廣.繩芯：柔韌性好,適用于轉(zhuǎn)速較高的場合.2.V帶帶輪常用結(jié)構(gòu)有實心式、腹板式、孔板式和輪輻式基準直徑較小時采用實心式帶輪,當基準直徑大于300mm時,采用輪輻式帶輪材料:鑄鐵,常用HT150、HT200.轉(zhuǎn)速高時：用鑄鋼、鋼的焊接結(jié)構(gòu)低速、小功率時：用鋁合金、塑料.實心式：當帶輪直徑d≤〔2.5-3dS<帶輪軸孔直徑>采用.腹板式:當帶輪直徑d≤300mm時采用.孔板式:當帶輪直徑d≤300mm時采用.輪輻式:當帶輪直徑d≥300mm時采用.二、V帶傳動的主要參數(shù)1、.普通V帶的橫截面尺寸楔角ａ為40度〔帶的兩側(cè)面所夾的銳角,相對高度〔ｈ∕ｂp為0.7的V帶稱為普通V帶.頂寬b——V帶橫截面中梯形輪廓的最大寬度.節(jié)寬bp——V帶繞帶輪彎曲時,長度和寬度不變的層面稱中性層,中性層的寬度稱節(jié)寬.高度h——梯形輪廓的高度相對高度ｈ∕ｂp——帶的高度與節(jié)寬之比普通V帶已經(jīng)標準化,按橫截面尺寸由小到大分別為Y、Z、A、B、C、D、E七種型號,在相同的條件下,橫截面尺寸越大,傳遞的功率越大.為了保證帶傳動工作時帶和帶輪槽工作面接觸良好,V帶帶輪輪槽角要適當減小些,一般取34、36、38度.2．V帶帶輪的基準直徑ddV帶帶輪的基準直徑dd——帶輪上與所配用V帶的節(jié)寬bp相對應處的直徑.在帶傳動中,帶輪基準直徑越小,傳動時帶在帶輪上的彎曲變形越嚴重,V帶的彎曲應力越大,從而會降低帶的使用壽命.為了延長傳動帶的使用壽命,對各種型號的普通V帶帶輪都規(guī)定了最小基準直徑.d1d22112dd1d22112ddnnidd1——主動輪基準直徑,mmdd2——從動輪基準直徑,mmn1——主動輪的轉(zhuǎn)速,r/minn2——從動輪的轉(zhuǎn)速,r/min通常V帶傳動比i≤7,常用2~74．小帶輪的包角α1包角——帶與帶輪接觸弧所對應的圓心角.包角的大小反映了帶與帶輪輪緣表面間接觸弧的長短.兩帶輪中心距越大,小帶輪包角也越大,帶與帶輪接觸弧也越長,帶能傳遞的功率也越大；反之,帶能傳遞的功率就越小.為了使帶傳動可靠,一般要求小帶輪包角大于等于120度.包角計算公式5．中心距a中心距——兩帶輪中心連線的長度.兩帶輪中心距增大,使帶傳動能力提高；但中心距過大,又會使整個傳動尺寸不夠緊湊,在高速時易使帶發(fā)生震動,反而使帶傳動能力下降.因此,兩帶輪中心距一般在0.7~2〔dd1+dd2范圍內(nèi).6．帶速v帶速太低,傳動尺寸大而不經(jīng)濟帶速太高,離心力又會使帶與帶輪間的壓緊程度減少,傳動能力降低因此帶速一般取5~25m∕s7．V帶的根數(shù)Z根數(shù)多,傳遞功率大,但受力會不均勻,所以帶的根數(shù)應小于7.三、普通V帶的標記與應用特點1．普通V帶的標記中性層——V帶繞帶輪彎曲時,其長度和寬度均保持不變的層面.基準長度Ld——在規(guī)定的張緊力下,沿V帶中性層量得的周長,又稱為公稱長度.標記示例：2．普通V帶傳動的應用特點優(yōu)點：〔1結(jié)構(gòu)簡單,制造安裝精度要求不高,使用維護方便,適用于兩軸中心距較大的場合〔2傳動平穩(wěn),噪聲低,有緩沖吸振作用〔3在過載時,傳動帶在帶輪上打滑,可以防止薄弱零件的損壞,起安全保護作用.缺點：〔1不能保證的準確的傳動比〔2外廓尺寸大,傳動效率低四、V帶傳動的安裝維護及張緊裝置1．V帶傳動的安裝與維護〔1安裝V帶時,用大拇指將帶按下15mm左右,帶的張緊程度就達到合適狀態(tài).〔2安裝V帶時,兩輪軸線要平行,兩輪槽對稱平面應重合,偏角誤差小于20'〔3V帶在輪槽內(nèi)要有正確的位置.V帶頂面應與帶輪外緣表面平齊或略高一些,底面與槽底面應有一定間隙.〔4在使用過程中應定期檢查并及時調(diào)整.〔5為了保證安全生產(chǎn)和V帶清潔,應給V帶傳動加防護罩.2．V帶傳動的張緊裝置V帶常用的張緊方法有調(diào)整中心距法和采用張緊輪法,其中在安裝張緊輪時,要安裝在松邊內(nèi)側(cè)且靠近大帶輪處,目的是不使小帶輪的包角減小.第三節(jié)同步帶傳動簡介；[復習]1.V帶的主要參數(shù)和型號2.V帶傳動比和包角的計算公式3.V帶包角中心距帶速和根數(shù)對帶傳動的影響及取值范圍4.V帶的標記和應用特點5.V帶安裝與維護時的注意事項6.V帶傳動的張緊方法[導入]前面講到的帶傳動都是靠帶與帶輪接觸弧上的摩擦力來傳遞運動和動力的,但有一種帶并不是靠摩擦力來傳遞運動和力的,這就是今天要講的同步帶.[新授]一、同步帶傳動的特點同步帶是一種嚙合傳動,依靠帶內(nèi)周的等距橫向齒與帶輪相應齒槽間的嚙合力來傳遞運動和力,兼有帶傳動和齒輪傳動的特點.1.帶與帶輪之間沒有打滑現(xiàn)象,.能保證準確的傳動比2.傳動效率高,傳動比大3.允許帶速高4.安裝時對中心距要求嚴格5.制造要求高,價格較貴二、同步帶傳動的應用同步帶傳動主要用于要求傳動比準確的中、小功率傳動中,如計算機、錄音機、數(shù)控機床、汽車等.同步帶規(guī)格已經(jīng)標準化,它最基本的參數(shù)是節(jié)距.同步帶的齒形一般采用漸開線,并用與齒輪加工相似的方法加工.為了防止同步帶從帶輪上脫落,帶輪側(cè)邊應裝擋圈.[總結(jié)]1．帶傳動的組成、工作原理.2．普通V帶的結(jié)構(gòu)、主要參數(shù).3．普通V帶傳動的標記及應用特點.4．普通V帶傳動的.5．帶傳動的安裝維護及常用張緊裝置.6．窄V帶和同步帶傳動的一般概念.作業(yè)p14練習1—3,p20練習1—7第二章螺紋傳動〔5課時教學目標1、了解螺紋類型、特點及應用2、理解普通螺紋的主要參數(shù),掌握標記方法3、掌握螺旋傳動的應用形式教學重點難點1、普通螺紋的主要參數(shù)及標記方法2、差動螺旋傳動原理及計算第一節(jié)螺紋的種類和應用[導入]大家肯定不會對螺紋感到陌生,螺紋是在生活中經(jīng)?？吹降?但螺紋是不是只有咱們看到的這一種呢？如果不是它還有什么樣的？又是怎么分的呢？這就是今天要跟大家講的內(nèi)容.螺旋傳動是利用螺桿和螺母組成的螺旋副來實現(xiàn)傳動的.[新授]一、按螺紋牙型的不同分類1.三角形螺紋：又稱普通螺紋,牙型為三角形,分為粗牙和細牙兩種,廣泛用于各種緊固連接.粗牙的應用最廣,細牙的使用于薄壁零件的連接和微調(diào)機構(gòu)的調(diào)整.2.矩形螺紋：牙型為矩形,傳動效率高,用于螺旋傳動.但牙根強度低,精加工困難,還未標準化已逐漸被梯形螺紋代替3.梯形螺紋：牙型是梯形,牙根強度較高,易加工.廣泛用于螺旋傳動.4.鋸齒型螺紋：牙型是鋸齒形,牙根強度較高,用于單向螺旋傳動.二、按螺旋線方向分類及應用根據(jù)螺旋線方向不同,螺紋分為左旋螺紋和右旋螺紋.螺旋線方向的判別：方法一：右旋螺紋：順時針旋入的螺紋〔或右邊高,應用廣泛.左旋螺紋：逆時針旋入的螺紋〔或左邊高.方法二：用右手來判定：伸出右手,手心對著自己,四指與軸線平行,看螺紋的傾斜方向是否與大拇指的指向一致,一致就為右旋螺紋,不一致就為左旋螺紋.三、按螺旋線的線數(shù)分類及其應用根據(jù)螺旋線的線數(shù)〔頭數(shù),分為單線螺紋、雙線螺紋和多線螺紋.單線螺紋：沿一條螺旋線所形成的螺紋,多用于螺紋連接.多線〔雙線螺紋：沿兩條或兩條以上在軸向等距分布的螺旋線所形成的螺紋,多用于螺旋傳動.四、按螺旋線形成的表面分類根據(jù)螺旋線形成的表面,分為內(nèi)螺紋和外螺紋.第二節(jié)普通螺紋的主要參數(shù)[導入]上節(jié)課講了那么多的螺紋,它們在加工的時候肯定要根據(jù)不同的尺寸加工,那么應該知道哪些尺寸呢？我們叫這些尺寸為螺紋的參數(shù).[新課]一、螺紋的直徑螺紋的直徑分為大徑、中徑和小徑普通螺紋的大徑是指與外螺紋牙頂或內(nèi)螺紋牙底相切的假想圓柱的直徑.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.螺紋的公稱直徑是指代表螺紋尺寸的直徑.普通螺紋的公稱直徑是大徑.2.小徑普通螺紋的小徑是指與外螺紋牙底或內(nèi)螺紋牙頂相切的假想圓柱的直徑.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.3.中徑普通螺紋的中徑是指一個假想圓柱的直徑,該圓柱的素線通過牙型上的溝槽和凸起寬度相等的地方.該假想圓柱稱為中徑圓柱.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.二、牙型角牙型角是指在螺紋牙型上,兩相鄰牙側(cè)間的夾角.普通螺紋的牙型角a.牙型半角是牙型角的一半,用代號a/2表示.牙側(cè)角是指在螺紋牙型上,牙側(cè)與螺紋軸線的垂線間的夾角.三、螺距和導程1.螺距〔P螺距是指相鄰兩牙在中徑線上對應兩點間的軸向距離.2.導程〔Ph導程是指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.3.