機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)電子教案課件教材資料最終

第一講緒論

教學(xué)目標(biāo)

（-）能力目標(biāo)

1.解本課程的內(nèi)容、性質(zhì)和任務(wù)

2.掌握學(xué)習(xí)本課程的方法

（二）知識(shí)目標(biāo)

1.了解機(jī)器的組成及其特征

2.熟悉機(jī)構(gòu)、構(gòu)件、零件、部件的概念及其區(qū)別

教學(xué)內(nèi)容

1.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)研究的對(duì)象

2.本課程的作用

3.機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求和一般過程

教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn)

（―）重點(diǎn)

本課程的研究對(duì)象、內(nèi)容。

（二）難點(diǎn)

機(jī)構(gòu)、構(gòu)件、零件、部件的概念及其區(qū)別。

教學(xué)方法與手段

采用動(dòng)畫演示，注重啟發(fā)引導(dǎo)式教學(xué)。

一、機(jī)器的組成及特性

（一）機(jī)器的組成及其特征

以內(nèi)燃機(jī)為例

1、工作原理

內(nèi)燃機(jī)是將燃?xì)馊紵龝r(shí)的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器。

2、組成

內(nèi)燃機(jī)由三部分組成：連桿機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)。

3、機(jī)器的特性

（二）機(jī)構(gòu)、構(gòu)件、零件

1、機(jī)構(gòu)

機(jī)構(gòu)是用來傳遞運(yùn)動(dòng)和力，有一個(gè)構(gòu)件為機(jī)架，用運(yùn)動(dòng)副連接起來的構(gòu)件系統(tǒng)。

一臺(tái)機(jī)器可以由一個(gè)機(jī)構(gòu)，也可以由多個(gè)機(jī)構(gòu)組成。

常用機(jī)構(gòu)：連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)等。

2、構(gòu)件

構(gòu)件是指機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)單元體。如鍵、齒輪、螺栓等.

構(gòu)件可能是一個(gè)零件，也可能是由若干個(gè)零件組合的剛性體。如內(nèi)燃機(jī)連桿就是由連桿

體、連桿蓋、螺母和螺栓等零件組成的構(gòu)件，因?yàn)榻M合成連桿的各零件之間沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。

3、零件及其分類

機(jī)械零件是指機(jī)器的制造單元體.

機(jī)械零件又分通用零件和專用零件。通用零件是指各種機(jī)器普遍用到的零件，如螺栓、

螺母、鍵、銷等；專用零件是指某種機(jī)器才用到的零件，如內(nèi)燃機(jī)的曲軸、活塞等。

二、本課程的內(nèi)容、性質(zhì)和任務(wù)

1、本課程的性質(zhì)

專業(yè)基礎(chǔ)課

2、本課程的研究對(duì)象

常用機(jī)構(gòu)和通用零件

3、本課程的研究內(nèi)容

4、本課程的任務(wù)

三、學(xué)習(xí)方法

小結(jié)：

1.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)研究的對(duì)象

2.本課程的作用

3.機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求和一般過程

作業(yè)與思考：

1、何謂機(jī)器，何謂機(jī)構(gòu)？它們有什么區(qū)別與聯(lián)系？

2、參照內(nèi)燃機(jī)的機(jī)構(gòu)分析，說明它是由哪些機(jī)構(gòu)組成的。

第二講摩擦、磨損及潤滑概述

教學(xué)目標(biāo)

(-)能力目標(biāo)

1.會(huì)分析摩擦副類型，會(huì)選擇潤滑方式及潤滑劑類型

2.會(huì)選擇密封方式

(二)知識(shí)目標(biāo)

1.掌握摩擦副分類及基本性質(zhì)、磨損過程及潤滑的類型及潤滑劑類型

2.掌握密封方式的選擇

教學(xué)內(nèi)容

1.摩擦與磨損

2.潤滑

3.密封方法及裝置

教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn)

(-)重點(diǎn)

1.潤滑方式及潤滑劑類型的選擇。

2.密封方法的確定。

(二)難點(diǎn)

密封方法的確定。

教學(xué)方法與手段

應(yīng)用工程實(shí)例講解，總結(jié)歸納式教學(xué)。

一、摩擦與磨損

摩擦:兩接觸的物體在接觸表面間相對(duì)運(yùn)動(dòng)或有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢時(shí)產(chǎn)生阻礙其發(fā)生相對(duì)運(yùn)

動(dòng)的現(xiàn)象叫摩擦

磨損：由于摩擦引起的摩擦能耗和導(dǎo)致表面材料的不斷損耗或轉(zhuǎn)移，即形成磨損。使零

件的表面形狀與尺寸遭到緩慢而連續(xù)破壞一精度、可靠性I效率I直至破壞。

潤滑：減少摩擦、降低磨損的一種有效手段。

1、摩擦及其分類

r￡i

干摩捧逸界學(xué)推液體0推滉合電捺

1干摩擦

2液體摩擦

3混合摩擦

2、磨損及其過程

1磨合磨損過程：

2穩(wěn)定磨損階段：

3急劇磨損階段：

3、磨損分類

1磨粒磨損

2粘著磨損

3疲勞磨損（點(diǎn)蝕）

4腐蝕磨損

二、潤滑

1、潤滑劑及主要性能

潤滑劑分液體、單固體、固體和氣體潤滑劑等。

常用的潤滑劑有潤滑油和潤滑脂。

1潤滑油

潤滑油是目前使用最多的潤滑劑，主要有礦物油、合成油、動(dòng)植物油等，其中應(yīng)用最

廣的為礦物油。

（1）動(dòng)力粘度n

（2）運(yùn)動(dòng)粘度v：

（3）條件粘度（相對(duì)粘度）：恩氏粘度。Et

2、潤滑脂

3、固體潤滑劑

常用滑劑有石墨、二硫化鋁、氮化硼、蠟、聚氟乙烯、酚醛樹脂、金屬及金屬化合物等。

4、氣體潤滑劑

包括空氣、氫氣、氮?dú)狻⑺羝耙后w金屬蒸汽。

5、潤滑劑的選擇

2、潤滑方法和潤滑裝置

A油潤滑裝置

B脂潤滑裝置

C固體潤滑裝置

D氣體潤滑裝置

3、密封方法及裝置

小結(jié)：

1.摩擦與磨損

2.潤滑

3.密封方法及裝置

作業(yè)與思考：

1、按摩擦副表面間的潤滑狀態(tài)，摩擦可分為那幾類？各有何特點(diǎn)？

2、典型的磨損分哪三個(gè)階段？磨損按機(jī)理分哪幾種類型？

3、潤滑油和潤滑脂的主要性能指標(biāo)有哪些？

第三講平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡圖

教學(xué)目標(biāo)

（一）能力目標(biāo)

能根據(jù)實(shí)物繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖

（二）知識(shí)目標(biāo)

1.了解機(jī)構(gòu)組成原理

2.理解自由度、運(yùn)動(dòng)副、約束的概念及三者的關(guān)系

教學(xué)內(nèi)容

1.運(yùn)動(dòng)副及其分類

2.平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡圖

教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn)

（一）重點(diǎn)

平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡圖的繪制。

（二）難點(diǎn)

