機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教案機(jī)電

三峽大學(xué)成人教育宜昌市機(jī)電工程學(xué)校函授站課時(shí)計(jì)劃（首頁）專業(yè)及班級(jí)B1422310(機(jī)電一體化)課次1教學(xué)課題緒論學(xué)時(shí)2目的要求了解機(jī)械設(shè)計(jì)的一般原理重點(diǎn)難點(diǎn)幾個(gè)概念教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法的運(yùn)用緒論本課程是中等職業(yè)學(xué)校機(jī)電一體化專業(yè)的一門綜合性機(jī)械課程，主要研究各種機(jī)械為完成運(yùn)動(dòng)的傳遞、能量的轉(zhuǎn)換等功能而具有的共同屬性，并學(xué)習(xí)常用機(jī)構(gòu)和有關(guān)通用零件的基本知識(shí)。1—皮帶輪(曲柄)；2—連桿；3—搖桿(齒輪)；4—齒條(活塞)；5—?dú)飧讏D0-1壓縮機(jī)如圖0-1所示的壓縮機(jī)，當(dāng)皮帶輪1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過連桿2使搖桿3擺動(dòng)，從而帶動(dòng)活塞4上下運(yùn)動(dòng)，最終導(dǎo)致氣缸5內(nèi)的容積發(fā)生改變。這個(gè)系統(tǒng)中，運(yùn)動(dòng)由1的轉(zhuǎn)動(dòng)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(diǎn)研究此類系統(tǒng)所涉及到的材料、連接、運(yùn)動(dòng)和力、原理與構(gòu)造、能量和作功等內(nèi)容。下面列舉幾個(gè)常用概念：1、零件零件是組成機(jī)器的最小單元，即將機(jī)器盡可能小地拆卸，當(dāng)不能再小時(shí)(再小就會(huì)產(chǎn)生破壞)，即為零件，它也是機(jī)器的制造單元，任何一臺(tái)機(jī)器都是由若干個(gè)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(jī)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(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制造和生產(chǎn)，即為標(biāo)準(zhǔn)件，如普通螺釘、普通平鍵等。標(biāo)準(zhǔn)件適于實(shí)現(xiàn)互換性和大批量生產(chǎn)。特定的機(jī)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(jìn)行拆分的機(jī)架即為一個(gè)零件。2、構(gòu)件構(gòu)件一般由若干個(gè)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(yùn)動(dòng)的角度來講，構(gòu)件是機(jī)器的運(yùn)動(dòng)單元，可以認(rèn)為機(jī)器是由若干個(gè)構(gòu)件組裝而成的。構(gòu)件內(nèi)部無相對運(yùn)動(dòng)，即任意兩點(diǎn)的距離在運(yùn)動(dòng)過程中不會(huì)改變。如通過鍵聯(lián)接的齒輪與軸形成一個(gè)構(gòu)件；再如機(jī)器上由一個(gè)或幾個(gè)零件通過固聯(lián)方式形成的機(jī)架是一個(gè)構(gòu)件。3、機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)是具有確定相對運(yùn)動(dòng)的各種構(gòu)件的組合，機(jī)構(gòu)的典型特征是機(jī)構(gòu)必須按照設(shè)計(jì)者預(yù)定的規(guī)律進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，而不能隨意運(yùn)動(dòng)，即運(yùn)動(dòng)具有確定性，如四桿機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)等。機(jī)構(gòu)主要用來傳遞和變換運(yùn)動(dòng)，如轉(zhuǎn)動(dòng)和平動(dòng)的轉(zhuǎn)換、速度大小和方向的變化等。4、部件在機(jī)器中能完成某一特定功能的具有一定結(jié)構(gòu)上的獨(dú)立性的機(jī)構(gòu)組合體稱為部件，如汽車中發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱為兩個(gè)不同部件，機(jī)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(dú)立性，一般應(yīng)滿足一定標(biāo)準(zhǔn)，獨(dú)立地使用和維修；對內(nèi)必須是運(yùn)動(dòng)的，具有特定的運(yùn)動(dòng)輸入和輸出接口，完成特定功能。5、機(jī)器具有以下三個(gè)特征的實(shí)物組合體稱為機(jī)器。①都是人為的各種實(shí)物的組合。②組成機(jī)器的各種實(shí)物間具有確定的相對運(yùn)動(dòng)。③可代替或減輕人的勞動(dòng)，完成有用的機(jī)械功或轉(zhuǎn)換機(jī)械能。機(jī)器主要用來傳遞和變換能量。機(jī)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(jī)器都可歸納為四大部分組成：原動(dòng)機(jī)部分、工作部分(執(zhí)行部分)、傳動(dòng)部分和檢控部分，其中前兩個(gè)部分為所有機(jī)器必須有的部分，如汽車、機(jī)床等。6、機(jī)械從結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的角度分析，機(jī)器、部件和機(jī)構(gòu)之間并無區(qū)別，都是具有確定相對運(yùn)動(dòng)的各種實(shí)物的組合，所以，通常將機(jī)器和機(jī)構(gòu)統(tǒng)稱為機(jī)械。機(jī)械是一個(gè)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(gè)或多個(gè)零件固聯(lián)而成；機(jī)構(gòu)由至少兩個(gè)構(gòu)件通過運(yùn)動(dòng)副形成；部件由一個(gè)或多個(gè)構(gòu)件組成以實(shí)現(xiàn)某種特定功能，同時(shí)具有一定結(jié)構(gòu)獨(dú)立性；機(jī)器是由至少包含動(dòng)力和執(zhí)行件的機(jī)構(gòu)或部件組成；上述各概念統(tǒng)稱為機(jī)械。運(yùn)動(dòng)副是使兩物體直接接觸而又能產(chǎn)生一定相對運(yùn)動(dòng)的聯(lián)接，稱為運(yùn)動(dòng)副。根據(jù)運(yùn)動(dòng)副中兩構(gòu)接觸形式不同，運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)副。按兩構(gòu)件的相對運(yùn)動(dòng)情況，可分為：

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

（2）移動(dòng)副：兩構(gòu)件在接觸處只允許作相對移動(dòng)。由滑塊與導(dǎo)槽組成的運(yùn)動(dòng)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(dòng)和移動(dòng)的復(fù)合運(yùn)動(dòng)。絲杠與螺母組成的運(yùn)動(dòng)副。2.高副：高副是兩構(gòu)件之間作點(diǎn)或線接觸的運(yùn)動(dòng)副。六、機(jī)械傳動(dòng)的分類按其傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的方式，機(jī)械傳動(dòng)可分為摩擦傳動(dòng)和嚙合傳動(dòng)兩大類。按運(yùn)動(dòng)副構(gòu)件的接觸方式可分為直接接觸傳動(dòng)和有中間撓性件傳動(dòng)兩類。七、總結(jié)及練習(xí)和作業(yè)

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

三峽大學(xué)成人教育宜昌市機(jī)電工程學(xué)校函授站課時(shí)計(jì)劃（首頁）專業(yè)及班級(jí)B1422310(機(jī)電一體化)課次2教學(xué)課題平面連桿機(jī)構(gòu)學(xué)時(shí)2目的要求1、了解平面四桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)。2、掌握鉸鏈四桿機(jī)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(jī)構(gòu)的工作特性。重點(diǎn)難點(diǎn)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的組成與分類。曲柄存在的條件；曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的構(gòu)成條件；雙曲柄機(jī)構(gòu)的構(gòu)成條件；雙搖桿機(jī)構(gòu)的構(gòu)成條件。教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法的運(yùn)用一、運(yùn)動(dòng)副使兩物體直接接觸而又能產(chǎn)生一定相對運(yùn)動(dòng)的聯(lián)接，稱為運(yùn)動(dòng)副。根據(jù)運(yùn)動(dòng)副中兩構(gòu)接觸形式不同，運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)副。按兩構(gòu)件的相對運(yùn)動(dòng)情況，可分為：

