機械設(shè)計基礎(chǔ)教案機電

三峽大學成人教育宜昌市機電工程學校函授站課時計劃（首頁）專業(yè)及班級B1422310(機電一體化)課次1教學課題緒論學時2目的要求了解機械設(shè)計的一般原理重點難點幾個概念教學內(nèi)容及教學方法的運用緒論本課程是中等職業(yè)學校機電一體化專業(yè)的一門綜合性機械課程，主要研究各種機械為完成運動的傳遞、能量的轉(zhuǎn)換等功能而具有的共同屬性，并學習常用機構(gòu)和有關(guān)通用零件的基本知識。1—皮帶輪(曲柄)；2—連桿；3—搖桿(齒輪)；4—齒條(活塞)；5—氣缸圖0-1壓縮機如圖0-1所示的壓縮機，當皮帶輪1轉(zhuǎn)動時，通過連桿2使搖桿3擺動，從而帶動活塞4上下運動，最終導致氣缸5內(nèi)的容積發(fā)生改變。這個系統(tǒng)中，運動由1的轉(zhuǎn)動最終成為5內(nèi)容積變化，完成了能量的傳遞和轉(zhuǎn)換過程。本課程將重點研究此類系統(tǒng)所涉及到的材料、連接、運動和力、原理與構(gòu)造、能量和作功等內(nèi)容。下面列舉幾個常用概念：1、零件零件是組成機器的最小單元，即將機器盡可能小地拆卸，當不能再小時(再小就會產(chǎn)生破壞)，即為零件，它也是機器的制造單元，任何一臺機器都是由若干個零件組裝而成的。零件按照其通用程度可分為通用零件和專用零件：各種機器經(jīng)常用到的零件稱為通用零件。通用零件通常由國家或部門制訂統(tǒng)一標準進行制造和生產(chǎn)，即為標準件，如普通螺釘、普通平鍵等。標準件適于實現(xiàn)互換性和大批量生產(chǎn)。特定的機器中用到的零件稱為專用零件，如車用變速器的撥叉。專用零件滿足特定條件下的特定需要，如不能再進行拆分的機架即為一個零件。2、構(gòu)件構(gòu)件一般由若干個零件剛性聯(lián)接而成，也可以是單一的零件。鍵聯(lián)接、螺紋聯(lián)接、過盈配合、銷聯(lián)接等是組成構(gòu)件的零件間常見的聯(lián)接方式。若從運動的角度來講，構(gòu)件是機器的運動單元，可以認為機器是由若干個構(gòu)件組裝而成的。構(gòu)件內(nèi)部無相對運動，即任意兩點的距離在運動過程中不會改變。如通過鍵聯(lián)接的齒輪與軸形成一個構(gòu)件；再如機器上由一個或幾個零件通過固聯(lián)方式形成的機架是一個構(gòu)件。3、機構(gòu)機構(gòu)是具有確定相對運動的各種構(gòu)件的組合，機構(gòu)的典型特征是機構(gòu)必須按照設(shè)計者預定的規(guī)律進行運動，而不能隨意運動，即運動具有確定性，如四桿機構(gòu)、齒輪機構(gòu)等。機構(gòu)主要用來傳遞和變換運動，如轉(zhuǎn)動和平動的轉(zhuǎn)換、速度大小和方向的變化等。4、部件在機器中能完成某一特定功能的具有一定結(jié)構(gòu)上的獨立性的機構(gòu)組合體稱為部件，如汽車中發(fā)動機和變速箱為兩個不同部件，機器中能完成一定功能的液壓系統(tǒng)也是部件。部件對外具有一定的獨立性，一般應(yīng)滿足一定標準，獨立地使用和維修；對內(nèi)必須是運動的，具有特定的運動輸入和輸出接口，完成特定功能。5、機器具有以下三個特征的實物組合體稱為機器。①都是人為的各種實物的組合。②組成機器的各種實物間具有確定的相對運動。③可代替或減輕人的勞動，完成有用的機械功或轉(zhuǎn)換機械能。機器主要用來傳遞和變換能量。機器的種類繁多，其結(jié)構(gòu)形式和用途各不相同。然而，一部完整的機器都可歸納為四大部分組成：原動機部分、工作部分(執(zhí)行部分)、傳動部分和檢控部分，其中前兩個部分為所有機器必須有的部分，如汽車、機床等。6、機械從結(jié)構(gòu)和運動學的角度分析，機器、部件和機構(gòu)之間并無區(qū)別，都是具有確定相對運動的各種實物的組合，所以，通常將機器和機構(gòu)統(tǒng)稱為機械。機械是一個行業(yè)，包括的內(nèi)容十分廣泛。上述各概念之間的關(guān)系：構(gòu)件由一個或多個零件固聯(lián)而成；機構(gòu)由至少兩個構(gòu)件通過運動副形成；部件由一個或多個構(gòu)件組成以實現(xiàn)某種特定功能，同時具有一定結(jié)構(gòu)獨立性；機器是由至少包含動力和執(zhí)行件的機構(gòu)或部件組成；上述各概念統(tǒng)稱為機械。運動副是使兩物體直接接觸而又能產(chǎn)生一定相對運動的聯(lián)接，稱為運動副。根據(jù)運動副中兩構(gòu)接觸形式不同，運動副可分為低副和高副。

1.

低副：低副是指兩構(gòu)件之間作面接觸的運動副。按兩構(gòu)件的相對運動情況，可分為：

（1）轉(zhuǎn)動副：兩構(gòu)件在接觸處只允許作相對轉(zhuǎn)動。由滑塊與導槽組成的運動副。

（2）移動副：兩構(gòu)件在接觸處只允許作相對移動。由滑塊與導槽組成的運動副。（3）螺旋副：兩構(gòu)件在接觸處只允許作―定關(guān)系的轉(zhuǎn)動和移動的復合運動。絲杠與螺母組成的運動副。2.高副：高副是兩構(gòu)件之間作點或線接觸的運動副。六、機械傳動的分類按其傳遞運動和動力的方式，機械傳動可分為摩擦傳動和嚙合傳動兩大類。按運動副構(gòu)件的接觸方式可分為直接接觸傳動和有中間撓性件傳動兩類。七、總結(jié)及練習和作業(yè)

書末有關(guān)習題及習題冊相關(guān)練習。作業(yè)布置習題冊上相應(yīng)內(nèi)容的習題為課后作業(yè)。

三峽大學成人教育宜昌市機電工程學校函授站課時計劃（首頁）專業(yè)及班級B1422310(機電一體化)課次2教學課題平面連桿機構(gòu)學時2目的要求1、了解平面四桿機構(gòu)的特點。2、掌握鉸鏈四桿機構(gòu)的組成與分類。3、理解曲柄存在的條件。4、掌握鉸鏈四桿機構(gòu)的工作特性。重點難點鉸鏈四桿機構(gòu)的組成與分類。曲柄存在的條件；曲柄搖桿機構(gòu)的構(gòu)成條件；雙曲柄機構(gòu)的構(gòu)成條件；雙搖桿機構(gòu)的構(gòu)成條件。教學內(nèi)容及教學方法的運用一、運動副使兩物體直接接觸而又能產(chǎn)生一定相對運動的聯(lián)接，稱為運動副。根據(jù)運動副中兩構(gòu)接觸形式不同，運動副可分為低副和高副。

1.

低副：低副是指兩構(gòu)件之間作面接觸的運動副。按兩構(gòu)件的相對運動情況，可分為：

（1）轉(zhuǎn)動副：兩構(gòu)件在接觸處只允許作相對轉(zhuǎn)動。由滑塊與導槽組成的運動副。

（2）移動副：兩構(gòu)件在接觸處只允許作相對移動。由滑塊與導槽組成的運動副。（3）螺旋副：兩構(gòu)件在接觸處只允許作―定關(guān)系的轉(zhuǎn)動和移動的復合運動。絲杠與螺母組成的運動副。2.高副：高副是兩構(gòu)件之間作點或線接觸的運動副。二、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。構(gòu)件間以四個轉(zhuǎn)動副相連的平面四桿機構(gòu)，稱為平面鉸鏈四桿機構(gòu)，簡稱鉸鏈四桿機構(gòu)，是四桿機構(gòu)的基本形式，也是其它多桿機構(gòu)的基礎(chǔ)。三、鏈四桿機構(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。1）曲柄搖桿機構(gòu)若鉸鏈四桿機構(gòu)中的兩個連架桿，一個是曲柄而另一個是搖桿，則該機構(gòu)稱為曲柄搖桿機構(gòu)。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。2)雙曲柄機構(gòu)如果鉸鏈四桿機構(gòu)中的兩個連架桿都能作360°整周回轉(zhuǎn)，則這種機構(gòu)稱為雙曲柄機構(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(yīng)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)。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)。四、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?？蓪q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)。五、急回特性和行程速比系數(shù)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(shè)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(shè)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。六、死點以搖桿作為主動件的曲柄搖桿機構(gòu)。在從動曲柄與連桿共線的兩個位置時，出現(xiàn)了機構(gòu)的傳動角γ＝0，壓力角α＝90°的情況。此時連桿對從動曲柄的作用力恰好通過其回轉(zhuǎn)中心不能推動曲柄轉(zhuǎn)動，機構(gòu)的這種位置稱為死點。機構(gòu)在死點位置時由于偶然外力的影響，也可能使曲柄轉(zhuǎn)向不定。死點對于轉(zhuǎn)動機構(gòu)是不利的，常利用慣性來通過死點，也可采用機構(gòu)錯排的方法避開死點。但死點也有可利用的一面，當工件被夾緊后，BCD成一直線，機構(gòu)處于死點位置，即使工件的反力很大，夾具也不會自動松脫。六、范例講解例1：鉸鏈四桿機構(gòu)中的四桿長度尺寸為：AB=130mm，BC=150mm，CD=175mm，AD=200mm。若取AD桿為機架，試判斷此機構(gòu)屬于哪一種類型？（板書解答過程）解：∵AB為最短桿、AD為最長桿，它們的長度之和為AB+AD=130+200=330（mm），其余兩桿長度之和BC+CD=150+175=225（mm）?！嘧疃虠U與最長桿長度之和大于其余兩桿長度之和，無論以哪桿為機架，都構(gòu)成雙搖桿機構(gòu)。故取AD桿為機架，此機構(gòu)屬于雙搖桿機構(gòu)類型。例2：鉸鏈四桿機構(gòu)中的四桿長度尺寸為：AB=450mm，BC=400mm，CD=300mm，AD=200mm。試問以哪桿為機架，可以得到曲柄搖桿機構(gòu)？如以BC為機架，則會得到什么機構(gòu)？如以CD為機架，則會得到什么機構(gòu)？（板書解答過程）解：∵AD為最短桿、AB為最長桿，它們的長度之和為AD+AB=200+450=650（mm），其余兩桿長度之和BC+CD=400+300=700（mm）?！嘧疃虠U與最長桿長度之和小于其余兩桿長度之和。（1）如以最短桿的相鄰桿為機架，構(gòu)成曲柄搖桿機構(gòu)。故取AD桿的相鄰桿AB或CD為機架，可以得到曲柄搖桿機構(gòu)。（2）如以最短桿為機架，構(gòu)成雙曲柄機構(gòu)。故取AD桿為機架，可以得到雙曲柄機構(gòu)。（3）如以最短桿的相對桿為機架，構(gòu)成雙搖桿機構(gòu)。故取AD桿的相對桿BC為機架，可以得到雙搖桿機構(gòu)。七、對本次課的內(nèi)容進行總結(jié)，作業(yè)布置習題冊上相應(yīng)內(nèi)容的習題為課后作業(yè)。