繪制簡圖時(shí)構(gòu)件及運(yùn)動(dòng)副的準(zhǔn)確表示。

教學(xué)方法與手段

多媒體教學(xué)，采用動(dòng)畫演示、實(shí)例分析、啟發(fā)引導(dǎo)的教學(xué)方式。

一、機(jī)構(gòu)的組成

1、運(yùn)動(dòng)副

運(yùn)動(dòng)副：兩構(gòu)件直接接觸并能保持一定形式的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的聯(lián)接稱為運(yùn)動(dòng)副。

1、國I副

2、低副兩構(gòu)件通過面接觸組成的運(yùn)動(dòng)副稱為低副。平面低副可分為轉(zhuǎn)動(dòng)副和移動(dòng)副。

%飛,y

X

b）

2,自由度和運(yùn)動(dòng)副的約束

1、構(gòu)件的自由度

平面內(nèi)自由的構(gòu)件，有3個(gè)自由度，而空間內(nèi)自由的構(gòu)件,有6個(gè)自由度。

2、運(yùn)動(dòng)副的約束

3、運(yùn)動(dòng)鏈和機(jī)構(gòu)

兩個(gè)以上的構(gòu)件以運(yùn)動(dòng)副聯(lián)接而構(gòu)成的系統(tǒng)稱為運(yùn)動(dòng)鏈。機(jī)構(gòu)是由主動(dòng)件、從動(dòng)件和機(jī)

架三部分組成的。

二、平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡圖

1、構(gòu)件的表示方法

1、構(gòu)件

(1)參與形成兩個(gè)運(yùn)動(dòng)副的構(gòu)件

2、轉(zhuǎn)動(dòng)副構(gòu)件組成轉(zhuǎn)動(dòng)副時(shí)，其表示方法如圖。

3、移動(dòng)副

兩構(gòu)件組成移動(dòng)副，其導(dǎo)路必須與相對(duì)移動(dòng)方向一致。

22

211

I

22

7

4、平面高副

G)?

2、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖的繪制步驟

a)b)

小結(jié)：

1.運(yùn)動(dòng)副及其分類

2.平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡圖

作業(yè)與思考：

1、平面機(jī)構(gòu)中若引入一個(gè)高副將帶入（）個(gè)約束，而引入一個(gè)低副將帶入（）個(gè)約

束。約束數(shù)與自由度數(shù)的關(guān)系是（

2、兩個(gè)做平面平行運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件之間為（）接觸的運(yùn)動(dòng)副稱為低副；而為（）或（）

接觸的運(yùn)動(dòng)副稱為高副。

第四講平面機(jī)構(gòu)自由度

教學(xué)目標(biāo)

（-）能力目標(biāo)

熟練掌握機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算，并能準(zhǔn)確判斷機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)是否確定

（二）知識(shí)目標(biāo)

能準(zhǔn)確識(shí)別出機(jī)構(gòu)中存在的復(fù)合較鏈、局部自由度和虛約束，并做出正確處理

教學(xué)內(nèi)容

平面機(jī)構(gòu)的自由度的計(jì)算

教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn)

(-)重點(diǎn)

平面機(jī)構(gòu)的自由度的計(jì)算。

(二)難點(diǎn)

機(jī)構(gòu)中復(fù)合較鏈、局部自由度和虛約束的判斷。

教學(xué)方法與手段

多媒體教學(xué)，注重舉引典型實(shí)例進(jìn)行分組討論、歸納總結(jié)。

1、平面機(jī)構(gòu)的自由度

機(jī)構(gòu)的自由度：機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件相對(duì)于機(jī)架所具有的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的數(shù)目。

若某機(jī)構(gòu)由N個(gè)構(gòu)件組成，除去機(jī)架，機(jī)構(gòu)中共有n=N-l個(gè)活動(dòng)件。構(gòu)件在連接之前,

全部活動(dòng)件共有3n個(gè)自由度。而在聯(lián)接后，構(gòu)件的自由度由于運(yùn)動(dòng)副的約束而減少。設(shè)在

機(jī)構(gòu)中有Pi個(gè)低副，P“個(gè)高副，則該機(jī)構(gòu)全部運(yùn)動(dòng)副的約束數(shù)目共有2R+P”個(gè)。則機(jī)構(gòu)自由

度

F=3n-2PL-Pn

2、機(jī)構(gòu)具有確定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的條件

機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件：原動(dòng)件數(shù)目W應(yīng)等于機(jī)構(gòu)的自由度F。即

W=F=3n—2Pi-P”

原動(dòng)件數(shù)〈自由度數(shù)，機(jī)構(gòu)無確定運(yùn)動(dòng)

原動(dòng)件數(shù)》自由度數(shù)，機(jī)構(gòu)在薄弱處損壞

3、計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)

1、復(fù)合較鏈

定義：若兩個(gè)以上的構(gòu)件在同一處組成兒個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副，且各轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線重合，則稱該處聯(lián)

接為復(fù)合錢鏈。

a)b)

計(jì)算自由度時(shí)，若復(fù)合較鏈由m個(gè)構(gòu)件組成,則聯(lián)接處有(m—l)個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副。

2、局部自由度

定義：機(jī)構(gòu)中某些構(gòu)件所具有的不影響其余構(gòu)件運(yùn)動(dòng)的自由度，稱為局部自由度。

計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)，應(yīng)將局部自由度除去不計(jì)。

小結(jié)：

平面機(jī)構(gòu)的自由度的計(jì)算

作業(yè)與思考：

1、一個(gè)平面運(yùn)動(dòng)鏈的原動(dòng)件數(shù)目小于此運(yùn)動(dòng)鏈的自由度數(shù)時(shí)，則此運(yùn)動(dòng)鏈(兀

A.具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)B.只能作有限的相對(duì)運(yùn)動(dòng)

C.運(yùn)動(dòng)不能確定D.不能運(yùn)動(dòng)

2、機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件是什么？

第五講平面四桿機(jī)構(gòu)（一）

教學(xué)目標(biāo)

（一）能力目標(biāo)。

能準(zhǔn)確判斷具體實(shí)例屬于哪種平面四桿機(jī)構(gòu)類型

（二）知識(shí)目標(biāo)

熟悉平面四桿機(jī)構(gòu)的基本型式、應(yīng)用及其演化

教學(xué)內(nèi)容

1.平面連桿機(jī)構(gòu)概述

2.平面連桿機(jī)構(gòu)基本類型

3.平面連桿機(jī)構(gòu)的演化

教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn)

（―）重點(diǎn)

平面四桿機(jī)構(gòu)的基本型式、應(yīng)用及其演化。

（二）難點(diǎn)

平面四桿機(jī)構(gòu)類型的判斷。

教學(xué)方法與手段

多媒體教學(xué)，采用動(dòng)畫展示平面連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，注重啟發(fā)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際。

一\概述

二、四桿機(jī)構(gòu)的基本型式及演化

由四個(gè)構(gòu)件用錢鏈連接而成的機(jī)構(gòu)稱為錢鏈四桿機(jī)構(gòu)。如圖所

示，機(jī)構(gòu)中固定不動(dòng)的構(gòu)件AD稱為機(jī)架，與機(jī)架相連的構(gòu)件AB和

CD稱為連架桿。如果連架桿能繞軸線作360°的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，稱為曲2^