螺距、線數(shù)、導程之間的關(guān)系單線螺紋的導程就等于螺距多線螺紋的導程等于螺旋線數(shù)與螺距的乘積即Ph＝ZP四、螺紋升角螺紋升角又稱導程角,普通螺紋的螺紋升角是指在中徑圓柱上,螺旋線的切線與垂直于螺紋軸線的平面的夾角.五、牙型高度h1在螺紋牙型上,牙頂?shù)窖赖自诖怪庇诼菁y軸線方向上的距離第三節(jié)螺紋的代號標注螺紋代號與標記1、普通螺紋的代號與標記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"字2>普通螺紋標記普通螺紋的完整標記由螺紋代號,螺紋公差帶代號和螺紋旋合長度代號所組成.細牙螺紋的每一個公稱直徑對應著數(shù)個螺距,因此必須標出螺距值,而粗牙普通螺紋不標螺距.右旋螺紋不標注旋向代號,左旋螺紋則用LH表示.旋合長度有長旋合長度L、中等旋合長度N和短旋合長度S三種,中等旋合長度N不標注.公差帶代號中,前者為中徑公差帶代號,后者為頂徑公差帶代號,兩者一致時則只標注一個公差帶代號.內(nèi)螺紋用大寫字母,外螺紋用小寫字母.⑤內(nèi)、外螺紋配合的公差帶代號中,前者為內(nèi)螺紋公差帶代號,后者為外螺紋公差帶代號,中間用"/"分開.2、梯形螺紋代號和標記1>梯形螺紋代號梯形螺紋用字母Tr及公稱直徑表示2>梯形螺紋標記梯形螺紋的完整標記由螺紋代號,螺紋公差帶代號和螺紋旋合長度代號所組成.①單線螺紋只標注螺距,多線螺紋標注螺距和導程.②右旋螺紋不標注旋向代號,左旋螺紋用LH表示.③旋合長度有長旋合長度L、中等旋合長度N兩種,中等旋合長度N不標注.④公差帶代號中,螺紋只標注中徑公差帶代號.內(nèi)螺紋用大寫字母,外螺紋用小寫字母.⑤內(nèi)、外螺紋配合的公差帶代號中,前者為內(nèi)螺紋公差帶代號,后者為外螺紋公差帶代號,中間用"/"分開.3、管螺紋標記1>用螺紋密封的管螺紋2非螺紋密封的管螺紋①管螺紋尺寸代號不再稱作公稱直徑,也不是螺紋本身的任何直徑尺寸,只是一個無單位的代號.②管螺紋為英制細牙螺紋,其公稱直徑近似為管子的內(nèi)孔直徑,以英寸為單位.③右旋螺紋不標注旋向代號,左旋螺紋則用LH表示.④非螺紋密封管螺紋的外螺紋的公差等級有A、B兩級,A級精度較高；內(nèi)螺紋的公差等級只有一個,故無公差等級代號.⑤內(nèi)、外螺紋配合在一起時,內(nèi)、外螺紋的標注用"/"分開,前者為內(nèi)螺紋的標注,后者為外螺紋的標注.[總結(jié)]知道螺紋的主要參數(shù)是哪幾個,螺距、線數(shù)和導程之間的關(guān)系,螺紋代號標注中應該注意的問題.第四節(jié)螺旋傳動的應用形式[導入]前面我們學習摩擦輪傳動時,已接觸過摩擦壓力機,在它的未端,是一種螺旋傳動,那么螺旋傳動還有哪些應用形式呢？今天我們就來學習相關(guān)內(nèi)容.[新授]一．螺旋傳動的特點及分類螺旋傳動是一種空間運動機構(gòu),是面接觸的低副機構(gòu),螺桿與螺母間組成螺旋副.螺旋傳動是利用螺旋副來傳遞運動和動力的一種機械傳動,可以方便地把主動件的回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)閺膭蛹闹本€運動.1.特點：結(jié)構(gòu)簡單,工作連續(xù)、平穩(wěn),承載能力大,傳動精度高等優(yōu)點,但摩擦大,傳動效率低,易磨損.2.分類：普通螺旋傳動,差動螺旋傳動和滾珠螺旋傳動.二、普通螺旋傳動1、普通螺旋傳動的應用形式普通螺旋傳動是由構(gòu)件螺桿與螺母組成的簡單螺旋副實現(xiàn)的傳動.1螺母固定不動,螺桿回轉(zhuǎn)并作直線運動應用實例：臺虎鉗、螺旋壓力機、千分尺、活絡扳手2螺桿固定不動,螺母回轉(zhuǎn)并作直線移動應用實例：螺旋千斤頂,插齒機刀架3螺桿原位回轉(zhuǎn),螺母直線移動應用實例：車床橫刀架、機床溜板箱4螺母原位回轉(zhuǎn),螺桿直線移動應用實例：應力試驗機上的觀察鏡螺旋調(diào)整裝置.2、普通螺旋傳動中構(gòu)件移向的判斷普通螺旋傳動時,從動件作直線運動的方向,不僅與螺紋的回轉(zhuǎn)方向有關(guān),還與螺紋的旋向有關(guān).方法：1>判斷螺旋傳動中,轉(zhuǎn)動和移動的構(gòu)件是否為同一構(gòu)件.2根據(jù)螺紋的旋向用左手或右手即右旋螺紋用右手,左旋螺紋用左手3手握空拳,四指指向與螺桿〔或螺母的回轉(zhuǎn)方向相同,大拇指豎直,如果轉(zhuǎn)動和移動的情況屬于第一種則大拇指的指向就是主動件〔或從動件的移動方向；如果屬于第二種情況則大拇指的反方向即為主動件〔或從動件的移動方向.3、普通螺旋傳動移距〔移速的計算普通螺旋傳動,螺桿或螺母的移動距離與螺紋的導程有關(guān).移動距離〔mmL—螺桿〔或螺母的移動距離,mmN—回轉(zhuǎn)圈數(shù)Ph—螺紋導程移動速度〔mm/minv—螺桿〔或螺母的移動速度,mm/minn—轉(zhuǎn)速,r/min[例1]普通螺旋傳動中,已知左旋雙線螺桿的螺距為8mm,若螺桿按圖示方向回轉(zhuǎn)兩周,螺母移動了多少距離？方向如何？<P33>解：普通螺旋傳動螺母移動距離為=NPZ=2×8×2=32mm螺母移動方向按上面講的判斷：此題中是螺桿回轉(zhuǎn),螺母移動.左旋螺紋用左手確定方向,四指指向與螺桿回轉(zhuǎn)方向相同,大拇指指向的相反方向為螺母的移動方向.因此,螺母移動的方向向右.三、滾珠螺旋傳動簡介滾珠螺旋傳動由滾珠、螺桿、螺母及滾珠循環(huán)裝置組成,當螺桿或螺母轉(zhuǎn)動時,滾動體在螺桿與螺母間的螺紋滾道內(nèi)滾動,使螺桿和螺母間為滾動摩擦,從而提高傳動精度和傳動效率.滾珠螺旋傳動具有滾動摩擦阻力小,傳動效率高傳動時運動平穩(wěn)動作靈敏等優(yōu)點.但其結(jié)構(gòu)復雜,外形尺寸較大,制造技術(shù)要求高,因此成本也較高.目前主要應用于精密傳動的數(shù)控機床,以及自動控制裝置、升降機構(gòu)、精密測量儀器、車輛轉(zhuǎn)向機構(gòu)等對傳動精度要求較高的場合."差動螺旋傳動"常見的障礙1．很難理解"差動螺旋傳動"中"差動"的含義,往往認為"差動"就是某兩個位移相減的意思；2．解決相關(guān)計算問題時,主要有兩方面的障礙：〔1求移動件位移時,常常錯誤運用公式,即；〔2已知移動件位移和一處螺旋副導程,需求另一處導程時,思維混亂,不知道對情況進行討論；〔3運用公式時,不知道和分別對應螺旋機構(gòu)中的哪一處螺距.3．判別移動件移動方向時,主要存在以下障礙：〔1知道"左、右手定則"內(nèi)容,但不會真正"操作"；〔2將"差動螺旋傳動"當作是"螺桿轉(zhuǎn)動、螺母移動的普通螺旋傳動"情形,認為"活動螺母"的移動方向始終與"螺桿"的移動方向相反；〔3對"差動螺旋傳動"的位移判別方法呈現(xiàn)"零認知".障礙三：移動件移動方向的判別1．左右手定則判別普通螺旋傳動移動方向的內(nèi)容是：根據(jù)旋向確定用左手或右手〔左旋用左手,右旋用右手,四指繞向與螺桿〔或螺母的回轉(zhuǎn)方向一致,大拇指所指的方向〔或相反方向即是所判別的移動方向.調(diào)查發(fā)現(xiàn),一般來說,學生能夠"說出"判別方法,但在"操作"時存在一些問題,即"四指不知道怎樣彎",于是乎大拇指所指的方向也就出錯了.2．沒有理解"差動螺旋機構(gòu)的組成"是導致此障礙的主要原因.學生有時遇到的"差動螺旋機構(gòu)"與教材上給出的機構(gòu)圖會出現(xiàn)差異,只要學生能抓住問題的本質(zhì),就不會影響解決問題的正確性了：撇開三個構(gòu)件的結(jié)構(gòu)形式,抓住它們的運動特點,即一個構(gòu)件〔1既能轉(zhuǎn)動又能移動、一個構(gòu)件〔2只能移動不能轉(zhuǎn)動、還有一個構(gòu)件〔3固定不動〔稱之為機架.在運用公式時,構(gòu)件1與構(gòu)件3組成的螺旋副的螺距對應公式中的,構(gòu)件2與構(gòu)件3組成的螺旋副的螺距對應公式中的.三、教學建議生活中的實例：有一輛在地面上行駛的汽車、車內(nèi)有一個沿車身方向走動的人,用這個形象生動的實例類比"差動螺旋傳動",降低學生想象的難度.類比汽車〔運動螺桿〔既轉(zhuǎn)又移人〔運動活動螺母〔只移不轉(zhuǎn)地面〔靜止固定螺母〔靜止汽車運動,帶著車內(nèi)的人一起向某個方向運動,若人在車內(nèi)不走動,則人與汽車的位移〔均相對地面是相等〔一致的,若人在車內(nèi)走動,人與汽車的位移〔均相對地面就不相等〔一致了.同樣的道理〔類比：螺桿移動,帶動螺桿上的活動螺母一起向某個方向移動,同時,活動螺母在螺桿上也作相對移動〔相當于上例中的人在車內(nèi)走動,因此,活動螺母的位移與螺桿的位移〔相對于固定螺母就不相等〔不一致了.這里,通過類比模型教學,學生可以運用自己熟悉的類比物對陌生領(lǐng)域〔螺旋傳動中的問題進行推理,提高自己的理解力因此,差動螺旋傳動中活動螺母的位移方向判別可以歸結(jié)為這樣三步曲：1．