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

（2）移動(dòng)副：兩構(gòu)件在接觸處只允許作相對移動(dòng)。由滑塊與導(dǎo)槽組成的運(yùn)動(dòng)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(dòng)和移動(dòng)的復(fù)合運(yùn)動(dòng)。絲杠與螺母組成的運(yùn)動(dòng)副。2.高副：高副是兩構(gòu)件之間作點(diǎn)或線接觸的運(yùn)動(dòng)副。二、四桿機(jī)構(gòu)的組成鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)是由轉(zhuǎn)動(dòng)副聯(lián)結(jié)起來封閉系統(tǒng)。其中被固定的桿4被稱為機(jī)架；不直接與機(jī)架相連的桿2稱之為連桿；與機(jī)架相連的桿1和桿3稱之為連架。構(gòu)件間以四個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副相連的平面四桿機(jī)構(gòu)，稱為平面鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，簡稱鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，是四桿機(jī)構(gòu)的基本形式，也是其它多桿機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)。三、鏈四桿機(jī)構(gòu)的類型鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)根據(jù)其兩個(gè)連架桿的運(yùn)動(dòng)形式不同，可以分為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)和雙搖桿機(jī)構(gòu)三種基本形式。1）曲柄搖桿機(jī)構(gòu)若鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中的兩個(gè)連架桿，一個(gè)是曲柄而另一個(gè)是搖桿，則該機(jī)構(gòu)稱為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。用來調(diào)整雷達(dá)天線俯仰角度的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。汽車前窗的刮雨器。當(dāng)主動(dòng)曲柄AB回轉(zhuǎn)時(shí)，從動(dòng)搖桿作往復(fù)擺動(dòng)，利用搖桿的延長部分實(shí)現(xiàn)刮雨動(dòng)作。2)雙曲柄機(jī)構(gòu)如果鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中的兩個(gè)連架桿都能作360°整周回轉(zhuǎn)，則這種機(jī)構(gòu)稱為雙曲柄機(jī)構(gòu)。在雙曲柄機(jī)構(gòu)中，若兩個(gè)曲柄的長度相等，機(jī)架與連架桿的長度相等（，這種雙曲柄機(jī)構(gòu)稱為平行雙曲柄機(jī)構(gòu)。蒸汽機(jī)車輪聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)，是平行雙曲柄機(jī)構(gòu)的應(yīng)用實(shí)例。平行雙曲柄機(jī)構(gòu)在雙曲柄和機(jī)架共線時(shí)，可能由于某些偶然因素的影響而使兩個(gè)曲柄反向回轉(zhuǎn)。機(jī)車車輪聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用三個(gè)曲柄的目的就是為了防止其反轉(zhuǎn)。雙搖桿機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的兩個(gè)連架桿都在小于360°的角度內(nèi)作擺動(dòng)，這種機(jī)構(gòu)稱為雙搖桿機(jī)構(gòu)。四、曲柄存在的條件由上述以知，在鉸鏈四桿機(jī)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(jī)構(gòu)中各桿的長度關(guān)系，即要使連架桿能作整周轉(zhuǎn)動(dòng)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(jī)構(gòu)曲柄存在的條件概括為：連架桿與機(jī)架中必有一個(gè)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(shí)滿足，否則機(jī)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(jī)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(jī)架時(shí)，為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)；b．以最短桿為機(jī)架時(shí)，為雙曲柄機(jī)構(gòu)；c．以最短桿的相對桿為機(jī)架時(shí)，為雙搖桿機(jī)構(gòu)。(2)若鉸鏈四桿機(jī)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(jī)架，均為雙搖桿機(jī)構(gòu)。五、急回特性和行程速比系數(shù)曲柄搖杯機(jī)構(gòu)中，當(dāng)曲柄AB沿順時(shí)針方向以等角速度轉(zhuǎn)過φ1時(shí)，搖桿CD自左極限位置C1D擺至右極位置C2D，設(shè)所需時(shí)間為t1，C點(diǎn)的明朗瞪為V1；而當(dāng)曲柄AB再繼續(xù)轉(zhuǎn)過φ2時(shí)，搖桿CD自C2D擺回至C1D，設(shè)所需的時(shí)間為t2，C點(diǎn)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(dòng)，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(jī)構(gòu)的急回特性。搖桿CD的兩個(gè)極限位置間的夾角ψ稱為搖稈的最大擺角，主動(dòng)曲柄在搖桿處于兩個(gè)極限位置時(shí)所夾的銳角θ稱為極位夾角。在某些機(jī)械中(如牛頭刨床、插床或慣性篩等)，常利用機(jī)械的急回特性來縮短空回行程的時(shí)間，以提高生產(chǎn)率。行程速比系數(shù)K：從動(dòng)件空回行程平均速度V2與從動(dòng)件工作行程平均速度V1的比值。K值的大小反映了機(jī)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(dāng)θ＝0時(shí)，K＝1，說明該機(jī)構(gòu)無急回特性；當(dāng)θ＞0時(shí)，K＞l，則機(jī)構(gòu)具有急回特性。六、死點(diǎn)以搖桿作為主動(dòng)件的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。在從動(dòng)曲柄與連桿共線的兩個(gè)位置時(shí)，出現(xiàn)了機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)角γ＝0，壓力角α＝90°的情況。此時(shí)連桿對從動(dòng)曲柄的作用力恰好通過其回轉(zhuǎn)中心不能推動(dòng)曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)，機(jī)構(gòu)的這種位置稱為死點(diǎn)。機(jī)構(gòu)在死點(diǎn)位置時(shí)由于偶然外力的影響，也可能使曲柄轉(zhuǎn)向不定。死點(diǎn)對于轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)是不利的，常利用慣性來通過死點(diǎn)，也可采用機(jī)構(gòu)錯(cuò)排的方法避開死點(diǎn)。但死點(diǎn)也有可利用的一面，當(dāng)工件被夾緊后，BCD成一直線，機(jī)構(gòu)處于死點(diǎn)位置，即使工件的反力很大，夾具也不會(huì)自動(dòng)松脫。六、范例講解例1：鉸鏈四桿機(jī)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(jī)架，試判斷此機(jī)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）。∴最短桿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(jī)架，都構(gòu)成雙搖桿機(jī)構(gòu)。故取AD桿為機(jī)架，此機(jī)構(gòu)屬于雙搖桿機(jī)構(gòu)類型。例2：鉸鏈四桿機(jī)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(jī)架，可以得到曲柄搖桿機(jī)構(gòu)？如以BC為機(jī)架，則會(huì)得到什么機(jī)構(gòu)？如以CD為機(jī)架，則會(huì)得到什么機(jī)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）。∴最短桿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(jī)架，構(gòu)成曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。故取AD桿的相鄰桿AB或CD為機(jī)架，可以得到曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。（2）如以最短桿為機(jī)架，構(gòu)成雙曲柄機(jī)構(gòu)。故取AD桿為機(jī)架，可以得到雙曲柄機(jī)構(gòu)。（3）如以最短桿的相對桿為機(jī)架，構(gòu)成雙搖桿機(jī)構(gòu)。故取AD桿的相對桿BC為機(jī)架，可以得到雙搖桿機(jī)構(gòu)。七、對本次課的內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)，作業(yè)布置習(xí)題冊上相應(yīng)內(nèi)容的習(xí)題為課后作業(yè)。

