1、第一講 緒論教學目標(一）能力目標1.解本課程的內容、性質和任務2.掌握學習本課程的方法(二)知識目標1.了解機器的組成及其特征2.熟悉機構、構件、零件、部件的概念及其區別教學內容1.機械設計基礎研究的對象2.本課程的作用3.機械設計的基本要求和一般過程教學的重點與難點(一）重點本課程的研究對象、內容。 (二)難點機構、構件、零件、部件的概念及其區別。教學方法與手段采用動畫演示,注重啟發引導式教學。一、機器的組成及特性（一）機器的組成及其特征以內燃機為例1、工作原理內燃機是將燃氣燃燒時的熱能轉化為機械能的機器。2、組成內燃機由三部分組成：連桿機構、齒輪機構、凸輪機構。3、機器的特性（二）機構、

2、構件、零件1、機構機構是用來傳遞運動和力，有一個構件為機架，用運動副連接起來的構件系統。一臺機器可以由一個機構，也可以由多個機構組成。常用機構：連桿機構、凸輪機構、齒輪機構、間歇運動機構等。2、構件構件是指機構的運動單元體。如鍵、齒輪、螺栓等。構件可能是一個零件，也可能是由若干個零件組合的剛性體。如內燃機連桿就是由連桿體、連桿蓋、螺母和螺栓等零件組成的構件，因為組合成連桿的各零件之間沒有相對運動。3、零件及其分類機械零件是指機器的制造單元體。機械零件又分通用零件和專用零件。通用零件是指各種機器普遍用到的零件，如螺栓、螺母、鍵、銷等；專用零件是指某種機器才用到的零件，如內燃機的曲軸、活塞等。二、

3、 本課程的內容、性質和任務1、本課程的性質專業基礎課2、本課程的研究對象常用機構和通用零件3、 本課程的研究內容4、本課程的任務三、學習方法小結：1. 機械設計基礎研究的對象2. 本課程的作用3. 機械設計的基本要求和一般過程作業與思考：1、何謂機器，何謂機構？它們有什么區別與聯系？2、參照內燃機的機構分析，說明它是由哪些機構組成的。第二講 摩擦、磨損及潤滑概述教學目標(一）能力目標1.會分析摩擦副類型，會選擇潤滑方式及潤滑劑類型2.會選擇密封方式(二)知識目標1.掌握摩擦副分類及基本性質、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內容1.摩擦與磨損2.潤滑3.密封方法及裝置教

4、學的重點與難點(一）重點1.潤滑方式及潤滑劑類型的選擇。2.密封方法的確定。(二)難點密封方法的確定。教學方法與手段應用工程實例講解，總結歸納式教學。一、摩擦與磨損摩擦：兩接觸的物體在接觸表面間相對運動或有相對運動趨勢時產生阻礙其發生相對運動的現象叫摩擦磨損：由于摩擦引起的摩擦能耗和導致表面材料的不斷損耗或轉移，即形成磨損。使零件的表面形狀與尺寸遭到緩慢而連續破壞精度、可靠性效率直至破壞。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(點蝕)4腐蝕磨

5、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、動植物油等，其中應用最廣的為礦物油。（1）動力粘度（2）運動粘度v：（3）條件粘度（相對粘度）：恩氏粘度°Et2、潤滑脂3、固體潤滑劑常用滑劑有石墨、二硫化鉬、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、氦氣、水蒸汽及液體金屬蒸汽。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：1. 摩擦與磨損2. 潤滑3. 密封方法及

6、裝置作業與思考：1、按摩擦副表面間的潤滑狀態，摩擦可分為那幾類？各有何特點？2、典型的磨損分哪三個階段？磨損按機理分哪幾種類型？3、潤滑油和潤滑脂的主要性能指標有哪些？第三講 平面機構的運動簡圖教學目標(一）能力目標能根據實物繪制機構運動簡圖(二)知識目標1.了解機構組成原理2.理解自由度、運動副、約束的概念及三者的關系教學內容1.運動副及其分類2.平面機構的運動簡圖教學的重點與難點(一）重點平面機構的運動簡圖的繪制。(二)難點繪制簡圖時構件及運動副的準確表示。教學方法與手段多媒體教學，采用動畫演示、實例分析、啟發引導的教學方式。一、機構的組成1、運動副運動副：兩構件直接接觸并能保持一定形式的

7、相對運動的聯接稱為運動副。1、 高副2、低副 兩構件通過面接觸組成的運動副稱為低副。平面低副可分為轉動副和移動副。2、自由度和運動副的約束1、構件的自由度平面內自由的構件，有3個自由度，而空間內自由的構件，有6個自由度。 2、運動副的約束3、運動鏈和機構兩個以上的構件以運動副聯接而構成的系統稱為運動鏈。機構是由主動件、從動件和機架三部分組成的。 二、平面機構的運動簡圖1、構件的表示方法1、構件（1）參與形成兩個運動副的構件（2）參2、轉動副構件組成轉動副時，其表示方法如圖。3、移動副兩構件組成移動副，其導路必須與相對移動方向一致。4、平面高副2、 機構運動簡圖的繪制步驟小結：1. 運動副及其分

8、類2. 平面機構的運動簡圖作業與思考：1、平面機構中若引入一個高副將帶入( )個約束，而引入一個低副將帶入( )個約束。約束數與自由度數的關系是( )。2、兩個做平面平行運動的構件之間為( )接觸的運動副稱為低副；而為( )或( )接觸的運動副稱為高副。第四講 平面機構自由度教學目標(一）能力目標熟練掌握機構自由度計算，并能準確判斷機構運動是否確定(二)知識目標能準確識別出機構中存在的復合鉸鏈、局部自由度和虛約束，并做出正確處理教學內容平面機構的自由度的計算教學的重點與難點(一）重點平面機構的自由度的計算。(二)難點機構中復合鉸鏈、局部自由度和虛約束的判斷。教學方法與手段多媒體教學，注重舉引典

