机械基础教案(全国中等职业技术学校机械类通用教材)

("课时授课计划章节内容绪论计划时数2授课周次第一周授课方式讲授授课班级作业练习练习题讨论授课日期目的要求掌握机器、机构、机械、构件和零件、运动副的概念及应用特点重点机器、机构、机械、构件和零件、运动副的概念及应用特点难点机器、机构、机械、构件和零件、运动副的应用特点复习题练习册P1-3仪器教具无审批意见审批人：年月日课时授课计划（第1页）讲授内容和过程方法与指导一、课程概述1、本课程的性质、内容和任务\uf097性质：本课程是机械类专业一门重要的技术基础课程。\uf097内容：以机构和零件为主线，讲述机械中常用传动装置、机构和通用零部件的工作原理、运动特性、结构特点与应用及简单的设计方法等。同时，简要的介绍国家有关标准、标准零部件的选用原则及机器设备的使用与维护。\uf097任务：熟悉和掌握常用机构、常用机械传动及轴系零部件的基本知识、工作原理、应用特点、结构和标准；掌握分析机械工作原理的基本方法；具备正确使用和维护机械的能力；能进行有关计算并会查阅有关技术资料和选用标准件。二、知识点和技能点知识点：\uf097机器的组成及特征\uf097零件、构件、机构、机器、机械等的基本概念\uf097运动副的概念及运用特点\uf097机械传动的分类技能点：\uf097学会分析机器的方法\uf097学会分析运动副的方法三、认识机器在人们的生产和生活中广泛地使用着各种类型的机器，以减轻或代替人们的劳动，提高生产效率、产品质量和生产水平。机器的种类繁多，结构形式和用途也各不相同，通常有两类：一类是可以使物体运动速度加快的，被称为加速机械，如自行车、汽车、飞机等；另一类是使人们能够对物体施加更大的力的机械，被称为加力机械，如旋具、扳手、机床、挖掘机等。时授课计划（第2页）讲授内容和过程方法与指导四、机器、机构、机械、构件和零件1、机器与机构机器——人们根据使用要求而设计的一种执行机械运动的装置，用来变换或传递能量、物料与信息，从而代替或减轻人类的体力劳动和脑力劳动。机构——具有确定相对运动的构件的组合，它是用来传递运动和力的构件系统。2、机器的组成机器的组成通常包括动力部分、传动部分、执行部分、支撑及辅助部分和控制部分。（1）动力部分机器工作的动力来源，如洗衣机中的电动机。（2）执行部分直接完成机器预定工作任务的部分，如洗衣机中的波轮。（3）传动部分将动力部分的运动和动力传递给执行部分的中间环节，如洗衣机中的带传动。（4）控制部分控制机器的其他组成部分，并随时实现或终止机器的各种预定动作的部分，如洗衣机中的洗涤定时器、选择开关。（5）支撑及辅助部分如洗衣机中的进水管、排水管、机壳、机盖等。3、零件与构件零件——机器及各种设备的基本组成单元。构件——机构（由许多具有确定的相对运动的构件组成的）中的运动单元体。三、运动副的概念及应用特点1、运动副运动副——两构件直接接触而又能产生一定形式相对运动的可动连接。课时授课计划（第3页）讲授内容和过程方法与指导低副——两构件之间作面接触的运动副。转动副移动副螺旋副高副——两构件之间作点或线接触的运动副。滚动轮接触凸轮接触齿轮接触2、运动副的应用特点低副特点1)单位面积压力较小，较耐用，传力性能好2)摩擦损失大，效率低3)不能传递较复杂的运动高副特点：1)单位面积压力较大，两构件接触处容易磨损2)制造和维修困难3)能传递较复杂的运动3、低副机构与高副机构低副机构——机构中所有运动副均为低副的机构。高副机构——机构中至少有一个运动副是高副的机构。四、机械传动的分类课时授课计划挠性类传动链传动带传动机械传动直接基础传动：摩擦传动摩擦传动V带传动圆带传动挠性类传动：带传动平带传动啮合传动直接基础传动圆柱齿轮传动锥齿轮传动齿轮齿条传动传动齿轮传动螺杆传动螺旋轮传动章节内容§1－1带传动的组成、原理和类型计划时数2授课周次第2周授课方式讲授授课班级作业练习练习题讨论授课日期目的要求1、掌握带传动的组成和原理2、了解带传动的类型重点带传动的组成、原理和类型难点带传动的原理复习题P14仪器教具V型带、带轮审批意见审批人：年月日课时授课计划（第1页）讲授内容和过程方法与指导§1－1带传动的组成、原理和类型一、带传动的组成与原理1、带传动的组成（1）—带轮（主动轮）（2）—带轮（从动轮）（3）—挠性带摩擦型带传动啮合型带传动1—带轮（主动轮）2—带轮（从动轮）3—挠性带2、带传动的工作原理以张紧在至少两轮上的带作为中间挠性件，靠带与带轮接触面间产生的摩擦力（啮合力）来传递运动和（或）动力。3、带传动的传动比i机构的传动比——机构中瞬时输入速度与输出速度的比值。带传动的传动比就是主动轮转速n1与从动轮转速n2之比：二、带传动的类型带传动：摩擦型带传动、啮合型带传动时授课计划（第2页）讲授内容和过程方法与指导三、带传动的特点与其它传动形式相比较，带传动具有以下特点：(1)由于传动带具有良好的弹性，所以能缓和冲击、吸收振动，传动平稳，无噪声。但因带传动存在滑动现象，所以不能保证恒定的传动比。(2)传动带与带轮是通过摩擦力传递运动和动力的。因此过载时，传动带在轮缘上会打滑，从而可以避免其它零件的损坏，起到安全保护的作用。但传动效率较低，带的使用寿命短；轴、轴承承受的压力较大。(3)适宜用在两轴中心距较大的场合，但外廓尺寸较大。⑷结构简单，制造、安装、维护方便，成本低。但不适用于高温、有易燃易爆物质的场合。四、带传动的维护为了延长使用寿命，保证正常运转，须掌握正确的使用与维护。1．带传动在安装时，必须使两带轮轴线平行，轮槽对正，否则会加剧磨损。安装时应缩小中心距后套上，然后调整。2．严防与矿物油、酸、碱等腐蚀性介质接触，也不宜在阳光下曝晒。3．为保证安全，带传动应加防护罩。课时授课计划章节内容§1－2V带传动§1－3同步带传动简介计划时数2授课周次第2周授课方式讲授授课班级作业练习练习题讨论授课日期目的要求1、掌握V带传动的主要参数、普通V带的标记与应用特点；2、理解V带传动的安装维护及张紧装置。重点V带传动的主要参数、普通V带的标记与应用特点、V带传动的安装维护及张紧装置难点V带传动的安装维护及张紧装置复习题练习册P1-7课本P21-P22仪器教具带轮、带模型审批意见审批人：年月日课时授课计划（第1页）讲授内容和过程方法与指导§1－2V带传动一、V带及带轮V带传动——由一条或数条V带和V带带轮组成的摩擦传动。V带V带带轮二、V带传动的主要参数1、普通V带的截面尺寸顶宽b、中性层节宽b、高度h、相对高度h/bp2、V带带轮的基准直径ddV带带轮的基准直径dd——带轮上与所配用V带的节宽bp相对应处的直径。3、V带传动的传动比i4、小带轮的包角α1包角——带与带轮接触弧所对应的圆心角。包角的大小反映了带与带轮轮缘表面间接触弧的长短。5、中心距a中心距——两带轮中心连线的长度6、带速v7、V带的根数Z时授课计划（第2页）讲授内容和过程方法与指导d1d22112ddnni\uf03d\uf03d三、普通V带的标记与应用特点1、普通V带的标记中性层——V带绕带轮弯曲时，其长度和宽度均保持不变的层面。基准长度Ld——在规定的张紧力下，沿V带中性层量得的周长，又称为公称长度标记示例：2、普通V带传动的应用特点优点：结构简单，制造、安装精度要求不高，使用维护方便，适用于两轴中心距较大的场合传动平稳，噪声低，有缓冲吸振作用在过载时，传动带在带轮上打滑，可以防止薄弱零件的损坏，起安全保护作用。缺点：不能保证的准确的传动比、外廓尺寸大，传动效率低四、V带传动的安装维护及张紧装置1、V带传动的安装与维护2、V带传动的张紧装置时授课计划（第3页）讲授内容和过程方法与指导§1－3同步带传动简介一、同步带传动的特点准确的传动比、传动效率高、传动比大、允许带速高、制造较贵。二、同步带传动的应用1.在轻工机械设备上的应用2.在精密机械设备上的应用时授课计划（第4页）讲授内容和过程方法与指导3.在具有特殊要求的机械中的应用课时授课计划章节内容§2－1螺纹的种类和应用§2－2普通螺纹的主要参数计划时数2授课周次第3周授课方式讲授授课班级作业练习练习题讨论授课日期目的要求1、了解螺纹的种类和应用2、理解普通螺纹的主要参数重点螺纹的种类和应用、普通螺纹的主要参数难点普通螺纹的主要参数复习题练习册P8-9仪器教具螺栓螺母审批意见审批人：年月日课时授课计划（第1页）讲授内容和过程方法与指导§2－1螺纹的种类和应用一、按螺纹牙型分类及其应用三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹三角形螺纹矩形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹时授课计划（第2页）讲授内容和过程方法与指导二、按螺旋线方向分类及其应用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。三、按螺纹线的线数分类及其应用在圆柱体上沿一条螺旋线切制的螺纹，称为单线螺纹。也可沿二条、三条螺旋线分别切制出双线螺纹和三线螺纹。单线螺纹主要用于联接，多线螺纹主要用于传动。四、按螺旋线形成的表面分类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。§2－2普通螺纹的主要参数(1)大径(d、D)——螺纹的最大直径。