三峽大學成人教育宜昌市機電工程學校函授站課時計劃（首頁）專業(yè)及班級B1422310(機電一體化)課次3教學課題學時2目的要求重點難點教學內(nèi)容及教學方法的運用平面四桿機構(gòu)的其他型式，將鉸鏈四桿機構(gòu)中的四個轉(zhuǎn)動副中的一個改為移動副，如圖，再選取不同構(gòu)件作機架，即可得到平面機構(gòu)的其他型式，如表。圖平面四桿機構(gòu)演化型式型式結(jié)構(gòu)特點(如圖3-17)應(yīng)用曲柄滑塊機構(gòu)對心曲柄滑塊機構(gòu)(圖3-18a)桿1作機架滑軌過A點內(nèi)燃機活塞連桿曲軸裝置偏心曲柄滑塊機構(gòu)(圖3-18b)滑軌不過A點導桿機構(gòu)轉(zhuǎn)動導桿機構(gòu)(圖3-20a)桿2作機架l2>l3插床機構(gòu)(圖3-20b)擺動導桿機構(gòu)(圖3-19a)l2<l3刨床機構(gòu)(圖3-19b)定塊機構(gòu)(圖3-21a)塊4作機架手動泵(圖3-21b)搖塊機構(gòu)(圖3-22b)桿3作機架車廂自缷機構(gòu)(圖3-22a)通過改變鉸鏈四桿機構(gòu)的某些構(gòu)件的形狀、相對長度或選擇不同的構(gòu)件作為機架等方式演化而成的四桿機構(gòu)。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)演化而成的。在曲柄搖桿機構(gòu)中，如果以一個移動副代替搖桿和機架間的轉(zhuǎn)動副，則形成的機構(gòu)稱為曲柄滑塊機構(gòu)。圖7—1圖7—16先復習前一講的內(nèi)容，就曲柄存在的條件、工作特性等進行提問。時間分配教學內(nèi)容及過程教學方法及教學內(nèi)容的拾漏補遺應(yīng)用實例：內(nèi)燃機、蒸汽機、往復式抽水機、空氣壓縮機及沖床等的主機構(gòu)都是曲柄滑塊機構(gòu)。導桿機構(gòu)a曲柄搖桿機構(gòu)a曲柄搖桿機構(gòu)b導桿機構(gòu)c擺動滑塊機構(gòu)d固定滑塊機構(gòu)總結(jié)本次課所講的內(nèi)容，完成習題冊和課本上相應(yīng)的習題。抽時間把本章的習題進行講評。作業(yè)布置習題冊上相應(yīng)內(nèi)容的習題為課后作業(yè)。

三峽大學成人教育宜昌市機電工程學校函授站課時計劃（首頁）專業(yè)及班級B1422310(機電一體化)課次4教學課題凸輪機構(gòu)、間歇機構(gòu)學時2目的要求1、了解凸輪機構(gòu)組成、分類及應(yīng)用特點。2、了解常見間歇機構(gòu)的類型及特點。重點難點了解凸輪機構(gòu)和間歇機構(gòu)教學內(nèi)容及教學方法的運用一、凸輪機構(gòu)的組成和作用1、組成凸輪機構(gòu)是由凸輪、從動件和機架三個部分所組成。運動規(guī)律凸輪機構(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。二、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(yīng)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)。三、凸輪機構(gòu)的應(yīng)用特點：優(yōu)點是：只要正確地設(shè)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)。四、凸輪機構(gòu)的工作過程：（1）基本概念1、基圓：以凸輪輪廓最小半徑rb所作的圓2、推程：從動件經(jīng)過輪廓AB段，從動件被推到最高位置3、推程角：角δ0，這個行程稱為，δ2稱為4、回程：經(jīng)過輪廓CD段，從動件由最高位置回到最低位置；5、回程角：角δ26、遠停程角：角δ17、近停程角：角δ3（2）凸輪與從動件的關(guān)系凸輪的輪廓機構(gòu)取決于從動件的運動規(guī)律，從動件的運動規(guī)律取決于工作要求。五、間歇機構(gòu)是能夠?qū)⒅鲃蛹倪B續(xù)運動轉(zhuǎn)換成從動件的周期性運動或停歇運動的機構(gòu)。常見的間歇機構(gòu)有解棘輪機構(gòu)、槽輪機構(gòu)、不完全齒輪機構(gòu)等。（參閱課本上的圖示認真、詳細講解，力求學生理解掌握）一、棘輪機構(gòu)：機械中常用齒式棘輪機構(gòu)，它由棘輪、棘爪、止回棘爪和機架等組成。當主動件作連續(xù)的往復擺動時，棘輪作單向的間歇運動。1、棘輪機構(gòu)的工作原理和類型1）棘輪機構(gòu)的組成及工作原理

由棘爪、棘輪及機架組成。2）棘輪機構(gòu)的類型

棘輪機構(gòu)可分為齒式棘輪機構(gòu)和摩擦式棘輪機構(gòu)兩大類。2、棘輪轉(zhuǎn)角大小的調(diào)節(jié)方式1）改變搖桿擺角的大小2）用覆蓋罩調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)角3、棘輪機構(gòu)的特點及應(yīng)用1）齒式棘輪機構(gòu)的特點及應(yīng)用

該機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，工作可靠，但工作時有沖擊，運動平穩(wěn)性較差。適用于低速、輕載的場合。2）摩擦式棘輪機構(gòu)的特點及應(yīng)用

該機構(gòu)轉(zhuǎn)角大小的變化不受輪齒的限制，在一定的范圍內(nèi)可以任意調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)角，且傳動平穩(wěn)，噪聲小。因靠摩擦力傳動，，在傳遞較大載荷時易產(chǎn)生滑動，可起到過載保護，又因其傳動精度不高，故宜于低速、輕載場合。二、槽輪機構(gòu)：槽輪機構(gòu)主要由帶圓銷的撥盤、槽輪和機架組成。當主動件撥盤轉(zhuǎn)動時，由圓銷進入槽輪或脫離槽輪實現(xiàn)從動件的運動或停歇。1、槽輪機構(gòu)的工作原理和類型

槽輪機構(gòu)有外槽輪機構(gòu)和內(nèi)槽輪機構(gòu)兩種類型。2、槽輪機構(gòu)的特點及應(yīng)用

該機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、轉(zhuǎn)位方便、工作可靠，傳動的平穩(wěn)性好，能準確控制槽輪的轉(zhuǎn)角。但轉(zhuǎn)角的大小受到槽數(shù)z的限制，不能調(diào)節(jié)；且在槽輪轉(zhuǎn)動的始、末位置存在沖擊現(xiàn)象，且隨著轉(zhuǎn)速的增加或槽數(shù)的減少而加劇，故不適于高速場合。三、不完全齒輪機構(gòu):如課本圖9—8所示的外嚙合不完全齒輪機構(gòu)，該機構(gòu)的主動輪齒數(shù)減少，只保留了三個齒，從動輪上制有與主動齒輪相嚙合的齒間。當主動輪轉(zhuǎn)動一周，從動輪轉(zhuǎn)過1/6周，從動輪轉(zhuǎn)一周停歇六次。這種主動齒輪作連續(xù)運動，從動齒輪作間歇運動的齒輪機構(gòu)稱為不完全齒輪機構(gòu)。這種機構(gòu)實際上是由普通的漸開線齒輪機構(gòu)演化而成的。該結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，傳遞的力大，且從動輪停歇的次數(shù)、時間及轉(zhuǎn)角大小的變化范圍均較大。但因不完全齒輪機構(gòu)加工工藝復雜，從動輪在運動始、末位置，均存在較大的沖擊，故多用于低速、輕載的場合。四、對本次課所講的內(nèi)容進行歸納總結(jié)。作業(yè)完成本節(jié)的課本上練習及習題冊的相應(yīng)習題