三峽大學(xué)成人教育宜昌市機(jī)電工程學(xué)校函授站課時(shí)計(jì)劃（首頁）專業(yè)及班級(jí)B1422310(機(jī)電一體化)課次3教學(xué)課題學(xué)時(shí)2目的要求重點(diǎn)難點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法的運(yùn)用平面四桿機(jī)構(gòu)的其他型式，將鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中的四個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副中的一個(gè)改為移動(dòng)副，如圖，再選取不同構(gòu)件作機(jī)架，即可得到平面機(jī)構(gòu)的其他型式，如表。圖平面四桿機(jī)構(gòu)演化型式型式結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(如圖3-17)應(yīng)用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)(圖3-18a)桿1作機(jī)架滑軌過A點(diǎn)內(nèi)燃機(jī)活塞連桿曲軸裝置偏心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)(圖3-18b)滑軌不過A點(diǎn)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)(圖3-20a)桿2作機(jī)架l2>l3插床機(jī)構(gòu)(圖3-20b)擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)(圖3-19a)l2<l3刨床機(jī)構(gòu)(圖3-19b)定塊機(jī)構(gòu)(圖3-21a)塊4作機(jī)架手動(dòng)泵(圖3-21b)搖塊機(jī)構(gòu)(圖3-22b)桿3作機(jī)架車廂自缷機(jī)構(gòu)(圖3-22a)通過改變鉸鏈四桿機(jī)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(jī)架等方式演化而成的四桿機(jī)構(gòu)。曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)是具有一個(gè)曲柄和一個(gè)滑塊的平面四桿機(jī)構(gòu)，是由曲柄搖桿機(jī)構(gòu)演化而成的。在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，如果以一個(gè)移動(dòng)副代替搖桿和機(jī)架間的轉(zhuǎn)動(dòng)副，則形成的機(jī)構(gòu)稱為曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。圖7—1圖7—16先復(fù)習(xí)前一講的內(nèi)容，就曲柄存在的條件、工作特性等進(jìn)行提問。時(shí)間分配教學(xué)內(nèi)容及過程教學(xué)方法及教學(xué)內(nèi)容的拾漏補(bǔ)遺應(yīng)用實(shí)例：內(nèi)燃機(jī)、蒸汽機(jī)、往復(fù)式抽水機(jī)、空氣壓縮機(jī)及沖床等的主機(jī)構(gòu)都是曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)a曲柄搖桿機(jī)構(gòu)a曲柄搖桿機(jī)構(gòu)b導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)c擺動(dòng)滑塊機(jī)構(gòu)d固定滑塊機(jī)構(gòu)總結(jié)本次課所講的內(nèi)容，完成習(xí)題冊和課本上相應(yīng)的習(xí)題。抽時(shí)間把本章的習(xí)題進(jìn)行講評(píng)。作業(yè)布置習(xí)題冊上相應(yīng)內(nèi)容的習(xí)題為課后作業(yè)。

三峽大學(xué)成人教育宜昌市機(jī)電工程學(xué)校函授站課時(shí)計(jì)劃（首頁）專業(yè)及班級(jí)B1422310(機(jī)電一體化)課次4教學(xué)課題凸輪機(jī)構(gòu)、間歇機(jī)構(gòu)學(xué)時(shí)2目的要求1、了解凸輪機(jī)構(gòu)組成、分類及應(yīng)用特點(diǎn)。2、了解常見間歇機(jī)構(gòu)的類型及特點(diǎn)。重點(diǎn)難點(diǎn)了解凸輪機(jī)構(gòu)和間歇機(jī)構(gòu)教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法的運(yùn)用一、凸輪機(jī)構(gòu)的組成和作用1、組成凸輪機(jī)構(gòu)是由凸輪、從動(dòng)件和機(jī)架三個(gè)部分所組成。運(yùn)動(dòng)規(guī)律凸輪機(jī)構(gòu)可以將主動(dòng)件凸輪的等速連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)變換為從動(dòng)件的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)或繞某定點(diǎn)的擺動(dòng)，并依靠凸輪輪廓曲線準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)所要求的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。二、凸輪機(jī)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(gè)徑向尺寸變化的盤形構(gòu)件，當(dāng)凸輪l繞固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可使從動(dòng)件在垂直于凸輪軸的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)(2)移動(dòng)凸輪當(dāng)盤形凸輪的徑向尺寸變得無窮大時(shí)，其轉(zhuǎn)軸也將在無窮遠(yuǎn)處，這時(shí)凸輪將作直線移動(dòng)。通常稱這種凸輪為移動(dòng)凸輪。(3)圓柱凸輪凸輪為一圓柱體，它可以看成是由移動(dòng)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(dòng)件的形式分(l)尖頂從動(dòng)件結(jié)構(gòu)最簡單，而且尖頂能與較復(fù)雜形狀的凸輪輪廓相接觸，從而能實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)，但因尖頂極易磨損，故只適用于輕載、低速的凸輪機(jī)構(gòu)和儀表中。(2)滾子從動(dòng)件在從動(dòng)件的一端裝有一個(gè)可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的滾子。由于滾子與凸輪輪廓之間為滾動(dòng)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(dòng)力，應(yīng)用也最廣泛。(3)平底從動(dòng)件從動(dòng)件一端做成平底(即平面)，在凸輪輪廓與從動(dòng)件底面之間易于形成油膜，故潤滑條件較好、磨損小。當(dāng)不計(jì)摩擦?xí)r，凸輪對從動(dòng)件的作用力始終與平底垂直，傳力性能較好，傳動(dòng)效率較高，所以常用于高速凸輪機(jī)構(gòu)中。但由于從動(dòng)件為一平底，故不適用于帶有內(nèi)凹輪廓的凸輪機(jī)構(gòu)。三、凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)是：只要正確地設(shè)計(jì)凸輪輪廓曲線，就可以使從動(dòng)件實(shí)現(xiàn)任意給定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，且結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、工作可靠。缺點(diǎn)是：凸輪與從動(dòng)件之間為點(diǎn)或線接觸，不易潤滑，容易磨損。因此，凸輪機(jī)構(gòu)多用于傳力不大的控制機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。四、凸輪機(jī)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(dòng)件經(jīng)過輪廓AB段，從動(dòng)件被推到最高位置3、推程角：角δ0，這個(gè)行程稱為，δ2稱為4、回程：經(jīng)過輪廓CD段，從動(dòng)件由最高位置回到最低位置；5、回程角：角δ26、遠(yuǎn)停程角：角δ17、近停程角：角δ3（2）凸輪與從動(dòng)件的關(guān)系凸輪的輪廓機(jī)構(gòu)取決于從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律取決于工作要求。五、間歇機(jī)構(gòu)是能夠?qū)⒅鲃?dòng)件的連續(xù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成從動(dòng)件的周期性運(yùn)動(dòng)或停歇運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)。常見的間歇機(jī)構(gòu)有解棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、不完全齒輪機(jī)構(gòu)等。（參閱課本上的圖示認(rèn)真、詳細(xì)講解，力求學(xué)生理解掌握）一、棘輪機(jī)構(gòu)：機(jī)械中常用齒式棘輪機(jī)構(gòu)，它由棘輪、棘爪、止回棘爪和機(jī)架等組成。當(dāng)主動(dòng)件作連續(xù)的往復(fù)擺動(dòng)時(shí)，棘輪作單向的間歇運(yùn)動(dòng)。1、棘輪機(jī)構(gòu)的工作原理和類型1）棘輪機(jī)構(gòu)的組成及工作原理

由棘爪、棘輪及機(jī)架組成。2）棘輪機(jī)構(gòu)的類型

棘輪機(jī)構(gòu)可分為齒式棘輪機(jī)構(gòu)和摩擦式棘輪機(jī)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(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及應(yīng)用1）齒式棘輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及應(yīng)用

該機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，工作可靠，但工作時(shí)有沖擊，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性較差。適用于低速、輕載的場合。2）摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及應(yīng)用

該機(jī)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(dòng)平穩(wěn)，噪聲小。因靠摩擦力傳動(dòng)，，在傳遞較大載荷時(shí)易產(chǎn)生滑動(dòng)，可起到過載保護(hù)，又因其傳動(dòng)精度不高，故宜于低速、輕載場合。二、槽輪機(jī)構(gòu)：槽輪機(jī)構(gòu)主要由帶圓銷的撥盤、槽輪和機(jī)架組成。當(dāng)主動(dòng)件撥盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由圓銷進(jìn)入槽輪或脫離槽輪實(shí)現(xiàn)從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)或停歇。1、槽輪機(jī)構(gòu)的工作原理和類型

