中职机械基础

机械基础课题课题绪论：引言、基本任务、性质和内容授课形式讲授课时班级了解机械基础的基本任务、性质和内容基本任务、性质和内容基本任务、性质和内容举例、教具课外作业一、引言机械是人类进行生产劳动的主要工具，也是社会生产力发展的重要标志。18机的发明、促进了产业革命。二、本课程的基本任务、性质和内容机械基础是一门专业基础课，要理论联系实际，综合运用进行制图、工程力学、金属材料与热处理等基础知识、联系日常生活、专业工种中的具体实例，培养和提高分析问题和解决问题的能力。主要内容：常用的传动 带传动、螺旋传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动和轮系。常用机构 平面连杆机构、凸轮机构及其它常用机构。轴系零件 常用连接、轴、轴承、联轴器、离合器和制动器。液压传动 液压传动的基本概念、常用液压元件、液压基本回路和液系统。课题课题机械基础概述授课形式讲授课时班级了解机器和机构、构件和零件、运动副机器和机构、构件和零件、运动副机器和机构、构件和零件举例、教具课外作业一、 机器和机构1）机器是执行机械运动的装置，用来变换或传递、物料、与信息机器的特征：任何机器都是由许多构件组合而成的。各运动实体之间具有确定的相对运动。能实现能量的转换、代替或减轻人类的劳动，完成有用的机械功。机器：就是人为的实体（构件）的组合，它的个部分之间具有确定的相对运动并能代替或减轻人类的体力劳动，完成有用的机械功或实现能量的转换。按用途分：机器分为发动机（原动机）和工作机。发动机（原动机）是将非机械能转换成机械能的机器。工作机是用来改变被加工物料的位置、形状、性能、尺寸和状态的机器。机构机构是用来传递运动和力的构件系统的主要功用在于传递或改变运动的形式。机器的组成机器基本是由动力部分、工作部分和传动装置三部分组成。二、构件和零件构件构件是机构中的单元体，也就是相互之间能作相对运动的物体。构件按其运动状况，可分为固定构件和运动构件。零件零件是构件的组成部分。构件和零件的区别在于：构件是运动的单元，零件是加工制造的单元。三、运动副使两物体直接接触而又能产生一定相对运动的联接，称为运动副。根据运动副中两构接触形式不同，运动副可分为低副和高副。可分为：动副。动副。螺旋副：两构件在接触处只允许作—定关系的转动和移动的复合运动。(a)(a)转动副(b)移动副图1—1(c)螺旋副丝杠与螺母组成的运动副。高副：高副是两构件之间作点或线接触的运动副。(b) (c)图1—2难点辅助手段课外作业课后体会一、摩擦轮传动的工作原理和传动比课题课题教学摩擦轮传动授课形式讲授课时班级摩擦轮传动的工作原理和传动比工作原理和传动比工作原理和传动比摩擦轮传动是利用两轮直接接触所产生的摩擦力来传动运动和动力的一种机械传动。图1两轴平行的摩擦轮传动Ａ 外接圆柱式 Ｂ内接圆柱1增大摩擦力的途径：一是增大正压力，二是增大摩擦因数。传动比机构中瞬时输入速度与输出速度的比值称为传动比。传动比用符号ｉ表示，表达式为ｉ＝n/nｉ＝1 2两摩擦轮的转速之比等于它们的直径的反比。ｉ＝n/n D/D三、摩擦轮传动的特点

1 2= ! 2与其它传动相比较，摩擦轮传动具有以下特点：结构简单，使用维修方便，适用于两轴中心距较近的传动。传动时噪声小，并可在运转中变速、变向。保护作用。在两轮接触处会产生打滑的可能，所以不能保持准确的传动比。四、摩擦轮的传动的类型和应用场合按两轮轴线相对位置摩擦轮传动可分为两轴平行和两轴相交两类。两轴平行的摩擦轮传动两轴相交的摩擦轮传动变速器及仪器的传动机构等场合。教学目的1、熟悉带传动的特点及类型。2、掌握三角带的构造、标准。教学重点带传动的工作原理和传动比带传动的特点教学难点带传动的工作原理和传动比带传动的特点辅助课外手段作业课后体会授课授课课题名称带传动课形式讲授时班级带传动是由带和带轮组成传递运动和（或）动力的传动，分摩擦传动和啮合传动两类。属于摩擦传动类的带传动有平带传动、Ｖ带传动和圆带传动；属于啮合传动类的带传动有同步带传动。（a）平型带传动（b）三角带传动（c）圆形带传动（d）同步带传动摩擦力或啮合来传递运动和（或）动力的。带传动的传动比：ｉ就是带轮角速度之比，或带轮的转速之比。二、平带传动平带传动是由平带和带轮组成的摩擦传动，代的工作面与带轮的轮缘表面接触。平带的传动形式开口传动 开口传动是带轮两轴平行、两轮宽的对称平面重合、转向相同的带传动。交叉传动 交叉传动是带轮两轴平行、两轮宽的对称平面重合、转向反的带传动。90ｏ。角度传动 角度传动是带轮两轴线相交的带传动。平带传动的主要参数包角α 包角α是指带与带轮接触弧所对的圆心角接触面间所产生的摩擦力总和也就越小。一般要求包角v≥150○。由于大带轮上1开口传动 α1≈180○－（D2-D1）/ａｘ60○交叉传动 α1≈180○＋（D2+D1）/ａｘ60○半交叉传动 α1≈180○＋D1/ａｘ60○D，ｍｍ1D――――大带轮的直径，ｍｍ2ａ――――中心距，ｍｍ带长L 平带的带长是指带的内周长传动比ｉ主动轮直径之比计算，即ｉ＝n1/n2＝D1/D2平带传动的传动比ｉ≤5。三、Ｖ带传动轮槽内，仅与轮槽的两侧接触，而不与槽底接触。 Ｖ带的结构和类型Ｖ带是横截面为等腰梯形或近似等腰梯形的传动带，其工作面为两侧面。包布层组成。Ｖ带的类型主要有：普通Ｖ带、窄Ｖ带、宽Ｖ带、半宽Ｖ带等，它们的契角均为40○。V普通Ｖ带的截面尺寸普通Ｖ带分Y、Ｚ、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ七种型号。Ｖ带轮的轮槽截面 如图传动比ｉＶ带的传动比ｉ≤7。带的基准长度Ｌd