柄：若只能在某一角度（小于360。）內(nèi)擺動(dòng)，稱為搖桿。與機(jī)架不

相連接的構(gòu)件BC稱為連桿。A

錢鏈四桿機(jī)構(gòu)可按有無曲柄、搖桿，分為以下三種基本型式。

A4D

1、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)

4

憐

1（女~

雷達(dá)天線俯仰角調(diào)整機(jī)構(gòu)縫紉機(jī)踏板機(jī)構(gòu)

2、雙曲柄機(jī)構(gòu)

定義：較鏈四桿機(jī)構(gòu)中，若兩連架桿均為曲柄時(shí),此機(jī)構(gòu)稱為雙曲柄機(jī)構(gòu)。

|―]

K15/X\\\\\\\X\\^/

0//

7^7

慣性篩機(jī)車車輪聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)

3、雙搖桿機(jī)構(gòu)

定義：錢鏈四桿機(jī)構(gòu)中，若兩連架桿均為搖桿時(shí),此機(jī)構(gòu)稱為雙搖桿機(jī)構(gòu)。

C

\

\

0

碼頭起重機(jī)

三、平面四桿機(jī)構(gòu)的演化

1、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)

2、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)

3、搖塊機(jī)構(gòu)和定塊機(jī)構(gòu)

(1)搖塊機(jī)構(gòu)

(2)定塊機(jī)構(gòu)

這種機(jī)構(gòu)常用于沖床、剪床等機(jī)器中。

小結(jié)：

1.平面連桿機(jī)構(gòu)概述

2.平面連桿機(jī)構(gòu)基本類型

3.平面連桿機(jī)構(gòu)的演化

作業(yè)與思考：

1、錢鏈四桿機(jī)構(gòu)有那幾種基本型式？各有什么特點(diǎn)？

2、錢鏈四桿機(jī)構(gòu)可以通過那幾種方式演變成其它型式的四桿機(jī)構(gòu)？試說明曲柄搖塊機(jī)

構(gòu)是如何演化而來的？

第六講平面四桿機(jī)構(gòu)（二）

教學(xué)目標(biāo)

（一）能力目標(biāo)

理解平面四桿機(jī)構(gòu)工作特性的工程應(yīng)用。

（二）知識(shí)目標(biāo)

理解平面四桿機(jī)構(gòu)的幾個(gè)工作特性

教學(xué)內(nèi)容

平面連桿機(jī)構(gòu)幾個(gè)工作特性

教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn)

（-）重點(diǎn)

平面四桿機(jī)構(gòu)的工作特性。

（二）難點(diǎn)

急回特性、死點(diǎn)位置。

教學(xué)方法與手段

利用動(dòng)畫輔助理解急回特性、死點(diǎn)位置概念，工程案例展示其應(yīng)用。

1、錢鏈四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件

在錢鏈四桿機(jī)構(gòu)中，曲柄存在的條件為：

（1）曲柄為最短構(gòu)件，又稱最短構(gòu)件條件；

（2）最短構(gòu)件與最長構(gòu)件長度之和小于或等于其他兩構(gòu)件長度之和，又稱構(gòu)件長度和

條件。

2、壓力角和傳動(dòng)角

3、急回特性

K=從動(dòng)件空載行程平均速度=a=CG〃2=L.=￡L=180+e

=從動(dòng)件工作行程平均速度=X=CiC2/ti=工=瓦=180-6

K的大小表示急回的程度。較鏈四桿機(jī)構(gòu)有無急回運(yùn)動(dòng)特性取決于該機(jī)構(gòu)有無極位夾

角°,8角越大，急回運(yùn)動(dòng)特性也越顯著。

4.5.4死點(diǎn)

小結(jié)：

平面連桿機(jī)構(gòu)幾個(gè)工作特性

作業(yè)與思考：

1、雙搖桿機(jī)構(gòu)的四個(gè)構(gòu)件長度應(yīng)滿足什么條件？

2、曲柄存在的條件是什么？

3、什么是連桿機(jī)構(gòu)的壓力角、傳動(dòng)角？它們的大小對(duì)連桿機(jī)構(gòu)的工作有什么影響？偏

置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的最小傳動(dòng)角Ymin發(fā)生在什么位置？

4、錢鏈四桿機(jī)構(gòu)中有可能存在死點(diǎn)位置的機(jī)構(gòu)有哪些？它們存在死點(diǎn)位置的條件是什

么？試舉出一些克服死點(diǎn)位置的措施和利用死點(diǎn)位置的實(shí)例。

第七講凸輪機(jī)構(gòu)

教學(xué)目標(biāo)

（一）能力目標(biāo)

1.掌握不同場合下凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)件常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用

2.能夠繪制位移線圖

（二）知識(shí)目標(biāo)

1.了解凸輪機(jī)構(gòu)的組成、特點(diǎn)、分類及應(yīng)用

2.掌握從動(dòng)件的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律；了解其沖擊特性及應(yīng)用

教學(xué)內(nèi)容

1.凸輪機(jī)構(gòu)的組成、特點(diǎn)、分類及應(yīng)用

2.從動(dòng)件的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律及選擇

教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn)

(-)重點(diǎn)

凸輪機(jī)構(gòu)的從動(dòng)件的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

(二)難點(diǎn)

立體凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)。

教學(xué)方法與手段

利用動(dòng)畫演示機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，工程應(yīng)用案例展示其應(yīng)用場合。

一、概述

1、凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用

凸輪機(jī)構(gòu)的組成：凸輪、從動(dòng)件和機(jī)架一高副機(jī)構(gòu)。凸輪是凸輪機(jī)構(gòu)的主動(dòng)件。

2、凸輪機(jī)構(gòu)的分類

1、按凸輪形狀分

(1)盤形凸輪它是凸輪的最基本形式，是一個(gè)繞固定軸線轉(zhuǎn)動(dòng)并且具有變化半徑的盤

形構(gòu)件。如內(nèi)燃機(jī)配氣凸輪機(jī)構(gòu)。

(2)移動(dòng)凸輪當(dāng)盤形凸輪的回轉(zhuǎn)中心趨于無窮遠(yuǎn)時(shí)，則成為移動(dòng)凸輪，當(dāng)移動(dòng)凸輪沿

工作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，推動(dòng)從動(dòng)件作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。如靠模車削機(jī)構(gòu)。

⑶圓柱凸輪

2、按從動(dòng)件端部形狀分

(1)尖頂從動(dòng)件這種從動(dòng)件結(jié)構(gòu)簡單，尖頂能與復(fù)雜的凸輪輪廓保持接觸，因而能實(shí)

現(xiàn)預(yù)期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。但由于尖頂容易磨損，所以只適用于載荷較小的低速凸輪機(jī)構(gòu)。