三峽大學成人教育宜昌市機電工程學校函授站課時計劃（首頁）專業(yè)及班級B1422310(機電一體化)課次5教學課題齒輪傳動學時2目的要求1、齒輪傳動的類型及應(yīng)用。2、漸開線齒廓。3、掌握齒輪各部分的名稱及主要參數(shù)、幾何尺寸計算。4、掌握齒輪傳動的正確嚙合條件。重點難點1、齒輪傳動的類型及應(yīng)用。2、漸開線齒廓。3、主要參數(shù)、幾何尺寸的計算；正確嚙合條件。教學內(nèi)容及教學方法的運用一、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、結(jié)合課本圖示，詳細講解齒輪傳動的常見類型直齒圓柱齒輪平行軸傳動斜齒圓柱齒輪人字齒輪按兩軸的相對位置和齒向直齒圓錐齒輪相交軸傳動曲齒圓錐齒輪交錯軸斜齒輪交錯軸傳動蝸桿機構(gòu)直齒圓柱齒輪（外嚙合、內(nèi)嚙合、齒輪齒條）三、齒輪傳動的特點

1、傳遞功率的范圍大，速度廣

2、能保證瞬時傳動比恒定，平穩(wěn)性較高，傳遞運動準確可靠。

3、傳動效率高，使用壽命長，工作可靠。

4、可以實現(xiàn)平行或不平行軸之間的傳動。

5、齒輪的制造、安裝精度、成本較高。

6、不宜用于遠距離的傳動

提問：比較齒輪和以前所學過的幾種傳動裝置的不同點？四、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)（結(jié)合課本圖示講解）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。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?；鶊A半徑無窮大時，漸開線將變成直線，齒輪就變成齒條。基圓內(nèi)無漸開線。五、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，過接觸點公法線必須與兩輪的連心線交于固定一點。六、漸開線齒廓的嚙合特點（結(jié)合課本圖示講解）1、傳動比恒定兩齒輪的傳動比為：i＝ω1／ω2＝O2P／O1P＝rb2／rb1＝r2′／r1′＝常數(shù)2、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(shè)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。3、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。六、結(jié)合課本圖示，詳細講解漸開線標準直齒圓柱齒輪各部分名稱：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。七、主要參數(shù)：１．齒數(shù)Z一個齒輪的牙齒數(shù)目即齒數(shù)。２．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)３．壓力角α通常說的壓力角指分度圓上的壓力角，用α表示。我國規(guī)定標準壓力角α＝20°。齒廓形狀是由模數(shù)、參數(shù)、壓力角三個因素決定的。八、標準直齒圓柱齒輪的幾何尺寸計算（結(jié)合課本P47頁表7—2詳細講解，確保學生領(lǐng)會并掌握）。九、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．中心距一對標準安裝的標準直齒圓柱齒輪傳動，由于分度圓上的齒厚與齒槽寬相等，所以兩齒輪的分度圓相切，且作純滾動，此時兩分度圓與其相應(yīng)的節(jié)圓重合，則標準中心距為：a＝r1＋r2＝r1′＋r2′＝m(Z1＋Z2)／23．嚙合角注意：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。此外，為了保證一對直齒圓柱齒輪能連續(xù)傳動，其重合度必須大于1(ε>1)。十、對本講次的內(nèi)容進行總結(jié)歸納。作業(yè)完成本章節(jié)相關(guān)的課堂練習題。

三峽大學成人教育宜昌市機電工程學校函授站課時計劃（首頁）專業(yè)及班級B1422310(機電一體化)課次6教學課題齒輪傳動(2)學時2目的要求了解并掌握齒輪的各種失效形式了解齒輪常用材料與結(jié)構(gòu)重點難點齒輪的各種失效形式、材料與結(jié)構(gòu)教學內(nèi)容及教學方法的運用一、齒輪傳動的失效形式齒輪傳動過程中，在載荷的作用下，如果輪齒發(fā)生折斷，齒面損壞等現(xiàn)象，則輪齒就失去了正常的工作能力，稱為失效。由于齒輪傳動的工作條件和應(yīng)用范圍各不相同，影響失效的原因很多，主要都發(fā)生在輪齒上，常見的輪齒失效形式有：輪齒折斷、齒面點蝕、齒面膠合、齒面磨損、齒面塑性變形等。1）輪齒折斷原因：短時意外的嚴重過載；超過彎曲疲勞極限部位：齒根部分避免措施：選擇適當?shù)哪?shù)和齒寬，采用合適的材料及熱處理方法，降低表面粗糙度，降低齒根彎曲應(yīng)力。2）齒面點蝕原因：很小的面接觸、循環(huán)變化、齒面表層就會產(chǎn)生細微的疲勞裂紋、微粒剝落下來而形成麻點部位：靠近節(jié)線的齒根表面避免措施：提高齒面硬度3）齒面膠合原因：高速重載、嚙合區(qū)溫度升高引起潤滑失效，齒面金屬直接接觸并相互粘連，較軟的齒面被撕下而形成溝紋部位：輪齒接觸表面避免措施：提高齒面硬度，降低表面粗糙度，采用粘度大和抗膠合性能好的潤滑油4）齒面磨損原因：觸表面間有較大的相對滑對，產(chǎn)生滑動摩擦部位：輪齒接觸表面避免措施：提高齒面硬度，降低表面粗糙度，改善潤滑條件，加大模數(shù)，盡可能用閉式齒輪傳動結(jié)構(gòu)代替開式齒輪傳動結(jié)構(gòu)5）齒面塑性變形原因：低速重載、齒面壓力過大部位：輪齒避免措施：減小載荷，減少啟動頻率二、齒輪材料由輪齒的失效分析可知，齒輪材料的基本要求有齒面硬、齒芯韌，即：(1)齒面應(yīng)有足夠的硬度，以抵抗齒面磨損、點蝕、膠合以及塑性變形等；(2)齒芯應(yīng)有足夠的強度和較好的韌性，以抵抗齒根折斷和沖擊載荷：(3)應(yīng)有良好的加工工藝性能及熱處理性能．使之便于加工且便于提高其力學性能。最常用的齒輪材料是鋼．此外還有鑄鐵及一些非金屬材料等。1．鍛鋼鍛鋼具有強度高、韌性好、便于制造、便于熱處理等優(yōu)點，所以大多數(shù)齒輪都用鍛鋼制造。(1)軟齒面齒輪：齒面硬度小于350HBS，常用中碳鋼和中碳合金鋼，如45鋼．40Cr，35SiMn等材料，進行調(diào)質(zhì)或正火處理。這種齒輪適用于強度、精度要求不高的場合，輪坯經(jīng)過熱處理后進行插齒或滾齒加工，生產(chǎn)便利、成本較低。在確定大、小齒輪硬度時應(yīng)注意使小齒輪的齒面硬度比大齒輪的齒面硬度高30-50HBS，這是因為小齒輪受載荷次數(shù)比大齒輪多，且小齒輪齒根較薄。為使兩齒輪的輪齒接近等強度，小齒輪的齒面要比大齒輪的齒面硬一些。(2)硬齒面齒輪：硬齒面齒輪的齒面硬度大于350HBS，常用的材料為中碳鋼或中碳合金鋼正火或調(diào)質(zhì)處理后再進行表面熱處理。2．鑄鋼

當齒輪的尺寸較大(大于400-600mm)而不便于鍛造時．可用鑄造方法制成鑄鋼齒坯，再進行正火處理以細化晶粒。3．鑄鐵

低速、輕載場合的齒輪可以制成鑄鐵齒坯。當尺寸大于500mmm時可制成大齒圈，或制成輪輻式齒輪。三、齒輪常用結(jié)構(gòu)形式齒輪由輪緣、輪轂和輪輻三部分組成，輪緣是齒輪的工作部分，即輪齒部分。輪轂是齒輪與軸的聯(lián)接部分，一般設(shè)計有鍵槽，輪緣與輪轂通過輪輻聯(lián)接成一整體。根據(jù)輪輻形式不同，可將齒輪分為齒輪軸式、實心式、輻板式和輪輻式等四種結(jié)構(gòu)形式。1.齒輪軸如圖5-18a所示，當齒輪的直徑很小，齒根圓到鍵槽底部的距離x<2.5m(m為齒輪模數(shù))時，為了保證輪轂鍵槽足夠的強度，應(yīng)將齒輪和軸做成一體，稱為齒輪軸，如圖5-18b。2.實心齒輪當齒輪的齒頂圓直徑da≤200mm時，可采用實體式結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)型式的齒輪常用鍛鋼制造，如圖5-19。實心齒輪和齒輪軸可以用熱軋型材或鍛造毛坯加工。(a)(b)圖5-18齒輪軸圖5-19實心式齒輪圖5-20輻板式齒輪(左：鍛造毛坯，右：焊接毛坯)3.輻板式齒輪當齒輪的齒頂圓直徑da=200-500mm時，可采用輻板式結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的齒輪多用鍛鋼制造，如圖5-20。輻板式結(jié)構(gòu)可以減輕重量、節(jié)約材料。通常多選用鍛造毛坯，也可用鑄造毛坯及焊接結(jié)構(gòu)。有時為了節(jié)省材料或解決工藝問題等，而采用組合裝配式結(jié)構(gòu)，如過盈組合和螺栓聯(lián)結(jié)組合。4.輪輻式齒輪當齒輪的齒頂圓直徑da>500mm時，可采用輪輻式結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的齒輪常用鑄鋼或鑄鐵制造。受鍛造設(shè)備的限制，輪輻式齒輪多為鑄造齒輪。輪輻剖面形狀可以采用橢圓形（輕載）、十字形（中載）、及工字形（重載）等。圖5-21輪輻式齒輪作業(yè)完成本章節(jié)相關(guān)的課堂練習題。