对外螺纹是牙顶圆柱直径(d)，对内螺纹是牙底圆柱直径(D)。标准规定大径为螺纹的公称直径。(2)小径(d1、D1)——螺纹的最小直径。对外螺纹是牙底圆柱直径(d1)，对内螺纹是牙顶圆柱直径(D1)。(3)中径(d2、D2)——处于大径和小径之间的一个假想圆柱直径，该圆柱的母线位于牙型上凸起(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。(6)牙形角（α）——在轴向截面内螺纹牙形两侧边的夹角。(7)升角（λ）——在中径圆柱上螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面间的夹角。Ph＝ZP课时授课计划章节内容§2－3螺纹的代号标注计划时数2授课周次第3周授课方式讲授授课班级作业练习练习题讨论授课日期目的要求1、掌握螺纹的代号标注重点螺纹的代号标注难点螺纹的代号标注复习题练习册P9课本P30仪器教具螺栓螺母审批意见审批人：年月日课时授课计划（第1页）讲授内容和过程方法与指导§2－3螺纹的代号标注一、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M24×1.5LH—5g6g—L其中M24——代表公称直径为24mm的螺纹1．5——表示螺纹的螺距为1.5mmLH——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——代表螺纹旋合长度注：1．细牙螺纹的每一个公称直径对应着数个螺距，因此必须标出螺距值，而粗牙普通螺纹不标螺距。2．右旋螺纹不标注旋向代号，左旋螺纹则用LH表示。3．旋合长度有长旋合长度L、中等旋合长度N和短旋合长度S三种，中等旋合长度N不标注。4．公差带代号中，前者为中径公差带代号，后者为顶径公差带代号，两者一致时则只标注一个公差带代号。内螺纹用大写字母，外螺纹用小写字母二、传动螺纹例：Tr24X14（Ph7）——5g6g梯形螺纹的代号标注Tr40×14（P7）LH-7H-LTr：梯形螺纹40：公称直径14：导称P7：螺距LH：左旋7H：中径公差带代号L：长旋合长度内外螺纹配合标注Tr40×14（P7）LH-7H/7e7H：内螺纹公差带代号7e：外螺纹公差带代号时授课计划（第2页）讲授内容和过程方法与指导1．单线螺纹只标注螺距，多线螺纹标注螺距和导程。2．右旋螺纹不标注旋向代号，左旋螺纹用LH表示。3．旋合长度有长旋合长度L、中等旋合长度N两种，中等旋合长度N不标注。4．公差带代号中，螺纹只标注中径公差带代号。内螺纹用大写字母，外螺纹用小写字母。5．内、外螺纹配合的公差带代号中，前者为内螺纹公差带代号，后者为外螺纹公差带代号，中间用“/”分开。三、非螺纹密封用的管螺纹由螺纹特征代号(G)、尺寸代号和公差等级代号(A、B)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11/2英寸的内螺纹1．管螺纹尺寸代号不再称作公称直径，也不是螺纹本身的任何直径尺寸，只是一个无单位的代号。2．管螺纹为英制细牙螺纹，其公称直径近似为管子的内孔直径，以英寸为单位。3．右旋螺纹不标注旋向代号，左旋螺纹则用LH表示。4．非螺纹密封管螺纹的外螺纹的公差等级有A、B两级，A级精度较高；内螺纹的公差等级只有一个，故无公差等级代号。5．内、外螺纹配合在一起时，内、外螺纹的标注用“/”分开，前者为内螺纹的标注，后者为外螺纹的标注。课时授课计划章节内容§2－4螺旋传动的应用形式计划时数2授课周次第4周授课方式讲授授课班级作业练习练习题讨论授课日期目的要求1、掌握普通螺旋传动、差动螺旋传动重点普通螺旋传动、差动螺旋传动难点普通螺旋传动、差动螺旋传复习题练习册P10-12课本P35-P36仪器教具螺栓螺母螺旋传动模型审批意见审批人：年月日课时授课计划（第1页）讲授内容和过程方法与指导§2－4螺旋传动的应用形式一、普通螺旋传动普通螺旋传动——由螺杆和螺母组成的简单螺旋副实现的传动。1．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，螺杆作直线运动时授课计划（第2页）讲授内容和过程方法与指导2．普通螺旋传动直线移动方向的判定：左旋伸左手，右旋伸右手。半握拳，四指顺着螺杆(或螺母)的旋转方向，大母指的指向，即为螺杆(螺母)的移动方向。若当螺杆(螺母)原地旋转，螺母(螺杆)移动时，螺母(螺杆)移动方向与大拇指指向相反。3．普通螺旋传动直线移动距离的计算L=NPhL——螺杆（螺母）移动距离，mmN——回转周数，Ph——螺纹导程，mm【例1】普通螺旋传动中，已知左旋双线螺杆的螺距为8mm，若螺杆按图示方向回转两周，螺母移动了多少距离？方向如何？二、差动螺旋传动差动螺旋传动——由两个螺旋副组成的使活动的螺母与螺杆产生差动（即不一致）的螺旋传动。1．差动螺旋传动原理2．差动螺旋传动活动螺母移动距离的计算及方向的确定（1）差动螺旋传动：螺杆上两螺纹（固定螺母与活动螺母）旋向相同。L=N（Ph1－Ph2）结果为正，活动螺母实际移动方向与螺杆移动方向相同结果为负，活动螺母实际移动方向与螺杆移动方向相反螺杆移动方向按普通螺旋传动螺杆移动方向确定（2）复式螺旋传动：螺杆上两螺纹（固定螺母与活动螺母）旋向相反。L=N（Ph1＋Ph2）活动螺母实际移动方向与螺杆移动方向相同螺杆移动方向按普通螺旋传动螺杆移动方向确定【例2】微调螺旋传动中，通过螺杆的转动，可使被调螺母产生左、右微量调节。设螺旋副A的导程PhA为1mm，右旋。要求调整螺杆按图示方向转动一周，被调螺母向左移动0.2mm，求螺旋副B的导程PhB并确定其旋向。课时授课计划章节内容§3－1链传动概述§3－2链传动的类型计划时数2授课周次第4周授课方式讲授授课班级作业练习练习题讨论授课日期目的要求1、理解链传动概述2、掌握链传动的类型重点链传动概述、链传动的类型难点链传动的类型复习题练习册P13-14课本P41仪器教具自行车链条审批意见审批人：年月日课时授课计划（第1页）讲授内容和过程方法与指导§3－1链传动概述一、链传动及其传动比1．链传动的组成(1)－主动链轮(2)－链条(3)－从动链轮2．链传动的传动比n1、n2——主、从动轮的转速，r/minz1、z2——主、从动轮齿数二、链传动的应用特点i≤6，低速传动时i可达10a≤6m，最大中心距可达15m传动功率P＜100kWv≤15m/s，高速时可达20～40m/s§3－2链传动类型一、滚子链（套筒滚子链）1．滚子链的结构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，起着铰链的作用时授课计划（第2页）讲授内容和过程方法与指导内链板、外链板、销轴、套筒、滚子2．滚子链主要参数（1）节距——链条的相邻两销轴中心线之间的距离，以符号P表示。链的节距越大，承载能力越强，但链传动的结构尺寸也会相应增越大，传动的振动、冲击和噪声也越严重。滚子链的承载能力和排数成正比，但排数越多，各排受力越不均匀，所以排数不能过多。（2）节数——滚子链的长度用节数来表示。链节数应尽量选取偶数。开口销、弹簧夹、过渡链节3．滚子链的标记链号－排数－整链链节数标准编号08A－1－88GB/T1243－1997链号为08A（节距为12.70mm）二、齿形链简介由一组带有齿的内外链板左右交错排列，用铰链连接而成。齿形链标记示例CL08－22.5W－60GB/T10855－1997链号为CL08（节距为12.70mm）课时授课计划章节内容§4－1齿轮传动的类型及应用计划时数2授课周次第6周授课方式讲授授课班级作业练习练习题讨论授课日期目的要求1理解齿轮传动的类型及应用重点齿轮传动的类型及应用难点齿轮传动的应用复习题P仪器教具制动电机圆柱齿轮审批意见审批人：年月日课时授课计划（第1页）讲授内容和过程方法与指导§4－1齿轮传动的类型及应用齿轮传动——利用齿轮副来传递运动和（或）动力的一种机械传动。一、齿轮传动常用类型时授课计划（第2页）讲授内容和过程方法与指导二、齿轮传动的应用1．传动比n1、n2——主、从动轮的转速，r/minz1、z2——主、从动轮齿数齿轮传动的传动比是主动齿轮转速与从动齿轮转速之比，也等于两齿轮齿数反比。2．应用特点（1）优点能保证瞬时传动比恒定，工作可靠性高，传递运动准确可靠传递的功率和圆周速度范围较宽结构紧凑、可实现较大的传动比传动效率高，使用寿命长维护简便（2）缺点运转过程中有振动、冲击和噪声齿轮安装要求较高不能实现无极变速不适宜用在中心距较大的场合提问：比较齿轮和以前所学过的几种传动装置的不同点？121221nzinz\uf03d\uf03d课时授课计划章节内容§4－2渐开线齿廓计划时数2授课周次第6周授课方式讲授授课班级作业练习练习题讨论授课日期目的要求理解渐开线的形成、性质及渐开线齿廓的啮合特点重点渐开线的形成及性质、渐开线齿廓的啮合特点难点渐开线的形成及啮合特点复习题练习册P15-17课本P47P49仪器教具制动电机圆柱齿轮画渐开线教具审批意见审批人：年月日课时授课计划（第1页）讲授内容和过程方法与指导§4－2渐开线齿廓一、齿轮传动对齿廓曲线的基本要求传动平稳、承载能力强二、渐开线的形成及性质动直线沿着一固定的圆作纯滚动时，此动直线上任一点K的运动轨迹CK称为渐开线，该圆称为渐开线的基圆，直线称为渐开线的发生线。