判別螺桿的位移方向；2．根據(jù)公式計算活動螺母位移L；3．由L的符號確定活動螺母的位移方向〔即：L為"正",活動螺母與螺桿相對固定螺母的位移方向相同；L為"負",活動螺母與螺桿相對固定螺母的位移方向相反.[總結(jié)]1．常用螺紋的類型、特點及應用.2．普通螺紋的主要參數(shù).3．常用螺紋的螺紋標記.4．螺旋傳動的工作原理、特點和應用形式.5．普通螺旋傳動和差動螺旋傳動的移動距離計算及移動件移動方向的判定.6．滾珠螺旋傳動的應用特點.作業(yè)p30練習1—4,p35練習1—3第三章鏈傳動〔2課時教學目標1.掌握鏈傳動的組成及傳動比2.了解鏈傳動的特點3.掌握滾子鏈的結(jié)構(gòu)、參數(shù)和標記教學重點難點滾子鏈的結(jié)構(gòu)、參數(shù)和標記[復習]1.普通螺旋傳動移動方向的判斷2.普通螺旋傳動移動距離的計算公式3.差動螺旋傳動的移動距離計算及方向判定[導入]今天開始新的一章鏈傳動,對于鏈大家都不陌生,在我們所騎的自行車的兩個輪之間就是通過中間的鏈來傳動的,那么鏈傳動與前面學習的帶傳動有什么區(qū)別？鏈傳動又有什么特點呢？今天我們來討論這些問題.[新授]一、鏈傳動及傳動比1.鏈傳動的組成鏈傳動由主動鏈輪、鏈條、從動鏈輪組成.2.工作原理：通過鏈輪輪齒與鏈條的嚙合力來傳遞運動和動力.3.傳動比：主動鏈輪的轉(zhuǎn)速n1與從動鏈輪n2的轉(zhuǎn)速之比表達式：i12=n1\n2=z2\z1式中n1、n2表示主從動輪的轉(zhuǎn)速z1、z2表示主從動輪的齒數(shù)二、鏈傳動的應用特點1.優(yōu)點〔1與帶傳動相比,鏈傳動能保持準確的平均傳動比.〔2傳動功率大.〔3傳動效率高,一般可達0.95~0.98.〔4可用于兩軸中心距較大的情況.〔5能在低速、重載和高溫條件下,以及塵土飛揚、淋水、淋油等不良環(huán)境中工作.〔6作用在軸和軸承上的力小.2.缺點〔1由于鏈節(jié)的多邊形運動,所以瞬時傳動比是變化的,瞬時鏈速度不是常數(shù),傳動中會產(chǎn)生動載荷和沖擊,因此不宜用于要求精密傳動的機械上.〔2鏈條的鉸鏈磨損后,使鏈條節(jié)距變大,傳動中鏈條容易脫落.〔3工作時有噪聲.〔4對安裝和維護要求較高.〔5無過載保護作用.三、鏈傳動的類型鏈傳動的類型很多,按用途不同可以分為：傳動鏈：主要用于一般機械中傳遞運動和動力,也可用于輸送等場合.最常用的是滾子鏈和齒形鏈.輸送鏈：用于輸送工件、物品和材料,可直接用于各種機械上,也可以組成連式輸送機作為一個單元出現(xiàn).起重鏈：主要用于傳動力,起牽引、懸掛物體的作用,兼作緩慢運動.滾子鏈〔套筒滾子鏈滾子鏈的結(jié)構(gòu)滾子鏈由內(nèi)鏈板、外鏈板、銷軸、套筒、滾子等組成,銷軸和外鏈板、套筒和內(nèi)鏈板分別采用過盈配合固定；而銷軸與套筒、滾子與套筒之間則為間隙配合,保證鏈接屈伸時,內(nèi)鏈板與外鏈板之間能相對轉(zhuǎn)動.2.滾子鏈的主要參數(shù)〔1節(jié)距鏈條的相鄰兩銷軸中心線之間的距離稱為節(jié)距,依符號P表示.節(jié)距是鏈的主要參數(shù),鏈的節(jié)距越大,承載能力越強,但鏈傳動的結(jié)構(gòu)尺寸也會相應增大,傳動的振動、沖擊和噪聲也越嚴重.因此,應用時盡可能選用小節(jié)距的鏈,高速、功率大時,可選用小節(jié)距的雙排鏈或多排鏈.滾子鏈的承載能力和排數(shù)成正比,但排數(shù)越多,各排受力越不均勻,所以排數(shù)不能過多,常用雙排鏈或三排鏈,四排以上很少使用.〔2節(jié)數(shù)滾子鏈的長度用節(jié)數(shù)來表示.為了使鏈條的兩端便于連接,鏈節(jié)數(shù)應盡量選取偶數(shù),以便連接時正好使內(nèi)鏈板和外聯(lián)板相接.鏈接頭處可用開口銷或彈簧夾鎖定.當鏈節(jié)數(shù)為奇數(shù)時,鏈接頭需采用過渡鏈節(jié).3.滾子鏈的標記滾子鏈是標準件,其標記為：鏈號-排數(shù)-鏈節(jié)數(shù)標準編號標記示例：08A08A188GB/T1243－1997標準編號鏈節(jié)數(shù)為88節(jié)單排鏈號為08A〔節(jié)距為12.70mm〔二齒形鏈簡介齒形鏈又稱無聲鏈,也屬于傳動鏈中的一種形式.它由一組帶齒的內(nèi)、外鏈板左右交錯排列,用鉸鏈連接而成.和滾子鏈相比,其傳動平穩(wěn)性好、傳動速度快、噪聲較小、承受沖擊性能較好,但結(jié)構(gòu)復雜、裝拆困難、質(zhì)量較大、易磨損、成本較高.齒形鏈標記示例[總結(jié)]1．鏈傳動的組成：主動鏈輪、從動鏈輪和鏈條.2．鏈傳動的應用特點.3．鏈傳動的傳動比計算.4．套筒滾子鏈的結(jié)構(gòu)、標記及接頭形式.5．齒形鏈的應用.作業(yè)p41練習1—4第四章齒輪傳動〔10課時教學目標1、了解齒輪傳動的分類、特點2、理解漸開線的形成及性質(zhì),了解齒廓的嚙合的特點3、掌握漸開線標準直齒圓柱齒輪基本參數(shù)、幾何尺寸計算4、了解漸開線齒廓的嚙合的特點5、掌握標準直齒圓柱齒輪、斜齒圓柱齒輪、直齒圓錐齒輪的正確嚙合條件6、了解斜齒圓柱齒輪、直齒圓錐齒輪的應用特點7、了解齒輪輪齒失效的形式教學重點難點上述3、5兩點[復習]1、鏈傳動的組成及特點、類型和應用2、鏈傳動的傳動比3、滾子鏈的組成、標記和特點第一節(jié)齒輪傳動的類型及應用一、概念齒輪機構(gòu)是由齒輪副組成的傳遞運動和動力的裝置.二、齒輪傳動的類型兩軸平行兩軸平行兩軸不平行按輪齒方向按嚙合情況直齒圓柱齒輪傳動斜齒圓柱齒輪傳動人字齒圓柱齒輪傳動外嚙合齒輪傳動內(nèi)嚙合齒輪傳動齒輪齒條傳動相交軸齒輪傳動交錯軸齒輪傳動錐齒輪傳動交錯軸斜齒輪傳動蝸輪蝸桿傳動齒輪的種類很多,可以按不同方法進行分類.〔1根據(jù)軸的相對位置,分為兩大類,即平面齒輪傳動〔兩軸平行與空間齒輪傳動〔兩軸不平行〔2按工作時圓周速度的不同,分低速、中速、高速三種；〔3按工作條件不同,分閉式齒輪傳動〔封閉在箱體內(nèi),并能保證良好潤滑的齒輪傳動、半開式齒輪傳動〔齒輪浸入油池,有護罩,但不封閉和開式齒輪傳動〔齒輪暴露在外,不能保證良好潤滑三種；〔4按齒寬方向齒與軸的歪斜形式,分直齒、斜齒和曲齒三種；〔5按齒輪的齒廓曲線不同,分為漸開線齒輪、擺線齒輪和圓弧齒輪等幾種；〔6按齒輪的嚙合方式,分為外嚙合齒輪傳動、內(nèi)嚙合齒輪傳動和齒條傳動.三、齒輪傳動的應用1、傳動比式中n1、n2表示主從動輪的轉(zhuǎn)速z1、z2表示主從動輪的齒數(shù)2、應用特點：優(yōu)點：能保證瞬時傳動比恒定,工作可靠性高,傳遞運動準確.傳遞功率和圓周速度范圍較寬,傳遞功率可達50000kw,圓周速度300m/s結(jié)構(gòu)緊湊,可實現(xiàn)較大傳動比傳動效率高,使用壽命長,維護簡便缺點：運轉(zhuǎn)中有振動、沖擊和噪聲齒輪安裝要求高不能實現(xiàn)無級變速不適用中心距較大的場合第二節(jié)漸開線齒廓一、齒輪傳動對齒廓曲線的基本要求一是傳動要平穩(wěn),二是承載能力要強二、漸開線的形成、性質(zhì)漸開線的形成當一條動直線〔發(fā)生線,沿著一個固定的圓〔基圓作純滾動時,動直線上任意一點K的軌跡稱為該圓的漸開線.漸開線的性質(zhì)由漸開線的形成可知：發(fā)生線在基圓上滾過的線段KB,等于基圓上被滾過的圓弧長AB.漸開線上的任意一點K的法線必與基圓相切.漸開線上的各點的曲率半徑不相等.點離基圓越遠,其曲率半徑越大,漸開線越平直.反之亦然.〔4漸開線的形狀決定與基圓的大小.基圓相同,漸開線的形狀完全相同.基圓半徑無窮大時,漸開線將變成直線,齒輪就變成齒條.〔5基圓內(nèi)無漸開線.二、漸開線齒廓嚙合基本定律齒輪傳動要滿足瞬時傳動比保持不變,則兩輪的齒廓不論在何處接觸,過接觸點的公法線必須與兩輪的連心線交于固定的一點.漸開線齒廓的嚙合特點傳動比恒定兩齒輪的傳動比與兩節(jié)圓半徑成反比,同時與兩基圓半徑成反比.由于兩嚙合齒輪的節(jié)圓半徑、基圓半徑是定值,所以能保證傳動比恒定傳動的可分性當兩輪的中心距稍有變化時,其瞬時傳動比仍將保持不變,這個特點稱為漸開線齒輪傳動的可分性.由于齒輪制造和安裝誤差等原因,常使?jié)u開線齒輪的實際中心距與設計中心距之間產(chǎn)生一定誤差,但因有可分性的特點,其傳動比仍能保持不變.嚙合角為定值cosα′＝rb1／r1′＝rb2／r2′＝常數(shù)說明漸開線齒廓在嚙合時嚙合角α′為定值.由于嚙合角不變,則齒廓間的壓力方向不會改變,這對齒輪傳動的平穩(wěn)性很有利.第三節(jié)漸開線標準直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸計算[復習]1、齒輪傳動的分類及特點2、漸開線齒輪的性質(zhì)[新授]一．齒輪各部分的名稱１．齒槽：齒輪上相鄰兩輪齒之間的空間.２．齒頂圓：輪齒頂部所在的圓稱為齒頂圓,其直徑用da表示.