n/n d/dｉ＝ ｉ＝ 带的基准长度Ｌd是Ｖ带在规定的张紧力下，位于测量带轮基准直径上的周线长度。传动实际中心距ａ（6）小带轮包角α＝180○－57.3○ｘ（Ｄ2－Ｄ1）/a对于Ｖ带传动，小带轮的包角一般要求：α≥120○四、平带传动和Ｖ带传动的特点结构简单，使用维护方便，适用于两轴中心距较大的传动场合。传动平稳，噪声低。过载时，传动带会在带轮上打滑，起到安全保护作用。属于摩擦传动类的带传动，带在传动中受力是周期变化的。五、带传动的张紧装置1、定期张紧装有带轮的电动机安装在移动导轨上,旋转调节螺钉以增大或减小中心距，从而达张紧或松开的目的。电动机安装在摆动底座上,通过旋转调整螺母来调节中心距，达到张紧目的。2、自动张紧把电动机安装在的摇摆架上,利用电动机的自重,使带轮随电动机绕固定轴摆动,以达到自动张紧的目的。采用张紧轮张紧装置自动张紧装置采用张紧轮张紧装置自动张紧装置3、采用张紧轮若中心距不能调整,可采用张紧轮张紧。图所示张紧装置适宜平带传动。图所示张紧装置适宜三角带传动，张紧轮一般安装在松边内侧,使带只受单弯曲;同时尽量靠近大带轮,以免减小小带轮的包角。张紧轮直径可小于小带轮直径，其轮槽尺寸与带轮相同。课题课题螺纹的种类及应用授课形式讲授课时班级了解螺纹的应用和分类、代号了解螺纹的应用和分类、代号了解螺纹分类、代号模型课外作业一、螺纹的形成和种类1、螺纹的形成和相应的角位移成定比。连续凸起。2、螺纹的类型线数分称为单线螺纹。线螺纹和三线螺纹。单线螺纹主要用于联接，多线螺纹主要用于传动。按螺旋线绕行方向按螺旋线绕行方向的不同，又有右旋螺纹和左旋螺纹之分。通常采用右旋螺纹，左旋螺纹仅用于有特殊要求的场合。位置分螺纹有外螺纹和内螺纹之分。在圆柱体外表面上形成的螺纹，称为外螺纹，在圆孔的表面上形成的螺纹，称为内螺纹。普通螺纹又有粗牙和细牙两种。公称直径相同时，细牙螺纹的螺距小，升角小，自锁性好，螺杆强度较高，适用于受冲击、振动和变载荷的联接以及薄壁零件的联接。细牙螺纹比粗牙螺纹的耐磨性差，不宜经常拆卸，故生产实践中广泛使用粗牙螺纹。二、螺纹的应用螺纹在机械中的应用主要是有连接和传动。因此，按其用途分可分成连接螺纹和传动螺纹两大类。1.连接螺纹内、外螺纹相互旋合形成的连接称为螺纹副。连接螺纹的牙型多为三角形，而且多用单线螺纹。因为三角形螺纹的摩擦力大，强度高，自锁性能好。应用最广泛的是普通螺纹，其牙型角为60○，同一直径按螺距大小可分为粗牙和细牙两类。三、螺纹的主要参数螺纹的主要参数：大径(dD)——(d纹是牙底圆柱直径(D)。标准规定大径为螺纹的公称直径。小径(dD(d1 1 1螺纹是牙顶圆柱直径(D)。1中径(dD2 2线位于牙型上凸起(牙)和沟槽(牙间)宽度相等处。此假想圆柱称为中径圆柱。(4)螺距(P)——在中径线上，相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。(5)导程（S）——同一螺旋线上，相邻两牙在中径线上对应两点之间的轴向距离。对单线螺纹，S=P；对于线数为n的多线螺纹，S＝np。牙形角（α）——在轴向截面内螺纹牙形两侧边的夹角。（λ夹角。四、螺纹代号与标记普通螺纹螺纹的标记由螺纹代号、螺纹公差代号和螺纹旋合长度代号组成例 M24×1.5左—5g6g—L其中M24——代表公称直径为24mm的螺纹1．5左——代表螺纹为左旋螺纹5g——螺纹中径公差代号6g——螺纹顶径公差代号L——代表螺纹旋合长度粗牙普通螺纹不标螺距(2)(3)右旋螺纹旋向不标(4)中等旋合长度时可不标代号。短旋合长度时标S，长旋合长度时标L，特殊时也可标出旋合长度数值，管螺纹非螺纹密封用的管螺纹由螺纹特征代号(G)(A、组成。例：G11/2A表示公称直径为11/2英寸公差等级为A级外螺纹G11／2表示公称直径为1 1/2 英寸的内螺纹注：(1)内螺纹不标公差等级代号。(2)G11／2—LH(3)管螺纹的公称直径指管子的内径。课题课题名称螺纹传动的应用形式授课形式讲授课时班级教学目的1.了解螺纹传动特点和应用。2.能熟练运用左、右手法则判断运动方向。3.掌握螺纹传动移动距离的计算。教学重点能熟练运用左、右手法则判断运动方向。教学能熟练运用左、右手法则判断运动方向。难点掌握螺纹传动移动距离的计算。辅助手段模型课外作业课后体会一、螺旋传动的特点传动主要用来把主动件的回转运动转变为从动件的直线往复运动。螺纹传动特点：结构简单，传动连续、平稳、承载能力大、传动精度高。但在传动中磨损较大效率低。二、普通螺旋传动由螺杆和螺母组成的简单螺旋副。普通螺旋传动的应用形式螺母固定不动螺杆回转并作直线运动螺杆固定不动螺母回转并作直线运动螺杆回转螺母作直线运动螺母回转螺杆作直线运动直线运动方向的判定螺杆、螺母的运动方向可根据左右手螺旋法则来判定：握拳，四指顺着螺杆(或螺母)的旋转方向，大拇指竖直。大拇指的指向即为螺杆(螺母)的移动方向。为螺母(螺杆)的移动方向。直线移动距离于回转圈数于导程的乘积。L=ＮＰh (mm／min)三、差动螺旋传动差动螺旋传动的原理差动螺旋传动的移动距离和方向的确定螺杆上两螺纹旋向相同时，活动螺母移动的距离减小。当机架上固定螺母向相反；当两螺纹的导程相等时，活动螺母不动（移动距离为零。螺杆移动方向相反。Ｌ＝Ｎ（Ｐh1±Ｐh2）中用“－”号。计算结果为正值时，活动螺母实际移动方向与螺杆移动方向相同，计算结果为负值时，活动螺母实际移动方向与螺杆移动方向相反。2．滚动螺旋传动为了提高螺旋传动的效率，螺纹面之间采用滚动摩擦代替滑动摩擦，这种技术就是滚动螺旋传动。滚珠螺旋传动，传动效率高，传动时运动平稳，动作灵敏。但结构复杂，制以及自动控制装置、升降机构和精密测量仪器中。课题课题链传动的类型和应用特点授课形式讲授课时班级1.了解链传动及传动比2.链传动的常用类型链传动的传动比和常用类型、特点传动比和常用类型课外作业一、链传动及其传动比（或它是一种具有中间绕性件（链条）的啮合传动。图1图1链传动链轮具有特定的齿形，链条套装通过链条的链节与链轮轮齿的啮合来传递运动和动力。i设在某链传动中，主动链轮的齿数为Ｚ1，从动链轮的齿数为Ｚ2，主动链轮被链条带动转过一个齿，链条移动一个链节，从动链轮被链条带动转过一个齿。当主动链轮的转速为ｎ1