三峽大學成人教育宜昌市機電工程學校函授站課時計劃（首頁）專業(yè)及班級B1422310(機電一體化)課次7教學課題其他齒輪傳動學時2目的要求了解除直齒圓柱齒輪之外的其他齒輪傳動了解并掌握齒輪的各種失效形式。重點難點齒輪齒條傳動齒條移動速度和齒條移動距離的計算。齒輪的各種失效形式。教學內(nèi)容及教學方法的運用斜齒圓柱齒輪傳動１．斜齒圓柱齒輪齒廓形成

漸開線斜齒圓柱齒輪齒廓曲面的形成與漸開線直齒圓柱齒輪相似。就齒輪端面而言，都是發(fā)生線繞基圓作純滾動時，發(fā)生線上任一點K在平面上的軌跡。實質(zhì)上齒廓表面是一漸開線曲面。

所不同的是直齒圓柱齒輪的齒面是發(fā)生面上一條平行于基圓柱母線的直線在空間的軌跡面；而斜齒圓柱齒輪的齒面是發(fā)生面上一條與基圓柱母線夾角為βb的斜直線在空間的軌跡面。由于斜直線繞到基圓柱面上之后是一條螺旋線，由該斜直線在空間的軌跡面所形成的齒廓曲面稱為漸開螺旋面，其中βb稱為基圓螺旋角。２．嚙合特點： 一對斜齒圓柱齒輪接觸線為斜直線，接觸線長度先由短到長，再由長到短，直至脫離嚙合，故傳動平穩(wěn)性好，承載能力強，適用于高速重載傳動。在傳動時會產(chǎn)生軸向力。3.斜齒圓柱齒輪的主要參數(shù)和幾何尺寸計算由斜齒圓柱齒輪齒廓形成可知，它的齒面是一漸開線螺旋面，其端面（垂直于齒輪軸線的平面）和法面平面（垂直于齒的平面）的齒形不同，當用成型銑刀加工時，刀具沿螺旋線方向進刀，故輪齒的法面齒形與刀具的齒形一致，因此以輪齒的法面參數(shù)為標準來選擇刀具。但在計算斜齒輪的幾何尺寸時，又要按端面參數(shù)進行計算，故必須建立法面參數(shù)與端面參數(shù)之間的換算關(guān)系。4.斜齒圓柱齒輪傳動正確嚙合條件一對斜齒輪的正確嚙合條件是：兩輪的法面模數(shù)和法面壓力角相等，分度圓上的螺旋角相等，方向相反，即：mn1＝mn2αn1＝αn2β1＝-β2直齒圓錐齒輪傳動1、齒圓錐齒輪直齒圓錐齒輪機構(gòu)用于兩相交軸之間的傳動，兩軸的夾角可由傳動的要求確定，在一機構(gòu)中多采用=900的直齒圓錐齒輪機構(gòu)。一對圓錐齒輪輪齒分布在兩個截錐體上，且錐頂交于一點，其輪齒尺寸由大端面錐方向的小端逐漸變小。顯然圓錐齒輪大端和小端的參數(shù)是不相同的。了便于測量和估算機構(gòu)的外形尺寸，規(guī)定以大端參數(shù)為標準，大端壓力角=200。2、確嚙合條件一對直齒圓錐齒輪的正確嚙合的條件為大端模數(shù)和壓力角必須分別相等m1=m2=m1=2=齒輪齒條傳動齒輪齒條傳動是齒輪傳動的一種特殊組合方式。當齒輪的圓心位于無窮遠處，其上各圓的直徑趨于無窮大，齒輪上的基圓、分度圓、齒頂圓等成互相平行的基線、分度線、齒頂線等，漸開線齒廓也成為直線齒廓。與齒輪相比，齒條的主要特點是：由于齒條的齒廓是直線，所以齒廓上的各點的法線互相平行。傳動時，齒條作直線運動，且速度大小和方向均一致。齒條上各點的齒形角均相等，其標準為20°。由于齒條上各齒的同側(cè)齒廓互相平行，所以無論是分度線，還是齒頂線上，齒距均相等，模數(shù)為同一標準值。齒條傳動的計算公式（見課本Ｐ58）1）齒條的移動速度計算公式：v=2）齒輪每轉(zhuǎn)動一周，齒條的移動距離計算公式：L=四、齒輪傳動的失效形式齒輪傳動過程中，在載荷的作用下，如果輪齒發(fā)生折斷，齒面損壞等現(xiàn)象，則輪齒就失去了正常的工作能力，稱為失效。由于齒輪傳動的工作條件和應(yīng)用范圍各不相同，影響失效的原因很多，主要都發(fā)生在輪齒上，常見的輪齒失效形式有：輪齒折斷、齒面點蝕、齒面膠合、齒面磨損、齒面塑性變形等。1）輪齒折斷原因：短時意外的嚴重過載；超過彎曲疲勞極限部位：齒根部分避免措施：選擇適當?shù)哪?shù)和齒寬，采用合適的材料及熱處理方法，降低表面粗糙度，降低齒根彎曲應(yīng)力。2）齒面點蝕原因：很小的面接觸、循環(huán)變化、齒面表層就會產(chǎn)生細微的疲勞裂紋、微粒剝落下來而形成麻點部位：靠近節(jié)線的齒根表面避免措施：提高齒面硬度3）齒面膠合原因：高速重載、嚙合區(qū)溫度升高引起潤滑失效，齒面金屬直接接觸并相互粘連，較軟的齒面被撕下而形成溝紋部位：輪齒接觸表面避免措施：提高齒面硬度，降低表面粗糙度，采用粘度大和抗膠合性能好的潤滑油4）齒面磨損原因：觸表面間有較大的相對滑對，產(chǎn)生滑動摩擦部位：輪齒接觸表面避免措施：提高齒面硬度，降低表面粗糙度，改善潤滑條件，加大模數(shù)，盡可能用閉式齒輪傳動結(jié)構(gòu)代替開式齒輪傳動結(jié)構(gòu)5）齒面塑性變形原因：低速重載、齒面壓力過大部位：輪齒避免措施：減小載荷，減少啟動頻率作業(yè)完成相應(yīng)的課堂習題

三峽大學成人教育宜昌市機電工程學校函授站課時計劃（首頁）專業(yè)及班級B1422310(機電一體化)課次8教學課題蝸桿傳動學時2目的要求了解蝸桿傳動的組成、類型、蝸桿蝸輪傳動蝸輪回轉(zhuǎn)方向的判定。了解蝸桿傳動的主要參數(shù)和嚙合條件。了解蝸桿傳動的應(yīng)用特點。重點難點蝸桿傳動的組成、類型、蝸桿蝸輪傳動蝸輪回轉(zhuǎn)方向的判定。蝸桿傳動的主要參數(shù)和嚙合條件。蝸桿傳動的應(yīng)用特點。教學內(nèi)容及教學方法的運用一、蝸桿傳動由蝸桿和蝸輪組成，用于傳遞空間交錯的兩軸間的運動和動力，一般交錯角為90°，通常蝸桿為主動件，蝸輪為從動件。蝸桿和蝸輪都是一種特殊的斜齒輪。二、蝸桿蝸輪傳動的分類：1）按蝸桿形狀不同分圓柱蝸桿傳動：阿基米德蝸桿、漸開線蝸桿、法向直廓蝸桿。環(huán)面蝸桿傳動：錐蝸桿傳動2）按蝸桿螺旋線方向不同分：左旋蝸、右旋蝸桿。3）按蝸桿頭數(shù)：單頭蝸桿、多頭蝸桿。三、蝸桿蝸輪傳動回轉(zhuǎn)方向的判定：（1）螺旋方向的判定圖11圖11蝸桿傳動與斜齒輪傳動一樣，也有左旋與右旋之分。蝸桿、蝸輪的螺旋方向可用右手法則判定：手心對著自己，四指順著蝸桿（蝸輪）的軸線方向擺肩。若嚙合與右手拇指指向一致，該蝸桿（蝸輪）為右旋，反之為左旋。（2）蝸輪旋轉(zhuǎn)方向的判定蝸輪的旋轉(zhuǎn)方向不僅與蝸桿的旋轉(zhuǎn)方向有關(guān)。蝸輪旋轉(zhuǎn)方向的判定方法如下：當蝸桿是左旋（或右旋）時，伸出右手（或左手）半握拳，用四指順著蝸桿的旋轉(zhuǎn)方向，大拇指指向的相反方向就是蝸輪的旋轉(zhuǎn)方向，蝸輪旋轉(zhuǎn)方向判定。圖11圖11圖11圖11四、蝸桿傳動的主要參數(shù)（模數(shù)、壓力角、螺旋升角λ與蝸輪的分度圓螺旋角）蝸桿傳動的設(shè)計計算中，均以主平面（通過蝸桿軸線并與蝸輪軸線垂直的平面）的參數(shù)和幾何關(guān)系為基準。 為了保證輪齒的正確嚙合，蝸桿的軸向模數(shù)mx1應(yīng)等于蝸輪的端面模數(shù)mt2，蝸桿的軸向壓力角x1應(yīng)等于蝸輪的端面壓力角t2，蝸桿分度圓上的螺旋線升角應(yīng)等于蝸輪分度圓上的螺旋角，且兩者螺旋方向相同。 蝸桿的軸向壓力角x（蝸輪的端面壓力角t）為標準壓力角200。 mx1=mt2=mx1=t2== 通常取蝸桿的頭數(shù)Z1=1～4。當Z=1時，導程角小，效率低，一般用于分度傳動或自鎖傳動中，Z=2～4常用于動力傳動和有較高效率。若頭數(shù)多，導程角大，制造困難。蝸輪齒數(shù)根據(jù)傳動比和蝸桿的頭數(shù)決定：Z2=iZ1,通常取Z2=20～28，Z2不應(yīng)少于28齒，以免根切和降低傳動的平穩(wěn)性。五、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，即只能由損桿帶動蝸輪，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。六、蝸輪材料選擇蝸桿傳動的主要失效形式有膠合、點蝕和磨損等，因此，蝸桿蝸輪的材料不僅要有足夠的強度，而且還要有良好的減磨性，耐磨性和抗膠合的能力。蝸桿一般采用碳素鋼或合金鋼制造，要求齒面光潔并且有較高的硬度。對于高速重載傳動，蝸桿常用15Cr、20Cr、20CrMnTi等，經(jīng)滲碳淬火，表面硬度HRC56～62，并經(jīng)磨削。對中速中載傳動，蝸桿材料可用45、40Cr、35SiMn等，表面淬火，表面硬度HRC45～55，也需磨削。低速不重要的傳動，蝸桿材料可采用45鋼調(diào)質(zhì)處理，硬度HB220～270。蝸輪材料可參考滑動速度Vs來選擇，常采用青銅與鑄鐵，在Vs>5--25m/s的連續(xù)工作的重要傳動中，蝸輪材料常用鑄錫磷青銅ZQSn10—1或鑄錫鋅鉛青銅ZQSn6—6—3等，這些材料的減摩性、耐磨性和抗膠合的性能及切削性能都較好，但強度低，價格高。在Vs＜5m/s傳動中，蝸輪材料可用無錫青銅，如鑄鋁鐵青銅ZQAl9—4或鑄錳黃鋼ZHMn58—2—2等，這類材料的強度較高，價格較廉，但減摩性、抗膠合性能不如錫磷青銅。在Vs＜2m/s的不重要傳動中，蝸輪材料可用灰鑄鐵HT150或HT200等，也可用球墨鑄鐵QT600—3、QT700—2等。也可由尼龍或增強尼龍材料制成。七、蝸桿傳動的潤滑與散熱八、總結(jié)本講次的內(nèi)容并完成本章節(jié)的課堂練習，布置相應(yīng)的本章節(jié)課后作業(yè)。作業(yè)布置相應(yīng)的本章節(jié)課后作業(yè)