(2)滾子從動(dòng)件由于接觸處是滾動(dòng)摩擦，不易磨損，因此是一種最常用的從動(dòng)件。

(3)平底從動(dòng)件由于平底與凸輪面間容易形成楔形油膜，能減少磨損，常用于高速重

載的凸輪機(jī)構(gòu)中。它的缺點(diǎn)是不能用于具有內(nèi)凹輪廓的凸輪機(jī)構(gòu)。

二、常用的從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律

1、平面凸輪機(jī)構(gòu)的基本尺寸和運(yùn)動(dòng)參數(shù)

2、常用的從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律

小結(jié)：

1.凸輪機(jī)構(gòu)的組成、特點(diǎn)、分類及應(yīng)用

2.從動(dòng)件的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律及選擇

作業(yè)與思考：

1、凸輪機(jī)構(gòu)的類型有哪些？在選擇凸輪機(jī)構(gòu)類型時(shí)應(yīng)考慮哪些因素？

2、用反轉(zhuǎn)法設(shè)計(jì)盤形凸輪的廓線時(shí)，應(yīng)注意哪些問題？移動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)和擺

動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法各有什么特點(diǎn)？

3、何謂凸輪的偏距圓？

第八講其它常用機(jī)構(gòu)簡介

教學(xué)目標(biāo)

(-)能力目標(biāo)

掌握棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、不完全齒輪機(jī)構(gòu)在工程實(shí)際中的應(yīng)用

(二)知識(shí)目標(biāo)

1.掌握棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)的工作原理、運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)、功能和適用場合

2.了解凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、不完全齒輪機(jī)構(gòu)的工作原理、特點(diǎn)、功能及適用場合

教學(xué)內(nèi)容

L棘輪機(jī)構(gòu)

2.槽輪機(jī)構(gòu)

3.不完全齒輪機(jī)構(gòu)

教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn)

(-)重點(diǎn)

棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、不完全齒輪機(jī)構(gòu)的組成、工作原理及應(yīng)用。

(二)難點(diǎn)

棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、不完全齒輪機(jī)構(gòu)的組成、工作原理及應(yīng)用。

教學(xué)方法與手段

利用動(dòng)畫演示棘輪機(jī)構(gòu)和槽輪機(jī)構(gòu)的工作原理和特點(diǎn)。

一、棘輪機(jī)構(gòu)

1、棘輪機(jī)構(gòu)的工作原理

棘輪機(jī)構(gòu)主要由棘輪、主動(dòng)棘爪、止回棘爪和機(jī)架組成。

棘輪機(jī)構(gòu)的其它類型：

1.摩擦棘輪（無聲棘輪）

由于摩擦傳動(dòng)會(huì)出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，不適于從動(dòng)件轉(zhuǎn)有要求精確的地方。

2、雙向棘輪

2、棘輪轉(zhuǎn)角的調(diào)節(jié)

1、調(diào)節(jié)搖桿擺動(dòng)角度的大小，控制棘輪的轉(zhuǎn)角

2.用遮板調(diào)節(jié)棘輪轉(zhuǎn)角

3、棘輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)與應(yīng)用

二、槽輪機(jī)構(gòu)

1、槽輪機(jī)構(gòu)的工作原理

組成：具有徑向槽的槽輪、具有圓銷的構(gòu)件、機(jī)架

工作原理：構(gòu)件I-連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)；構(gòu)件2（槽輪）一時(shí)而轉(zhuǎn)動(dòng)，時(shí)而靜止。當(dāng)構(gòu)件1的圓

銷A尚未進(jìn)入槽輪的徑向槽時(shí)，槽輪的內(nèi)凹鎖住弧被構(gòu)件1的外凸圓弧卡住，槽輪靜止不動(dòng)。

當(dāng)構(gòu)件1的圓銷A開始進(jìn)入槽輪徑向槽的位置，鎖住弧被松開，圓銷驅(qū)使槽輪傳動(dòng)。

當(dāng)圓銷開始脫出徑向槽時(shí)，槽輪的另一內(nèi)凹鎖住弧又被構(gòu)件1的外凸圓弧卡住，槽輪靜

止不動(dòng)。

4個(gè)槽的槽輪機(jī)構(gòu)：構(gòu)件1轉(zhuǎn)一周，槽輪轉(zhuǎn)了周。

1

6個(gè)槽的槽輪機(jī)構(gòu)：構(gòu)件1轉(zhuǎn)一周，槽輪轉(zhuǎn)7周。

2、槽輪機(jī)構(gòu)的類型、特點(diǎn)及應(yīng)用

1、平面槽輪機(jī)構(gòu)。

2、空間槽輪機(jī)構(gòu)

3、槽輪槽數(shù)Z和撥盤圓柱銷數(shù)k的選擇

運(yùn)動(dòng)系數(shù)（T）：槽輪每次運(yùn)動(dòng)的時(shí)間tm對(duì)主動(dòng)構(gòu)件回轉(zhuǎn)一周的時(shí)間t之比。

K（Z-2）

T-------------------

2Z

當(dāng)z=3時(shí)，k可取1?5；當(dāng)z=4或5時(shí)，k可取1?3：當(dāng)z>6時(shí)，k取1或2。

三、不安全齒輪機(jī)構(gòu)

1、不安全齒輪機(jī)構(gòu)

1、不完全齒輪機(jī)構(gòu)的工作原理和類型

機(jī)架

從動(dòng)輪主動(dòng)輪

2、凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)

小結(jié)：

1.棘輪機(jī)構(gòu)

2.槽輪機(jī)構(gòu)

3.不完全齒輪機(jī)構(gòu)

作業(yè)與思考：

1、棘輪機(jī)構(gòu)有幾種類型，它們分別有什么特點(diǎn)，適用于什么場合?

2、牛頭刨床工作臺(tái)橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)為什么要選用雙向式棘輪機(jī)構(gòu)？

第九講螺紋聯(lián)接

教學(xué)目標(biāo)

（一）能力目標(biāo)

掌握螺紋聯(lián)接的主要類型及應(yīng)用場合

（二）知識(shí)目標(biāo)

1.熟悉螺紋的類型、主要參數(shù)、特點(diǎn)及應(yīng)用

2.螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松方法

教學(xué)內(nèi)容

1.螺紋聯(lián)接的基本知識(shí)

2.螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松

教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn)

（一）重點(diǎn)

螺紋聯(lián)接的主要類型及應(yīng)用場合。

（二）難點(diǎn)

各種螺紋連接的畫法、螺紋聯(lián)接的防松。

教學(xué)方法與手段

多媒體教學(xué)，結(jié)合機(jī)械制圖、聯(lián)系工程實(shí)際。

一、螺紋連接的基本知識(shí)

聯(lián)接：在機(jī)器中，將兩個(gè)或兩個(gè)以上的零件聯(lián)成一體的結(jié)構(gòu)。

機(jī)械動(dòng)連接：機(jī)器工作時(shí).，被聯(lián)接零件間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的聯(lián)接。

機(jī)械靜連接：機(jī)器工作時(shí)，被聯(lián)接零件間沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的聯(lián)接。機(jī)械靜連接又分為可拆