，从动链轮的转速为ｎ2

时，单位时间内主动链轮转过的/ = ｎｎｎ＝Ｚｎ或ｎｎ/ = 1 1 2 2 1 1 2 2 1 2 2Ｚ得链传动的传动比11 2 2 /ｎ=Ｚ/1 2 2 上式说明：链传动的传动比就是主动链轮的转速ｎ1

与从动链轮转速ｎ之比2值，也等于两链轮齿数ｚ1和ｚ2的反比。滚子链的传动比通常小于6，推荐i＝2～3．5。因为传动比过大会造成链齿磨损加快，链条容易跳齿，也会使传动装置尺寸加大。链轮齿数：z1、z2齿数过少会增加链传动的运动不均匀性，铰链磨损加快，使用寿命降低。齿数过多会使尺寸增大，磨损后易引起脱链，降低链条寿命。所以一般z取值范围在17～120。链节距p链条上相邻两销轴中心的距离叫作节距。节距越大传动能力越强，但会使传动平稳性变差，动载荷增加。所以对于重载的链传动，应选用小节距多排链。中心距a中心距过小，会使链条磨损加快，寿命降低。中心距过大会引起链条松边颤动，运动不均匀性增强。通常a ≤80p。二、链的类型和应用

max由于链的用途不同，链分为传动链、起重链和牵引链三种。)两种。齿形链是由一组带有两个特定齿形的链板左右交错并列铰接而成。工作时，通过链板上的链齿与链轮轮齿相啮合来实现传动。链传动通常用于要求有准确的平均传动比，两轴平行且中心距较大，不宜应用带传动和齿轮传动的场合。因链传动能在恶劣条件下工作，故在矿ft、冶金、建筑、石油、农业和化工机械中获得广泛应用。滚子链滚子链(rollerchain)在一般机械中应用广泛。滚子链条由若干内链节和外链节依次铰接而成。内链节由内链扳、套筒和滚子组成。内链板与套筒以过盈配合联接,套筒与滚子以间隙配合相联，构成活动铰链，滚子可绕套筒自由转动。外链节由外链板和销轴组成，它们之间以过盈配合联接在一起。内链节和外链节之间用套筒和销轴以间隙配合相联。当链屈伸时，套筒能够绕销独自由转动，起着铰链的作用。链条工作时，滚子与链轮轮齿相啮合，由于滚子是活套在套简上的，故滚子与轮齿为滚动摩擦，可减轻它们之间的磨损。链条上相邻两销轴中心的距离p叫作节距(pitch)，它是链条的主要参数。传动链在使用时总是首尾相连成环形。滚子链的接头形式，当链节总数为偶曲应力，故应尽量避免采用。因此链节总数最好为偶数。链轮链轮的齿形对啮合质量有很大影响，正确的齿形应保证链节平稳而自由地入和退出啮合，各齿磨损均匀，不易脱链且便于加工和测量。链轮的典型结构由轮辐、轮毂、轮缘三部分组成。具体结构型式由链轮直径大小而定。有整体式、腹板式、孔板式、组合式。齿形链三、链传动的应用特点链传动具有下列特点：⑴链传动结构较带传动紧凑，过载能力大。⑵链传动有准确的平均传动比，无滑动现象，但传动平稳性差，工作时有噪声。⑶作用在轴和轴承上的载荷较小。⑷可在温度铰高、灰尘较多、湿度较大的不良环境下工作。⑸低速时能传递较大的载荷。⑹安装精度高，制造成本较高。课题课题齿轮传动的类型和应用特点授课形式讲授课时班级了解齿轮转动的分类，掌握齿轮传动的特点了解齿轮转动的分类，掌握齿轮传动的特点，瞬时传动比恒定瞬时传动比恒定齿轮模型课外作业作业册一、 齿轮传动的应用特点齿轮、齿轮副与齿轮传动齿轮是一个有齿的机械元件，它利用它的齿与另一个有齿的元件连续啮合，从而将运动传递给后者，或者从后者接受运动。齿轮副是由两个相互啮合的齿轮组成的基本结构，两齿轮轴线相对位置不变，并各绕其自身的轴线转动。齿轮副是线接触的高副。齿轮传动是利用齿轮副来传递运动和（或）动力的一种机械传动。传动比齿轮传动的传动比是主动齿轮与从动齿轮角速度（或转速）轮齿数的反比，即I=ｎ1/ｎ2=Ｚ2/Ｚ1圆柱齿轮副的传动比ｉ≤8，圆锥齿轮传动副的传动比ｉ≤5。齿轮传动的特点传递功率的范围大，速度广能保证瞬时传动比恒定，平稳性较高，传递运动准确可靠。传动效率高，使用寿命长，工作可靠。可以实现平行或不平行轴之间的传动。齿轮的制造、安装精度、成本较高。不宜用于远距离的传动提问：比较齿轮和以前所学过的几种传动装置的不同点？齿轮机构的类型二、齿轮传动的基本要求从传递运动和动力两个方面来考虑，齿轮传动应满足下列两个基本要求：传动要平稳承载能力要大三、齿轮传动的常用类型外啮直齿圆柱齿轮 内啮齿轮齿条按两轴的相对位置和齿向

平行轴传动 斜齿圆柱齿轮人字齿轮直齿圆锥齿相交轴传动 曲齿圆锥齿交错轴斜齿交错轴传动 蜗杆机构课题课题渐开线齿廓授课形式讲授课时班级①掌握渐开线的形成及性质，②了解齿轮啮合基本定律，掌握渐开线齿廓的啮合的特点渐开线的形成，齿轮啮合的基本定律渐开线的形成齿轮，渐开线的形成的模型课外作业一、渐开线的形成、性质1、渐开线的形成（发生线的圆（基圆）点K的轨迹称为该圆的渐开线。2、渐开线的性质由渐开线的形成可知：发生线在基圆上滚过的线段等于基圆上被滚过的圆弧长AB渐开线上的任意一点K的法线必与基圆相切。渐开线上的各点的曲率半径不相等。线越平直。反之亦然。渐开线的形状决定与基圆的大小。齿轮就变成齿条。基圆内无渐开线。图二、渐开线齿廓啮合基本定律齿轮传动要满足瞬时传动比保持不变，则两轮的齿廓不论在何处接触，过接触点的公法线必须与两轮的连心线交于固定的一点。三、 渐开线齿廓的啮合特点1、传动比恒定两齿轮的传动比为：i＝ω1／ω2、传动的可分性