三峽大學成人教育宜昌市機電工程學校函授站課時計劃（首頁）專業(yè)及班級B1422310(機電一體化)課次9教學課題輪系學時2目的要求了解輪系的分類及其應(yīng)用特點掌握定軸輪系轉(zhuǎn)動方向的確定和傳動比大小的計算。重點難點輪系的分類及其應(yīng)用特點定軸輪系轉(zhuǎn)動方向的確定和傳動比大小的計算。教學內(nèi)容及教學方法的運用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、輪系的分類輪系的結(jié)構(gòu)形式很多，根據(jù)輪系在傳動中各齒輪的幾何軸線在空間的相對位置是否固定，輪系可分為定軸輪系、周轉(zhuǎn)輪系和混合輪系三大類。定軸輪系：當輪系運轉(zhuǎn)時，其中各齒輪的幾何軸線位置都是固定的，此輪系稱為定軸輪系。2）周轉(zhuǎn)輪系當輪系運轉(zhuǎn)時，其中至少有一個齒輪的幾何軸線是繞另一齒輪的固定幾何軸線轉(zhuǎn)動，此輪系稱為周轉(zhuǎn)輪系。3）混合輪系在輪系中，既有定軸輪系又有周轉(zhuǎn)輪系的輪系。三、輪系的主要功用是：

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(yīng)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。三、定軸輪系傳動比計算定軸輪系的傳動比計算包括輪系傳動比的大小和確定末輪的轉(zhuǎn)向。（一）、定軸輪系中各輪轉(zhuǎn)向的判定（參閱課本P74表6—3）（1）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。（2）兩輪的旋轉(zhuǎn)方向也可以用畫箭頭的方法表示。兩輪旋轉(zhuǎn)方向相反，畫兩反向箭頭，兩輪旋轉(zhuǎn)方向相同，畫兩同向箭頭。箭頭方向表示可見側(cè)面的圓周速度的方向。（3）若處嚙合齒輪的對數(shù)是偶數(shù)，則首輪與末輪的轉(zhuǎn)向相同；若為奇數(shù)，則相反。（4）對于輪系中含有圓錐齒輪、蝸輪蝸桿、齒條傳動，只能用畫箭頭的方法來表示齒輪的轉(zhuǎn)向。（二）、傳動比的計算傳動比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。即：i＝傳動比的計算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；首末兩輪的轉(zhuǎn)向由輪系中外嚙合齒輪的對數(shù)決定。上式(-1)3表示輪系中外嚙合齒輪共有三對，(-1)3＝-1表示輪１與輪５轉(zhuǎn)向相反。從圖12－４可知，輪系中各輪的轉(zhuǎn)向也可用畫箭頭的方法表示。由分析可知，定軸輪系總傳動比的計算式可寫成i1k＝n1／nk＝(-1)m·所有從動輪齒數(shù)的連乘積／所有主動輪齒數(shù)的連乘積式中m為外嚙合齒輪的對數(shù)。注意：在應(yīng)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。例如圖所示的輪系中，Z1＝16，Z2＝32,Z2'＝20,Z3＝40,Z3'＝2(右旋)Z4＝40。若n1＝800r／min,其轉(zhuǎn)向如圖所示,求蝸輪的轉(zhuǎn)速n4及各輪的轉(zhuǎn)向.解：傳動比大?。篿14＝n1／n4＝Z2Z3Z4／Z1Z2'Z3'＝32×40×40／16×20×2＝80所以:n4＝n1／i14＝800／80＝10r／min因為此輪系中有蝸桿蝸輪和圓錐齒輪，故各輪的轉(zhuǎn)向只能用箭頭表示。（三）、惰輪的應(yīng)用輪系中，對總傳動比的大小毫無影響，但卻起到了改變齒輪副中從動輪（輸出輪）的回轉(zhuǎn)方向的齒輪，稱為惰輪。常用于傳動距離稍遠和需要改變轉(zhuǎn)向的場合。當兩齒輪間若有奇數(shù)個惰輪時，首末兩輪的轉(zhuǎn)向相同；若有偶數(shù)個惰輪時，首末兩輪的轉(zhuǎn)向相反。作業(yè)完成相應(yīng)的習題集練習。