聯(lián)接和不可拆聯(lián)接。

可拆聯(lián)接：不須毀壞聯(lián)接中的任何一個(gè)零件就可以拆開的聯(lián)接。如鍵聯(lián)接、螺栓聯(lián)接等。

不可拆聯(lián)接：至少必須毀壞聯(lián)接中的某一部分才可以拆開的聯(lián)接。如鉀釘連接、焊接等。

1、螺紋的類型

常用螺紋的類型主要有普通螺紋、管螺紋、矩形螺紋、梯形螺紋、鋸齒形螺紋。前兩種

主要用于聯(lián)接，后三種主要用于傳動(dòng)。

2、螺紋的主要參數(shù)

3、常用螺紋的特點(diǎn)及應(yīng)用

三角螺紋主要用于聯(lián)接；矩形、梯形和鋸齒形螺紋主要用于傳動(dòng)。用于聯(lián)接的三角螺紋

又有普通螺紋、英制螺紋以及用于管路系統(tǒng)聯(lián)接的圓柱螺紋，即管螺紋。在各種螺紋中，除

矩形螺紋外，均已標(biāo)準(zhǔn)化。

（d）鍋出形螺紋

4、螺紋聯(lián)接的主要類型

5、標(biāo)準(zhǔn)螺紋聯(lián)接件

二螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松

1、螺紋聯(lián)接的預(yù)緊

預(yù)緊力：在螺栓承受工作載荷之前受到的力，以F。表示。

預(yù)緊的目的：為了提高聯(lián)接的可靠性、緊密性和防松能力。

2、螺紋聯(lián)接的防松

1、摩擦防松：雙螺母、彈簧墊圈、尼龍墊圈、自鎖螺母等

2、機(jī)械防松：開槽螺母與開口銷，圓螺母與止動(dòng)墊圈，彈簧墊片,軸用帶翅墊片，止

動(dòng)墊片，串聯(lián)鋼絲等。

3、永久防松：端釧、沖點(diǎn)（破壞螺紋）、點(diǎn)焊

4、化學(xué)防松：粘合

小結(jié)：

1.螺紋聯(lián)接的基本知識(shí)

2.螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松

作業(yè)與思考：

1.簡述螺紋連接的主要類型、特點(diǎn)及應(yīng)用

2.螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松方法是什么？

第十講單個(gè)螺栓連接

教學(xué)目標(biāo)

（一）能力目標(biāo)

1.掌握單個(gè)螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算

2.螺栓組連接的設(shè)計(jì)

（二）知識(shí)目標(biāo)

2.掌握單個(gè)螺栓連接的受力分析

3.螺栓組連接的受力分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

教學(xué)內(nèi)容

1.單個(gè)螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算

2.螺栓組聯(lián)接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn)

（-）重點(diǎn)

掌握單個(gè)螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算。

（二）難點(diǎn)

螺栓組連接的受力分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

教學(xué)方法與手段

多媒體，舉工程實(shí)例。

一、單個(gè)螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算

1、受拉螺栓聯(lián)接

1、松螺栓連接

特點(diǎn)：只能用普通螺栓，有間隙，外載沿螺栓軸線，螺栓桿受P拉伸作用。

螺栓工作載荷為：F=P

P——軸向外載

。=F/A=4F/nd「W（o）

2、緊螺栓連接

（1）只受預(yù)緊力的緊螺栓連接

（2）受橫向載荷的緊螺栓聯(lián)接

（3）承受軸向靜載荷的緊螺栓連接

2、受剪螺栓連接

T<(T)

。PW(op)

二螺栓組聯(lián)接的設(shè)計(jì)與受力分析

1、螺栓組的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2、螺栓組聯(lián)接的受力分析

1、受軸向載荷螺栓組聯(lián)接，如汽缸螺栓

特點(diǎn)：只能用普通螺栓，有間隙，外載/螺栓軸線，螺栓桿受P拉伸作用。

單個(gè)螺栓工作載荷為：F=P/Z

P----軸向外載；Z---螺栓系數(shù)

2、受橫向載荷的螺栓組聯(lián)接

特點(diǎn)：普通螺栓，錢制孔用螺栓皆可用，外載，螺栓軸線、防滑

普通螺栓一一受Q.拉伸作用

校制孔螺栓一一受橫向載荷剪切、擠壓作用。

3、受橫向扭矩螺栓組聯(lián)接

普通螺栓聯(lián)接取聯(lián)接板為受力對(duì)象，由靜平衡條件ZT=O

則各個(gè)螺栓所需的預(yù)緊力為：

八TK,KJ

Q=----------------------=-4—（N）

P/（耳+弓+…+0）

/=1

4、受傾覆（縱向）力矩螺栓組聯(lián)接

取板為受力對(duì)象：由靜平衡條件：^Mo_o=0

設(shè)單個(gè)螺栓工作載荷為F.

+F2L2+?-?FZLZ=M（a）

同理由變形協(xié)調(diào)條件：

&=幺=const=2（這里A1mx=L.）

f5=二皿4代入（a）式得：

L

尸皿（本題耳）=華絲

/=1

小結(jié)：

1.單個(gè)螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算

2.螺栓組聯(lián)接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

作業(yè)與思考：

1、單個(gè)螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算方法分兒類？

2、如何進(jìn)行螺栓組連接的受力分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)？

第十一講螺栓組連接

教學(xué)目標(biāo)

（-）能力目標(biāo)

掌握提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施

（二）知識(shí)目標(biāo)

1.熟悉螺紋連接件的材料和許用應(yīng)力

2.了解提高螺紋聯(lián)接強(qiáng)度的常用措施和螺旋傳動(dòng)的設(shè)計(jì)

教學(xué)內(nèi)容

1.螺紋連接件的材料和許用應(yīng)力

2.提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施

3.滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)簡介螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松

教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn)

（一）重點(diǎn)

提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施。

（二）難點(diǎn)

提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施。

教學(xué)方法與手段

多媒體教學(xué)，結(jié)合工程實(shí)際分組討論。

一、螺紋連接件的材料和許用應(yīng)力

1、螺紋連接件的材料

一般條件下，螺紋連接件的常用材料為低碳鋼和中碳鋼，如Q215、Q235、15、35和45

鋼，受沖擊、振動(dòng)和變載荷作用的螺紋連接件可采用合金鋼，如15Cr、40Cr.30CrMnSi和

15CrVB等；有腐蝕、防磁、導(dǎo)電、耐高溫等特殊要求時(shí)采用lCrl3、2Cr!3、CrNi2等。螺

紋連接件的常用材料的力學(xué)性能見表7—7。

2、螺紋連接的許用應(yīng)力

螺紋連接的許用應(yīng)力見表7—8。

二、提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施

1、改善螺紋牙間載荷分布不均狀況

a）懸置螺母一一強(qiáng)度140%（母也受拉，與螺栓變形協(xié)調(diào)，使載荷分布均勻）

b）環(huán)槽螺母一一強(qiáng)度f30%（螺母接近支承面處受拉）

c）內(nèi)斜螺母——強(qiáng)度t20%（接觸圈減少，載荷上移）

d）（b）（c）結(jié)合螺母——強(qiáng)度t40%

e）不同材料匹配---強(qiáng)度t40%

2,降低螺栓應(yīng)力幅（?）

3、減小應(yīng)力集中

螺紋牙根、收尾、螺栓頭部與螺栓桿的過渡處等均可能產(chǎn)生應(yīng)力集中。

1）加大過渡處圓角

2）改用退刀槽t20~40%（螺紋收尾處）

3）卸載槽

4）卸載過渡結(jié)構(gòu)。

4、采用合理的制造工藝

1）用擠壓法（滾壓法）制造螺栓，疲勞強(qiáng)度t30~40%

2）冷作硬化，表層有殘余應(yīng)力（壓）、氧化、氮化、噴丸等。可提高疲勞強(qiáng)度

3）熱處理后再進(jìn)行滾壓螺紋，效果更佳，強(qiáng)度f70~100%,此法具有優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低