OP OP r2＝ ／ 2＝ ／

r r r／＝b1 2／＝

′＝常数当两轮的中心距稍有变化时，其瞬时传动比仍将保持不变，这个特点称为渐开线齿轮传动的可分性。由于齿轮制造和安装误差等原因，常使渐开线齿轮的实际中心距与设计中心距之间产生一定误差，但因有可分性的特点，其传动比仍能保持不变。3、啮合角为定值cosα′＝rb1／r1′＝rb2／r2′＝常数说明渐开线齿廓在啮合时啮合角α′为定值。利。课题课题名称直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算授课形式讲授课时班级教学目的①掌握齿轮各部分的名称及主要参数、几何尺寸②掌握齿轮传动的正确啮合条件。教学重点①主要参数、几何尺寸的计算，②正确啮合条件教学①理解正确啮合条件难点辅助齿轮模型手段课外作业课后体会一．齿轮各部分的名称１．齿槽：齿轮上相邻两轮齿之间的空间。d表示。a３．齿根圆：齿槽底部所在的圆称为齿根圆，其直径用d表示。f４．齿厚：一个齿的两侧端面齿廓之间的弧长称为齿厚，用s表示。５．槽宽，用e表示。６．分度圆：齿轮上具有标准模数和标准压力角的圆称为分度圆，其直径用d表示。pp＝s＋e８．齿高：齿顶圆与齿根圆之间的径向距离称为齿高，用h表示。９．齿顶高：齿顶圆与分度圆之间的径向距离称为齿顶高，用hahf

表示。表示。b二、主要参数：Zm因为分度圆周长πd＝Zp，则分度圆直径为 d＝Zp／π由于π为一无理数为了计算和制造上的方便人为地把p／π规定为有数即齿距P除以圆周率π所得的商称为模数用m表示即 m＝p／π ３．压力角αα表示。我国规定标准压力角α＝20°。三．标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算正常齿制 ha＝1,C＝0.25短齿制 ha＝0.8,C＝0.311c标准中心距a＝r＋r＝m(Z＋Z)／21 2 1 2i＝3,n＝12 1600r／min,中心距a＝168mm,模数m＝4mm,试求从动轮的转速n.齿轮齿数2zz1

各是多少？i＝n／n＝Z／Z12 1 2 2 1n＝n／i＝600／3＝200r／min2 1 12i＝Z／Z＝312 2 1a＝m(Z＋Z)／2＝1681Z＝3Z

2Z＝212 1 1Z＋Z＝84 Z＝631 2 2四．直齿圆柱齿轮传动１．正确啮合条件直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是：两齿轮的模数和压力角分别相等。２．中心距一对标准安装的标准直齿圆柱齿轮传动，由于分度圆上的齿厚与齿槽宽相则标准中心距为：a＝r＋r＝r′＋r′＝m(Z＋Z)／21 2 1 2 1 23．啮合角一对齿轮啮合时，才有节圆和啮合角。此外，为了保证一对直齿圆柱齿轮能连续传动，其重合度必须大于1(ε>1)。课题课题名称其它常用齿轮传动及传动简介授课形式讲授课时班级教学目的1.掌握斜齿轮传动的主要参数、几何尺寸和正确啮合条件。２．其它齿轮传动教学重点斜齿轮传动的主要参数、正确啮合条件教学课外齿轮模型手段作业课后体会一、斜齿圆柱齿轮齿廓形成及啮合特点１．斜齿圆柱齿轮齿廓形成K实质上齿廓表面是一渐开线曲面。所不同的是直齿圆柱齿轮的齿面是发生面上一条平行于基圆柱母线的bβb称为基圆螺旋角。２．啮合特点：直齿圆柱齿轮由齿廓曲面形成原理可知，直齿圆柱齿轮在啮合过程中，接触线平行于轴线，因而一对直齿齿廓是同时沿整个齿宽进入啮合脱离啮合，即其上的载荷也是突然加上和突然卸下，易引起冲击。传动平稳性较差。斜齿圆柱齿轮而一对斜齿圆柱齿轮接触线为斜直线，接触线长度先由短到长，再由长在传动时会产生轴向力。11二、斜齿圆柱齿轮的主要参数和几何尺寸11（垂直于齿轮轴线的平面（垂直于齿的平面建立法面参数与端面参数之间的换算关系。１．螺旋角斜齿轮的螺旋线为斜直线，螺旋线与分度圆柱母线的夹角称螺旋角，用β示。斜齿轮轮齿的旋向分为左、右旋两种。２．模数PPβ为螺旋角，它们之间的关系为：n tP＝P·cosβn t∵P＝π·m，∴m＝m·cosβn tm——端面模数 m——法面模数t一般取mn

n为标准模数３．压力角斜齿轮在分度圆上的压力角也有法向压力角αn和端面压力角αt之间的关系为：tgαn＝tgαt·cosβ11一般规定法向压力角取标准值，即α＝20°n４．齿顶高系数和顶隙系数斜齿轮在端面和法面上的齿顶高和顶隙是相等的，即h＝h*·m＝h*·ma at t an nC＝C*·m＝C*·mt t n n由此得 h*＝h*·cosβat anC*＝Ct n