三峽大學成人教育宜昌市機電工程學校函授站課時計劃（首頁）專業(yè)及班級B1422310(機電一體化)課次10教學課題帶傳動、鏈傳動學時2目的要求1、V帶傳動的主要參數(shù)2、掌握V帶傳動特點、受力分析和打滑等基本理論。3、V帶傳動的安裝維護及張緊裝置4、同步帶傳動的簡介。5、了解鏈傳動特點和應(yīng)用重點難點V帶傳動、鏈傳動的特點教學內(nèi)容及教學方法的運用帶傳動一、V帶傳動的主要參數(shù)1）普通V帶的橫截面尺寸（參考課本詳細講解）普通V帶已經(jīng)標準化，按橫截面的大小由小到大分為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，帽傳遞的功率越大。2）V帶帶輪的基準直徑dd帶輪的基準直徑是帶傳動的主要設(shè)計計算參數(shù)之一，且已經(jīng)標準化。在帶傳動中，帶輪的基準直徑越小，傳動時帶在帶輪上的彎曲變形越嚴重，V帶的彎曲應(yīng)力越大，從而會降低帶的使用壽命。為了延長帶的使用壽命，對各種型號的標準V帶都規(guī)定了最小的基準直徑dd。3）V帶傳動的傳動比i對于V帶傳動，如不考慮帶與帶輪之間的打滑因素的影響，其傳動比的計算公式可用主、從動輪的基準直徑來表示：i12＝n1/n2=dd2/dd1。4）小帶輪的包角a1包角是帶與帶輪接觸弧所對應(yīng)的圓心角，包角的大小反映了帶與帶輪之間接觸弧的長短，同時越反映出帶能傳遞的功率的大小。一般情況下，要求小帶輪包角a1≥120°。小帶輪包角大小的計算：α1＝1800－(d2－d1)×57.3°／a5）中心距a中心距是兩帶輪傳動中心之間的距離。中心距小則結(jié)構(gòu)緊湊，但使小帶輪上包角減小，降低帶傳動的工作能力，同時由于中心距小，V帶的長度短，在一定速度下，單位時間內(nèi)的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)增多而導致使用壽命的降低，所以中心距不宜取得太小。但也不宜太大，太大除有相反的利弊外，速度較高時還易引起帶的顫動。一般取值:0.7(d1+d2)≤a0≤2(d1+d2)6）帶速vV愈小,單根三角帶傳遞功率Po的能力愈小,傳遞功率P時,所需帶的根數(shù)愈多。但V過高,使離心力過大,帶與帶輪間的正壓力降低,從而使摩擦力減小。故帶速在5m/s～25m/s較合適，否則要調(diào)整帶輪的直徑,以調(diào)整帶速。7）V帶的根數(shù)ZV帶的根數(shù)影響到帶的傳動能力。根數(shù)多，傳遞功率大，所以V帶傳動中所需要的帶的根數(shù)應(yīng)按具體傳遞功率要求進行核算確定。為了使各根受力比較均勻，帶的根數(shù)不宜過多，通常根數(shù)Z應(yīng)小于7根。二、普通V帶傳動的應(yīng)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，有緩沖吸震作用；3）過載時，傳動帶會在帶輪上打滑，可以防止薄弱零件的損壞，起到安全保護的作用。缺點：1）不能保證準確的傳動比；2）外廓尺寸大，傳動效率比較低。三、V帶傳動的安裝與維護結(jié)合課本的圖示，詳細講解普通V帶安裝與維護的技術(shù)要求。1．帶傳動在安裝時，必須使兩帶輪軸線平行，輪槽對正，否則會加劇磨損。安裝時應(yīng)縮小中心距后套上，然后調(diào)整。2．嚴防與礦物油、酸、堿等腐蝕性介質(zhì)接觸，也不宜在陽光下曝曬。3．為保證安全，帶傳動應(yīng)加防護罩。四、V帶傳動的張緊裝置由于傳動帶不是完全的彈性體，帶工作一段時間后，會因伸長變形而產(chǎn)生松馳現(xiàn)象，使初拉力降低，帶的工作能力也隨之下降。因此，為保證必需的初拉力，應(yīng)經(jīng)常檢查并及時重新張緊。常用的張緊方法是改變帶傳動的中心距，如把裝有帶輪的電動機安裝在滑道上并用螺釘2調(diào)整（見圖）或擺動電機底座1并調(diào)整螺栓2使底座轉(zhuǎn)動（見圖），即可達到張緊的目的。如果帶傳動的中心距是不可調(diào)整的，則可采用張緊輪裝置（見圖）。張緊輪一般放置在帶的松邊。V帶傳動常將張緊輪壓在松邊的內(nèi)側(cè)并靠近大帶輪，以免使帶承受反向彎曲，降低帶的壽命，且不使小帶輪上的包角減小過多。五、同步帶傳動簡介結(jié)合課本圖示講解同步帶傳動與普通V帶傳動的異同。同步帶傳動是靠帶內(nèi)測的齒與帶輪的齒相嚙合來傳遞運動和動力的。由于鋼絲繩受載荷作用時變形極小，又是嚙合傳動，所以同步帶傳動的傳動比較準確。鏈傳動一、鏈傳動及鏈傳動的應(yīng)用特點鏈傳動是由主動鏈輪、鏈條、從動鏈輪組成。鏈輪具有特定的齒形，鏈條套裝在主動鏈輪和從動鏈輪上。工作時，通過鏈條的鏈節(jié)與鏈輪輪齒的嚙合來傳遞運動和動力。鏈傳動具有下列特點：優(yōu)點：⑴鏈傳動結(jié)構(gòu)較帶傳動緊湊，過載能力大。⑵鏈傳動有準確的平均傳動比，無滑動現(xiàn)象，但傳動平穩(wěn)性差，工作時有噪聲。⑶作用在軸和軸承上的載荷較小。⑷可在溫度鉸高、灰塵較多、濕度較大的不良環(huán)境下工作。⑸低速時能傳遞較大的載荷。⑹安裝精度高，制造成本較高。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，瞬時傳動比不是常數(shù)，傳動中會產(chǎn)生動載荷和沖擊，因此不能用于要求精密傳動的機械上。2、鏈條的鉸鏈磨損后，使鏈條的節(jié)距會增大，傳動中鏈條容易脫落。3、工作時會有噪聲產(chǎn)生。4、對安裝和維護的要求高。5、無過載保護作用。二、鏈的類型和應(yīng)用由于鏈的用途不同，鏈分為傳動鏈、起重鏈和輸送鏈三種。傳動鏈用于一般機械中傳遞動力和運動；起重鏈用于起重機械中提升重物；輸送鏈用于鏈式輸送機中移動重物，常用的傳動鏈根據(jù)其結(jié)構(gòu)的不同，可分為短節(jié)距精密滾子鏈(簡稱滾子鏈)和齒形鏈(又稱無聲鏈)兩種。齒形鏈是由一組帶有兩個特定齒形的鏈板左右交錯并列鉸接而成。工作時，通過鏈板上的鏈齒與鏈輪輪齒相嚙合來實現(xiàn)傳動。與滾子鏈相比，齒形鏈傳動平穩(wěn)，噪聲小，承受沖擊性能好，工作可靠，但結(jié)構(gòu)復雜，價格較高，且制造較難，故多用于高速或運動精度要求較高的傳動裝置中。鏈傳動通常用于要求有準確的平均傳動比，兩軸平行且中心距較大，不宜應(yīng)用帶傳動和齒輪傳動的場合。因鏈傳動能在惡劣條件下工作，故在礦山、冶金、建筑、石油、農(nóng)業(yè)和化工機械中獲得廣泛應(yīng)用。三、結(jié)合課本，對常見的滾子鏈和齒形鏈進行詳細的講解。著重講解滾子鏈的結(jié)構(gòu)、主要參數(shù)、標記等。滾子鏈在一般機械中應(yīng)用廣泛。滾子鏈條由若干內(nèi)鏈節(jié)和外鏈節(jié)依次鉸接而成。內(nèi)鏈節(jié)由內(nèi)鏈扳、套筒和滾子組成。內(nèi)鏈板與套筒以過盈配合聯(lián)接,套筒與滾子以間隙配合相聯(lián)，構(gòu)成活動鉸鏈，滾子可繞套筒自由轉(zhuǎn)動。外鏈節(jié)由外鏈板和銷軸組成，它們之間以過盈配合聯(lián)接在一起。內(nèi)鏈節(jié)和外鏈節(jié)之間用套筒和銷軸以間隙配合相聯(lián)。當鏈屈伸時，套筒能夠繞銷獨自由轉(zhuǎn)動，起著鉸鏈的作用。鏈條工作時，滾子與鏈輪輪齒相嚙合，由于滾子是活套在套簡上的，故滾子與輪齒為滾動摩擦，可減輕它們之間的磨損。鏈條上相鄰兩銷軸中心的距離p叫作節(jié)距，它是鏈條的主要參數(shù)。傳動鏈在使用時總是首尾相連成環(huán)形。滾子鏈的接頭形式，當鏈節(jié)總數(shù)為偶數(shù)時內(nèi)鏈板和外鏈板首尾相接可用開口銷或彈簧卡將銷軸鎖緊。當鏈節(jié)總數(shù)為奇數(shù)時，則應(yīng)采用過渡鏈節(jié)進行聯(lián)接。但過渡鏈節(jié)的彎鏈板在工作時易產(chǎn)生附加彎曲應(yīng)力，故應(yīng)盡量避免采用。因此鏈節(jié)總數(shù)最好為偶數(shù)。四、對本次課的內(nèi)容進行總結(jié)歸納，完成本章節(jié)內(nèi)容的習題冊上的練習題。作業(yè)布置課后作業(yè)