9、型實例進行分組討論、歸納總結。1、平面機構的自由度機構的自由度：機構中各構件相對于機架所具有的獨立運動的數目。若某機構由N個構件組成，除去機架，機構中共有n=N1個活動件。構件在連接之前，全部活動件共有3n個自由度。而在聯接后，構件的自由度由于運動副的約束而減少。設在機構中有PL個低副，PH個高副，則該機構全部運動副的約束數目共有2PL+PH個。則機構自由度F3n2PLPH2、機構具有確定相對運動的條件機構具有確定運動的條件：原動件數目W應等于機構的自由度F。即WF3n2PLPH原動件數自由度數，機構無確定運動 原動件數自由度數，機構在薄弱處損壞 3、計算機構自由度時應注意的事項1、復合鉸鏈

10、定義：若兩個以上的構件在同一處組成幾個轉動副，且各轉動副軸線重合，則稱該處聯接為復合鉸鏈。計算自由度時，若復合鉸鏈由m個構件組成，則聯接處有(m1)個轉動副。2、局部自由度 定義：機構中某些構件所具有的不影響其余構件運動的自由度，稱為局部自由度。計算機構自由度時，應將局部自由度除去不計。小結：平面機構的自由度的計算作業與思考：1、一個平面運動鏈的原動件數目小于此運動鏈的自由度數時，則此運動鏈( )。A具有確定的相對運動 B. 只能作有限的相對運動C運動不能確定 D. 不能運動2、機構具有確定運動的條件是什么？第五講 平面四桿機構（一）教學目標(一）能力目標。能準確判斷具體實例屬于哪種平面四桿機

11、構類型(二)知識目標熟悉平面四桿機構的基本型式、應用及其演化教學內容1.平面連桿機構概述2.平面連桿機構基本類型3.平面連桿機構的演化教學的重點與難點(一）重點平面四桿機構的基本型式、應用及其演化。(二)難點平面四桿機構類型的判斷。教學方法與手段 多媒體教學，采用動畫展示平面連桿機構的運動特點，注重啟發學生理論聯系實際。一、 概述二、四桿機構的基本型式及演化由四個構件用鉸鏈連接而成的機構稱為鉸鏈四桿機構。如圖所示，機構中固定不動的構件AD稱為機架，與機架相連的構件AB和CD稱為連架桿。如果連架桿能繞軸線作360 o的回轉運動，稱為曲柄；若只能在某一角度(小于360°)內擺動，稱為搖桿

12、。與機架不相連接的構件BC稱為連桿。鉸鏈四桿機構可按有無曲柄、搖桿，分為以下三種基本型式。1、曲柄搖桿機構雷達天線俯仰角調整機構 縫紉機踏板機構 2、雙曲柄機構定義：鉸鏈四桿機構中，若兩連架桿均為曲柄時，此機構稱為雙曲柄機構。慣性篩 機車車輪聯動機構3、雙搖桿機構定義：鉸鏈四桿機構中，若兩連架桿均為搖桿時，此機構稱為雙搖桿機構。碼頭起重機三、平面四桿機構的演化1、曲柄滑塊機構2、導桿機構3、搖塊機構和定塊機構（1）搖塊機構（2）定塊機構4、偏心輪機構這種機構常用于沖床、剪床等機器中。小結：1.平面連桿機構概述2.平面連桿機構基本類型3.平面連桿機構的演化作業與思考：1、鉸鏈四桿機構有那幾種基本

13、型式？各有什么特點？2、鉸鏈四桿機構可以通過那幾種方式演變成其它型式的四桿機構？試說明曲柄搖塊機構是如何演化而來的？第六講 平面四桿機構（二）教學目標(一）能力目標理解平面四桿機構工作特性的工程應用。(二)知識目標理解平面四桿機構的幾個工作特性教學內容平面連桿機構幾個工作特性教學的重點與難點(一）重點平面四桿機構的工作特性。(二)難點急回特性、死點位置。教學方法與手段利用動畫輔助理解急回特性、死點位置概念，工程案例展示其應用。1、鉸鏈四桿機構有曲柄的條件在鉸鏈四桿機構中，曲柄存在的條件為：（1）曲柄為最短構件，又稱最短構件條件；（2）最短構件與最長構件長度之和小于或等于其他兩構件長度之和，又稱

14、構件長度和條件。2、 壓力角和傳動角3、急回特性的大小表示急回的程度。鉸鏈四桿機構有無急回運動特性取決于該機構有無極位夾角，角越大，急回運動特性也越顯著。4.5.4 死點 小結：平面連桿機構幾個工作特性作業與思考：1、雙搖桿機構的四個構件長度應滿足什么條件？ 2、曲柄存在的條件是什么？3、什么是連桿機構的壓力角、傳動角？它們的大小對連桿機構的工作有什么影響？偏置曲柄滑塊機構的最小傳動角min發生在什么位置？4、鉸鏈四桿機構中有可能存在死點位置的機構有哪些？它們存在死點位置的條件是什么？試舉出一些克服死點位置的措施和利用死點位置的實例。第七講 凸輪機構教學目標(一）能力目標1.掌握不同場合下凸輪