*C*为端面齿顶高系数和顶隙系数，h*C*为法面齿顶高系数和at t an n顶隙系数，均应取标准值。５．分度圆直径与中心距斜齿轮直径是从端面上度量的，故得 d＝mt·Z＝mnz／cosβ斜齿轮传动的标准中心距为：a＝(d1＋d2)／2＝(Z1＋Z2)mt／2＝(Z1＋Z2)mn／2cosβ斜齿轮的几何尺寸计算公式见表11－11。三、斜齿圆柱齿轮传动正确啮合条件一对斜齿轮的正确啮合条件是：两轮的法面模数和法面压力角相等，分度圆上的螺旋角相等，方向相反，即： m＝mn1 n2α ＝αn1 n2β＝-β1 2四、直齿锥齿轮及传动直齿圆锥齿轮直齿圆锥齿轮机构用于两相交轴之间的传动，两轴的夹角可由传动的要求确定，在一机构中多采用=900的直齿圆锥齿轮机构。一对圆锥齿轮轮齿分布在两个截锥体上，且锥顶交于一点，其轮齿尺寸由大端面锥方向的小端逐渐变小。显然圆锥齿轮大端和小端的参数是不相同的。角=200。齿圆锥齿轮传动的几何尺寸确啮合条件一对直齿圆锥齿轮的正确啮合的条件为大端模数和压力角必须分别相等m=m=m1 2==1 2五、齿轮齿条传动课题课题授课课班齿轮传动的失效形式和材料 讲授名称 形式 时 级教学１．知道齿轮失效形式和预防措施目的２．了解齿轮的常用材料及热处理方法知道齿轮失效形式了解齿轮的常用材料及热处理方法教学齿轮的常用材料及热处理方法难点辅助课外模型手段作业课后体会一、齿轮传动的失效形式齿轮传动过程中，在载荷的作用下，如果轮齿发生折断，齿面损坏等现象，则轮齿就失去了正常的工作能力，称为失效。由于齿轮传动的工作条件和应用范围各不相同，影响失效的原因很多，主要都发生在轮齿上，常见的轮齿失效形式有：轮齿折断、齿面点蚀、齿面胶合、齿面磨损、齿面塑性变形等。失效形式比较项目轮齿折断齿面点蚀齿面胶合齿面磨损齿面塑性变形引起原因1、短时意外的严重过载2、超过弯曲疲劳极限齿面表层就会产生细微的疲劳裂纹、微粒剥落下来而形成麻点合区温度升高引起润滑失效，齿面金属直接接触并相互粘连，较软的齿面被撕下而形成沟纹触表面间有较大的相对动摩擦低速重载、齿面压力过大部位齿根部分靠近节线的齿根表面轮齿接触表面轮齿接触表面轮齿避免措施应力。提高齿面硬度提高齿面硬粘度大和抗胶合性能好的润滑油提高齿面硬能用闭式齿轮传动结构代替开式齿轮传动结构减小载荷，减少启动频率11二、齿轮的常用材料及热处理１．齿轮常用材料常用的齿轮材料是各种牌号的优质碳素钢、合金结构钢、铸钢和铸铁等，一般多采用锻件或轧制钢材，当齿轮较大(d＞400～600mm)而轮坯不易制造时，可采用铸钢，开式低速传动可采用灰铸铁，球墨铸铁有时可代替铸钢。好一点的材料、高一些的硬度。２．常用热处理方法齿轮常用的热处理方法有：正火、调质、表面淬火、渗碳淬火和渗氮等。度要求不高，中低速的一般机械传动的齿轮。提高齿轮的承载能力和耐磨性，适用于生产批量大和要求结构紧凑的齿轮。课题课题名称蜗杆传动授课形式讲授课时班级教学目的1、了解蜗杆传动的特点，主要参数2、掌握蜗杆与蜗轮之间的转向1、了解蜗杆传动的特点，主要参数2、，掌握蜗杆与蜗轮之间的转向教学掌握蜗杆与蜗轮之间的转向难点模型课外作业课后体会般交错角为90，通常蜗杆为主动件，蜗轮为从动件一、蜗杆传动的特点i=8～80,1000。较多所以平稳性好。损杆带动蜗轮，而不能蜗轮带动蜗杆。