３．齒根圓：齒槽底部所在的圓稱為齒根圓,其直徑用df表示.４．齒厚：一個齒的兩側(cè)端面齒廓之間的弧長稱為齒厚,用s表示.５．齒槽寬：一個齒槽的兩側(cè)齒廓之間的弧長稱為齒槽寬,用e表示.６．分度圓：齒輪上具有標準模數(shù)和標準壓力角的圓稱為分度圓,其直徑用d表示.７．齒距：兩個相鄰而同側(cè)的端面齒廓之間的弧長稱為齒距,用p表示.即p＝s＋e８．齒高：齒頂圓與齒根圓之間的徑向距離稱為齒高,用h表示.９．齒頂高：齒頂圓與分度圓之間的徑向距離稱為齒頂高,用ha表示.10．齒根高：齒根圓與分度圓之間的徑向距離稱為齒根高,用hf表示.11．齒寬：沿齒輪軸線方向量得的齒輪寬度,用b表示.二、主要參數(shù)：1．齒形角就單個齒輪而言,在端平面上,過端面齒廓上任意一點的徑向直線與齒廓在該點的切線所夾的銳角為該點的齒形角分度圓壓力角——齒廓曲線在分度圓上的某點處的速度方向與曲線在該點處的法線方向〔即力的作用線方向之間所夾銳角,也用α表示.齒形角——在端平面上,過端面齒廓上任意點K的徑向直線與齒廓在該點處的切線所夾的銳角,用α表示.K點的齒形角為αK.漸開線齒廓上各點的齒形角不相等,K點離基圓越遠,齒形角越大,基圓上的齒形角α=0°.2．齒數(shù)Z一個齒輪的牙齒數(shù)目即齒數(shù).3．模數(shù)m因為分度圓周長πd＝Zp,則分度圓直徑為d＝Zp／π由于π為一無理數(shù),為了計算和制造上的方便,人為地把p／π規(guī)定為有理數(shù),即齒距P除以圓周率π所得的商稱為模數(shù),用m表示.即m＝p／π<mm>齒數(shù)相等的齒輪,模數(shù)越大,齒輪尺寸就越大,輪齒也越大,承載能力越大.4．齒頂高系數(shù)ha*對于標準齒輪,規(guī)定ha=ha*m.ha*稱為齒頂高系數(shù).我國標準規(guī)定：正常齒ha*＝1.5．頂隙系數(shù)c*當一對齒輪嚙合時,為使一個齒輪的齒頂面不與另一個齒輪的齒槽底面相抵觸,輪齒的齒根高應大于齒頂高,即應留有一定的徑向間隙,稱為頂隙,用c表示.對于標準齒輪,規(guī)定c＝c*m.c*稱為頂隙系數(shù).我國標準規(guī)定：正常齒c*＝0.25.三．標準直齒圓柱齒輪的幾何尺寸計算<P44>名稱代號計算公式齒形角α標準齒輪為20°齒數(shù)z通過傳動比計算確定模數(shù)m通過計算或結(jié)構(gòu)設計確定齒厚ss=p/2=πm/2齒槽寬ee=p/2=πm/2齒距pp=πm基圓齒距pbpb=pcosα=πmcosα齒頂高haha=ha*m=m名稱代號計算公式齒根高hfhf=<ha*+c*>m=1.25m齒高hh=ha+hf=2.25m分度圓直徑dd=mz齒頂圓直徑dada=d+2ha=m<z+2>齒根圓直徑dfdf=d-hf=m<z-2.5>基圓直徑dbdb=dcosα標準中心距aa=<d1+d2>/2=m<z1+z2>/2正常齒制ha＝1,C＝0.25短齒制ha＝0.8,C＝0.3頂隙一對齒輪嚙合時,一個齒輪的齒頂?shù)搅硪粋€齒輪的齒根之間的徑向距離,用c表示.頂隙可以避免一對齒輪傳動時輪齒相互碰撞,并可貯存一些潤滑油.

標準中心距a＝r1＋r2＝m<Z1＋Z2>／2例題：已知一對標準直齒圓柱齒輪傳動,其傳動比i12＝3,主動輪轉(zhuǎn)速n1＝600r／min,中心距a＝168mm,模數(shù)m＝4mm,試求從動輪的轉(zhuǎn)速n2.齒輪齒數(shù)z1和z2各是多少？解：傳動比i12＝n1／n2＝Z2／Z1n2＝n1／i12＝600／3＝200r／mini12＝Z2／Z1＝3a＝m<Z1＋Z2>／2＝168Z2＝3Z1Z1＝21Z1＋Z2＝84Z2＝63四、直齒圓柱內(nèi)嚙和齒輪內(nèi)齒輪與外齒輪不同點1、內(nèi)齒輪的齒頂圓小于分度圓,齒根圓大于分度圓.2、內(nèi)齒輪的齒廓是內(nèi)凹的,齒厚和齒槽寬分別對應于外齒輪的齒槽寬和齒厚.3、為使內(nèi)齒輪齒頂?shù)凝X廓全部為漸開線,其齒頂圓必須大于基圓.當要求齒輪傳動軸平行,回轉(zhuǎn)方向一致,且傳動結(jié)構(gòu)緊湊時,可采用內(nèi)嚙和齒輪五．直齒圓柱齒輪傳動１．正確嚙合條件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２．連續(xù)傳動條件前一對輪齒尚未結(jié)束嚙合,后繼的一對輪齒已進入嚙合狀態(tài).注意：單個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,只有一對齒輪嚙合時,才有節(jié)圓和嚙合角.第四、五節(jié)其他齒輪傳動簡介；漸開線齒輪失效形式[復習]直齒圓柱齒輪的參數(shù)幾何計算公式.[新授]一、斜齒圓柱齒輪及其傳動1、斜齒圓柱齒輪齒線為螺旋線的圓柱齒輪稱為斜齒圓柱齒輪,簡稱斜齒輪.2、斜齒圓柱齒輪傳動的特點〔1傳動平穩(wěn),承載能力高.〔2傳動時產(chǎn)生軸向力.〔3不能用作變速滑移齒輪.3、標準斜齒圓柱齒輪幾何尺寸的計算法向截面內(nèi)的模數(shù)采用標準模數(shù),齒形角采用標準齒形角,齒頂高等于模數(shù),全齒高等于的斜齒圓柱齒輪稱為標準斜齒圓柱齒輪,簡稱標準斜齒輪.斜齒輪只在垂直于齒輪軸線的平面〔端平面內(nèi)具有漸開線齒形.所以有關(guān)齒形的尺寸應在端平面內(nèi)進行計算.4、斜齒圓柱齒輪用于平行軸傳動時的正確嚙合條件〔1兩齒輪法向模數(shù)相等.〔2兩齒輪法向齒形角相等.〔3兩齒輪螺旋角相等,旋向相反.二、直齒錐齒輪及其傳動1、直齒錐齒輪分度曲面為圓錐面的齒輪稱為錐齒輪.按齒線形狀分：直齒錐齒輪,斜齒錐齒輪,曲線齒錐齒輪.錐齒輪用于相交軸傳動和交錯軸齒輪傳動.2、直齒錐齒輪的正確嚙合條件〔1兩齒輪的大端端面模數(shù)相等〔2兩齒輪的齒形角相等.三、齒輪齒條傳動1、齒條一個平板或直桿,當其具有一系列等距分布的齒時,就稱為齒條.分直齒條和斜齒條齒條可視為齒數(shù)趨向于無窮大的圓柱齒輪.當一個圓柱齒輪的齒數(shù)無窮增大時,其分度圓,齒頂圓,齒根圓面為互相平行的直線,分別稱為分度線,齒頂線和齒根線.相應的基圓好無限增大.齒條的特點：由于齒條的齒廓是直線,所以齒廓上各點的法線是平行的.由于齒條上各點的同側(cè)齒廓是平行的,所以不論在分度線上,齒頂線上還是與分度線平行的其它直線上,齒距均相等.齒條各部分的尺寸計算：齒條的齒頂高：齒條的齒根高：齒條的齒高：齒條的齒厚：齒條的槽寬：2、齒輪齒條傳動由直齒條〔或斜齒條與直齒〔或斜齒圓柱齒輪組成的運動副稱為齒條副.齒輪齒條傳動的主要目的是將齒輪的回轉(zhuǎn)運動變?yōu)辇X條的往復直線運動,或?qū)X條的直線往復運動變?yōu)辇X輪的回轉(zhuǎn)運動.齒條的移動速度：當齒輪每回轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)時,齒條移動的距離：四、齒輪輪齒的失效形式1、齒面點蝕點蝕多發(fā)生在靠近節(jié)線的齒根表面處.齒面點蝕是在潤滑良好的閉式齒輪傳動中輪齒失效的主要形式之一.齒面抗點蝕能力主要與齒面的硬度有關(guān).提高齒面硬度,減小齒面的表面粗糙度值和增大潤滑油的黏度有利于防止點蝕.2、齒面磨損齒面磨損是潤滑條件不好,易受灰塵及其有害物質(zhì)侵襲的開式齒輪傳動的主要失效形式之一.為減小齒面磨損,應盡可能采用潤滑條件良好的閉式傳動,同時,提高齒面硬度,減小輪齒齒面表面粗糙度值.3、齒面膠合提高齒面的硬度和減小輪齒表面粗糙度,以及兩齒輪選擇不同材料〔親和力小等措施均可減少膠合的發(fā)生.4、輪齒折斷疲勞折斷和過載折斷輪齒折斷是開式齒輪傳動和硬齒面閉式齒輪傳動中輪齒失效的主要形式之一.預防措施：選擇適當模數(shù)和齒寬,采用合適的材料及熱處理方法,減小齒根應力集中,齒根圓角不宜過小應有一定要求的表面粗糙度,使齒根危險截面處彎曲應力最大值不超過許用應力值.5、齒面塑性變形提高齒面硬度和采用黏度較高的潤滑油,有利于防止或減輕齒面的塑性變形.