渐开线齿轮——以同一个基圆上产生的两条反向渐开线为齿廓的齿轮。渐开线齿廓的性质：发生线在基圆上滚过的线段长等于基圆上被滚过的弧长渐开线上任意一点的法线必切于基圆渐开线的形状取决于基圆的大小渐开线上各点的曲率半径不相等渐开线上各点的齿形角（压力角）不等渐开线的起始点在基圆上，基圆内无渐开线时授课计划（第2页）讲授内容和过程方法与指导三、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。四、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＝O2P／O1P＝rb2／rb1＝r2′／r1′＝常数2、传动的可分性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。由于啮合角不变，则齿廓间的压力方向不会改变，这对齿轮传动的平稳性很有利。课时授课计划章节内容§4－3渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算计划时数2授课周次第7周授课方式讲授授课班级作业练习练习题讨论授课日期目的要求掌握渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算重点直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算、齿轮传动的正确啮合条件难点直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算、齿轮传动的正确啮合条件复习题练习册P17-20课本P54仪器教具制动电机圆柱齿轮画渐开线教具审批意见审批人：年月日课时授课计划（第1页）讲授内容和过程方法与指导§4－3渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算一、渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分的名称二、渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数标准齿轮的齿形角α、齿数z、模数m、齿顶高系数ha、顶隙系数c1.齿形角——在端平面上，过端面齿廓上任意点K的径向直线与齿廓在该点处的切线所夹的锐角，用α表示。K点的齿形角为αK。渐开线齿廓上各点的齿形角不相等，K点离基圆越远，齿形角越大，基圆上的齿形角α=0°。分度圆压力角——齿廓曲线在分度圆上的某点处的速度方向与曲线在该点处的法线方向（即力的作用线方向）之间所夹锐角，也用α表示。2．齿数z一个齿轮的轮齿总数。3．模数m齿距p除以圆周率π所得的商，即m＝p/π。模数已经标准化。齿数相等的齿轮，模数越大，齿轮尺寸就越大，轮齿也越大，承载能力越大。时授课计划（第2页）讲授内容和过程方法与指导4．齿顶高系数ha对于标准齿轮，规定ha=ham。ha称为齿顶高系数。我国标准规定：正常齿ha＝1。5．顶隙系数c当一对齿轮啮合时，为使一个齿轮的齿顶面不与另一个齿轮的齿槽底面相抵触，轮齿的齿根高应大于齿顶高，即应留有一定的径向间隙，称为顶隙，用c表示。对于标准齿轮，规定c＝cm。c称为顶隙系数。我国标准规定：正常齿c＝0.25。三、外啮合标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算名称代号计算公式齿形角α标准齿轮为20°齿数z通过传动比计算确定模数m通过计算或结构设计确定齿顶高haha=ham=m齿根高hfhf=(ha+c)m=1.25m分度圆直径dd=mz齿顶圆直径dada=d+2ha=m(z+2)齿根圆直径dfdf=d-hf=m(z-2.5)基圆直径dbdb=dcosα标准中心距aa=(d1+d2)/2=m(z1+z2)/2四、直齿圆柱内齿轮简介五、渐开线直齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件和连续传动条件1．正确啮合条件：模数相等、分度圆上的齿形角相等m1=m2=m、α1=α2=α2．连续传动条件：前一对轮齿尚未结束啮合，后继的一对轮齿已进入啮合状态。课时授课计划章节内容§4－4其他齿轮传动简介计划时数2授课周次第7周授课方式讲授授课班级作业练习练习题讨论授课日期目的要求掌握斜齿圆柱齿轮、直齿圆锥齿轮传动正确啮合条件；了解啮合性能重点斜齿圆柱齿轮、直齿圆锥齿轮传动正确啮合条件；啮合性能难点斜齿圆柱齿轮、直齿圆锥齿轮传动正确啮合条件复习题练习册P21-23课本P58仪器教具审批意见审批人：年月日课时授课计划（第1页）讲授内容和过程方法与指导§4－4其他齿轮传动简介一、斜齿圆柱齿轮传动1．斜齿圆柱齿轮的形成直齿轮齿廓的形成当发生面沿基圆柱作纯滚动时，直线BB形成的一个螺旋形的渐开线曲面，称为渐开线螺旋面。βb称为基圆柱上的螺旋角。2．斜齿轮传动的啮合性能齿的接触线先由短变长，再由长变短，承载能力大，可用于大功率传动轮齿上的载荷逐渐增加，逐渐卸掉，承载和卸载平稳、冲击、振动和噪声小，使用寿命长传动平稳、冲击、振动和噪音较小适用于高速重载的场合2．斜齿轮传动的啮合性能齿的接触线先由短变长，再由长变短，承载能力大，可用于大功率传动情况时授课计划（第2页）讲授内容和过程方法与指导轮齿上的载荷逐渐增加，逐渐卸掉，承载和卸载平稳、冲击、振动和噪声小，使用寿命长传动平稳、冲击、振动和噪音较小适用于高速重载的场合3．斜齿圆柱齿轮主要参数和几何尺寸端面：垂直于齿轮轴线的平面，用t作标记法面：与轮齿齿线垂直的平面，用n作标记。β：斜齿圆柱齿轮螺旋角判别方法：将齿轮轴线垂直放置，轮齿自左至右上升者为右旋，反之为左旋。4．斜齿圆柱齿轮正确啮合条件法面模数（法向齿距除以圆周率π所得的商）相等，即mn1=mn2=m法面齿形角（法平面内，端面齿廓与分度圆交点处的齿形角）相等，即αn1=αn2=α螺旋角相等、旋向相反，即β1=-β2二、直齿圆锥齿轮传动以大端的参数作为标准参数应满足的条件：大端端面模数相等大端齿形角相等三、齿轮齿条传动1．齿条齿轮的齿数增加到无穷多时，其圆心位于无穷远处，齿轮上的基圆、分度圆、齿顶圆等各圆成为基线、分度线、齿顶线等互相平行的直线，渐开线齿廓也变成直线齿廓，齿轮即演化成为齿条。2．齿轮齿条传动v=n1πd1=n1πmz1、L=πd1=πmz1课时授课计划章节内容§4－5渐开线齿轮失效形式计划时数2授课周次第8周授课方式讲授授课班级作业练习练习题讨论授课日期目的要求了解齿面点蚀、齿面磨损、齿面胶合、塑性变形轮齿折断失效形式重点齿面点蚀、齿面磨损、齿面胶合、塑性变形、轮齿折断失效的形式难点齿面点蚀、齿面磨损、齿面胶合、塑性变形、轮齿折断失效的形式复习题练习册24-25课本P61仪器教具审批意见审批人：年月日课时授课计划（第1页）讲授内容和过程方法与指导§4－5渐开线齿轮失效形式失效——齿轮传动过程中，若轮齿发生折断、齿面损坏等现象，齿轮失去了正常的工作能力。一、齿面点蚀点蚀多发生在靠近节线的齿根面上。二、齿面磨损齿面磨损是开式齿轮传动的主要失效形式。三、齿面胶合高速和低速重载的齿轮传动，容易发生齿面胶合。四、塑性变形当齿轮的齿面较软，在重载情况下，可能使表层金属沿着相对滑动方向发生局部的塑性流动，出现塑性变形。时授课计划（第2页）讲授内容和过程方法与指导五、轮齿折断轮齿折断是开式传动和硬齿面闭式传动的主要失效形式之一。失效形式比较项目轮齿折断齿面点蚀齿面胶合齿面磨损引起原因1、短时意外的严重过载2、超过弯曲疲劳极限很小的面接触、循环变化、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高速重载、啮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滑对，产生滑动摩擦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避免措施选择适当的模数和齿宽，采用合适的材料及热处理方法，降低表面粗糙度，降低齿根弯曲应力。提高齿面硬度提高齿面硬度，降低表面粗糙度，采用粘度大和抗胶合性能好的润滑油提高齿面硬度，降低表面粗糙度，改善润滑条件，加大模数，尽可能用闭式齿轮传动结构代替开式齿轮传动结构二、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，\x7f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。一对相啮合的齿轮，为使大小两轮的工作寿命相近，小齿轮应比大齿轮选用好一点的材料、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。课时授课计划章节内容§5－1蜗杆传动概述计划时数2授课周次第8周授课方式讲授授课班级作业练习练习题讨论授课日期目的要求掌握蜗杆传动的组成、了解蜗杆的分类、掌握蜗轮回转方向的判定重点蜗杆传动的组成、蜗杆的分类、蜗轮回转方向的判定难点蜗杆传动的组成、蜗杆的分类、蜗轮回转方向的判定复习题练习册P26课本P66仪器教具审批意见审批人：年月日课时授课计划（第1页）讲授内容和过程方法与指导§5－1蜗杆传动概述一、蜗杆传动的组成蜗杆传动由蜗杆和蜗轮组成，通常由蜗杆（主动件）带动蜗轮（从动件）转动，并传递运动和动力。