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

該機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、轉(zhuǎn)位方便、工作可靠，傳動(dòng)的平穩(wěn)性好，能準(zhǔn)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(dòng)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(jī)構(gòu):如課本圖9—8所示的外嚙合不完全齒輪機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)的主動(dòng)輪齒數(shù)減少，只保留了三個(gè)齒，從動(dòng)輪上制有與主動(dòng)齒輪相嚙合的齒間。當(dāng)主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周，從動(dòng)輪轉(zhuǎn)過1/6周，從動(dòng)輪轉(zhuǎn)一周停歇六次。這種主動(dòng)齒輪作連續(xù)運(yùn)動(dòng)，從動(dòng)齒輪作間歇運(yùn)動(dòng)的齒輪機(jī)構(gòu)稱為不完全齒輪機(jī)構(gòu)。這種機(jī)構(gòu)實(shí)際上是由普通的漸開線齒輪機(jī)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(dòng)輪停歇的次數(shù)、時(shí)間及轉(zhuǎn)角大小的變化范圍均較大。但因不完全齒輪機(jī)構(gòu)加工工藝復(fù)雜，從動(dòng)輪在運(yùn)動(dòng)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(jìn)行歸納總結(jié)。作業(yè)完成本節(jié)的課本上練習(xí)及習(xí)題冊的相應(yīng)習(xí)題

三峽大學(xué)成人教育宜昌市機(jī)電工程學(xué)校函授站課時(shí)計(jì)劃（首頁）專業(yè)及班級(jí)B1422310(機(jī)電一體化)課次5教學(xué)課題齒輪傳動(dòng)學(xué)時(shí)2目的要求1、齒輪傳動(dòng)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(jì)算。4、掌握齒輪傳動(dòng)的正確嚙合條件。重點(diǎn)難點(diǎn)1、齒輪傳動(dòng)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(jì)算；正確嚙合條件。教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法的運(yùn)用一、概念齒輪機(jī)構(gòu)是由齒輪副組成的傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的裝置。二、結(jié)合課本圖示，詳細(xì)講解齒輪傳動(dòng)的常見類型直齒圓柱齒輪平行軸傳動(dòng)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(dòng)曲齒圓錐齒輪交錯(cuò)軸斜齒輪交錯(cuò)軸傳動(dòng)蝸桿機(jī)構(gòu)直齒圓柱齒輪（外嚙合、內(nèi)嚙合、齒輪齒條）三、齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)

1、傳遞功率的范圍大，速度廣

2、能保證瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定，平穩(wěn)性較高，傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確可靠。

3、傳動(dòng)效率高，使用壽命長，工作可靠。

4、可以實(shí)現(xiàn)平行或不平行軸之間的傳動(dòng)。

5、齒輪的制造、安裝精度、成本較高。

6、不宜用于遠(yuǎn)距離的傳動(dòng)

提問：比較齒輪和以前所學(xué)過的幾種傳動(dòng)裝置的不同點(diǎn)？四、漸開線的形成、性質(zhì)漸開線的形成當(dāng)一條動(dòng)直線（發(fā)生線），沿著一個(gè)固定的圓（基圓）作純滾動(dòng)時(shí)，動(dòng)直線上任意一點(diǎn)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(diǎn)K的法線必與基圓相切。漸開線上的各點(diǎn)的曲率半徑不相等。點(diǎn)離基圓越遠(yuǎn)，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。基圓半徑無窮大時(shí)，漸開線將變成直線，齒輪就變成齒條?；鶊A內(nèi)無漸開線。五、漸開線齒廓嚙合基本定律齒輪傳動(dòng)要滿足瞬時(shí)傳動(dòng)比保持不變，則兩輪的齒廓不論在何處接觸，過接觸點(diǎn)公法線必須與兩輪的連心線交于固定一點(diǎn)。六、漸開線齒廓的嚙合特點(diǎn)（結(jié)合課本圖示講解）1、傳動(dòng)比恒定兩齒輪的傳動(dòng)比為：i＝ω1／ω2＝O2P／O1P＝rb2／rb1＝r2′／r1′＝常數(shù)2、傳動(dòng)的可分性當(dāng)兩輪的中心距稍有變化時(shí)，其瞬時(shí)傳動(dòng)比仍將保持不變，這個(gè)特點(diǎn)稱為漸開線齒輪傳動(dòng)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(shí)際中心距與設(shè)計(jì)中心距之間產(chǎn)生一定誤差，但因有可分性的特點(diǎn)，其傳動(dòng)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(shí)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(huì)改變，這對齒輪傳動(dòng)的平穩(wěn)性很有利。六、結(jié)合課本圖示，詳細(xì)講解漸開線標(biāo)準(zhǔn)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(gè)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(gè)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(biāo)準(zhǔn)模數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)壓力角的圓稱為分度圓，其直徑用d表示。７．齒距：兩個(gè)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(gè)齒輪的牙齒數(shù)目即齒數(shù)。２．模數(shù)m因?yàn)榉侄葓A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(jì)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(biāo)準(zhǔn)壓力角α＝20°。齒廓形狀是由模數(shù)、參數(shù)、壓力角三個(gè)因素決定的。八、標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的幾何尺寸計(jì)算（結(jié)合課本P47頁表7—2詳細(xì)講解，確保學(xué)生領(lǐng)會(huì)并掌握）。九、直齒圓柱齒輪傳動(dòng)

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(biāo)準(zhǔn)安裝的標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，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(dòng)，此時(shí)兩分度圓與其相應(yīng)的節(jié)圓重合，則標(biāo)準(zhǔn)中心距為：a＝r1＋r2＝r1′＋r2′＝m(Z1＋Z2)／23．嚙合角注意：單個(gè)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(shí)，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(dòng)，其重合度必須大于1(ε>1)。十、對本講次的內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)歸納。作業(yè)完成本章節(jié)相關(guān)的課堂練習(xí)題。

三峽大學(xué)成人教育宜昌市機(jī)電工程學(xué)校函授站課時(shí)計(jì)劃（首頁）專業(yè)及班級(jí)B1422310(機(jī)電一體化)課次6教學(xué)課題齒輪傳動(dòng)(2)學(xué)時(shí)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(diǎn)難點(diǎn)齒輪的各種失效形式、材料與結(jié)構(gòu)教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法的運(yùn)用一、齒輪傳動(dòng)的失效形式齒輪傳動(dòng)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(dòng)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(diǎn)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(shí)意外的嚴(yán)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(dāng)?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(diǎn)蝕原因：很小的面接觸、循環(huán)變化、齒面表層就會(huì)產(chǎn)生細(xì)微的疲勞裂紋、微粒剝落下來而形成麻點(diǎn)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(dòng)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(dòng)結(jié)構(gòu)代替開式齒輪傳動(dòng)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(dòng)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(diǎn)蝕、膠合以及塑性變形等；(2)齒芯應(yīng)有足夠的強(qiáng)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(xué)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(qiáng)度高、韌性好、便于制造、便于熱處理等優(yōu)點(diǎn)，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(jìn)行調(diào)質(zhì)或正火處理。這種齒輪適用于強(qiáng)度、精度要求不高的場合，輪坯經(jīng)過熱處理后進(jìn)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(shí)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?yàn)樾↓X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(qiáng)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(jìn)行表面熱處理。2．鑄鋼

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

低速、輕載場合的齒輪可以制成鑄鐵齒坯。當(dāng)尺寸大于500mmm時(shí)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(jì)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(shí)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(dāng)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(shí)，為了保證輪轂鍵槽足夠的強(qiáng)度，應(yīng)將齒輪和軸做成一體，稱為齒輪軸，如圖5-18b。2.實(shí)心齒輪當(dāng)齒輪的齒頂圓直徑da≤200mm時(shí)，可采用實(shí)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(shí)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(shí)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(dāng)齒輪的齒頂圓直徑da=200-500mm時(shí)，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(shí)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(dāng)齒輪的齒頂圓直徑da>500mm時(shí)，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(xí)題。