[總結(jié)]1．齒輪傳動的類型及特點.2．漸開線性質(zhì)及漸開線齒輪嚙合特性.3．漸開線標準直齒圓柱齒輪各部分名稱、基本參數(shù)、幾何尺寸計算及正確嚙合條件.4．斜齒圓柱齒輪、直齒圓錐齒輪齒形特點及正確嚙合條件.5．齒輪齒條傳動的特點.6．齒輪的失效形式、失效原因和預防措施.作業(yè)p47練習1—4,p49練習1—3,p57練習1—4,p58練習1—3,p61練習1—3第五章蝸桿傳動〔4課時教學目標1、了解蝸桿的分類2、理解蝸桿傳動的主要參數(shù)和應用特點3、掌握蝸桿傳動的組成及正確嚙合條件4、掌握蝸輪回轉(zhuǎn)方向的判定教學重點難點重點是蝸輪回轉(zhuǎn)方向的判定,難點是蝸桿傳動的主要參數(shù)[復習]1、斜齒輪傳動的正確嚙合條件2、直齒圓錐齒輪的正確嚙合條件3、齒輪齒條移動距離和移動速度計算公式4、漸開線齒輪的失效形式蝸桿傳動概述[新授]一、蝸桿傳動的組成蝸桿傳動由蝸桿和蝸輪組成,通常由蝸桿〔主動件帶動蝸輪〔從動件轉(zhuǎn)動,并傳遞運動和動力.蝸桿通常與軸合為一體,蝸輪常采用組合結(jié)構(gòu).二、蝸桿的分類<P64>三、蝸輪回轉(zhuǎn)方向的判定1．判斷蝸桿或蝸輪的旋向右手法則：手心對著自己,四指順著蝸桿或蝸輪軸線方向擺正,若齒向與右手拇指指向一致,則該蝸桿或蝸輪為右旋,反之則為左旋.2．判斷蝸輪的回轉(zhuǎn)方向左、右手法則：左旋蝸桿用左手,右旋蝸桿用右手,用四指彎曲表示蝸桿的回轉(zhuǎn)方向,拇指伸直代表蝸桿軸線,則拇指所指方向的相反方向即為蝸輪上嚙合點的線速度方向.蝸桿傳動的主要參數(shù)和嚙合條件在蝸桿傳動中,其幾何參數(shù)及尺寸計算均以中間平面為準.通過蝸桿軸線并與蝸輪軸線垂直的平面稱為中間平面.一、蝸桿傳動的主要參數(shù)1．模數(shù)m、齒形角α蝸桿的軸面模數(shù)mx1和蝸輪的端面模數(shù)mt2相等,且為標準值.蝸桿的軸面齒形角αx1和蝸輪的端面齒形角αt2相等,且為標準值.mx1＝mt2＝mαx1＝αt2＝α＝20°2．蝸桿分度圓導程角γ指蝸桿分度圓柱螺旋線的切線與端平面之間的銳角.tanγ=pxz1/πd1=z1m/d13．蝸桿分度圓直徑d1和蝸桿直徑系數(shù)q切制蝸輪的滾刀,其分度圓直徑、模數(shù)和其他參數(shù)必須與該蝸輪相配的蝸桿一致,齒形角與相配的蝸桿相同.為了使刀具標準化,限制滾刀的數(shù)目,對一定模數(shù)m的蝸桿的分度圓直徑d1作了規(guī)定,即規(guī)定了蝸桿直徑系數(shù)q,且q=d1/m.4．蝸桿頭數(shù)z1和蝸輪齒數(shù)z2蝸桿頭數(shù)z1：根據(jù)蝸桿傳動傳動比和傳動效率來選定,一般推薦選用z1=1、2、4、6.蝸輪齒數(shù)z2：根據(jù)z1和傳動比i來確定.一般推薦z2=29～80.二、蝸桿傳動的正確嚙合條件1．在中間平面內(nèi),蝸桿的軸面模數(shù)mx1和蝸輪的端面模數(shù)mt2相等.即：mx1＝mt22．在中間平面內(nèi),蝸桿的軸面齒形角αx1和蝸輪的端面齒形角αt2相等.即：αx1＝αt23．蝸桿分度圓導程角γ1和蝸輪分度圓柱面螺旋角β2相等,且旋向一致.即：γ1＝β2蝸桿傳動的應用特點一、蝸桿傳動的潤滑目的：減摩與散熱,以提高蝸桿傳動的效率,防止膠合及減少磨損.潤滑方式：油池潤滑、噴油潤滑.二、蝸桿傳動的散熱風扇冷卻蛇形水管冷卻壓力噴油冷卻三、蝸桿傳動的特點1.傳動比大,結(jié)構(gòu)緊湊.用于傳遞動力時,i=8～80,用于傳遞運動時,i可達1000.2.傳動平穩(wěn),無噪聲.因為蝸桿與蝸輪齒的嚙合是連續(xù)的,同時嚙合的齒數(shù)較多所以平穩(wěn)性好.3.當蝸桿的螺旋角小于輪齒間的當量摩擦角時,蝸桿傳動能自鎖,即只能由蝸桿帶動蝸輪,而不能蝸輪帶動蝸桿.4.傳動效率低.因為在傳動中摩擦損失大,其效率一般為=0.7～0.8,具有自鎖性傳動時效率=0.4～0.5.故不適用于傳遞大功率和長期連續(xù)工作.5.為了減少摩擦,蝸輪常用貴重的減摩材料〔如青銅制造,成本高[總結(jié)]1．蝸桿傳動的組成：蝸桿〔主動件、蝸輪〔從動件.2．蝸桿傳動的類型和應用特點.3．蝸輪回轉(zhuǎn)方向的判定方法.4．蝸輪蝸桿傳動的主要參數(shù)：模數(shù)m、齒形角α、蝸桿直徑系數(shù)q、蝸桿導程角γ、蝸桿頭數(shù)z1、蝸輪齒數(shù)z2及蝸輪螺旋角β2.5．蝸桿傳動的正確嚙合條件.6．蝸桿傳動潤滑及散熱方式.作業(yè)p66練習1——3,p68練習1——3第六章輪系的應用與分類<8課時>教學目標1、了解輪系的組成2、理解輪系的應用特點3、掌握定軸輪系傳動方向的確定和傳動比的計算.4、掌握任意從動齒輪的轉(zhuǎn)速計算5、掌握末端帶移動件的定軸輪系的傳動計算教學重點難點定軸輪系傳動比的計算.末端帶移動件的定軸輪系的傳動計算[復習]1、蝸桿傳動的組成、分類及特點2、蝸桿傳動的正確嚙合條件[導入]前面咱們已經(jīng)分別討論了各種齒輪的嚙合傳動,這些齒輪傳動都是由一對齒輪相嚙合組成的傳動,它是齒輪傳動中最簡單的形式.它的速度和回轉(zhuǎn)方向都是固定的,但是實際應用中并不是只需要機器有一種轉(zhuǎn)速或只向一個方向運動這時候就用到了輪系,現(xiàn)在來看輪系是怎么定義的？第一節(jié)輪系分類及其應用特點[新授]一、輪系的概念一系列互相嚙合的齒輪所組成的齒輪機構(gòu)來進行傳動.這種齒輪機構(gòu)稱為輪系.二、輪系的分類1、定軸輪系傳動時輪系中各齒輪的幾何軸線位置都是固定的輪系稱為定軸輪系.又稱普通輪系.2、周轉(zhuǎn)輪系傳動時,輪系中至少有一個齒輪的幾何軸線位置不固定,而是繞另一個齒輪的固定軸線回轉(zhuǎn),這種輪系稱為周轉(zhuǎn)輪系.3、混合輪系在輪系中,既有定軸輪系又有周轉(zhuǎn)輪系.三、輪系的應用特點：⑴可以獲得很大的傳動比.很多機械要求有很大的傳動比,機床中的電動機轉(zhuǎn)速很高,而主軸的轉(zhuǎn)速要求很低才能滿足切削要求,一對齒輪的傳動比只能達到３～６,若采用輪系就可以達到很大的傳動比.⑵可以作較遠距離的傳動.當兩軸中心距較遠時,若僅用一對齒輪傳動,勢必將齒輪做得很大,結(jié)構(gòu)不合理,而采用輪系傳動則結(jié)構(gòu)緊湊、合理.⑶可以實現(xiàn)變速、變向的要求.一般機器為了適應各種工作需要,多采用輪系組成各種機構(gòu),將轉(zhuǎn)速分為多級進行變換,并能改變轉(zhuǎn)動方向.⑷可以合成或分解運動.采用周轉(zhuǎn)輪系可以將兩個獨立運動合成一個運動,或?qū)⒁粋€運動分解為兩個獨立運動.第二節(jié)定軸輪系傳動比計算[復習]1、輪系的分類及應用特點[新授]輪系中首末兩輪的轉(zhuǎn)速〔或角速度比,稱為輪系的傳動比,用i表示.定軸輪系的傳動比計算包括傳動比大小的計算和末輪方向的確定.一、定軸輪系中各輪轉(zhuǎn)向的判斷〔1當首輪〔或末輪的轉(zhuǎn)向為已知時,其末輪〔或首輪的轉(zhuǎn)向也就確定了,表示方法可以用標注箭頭的方法來確定.〔2對于輪系中各齒輪軸線相互平行時,其任意級從動輪的轉(zhuǎn)向可以通過在圖上依次畫箭頭來確定,也可以數(shù)外嚙合齒輪的對數(shù)來確定,若齒輪的嚙合對數(shù)是偶數(shù),則首輪與末輪的轉(zhuǎn)向相同；若為奇數(shù),則轉(zhuǎn)向相反.〔3輪系中含有圓錐齒輪、蝸輪蝸桿、齒輪齒條,只能用畫直箭頭的方法表示.二、傳動比計算輪系的傳動比等于首輪與末輪的轉(zhuǎn)速之比,也等于輪系中所有從動齒輪齒數(shù)的連乘積與所有主動齒輪齒數(shù)的連乘積之比.一對圓柱齒輪傳動,外嚙合時兩輪轉(zhuǎn)向相反其傳動比規(guī)定為負一對內(nèi)嚙合圓柱齒輪,兩轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向相同,其傳動比規(guī)定為正定軸輪系的傳動比等于組成該輪系的各對齒輪傳動比的連乘積也等于輪系中所有從動齒輪齒數(shù)的連乘積與所有主動齒輪齒數(shù)的連乘積之比.