=0.7～0.8，自锁性传动时效率=0.4～0.5。故不适用于传递大功率和长期连续工作。为了减少摩擦，蜗轮常用贵重的减摩材料（如青铜）二、蜗杆传动的主要参数（面）的参数和几何关系为基准。（一）主要参数模数、压力角、螺旋升角λ为了保证轮齿的正确啮合，蜗杆的轴向模数mx1应等于蜗轮的端面模数x1应等于蜗轮的端面压力角升角，且两者螺旋方向相同。蜗杆的轴向压力角x（蜗轮的端面压力角t）为标准压力角200。m=m=mx1 t2==x1 t2=Z=1～4。当Z=11度传动或自锁传动中，Z=2～4常用于动力传动和有较高效率。若头数多，导程角大，制造困难。蜗轮齿数根据传动比和蜗杆的头数决定：Z=iZZ=20～28，Z2 1 2 228三、蜗杆传动回转方向的确定螺旋方向的判定1111若啮合与右手拇指指向一致，该蜗杆（蜗轮）为右旋，反之为左旋。蜗轮旋转方向的判定11蜗轮的旋转方向不仅与蜗杆的旋转方向有关。蜗轮旋转方向的判定方法如下：当蜗杆是左旋（或右旋）时，伸出右手（或左手）11四、蜗轮材料选择蜗杆传动的主要失效形式有胶合、点蚀和磨损等，因此，蜗杆蜗轮的材料不仅要有足够的强度，而且还要有良好的减磨性，耐磨性和抗胶合的能力。蜗杆一般采用碳素钢或合金钢制造，要求齿面光洁并且有较高的硬度。对于15、20、20CrMnTi4540Cr35SiMn表面淬火，表面硬度HRC45～55，也需磨削。低速不重要的传动，蜗杆材料可采45HB220～270。蜗轮材料可参考滑动速度Vs来选择，常采用青铜与铸铁V>5--25m/ssZQSn10—1ZQSn6—6—3V＜5m/ss铜ZQAl9—4或铸锰黄钢ZHMn58—2—2等，这类材料的强度较高，价格较廉，但减V＜2m/s的不重要传动中，蜗轮材料可用sHT150HT200QT600—3QT700—2或增强尼龙材料制成。五、蜗杆传动的正确啮合条件在中间平面内，蜗杆的轴向模数和蜗轮的端面模数相等。在中间平面内，蜗杆的轴向齿形角和蜗轮的端面齿形角相等。蜗杆分度圆柱面导程角和蜗轮分度圆柱面螺旋角相等，且旋向一致。课题名课题名称的点点段会轮系的功用与分类授课形式讲授课时班级了解轮系的功用与分类轮系的功用，以及与齿轮传动的比较功用模型、挂图课外作业一、轮系的概念系。二、轮系的主要功用是：到３～６，若采用轮系就可以达到很大的传动比。⑵可以作较远距离的传动。当两轴中心距较远时，若仅用一对齿轮传动，势必将齿轮做得很大，结构不合理，而采用轮系传动则结构紧凑、合理。⑶可以实现变速、变向的要求。一般机器为了适应各种工作需要，多采用轮系组成各种机构，将转速分为多级进行变换，并能改变转动方向。或将一个运动分解为两个独立运动。提问：比较轮系与齿轮的传动特点？三、轮系的分类轮系的结构形式很多，根据轮系在传动中各齿轮的几何轴线在空间的相对位置是否固定，轮系可分为定轴轮系和周转轮系两大类。定轴轮系：当轮系运转时，其中各齿轮的几何轴线位置都是固定的，此轮系称为定轴轮系。周转轮系当轮系运转时，其中至少有一个齿轮的几何轴线是绕另一齿轮的固定几何轴线转动，此轮系称为周转轮系。课题课题定轴轮系授课形式讲授课时班级掌握定轴轮系转动方向的确定和传动比大小的计算。定轴轮系转动方向的确定和传动比大小的计算。定轴轮系转动方向的确定和传动比大小的计算。一、定轴轮系的传动比1、传动比n（或角速度i12、旋转方向