三峽大學成人教育宜昌市機電工程學校函授站課時計劃（首頁）專業(yè)及班級B1422310(機電一體化)課次11教學課題螺紋聯(lián)接學時2目的要求了解螺紋的種類和應(yīng)用、各普通螺紋的主要參數(shù)。了解并掌握螺紋的螺紋代號與標記。了解螺紋傳動特點和應(yīng)用，能熟練運用左、右手法則判斷運動方向。掌握螺紋傳動移動距離的計算。重點難點螺紋的種類和應(yīng)用、各普通螺紋的主要參數(shù)。方向判別教學內(nèi)容及教學方法的運用一、螺紋聯(lián)接:利用螺紋零件將兩個或兩個以上的零件相對固定起來的聯(lián)接。利用螺紋零件將回轉(zhuǎn)運動變?yōu)橹本€運動，從而傳遞運動或動力的裝置，稱為螺旋傳動。二、螺紋的種類及其應(yīng)用（結(jié)合課本詳細講解）1）按螺紋牙型分類及其應(yīng)用；2）按螺旋線方向分類及其應(yīng)用；3）按螺旋線數(shù)分類及其應(yīng)用；4）按螺旋線形成的表面分類。三、普通螺紋的主要參數(shù)（結(jié)合課本詳細講解）(1)大徑(d、D)——螺紋的最大直徑。對外螺紋是牙頂圓柱直徑(d)，對內(nèi)螺紋是牙底圓柱直徑(D)。標準規(guī)定大徑為螺紋的公稱直徑。(2)小徑(d1、D1)——螺紋的最小直徑。對外螺紋是牙底圓柱直徑(d1)，對內(nèi)螺紋是牙頂圓柱直徑(D1)。(3)中徑(d2、D2)——處于大徑和小徑之間的一個假想圓柱直徑，該圓柱的母線位于牙型上凸起(牙)和溝槽(牙間)寬度相等處。此假想圓柱稱為中徑圓柱。(4)螺距(P)——在中徑線上，相鄰兩牙在中徑線上對應(yīng)兩點間的軸向距離。(5)導程（S）——同一螺旋線上，相鄰兩牙在中徑線上對應(yīng)兩點之間的軸向距離。對單線螺紋，S=P；對于線數(shù)為n的多線螺紋，S＝np。(6)牙形角（α）——在軸向截面內(nèi)螺紋牙形兩側(cè)邊的夾角。(7)升角（λ）——在中徑圓柱上螺旋線的切線與垂直于螺紋軸線的平面間的夾角。四、結(jié)合課本，對常用的螺紋代號及標注進行詳細的講解。尤其是普通螺紋和管螺紋的代號及標注，更好著重強調(diào)。1．普通螺紋螺紋的標記由螺紋代號、螺紋公差代號和螺紋旋合長度代號組成。例M24×1.5左—5g6g—L其中M24——代表公稱直徑為24mm的螺紋1．5——表示螺紋的螺距為1.5mm左——代表螺紋為左旋螺紋5g——螺紋中徑公差代號6g——螺紋頂徑公差代號L——代表螺紋旋合長度注：(1)粗牙普通螺紋不標螺距(2)中徑與頂徑公差代號相同只須標一個。(3)右旋螺紋旋向不標(4)中等旋合長度時可不標代號。短旋合長度時標S，長旋合長度時標L，特殊時也可標出旋合長度數(shù)值，普通螺紋又有粗牙和細牙兩種。公稱直徑相同時，細牙螺紋的螺距小，升角小，自鎖性好，螺桿強度較高，適用于受沖擊、振動和變載荷的聯(lián)接以及薄壁零件的聯(lián)接。細牙螺紋比粗牙螺紋的耐磨性差，不宜經(jīng)常拆卸，故生產(chǎn)實踐中廣泛使用粗牙螺紋。2．管螺紋非螺紋密封用的管螺紋由螺紋特征代號(G)、尺寸代號和公差等級代號(A、B)組成。例：G11/2A表示公稱直徑為11/2英寸公差等級為A級外螺紋。G11／2表示公稱直徑為11/2英寸的內(nèi)螺紋注：(1)內(nèi)螺紋不標公差等級代號。(2)左旋螺紋可附加代號LH。例G11／2—LH。(3)管螺紋的公稱直徑指管子的內(nèi)徑。四、螺紋傳動概述螺紋傳動是用內(nèi)、外螺紋組成的螺旋副來傳遞運動和動力的傳動裝置。螺旋傳動主要用來把主動件的回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)閺膭蛹闹本€往復運動。螺紋傳動特點：結(jié)構(gòu)簡單，傳動連續(xù)、平穩(wěn)、承載能力大、傳動精度高。但在傳動中磨損較大效率低。五、普通螺旋傳動1．普通螺旋傳動：指由螺桿和螺母組成的簡單螺旋副。2．運動方向的判定螺桿、螺母的運動方向可根據(jù)左右手螺旋法則來判定：左旋螺桿(螺母)伸左手，右旋螺桿(螺母)伸右手。半握拳，四指順著螺桿(或螺母)的旋轉(zhuǎn)方向，大母指的指向，即為螺桿(螺母)的移動方向。若當螺桿(螺母)原地旋轉(zhuǎn)，螺母(螺桿)移動時，螺母(螺桿)移動方向與大拇指指向相反。3．移動距離L=N·Ph(mm／min)六、其它螺旋傳動1．差動螺旋傳動差動螺旋傳動是指活動螺母與螺桿產(chǎn)生差動的螺旋傳動機構(gòu)。差動螺旋傳動機構(gòu)可以產(chǎn)生極小的位移，而其螺紋的導程并不需要很小，加工比較容易．所以差動螺旋機構(gòu)常用于測微器，計算機，分度機，以及許多精密切削機床儀器和工具中。2．滾動螺旋傳動為了提高螺旋傳動的效率，螺紋面之間采用滾動摩擦代替滑動摩擦，這種技術(shù)就是滾動螺旋傳動。滾珠螺旋傳動，傳動效率高，傳動時運動平穩(wěn)，動作靈敏。但結(jié)構(gòu)復雜，制造技術(shù)要求高，外形尺寸較大，成本高。目前主要應(yīng)用在精密傳動的數(shù)控機床上，以及自動控制裝置、升降機構(gòu)和精密測量儀器中。七、對本講次的內(nèi)容進行總結(jié)，強調(diào)要掌握螺紋的代號及標注，掌握螺旋傳動的工作原理、特點和應(yīng)用形式以及移動件的移動方向判定和移動距離的計算。作業(yè)布置課后作業(yè)。

三峽大學成人教育宜昌市機電工程學校函授站課時計劃（首頁）專業(yè)及班級B1422310(機電一體化)課次12教學課題軸承學時2目的要求軸承功用及其類型重點難點軸承功用及其類型教學內(nèi)容及教學方法的運用一、軸承的功用、類型和特點軸承功用：支承軸及軸上零件，保持軸的旋轉(zhuǎn)精度，減少轉(zhuǎn)軸與支承之間的摩擦和磨損。軸承分類：根據(jù)支承處相對運動表面的摩擦性質(zhì)，軸承分為滑動摩擦軸承和滾動摩擦軸承，分別簡稱為滑動軸承和滾動軸承。

特點：滾動軸承具有摩擦阻力小、啟動靈敏、效率高、旋轉(zhuǎn)精度高、潤滑簡便和裝拆方便等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于各種機器和機構(gòu)中。滾動軸承為標準零部件，由軸承廠批量生產(chǎn)，設(shè)計者可以根據(jù)需要直接選用?；瑒虞S承具有承載能力大、回轉(zhuǎn)精度高、高速性能好等優(yōu)點，但其啟動摩擦阻力大，維護比較復雜。二、滑動軸承概述*1、滑動軸承的應(yīng)用場合與滾動軸承相比，滑動軸承具有一些獨特的優(yōu)點，使得它在某些場合占有重要地位。目前滑動軸承主要應(yīng)用于以下幾種情況：

⑴工作轉(zhuǎn)速特高的軸承。

⑵要求對軸的支承位置特別精確的軸承。

⑶特重型的軸承。

⑷承受巨大的沖擊和振動載荷的軸承。

⑸裝配要求做成剖分式的軸承(如曲軸的軸承)。

⑹特殊條件下(如水或腐蝕性介質(zhì)中)工作的軸承。

⑺在徑向空間尺寸受到限制時，也常采用滑動軸承。因此，滑動軸承在航空發(fā)動機附件、儀表、金屬切削機床、內(nèi)燃機、鐵路機車及車輛、軋鋼機、雷達、衛(wèi)星通信地面站及天文望遠鏡等方面的應(yīng)用很廣泛。另外，為降低成本，一些極簡單的回轉(zhuǎn)支承、也常采用滑動軸承。2、滑動軸承的類型⑴按承載方向不同分類：徑向滑動軸承和止推滑動軸承。徑向滑動軸承承受徑向載荷，其結(jié)構(gòu)有整體式、剖分式和自動調(diào)心式(如圖)：整體式滑動軸承中套筒式軸瓦(或軸套)直接壓裝在軸承座或機體孔中。這種軸承結(jié)構(gòu)簡單、制造方便，剛度較大，適用于軸頸不大，低速輕載的機械；剖分式滑動軸承由軸承蓋、軸承座、剖分軸瓦和雙頭螺柱等組成，這種軸承裝拆方便，互換性強，應(yīng)用十分廣泛；自動調(diào)心式滑動軸承應(yīng)用于軸的剛度較差或軸承座的安裝精度較差的場合，這種軸承的軸瓦可在軸承座的球面內(nèi)擺動，自動適應(yīng)軸線方向的變化。如圖。(a)整體式滑動軸承(b)調(diào)心式滑動軸承(c)剖分式滑動軸承1—軸承座；2—軸承蓋；3—聯(lián)接螺栓；4—剖分軸瓦；5—潤滑孔各種徑向滑動軸承整體軸瓦和剖分軸瓦圖各種止推滑動軸承止推滑動軸承的承載面與軸線垂直，用以承受軸向載荷。其典型結(jié)構(gòu)有空心式、單環(huán)式和多環(huán)式，如圖8-15：空心式軸承承載面沿半徑方向速度變化大，為避免壓強分布不均勻，中心處挖空不承載；單環(huán)式軸承利用軸環(huán)的端面止推，可承受單向的軸向載荷，結(jié)構(gòu)簡單，廣泛用于低速輕載場合；多環(huán)式與單環(huán)相比，承載面積增大，承載能力提高，可承受雙向軸向載荷。但各環(huán)之間載荷分布不均勻。⑵按軸承工作時的摩擦狀態(tài)分類：液體摩擦滑動軸承