三峽大學(xué)成人教育宜昌市機(jī)電工程學(xué)校函授站課時(shí)計(jì)劃（首頁）專業(yè)及班級(jí)B1422310(機(jī)電一體化)課次7教學(xué)課題其他齒輪傳動(dòng)學(xué)時(shí)2目的要求了解除直齒圓柱齒輪之外的其他齒輪傳動(dòng)了解并掌握齒輪的各種失效形式。重點(diǎn)難點(diǎn)齒輪齒條傳動(dòng)齒條移動(dòng)速度和齒條移動(dòng)距離的計(jì)算。齒輪的各種失效形式。教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法的運(yùn)用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)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(dòng)時(shí)，發(fā)生線上任一點(diǎn)K在平面上的軌跡。實(shí)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(diǎn)： 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(dòng)平穩(wěn)性好，承載能力強(qiáng)，適用于高速重載傳動(dòng)。在傳動(dòng)時(shí)會(huì)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(jì)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(dāng)用成型銑刀加工時(shí)，刀具沿螺旋線方向進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)來選擇刀具。但在計(jì)算斜齒輪的幾何尺寸時(shí)，又要按端面參數(shù)進(jìn)行計(jì)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(dòng)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(dòng)1、齒圓錐齒輪直齒圓錐齒輪機(jī)構(gòu)用于兩相交軸之間的傳動(dòng)，兩軸的夾角可由傳動(dòng)的要求確定，在一機(jī)構(gòu)中多采用=900的直齒圓錐齒輪機(jī)構(gòu)。一對圓錐齒輪輪齒分布在兩個(gè)截錐體上，且錐頂交于一點(diǎn)，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(jī)構(gòu)的外形尺寸，規(guī)定以大端參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)，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(dòng)齒輪齒條傳動(dòng)是齒輪傳動(dòng)的一種特殊組合方式。當(dāng)齒輪的圓心位于無窮遠(yuǎn)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(diǎn)是：由于齒條的齒廓是直線，所以齒廓上的各點(diǎn)的法線互相平行。傳動(dòng)時(shí)，齒條作直線運(yùn)動(dòng)，且速度大小和方向均一致。齒條上各點(diǎn)的齒形角均相等，其標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)值。齒條傳動(dòng)的計(jì)算公式（見課本Ｐ58）1）齒條的移動(dòng)速度計(jì)算公式：v=2）齒輪每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，齒條的移動(dòng)距離計(jì)算公式：L=四、齒輪傳動(dòng)的失效形式齒輪傳動(dòng)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(dòng)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(diǎn)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(shí)意外的嚴(yán)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(dāng)?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(diǎn)蝕原因：很小的面接觸、循環(huán)變化、齒面表層就會(huì)產(chǎn)生細(xì)微的疲勞裂紋、微粒剝落下來而形成麻點(diǎn)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(dòng)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(dòng)結(jié)構(gòu)代替開式齒輪傳動(dòng)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(dòng)頻率作業(yè)完成相應(yīng)的課堂習(xí)題

三峽大學(xué)成人教育宜昌市機(jī)電工程學(xué)校函授站課時(shí)計(jì)劃（首頁）專業(yè)及班級(jí)B1422310(機(jī)電一體化)課次8教學(xué)課題蝸桿傳動(dòng)學(xué)時(shí)2目的要求了解蝸桿傳動(dòng)的組成、類型、蝸桿蝸輪傳動(dòng)蝸輪回轉(zhuǎn)方向的判定。了解蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)和嚙合條件。了解蝸桿傳動(dòng)的應(yīng)用特點(diǎn)。重點(diǎn)難點(diǎn)蝸桿傳動(dòng)的組成、類型、蝸桿蝸輪傳動(dòng)蝸輪回轉(zhuǎn)方向的判定。蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)和嚙合條件。蝸桿傳動(dòng)的應(yīng)用特點(diǎn)。教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法的運(yùn)用一、蝸桿傳動(dòng)由蝸桿和蝸輪組成，用于傳遞空間交錯(cuò)的兩軸間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，一般交錯(cuò)角為90°，通常蝸桿為主動(dòng)件，蝸輪為從動(dòng)件。蝸桿和蝸輪都是一種特殊的斜齒輪。二、蝸桿蝸輪傳動(dòng)的分類：1）按蝸桿形狀不同分圓柱蝸桿傳動(dòng)：阿基米德蝸桿、漸開線蝸桿、法向直廓蝸桿。環(huán)面蝸桿傳動(dòng)：錐蝸桿傳動(dòng)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(dòng)回轉(zhuǎn)方向的判定：（1）螺旋方向的判定圖11圖11蝸桿傳動(dòng)與斜齒輪傳動(dòng)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(dāng)蝸桿是左旋（或右旋）時(shí)，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(dòng)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(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)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(zhǔn)。 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(biāo)準(zhǔn)壓力角200。 mx1=mt2=mx1=t2== 通常取蝸桿的頭數(shù)Z1=1～4。當(dāng)Z=1時(shí)，導(dǎo)程角小，效率低，一般用于分度傳動(dòng)或自鎖傳動(dòng)中，Z=2～4常用于動(dòng)力傳動(dòng)和有較高效率。若頭數(shù)多，導(dǎo)程角大，制造困難。蝸輪齒數(shù)根據(jù)傳動(dòng)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(dòng)的平穩(wěn)性。五、蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)1.傳動(dòng)比大，結(jié)構(gòu)緊湊。用于傳遞動(dòng)力時(shí)，i=8～80,用于傳遞運(yùn)動(dòng)時(shí)，i可達(dá)1000。2.傳動(dòng)平穩(wěn)，無噪聲。因?yàn)槲仐U與蝸輪齒的嚙合是連續(xù)的，同時(shí)嚙合的齒數(shù)較多所以平穩(wěn)性好。3.當(dāng)蝸桿的螺旋角小于輪齒間的當(dāng)量摩擦角時(shí)，蝸桿傳動(dòng)能自鎖，即只能由損桿帶動(dòng)蝸輪，而不能蝸輪帶動(dòng)蝸桿。4.傳動(dòng)效率低。因?yàn)樵趥鲃?dòng)中摩擦損失大，其效率一般為=0.7～0.8，具有自鎖性傳動(dòng)時(shí)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(dòng)的主要失效形式有膠合、點(diǎn)蝕和磨損等，因此，蝸桿蝸輪的材料不僅要有足夠的強(qiáng)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(dòng)，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(dòng)，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(dòng)，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(dòng)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(dòng)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(qiáng)度低，價(jià)格高。在Vs＜5m/s傳動(dòng)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(qiáng)度較高，價(jià)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(dòng)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(qiáng)尼龍材料制成。七、蝸桿傳動(dòng)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(xí)，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(xué)成人教育宜昌市機(jī)電工程學(xué)校函授站課時(shí)計(jì)劃（首頁）專業(yè)及班級(jí)B1422310(機(jī)電一體化)課次9教學(xué)課題輪系學(xué)時(shí)2目的要求了解輪系的分類及其應(yīng)用特點(diǎn)掌握定軸輪系轉(zhuǎn)動(dòng)方向的確定和傳動(dòng)比大小的計(jì)算。重點(diǎn)難點(diǎn)輪系的分類及其應(yīng)用特點(diǎn)定軸輪系轉(zhuǎn)動(dòng)方向的確定和傳動(dòng)比大小的計(jì)算。教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法的運(yùn)用輪系的概念一系列互相嚙合的齒輪所組成的齒輪機(jī)構(gòu)來進(jìn)行傳動(dòng)。這種齒輪機(jī)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(dòng)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(dāng)輪系運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，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(dāng)輪系運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，其中至少有一個(gè)齒輪的幾何軸線是繞另一齒輪的固定幾何軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，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(dòng)比。很多機(jī)械要求有很大的傳動(dòng)比，機(jī)床中的電動(dòng)機(jī)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(dòng)比只能達(dá)到３～６，若采用輪系就可以達(dá)到很大的傳動(dòng)比。⑵可以作較遠(yuǎn)距離的傳動(dòng)。當(dāng)兩軸中心距較遠(yuǎn)時(shí)，若僅用一對齒輪傳動(dòng)，勢必將齒輪做得很大，結(jié)構(gòu)不合理，而采用輪系傳動(dòng)則結(jié)構(gòu)緊湊、合理。⑶可以實(shí)現(xiàn)變速、變向的要求。一般機(jī)器為了適應(yīng)各種工作需要，多采用輪系組成各種機(jī)構(gòu)，將轉(zhuǎn)速分為多級(jí)進(jìn)行變換，并能改變轉(zhuǎn)動(dòng)方向。⑷可以合成或分解運(yùn)動(dòng)。采用周轉(zhuǎn)輪系可以將兩個(gè)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)合成一個(gè)運(yùn)動(dòng)，或?qū)⒁粋€(gè)運(yùn)動(dòng)分解為兩個(gè)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)。三、定軸輪系傳動(dòng)比計(jì)算定軸輪系的傳動(dòng)比計(jì)算包括輪系傳動(dòng)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(dòng)，外嚙合時(shí)兩輪轉(zhuǎn)向相反其傳動(dòng)比規(guī)定為負(fù)；一對內(nèi)嚙合圓柱齒輪，兩轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向相同，其傳動(dòng)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(dòng)，只能用畫箭頭的方法來表示齒輪的轉(zhuǎn)向。（二）、傳動(dòng)比的計(jì)算傳動(dòng)比輪系中首末兩輪的轉(zhuǎn)速（或角速度）比，稱為輪系的傳動(dòng)比，用i表示。即：i＝傳動(dòng)比的計(jì)算定軸輪系的傳動(dòng)比等于組成該輪系的各對齒輪傳動(dòng)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(dòng)比的計(jì)算式可寫成i1k＝n1／nk＝(-1)m·所有從動(dòng)輪齒數(shù)的連乘積／所有主動(dòng)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(jì)算定軸輪系的傳動(dòng)比時(shí)，若輪系中有圓錐齒輪，蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)，傳動(dòng)比的大小仍可用上式計(jì)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(dòng)比大小：i14＝n1／n4＝Z2Z3Z4／Z1Z2'Z3'＝32×40×40／16×20×2＝80所以:n4＝n1／i14＝800／80＝10r／min因?yàn)榇溯喯抵杏形仐U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(dòng)比的大小毫無影響，但卻起到了改變齒輪副中從動(dòng)輪（輸出輪）的回轉(zhuǎn)方向的齒輪，稱為惰輪。常用于傳動(dòng)距離稍遠(yuǎn)和需要改變轉(zhuǎn)向的場合。當(dāng)兩齒輪間若有奇數(shù)個(gè)惰輪時(shí)，首末兩輪的轉(zhuǎn)向相同；若有偶數(shù)個(gè)惰輪時(shí)，首末兩輪的轉(zhuǎn)向相反。作業(yè)完成相應(yīng)的習(xí)題集練習(xí)。