1k n2一对内啮合圆柱齿轮，两转转向相同，其传动比规定为正外啮合齿轮 (b)内啮合齿轮图1成对圆柱齿轮转向圆周速度的方向。3、传动比的计算轮的转向由轮系中外啮合齿轮的对数决定。上式(-1)3表示轮系中外啮合齿12－４由分析可知，定轴轮系总传动比的计算式可写成i＝nn＝(-1)m·所有从动轮齿数的连乘积／所有主动轮齿数的连乘1k 1 k积式中m为外啮合齿轮的对数。示清楚。例1 图12－５所示的轮系中，Z＝16，Z＝32,Z＝20,Z＝40,

＝2(右1 2 2' 3 3'旋) 。若n＝800r／min,其转向如图所示,求蜗轮的转速n及各轮的转4 1 4向.解：传动比大小：i＝n／n＝ZZZ／ZZZ14

4 23

12'3'＝32×40×40／16×20×2＝80所以:n＝n／i＝800／80＝10r／min4 1 14因为此轮系中有蜗杆蜗轮和圆锥齿轮，故各轮的转向只能用箭头表示。课堂练习：二、定轴轮系中任意从动轮转速的计算为Ｚ2，Ｚ4，Ｚ6，………第ｋ个齿轮为从动轮，齿数为Ｚｋ。根据i1k＝n1／nk＝Z2Z4Z6…Zk／Z1Z3Z5…Zk-1则定轴轮系中任意从动轮Ｋ的转速nk=n1/i1k=n1Z1Z3Z5…Zk-1／Z2Z4Z6…Zk即任意从动轮Ｋ的转速，等于首轮的转速乘以首轮与Ｋ轮间传动比的倒数．实例讲解三、定轴轮系末端带移动件的计算或齿轮齿条传动等。这时一般要计算末端移动件的移动距离或速度。实例讲解课题课题铰链四杆机构授课形式讲授课时班级掌握铰链四杆机构的基本类型。掌握铰链四杆机构的基本类型。课外作业一、四杆机构的组成铰链四杆机构是由转动副联结起来封闭系统。其中被固定的杆4被称为机架2称之为连杆13凡是能作整周回转的连架杆称之为曲柄，只能在小于360°的范围内作往复摆动的连架杆称之为摇杆。二、链四杆机构的类型铰链四杆机构根据其两个连架杆的运动形式不同，可以分为曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构三种基本形式。1）曲柄摇杆机构柄摇杆机构。用来调整雷达天线俯仰角度的曲柄摇杆机构。汽车前窗的刮雨器。当主动曲柄AB回转时，从动摇杆作往复摆动，利用摇杆的延长部分实现刮雨动作。2)双曲柄机构360双曲柄机构。在双曲柄机构中，若两个曲柄的长度相等，机架与连架杆的长度相等（，这种双曲柄机构称为平行双曲柄机构。车轮联动机构采用三个曲柄的目的就是为了防止其反转。3) 双摇杆机构铰链四杆机构的两个连架杆都在小于360°的角度内作摆动，这种机构称为双摇杆机构。课题课题铰链四杆机构的基本性质授课形式讲授课时班级掌握铰链四杆机构的基本性质掌握铰链四杆机构的基本性质曲柄存在的条件、急回特性、死点课外作业一、曲柄存在的条件可将铰链四杆机构曲柄存在的条件概括为：连架杆与机架中必有一个是最短杆；最短杆与最长杆长度之和必小于或等于其余两杆长度之和。上述两条件必须同时满足，否则机构中无曲柄存在。根据曲柄条件，还可作如下推论：若铰链四杆机构中最短杆与最长杆长度之和必小于或等于其余两杆长ab．以最短杆为机架时，为双曲柄机构；c．以最短杆的相对杆为机架时，为双摇杆机构。(2)论以哪一杆为机架，均为双摇杆机构。