和非液體摩擦滑動軸承。液體摩擦滑動軸承：滑動軸承中相對滑動的兩表面完全被潤滑油膜所隔開，油膜有足夠的厚度，消除了兩摩擦表面的直接接觸。此時，只存在液體分子之間的摩擦，故摩擦系數(shù)很小(f=0.001～0.008)，顯著地減少了摩擦和磨損。對那些重要且高速旋轉(zhuǎn)的機器，應(yīng)確保軸承在完全液體摩擦狀態(tài)下工作。非液體摩擦滑動軸承：當滑動軸承在潤滑劑缺乏或形成動力潤滑之初潤滑劑不充分的情況下，將處于非液體潤滑狀態(tài)。此時摩擦表面的大部分被一層能承受很高的壓強而不破壞的的邊界膜覆蓋。邊界膜極薄，厚度比一微米還小，不足以完全消除兩摩擦表面間的直接接觸，但卻起著減輕磨損的作用。這種狀態(tài)的摩擦系數(shù)f=0.008～0.01。邊界摩擦常與液體摩擦狀態(tài)并存，通常也稱為不完全液體摩擦狀態(tài)。對那些低速而有沖擊條件下工作的不太重要的軸承，可按此摩擦狀態(tài)設(shè)計。3、軸瓦的結(jié)構(gòu)滑動軸承的結(jié)構(gòu)通常由兩部分組成：由鋼或鑄鐵等強度較高材料制成的軸承座和由銅合金、鋁合金或軸承合金等減摩材料制成的軸瓦。軸瓦是滑動軸承中的重要零件。常用的軸瓦分為整體式和剖分式兩種結(jié)構(gòu)。整體式軸瓦是套筒形(稱為軸套)。剖分式軸瓦多由兩半組成，有厚壁軸瓦和薄壁軸瓦之分。厚壁軸瓦用鑄造方法制造，內(nèi)表面可附有軸承襯，常將軸承合金用離心鑄造法澆注在鑄鐵、鋼或青銅軸瓦的內(nèi)表面上。為使軸承合金和軸瓦貼附得好，常在軸瓦內(nèi)表面上制出各種形式的榫頭、凹溝或螺紋。薄壁軸瓦由于能用雙金屬板連續(xù)軋制等新工藝進行大量生產(chǎn)，故質(zhì)量穩(wěn)定，成本低，但軸瓦剛性小，裝配時不再修刮軸瓦內(nèi)圓表面，軸瓦受力后，其形狀完全取決于軸承座的形狀，因此，軸瓦和軸承座均需精密加工。薄壁軸瓦在汽車發(fā)動機、柴油機上得到廣泛的應(yīng)用。為了使滑動軸承獲得良好的潤滑，軸瓦或軸頸上需開設(shè)油孔及油溝，油孔用于供應(yīng)潤滑油，油溝用于輸送和分布潤滑油。圖8-16為幾種常見的油溝，油溝的長度均較軸承寬度短。圖常用油溝形狀對于液體潤滑滑動軸承，油孔和油溝不應(yīng)開在承載區(qū)，而應(yīng)開在收斂油楔的入口端。開設(shè)在承載區(qū)的油溝或油孔會降低對油膜壓力(如圖8-17)。圖開設(shè)在承載區(qū)的油溝對油膜壓力(軸向和周向)分布的影響4、軸瓦的材料常用的軸瓦材料有：①軸承合金：又稱巴氏合金或白合金，其金相組織是在錫或鉛的軟基體中夾著銻、銅和鹼土金屬等硬合金顆粒。它的減摩性能最好，很容易和軸頸飽合。具有良好的抗膠合性和耐腐蝕性，但它的彈性模量和彈性極限都很低，機械強度比青銅、鑄鐵等低很多，一般只用作軸承襯的材料，錫基合金的熱膨脹性質(zhì)比鋁基合金好，更適用于高速軸承。②銅合金：有錫青銅、鋁青銅和鉛青銅三種。青銅有很好的疲勞強度，耐摩性和減摩性均很好，工作溫度可高達250℃。但可塑性差，不易跑合，與之相配的軸頸必須淬硬。適用于中速重載或低速重載的軸承。③粉末冶金：將不同的金屬粉末經(jīng)壓制燒結(jié)而成的多孔結(jié)構(gòu)材料，稱為粉末冶金材料，其孔隙約占體積的10～35%，可貯存潤滑油，故又稱為含油軸承。運轉(zhuǎn)時，軸瓦溫度升高，因油的膨脹系數(shù)比金屬大，從而自動進入摩擦表面潤滑軸承。停車時，因毛細管作用潤滑油又被吸回孔隙中。含油軸承加一次油便可工作較長時間，若能定期加油，則效果更好。但由于它韌性差，宜用于載荷平穩(wěn)、低速和加油不方便的場合。④非金屬材料：非金屬軸瓦材料以塑料用得最多，其優(yōu)點是摩擦系數(shù)小，可承受沖擊載荷，可塑性、跑合性良好，耐磨、耐腐蝕，可用水、油及化學溶液潤滑。但它的導熱性差(只有青銅的1/2000～1/5000)，耐熱性低(120～150°C時焦化)，膨脹系數(shù)大，易變形。為改善此缺陷，可將薄層塑料作為軸承襯粘附在金屬軸瓦上使用。塑料軸承一般用于溫度不高，載荷不大的場合。

三、滾動軸承的組成、類型滾動軸承的組成：滾動軸承一般由內(nèi)圈、外圈、滾動體、保持架和其它附屬零件組成，如圖。內(nèi)圈裝在軸頸上，外圈裝在機座或零件的軸承孔內(nèi)。多數(shù)情況下，外圈不轉(zhuǎn)動，內(nèi)圈與軸一起轉(zhuǎn)動。當內(nèi)外圈之間相對旋轉(zhuǎn)時，滾動體沿著滾道滾動。常見的滾動體有球體、圓柱體、圓錐體、滾針和鼓形等6種形狀，如圖所示，如圖所示減速器中使用圓錐滾子軸承。滾動軸承結(jié)構(gòu)及其在減速器中的應(yīng)用滾動體的類型滾動軸承的類型：根據(jù)滾動體的形狀，滾動軸承分為球軸承和滾子軸承；按照滾動軸承所能承受的主要負荷方向，又可分為向心軸承、推力軸承和向心推力軸承，見表。向心推力軸承的滾動體與外圈滾道接觸點(線)處的法線N-N與半徑方向的夾角α叫做軸承的接觸角，也可按接觸角的大小對軸承進行分類：向心軸承(α=0°)、推力軸承(α=90°)、向心推力軸承(0°<α≤45°)、推力向心軸承(45°<α≤90°)內(nèi)、外圈與滾動體一般用GCr15、GCr15SiMn等軸承鉻鋼制造，熱處理后硬度不低于60HRC。沖壓式保持架一般用低碳鋼板沖壓制成，這種保持架與滾動體之間有較大間隙；實體保持架常用銅合金、鋁合金或塑料經(jīng)切削加工制成，這種保持架對滾動體有較好定心作用。四、滾動軸承的代號軸承代號結(jié)構(gòu)為：前置代號—基本代號—后置代號。具體介紹如下：1、基本代號基本代號共五位，分別表示軸承的內(nèi)徑、尺寸系列和類型。1)內(nèi)徑代號用基本代號右起第一、二位數(shù)字表示2)尺寸系列代號軸承的直徑(外徑)系列代號和寬度系列代號一起構(gòu)成軸承的尺寸系列代號。3)類型代號用基本代號右起第五位數(shù)字表示(對圓柱滾子軸承和滾針軸承等，類型代號用字母表示)2、前置代號用于表示軸承的分部件，用字母表示。如用L表示分離軸承的可分離套圈；K表示軸承的滾動體與保持架組件等等。例如LNU207，K81107。3、后置代號常用的幾個后置代號如下：

1)內(nèi)部結(jié)構(gòu)代號：是表示同一類型軸承的不同內(nèi)部結(jié)構(gòu)，用字母緊跟著基本代號表示。如：接觸角為15°、25°和40°的角接觸球軸承分別用C、AC和B表示這種內(nèi)部結(jié)構(gòu)上的區(qū)別。

2)公差等級代號

為/P2、/P4、/P5、/P6(P6x)和P0，分別表示軸承的公差等級為2級、4級、5級、6級(6x)和0級，共5個級別，依次由高級到低級。6x級僅適用于圓錐滾子軸承，0級為普通級，在軸承代號中不標出。

3)游隙組別代號

為/C1、/C2、/C3、/C4、/C5，分別表示軸承徑向游隙系列分為1組、2組、0組、3組、4組和5組，共6個組別，徑向游隙依次由小到大。0組游隙是常用的游隙組別，在軸承代號中不標出。作業(yè)布置課后作業(yè)。

三峽大學成人教育宜昌市機電工程學校函授站課時計劃（首頁）專業(yè)及班級B1422310(機電一體化)課次13教學課題軸學時2目的要求掌握軸的分類和結(jié)構(gòu)重點難點軸的結(jié)構(gòu)教學內(nèi)容及教學方法的運用一、軸的分類軸是組成機器的重要零件之一，軸的主要功用是支承旋轉(zhuǎn)零件、傳遞轉(zhuǎn)矩和運動。按承受載荷不同，可分為：(1)轉(zhuǎn)軸：轉(zhuǎn)軸是機器中最常見的軸，通常簡稱為軸。工作時既承受彎矩又承受轉(zhuǎn)矩。如圖所示為減速器中的輸入軸。減速器中的軸(2)心軸心軸用來支承轉(zhuǎn)動零件，只承受彎矩而不傳遞轉(zhuǎn)矩。如圖所示為自行車的前輪軸。(3)傳動軸傳動軸主要用于傳遞轉(zhuǎn)矩而不承受彎矩，或所承受的彎矩很小(可忽略)的軸。如圖8-3所示為汽車中聯(lián)接變速箱與后橋之間的軸。嚴格來說，現(xiàn)實應(yīng)用中的所有轉(zhuǎn)動的軸均受扭矩和彎矩，但在設(shè)計研究時，為簡化問題，可根據(jù)實際情況將扭矩或彎矩之一忽略，即將轉(zhuǎn)軸作為心軸或傳動軸進行設(shè)計計算。按軸線形狀的不同，可分為直軸(如以上三個實例)、曲軸(如圖，汽車發(fā)動機曲軸)、撓性鋼絲軸，如圖。二、軸的常用材料軸的常用材料是碳素鋼和合金鋼。碳素鋼比合金鋼價格低廉，對應(yīng)力集中的敏感性低，可通過熱處理改善其綜合性能，加工工藝性好，故應(yīng)用最廣，一般用途的軸，多用含碳量為0.25～0.5%的優(yōu)質(zhì)碳素鋼，尤其是45號鋼。對于不重要或受力較小的軸也可用Q235、Q275等碳素結(jié)構(gòu)鋼。合金鋼具有比碳鋼更好的機械性能和淬火性能，但對應(yīng)力集中比較敏感，且價格較貴，多用于對強度和耐磨性有特殊要求的軸。如20Cr、20CrMnTi等低碳合金鋼，經(jīng)滲碳淬火處理后可提高耐磨性；20CrMoV、38CrMoAl等合金鋼，有良好的高溫機械性能，常用于在高溫、高速和重載條件下工作的軸。三、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計1、軸的結(jié)構(gòu)對軸的結(jié)構(gòu)進行設(shè)計主要是確定軸的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸。影響軸的結(jié)構(gòu)與尺寸的因素很多，設(shè)計軸時要全面綜合的考慮各種因素。無論何種具體因素，軸的結(jié)構(gòu)都應(yīng)滿足以下條件：滿足軸的強度要求：軸的直徑選擇首要考慮的因素是強度條件，由軸力圖、彎矩圖和扭矩圖求出軸的各