三峽大學(xué)成人教育宜昌市機(jī)電工程學(xué)校函授站課時(shí)計(jì)劃（首頁）專業(yè)及班級(jí)B1422310(機(jī)電一體化)課次10教學(xué)課題帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)學(xué)時(shí)2目的要求1、V帶傳動(dòng)的主要參數(shù)2、掌握V帶傳動(dòng)特點(diǎn)、受力分析和打滑等基本理論。3、V帶傳動(dòng)的安裝維護(hù)及張緊裝置4、同步帶傳動(dòng)的簡介。5、了解鏈傳動(dòng)特點(diǎn)和應(yīng)用重點(diǎn)難點(diǎn)V帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法的運(yùn)用帶傳動(dòng)一、V帶傳動(dòng)的主要參數(shù)1）普通V帶的橫截面尺寸（參考課本詳細(xì)講解）普通V帶已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)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(hào)。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(zhǔn)直徑dd帶輪的基準(zhǔn)直徑是帶傳動(dòng)的主要設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)之一，且已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。在帶傳動(dòng)中，帶輪的基準(zhǔn)直徑越小，傳動(dòng)時(shí)帶在帶輪上的彎曲變形越嚴(yán)重，V帶的彎曲應(yīng)力越大，從而會(huì)降低帶的使用壽命。為了延長帶的使用壽命，對各種型號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)V帶都規(guī)定了最小的基準(zhǔn)直徑dd。3）V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比i對于V帶傳動(dòng)，如不考慮帶與帶輪之間的打滑因素的影響，其傳動(dòng)比的計(jì)算公式可用主、從動(dòng)輪的基準(zhǔn)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(shí)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(jì)算：α1＝1800－(d2－d1)×57.3°／a5）中心距a中心距是兩帶輪傳動(dòng)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(dòng)的工作能力，同時(shí)由于中心距小，V帶的長度短，在一定速度下，單位時(shí)間內(nèi)的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)增多而導(dǎo)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(shí)還易引起帶的顫動(dòng)。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(shí),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(dòng)能力。根數(shù)多，傳遞功率大，所以V帶傳動(dòng)中所需要的帶的根數(shù)應(yīng)按具體傳遞功率要求進(jìn)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(dòng)的應(yīng)用特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：1）結(jié)構(gòu)簡單，制造、安裝精度要求不高，使用維護(hù)方便，適用于兩軸中心距較大的場合；2）傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲低，有緩沖吸震作用；3）過載時(shí)，傳動(dòng)帶會(huì)在帶輪上打滑，可以防止薄弱零件的損壞，起到安全保護(hù)的作用。缺點(diǎn)：1）不能保證準(zhǔn)確的傳動(dòng)比；2）外廓尺寸大，傳動(dòng)效率比較低。三、V帶傳動(dòng)的安裝與維護(hù)結(jié)合課本的圖示，詳細(xì)講解普通V帶安裝與維護(hù)的技術(shù)要求。1．帶傳動(dòng)在安裝時(shí)，必須使兩帶輪軸線平行，輪槽對正，否則會(huì)加劇磨損。安裝時(shí)應(yīng)縮小中心距后套上，然后調(diào)整。2．嚴(yán)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(dòng)應(yīng)加防護(hù)罩。四、V帶傳動(dòng)的張緊裝置由于傳動(dòng)帶不是完全的彈性體，帶工作一段時(shí)間后，會(huì)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(shí)重新張緊。常用的張緊方法是改變帶傳動(dòng)的中心距，如把裝有帶輪的電動(dòng)機(jī)安裝在滑道上并用螺釘2調(diào)整（見圖）或擺動(dòng)電機(jī)底座1并調(diào)整螺栓2使底座轉(zhuǎn)動(dòng)（見圖），即可達(dá)到張緊的目的。如果帶傳動(dòng)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(dòng)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(dòng)簡介結(jié)合課本圖示講解同步帶傳動(dòng)與普通V帶傳動(dòng)的異同。同步帶傳動(dòng)是靠帶內(nèi)測的齒與帶輪的齒相嚙合來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的。由于鋼絲繩受載荷作用時(shí)變形極小，又是嚙合傳動(dòng)，所以同步帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比較準(zhǔn)確。鏈傳動(dòng)一、鏈傳動(dòng)及鏈傳動(dòng)的應(yīng)用特點(diǎn)鏈傳動(dòng)是由主動(dòng)鏈輪、鏈條、從動(dòng)鏈輪組成。鏈輪具有特定的齒形，鏈條套裝在主動(dòng)鏈輪和從動(dòng)鏈輪上。工作時(shí)，通過鏈條的鏈節(jié)與鏈輪輪齒的嚙合來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。鏈傳動(dòng)具有下列特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：⑴鏈傳動(dòng)結(jié)構(gòu)較帶傳動(dòng)緊湊，過載能力大。⑵鏈傳動(dòng)有準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比，無滑動(dòng)現(xiàn)象，但傳動(dòng)平穩(wěn)性差，工作時(shí)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(shí)能傳遞較大的載荷。⑹安裝精度高，制造成本較高。缺點(diǎn)：1、由于鏈節(jié)的多邊形運(yùn)動(dòng)，所以瞬時(shí)傳動(dòng)比是變化的，瞬時(shí)傳動(dòng)比不是常數(shù)，傳動(dòng)中會(huì)產(chǎn)生動(dòng)載荷和沖擊，因此不能用于要求精密傳動(dòng)的機(jī)械上。2、鏈條的鉸鏈磨損后，使鏈條的節(jié)距會(huì)增大，傳動(dòng)中鏈條容易脫落。3、工作時(shí)會(huì)有噪聲產(chǎn)生。4、對安裝和維護(hù)的要求高。5、無過載保護(hù)作用。二、鏈的類型和應(yīng)用由于鏈的用途不同，鏈分為傳動(dòng)鏈、起重鏈和輸送鏈三種。傳動(dòng)鏈用于一般機(jī)械中傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)；起重鏈用于起重機(jī)械中提升重物；輸送鏈用于鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)中移動(dòng)重物，常用的傳動(dòng)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?zhǔn)怯梢唤M帶有兩個(gè)特定齒形的鏈板左右交錯(cuò)并列鉸接而成。工作時(shí)，通過鏈板上的鏈齒與鏈輪輪齒相嚙合來實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)。與滾子鏈相比，齒形鏈傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲小，承受沖擊性能好，工作可靠，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格較高，且制造較難，故多用于高速或運(yùn)動(dòng)精度要求較高的傳動(dòng)裝置中。鏈傳動(dòng)通常用于要求有準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比，兩軸平行且中心距較大，不宜應(yīng)用帶傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)的場合。因鏈傳動(dòng)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(jī)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(jìn)行詳細(xì)的講解。著重講解滾子鏈的結(jié)構(gòu)、主要參數(shù)、標(biāo)記等。滾子鏈在一般機(jī)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(dòng)鉸鏈，滾子可繞套筒自由轉(zhuǎn)動(dòng)。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(dāng)鏈屈伸時(shí)，套筒能夠繞銷獨(dú)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，起著鉸鏈的作用。鏈條工作時(shí)，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(dòng)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(dòng)鏈在使用時(shí)總是首尾相連成環(huán)形。滾子鏈的接頭形式，當(dāng)鏈節(jié)總數(shù)為偶數(shù)時(shí)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(dāng)鏈節(jié)總數(shù)為奇數(shù)時(shí)，則應(yīng)采用過渡鏈節(jié)進(jìn)行聯(lián)接。但過渡鏈節(jié)的彎鏈板在工作時(shí)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(jìn)行總結(jié)歸納，完成本章節(jié)內(nèi)容的習(xí)題冊上的練習(xí)題。作業(yè)布置課后作業(yè)