15、機構從動件常用運動規律的應用2.能夠繪制位移線圖(二)知識目標1.了解凸輪機構的組成、特點、分類及應用2.掌握從動件的常用運動規律；了解其沖擊特性及應用教學內容1.凸輪機構的組成、特點、分類及應用2.從動件的常用運動規律及選擇教學的重點與難點(一）重點凸輪機構的從動件的常用運動規律。(二)難點立體凸輪機構運動的實現 。教學方法與手段利用動畫演示機構運動，工程應用案例展示其應用場合。一、概述1、 凸輪機構的應用凸輪機構的組成：凸輪、從動件和機架高副機構。凸輪是凸輪機構的主動件。2、 凸輪機構的分類1、按凸輪形狀分(1)盤形凸輪 它是凸輪的最基本形式，是一個繞固定軸線轉動并且具有變化半徑

16、的盤形構件。如內燃機配氣凸輪機構。 (2)移動凸輪 當盤形凸輪的回轉中心趨于無窮遠時，則成為移動凸輪，當移動凸輪沿工作直線往復運動時，推動從動件作往復運動。如靠模車削機構。 (3)圓柱凸輪 2、按從動件端部形狀分(1)尖頂從動件 這種從動件結構簡單，尖頂能與復雜的凸輪輪廓保持接觸，因而能實現預期的運動規律。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構。(2)滾子從動件 由于接觸處是滾動摩擦，不易磨損，因此是一種最常用的從動件。(3)平底從動件 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構中。它的缺點是不能用于具有內凹輪廓的凸輪機構。二、 常用的從動件運動規

17、律1、 平面凸輪機構的基本尺寸和運動參數2、 常用的從動件運動規律小結：1. 凸輪機構的組成、特點、分類及應用2. 從動件的常用運動規律及選擇作業與思考： 1、凸輪機構的類型有哪些？在選擇凸輪機構類型時應考慮哪些因素？2、用反轉法設計盤形凸輪的廓線時，應注意哪些問題？移動從動件盤形凸輪機構和擺動從動件盤形凸輪機構的設計方法各有什么特點？3、何謂凸輪的偏距圓？第八講 其它常用機構簡介教學目標(一）能力目標掌握棘輪機構、槽輪機構、凸輪式間歇運動機構、不完全齒輪機構在工程實際中的應用(二)知識目標1.掌握棘輪機構、槽輪機構的工作原理、運動特點、功能和適用場合2.了解凸輪式間歇運動機構、不完全齒輪機構

18、的工作原理、特點、功能及適用場合教學內容1.棘輪機構2.槽輪機構3.不完全齒輪機構教學的重點與難點(一）重點棘輪機構、槽輪機構、不完全齒輪機構的組成、工作原理及應用。(二)難點棘輪機構、槽輪機構、不完全齒輪機構的組成、工作原理及應用。教學方法與手段 利用動畫演示棘輪機構和槽輪機構的工作原理和特點。一、 棘輪機構1、 棘輪機構的工作原理棘輪機構主要由棘輪、主動棘爪、止回棘爪和機架組成。棘輪機構的其它類型：1摩擦棘輪（無聲棘輪）由于摩擦傳動會出現打滑現象，不適于從動件轉有要求精確的地方。2、雙向棘輪2、 棘輪轉角的調節 1、調節搖桿擺動角度的大小，控制棘輪的轉角 2.用遮板調節棘輪轉角 3、 棘輪

19、機構的特點與應用 二、 槽輪機構1、槽輪機構的工作原理組成：具有徑向槽的槽輪、具有圓銷的構件、機架工作原理：構件1連續轉動；構件2（槽輪）時而轉動，時而靜止。當構件1的圓銷A尚未進入槽輪的徑向槽時，槽輪的內凹鎖住弧被構件1的外凸圓弧卡住，槽輪靜止不動。當構件1的圓銷A開始進入槽輪徑向槽的位置，鎖住弧被松開，圓銷驅使槽輪傳動。當圓銷開始脫出徑向槽時，槽輪的另一內凹鎖住弧又被構件1的外凸圓弧卡住，槽輪靜止不動。4個槽的槽輪機構：構件1轉一周，槽輪轉周。6個槽的槽輪機構：構件1轉一周，槽輪轉周。2、槽輪機構的類型、特點及應用1、平面槽輪機構。2、空間槽輪機構3、 槽輪槽數Z和撥盤圓柱銷數k的選擇運動

20、系數（）：槽輪每次運動的時間tm對主動構件回轉一周的時間t之比。當z3時，k可取15；當z4或5時，k可取13；當z>6時，k取1或2。三、 不安全齒輪機構1、不安全齒輪機構1、不完全齒輪機構的工作原理和類型2、   凸輪式間歇運動機構小結：1.棘輪機構2.槽輪機構3.不完全齒輪機構作業與思考：1、棘輪機構有幾種類型，它們分別有什么特點，適用于什么場合？2、牛頭刨床工作臺橫向進給機構為什么要選用雙向式棘輪機構？第九講 螺紋聯接教學目標(一）能力目標掌握螺紋聯接的主要類型及應用場合(二)知識目標1.熟悉螺紋的類型、主要參數、特點及應用2.螺紋聯接的預緊和防松方法教學內容