消耗功能。

4）控制單個(gè)螺距誤差和螺距累積誤差。

三、滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)簡介

螺旋傳動(dòng)是利用由螺桿和螺母組成的螺旋副來實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)要求的，主要用于將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)

變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)，同時(shí)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的場合。

1、螺旋傳動(dòng)的類型

1）傳力螺旋一一舉重器、千斤頂、加壓螺旋。特點(diǎn)：低速、間歇工作，傳遞軸向力大、

自鎖

2）傳導(dǎo)螺旋一一機(jī)床進(jìn)給匯杠一傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，特點(diǎn)：速度高、連續(xù)工作、精度高

3）調(diào)整螺旋一一機(jī)床、儀器及測試裝置中的微調(diào)螺旋。其特點(diǎn)是受力較小且不經(jīng)常轉(zhuǎn)

動(dòng)

按摩擦副的性質(zhì)分：

1）滑動(dòng)螺旋：構(gòu)造簡單、傳動(dòng)比大，承載能力高，加工方便、傳動(dòng)平穩(wěn)、工作可靠、

易于自鎖。

2）滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)一一摩擦性質(zhì)為滾動(dòng)摩擦。滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)是在具有圓弧形螺旋槽的螺

桿和螺母之間連續(xù)裝填若干滾動(dòng)體（多用鋼球），當(dāng)傳動(dòng)工作時(shí)，滾動(dòng)體沿螺紋滾道滾動(dòng)并

形成循環(huán)。按循環(huán)方式有：內(nèi)循環(huán)、外循環(huán)，滾動(dòng)螺旋兩種。

3）靜壓螺旋一一液體摩擦，靠外部液壓系統(tǒng)提高壓力油，壓力油進(jìn)入螺桿與螺母螺紋

間的油缸，促使螺桿、螺母、螺紋牙間產(chǎn)生壓力油膜而分隔開。

7.7.2螺旋傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)及材料

1、螺母結(jié)構(gòu)

（1）整體螺母

（2）組合螺母

（3）對(duì)開螺母

2、螺桿結(jié)構(gòu)

3、材料

螺桿材料的選用原則：（1）高精度傳動(dòng)時(shí)多選碳素工具鋼。（2）需要較高硬度，如50?

56IIRC時(shí)，可采用銘鎰合金鋼；當(dāng)需要硬度為35?45HRC時(shí)，采用65Mn鋼。（3）一般情況

下采用45、50鋼。

小結(jié)：

1.螺紋連接件的材料和許用應(yīng)力

2.提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施

3.滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)簡介螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松

作業(yè)與思考：

1、螺栓組聯(lián)接受力分析中，聯(lián)接受什么載荷？采用什么螺栓時(shí)，螺栓只受預(yù)緊力F'?

聯(lián)接受何種載荷時(shí)，螺栓同時(shí)受到預(yù)緊力F'和工作載荷F?

2、螺栓和被聯(lián)接件的剛度對(duì)螺栓的總拉力F。有何影響？采用什么措施可以減小螺栓的

剛度和提高被聯(lián)接件的剛性？

3、聯(lián)接螺紋都是自鎖的，為何螺紋聯(lián)接中大多數(shù)聯(lián)接仍采用防松措施？說明各種防松

方法的原理和常用結(jié)構(gòu)。

第十二講帶傳動(dòng)

教學(xué)目標(biāo)

(-)能力目標(biāo)

1.掌握帶傳動(dòng)的受力、應(yīng)力分析

2.能區(qū)別彈性滑動(dòng)與打滑

(二)知識(shí)目標(biāo)

1.了解帶傳動(dòng)的類型與特點(diǎn)。

2.掌握帶傳動(dòng)的應(yīng)力分布規(guī)律

教學(xué)內(nèi)容

1.帶傳動(dòng)的工作原理、類型、特點(diǎn)及應(yīng)用

2.V帶和帶輪

3.帶傳動(dòng)的工作情況分析

教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn)

(-)重點(diǎn)

帶傳動(dòng)工作原理、受力分析、帶的應(yīng)力分布圖。

(二)難點(diǎn)

彈性滑動(dòng)與打滑的區(qū)別。

教學(xué)方法與手段

利用動(dòng)畫演示彈性滑動(dòng)、應(yīng)力分布，實(shí)物圖片展示帶傳動(dòng)的應(yīng)用場合。

一、概述

1、帶傳動(dòng)的類型

2、帶傳動(dòng)的特點(diǎn)和應(yīng)用

3、帶傳動(dòng)的形式

見表8—lo

二、V帶和V帶輪的結(jié)構(gòu)

v帶有普通v帶、窄v帶、聯(lián)組v帶、齒形v帶、大楔角v帶、寬v帶等。

8.2.1普通V帶的結(jié)構(gòu)和尺寸標(biāo)準(zhǔn)

包布層

2、普通V帶輪的結(jié)構(gòu)

三、V帶傳動(dòng)的工作能力分析

1、帶傳動(dòng)的受力分析

打滑：在一定的初拉力F。下，帶與帶輪面間的摩擦力之總和有一極限值，當(dāng)傳遞的圓

周力超過該極限時(shí)，帶將沿帶輪表面全面滑動(dòng)

2、帶傳動(dòng)的應(yīng)力分析

帶傳動(dòng)工作時(shí)，帶中應(yīng)力由三部分組成：

(1)拉應(yīng)力5、力

緊邊拉應(yīng)力CT'=F,/AMPa

松邊拉應(yīng)力CT2=F2/AMPa

><r2

(2)彎曲應(yīng)力帶繞過帶輪時(shí)發(fā)生彎曲，從而引起彎曲應(yīng)力C，，因此只存在于

帶與帶輪相接觸的部分。

bD

(3)離心拉應(yīng)力0。當(dāng)帶在帶輪上沿弧面運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于本身質(zhì)量將產(chǎn)生離心力，因而

在帶全長引起離心拉力R,以及相應(yīng)的離心拉應(yīng)力0晨

Fq，v2

(T=---c=-------

cAA

3、帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)和傳動(dòng)比

彈性滑動(dòng)與打滑的區(qū)別：

彈性滑動(dòng)是由于帶是撓性件，摩擦力引發(fā)的拉力差使帶產(chǎn)生彈性變形不同而引起，是

帶傳動(dòng)所固有的，是不可避免的，是正常工作中允許的。而打滑是過載引起的，是失效形式

之一，是正常工作所不允許的。是可以避免也是應(yīng)該避免的。

彈性滑動(dòng)的影響：影響傳動(dòng)比i,使i不穩(wěn)定，常發(fā)熱、磨損。

打滑的影響：使帶劇烈磨損，轉(zhuǎn)速急劇下降，不能傳遞T,不能正常工作。

小結(jié)：

1.帶傳動(dòng)的工作原理、類型、特點(diǎn)及應(yīng)用

2.V帶和帶輪

3.帶傳動(dòng)的工作情況分析

作業(yè)與思考：

1、帶傳動(dòng)的主要類型有哪些？各有何特點(diǎn)？

2、什么是有效拉力？什么是初拉力？

3、小帶輪包角對(duì)帶傳動(dòng)有何影響？

4、帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)和打滑的區(qū)別？

第十三講V帶設(shè)計(jì)及帶的張緊

教學(xué)目標(biāo)