1．蜗杆结构蜗杆通常与轴合为一体。2．蜗轮结构蜗轮常采用组合结构。二、蜗杆的分类按蜗杆形状:圆柱蜗杆传动、环面蜗杆传动、锥蜗杆传动按蜗杆螺旋线方向：左旋蜗杆、右旋蜗杆按蜗杆头数：单头蜗杆、多头蜗杆三、蜗轮回转方向的判定1．判断蜗杆或蜗轮的旋向：右手法则：手心对着自己，四指顺着蜗杆或蜗轮轴线方向摆正，若齿向与右手拇指指向一致，则该蜗杆或蜗轮为右旋，反之则为左旋。时授课计划（第2页）讲授内容和过程方法与指导2．判断蜗轮的回转方向；左、右手法则：左旋蜗杆用左手，右旋蜗杆用右手，用四指弯曲表示蜗杆的回转方向，拇指伸直代表蜗杆轴线，则拇指所指方向的相反方向即为蜗轮上啮合点的线速度方向。蜗杆传动的受力分析：蜗杆传动的受力情况类似斜齿圆柱齿轮传动的受力情况。齿面上的法向力Fn仍可分解为三个相互垂直的分力。圆周力Ft、轴向力Fx、径向力Fr。圆周力Ft1的方向与节点P的速度方向相反。径向力Fr1的方向总是指向蜗杆轴线。用主动轮左右手法则判定：对主动右旋蜗杆以右手四指弯曲方向表示转动方向，大拇指的指向即为轴向力Fx1的方向。蜗轮材料选择：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。对于高速重载传动，蜗杆常用15Cr、20Cr、20CrMnTi等，经渗碳淬火，表面硬度HRC56～62，并经磨削。蜗轮材料可参考滑动速度Vs来选择，常采用青铜与铸铁，在Vs>5--25m/s的连续工作的重要传动中，蜗轮材料常用铸锡磷青铜ZQSn10—1或铸锡锌铅青铜ZQSn6—6—3等，这些材料的减摩性、耐磨性和抗胶合的性能及切削性能都较好，但强度低，价格高。课时授课计划章节内容§5－2蜗杆传动的主要参数和啮合条件§5－3蜗杆传动的应用特点计划时数2授课周次第9周授课方式讲授授课班级作业练习练习题讨论授课日期目的要求理解蜗杆传动的主要参数、掌握啮合条件、蜗杆传动的应用特点重点蜗杆传动的主要参数和啮合条件、蜗杆传动的应用特点难点蜗杆传动的主要参数和啮合条件复习题练习册P27-28课本P68仪器教具审批意见审批人：年月日课时授课计划（第1页）讲授内容和过程方法与指导§5－2蜗杆传动的主要参数和啮合条件在蜗杆传动中，其几何参数及尺寸计算均以中间平面为准。通过蜗杆轴线并与蜗轮轴线垂直的平面称为中间平面。一、蜗杆传动的主要参数1．模数m、齿形角α；2．蜗杆分度圆导程角γ；3．蜗杆分度圆直径d1和蜗杆直径系数q；4．蜗杆头数z1和蜗轮齿数z2；1．模数m、齿形角α蜗杆的轴面模数mx1和蜗轮的端面模数mt2相等，且为标准值。蜗杆的轴面齿形角αx1和蜗轮的端面齿形角αt2相等，且为标准值。mx1＝mt2＝m、αx1＝αt2＝α＝20°2．蜗杆分度圆导程角γ指蜗杆分度圆柱螺旋线的切线与端平面之间的锐角。tanγ=pxz1/πd1=z1m/d13．蜗杆分度圆直径d1和蜗杆直径系数q切制蜗轮的滚刀，其分度圆直径、模数和其他参数必须与该蜗轮相配的蜗杆一致，齿形角与相配的蜗杆相同。为了使刀具标准化，限制滚刀的数目，对一定模数m的蜗杆的分度圆直径d1作了规定，即规定了蜗杆直径系数q，且q=d1/m。时授课计划（第2页）讲授内容和过程方法与指导4．蜗杆头数z1和蜗轮齿数z2蜗杆头数z1：根据蜗杆传动传动比和传动效率来选定，一般推荐选用z1=1、2、4、6。蜗轮齿数z2：根据z1和传动比i来确定。一般推荐z2=29～80。二、蜗杆传动的正确啮合条件1．在中间平面内，蜗杆的轴面模数mx1和蜗轮的端面模数mt2相等。即：mx1＝mt22．在中间平面内，蜗杆的轴面齿形角αx1和蜗轮的端面齿形角αt2相等。即：αx1＝αt23．蜗杆分度圆导程角γ1和蜗轮分度圆柱面螺旋角β2相等，且旋向一致。即：γ1＝β2§5－3蜗杆传动的应用特点一、蜗杆传动的润滑目的：减摩与散热，以提高蜗杆传动的效率，防止胶合及减少磨损。润滑方式：油池润滑、喷油润滑。二、蜗杆传动的散热三、蜗杆传动的特点1.传动比大，结构紧凑。i=8～80,用于传递运动时，i可达1000。2.传动平稳，无噪声。蜗杆与蜗轮齿的啮合是连续的，平稳性好。3.当蜗杆的螺旋角小于轮齿间的当量摩擦角时，蜗杆传动能自锁，即只能由损杆带动蜗轮，而不能蜗轮带动蜗杆。4.传动效率低。其效率一般为\uf068=0.7～0.8，具有自锁性传动时效率\uf068=0.4～0.5。5.为了减少摩擦，蜗轮常用贵重的减摩材料（如青铜）制造，成本高。课时授课计划章节内容§6－1轮系分类及其应用特点§6－2定轴轮系传动比计算计划时数2授课周次第10周授课方式讲授授课班级作业练习练习题讨论授课日期目的要求了解轮系分类、理解其应用特点掌握定轴轮系传动比计算及定轴轮系各轮转动方向的判断重点轮系分类及其应用特点定轴轮系传动比计算、定轴轮系各轮转动方向的判断难点轮系应用特点定轴轮系定轴轮系各轮转动方向的判断复习题练习册P31-35仪器教具审批意见审批人：年月日课时授课计划（第1页）讲授内容和过程方法与指导§6－1轮系分类及其应用特点轮系——由一系列相互啮合的齿轮组成的传动系统。一、轮系的分类1．定轴轮系当轮系运转时，所有齿轮的几何轴线位置相对于机架固定不变，也称普通轮系。2．周转轮系轮系运转时，至少有一个齿轮的几何轴线相对于机架的位置是不固定的，而是绕另一个齿轮的几何轴线转动。3．混合轮系在轮系中，既有定轴轮系又有周转轮系。二、轮系的应用特点1．可获得很大的传动比一对齿轮传动的传动比不能过大（一般i12=3~5，imax≤8），而采用轮系传动可以获得很大的传动比，以满足低速工作的要求。2．可作较远距离的传动两轴中心距较大时，如用一对齿轮传动，则两齿轮的结构尺寸必然很大，导致传动机构庞大。3．可以方便地实现变速和变向要求滑移齿轮变速机构利用中间轮变向机构4．可以实现运动的合成与分解采用行星轮系，可以将两个独立的运动合成为一个运动，或将一个运动分解为两个独立的运动。§6－2定轴轮系传动比计算一、定轴轮系中各轮转向的判断当首轮（或末轮）的转向为已知时，其末轮（或首轮）的转向也就确定了，表示方法可以用标注箭头的方法来确定。圆柱齿轮啮合－外啮合时授课计划（第2页）讲授内容和过程方法与指导转向用画箭头的方法表示，主、从动轮转向相反时，两箭头指向相反。圆柱齿轮啮合－内啮合主、从动轮转向相同时，两箭头指向相同。锥齿轮啮合传动两箭头指向相背或相向啮合点。蜗轮蜗杆啮合传动两箭头指向按第五章讲过的规定标注。对于轮系中各齿轮轴线相互平行时，其任意级从动轮的转向可以通过在图上依次数，则首轮与末轮的转向相同；若为奇数，则转向相反。轮系中含有圆锥齿轮、蜗轮蜗杆、齿轮齿条，只能用画直箭头的方法表示。画箭头来确定，也可以数外啮合齿轮的对数来确定，若齿轮的啮合对数是偶数二、传动比1．传动路线2．传动比计算时授课计划（第3页）讲授内容和过程方法与指导轮系的传动比等于首轮与末轮的转速之比，也等于轮系中所有从动齿轮齿数的连乘积与所有主动齿轮齿数的连乘积之比。【例1】已知Z1＝16，Z2＝32,Z2'＝20,Z3＝40,Z3'＝2(右旋)Z\x7f4＝40。若n1＝800r／min,齿轮1为主动件。分析该机构的传动路线；求传动比i14；若齿轮1转向已知，试判定齿轮4的转向。【例2】如图所示轮系，已知各齿轮齿数及n1转向，求i17和判定n7转向。三、惰轮的应用在轮系中既是从动轮又是主动轮，对总传动比毫无影响，但却起到了改变齿轮副中从动轮回转方向的作用，像这样的齿轮称为惰轮。惰轮常用于传动距离稍远和需要改变转向的场合。课时授课计划章节内容§6－3定轴轮系中任意从动齿轮的转速计算计划时数2授课周次第10周授课方式讲授授课班级作业练习练习题讨论授课日期目的要求掌握定轴轮系中任意从动轮的转速计算、末端是螺旋传动的计算重点定轴轮系中任意从动轮转速的计算、末端是螺旋传动的计算难点定轴轮系中任意从动轮转速的计算复习题练习册P33-35课本P80仪器教具审批意见审批人：年月日课时授课计划（第1页）讲授内容和过程方法与指导§6－3定轴轮系中任意从动齿轮的转速计算一、任意从动齿轮转速计算不考虑齿轮旋转方向【例4】已知：z1=26，z2=51，z3=42，z4=29，z5=49，z6=36，z7=56，z8=43，z9=30，z10=90，轴Ⅰ的转速nI=200r/min。试求当轴Ⅲ上的三联齿轮分别与轴Ⅱ上的三个齿轮啮合时，轴Ⅳ的三种转速。时授课计划（第2页）讲授内容和过程方法与指导二、轮系末端是螺旋传动的计算v——螺母的移动速度，mm/minL——输入轴I每回转一周，螺母（砂轮架）的移动距离，mm【例5】z1=28，z2=56，z3=38，z4=57，丝杆为Tr50×3。当手轮回转速度n1=50r/min，回转方向如图所示，试计算砂轮架移动速度，并判断砂轮架移动方向。