21、1.螺紋聯接的基本知識2.螺紋聯接的預緊和防松教學的重點與難點(一）重點螺紋聯接的主要類型及應用場合。(二)難點各種螺紋連接的畫法、螺紋聯接的防松。教學方法與手段多媒體教學，結合機械制圖、聯系工程實際。一、 螺紋連接的基本知識聯接：在機器中，將兩個或兩個以上的零件聯成一體的結構。機械動連接：機器工作時，被聯接零件間有相對運動的聯接。機械靜連接：機器工作時，被聯接零件間沒有相對運動的聯接。機械靜連接又分為可拆聯接和不可拆聯接。可拆聯接：不須毀壞聯接中的任何一個零件就可以拆開的聯接。如鍵聯接、螺栓聯接等。不可拆聯接：至少必須毀壞聯接中的某一部分才可以拆開的聯接。如鉚釘連接、焊接等。1、 螺紋的類型

22、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。前兩種主要用于聯接，后三種主要用于傳動。2、螺紋的主要參數3、 常用螺紋的特點及應用三角螺紋主要用于聯接；矩形、梯形和鋸齒形螺紋主要用于傳動。用于聯接的三角螺紋又有普通螺紋、英制螺紋以及用于管路系統聯接的圓柱螺紋，即管螺紋。在各種螺紋中，除矩形螺紋外，均已標準化。4、螺紋聯接的主要類型5、標準螺紋聯接件二 螺紋聯接的預緊和防松1、螺紋聯接的預緊預緊力：在螺栓承受工作載荷之前受到的力，以F0表示。預緊的目的：為了提高聯接的可靠性、緊密性和防松能力。2、 螺紋聯接的防松1、摩擦防松：雙螺母、彈簧墊圈、尼龍墊圈、自鎖螺母等2、機械

23、防松：開槽螺母與開口銷，圓螺母與止動墊圈，彈簧墊片，軸用帶翅墊片，止動墊片，串聯鋼絲等。3、永久防松：端鉚、沖點（破壞螺紋）、點焊4、化學防松：粘合小結：1. 螺紋聯接的基本知識2. 螺紋聯接的預緊和防松作業與思考： 1.簡述螺紋連接的主要類型、特點及應用2.螺紋聯接的預緊和防松方法是什么？第十講 單個螺栓連接教學目標(一）能力目標1.掌握單個螺栓連接的強度計算2.螺栓組連接的設計(二)知識目標2.掌握單個螺栓連接的受力分析3.螺栓組連接的受力分析和結構設計教學內容1.單個螺栓聯接的強度計算2.螺栓組聯接的結構設計教學的重點與難點(一）重點掌握單個螺栓連接的強度計算。(二)難點螺栓組連接的受力

24、分析和結構設計。教學方法與手段多媒體，舉工程實例。一、單個螺栓連接的強度計算1、 受拉螺栓聯接1、松螺栓連接特點：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/d142、緊螺栓連接（1）只受預緊力的緊螺栓連接（2）受橫向載荷的緊螺栓聯接（3）承受軸向靜載荷的緊螺栓連接2、 受剪螺栓連接pp 二 螺栓組聯接的設計與受力分析1、 螺栓組的結構設計2、 螺栓組聯接的受力分析1、受軸向載荷螺栓組聯接，如汽缸螺栓特點：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。單個螺栓工作載荷為：F=P/Z P軸向外載；Z螺栓系數2、受橫向

25、載荷的螺栓組聯接特點：普通螺栓，鉸制孔用螺栓皆可用，外載螺栓軸線、防滑普通螺栓受拉伸作用鉸制孔螺栓受橫向載荷剪切、擠壓作用。3、受橫向扭矩螺栓組聯接 普通螺栓聯接 取聯接板為受力對象，由靜平衡條件則各個螺栓所需的預緊力為： （N） 4、受傾覆（縱向）力矩螺栓組聯接取板為受力對象：由靜平衡條件：設單個螺栓工作載荷為Fi （a）同理由變形協調條件：代入（a）式得：小結：1. 單個螺栓聯接的強度計算2. 螺栓組聯接的結構設計作業與思考： 1、單個螺栓連接的強度計算方法分幾類？2、如何進行螺栓組連接的受力分析和結構設計？第十一講 螺栓組連接教學目標(一）能力目標掌握提高螺栓聯接強度的措施(二)知識目標

26、1.熟悉螺紋連接件的材料和許用應力2.了解提高螺紋聯接強度的常用措施和螺旋傳動的設計教學內容1.螺紋連接件的材料和許用應力2.提高螺栓聯接強度的措施3.滑動螺旋傳動簡介螺紋聯接的預緊和防松教學的重點與難點(一）重點提高螺栓聯接強度的措施。(二)難點提高螺栓聯接強度的措施。教學方法與手段多媒體教學，結合工程實際分組討論。一、螺紋連接件的材料和許用應力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、導電、耐高溫等特

27、殊要求時采用1Cr13、2Cr!3、CrNi2等。螺紋連接件的常用材料的力學性能見表77。2、 螺紋連接的許用應力螺紋連接的許用應力見表78。二、提高螺栓聯接強度的措施1、改善螺紋牙間載荷分布不均狀況a) 懸置螺母強度40%（母也受拉，與螺栓變形協調，使載荷分布均勻）b) 環槽螺母強度30%（螺母接近支承面處受拉）c) 內斜螺母強度20%（接觸圈減少，載荷上移）d) （b）(c)結合螺母強度40%e) 不同材料匹配強度40%2、降低螺栓應力幅（）3、減小應力集中螺紋牙根、收尾、螺栓頭部與螺栓桿的過渡處等均可能產生應力集中。1）加大過渡處圓角2）改用退刀槽2040%（螺紋收尾處）3）卸載槽4）卸