三峽大學(xué)成人教育宜昌市機(jī)電工程學(xué)校函授站課時(shí)計(jì)劃（首頁）專業(yè)及班級(jí)B1422310(機(jī)電一體化)課次11教學(xué)課題螺紋聯(lián)接學(xué)時(shí)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(hào)與標(biāo)記。了解螺紋傳動(dòng)特點(diǎn)和應(yīng)用，能熟練運(yùn)用左、右手法則判斷運(yùn)動(dòng)方向。掌握螺紋傳動(dòng)移動(dòng)距離的計(jì)算。重點(diǎn)難點(diǎn)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(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法的運(yùn)用一、螺紋聯(lián)接:利用螺紋零件將兩個(gè)或兩個(gè)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(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)，從而傳遞運(yùn)動(dòng)或動(dòng)力的裝置，稱為螺旋傳動(dòng)。二、螺紋的種類及其應(yīng)用（結(jié)合課本詳細(xì)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(xì)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(biāo)準(zhǔn)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(gè)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(diǎn)間的軸向距離。(5)導(dǎo)程（S）——同一螺旋線上，相鄰兩牙在中徑線上對應(yīng)兩點(diǎn)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(hào)及標(biāo)注進(jìn)行詳細(xì)的講解。尤其是普通螺紋和管螺紋的代號(hào)及標(biāo)注，更好著重強(qiáng)調(diào)。1．普通螺紋螺紋的標(biāo)記由螺紋代號(hào)、螺紋公差代號(hào)和螺紋旋合長度代號(hào)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(hào)6g——螺紋頂徑公差代號(hào)L——代表螺紋旋合長度注：(1)粗牙普通螺紋不標(biāo)螺距(2)中徑與頂徑公差代號(hào)相同只須標(biāo)一個(gè)。(3)右旋螺紋旋向不標(biāo)(4)中等旋合長度時(shí)可不標(biāo)代號(hào)。短旋合長度時(shí)標(biāo)S，長旋合長度時(shí)標(biāo)L，特殊時(shí)也可標(biāo)出旋合長度數(shù)值，普通螺紋又有粗牙和細(xì)牙兩種。公稱直徑相同時(shí)，細(xì)牙螺紋的螺距小，升角小，自鎖性好，螺桿強(qiáng)度較高，適用于受沖擊、振動(dòng)和變載荷的聯(lián)接以及薄壁零件的聯(lián)接。細(xì)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(shí)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(hào)(G)、尺寸代號(hào)和公差等級(jí)代號(hào)(A、B)組成。例：G11/2A表示公稱直徑為11/2英寸公差等級(jí)為A級(jí)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(biāo)公差等級(jí)代號(hào)。(2)左旋螺紋可附加代號(hào)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(dòng)概述螺紋傳動(dòng)是用內(nèi)、外螺紋組成的螺旋副來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳動(dòng)裝置。螺旋傳動(dòng)主要用來把主動(dòng)件的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)閺膭?dòng)件的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。螺紋傳動(dòng)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，傳動(dòng)連續(xù)、平穩(wěn)、承載能力大、傳動(dòng)精度高。但在傳動(dòng)中磨損較大效率低。五、普通螺旋傳動(dòng)1．普通螺旋傳動(dòng)：指由螺桿和螺母組成的簡單螺旋副。2．運(yùn)動(dòng)方向的判定螺桿、螺母的運(yùn)動(dòng)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(dòng)方向。若當(dāng)螺桿(螺母)原地旋轉(zhuǎn)，螺母(螺桿)移動(dòng)時(shí)，螺母(螺桿)移動(dòng)方向與大拇指指向相反。3．移動(dòng)距離L=N·Ph(mm／min)六、其它螺旋傳動(dòng)1．差動(dòng)螺旋傳動(dòng)差動(dòng)螺旋傳動(dòng)是指活動(dòng)螺母與螺桿產(chǎn)生差動(dòng)的螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。差動(dòng)螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可以產(chǎn)生極小的位移，而其螺紋的導(dǎo)程并不需要很小，加工比較容易．所以差動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)常用于測微器，計(jì)算機(jī)，分度機(jī)，以及許多精密切削機(jī)床儀器和工具中。2．滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)為了提高螺旋傳動(dòng)的效率，螺紋面之間采用滾動(dòng)摩擦代替滑動(dòng)摩擦，這種技術(shù)就是滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)。滾珠螺旋傳動(dòng)，傳動(dòng)效率高，傳動(dòng)時(shí)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，動(dòng)作靈敏。但結(jié)構(gòu)復(fù)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(dòng)的數(shù)控機(jī)床上，以及自動(dòng)控制裝置、升降機(jī)構(gòu)和精密測量儀器中。七、對本講次的內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)，強(qiáng)調(diào)要掌握螺紋的代號(hào)及標(biāo)注，掌握螺旋傳動(dòng)的工作原理、特點(diǎn)和應(yīng)用形式以及移動(dòng)件的移動(dòng)方向判定和移動(dòng)距離的計(jì)算。作業(yè)布置課后作業(yè)。