三、轮系末端是齿条传动的计算v——齿轮沿齿条的移动速度，mm/minL——输入轴I每回转一周，齿轮沿齿条的移动距离，mm课时授课计划章节内容§7－1平面连杆机构的特点§7－2铰链四杆机构的组成与分类计划时数2授课周次第11周授课方式讲授授课班级作业练习练习题讨论授课日期目的要求了解平面连杆机构的特点、掌握铰链四杆机构的组成与分类重点平面连杆机构的特点、铰链四杆机构的组成与分类难点平面连杆机构的特点、铰链四杆机构的组成与分类复习题P87-88仪器教具审批意见审批人：年月日课时授课计划（第1页）讲授内容和过程方法与指导§7－1平面连杆机构的特点平面连杆机构——由一些刚性构件用转动副和移动副相互连接而组成的,在同一平面或相互平行平面内运动的机构。作用：实现某些较为复杂的平面运动，在生产和生活中广泛用于动力的传递或改变运动形式。例如：1；港口起重机吊运货物是利用平面连杆机构中的双摇杆机构实现的2；铲土机为了保证铲斗平行移动，防止泥土流出，采用了平面连杆机构四杆机构——最常用的平面连杆机构，具有四个构件（包括机架）的低副机构。平面铰链四杆机构——构件间用四个转动副相连的平面四杆机构，简称铰链四杆机构。铰链四杆机构：四根杆均用转动副连接。滑块四杆机构：杆件间的连接，除了转动副以外，构件3与4使用移动副连接。时授课计划（第2页）讲授内容和过程方法与指导§7－2铰链四杆机构的组成与分类机架：固定不动的构件4。连杆：不与机架直接相连的构件2。连架杆：与机架相连的构件1、3。曲柄——与机架用转动副相连，且能绕该转动副轴线整圈旋转的构件。摇杆——与机架用转动副相连，但只能绕该转动副轴线摆动的构件。一、曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构——铰链四杆机构的两个连架杆中，其中一个是曲柄，另一个是摇杆。曲柄摇杆机构的应用例如：剪板机、雷达、汽车雨刷、缝纫机踏板二、双曲柄机构双曲柄机构——铰链四杆机构中两连架杆均为曲柄。类型：不等长双曲柄机构：两曲柄长度不等的双曲柄机构。平行双曲柄机构：连杆与机架的长度相等且两个曲柄长度相等，曲柄转向相同的双曲柄机构。反向双曲柄机构：连杆与机架的长度相等且两个曲柄长度相等，曲柄转向相反的双曲柄机构。双曲柄机构的应用：惯性筛、天平、汽车车门启闭三、双摇杆机构铰链四杆机构中两连架杆均为摇杆。机构两极限位置：B1C1D、C2B2A课时授课计划章节内容§7－3铰链四杆机构的基本性质§7－4铰链四杆机构的演化计划时数2授课周次第11周授课方式讲授授课班级作业练习练习题讨论授课日期目的要求掌握铰链四杆机构的基本性质掌握铰链四杆机构的演化重点曲柄存在条件、急回特性、死点位置曲柄滑块机构、导杆机构难点曲柄存在条件、急回特性、死点位置曲柄滑块机构、导杆机构复习题P92、96仪器教具审批意见审批人：年月日课时授课计划（第1页）讲授内容和过程方法与指导§7－3铰链四杆机构的基本性质一、曲柄存在条件1．最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其他两杆长度之和。2．连架杆和机架中必有一杆是最短杆。铰链四杆机构三种基本类型的判别方法曲柄摇杆机构的条件：连架杆之一为最短杆双曲柄机构的条件：机架为最短杆双摇杆机构的条件：连杆为最短杆当最长杆与最短杆长度之和大于其余两杆长度之和时，无论取哪一杆件为机架，机构均为双摇杆机构。二、急回特性极位夹角——摇杆在C1D、C2D两极限位置时，曲柄与连杆共线，对应两位置所夹的锐角，用θ表示。急回特性：空回行程时的平均速度大于工作行程时的平均速度。机构的急回特性可用行程速比系数K表示：极位夹角θ越大，机构的急回特性越明显。三、死点位置摇杆处于左极限位置C1D时,连杆与从动件(曲柄)的共线位置C1AB1。摇杆处于右极限位置C2D时,连杆与从动件(曲柄)的共线位置C2B2A。时授课计划（第2页）讲授内容和过程方法与指导工件夹紧后，BCD成一直线，撤去外力F之后，机构在工件反弹力T的作用下，处于死点位置。即使反弹力很大工件也不会松脱。§7－4铰链四杆机构的演化一、曲柄滑块机构曲柄滑块机构是具有一个曲柄和一个滑块的平面四杆机构，是由曲柄摇杆机构演化而来的。双曲滑块机构的应用：内燃机气缸冲压机、滚轮送料机在曲柄摇杆机构中，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。它能把回转运动转换为往复直线运动，或作相反的转变。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。摆动导杆机构：牛头刨床主运动机构移动导杆机构：手动抽水机构曲柄摇块机构：自卸汽车卸料机构课时授课计划章节内容§8－1凸轮机构概述§8－2凸轮机构的分类与特点计划时数2授课周次第12周授课方式讲授授课班级作业练习练习题讨论授课日期目的要求掌握凸轮机构的分类与凸轮机构的应用特点、理解凸轮机构的组成重点凸轮机构的分类与凸轮机构的应用特点、凸轮机构的组成难点凸轮机构的分类与凸轮机构的应用特点、凸轮机构的组成复习题仪器教具审批意见审批人：年月日课时授课计划（第1页）讲授内容和过程方法与指导§8－1凸轮机构概述凸轮机构应用举例：内燃机配气机构、自动车床走刀机构、靠模车削机构凸轮机构——依靠凸轮轮廓直接与从动件接触，迫使从动件作有规律的直线往复运动（直动）或摆动。凸轮机构的组成：1－凸轮、2－从动件、3－机架1、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。2、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时授课计划（第2页）讲授内容和过程方法与指导§8－2凸轮机构的分类与特点一、凸轮机构的分类按形状分:盘形凸轮、移动凸轮、圆柱凸轮按从动件端部形状和运动形式分：尖顶从动件、滚子从动件、平底从动件1；盘形凸轮：尖顶移动从动杆盘形凸轮机构尖顶摆动从动杆盘形凸轮机构滚子移动从动杆盘形凸轮机构滚子摆动从动杆盘形凸轮机构平底移动从动杆盘形凸轮机构平底摆动从动杆盘形凸轮机构2；移动凸轮：移动从动杆移动凸轮机构摆动从动杆移动凸轮机构3；圆柱凸轮：圆柱凸轮机构自动车床走刀机构二、凸轮机构的应用特点优点：结构简单紧凑，工作可靠，设计适当的凸轮轮廓曲线，可使从动件获得任意预期的运动规律。缺点：凸轮与从动件（杆或滚子）之间以点或线接触，不便于润滑，易磨损。应用：多用于传力不大的场合，如自动机械、仪表、控制机构和调节机构中。课时授课计划章节内容§8－3凸轮机构工作过程及从动件运动规律计划时数2授课周次第12周授课方式讲授授课班级作业练习练习题讨论授课日期目的要求掌握凸轮机构从动件运动规律、理解凸轮机构工作过程重点凸轮机构工作过程、凸轮机构从动件运动规律难点凸轮机构工作过程、凸轮机构从动件运动规律复习题P104仪器教具审批意见审批人：年月日课时授课计划（第1页）讲授内容和过程方法与指导§8－3凸轮机构工作过程及从动件运动规律一、凸轮机构工作过程凸轮机构中最常用的运动形式为凸轮作等速回转运动，从动件作往复移动凸轮回转时，从动件作“升→停→降→停”的运动循环。（一）、基本概念1、基圆：以凸轮轮廓最小半径rb所作的圆；2、推程：从动件经过轮廓AB段，从动件被推到最高位置；3、推程角：角δ0，这个行程称为，δ2称为；4、回程：经过轮廓CD段，从动件由最高位置回到最低位置；5、回程角：角δ2；6、远停程角：角δ1；7、近停程角：角δ3（二）、凸轮与从动件的关系凸轮的轮廓机构取决于从动件的运动规律，从动件的运动规律取决于工作要求。时授课计划（第2页）讲授内容和过程方法与指导二、从动件常用运动规律1．等速运动规律当凸轮作等角速度旋转时，从动件上升或下降的速度为一常数，这种运动规律称为等速运动规律。（1）位移曲线(S—δ曲线)若从动件在整个升程中的总位移为h，凸轮上对应的升程角为δ0，那么由运动学可知，在等速运动中，从动件的位移S与时间t的关系为：S＝v·t凸轮转角δ与时间t的关系为：δ＝ω·t则从动件的位移S与凸轮转角δ之间的关系为:v和ω都是常数，所以位移和转角成正比关系。因此，从动件作等速运动的位移曲线是一条向上的斜直线。从动件在回程时的位移曲线则与下图相反，是一条向下的斜直线。（2）等速运动凸轮机构的工作特点由于从动件在推程和回程中的速度不变，加速度为零，故运动平稳；但在运动开始和终止时；从动件的速度从零突然增大到v或由v突然减为零，此时，理论上的加速度为无穷大，从动件将产生很大的惯性力，使凸轮机构受到很大冲击，这种冲击称刚性冲击。2．等加速等减速运动规律当凸轮作等角速度旋转时，从动件在升程(或回程)的前半程作等加速运动，后半程作等减速运动。这种运动规律称为等加速等减速运动规律。课时授课计划章节内容§9－1变速机构§9－2换向机构§9－3间歇机构计划时数2授课周次第13周授课方式讲授授课班级作业练习练习题讨论授课日期目的要求掌握变速机构类型及工作原理了解换向机构类型及工作原理掌握棘轮机构、槽轮机构工作特点；了解不完全齿轮机构工作原理重点变速机构类型及工作原理换向机构类型及工作原理棘轮机构、槽轮机构工作特点；不完全齿轮机构工作原理难点复习题P113115仪器教具审批意见审批人：年月日课时授课计划（第1页）讲授内容和过程方法与指导§9－1变速机构变速机构——在输入转速不变的条件下，使输出轴获得不同转速的传动装置。一、有级变速机构有级变速机构——在输入转速不变的条件下，使输出轴获得一定的转速级数。