28、載過渡結構。4、采用合理的制造工藝1）用擠壓法（滾壓法）制造螺栓，疲勞強度3040%2）冷作硬化，表層有殘余應力（壓）、氰化、氮化、噴丸等。可提高疲勞強度3）熱處理后再進行滾壓螺紋，效果更佳，強度70100%，此法具有優質、高產、低消耗功能。4）控制單個螺距誤差和螺距累積誤差。三、 滑動螺旋傳動簡介螺旋傳動是利用由螺桿和螺母組成的螺旋副來實現傳動要求的，主要用于將回轉運動轉變為直線運動，同時傳遞運動和動力的場合。1、螺旋傳動的類型1）傳力螺旋舉重器、千斤頂、加壓螺旋。特點：低速、間歇工作，傳遞軸向力大、自鎖2）傳導螺旋機床進給匯杠傳遞運動和動力，特點：速度高、連續工作、精度高3）調整螺旋機床、

29、儀器及測試裝置中的微調螺旋。其特點是受力較小且不經常轉動按摩擦副的性質分：1）滑動螺旋：構造簡單、傳動比大，承載能力高，加工方便、傳動平穩、工作可靠、易于自鎖。2）滾動螺旋傳動摩擦性質為滾動摩擦。滾動螺旋傳動是在具有圓弧形螺旋槽的螺桿和螺母之間連續裝填若干滾動體（多用鋼球），當傳動工作時，滾動體沿螺紋滾道滾動并形成循環。按循環方式有：內循環、外循環，滾動螺旋兩種。3）靜壓螺旋液體摩擦，靠外部液壓系統提高壓力油，壓力油進入螺桿與螺母螺紋間的油缸，促使螺桿、螺母、螺紋牙間產生壓力油膜而分隔開。7.7.2 螺旋傳動的結構及材料1、螺母結構（1）整體螺母（2）組合螺母（3）對開螺母2、螺桿結構3、材料

30、螺桿材料的選用原則：（1）高精度傳動時多選碳素工具鋼。（2）需要較高硬度，如5056HRC時，可采用鉻錳合金鋼；當需要硬度為3545HRC時，采用65Mn鋼。（3）一般情況下采用45、50鋼。小結：1.螺紋連接件的材料和許用應力2.提高螺栓聯接強度的措施3.滑動螺旋傳動簡介螺紋聯接的預緊和防松作業與思考： 1、螺栓組聯接受力分析中，聯接受什么載荷？采用什么螺栓時，螺栓只受預緊力F？聯接受何種載荷時，螺栓同時受到預緊力F和工作載荷F？2、螺栓和被聯接件的剛度對螺栓的總拉力F0有何影響？采用什么措施可以減小螺栓的剛度和提高被聯接件的剛性？3、聯接螺紋都是自鎖的，為何螺紋聯接中大多數聯接仍采用防松措

31、施？說明各種防松方法的原理和常用結構。第十二講 帶傳動教學目標(一）能力目標1.掌握帶傳動的受力、應力分析2.能區別彈性滑動與打滑(二)知識目標1.了解帶傳動的類型與特點。2.掌握帶傳動的應力分布規律教學內容1.帶傳動的工作原理、類型、特點及應用2.V帶和帶輪3.帶傳動的工作情況分析教學的重點與難點(一）重點帶傳動工作原理、受力分析、帶的應力分布圖。(二)難點彈性滑動與打滑的區別。教學方法與手段利用動畫演示彈性滑動、應力分布，實物圖片展示帶傳動的應用場合。一、 概述1、帶傳動的類型2、 帶傳動的特點和應用3、 帶傳動的形式 見表81。二、V帶和V帶輪的結構V帶有普通V帶、窄V帶、聯組V帶、齒形

32、V帶、大楔角V帶、寬V帶等。8.2.1 普通V帶的結構和尺寸標準2、普通V帶輪的結構三、 V帶傳動的工作能力分析1、 帶傳動的受力分析打滑：在一定的初拉力F0下，帶與帶輪面間的摩擦力之總和有一極限值，當傳遞的圓周力超過該極限時，帶將沿帶輪表面全面滑動2、 帶傳動的應力分析帶傳動工作時，帶中應力由三部分組成：（1）拉應力、緊邊拉應力 =F1/A MPa 松邊拉應力 =F2/A MPa (2)彎曲應力 帶繞過帶輪時發生彎曲，從而引起彎曲應力，因此只存在于帶與帶輪相接觸的部分。 (3)離心拉應力 當帶在帶輪上沿弧面運動時，由于本身質量將產生離心力，因而在帶全長引起離心拉力Fc，以及相應的離心拉應力。

33、3、 帶傳動的彈性滑動和傳動比彈性滑動與打滑的區別：彈性滑動是由于帶是撓性件，摩擦力引發的拉力差使帶產生彈性變形不同而引起，是帶傳動所固有的，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。是可以避免也是應該避免的。彈性滑動的影響：影響傳動比i，使i不穩定，常發熱、磨損。打滑的影響：使帶劇烈磨損，轉速急劇下降，不能傳遞T，不能正常工作。小結：1. 帶傳動的工作原理、類型、特點及應用2. V帶和帶輪3. 帶傳動的工作情況分析作業與思考：1、帶傳動的主要類型有哪些？各有何特點？2、什么是有效拉力？什么是初拉力？3、小帶輪包角對帶傳動有何影響？4、帶傳動的