式中m為外嚙合齒輪的對數(shù).在計算中表示輪系首末兩輪回轉(zhuǎn)方向的異同,計算結(jié)果為正,兩輪回轉(zhuǎn)方向相同.結(jié)果為負,兩輪回轉(zhuǎn)方向相反.注意：在應用上式計算定軸輪系的傳動比時,若輪系中有圓錐齒輪,蝸桿蝸輪機構(gòu),傳動比的大小仍可用上式計算,而各輪的轉(zhuǎn)向只能用畫箭頭的方法在圖中表示清楚.[例題]如圖6-8所示輪系,已知各齒輪齒數(shù)及n1轉(zhuǎn)向,求i19和判定n9轉(zhuǎn)向.解：因為輪系傳動比i總等于各級齒輪副傳動比的連乘積,所以i19=i12i23i45i67i89=<-z2\z1><-z3\z2><z5\z4><-z7\z6><-z9\z8>即i19=<z2\z1><z3\z2><z5\z4><z7\z6><z9\z8>i總為正值,表示定軸輪系中主動齒輪1與定軸輪系中末端輪9轉(zhuǎn)向相同.轉(zhuǎn)向也可以通過畫箭頭的方法直接在圖中標出來.課堂練習：三、惰輪的應用在輪系中既是從動輪又是主動輪,對總傳動比毫無影響,但卻起到了改變齒輪副中從動輪回轉(zhuǎn)方向的作用,像這樣的齒輪稱為惰輪.惰輪常用于傳動距離稍遠和需要改變轉(zhuǎn)向的場合.第三節(jié)定軸輪系中任意從動齒輪的轉(zhuǎn)速計算[復習]1、定軸輪系傳動比計算公式2、輪系中各齒輪方向的判定[導入]以上我們接觸的定軸輪系均是改變了轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向的情況,而生產(chǎn)中經(jīng)常需要末端為移動的傳動,怎樣實現(xiàn)呢？[新授]一、定軸輪系中任意從動輪轉(zhuǎn)速的計算即任意從動輪的轉(zhuǎn)速,等于首的轉(zhuǎn)速乘以首輪與輪間的傳動比的倒數(shù).即i1k=n1\i1k=n1<所有主動輪齒數(shù)的連乘積／所有從動輪齒數(shù)的連乘積>二、末端是螺旋傳動的定軸輪系的計算①工作原理舉例：磨床砂輪架進給機構(gòu)當絲桿轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn),螺母〔砂輪架便移動一個導程.定軸輪系+螺旋傳動nk=n1*1/i1kL=nk*Ph②移動距離計算L=nk*Ph=n1*Ph*z1*z3*zzk-1/z2*z4*z6zk〔mm式中：nk—第k個齒輪轉(zhuǎn)速〔r/minPh—導程〔mm③移動方向判定遵循螺旋傳動的判別方法例題1；磨床砂輪架進給機構(gòu),已知絲杠Tr50*3.為右旋,s=3mm,z1=28,z2=56,z3=38,z4=57,當手輪按圖示方向以n1=50r/min回轉(zhuǎn)時,求砂輪架移動距離方向.解：L=n1*Ph*z1*z3/z2*z4=50*3*28*38/56*57=50mm/min砂輪架向右移動三、末端齒條傳動的定軸輪系的計算舉例：臥式車床溜板箱傳動系統(tǒng)①工作原理定軸輪系+齒條傳動nk=n1*1/iL=nk*лdp=лmpzp〔mm/min②移動距離計算L=nk*лdp=nk*лmpzp〔mm/min=n1пmpzp*z1z3z5zk-1/z2z4z6zk式中；nk—帶動齒條的小齒輪轉(zhuǎn)速〔r/mindp—小齒輪分度圓直徑〔mm③方向判定：接觸點小齒輪的線速度方向例題2：車床拖板箱傳動,已知條件見圖.求〔1i18n8L解：z2*z4*z630*50*69〔1i18=____________=__________________=46.9z1*z3*z54*24*2314*24*23<2>n8=n1*—=40*______________=0.85r/mini1k30*50*69〔3L=n8*πmpzp=0.85*3.14*3*12=96.5mm/min[總結(jié)]1．輪系概念及分類.2．輪系的應用特點.3．定軸輪系中各輪轉(zhuǎn)向的判斷.4．定軸輪系的傳動比計算.5．定軸輪系中任意從動輪轉(zhuǎn)速的計算.6．定軸輪系中末端是螺旋傳動的計算.7．定軸輪系中末端是齒條傳動的計算.作業(yè)p80練習1,2第七章平面連桿機構(gòu)〔6課時教學目標1、了解平面連桿機構(gòu)的特點2、掌握鉸鏈四桿機構(gòu)的組成和分類3、掌握鉸鏈四桿機構(gòu)的基本性質(zhì)和演化.教學重點難點1、鉸鏈四桿機構(gòu)的基本類型.2、平面四桿機構(gòu)曲柄存在的條件.第一節(jié)平面連桿機構(gòu)的特點平面連桿機構(gòu)——由一些剛性構(gòu)件用轉(zhuǎn)動副和移動副相互連接而組成的,在同一平面或相互平行平面內(nèi)運動的機構(gòu).作用：實現(xiàn)某些較為復雜的平面運動,在生產(chǎn)和生活中廣泛用于動力的傳遞或改變運動形式.四桿機構(gòu)——最常用的平面連桿機構(gòu),具有四個構(gòu)件〔包括機架的低副機構(gòu).平面鉸鏈四桿機構(gòu)——構(gòu)件間用四個轉(zhuǎn)動副相連的平面四桿機構(gòu),簡稱鉸鏈四桿機構(gòu).第二節(jié)鉸鏈四桿機構(gòu)的組成與分類四桿機構(gòu)的組成鉸鏈四桿機構(gòu)是由轉(zhuǎn)動副聯(lián)結(jié)起來封閉系統(tǒng).其中被固定的桿4被稱為機架不直接與機架相連的桿2稱之為連桿與機架相連的桿1和桿3稱之為連架凡是能作整周回轉(zhuǎn)的連架桿稱之為曲柄,只能在小于360°的范圍內(nèi)作往復擺動的連架桿稱之為搖桿.四桿機構(gòu)的類型鉸鏈四桿機構(gòu)根據(jù)其兩個連架桿的運動形式不同,可以分為曲柄搖桿機構(gòu)、雙曲柄機構(gòu)和雙搖桿機構(gòu)三種基本形式.一、曲柄搖桿機構(gòu)在鉸鏈四桿機構(gòu)中的兩連架桿,如果一個為曲柄,另一個為搖桿,那么該機構(gòu)就稱為曲柄搖桿機構(gòu).取曲柄AB為主動件,當曲柄AB作連續(xù)等速整周轉(zhuǎn)動時,從動搖桿CD將在一定角度內(nèi)作往復擺動.由此可見,曲柄搖桿機構(gòu)能將主動件的整周回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成從動件的往復擺動.剪刀機是通過原動機驅(qū)動曲柄轉(zhuǎn)動,通過連桿帶動搖桿往復運動,實現(xiàn)剪切工作.用來調(diào)整雷達天線俯仰角度的曲柄搖桿機構(gòu).汽車前窗的刮雨器.當主動曲柄AB回轉(zhuǎn)時,從動搖桿作往復擺動,利用搖桿的延長部分實現(xiàn)刮雨動作.在曲柄搖桿機構(gòu)中,當搖桿為主動件時,可將搖桿的往復擺動經(jīng)連桿轉(zhuǎn)換為曲柄的連續(xù)旋轉(zhuǎn)運動.在生產(chǎn)中應用很廣泛.縫紉機的踏板機構(gòu),當腳踏板〔相當于搖桿作往復擺動時,通過連桿帶動曲軸〔相當于曲柄作連續(xù)運動,使縫紉機實現(xiàn)縫紉工作.二、雙曲柄機構(gòu)在鉸鏈四桿機構(gòu)中,若兩個連架桿均為曲柄,則該機構(gòu)稱為雙曲柄機構(gòu).兩曲柄可分別為主動件.慣性篩中,ABCD為雙曲柄機構(gòu),工作時以曲柄AB為主動件,并作等速轉(zhuǎn)動,通過連桿BC帶動從動曲柄CD,作周期性的變速運動,再通過E點的聯(lián)接,使篩子作變速往復運動.慣性篩就是利用從動曲柄的變速轉(zhuǎn)動,使篩子具有一定的加速度,篩面上的物料由于慣性來回抖動,達到篩分物料的目的.雙曲柄機構(gòu)中,當兩曲柄長度不相等時,主動曲柄作等速轉(zhuǎn)動,從動曲柄隨之作變速轉(zhuǎn)動,即從動曲柄在每一周中的角速度有時大于有時小于主動曲柄的角速度,雙曲柄機構(gòu)中,常見的還有平行雙曲柄機構(gòu)和反向雙曲柄機構(gòu).