滑移齿轮变速机构图7—1塔齿轮变速机构图7—2倍增速变速机构图7—3拉键变速机构图7—4二、无级变速机构无级变速机构——依靠摩擦来传递转矩，适量地改变主动件和从动件的转动半径，使输出轴的转速在一定的范围内无级变化。滚子平盘式无级变速机构图7—5；锥轮－端面盘式无级变速机构图7—6分离锥轮式无级变速机构分析：图7—1滑移齿轮变速机构轴1和轴2传动比只有54/26；轴2和轴3传动比有36/19，33/22，39/16；轴3和轴4的传动比有37/28，47/18，26/39；轴4和轴5传动比有38/82，71/19。所以轴1与轴5的传动比有：1332=18种。提示：齿轮在轴上打“×”表示定轴齿轮（固定在轴上）；齿轮在轴上打“——”表示滑移齿轮（可沿轴移动）。§9－2换向机构换向机构——在输入轴转向不变的条件下，可改变输出轴转向的机构。三星轮换向机构离合器锥齿轮换向机构时授课计划（第2页）讲授内容和过程方法与指导§9－3间歇机构间歇机构——能够将主动件的连续运动转换成从动件有规律的周期性运动或停歇。具有周期性停歇间隔的单向运动成为步进运动。一、棘轮机构棘轮机构分为齿式棘轮机构和摩擦式棘轮机构。1．齿式棘轮机构工作原理1—摇杆2—棘爪3—弹簧4—棘轮5—弹簧6—止回棘爪7—曲柄2．齿式棘轮机构的常见类型及特点外啮合式内啮合式3．齿式棘轮机构转角的调节棘轮的转角θ大小与棘爪每往复一次推过的齿数k有关：k——棘爪每往复一次推动的齿数z——棘轮的齿数（1）改变棘爪的运动范围（2）利用覆盖罩4．摩擦式棘轮机构简介靠偏心楔块（棘爪）和棘轮间的楔紧所产生的摩擦力来传递运动。特点：转角大小的变化不受轮齿的限制，在一定范围内可任意调节转角，传动噪声小，但在传递较大载荷时易产生滑动。二、槽轮机构1．槽轮机构的组成和工作原理1－拨盘2—圆销3—槽轮2．槽轮机构类型和特点时授课计划（第3页）讲授内容和过程方法与指导单圆销外槽轮机构双圆销外槽轮机构内啮合槽轮机构特点：结构简单，转位方便，工作可靠，传动的平稳性好，能准确控制槽轮的转角。但转角的大小受到槽数z的限制，不能调节，且在槽轮转动的始末位置处存在冲击，随着转速的增加或槽轮槽数的减少而加剧，故不适用于高速。三、不完全齿轮机构主动齿轮作连续转动，从动齿轮作间歇运动的齿轮传动机构。特点：结构简单，工作可靠，传递力大，但工艺复杂，从动轮在运动的开始与终止位置有较大冲击，一般用于低速、轻载的场合。课时授课计划章节内容§10－1轴的用途和分类§10－2转轴的结构计划时数2授课周次第13周授课方式讲授授课班级作业练习练习题讨论授课日期目的要求了解轴的用途和分类、掌握转轴的结构要求及轴上零件的固定重点轴的用途和分类、转轴的结构要求及轴上零件的固定难点复习题P122仪器教具电机转子轴审批意见审批人：年月日课时授课计划（第1页）讲授内容和过程方法与指导§10－1轴的用途和分类一、用途：支承回转零件（如齿轮、带轮等），传递运动和动力。二、分类：按轴线形状:直轴、曲轴、挠性钢丝软轴（简称挠性轴）按承载情况：心轴、传动轴、转轴三、轴的材料及热处理轴的材料一般多用中碳钢，如35，45，50等优质中碳钢，其中以45钢应用最广，价格便宜，热处理(调质、正火、淬火)可以改善和提高机械性能，有良好的切削性能。有时用合金钢，如20Cr、40Cr等，用这类材料制成轴，具有承受载荷较大，强度较高，重量较轻及耐磨性较好等特点。§10－2转轴的结构轴颈：用于装配轴承的部分轴头：装配回转零件（如带轮、齿轮）的部分时授课计划（第2页）讲授内容和过程方法与指导轴身：连接轴头与轴颈的部分轴肩或轴环：轴上截面尺寸变化的部分。轴的结构应满足三方面的要求：轴上的零件要有可靠的周向固定与轴向固定轴应便于加工和尽量避免或减小应力集中便于轴上零件的安装与拆卸一、轴上零件的固定1．轴上零件的轴向固定目的：保证零件在轴上有确定的轴向位置，防止零件作轴向移动，并能承受轴向力。2．轴上零件的周向固定目的：保证轴能可靠地传递运动和转矩，防止轴上零件与轴产生相对转动。二、轴上常见的工艺结构结构工艺性——轴的结构形式应便于加工、便于轴上零件的装配和便于使用维修，并且能提高生产率，降低成本。有关轴的工艺结构应注意问题：轴的结构和形状应便于加工、装配和维修。阶梯轴的直径应该是中间大，两端小，以便于轴上零件的装拆。轴端、轴颈与轴肩（或轴环）的过渡部位应有倒角或过渡圆角，并应尽可能使倒角大小一致和圆角半径相同，以便于加工。轴上需要切制螺纹或进行磨削时，应有螺纹退刀槽或砂轮越程槽。当轴上有两个以上键槽时，槽宽应尽可能统一，并布置在同一直线上，以利加工。课时授课计划章节内容§11－1键连接§11－2销连接计划时数2授课周次第14周授课方式讲授授课班级作业练习练习题讨论授课日期目的要求理解键连接的功用；掌握平键、销连接的特点、种类；重点轴理解键连接的功用；掌握平键、销连接的特点、种类；难点键连接的功用；平键连接的特点、种类；销连接的功用、类型复习题练习册P56-58仪器教具审批意见审批人：年月日课时授课计划（第1页）讲授内容和过程方法与指导§11－1键连接作用：实现轴与轴上零件（如齿轮、带轮等）之间的周向固定，并传递运动和扭矩。分类：松键连接:平键连接、半圆键连接、花键连接紧键连接：楔键连接、切向键连接一、平键连接特点：靠平键的两侧面传递转矩，键的两侧面是工作面，对中性好；键的上表面与轮毂上的键槽底面留有间隙，以便装配。分类：普通平键、导向平键、滑键1．普通平键：A型、B型、C型平键是标准件，只需根据用途、轴径、轮毂长度选取键的类型和尺寸。普通平键的规格采用b×L标记截面尺寸b×h根据轴径d由标准选定键长L根据轮毂长度按标准查取（比轮毂长度短5～10mm）普通平键的标记：键型键宽×键长标准号键16´100GB/T1096－2003表示键宽为16mm，键长为100mm的A型普通平键。键B18´100GB/T1096－2003表示键宽为18mm，键长为100mm的B型普通平键。键C18´100GB/T1096－2003表示键宽为18mm，键长为100mm的C型普通平键。2．导向平键特点：轮毂可在轴上沿轴向移动。比普通平键长、紧定螺钉固定在键槽中、键与轮毂槽采用间隙配合、键上设有起键螺孔3．滑键特点：轮毂可在轴上沿轴向移动。滑键固定在轮毂上、轮毂带动滑键作轴向移动、键长不受滑动距离限制时授课计划（第2页）讲授内容和过程方法与指导二、半圆键连接工作面为键的两侧面，有较好的对中性、可在轴上键槽中摆动以适应轮毂上键槽斜度适用于锥形轴与轮毂的连接、键槽对轴的强度削弱较大，只适用于轻载连接三、花键连接——由沿轴和轮毂孔周向均布的多个键齿相互啮合而成的连接。多齿承载，承载能力高；齿浅，对轴的强度削弱小；对中性及导向性能好；加工需专用设备，成本高四、楔键和切向键连接1．楔键楔：键与键槽的两个侧面不相接触，为非工作面。楔键连接能使轴上零件轴向固定，并能使零件承受单方向的轴向力。用于定心精度要求不高，荷载平稳和低速的场合。2．切向键：由一对具有1:100斜度的楔键沿斜面拼合而成，上下两工作面互相平行，轴和轮毂上的键槽底面没有斜度。§11－2销连接一、圆柱销：1．普通圆柱销、2．内螺纹圆柱销二、圆锥销：1．普通圆锥销、2．带螺纹圆锥销课时授课计划章节内容§12－1滚动轴承§12－2滑动轴承计划时数2授课周次第14周授课方式讲授授课班级作业练习练习题讨论授课日期目的要求掌握滚动轴承的结构组成、滚动轴承的代号、滚动轴承类型的选择掌握滑动轴承的类型、结构、特点及润滑；理解轴瓦的结构重点滚动轴承的结构组成、滚动轴承的代号、滚动轴承类型的选择滑动轴承的类型、结构、特点及润滑；轴瓦的结构难点滚动轴承的结构组成、滚动轴承的代号、滚动轴承类型的选择滑动轴承的类型、结构、特点及润滑；轴瓦的结构复习题练习册P60-63仪器教具审批意见审批人：年月日课时授课计划（第1页）讲授内容和过程方法与指导§12－1滚动轴承一、滚动轴承的结构滚动轴承一般由外圈、内圈、滚动体和保持架组成。二、滚动轴承的类型调心球轴承、调心滚子轴承、推力调心滚子轴承、圆锥滚子轴承双列深沟球轴承、推力球轴承、深沟球轴承、角接触球轴承推力圆柱滚子轴承、圆柱滚子轴承三、滚动轴承的代号滚动轴承代号的构成1．基本代号：表示轴承的基本类型、结构和尺寸。轴承类型代号、尺寸系列代号、内径代号轴承类型代号：（见表15—2）尺寸系列代号：由两位数字组成，前一位数字为宽（高）度系列代号，后一位数字为直径系列代号。宽（高）度系列代号：表示内、外径相同而宽（高）度不同的轴承系列。直径系列代号：表示内径相同而具有不同外径的轴承系列。内径代号:内径d≥10mm的滚动轴承内径代号内径d≥10mm的滚动轴承内径代号2．前置代号和后置代号轴承代号的补充，只有在轴承的结构形状、尺寸、公差、技术要求等有所改变时才使用，一般情况下可部分或全部省略，其详细内容请查阅《机械设计手册》中相关标准规定。3．滚动轴承代号示例：6208；30212/p53;时授课计划（第2页）讲授内容和过程方法与指导四、滚动轴承类型的选择轴承所受载荷的大小、方向和性质、轴承的转速、调心性能要求、经济性因五、滚动轴承的安装、润滑与密封1．滚动轴承的轴向固定：一般情况下，滚动轴承的内圈装在被支承轴的轴颈上，外圈装在轴承座（或机座）孔内。滚动轴承安装时，对其内、外圈都要进行必要的轴向固定，以防止运转中产生轴向窜动。2．滚动轴承的润滑：减少摩擦阻力、降低磨损、缓冲吸振、冷却和防锈。3．