34、彈性滑動和打滑的區別？第十三講 V帶設計及帶的張緊教學目標(一）能力目標掌握V帶設計方法(二)知識目標1.V帶設計的參數確定、計算2.了解帶的張緊與維護特點教學內容1.普通V帶傳動的設計計算2.帶傳動的張緊和維護教學的重點與難點(一）重點V帶傳動的設計方法和注意事項。(二)難點V帶傳動的設計中參數的確定。教學方法與手段采用多媒體，結合實際。一、 帶傳動的設計1、 帶傳動的失效形式和設計準則帶傳動的失效形式：帶與帶輪之間的磨損、打滑和疲勞破壞。帶傳動的設計準則：保證帶在工作時不打滑，同時具有一定的疲勞強度和壽命。2、 單根V帶傳遞的功率 實際工作條件下，單根V帶所傳遞的功率P0，P0（P0P0）

35、KKLP0=Kbn1（11/Ki）3、V帶傳動的設計步驟和方法已知：P，n1，n2或i傳動布置要求（中心距a）工作條件要求：確定帶的型號、根數、長度；帶輪的Dmin、結構、尺寸、中心距（a、軸壓力Q等。帶傳動設計的一般步驟1選定帶型設計功率根據pd和n1由圖8.12選取帶的型號2確定帶輪基準直徑、min min見表8.6。 宜取標準值，見表8.3。3.驗算帶速對普通V帶Vmax=525m/s。4初定中心距帶基準長度由表8.4選取近似的實際中心距 5小帶輪包角一般應使12006確定V帶根數Z= P1=1800時載荷平穩時，特定帶長的單根V帶的基本額定功率Kb彎曲影響系數傳動比系數小帶輪包角系數，

36、7單根V帶的預緊力8帶作用在軸上的壓力9帶輪的結構設計例題8.1 設計某鼓風機用普通V帶傳動。已知：異步電機額定功率P10kW，轉速n11450r/min，n2400 r/min，中心距a約為1500mm，每天工作24h。解：1選定普通V帶型號設計功率1.3×1013kW根據pd和n1由圖8.12選取B型帶。2確定帶輪基準直徑，min，取140mm取500mm（標準值）3.驗算帶速vmax=10.63mm在525m/s范圍內，合適。4初定中心距帶基準長度取ao=1500mm，4026.9mm，由表8.4選取近似的4000mm。實際中心距 1487mm5小帶輪包角=166.130120

37、0，合適。6確定V帶根數Z=3.62取Z=4根。7單根V帶的預取緊力260.33N8帶作用在軸上的壓力2067.4N9.帶輪的結構設計二、 帶傳動的張緊和維護1、帶傳動的張緊1、調整中心距方式（1）定期張緊（2）自動張緊輪方式2、張緊輪方式2、 帶的安裝與維護小結：1. 普通V帶傳動的設計計算2. 帶傳動的張緊和維護作業與思考：1、帶傳動的失效形式和設計準則是什么？ 2、如何對帶傳動進行張緊與維護？第十四講 鏈傳動教學目標 (一）能力目標掌握滾子鏈傳動設計計算、熟悉鏈傳動的運動特性（速度的不均勻性及動載荷）及應用(二)知識目標1.了解鏈傳動的類型、特點和應用2.鏈傳動的布置與潤滑3掌握滾子鏈傳

38、動的失效形式教學內容1.傳動鏈的結構及標準2.鏈傳動的運動特性3.滾子鏈傳動的設計計算4.鏈傳動的布置、張緊與潤滑教學的重點與難點(一）重點滾子鏈傳動的失效形式和設計計算。(二)難點滾子鏈傳動的設計計算中參數的確定。教學方法與手段多媒體演示，結合實例分析。一、 概述鏈傳動的組成：主、從動鏈輪、鏈條、封閉裝置、潤滑系統和張緊裝置等。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力和運動。但非共軛曲線嚙合，靠三段圓弧（）一直線嚙合。其磨損、接觸應力沖擊均小，且易加工。二、傳動鏈的結構及標準1、 滾子鏈的結構滾子鏈由滾子、套筒、銷軸、外鏈板和內鏈板組成。套筒與內鏈板、銷軸與外鏈板分別用過

39、盈配合（壓配）；套筒與銷軸、滾子與套筒均采用間隙配合。參數：P節距，b1內鏈板間距，C板厚，d1滾子直徑，d2銷軸直徑，Pt排距2、 滾子鏈的標準3、 滾子鏈鏈輪 結構：1）整體式 2）孔板式 3）組合式 材料： 主要要求：1）足夠的強度；2）足夠的耐磨性；3）耐沖擊。 常用材料：普通碳素結構鋼、優質碳素結構鋼、合金鋼。三、 鏈傳動的運動特性 （m/s）平均傳動比 結論：鏈節在運動中，作忽上忽下、忽快忽慢的速度變化。造成鏈運動速度的不均勻，不恒定作有規律的周期性波動。瞬時傳動比四、滾子鏈傳動的設計計算1、鏈傳動的主要失效形式2、 滾子鏈的實用功率曲線3、 鏈傳動的設計計算1、已知：P，載荷性質

40、，工作條件，n1，n2 求Z1、Z2P，列數，a，潤滑方式等。五 鏈傳動的布置、張緊與潤滑1、 鏈傳動的布置2、 鏈傳動的張緊其目的不取決于工作能力，而會由垂度大小決定方法：移動輪系，以增大中心距a，如a不能調時；也可用張緊輪注意張緊輪應在靠近主動輪的從動邊上。不帶齒者可用夾布膠木制成。寬度比鏈輪約寬5mm，且直徑應盡量與小輪直徑相近。3、鏈傳動的潤滑潤滑有利于緩沖、減小摩擦、降低磨損，潤滑良好否對承載能力與壽命大有影響。人工定期；滴油潤滑；油浴或飛濺潤滑；壓力噴油潤滑小結：1. 傳動鏈的結構及標準2. 鏈傳動的運動特性3. 滾子鏈傳動的設計計算4.鏈傳動的布置、張緊與潤滑思考題：1、鏈傳動和