在雙曲柄機構(gòu)中,若兩個曲柄的長度相等,機架與連架桿的長度相等,這種雙曲柄機構(gòu)稱為平行雙曲柄機構(gòu).蒸汽機車輪聯(lián)動機構(gòu),是平行雙曲柄機構(gòu)的應用實例.平行雙曲柄機構(gòu)在雙曲柄和機架共線時,可能由于某些偶然因素的影響而使兩個曲柄反向回轉(zhuǎn).機車車輪聯(lián)動機構(gòu)采用三個曲柄的目的就是為了防止其反轉(zhuǎn).當雙曲柄機構(gòu)對邊都相等,但互不平行,則稱其為反向雙曲柄機構(gòu).反向雙曲柄的旋轉(zhuǎn)方向相反,且角速度也不相等.車門啟閉機構(gòu)中,當主動曲柄AB轉(zhuǎn)動時,通過連桿BC使從動曲柄CD朝反向轉(zhuǎn)過,從而保證兩扇車門能同時開啟和關(guān)閉.雙搖桿機構(gòu)鉸鏈四桿機構(gòu)的兩個連架桿都在小于360°的角度內(nèi)作擺動,這種機構(gòu)稱為雙搖桿機構(gòu).在鉸鏈四桿機構(gòu)中,若兩個連架桿均為搖桿時,則該機構(gòu)稱為雙搖桿機構(gòu).在雙搖桿機構(gòu)中,兩桿均可作為主動件.主動搖桿往復擺動時,通過連桿帶動從動搖桿往復擺動.雙搖桿機構(gòu)在機械工程上應用也不少,汽車離合器操縱機構(gòu)中,當駕駛員踩下踏板時,主動搖桿AB往右擺動,由連桿BC帶動從動桿CD也向右擺動,從而對離合器產(chǎn)生作用.第三節(jié)鉸鏈四桿機構(gòu)的基本性質(zhì)一、曲柄存在的條件由上述以知,在鉸鏈四桿機構(gòu)中,能作整周回轉(zhuǎn)的連架桿稱為曲柄.而曲柄是否存在.則取決于機構(gòu)中各桿的長度關(guān)系,即要使連架桿能作整周轉(zhuǎn)動而成為曲柄,各桿長度必須滿足一定的條件,這就是所謂的曲柄存在的條件.可將鉸鏈四桿機構(gòu)曲柄存在的條件概括為：連架桿與機架中必有一個是最短桿；最短桿與最長桿長度之和必小于或等于其余兩桿長度之和.上述兩條件必須同時滿足,否則機構(gòu)中無曲柄存在.根據(jù)曲柄條件,還可作如下推論：〔1若鉸鏈四桿機構(gòu)中最短桿與最長桿長度之和必小于或等于其余兩桿長度之和,則可能有以下幾種情況：a．以最短桿的相鄰桿作機架時,為曲柄搖桿機構(gòu)；b．以最短桿為機架時,為雙曲柄機構(gòu)；c．以最短桿的相對桿為機架時,為雙搖桿機構(gòu).<2>若鉸鏈四桿機構(gòu)中最短桿與最長桿長度之和大于其余兩桿長度之和,則不論以哪一桿為機架,均為雙搖桿機構(gòu).二、急回特性極位夾角——搖桿在C1D、C2D兩極限位置時,曲柄與連桿共線,對應兩位置所夾的銳角,用θ表示.急回特性：空回行程時的平均速度大于工作行程時的平均速度.機構(gòu)的急回特性可用行程速比系數(shù)K表示：極位夾角θ越大,機構(gòu)的急回特性越明顯.曲柄搖杯機構(gòu)中,當曲柄AB沿順時針方向以等角速度轉(zhuǎn)過φ1時,搖桿CD自左極限位置C1D擺至右極位置C2D,設所需時間為t1,C點的明朗瞪為V1；而當曲柄AB再繼續(xù)轉(zhuǎn)過φ2時,搖桿CD自C2D擺回至C1D,設所需的時間為t2,C點的平均速度為V2.由于φ1＞φ2,所以t1＞t2,V2＞Vl.由此說明：曲柄AB雖作等速轉(zhuǎn)動,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)稱為機構(gòu)的急回特性.搖桿CD的兩個極限位置間的夾角ψ稱為搖稈的最大擺角,主動曲柄在搖桿處于兩個極限位置時所夾的銳角θ稱為極位夾角.在某些機械中<如牛頭刨床、插床或慣性篩等>,常利用機械的急回特性來縮短空回行程的時間,以提高生產(chǎn)率.行程速比系數(shù)K：從動件空回行程平均速度V2與從動件工作行程平均速度V1的比值.K值的大小反映了機構(gòu)的急回特性,K值愈大,回程速度愈快.K＝V2／V1＝<C2C1／t2>／<C1C2／t1>＝〔180°十θ／<180°一θ>由上式可知,K與θ有關(guān),當θ＝0時,K＝1,說明該機構(gòu)無急回特性；當θ＞0時,K＞l,則機構(gòu)具有急回特性.死點位置在曲柄搖桿機構(gòu)中,如圖所示,若取搖桿為主動件,當搖桿在兩極限位置時,連桿與曲柄共線,通過連桿加于曲柄的力F經(jīng)過鉸鏈中心A,該力對A點的力矩為零,故不能推動曲柄轉(zhuǎn)動,從而使整個機構(gòu)處于靜止狀態(tài).這種位置稱為死點.平面四桿機構(gòu)是否存在死點位置,決定于從動件是否與連桿共線.凡是從動件與連桿共線的位置都是死點.對機構(gòu)傳遞運動來說,死點是有害的,因為死點位置常使機構(gòu)從動件無法運動或出現(xiàn)運動不確定現(xiàn)象.如上圖所示的縫紉機踏板機構(gòu)〔曲柄搖桿機構(gòu),當踏板CD為主動件并作往復擺動時,機構(gòu)在兩處有可能出現(xiàn)死點位置,致使曲柄AB不轉(zhuǎn)或出現(xiàn)倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象.為了保證機構(gòu)正常運轉(zhuǎn),可在曲柄軸上裝飛輪,利用其慣性作用使機構(gòu)順利地通過死點位置.在工程上,有時也利用死點進行工作,如圖2所示的鉸鏈四桿機構(gòu)中,就是應用死點的性質(zhì)來夾緊工件的一個實例.當夾具通過手柄1,施加外力F使鉸鏈的中心B、C、D處于同一條直線上時,工件2被夾緊,此時如將外力F去掉,也仍能可靠地夾緊工件,當需要松開工件時,則必須向上扳動手柄1,才能松開夾緊的工件.第四節(jié)鉸鏈四桿機構(gòu)的演化一、曲柄滑塊機構(gòu)曲柄滑塊機構(gòu)是具有一個曲柄和一個滑塊的平面四桿機構(gòu),是由曲柄搖桿機構(gòu)演化而來的它能把回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為往復直線運動,或作相反的轉(zhuǎn)變.在曲柄滑塊機構(gòu)中,若曲柄為主動件,可將曲柄的連續(xù)旋轉(zhuǎn)運動,經(jīng)連桿轉(zhuǎn)換為從動滑塊的往復直線運動,圖所示的壓力機,當曲柄連續(xù)旋轉(zhuǎn)運動時,經(jīng)連桿帶動滑塊實現(xiàn)加壓工作；反之若滑塊為主動件,經(jīng)連桿轉(zhuǎn)換為從動曲柄的連續(xù)旋轉(zhuǎn)運動.二、導桿機構(gòu)導桿是機構(gòu)中與另一運動構(gòu)件組成移動副的構(gòu)件.連架桿中至少有一個構(gòu)件為導桿的平面四桿機構(gòu)稱為導桿機構(gòu).〔1轉(zhuǎn)動導桿機構(gòu)圖1b所示導桿機構(gòu),當時,機架1為最短桿,它的相鄰桿2與導桿4均能繞機架作連續(xù)轉(zhuǎn)動,故稱為轉(zhuǎn)動導桿機構(gòu)〔圖2a；圖2b所示為插床機構(gòu),其中構(gòu)件1、2、3、4組成轉(zhuǎn)動導桿機構(gòu),工作時,導桿4繞A點回轉(zhuǎn),帶動構(gòu)件5及插刀6往復運動,實現(xiàn)切削.〔2擺動導桿機構(gòu)圖1b所示導桿機構(gòu),當時,機架1不是最短桿,它的相鄰構(gòu)件導桿4只能繞機架擺動,故稱為擺動導桿機構(gòu)〔圖3a.圖3b所示為刨床機構(gòu),其中構(gòu)件1、2、3、4組成擺動導桿機構(gòu),工作時,導桿4繞A點擺動,帶動構(gòu)件5及刨刀6往復運動,實現(xiàn)刨削.三、定塊機構(gòu)若將曲柄滑塊機構(gòu)〔圖1中的構(gòu)件3作為機架,就演化成定塊機構(gòu)〔圖2a>,此機構(gòu)中滑塊固定不動.圖2b所示的抽水機,就應用了定塊機構(gòu).當搖動手柄1時,在桿2的支撐下,活塞桿4即在固定滑塊3〔唧筒作為靜件內(nèi)上下往復移動,以達到抽水的目的.圖1圖1曲柄滑塊機構(gòu)四、搖塊機構(gòu)若將曲柄滑塊機構(gòu)〔圖1中的構(gòu)件2作為機架,就演化成搖塊機構(gòu)〔圖3a>,此機構(gòu)中滑塊相對機架搖動.