滚动轴承的密封：防止灰尘、水份、杂质等侵入轴承和阻止润滑剂的流失。接触式密封、非接触式密封六、滚动轴承的公差与配合与滚动轴承内孔配合的轴颈直径选取基孔制中轴的公差带与滚动轴承外孔配合的外壳孔孔径选取基轴制中孔的公差带轴承内孔与轴的配合只注轴的公差带代号。轴承外径与外壳孔的配合只注外壳孔的公差带代号。§12－2滑动轴承一、滑动轴承的结构特点径向滑动轴承（承受径向载荷）止推滑动轴承（承受轴向载荷）径向止推滑动轴承（承受径向载荷和轴线载荷）优点：运转平稳可靠，径向尺寸小，承载能力大，抗冲击能力强，能获得很高的旋转精度，可实现液体润滑以及能在较恶劣的条件下工作。在汽轮机、离心式压缩机、内燃机、大型电机中多采用滑动轴承。缺点：润滑的建立和维护要求较高，润滑不良会使滑动轴承迅速失效，且向心滑动轴承轴向尺寸较大向心滑动轴承只能承受径向载荷，它有整时授课计划（第3页）讲授内容和过程方法与指导体式和剖分式两种。1、整体式滑动轴承：无轴承座的整体式滑动轴承，在机架式箱体上直接镗出轴承孔，孔中可安装套筒形的轴瓦。体式和剖分式两种。1、整体式滑动轴承：无轴承座的整体式滑动轴承，在机架式箱体上直接镗出轴承孔，孔中可安装套筒形的轴瓦。有轴承座的整体式滑动轴承，使用时把它用螺栓装到机架上。这种轴承已标准化，其结构和尺寸可查JB2560—79。整体式滑动轴承结构简单，制造方便，价格低廉，刚度较大等优点。但轴套磨损后间隙无法调整，装拆时必须作轴向移动，不太方便，故只适用于低速、轻载和间歇工作场合。2、剖分式滑动轴承剖分式向心滑动轴承，它由轴承盖、轴承座、上下轴瓦和润滑装置等组成，轴承盖与轴承座用二个或四个双头螺栓联接，在剖分面处制成凹凸状的配合表面，使之能上下对中和防止横向错动。通常在轴承盖和轴承座之间留有少量的间隙，当轴瓦稍有磨损时，可减薄剖分面的垫片厚度来调整间隙。选用剖分式正滑动轴承时，应保证径向载荷的作用线不超过35°，这类轴承已标准化，（JB2561—79，JB2562—79和JB2563—79）。剖分式滑动轴承的优点是装拆方便，易于调整间隙，因此，得到广泛应用。推力滑动轴承：推力滑动轴承用来承受轴向载荷。按推力轴颈支承面的形式不同，分为实心、环形和多环形三种。轴瓦的结构：整体式、剖分式和分块式轴瓦三种，整体式轴瓦用于整体式没动轴承，剖分式轴瓦用于剖分式滑动轴承，分块式轴瓦一般用于大型滑动轴承中。为了改善和提高轴瓦的承载性能，常在轴瓦工作表面浇铸一层减摩材料，这层金属材料称为轴承衬或轴衬，其厚度一般为0.5时授课计划（第4页）讲授内容和过程方法与指导—6mm。二、滑动轴承的润滑目的：减少工作表面间的摩擦和磨损，冷却、散热、防锈蚀及减振等作用。课时授课计划章节内容§13－1联轴器的结构、特点及应用§13－2离合器的结构、特点及应用§13－3制动器的结构、特点及应用计划时数2授课周次第15周授课方式讲授授课班级作业练习练习题讨论授课日期目的要求理解联轴器的结构、特点及应用理解离合器的结构、特点及应用；了解制动器的结构、特点及应用；掌握联轴器和离合器的主要功用及区别。重点联轴器的结构、特点及应用离合器的结构、特点及应用；制动器的结构、特点及应用；联轴器和离合器的主要功用及区别。难点联轴器的结构、特点及应用离合器的结构、特点及应用；制动器的结构、特点及应用；联轴器和离合器的主要功用及区别。复习题练习册P65-67仪器教具审批意见审批人：年月日课时授课计划（第1页）讲授内容和过程方法与指导§13－1联轴器的结构、特点及应用作用：机械传动中的常用部件，用来连接两传动轴，使其一起转动并传递转矩，有时也可作为安全装置。刚性联轴器、挠性联轴器刚性联轴器：凸缘联轴器、套筒联轴器挠性联轴器§13－2离合器的结构、特点及应用作用：连接两轴，使其一起转动并传递转矩。在机器的运转过程中可以随时进行接合或分离。也可用于过载保护等。啮合式、圆盘摩擦式常用离合器：啮合式离合器1、2—半离合器3—对中环4—滑环齿形离合器摩擦式离合器：1—主动轴2—主动盘3—从动盘4—从动轴5—滑环超越式离合器：1—星轮2—外圈3—滚柱4—弹簧§13－3制动器的结构、特点及应用作用：利用摩擦力矩来降低机器运动部件的转速或使其停止回转。闸带式、内涨式、外抱块式常用制动器：闸带式制动器内涨式制动器：1、8－销轴2、7－制动蹄3－摩擦片4－泵5－弹簧6－制动轮外抱块式制动器：1—制动轮2—闸瓦块3—主弹簧4—制动臂5—推杆6—松闸器课时授课计划章节内容§14－1液压传动的基本原理及组成§14－2液压传动系统的压力与流量计划时数2授课周次第15周授课方式讲授授课班级作业练习练习题讨论授课日期目的要求掌握液压传动的基本原理及组成理解液压传动系统的压力与流量概念重点液压传动的基本原理及组成液压传动系统的压力与流量概念难点复习题练习册P68-69仪器教具审批意见审批人：年月日课时授课计划（第1页）讲授内容和过程方法与指导§14－1液压传动的基本原理及组成一、液压传动的基本原理液压千斤顶的工作原理1一杠杆手柄2一泵体（油腔）7—排油单向阀4一吸油单向阀12一油箱6、5、10一油管11—放油阀9一液压缸（油腔）1．泵吸油过程2．泵压油和重物举升过程3．重物落下过程二、液压传动系统的组成动力部分、执行部分、控制部分、辅助部分三、液压元件的图形符号GB/T786.1—1993《液压气动图形符号》液压千斤顶工作原理简化结构示意图四、液压传动的应用特点易于获得很大的力和力矩调速范围大，易实现无级调速质量轻，体积小，动作灵敏传动平稳，易于频繁换向易于实现过载保护便于采用电液联合控制以实现自动化液压元件能够自动润滑，元件的使用寿命长液压元件易于实现系列化、标准化、通用化传动效率较低时授课计划（第2页）讲授内容和过程方法与指导液压系统产生故障时，不易找到原因，维修困难为减少泄漏，液压元件的制造精度要求较高§14－2液压传动系统的压力与流量一、压力的形成及传递1．压力的概念油液的压力是由油液的自重和油液受到外力作用所产生的。压强——油液单位面积上承受的作用力，在工程中习惯称为压力。2．液压系统压力的建立活塞被压力油推动的条件：3．液压系统及元件的公称压力额定压力——液压系统及元件在正常工作条件下，按试验标准连续运转的最高工作压力。过载——工作压力超过额定压力。额定压力应符合公称压力系列。4．静压传递原理（帕斯卡原理）静止油液压力的特性：静止油液中任意一点所受到的各个方向的压力都相等，这个压力称为静压力油液静压力的作用方向总是垂直指向承压表面密闭容器内静止油液中任意一点的压力如有变化，其压力的变化值将传递给油液的各点，且其值不变。这称为静压传递原理，即帕斯卡原理5．静压传递原理（帕斯卡原理）在液压传动中的应用液压系统中的压力取决于负载二、流量和平均流速1．流量——单位时间内流过管道某一截面的液体体积。2．平均流速：一种假想的均布流速3．液流的连续性液流连续性原理——理想液体在无分支管路中作稳定流动时，通过每一截面的流量相等。课时授课计划（第3页）讲授内容和过程方法与指导液体在无分支管路中作稳定流动时，流经管路不同截面时的平均流速与其截面面积大小成反比三、压力损失及其与流量的关系由静压传递原理可知，密封的静止液体具有均匀传递压力的性质，即当一处受到压力作用时，其各处的压力均相等由于流动液体各质点之间以及液体与管壁之间的相互摩擦和碰撞会产生阻力，这种阻碍油液流动的阻力称为液阻液阻增大，将引起压力损失增大，或使流量减小四、液压油的选用：牌号←黏度黏度——液体黏性的大小。为了减少漏损，在使用温度、压力较高或速度较低时，应采用黏度较大的油。为了减少管路内的摩擦损失，在使用温度、压力较高低或速度较高时，应采用黏度较小的油。课时授课计划章节内容§14－3液压动力元件§14－4液压执行元件计划时数2授课周次第16周授课方式讲授授课班级作业练习练习题讨论授课日期目的要求掌握液压动力元件工作原理、类型、图形符号、基本结构、应用特点掌握液压执行元件工作原理、类型、图形符号、基本结构、应用特点重点液压动力元件工作原理、类型、图形符号、基本结构、应用特点液压执行元件工作原理、类型、图形符号、基本结构、应用特点难点液压动力元件工作原理、类型、图形符号、基本结构、应用特点液压执行元件工作原理、类型、图形符号、基本结构、应用特点复习题练习册P73-75仪器教具审批意见审批人：年月日课时授课计划（第1页）讲授内容和过程方法与指导§14－3液压动力元件液压泵——液压系统的动力元件，它把电动机或其他原动机输出的机械能转换成液压能的装置。其作用是向液压系统提供压力油。一、液压泵工作原理二、液压泵的类型及图形符号1．液压泵的类型按结构：齿轮泵、叶片泵、柱塞泵、螺杆泵按输油方向：单向泵、双向泵按输出流量：定量泵、变量泵按额定压力：低压泵、中压泵、高压泵2．液压泵的图形符号三、常用液压泵1．齿轮泵：外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵2．叶片泵：单作用式叶片泵和双作用式叶片泵3．柱塞泵：径向柱塞泵（淘汰）和轴向柱塞泵4．螺杆泵：转子式容积泵和回转式容积泵四、液压泵的比较与选择类型优点缺点工作压力齿轮泵结构简单，不需要配流装置，价格低，工作可易产生振动和噪声，泄漏大，容积效率低，径低压靠，维护方便向液压力不平衡。