（-）能力目標(biāo)

掌握V帶設(shè)計(jì)方法

（二）知識(shí)目標(biāo)

LV帶設(shè)計(jì)的參數(shù)確定、計(jì)算

2.了解帶的張緊與維護(hù)特點(diǎn)

教學(xué)內(nèi)容

1.普通V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算

2.帶傳動(dòng)的張緊和維護(hù)

教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn)

（一）重點(diǎn)

V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)方法和注意事項(xiàng)。

（二）難點(diǎn)

V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)中參數(shù)的確定。

教學(xué)方法與手段

采用多媒體，結(jié)合實(shí)際。

一、V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)

1、帶傳動(dòng)的失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則

帶傳動(dòng)的失效形式：帶與帶輪之間的磨損、打滑和疲勞破壞。

帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：保證帶在工作時(shí)不打滑，同時(shí)具有一定的疲勞強(qiáng)度和壽命。

2、單根V帶傳遞的功率

實(shí)際工作條件下，單根V帶所傳遞的功率[P。],

[Po]=（Po+APo）KoK,.

△Po=Kbn>（1—1/KD

3、V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)步驟和方法

已知：P,m,m或i傳動(dòng)布置要求（中心距a）工作條件

要求：確定帶的型號(hào)、根數(shù)、長度；帶輪的Dmin、結(jié)構(gòu)、尺寸、中心距（a、軸壓力Q

等。

帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)的一般步驟

1.選定帶型

設(shè)計(jì)功率Pd=kAP

根據(jù)Pd和m由圖8,12選取帶的型號(hào)

500C

4000

3150

2500

2000

1600

1250

1000

800

630

500

400.

325

250

20c

160

125

|

L2521155812.52031.55080125200

11.62.546.31016254063100160

計(jì)算功率P.(KW)

普通V帶選型圖

2.確定帶輪基準(zhǔn)直徑dd2

adl)Ud\min

djimin見表8.6o

%=%(1-￡)=2%(1-￡)

〃2

4/2宜取標(biāo)準(zhǔn)值，見表8.3。

3.驗(yàn)算帶速

血,〃必

v=----<v,

60X1000max

對(duì)普通V帶Va=5?25m/s。

4.初定中心距〃帶基準(zhǔn)長度/〃0

+dd2)<an<2(ddi+dd2]

.=24+9（4“+%）+（%；%）2

24旬

由表8.4選取近似的"

___%/-/%。

實(shí)際中心距〃~%）+---

5.小帶輪包角

%=180"—"〃2-4，1x57.3°

a

一般應(yīng)使＞120°

6.確定V帶根數(shù)

?Pd

（Pi+N）i）k,K

A/】一;）

ki

Pi-a=180°時(shí)載荷平穩(wěn)時(shí)，特定帶長的單根V帶的基本額定功率

七一彎曲影響系數(shù)

k.

'一傳動(dòng)比系數(shù)

%a一小帶輪包角系數(shù)，

7.單根V帶的預(yù)緊力

（25、P

心=500x---1，+m

1儲(chǔ)）ZV

8.帶作用在軸上的壓力

F。=2F°Zsi吟

9.帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

例題8.1設(shè)計(jì)某鼓風(fēng)機(jī)用普通V帶傳動(dòng)。已知：異步電機(jī)額定功率P=10kW,轉(zhuǎn)速m

=1450r/min,n2—400r/min,中心距a約為1500mm,每天工作24h。

解：1.選定普通V帶型號(hào)

設(shè)計(jì)功率Pd=KAP=13X10=13kW

根據(jù)Pd和m由圖&12選取B型帶。

2.確定帶輪基準(zhǔn)直徑d”，dd2

ddx2ddX町汨，取ddx=140mm

“d2二記八(1-￡)=」■ddi(1-￡),

%

取4/2=5。0mm(標(biāo)準(zhǔn)值)

3.驗(yàn)算帶速

v=..^-.<V,

60X1000.

Ve=10.63mm在5?25m/s范圍內(nèi),合適。

4,初定中心距4帶基準(zhǔn)長度/“o

Q.7(ddi+dd2)<tz0<2(ddi+dd2)

取a0=1500mm,.=24+'("“+九)+""一'=4026.9mm,由表8.4選取近似

2'4ao

的=4000mmo

I-/

實(shí)際中心距?！?-=1487mm

5.小帶輪包角

%=180°-42一%、57.3。=166.13°>120%合適。

a

6.確定V帶根數(shù)

Pd

Z=(Pi+=3.62

取Z=4根。

7.單根V帶的預(yù)取緊力

品=500x（空-。空

+m=260.33N

1儲(chǔ)）zv

8.帶作用在軸上的壓力

FQ-2/Zsin-y-=2067.4N

9.帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

二、帶傳動(dòng)的張緊和維護(hù)

1、帶傳動(dòng)的張緊

1、調(diào)整中心距方式

（1）定期張緊

（2）自動(dòng)張緊輪方式

2、張緊輪方式

2、帶的安裝與維護(hù)

小結(jié)：

1.普通V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算

2.帶傳動(dòng)的張緊和維護(hù)

作業(yè)與思考：

1、帶傳動(dòng)的失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是什么？

2、如何對(duì)帶傳動(dòng)進(jìn)行張緊與維護(hù)？

第十四講鏈傳動(dòng)

教學(xué)目標(biāo)

（-）能力目標(biāo)

掌握滾子鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算、熟悉鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性（速度的不均勻性及動(dòng)載荷）及應(yīng)用

（二）知識(shí)目標(biāo)

1.了解鏈傳動(dòng)的類型、特點(diǎn)和應(yīng)用

2.鏈傳動(dòng)的布置與潤滑

3掌握滾子鏈傳動(dòng)的失效形式

教學(xué)內(nèi)容

1.傳動(dòng)鏈的結(jié)構(gòu)及標(biāo)準(zhǔn)

2.鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性

3.滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算

4.鏈傳動(dòng)的布置、張緊與潤滑

教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn)

（一）重點(diǎn)

滾子鏈傳動(dòng)的失效形式和設(shè)計(jì)計(jì)算。

（二）難點(diǎn)

滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算中參數(shù)的確定。

教學(xué)方法與手段

多媒體演示，結(jié)合實(shí)例分析。

一、概述

鏈傳動(dòng)的組成：主、從動(dòng)鏈輪、鏈條、封閉裝置、潤滑系統(tǒng)和張緊裝置等。

工作原理：（至少）兩輪間以鏈條為中間撓性元件的嚙合來傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)。但非共朝