41、帶傳動相比有哪些優缺點？2、影響鏈傳動速度不均勻性的主要參數是什么？為什么？3、鏈傳動的主要失效形式有哪些？第十五講 齒輪（一）教學目標（一）能力目標1.會選擇齒輪的類型2.能根據齒輪的參數計算其幾何尺寸（二）知識目標1.了解齒輪傳動的類型、特點及應用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及幾何尺寸的計算教學內容1.齒輪機構的特點及類型     2.漸開線齒輪的齒廓及傳動比     3.漸開線標準直齒圓柱齒輪的主要參數及幾何尺寸的計算教學的重點與難點重點：漸開線齒輪的基本參數及幾何尺寸的計算。難點：

42、漸開線的形成及特性。教學方法與手段采用多媒體教學（加動畫演示），結合教具，提高學生的學習興趣。一、 齒輪傳動的特點及基本類型1、齒輪傳動的特點2、齒輪傳動的類型齒輪傳動的類型很多，按照齒輪軸線間相互位置、齒向和嚙合情況，齒輪傳動可分為如下圖。齒輪傳動最基本的要求是傳動平穩、傳動比保持恒定不變，同時要使傳動負載能力大，重量輕，結構尺寸合理。二、 漸開線齒輪的齒廓及傳動比1、 漸開線的形成2、漸開線的性質3、 漸開線方程4、 漸開線齒廓的嚙合特點1、四線合一嚙合線、公法線、兩基圓的內公切線、正壓力的作用線四線合一。2、漸開線齒廓嚙合具有可分性。3、漸開線齒廓嚙合的嚙合角不變4、齒面的滑動三、 漸開

43、線標準直齒圓柱齒輪的主要參數及幾何尺寸的計算1、 齒輪各部分的名稱和符號齒頂圓：連接各輪齒齒頂的圓，其直徑用da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df表示。齒厚：任意直徑dk的圓周上，輪齒兩側齒廓之間的弧長，用sk表示；齒槽寬：齒槽兩側齒廓之間的弧長，用表示；齒距：相鄰兩齒同側齒廓之間的弧長，用pk表示。顯然，pksk+ek。在直徑為dk的圓周長為pkz，同時又等于dk，即 或 =m=2、 標準直齒圓柱齒輪的主要參數及幾何尺寸的計算齒頂高 齒根高 全齒高 式中 齒頂高系數。正常齒，；短齒，；頂隙系數。正常齒，；短齒。小結：1、齒輪傳動的類型、特點及應用。2、漸

44、開線的形成及特性。3、漸開線齒輪的基本參數及幾何尺寸的計算。作業與思考：1、漸開線直齒圓柱齒輪的基本參數有哪幾個？哪些是有標準的，其標準值為多少？為什么這些參數為基本參數？2、一個漸開線齒輪任意圓上的模數是否都一樣？通常我們說齒輪的模數指的是什么？3、齒距、法向齒距和基圓齒距是怎樣定義的？它們之間有什么關系？4、漸開線的形狀取決于什么？若兩個漸開線齒輪的模數和齒數分別相等，但壓力角不同 ，它們齒廓漸開線形狀是否相同？5、試準確敘述分度圓和標準齒輪的定義。第十六講 齒輪（二）教學目標（一）能力目標1.能判斷一對齒輪是否正確嚙合及傳動是否連續2.熟悉漸開線齒輪的切齒方法（二）知識目標1.理解直齒圓

45、柱齒輪傳動的正確嚙合條件及連續傳動條件2.掌握直齒輪不產生根切的最小齒數教學內容1.漸開線標準直齒圓柱齒輪的嚙合傳動     2.漸開線標準齒輪的切齒原理     3.漸開線齒廓的根切與標準外嚙合齒輪的最小齒數     4.變位齒輪傳動教學的重點與難點重點：直齒圓柱齒輪傳動的正確嚙合條件及連續傳動條件。難點：實際嚙合線段、理論嚙合線段的繪制。教學方法與手段采用多媒體教學（加動畫演示），講授時聯系實際。一、漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動1、 漸開線直齒圓柱齒輪的正確嚙合條件1）兩

46、齒輪的模數必須相等2）兩齒輪分度圓上的壓力角必須相等即， 根據正確嚙合條件，傳動比可改寫成2、 漸開線齒輪傳動的重合度重合度：B1B2與Pb的比值，用表示B1B2Pb故連續傳動條件為B1B2Pb13、漸開線齒輪的無側隙嚙合1、外嚙合傳動1）標準安裝 （能實現無側隙嚙合）標準中心距：頂隙標準值常數2）非標準安裝2、齒輪齒條嚙合二、 漸開線齒輪的加工方法齒輪的切齒方法就其原理來說可概括為仿形法和展成法兩種。1、仿形法2、展成法 （1）齒輪插刀  是一個齒廓為刀刃的外齒輪；（2）齒條插刀  是一個齒廓為刀刃的齒條（3）齒輪滾刀  像梯形螺紋的螺桿，軸向剖面齒廓為精確的直