三峽大學(xué)成人教育宜昌市機(jī)電工程學(xué)校函授站課時(shí)計(jì)劃（首頁）專業(yè)及班級(jí)B1422310(機(jī)電一體化)課次12教學(xué)課題軸承學(xué)時(shí)2目的要求軸承功用及其類型重點(diǎn)難點(diǎn)軸承功用及其類型教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法的運(yùn)用一、軸承的功用、類型和特點(diǎn)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(yùn)動(dòng)表面的摩擦性質(zhì)，軸承分為滑動(dòng)摩擦軸承和滾動(dòng)摩擦軸承，分別簡稱為滑動(dòng)軸承和滾動(dòng)軸承。

特點(diǎn)：滾動(dòng)軸承具有摩擦阻力小、啟動(dòng)靈敏、效率高、旋轉(zhuǎn)精度高、潤滑簡便和裝拆方便等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于各種機(jī)器和機(jī)構(gòu)中。滾動(dòng)軸承為標(biāo)準(zhǔn)零部件，由軸承廠批量生產(chǎn)，設(shè)計(jì)者可以根據(jù)需要直接選用?；瑒?dòng)軸承具有承載能力大、回轉(zhuǎn)精度高、高速性能好等優(yōu)點(diǎn)，但其啟動(dòng)摩擦阻力大，維護(hù)比較復(fù)雜。二、滑動(dòng)軸承概述*1、滑動(dòng)軸承的應(yīng)用場合與滾動(dòng)軸承相比，滑動(dòng)軸承具有一些獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，使得它在某些場合占有重要地位。目前滑動(dòng)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(dòng)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(shí)，也常采用滑動(dòng)軸承。因此，滑動(dòng)軸承在航空發(fā)動(dòng)機(jī)附件、儀表、金屬切削機(jī)床、內(nèi)燃機(jī)、鐵路機(jī)車及車輛、軋鋼機(jī)、雷達(dá)、衛(wèi)星通信地面站及天文望遠(yuǎn)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(dòng)軸承。2、滑動(dòng)軸承的類型⑴按承載方向不同分類：徑向滑動(dòng)軸承和止推滑動(dòng)軸承。徑向滑動(dòng)軸承承受徑向載荷，其結(jié)構(gòu)有整體式、剖分式和自動(dòng)調(diào)心式(如圖)：整體式滑動(dòng)軸承中套筒式軸瓦(或軸套)直接壓裝在軸承座或機(jī)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(jī)械；剖分式滑動(dòng)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(qiáng)，應(yīng)用十分廣泛；自動(dòng)調(diào)心式滑動(dòng)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(dòng)，自動(dòng)適應(yīng)軸線方向的變化。如圖。(a)整體式滑動(dòng)軸承(b)調(diào)心式滑動(dòng)軸承(c)剖分式滑動(dòng)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(dòng)軸承整體軸瓦和剖分軸瓦圖各種止推滑動(dòng)軸承止推滑動(dòng)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(qiáng)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(shí)的摩擦狀態(tài)分類：液體摩擦滑動(dòng)軸承

和非液體摩擦滑動(dòng)軸承。液體摩擦滑動(dòng)軸承：滑動(dòng)軸承中相對滑動(dòng)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(shí)，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(jī)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(dòng)軸承：當(dāng)滑動(dòng)軸承在潤滑劑缺乏或形成動(dòng)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(shí)摩擦表面的大部分被一層能承受很高的壓強(qiáng)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(jì)。3、軸瓦的結(jié)構(gòu)滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)通常由兩部分組成：由鋼或鑄鐵等強(qiáng)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(dòng)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(jìn)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(shí)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(dòng)機(jī)、柴油機(jī)上得到廣泛的應(yīng)用。為了使滑動(dòng)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(dòng)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(huì)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(jī)械強(qiáng)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(qiáng)度，耐摩性和減摩性均很好，工作溫度可高達(dá)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(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，軸瓦溫度升高，因油的膨脹系數(shù)比金屬大，從而自動(dòng)進(jìn)入摩擦表面潤滑軸承。停車時(shí)，因毛細(xì)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(shí)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(diǎn)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(xué)溶液潤滑。但它的導(dǎo)熱性差(只有青銅的1/2000～1/5000)，耐熱性低(120～150°C時(shí)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(dòng)軸承的組成、類型滾動(dòng)軸承的組成：滾動(dòng)軸承一般由內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)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(jī)座或零件的軸承孔內(nèi)。多數(shù)情況下，外圈不轉(zhuǎn)動(dòng)，內(nèi)圈與軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)內(nèi)外圈之間相對旋轉(zhuǎn)時(shí)，滾動(dòng)體沿著滾道滾動(dòng)。常見的滾動(dòng)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(dòng)軸承結(jié)構(gòu)及其在減速器中的應(yīng)用滾動(dòng)體的類型滾動(dòng)軸承的類型：根據(jù)滾動(dòng)體的形狀，滾動(dòng)軸承分為球軸承和滾子軸承；按照滾動(dòng)軸承所能承受的主要負(fù)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(dòng)體與外圈滾道接觸點(diǎn)(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(jìn)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(dòng)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(dòng)體之間有較大間隙；實(shí)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(dòng)體有較好定心作用。四、滾動(dòng)軸承的代號(hào)軸承代號(hào)結(jié)構(gòu)為：前置代號(hào)—基本代號(hào)—后置代號(hào)。具體介紹如下：1、基本代號(hào)基本代號(hào)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(hào)用基本代號(hào)右起第一、二位數(shù)字表示2)尺寸系列代號(hào)軸承的直徑(外徑)系列代號(hào)和寬度系列代號(hào)一起構(gòu)成軸承的尺寸系列代號(hào)。3)類型代號(hào)用基本代號(hào)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(hào)用字母表示)2、前置代號(hào)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(dòng)體與保持架組件等等。例如LNU207，K81107。3、后置代號(hào)常用的幾個(gè)后置代號(hào)如下：

1)內(nèi)部結(jié)構(gòu)代號(hào)：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(hào)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(jí)代號(hào)

為/P2、/P4、/P5、/P6(P6x)和P0，分別表示軸承的公差等級(jí)為2級(jí)、4級(jí)、5級(jí)、6級(jí)(6x)和0級(jí)，共5個(gè)級(jí)別，依次由高級(jí)到低級(jí)。6x級(jí)僅適用于圓錐滾子軸承，0級(jí)為普通級(jí)，在軸承代號(hào)中不標(biāo)出。

3)游隙組別代號(hào)

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(gè)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(hào)中不標(biāo)出。作業(yè)布置課后作業(yè)。

三峽大學(xué)成人教育宜昌市機(jī)電工程學(xué)校函授站課時(shí)計(jì)劃（首頁）專業(yè)及班級(jí)B1422310(機(jī)電一體化)課次13教學(xué)課題軸學(xué)時(shí)2目的要求掌握軸的分類和結(jié)構(gòu)重點(diǎn)難點(diǎn)軸的結(jié)構(gòu)教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法的運(yùn)用一、軸的分類軸是組成機(jī)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(yùn)動(dòng)。按承受載荷不同，可分為：(1)轉(zhuǎn)軸：轉(zhuǎn)軸是機(jī)器中最常見的軸，通常簡稱為軸。工作時(shí)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(dòng)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(dòng)軸傳動(dòng)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(yán)格來說，現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中的所有轉(zhuǎn)動(dòng)的軸均受扭矩和彎矩，但在設(shè)計(jì)研究時(shí)，為簡化問題，可根據(jù)實(shí)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(dòng)軸進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。按軸線形狀的不同，可分為直軸(如以上三個(gè)實(shí)例)、曲軸(如圖，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)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(jià)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(hào)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(jī)械性能和淬火性能，但對應(yīng)力集中比較敏感，且價(jià)格較貴，多用于對強(qiáng)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(jī)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(jì)1、軸的結(jié)構(gòu)對軸的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)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(jì)軸時(shí)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(qiáng)度要求：軸的直徑選擇首要考慮的因素是強(qiáng)度條件，由軸力圖、彎矩圖和扭矩圖求出軸的各