曲線嚙合，靠三段圓?。╝aab,cd,bc）一直線嚙合。其磨損、接觸應(yīng)力沖擊均小，且易

加工。

二、傳動(dòng)鏈的結(jié)構(gòu)及標(biāo)準(zhǔn)

1、滾子鏈的結(jié)構(gòu)

滾子鏈由滾子、套筒、銷軸、外鏈板和內(nèi)鏈板組成。

套筒與內(nèi)鏈板、銷軸與外鏈板分別用過盈配合（壓配）；套筒與銷軸、滾子與套筒均采

用間隙配合。

參數(shù)：P一節(jié)距，加一內(nèi)鏈板間距，C一板厚，dl一滾子直徑，d2一銷軸直徑，P,一排距

2,滾子鏈的標(biāo)準(zhǔn)

3、滾子鏈鏈輪

結(jié)構(gòu)：1）整體式2）孔板式3）組合式

材料:

主要要求：1）足夠的強(qiáng)度；2）足夠的耐磨性；3）耐沖擊。

常用材料：普通碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金鋼。

三、鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性

IZIZZip%Z2PH2（

V=V=---------=----------（m/s\）

60x100060x1000

平均傳動(dòng)比im=/=—=Z[/z=const

結(jié)論：鏈節(jié)在運(yùn)動(dòng)中，作忽上忽下、忽快忽慢的速度變化。造成鏈運(yùn)動(dòng)速度的不均勻，

不恒定作有規(guī)律的周期性波動(dòng)。

瞬時(shí)傳動(dòng)比

.W.cosy“

i,=—L=---------。co〃stan4

W2d\cos尸

四、滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算

1、鏈傳動(dòng)的主要失效形式

2、滾子鏈的實(shí)用功率曲線

3、鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算

1、已知：P,載荷性質(zhì)，工作條件，n,,n2=＞求辦、Z?=P,列數(shù)，a,潤滑方式等。

五鏈傳動(dòng)的布置、張緊與潤滑

1、鏈傳動(dòng)的布置

2、鏈傳動(dòng)的張緊

其目的不取決于工作能力，而會(huì)由垂度大小決定

方法：①移動(dòng)輪系，以增大中心距a,如a不能調(diào)時(shí)；②也可用張緊輪一一注意張緊輪

應(yīng)在靠近主動(dòng)輪的從動(dòng)邊上。不帶齒者可用夾布膠木制成。寬度比鏈輪約寬5mm,且直徑應(yīng)

盡量與小輪直徑相近。

3、鏈傳動(dòng)的潤滑

潤滑有利于緩沖、減小摩擦、降低磨損，潤滑良好否對(duì)承載能力與壽命大有影響。

I一一人工定期；II一一滴油潤滑；III一一油浴或飛濺潤滑；W——壓力噴油潤滑

小結(jié)：

1.傳動(dòng)鏈的結(jié)構(gòu)及標(biāo)準(zhǔn)

2.鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性

3.滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算

4.鏈傳動(dòng)的布置、張緊與潤滑

思考題：

1、鏈傳動(dòng)和帶傳動(dòng)相比有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？

2、影響鏈傳動(dòng)速度不均勻性的主要參數(shù)是什么？為什么？

3、鏈傳動(dòng)的主要失效形式有哪些？

第十五講齒輪（一）

教學(xué)目標(biāo)

（-）能力目標(biāo)

1.會(huì)選擇齒輪的類型

2.能根據(jù)齒輪的參數(shù)計(jì)算其幾何尺寸

（二）知識(shí)目標(biāo)

1.了解齒輪傳動(dòng)的類型、特點(diǎn)及應(yīng)用

2.理解漸開線的形成及特性

3.掌握漸開線齒輪的基本參數(shù)及幾何尺寸的計(jì)算

教學(xué)內(nèi)容

1.齒輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及類型

2.漸開線齒輪的齒廓及傳動(dòng)比

3.漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的主要參數(shù)及幾何尺寸的計(jì)算

教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn)

重點(diǎn)：漸開線齒輪的基本參數(shù)及幾何尺寸的計(jì)算。

難點(diǎn)：漸開線的形成及特性。

教學(xué)方法與手段

采用多媒體教學(xué)（加動(dòng)畫演示），結(jié)合教具，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

一、齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)及基本類型

1、齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)

2、齒輪傳動(dòng)的類型

齒輪傳動(dòng)的類型很多，按照齒輪軸線間相互位置、齒向和嚙合情況，齒輪傳動(dòng)可分為如

下ISO

-內(nèi)嚙合

-直齒圓柱齒輪傳動(dòng)-外嚙合

-齒輪齒條

「平面齒輪傳動(dòng)

rjma：

齒-斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)-外嚙合

輪-齒輪齒條

L人字齒齒輪運(yùn)動(dòng)

傳

動(dòng)

「M

r傳遞相交運(yùn)動(dòng)-斜齒

L曲線齒

空間齒輪傳動(dòng)

「交錯(cuò)軸斜齒輪傳動(dòng)

L傳遞交錯(cuò)軸運(yùn)動(dòng)-蝸桿渦輪

-準(zhǔn)雙曲面齒輪

齒輪傳動(dòng)最基本的要求是傳動(dòng)平穩(wěn)、傳動(dòng)比保持恒定不變，同時(shí)要使傳動(dòng)負(fù)載能力大,

重量輕，結(jié)構(gòu)尺寸合理。

二、漸開線齒輪的齒廓及傳動(dòng)比

2、漸開線的性質(zhì)

3、漸開線方程

1、四線合一

嚙合線、公法線、兩基圓的內(nèi)公切線、正壓力的作用線一一四線合一。

2、漸開線齒廓嚙合具有可分性。

o,_ON_0C_r

222h2=常數(shù)

°iN[OjCrbl

3、漸開線齒廓嚙合的嚙合角不變

4、齒面的滑動(dòng)

三、漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的主要參數(shù)及幾何尺寸的計(jì)算

1、齒輪各部分的名稱和符號(hào)

o

齒頂圓：連接各輪齒齒頂?shù)膱A，其直徑用之表示。

齒槽：相鄰兩齒之間的空間。

齒根圓：過齒槽底部連成的圓，其直徑用a表示。

齒厚：任意直徑心的圓周上，輪齒兩側(cè)齒廓之間的弧長，用Sk表示;

齒槽寬：齒槽兩側(cè)齒廓之間的弧長，用/表示；

齒距：相鄰兩齒同側(cè)齒廓之間的弧長，用必表示。

顯然，pt—Sk+eko

在直徑為“的圓周長為RZ,同時(shí)又等于"4,即

向或

k=PkZdk=PLz

TC

2、標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的主要參數(shù)及幾何尺寸的計(jì)算

4=碗

齒頂高

%=%+c=：=（耳+）

齒根高h(yuǎn)m+cmcm

h=ha+hf=（2h；+c）m

式中%，一一齒頂高系數(shù)。正常齒，d=1；短齒，〃；=68；

c一一頂隙系數(shù)。正常齒，。*=025；短齒c*=0.3。

小結(jié)：

1、齒輪傳動(dòng)的類型、特點(diǎn)及應(yīng)用