47、線齒廓，滾刀轉動時相當于齒條在移動。可以實現連續加工，生產率高。三、 漸開線齒廓的根切與標準外嚙合齒輪的最小齒數1、根切現象2、 最小齒數四、 變位齒輪傳動1、 變位齒輪變位齒輪：在不改變被切齒輪齒數的情況下，改變刀具與輪呸的相對位置而達到不產生根切時切制的齒輪。2、最小變位系數當200，ha1時，xmin（17z）17X變位系數，x>0正變位；x<0負變位；x=0零變位。3、變位齒輪的幾何尺寸和傳動的類型1、變位齒輪的幾何尺寸變位齒輪的幾何尺寸計算見表10.7。2、變位齒輪傳動的類型（1）零傳動若一對齒輪的變位系數之和為零（x1x2=0），稱零傳動。（2）正傳動若一對齒輪的變位系

48、數之和大于零（x1x20），稱正傳動。z1+z22zmin適用于實際中心距大于標準中心距的情況，即aa。（3）負傳動若一對齒輪的變位系數之和小于零（x1x20，稱負傳動。z1+z2>2zmin第十七講 齒輪（四）教學目標（一）能力目標1.能根據工作條件判斷齒輪傳動的失效形式及建立設計準則，并進行設計計算2.會選擇合適的齒輪材料（二）知識目標1.熟悉齒輪傳動的失效形式及建立設計準則2.掌握齒輪傳動的受力分析及強度計算教學內容1.齒輪傳動的失效形式及計算準則     2.齒輪材料及熱處理     3.直齒圓柱齒輪

49、傳動的強度計算     4.漸開線標準斜齒圓柱齒輪傳動教學的重點與難點重點：齒輪傳動的強度計算。難點：齒輪傳動的受力分析。教學方法與手段采用多媒體教學，結合實際，提高學生的學習興趣。一、 齒輪傳動的失效形式和設計準則齒輪傳動：開式傳動、閉式傳動、半開式傳動1、 齒輪傳動的失效形式1、輪齒折斷1）疲勞折斷 輪齒是受一脈沖交變應力，在輪齒根部的過渡圓角處發生疲勞裂紋而發生折斷。2）過載折斷 短時過載或強烈沖擊。2、疲勞點蝕3、膠合避免措施：采用有添加劑的抗膠合潤滑油；提高齒面硬度和降低粗糙度；4、齒面磨粒磨損5、齒面塑性變形2、 計算準則1開式齒輪傳動主要失

50、效形式齒面磨損，當磨損量過大，產生輪齒折斷。設計準則：按齒根彎曲強度計算。2軟齒面閉式齒輪傳動主要實效形式是齒面點蝕，點蝕又與齒面接觸強度有關。設計準則：按齒面接觸強度計算，并驗算齒根彎曲強度。3硬齒面閉式齒輪或鑄鐵齒輪傳動主要失效形式是輪齒折斷。設計準則：按齒根彎曲強度計算，并驗算齒面接觸強度。二、 齒輪的常用材料及許用應力1、 齒輪材料的基本要求材料要求：齒面硬，齒芯韌、良好的加工工藝性及熱處理性能。2、 齒輪的常用材料及熱處理1、鍛鋼是制造齒輪的主要材料，一般采用含碳量為0.1%0.6%的碳素鋼或合金鋼。按輪齒表面硬度要求又可分為：HBS350和HBS>350兩類。2、鑄鋼通常用于

51、尺寸較大(一般d>400600)、輪坯不宜鍛出的齒輪。3、鑄鐵 一般用于尺寸較大而低速的齒輪，并多采用優質鑄鐵（如灰鐵HT300、球鐵QT4505等）鑄造。4、非金屬材料常用的熱處理工藝有：調質、正火（軟齒面）；表面淬火、滲碳淬火、滲氮（硬齒面）3、 許用應力許用接觸力H按下式計算許用彎曲應力可按下式計算三、漸開線標準直齒圓柱齒輪傳動的強度計算1、輪齒的受力分析法向壓力：齒輪嚙合傳動時，若忽略輪齒間的摩擦，則輪齒間存在著沿著法線方向的作用力，稱為法向壓力，用Fn表示，又稱名義載荷。2、 計算載荷3、 齒根彎曲疲勞強度計算輪齒的彎曲強度校核公式為將齒寬系數代入上式，得彎曲強度的設計公式為4

52、、 齒面接觸疲勞強度計算四、 平行軸斜齒圓柱齒輪傳動 1、齒廓曲面的形成及嚙合特點 2、斜齒圓柱齒輪傳動幾何尺寸的計算 3、 斜齒圓柱齒輪正確嚙合條件和重合度4、 當量齒數zv=z/cos35、 斜齒圓柱齒輪的強度計算1、輪齒的受力分析力的大小：力的方向：第十八講（齒輪五）教學目標（一）能力目標能進行齒輪傳動設計計算（二）知識目標1.熟悉齒輪參數的確定2.掌握齒輪強度計算教學內容1.齒輪的設計計算    2.錐齒輪教學的重點與難點重點：齒輪設計計算。難點：齒輪傳動的受力分析。教學方法與手段采用多媒體教學，結合實際，提高學生的學習興趣。一、 圓錐齒輪傳動1、 圓錐齒輪傳動概述。直齒圓錐齒輪傳動  曲齒圓錐齒輪傳動 2、 背錐和當量齒數3、直齒圓錐齒輪幾何尺寸的計算直齒圓錐齒輪正確嚙合條件： m1=m2=m、1=2= 分度圓的直徑： 兩輪的傳動比：其它尺寸見表10.16。4、 直齒錐齒輪的強度計算1、受力分析2、強度計算（1）齒根彎曲疲勞強度彎曲強度校核公式： Mpa設計公式 （mm）取標準值齒形系數、應力修正系數