這種機構(gòu)常應用于擺缸式內(nèi)燃機或液壓驅(qū)動裝置.圖3b所示的自卸翻斗裝置,也應用了搖塊機構(gòu).桿1〔車廂可繞車架2上的B點擺動.桿4〔活塞桿,液壓缸3〔搖塊可繞車架上C點擺動,當液壓缸中的壓力油推動活塞桿運動時,迫使車廂繞B點翻轉(zhuǎn),物料便自動卸下.本章小結(jié)1．鉸鏈四桿機構(gòu)的基本類型.2．鉸鏈四桿機構(gòu)的各構(gòu)件的名稱.3．鉸鏈四桿機構(gòu)基本形式的判定.4．鉸鏈四桿機構(gòu)的基本特性.5．導桿機構(gòu)類型與應用.作業(yè)p87練習1—3,p92練習1—4,p96練習1—3第八章凸輪機構(gòu)〔6課時教學目標1、理解凸輪機構(gòu)的工作過程2、掌握凸輪機構(gòu)的分類與特點3、掌握凸輪機構(gòu)的從動件運動規(guī)律.教學重點難點1、凸輪機構(gòu)的分類與特點.2、從動件運動規(guī)律.第一節(jié)凸輪機構(gòu)概述凸輪機構(gòu)由凸輪、從動件和機架組成〔圖1.凸輪是主動件,從動件的運動規(guī)律由凸輪輪廓決定.凸輪機構(gòu)是機械工程中廣泛應用的一種高副機構(gòu).圖1凸輪機構(gòu)圖2汽車內(nèi)燃機配汽機構(gòu)圖3自動車床的走刀機構(gòu)凸輪機構(gòu)常用于低速、輕載的自動機或自動機的控制機構(gòu).圖2所示為汽車內(nèi)燃機的配氣機構(gòu),當凸輪1轉(zhuǎn)動時,依靠凸輪的輪廓,可以迫使從動件氣閥2向下移動打開氣門<借助彈簧的作用力關(guān)閉>,這樣就可以按預定時間,打開或關(guān)閉氣門,以完成內(nèi)燃機的配氣動作.凸輪機構(gòu)可以將主動件凸輪的等速連續(xù)轉(zhuǎn)動變換為從動件的往復直線運動或繞某定點的擺動,并依靠凸輪輪廓曲線準確地實現(xiàn)所要求的運動規(guī)律優(yōu)點是：只要正確地設計凸輪輪廓曲線,就可以使從動件實現(xiàn)任意給定的運動規(guī)律,且結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、工作可靠.缺點是：凸輪與從動件之間為點或線接觸,不易潤滑,容易磨損.因此,凸輪機構(gòu)多用于傳力不大的控制機構(gòu)和調(diào)節(jié)機構(gòu)第二節(jié)凸輪機構(gòu)的分類與特點一、凸輪機構(gòu)的分類1、按凸輪的形狀分<l>盤形凸輪也叫平板凸輪.這種凸輪是一個徑向尺寸變化的盤形構(gòu)件,當凸輪l繞固定軸轉(zhuǎn)動時,可使從動件在垂直于凸輪軸的平面內(nèi)運動<2>移動凸輪當盤形凸輪的徑向尺寸變得無窮大時,其轉(zhuǎn)軸也將在無窮遠處,這時凸輪將作直線移動.通常稱這種凸輪為移動凸輪.<3>圓柱凸輪凸輪為一圓柱體,它可以看成是由移動凸輪卷曲而成的.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、按從動件的形式分<l>尖頂從動件結(jié)構(gòu)最簡單,而且尖頂能與較復雜形狀的凸輪輪廓相接觸,從而能實現(xiàn)較復雜的運動,但因尖頂極易磨損,故只適用于輕載、低速的凸輪機構(gòu)和儀表中.<2>滾子從動件在從動件的一端裝有一個可自由轉(zhuǎn)動的滾子.由于滾子與凸輪輪廓之間為滾動摩擦,故磨損較小,改善了工作條件.因此,可用來傳遞較大的動力,應用也最廣泛.<3>平底從動件從動件一端做成平底<即平面>,在凸輪輪廓與從動件底面之間易于形成油膜,故潤滑條件較好、磨損小.當不計摩擦時,凸輪對從動件的作用力始終與平底垂直,傳力性能較好,傳動效率較高,所以常用于高速凸輪機構(gòu)中.但由于從動件為一平底,故不適用于帶有內(nèi)凹輪廓的凸輪機構(gòu).二、凸輪機構(gòu)的特點1、便于準確地實現(xiàn)給定的運動規(guī)律.2、結(jié)構(gòu)簡單緊湊,易于設計；3、凸輪機構(gòu)可以高速起動,動作準確可靠.4、凸輪與從動件為高副接觸,不便潤滑,易磨損,為延長使用壽命,傳遞動力不宜過大.5、凸輪輪廓曲線不易加工.第三節(jié)凸輪機構(gòu)的工作過程及從動件運動規(guī)律一、凸輪機構(gòu)工作過程凸輪機構(gòu)中最常用的運動形式為凸輪作等速回轉(zhuǎn)運動,從動件作往復移動凸輪回轉(zhuǎn)時,從動件作"升→?！怠?的運動循環(huán).基圓：以凸輪輪廓最小半徑rb所作的圓推程：從動件經(jīng)過輪廓AB段,從動件被推到最高位置推程角：角δ0,這個行程稱為,δ2稱為回程：經(jīng)過輪廓CD段,從動件由最高位置回到最低位置；回程角：角δ2遠停程角：角δ1近停程角：角δ3二、從動件的運動規(guī)律1．等速運動規(guī)律

當凸輪作等角速度旋轉(zhuǎn)時,從動件上升或下降的速度為一常數(shù),這種運動規(guī)律稱為等速運動規(guī)律.位移曲線<S—δ曲線>若從動件在整個升程中的總位移為h,凸輪上對應的升程角為δ0,那么由運動學可知,在等速運動中,從動件的位移S與時間t的關(guān)系為：S＝v·t凸輪轉(zhuǎn)角δ與時間t的關(guān)系為：δ＝ω·t則從動件的位移S與凸輪轉(zhuǎn)角δ之間的關(guān)系為:v和ω都是常數(shù),所以位移和轉(zhuǎn)角成正比關(guān)系.因此,從動件作等速運動的位移曲線是一條向上的斜直線.從動件在回程時的位移曲線則與下圖相反,是一條向下的斜直線.〔2等速運動凸輪機構(gòu)的工作特點由于從動件在推程和回程中的速度不變,加速度為零,故運動平穩(wěn)；但在運動開始和終止時；從動件的速度從零突然增大到v或由v突然減為零,此時,理論上的加速度為無窮大,從動件將產(chǎn)生很大的慣性力,使凸輪機構(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,從動件對凸輪機構(gòu)將產(chǎn)生連續(xù)的周期性沖擊,引起強烈振動,對凸輪機構(gòu)的工作十分不利.因此,這種凸輪機構(gòu)一般只適用于低速轉(zhuǎn)動和從動件質(zhì)量不大的場合.2．等加速、等減速運動規(guī)律圖7—圖7—8等加速等減速運動規(guī)律位移曲線<1>位移曲線<S—δ曲線>由運動學可知,當物體作初速度為零的等加速度直線運動時,物體的位移方程：在凸輪機構(gòu)中,凸輪按等角速度ω旋轉(zhuǎn),凸輪轉(zhuǎn)角δ與時間t之間的關(guān)系為t=δ/ω則從動件的位移S與凸輪轉(zhuǎn)角δ之間的關(guān)系為：式中a和ω都是常數(shù),所以位移s和轉(zhuǎn)角δ成二次函數(shù)的關(guān)系,所以,從動件作等加速等減速運動的位移曲線是拋物線.因此,從動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>等加速等減速運動凸輪機構(gòu)的工作特點

從動件按等加速等減速規(guī)律運動時,速度由零逐漸增至最大,而后又逐步減小趨近零,這樣就避免了剛性沖擊,改善了凸輪機構(gòu)的工作平穩(wěn)性.因此,這種凸輪機構(gòu)適合在中、低速條件下工作.當從動件運動規(guī)律選定后,即可根據(jù)該運動規(guī)律和其他給定條件〔如凸輪轉(zhuǎn)向、基圓半徑等確定凸輪的輪廓曲線.確定凸輪輪廓曲線的方法有圖解法和解析法.圖解法的特點是簡便、直觀,但不夠精確,不過其準確度已足以滿足一般機器的工作要求.三、凸輪機構(gòu)輪廓曲線的畫法1．"反轉(zhuǎn)法"作圖方法凸輪輪廓曲線作圖的方法是"反轉(zhuǎn)法".為了作圖方便起見,可以看成凸輪在圖紙上不轉(zhuǎn)動,而將從動件的位置看成是相反于凸輪的旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動,并以此方向作圖,這就是"反轉(zhuǎn)法".這種方法的優(yōu)點是容易作圖.2．輪廓曲線