二、急回特性和行程速比系数AB沿顺时针方向以等角速度转过φCDC1DC2DV1AB再继续转过φ2CDC2D点的平均速度为V2φ1＞φt1＞t2,V2＞Vl。由此说明：曲柄AB虽作等速转动，而摇杆CD空回行程的平均速度却大于工作行程的平均速度，这种性质称为机构的急回特性。CD的两个极限位置间的夹角ψ处于两个极限位置时所夹的锐角θ称为极位夹角。在某些机械中(如牛头刨床、插床或惯性筛等)，常利用机械的急回特性来缩短空回行程的时间，以提高生产率。急回特性系数K：从动件空回行程平均速度V2与从动件工作行程平均速度V1的比值。K值的大小反映了机构的急回特性，K值愈大，回程速度愈快。K＝V2／V1＝(C2C1／t2)／(C1C2／t1)＝（180°十θ）／(180°一θ)与θθ＝0说明该机构无急回特性；当θ＞0时，K＞l，则机构具有急回特性。三、死点以摇杆作为主动件的曲柄摇杆机构。在从动曲柄与连杆共线的两个位置时，出现了机构的传动角γ＝0，压力角α＝90°的情况。此时连杆对从动曲柄的作死点位置时由于偶然外力的影响，也可能使曲柄转向不定。死点对于转动机构是不利的，常利用惯性来通过死点，也可采用机构错排的方法避开死点。但死点也有可利用的一面，当工件被夹紧后，BCD点位置，即使工件的反力很大，夹具也不会自动松脱。课题课题铰链四杆机构的演化授课形式讲授课时班级掌握铰链四杆机构的演化掌握铰链四杆机构的演化曲柄滑块机构、导杆机构课外作业一、曲柄滑块机构在曲柄摇杆机构中，如果以一个移动副代替摇杆和机架间的转动副，则形成的机构称为曲柄滑块机构。图6—14 它能把回转运动转换为往复直线运动，或作相反的转变。ABBCCCH等于曲柄r的两倍，即H＝2r。反之，若取滑块C为主动件，当滑块作往复直线运动时，通过连杆BCAB作整周回转，但存在从动件曲柄与连杆共线的两个死点位置，需要采取相应的措施。HeH＝2e。在偏心轮机构中，只能以偏心轮为主动件。二、导杆机构导杆是机构中与另一运动构件组成移动副的构件。连架杆中至少有一个构件为导杆的平面四杆机构称为导杆机构。导杆机构可以看成是改变曲柄滑块机构中固定件的位置演化而成。aa曲柄摇杆机构b导杆机构c曲柄摇块机构d 移动导杆机构课题课题凸轮机构的概述授课形式讲授课时2班级了解凸轮机构的组成和基本类型凸轮机构的组成及基本类型凸轮机构的组成及基本类型模型、挂图课外作业凸轮是具有曲线或曲面轮廓且作为高副元素的构件。含有凸轮的机构称为凸轮机构，凸轮机构分为平面凸轮机构与空间凸轮机构两大类。一、凸轮机构的组成和应用1、组成凸轮机构是由凸轮、从动件和机架三个部分所组成。2、运动规律凸轮机构可以将主动件凸轮的等速连续转动变换为从动件的往复直线运动或绕某定点的摆动，并依靠凸轮轮廓曲线准确地实现所要求的运动规律。3、凸轮机构的特点优点是：只要正确地设计凸轮轮廓曲线，就可以使从动件实现任意给定的运动规律，且结构简单、紧凑、工作可靠。缺点是：凸轮与从动件之间为点或线接触，不易润滑，容易磨损。因此，凸轮机构多用于传力不大的控制机构和调节机构二、凸轮机构的基本类型1、按凸轮的形状分(l)盘形凸轮l轴转动时，可使从动件在垂直于凸轮轴的平面内运动移动凸轮当盘形凸轮的径向尺寸变得无穷大时，其转轴也将在无穷远处，这时凸轮将作直线移动。通常称这种凸轮为移动凸轮。圆柱凸轮凸轮为一