流量不可调叶片泵输油量均匀，压力脉动小，容积效率高结构复杂，难加工，叶片易被脏物卡死中压轴向柱塞泵结构紧凑，径向尺寸小，容积效率高结构复杂，价格较贵高压螺杆泵结构简单，体积小，重量轻，运转平稳，噪声小，寿命长，流量均匀，自吸能力强，容积效率高螺杆齿形复杂，不易加工，精度难以保证4～40MPa时授课计划（第2页）讲授内容和过程方法与指导应用场合液压泵的选择一般负载小、功率低的机床设备齿轮泵或双作用式叶片泵精度较高的机床（如磨床）螺杆泵或双作用式叶片泵负载大、功率大的机床（如龙门刨、拉床等）柱塞泵机床辅助装置（如送料、夹紧等）齿轮泵§14－4液压执行元件液压缸——液压系统中的执行元件，将液压能转换为直线（或旋转）运动形式的机械能，输出运动速度和力，结构简单，工作可靠。一、液压缸类型及图形符号单作用液压缸、双作用液压缸、组合液压缸二、液压缸典型结构1．活塞式液压缸：双作用双活塞杆式液压缸双作用双活塞杆式液压缸的工作特点1）液压缸两腔的活塞杆直径d和活塞有效作用面积A通常相等。当左、右两腔相继进入压力油时，若流量qv及压力p相等，则活塞（或缸体）往返运动的速度（v1与v2）及两个方向的液压推力（F1与F2）相等。2）缸体固定的其工作台往复运动范围为活塞有效行程的3倍，占地面积较大，常用于小型设备；活塞杆固定的工作台往复运动的范围为活塞有效行程的2倍，占地面积较小，常用于中、大型设备。双作用单活塞杆式液压缸结构特点：活塞的一端有杆，而另一端无杆，活塞两端的有效作用面积不等。实现机床的较大负载，但慢速工作进给和空载时快速退回。双作用单活塞杆式液压缸的工作特点时授课计划（第2页）讲授内容和过程方法与指导1）工作台往复运动速度不相等。2）活塞两方向的作用力不相等。工作台慢速运动时，活塞获得的推力大；工作台作快速运动时，活塞获得的推力小。3）可作差动连接。2．其他液压缸简介柱塞式液压缸：1）缸体内壁与柱塞不接触，不需要精加工。因此，行程较长时，宜采用柱塞式液压缸。2）柱塞常做成空心的，可以减轻重量，防止柱塞下垂（水平放置时），降低密封装置的单面磨损。伸缩缸：又称多级缸，由两级或多级活塞缸套装而成，前一级活塞缸的活塞就是后一级活塞缸的缸筒。收缩后液压缸的总长较短，结构紧凑，适用于安装空间受到限制而行程要求很长的场合。齿条活塞缸：3．液压缸的密封：常用的密封方法：间隙密封、密封圈密封间隙密封：依靠运动件之间很小的配合间隙来保证密封的。摩擦力小，内泄漏量大，密封性能差且加工精度要求高，只适用于低压、运动速度较快的场合。密封圈密封：密封圈通常是用耐油橡胶压制而成，它通过本身的受压弹性变形来实现密封。4．液压缸的缓冲：目的：防止活塞在行程终了时，由于惯性力的作用与端盖发生撞击，影响设备的使用寿命。原理：当活塞将要达到行程终点，接近端盖时，增大回油阻力，以降低活塞的的运动速度，从而减小和避免对活塞的撞击。5．液压缸的排气：液压系统中的油液如果混有空气将会严重地影响工作部件的平稳性，为了便于排除积留在液压缸内的空气，油液最好从液压缸的最高点进入和排出。对运动平稳性较高的液压缸，常在两端装有排气塞。课时授课计划章节内容§14－5液压控制元件§14－6液压辅助元件§14－7液压系统基本回路计划时数2授课周次第16周授课方式讲授授课班级作业练习练习题讨论授课日期目的要求掌握方向控制阀及压力控制阀工作原理、类型、图形符号、基本结构、应用特点掌握液压辅助元件工作原理、类型、图形符号、基本结构、应用特点掌握液压系统基本回路工作原理、类型、基本结构、应用特重点方向控制阀及压力控制阀、工作原理、类型、图形符号、基本结构、应用特点液压系统基本回路工作原理、类型、基本结构、应用特点难点方向控制阀及压力控制阀、工作原理、类型、图形符号、基本结构、应用特点液压辅助元件工作原理、类型、图形符号、基本结构、应用特点液压系统基本回路工作原理、类型、基本结构、应用特点复习题练习册P77-83仪器教具审批意见审批人：年月日课时授课计划（第1页）讲授内容和过程方法与指导§14－5液压控制元件控制阀——为了控制与调节液流的方向、压力和流量，以满足工作机械的各种要求，就要用控制阀。控制阀又称液压阀，简称阀。一、方向控制阀：控制油液流动方向的阀:单向阀、换向阀1．单向阀：直通式、直角式作用：保证通过阀的液流只向一个方向流动而不能反方向流动。结构原理：压力油从进油口p1流入，从出油口p2流出。反向时，因油口p2一侧的压力油将阀芯紧压在阀体上，使阀口关闭，油流不能流动。单向阀图形符号：2．换向阀：换向阀的结构和工作原理换向阀的分类：按阀芯在阀体的工作位置数和换向阀所控制的油口通路数分，换向阀有二位二通、二位四通、二位五通、三位四通、三位五通等类型。不同的位数和通数，是由阀体上不同的沉割槽和阀芯上台肩组合形成的。换向阀的符号表示：一个换向阀的完整符号应具有工作位置数、通口数和在各工作位置上阀口的连通关系、控制方法以及复位、定位方法等。三位四通电磁换向阀：位：指阀与阀的切换工作位置数，用方格表示。位与通：“通”指阀的通路口数二位五通，即箭头“↑”或封闭符号“⊥”与方格的交点数。三位阀的中格、两位阀画有弹簧的一格为阀的常态位。常态位应绘出外部连接油口（格外短竖线）的方格。换向阀常用的控制方式符号时授课计划（第2页）讲授内容和过程方法与指导三位换向阀的中位机能：P、A、B、T四个通口全部封闭，液压缸闭锁，液压泵不卸荷。P、A、B、T四个通口全部相通，液压缸活塞呈浮动状态，液压泵卸荷。通口P封闭，ABT三个通口相通，液压缸活塞呈浮动状态、液压泵不卸荷。PAB三个通口相通，通口T封闭，液压泵与液压缸两腔相通，可组成差动回路。通口P、T相通，通口A、B封闭，液压缸闭锁，液压泵卸荷。二、压力控制阀：用来控制液压系统中的压力，或利用系统中的压力的变化来控制其它液压元件的动作，简称压力阀。工作原理：利用作用于阀芯上液压力与弹簧力相平衡的原理。溢流阀：作用：溢流和稳压作用，保持液压系统的压力恒定；限压保护作用，防止液压系统过载。分类：直动式溢流阀、先导式溢流阀减压阀：作用：降低系统某一支路的油液压力，使同一系统有两个或多个不同压力。减压原理：利用压力油通过缝隙（液阻）降压，使出口压力低于进口压力，并保持出口压力为一定值。缝隙愈小，压力损失愈大，减压作用就愈强。分类：直动型减压阀、先导型减压阀顺序阀：作用：利用液压系统中的压力变化来控制油路的通断，从而实现某些液压元件按一定的顺序动作。分类：直动型顺序阀、先导型顺序阀；内控式、外控式压力继电器：一种将液压信号转变为电信号的转换元件。当控制流体压力达到调定值时，它能自动接通或断开有关电路，使相应的电气元件（如电磁铁、中间继电器等）动作，以实现系统的预定程序及安全保护。一般压力继电器都是通过压力和位移的转换使微动开关动作，借以实现其控制功能。授课计划（第3页）讲授内容和过程方法与指导常用的压力继电器有柱塞式、膜片式、弹簧管式和波纹管式等，其中以柱塞式最为常用。三、流量控制阀作用：控制液压系统中液体的流量，简称流量阀。原理：流量阀是通过改变阀口过流断面积来调节通过阀口的流量，从而控制执行元件运动速度的控制阀。分类：节流阀、调速阀1．节流阀节流阀常用节流口形式2．调速阀由减压阀和节流阀串联而成的组合阀。§14－6液压辅助元件一、过滤器作用：保持油的清洁。安装在液压泵的吸油管路上或液压泵的输出管路上以及重要元件的前面。通常情况下，泵的吸油口装粗过滤器，泵的输出管路上与重要元件之前装精过二、蓄能器储存压力油的一种容器，可以在短时间内供应大量压力油，补偿泄漏以保持系统压力，消除压力脉动与缓和液压冲击等。三、油管和管接头1．油管常用的油管有钢管、铜管、橡胶软管、尼龙管和塑料管等。固定元件间的油管常用钢管和铜管，有相对运动的元件之间一般采用软管连接。授课计划（第4页）讲授内容和过程方法与指导2．管接头用于油管与油管、油管与液压元件间的连接。四、油箱作用：除了用于储油外，还起散热及分离油中杂质和空气的作用。在机床液压系统中，可以利用床身或底座内的空间作油箱。精密机床多采用单独油箱。液压泵卧式安置的油箱§14－7液压系统基本回路液压基本回路——由某些液压元件和附件所构成的能完成某种特定功能的回路。一、方向控制回路在液压系统中，控制执行元件的起动、停止（包括锁紧）及换向的回路。1．换向回路：2．锁紧回路二、压力控制回路利用压力控制阀来调节系统或系统某一部分的压力的回路。压力控制回路可以实现调压、减压、增压、卸荷等功能。1．调压回路2．减压回路3．增压回路4．卸荷回路三、速度控制回路控制执行元件运动速度的回路，一般是采用改变进入执行元件的流量来实现的。1．调速回路用于调节工作行程速度的回路。四、顺序动作控制回路课时授课计划章节内容§15－1气压传动的工作原理及应用特点§15－2气压传动常用元件简介计划时数2授课周次第17周授课方式讲授授课班级作业练习练习题讨论授课日期目的要求理解气压传动的工作原理及应用特点，了解气压传动常用元件简介重点气压传动的工作原理及应用特点，气压传动常用元件难点气压传动的工作原理及应用特点，气压传动常用元件复习题练习册P87-89仪器教具审批意见审批人：年月日课时授课计划（第1页）讲授内容和过程方法与指导§15－1气压传动的工作原理及应用特点一、气压传动的工作原理及组成气动系统工作时要经过压力能与机械能之间的转换，其工作原理是利用空气压缩机使空气介质产生压力能，并在控制元件的控制下，把气体压力能传输给执行元件，而使执行元件（气缸或气马达）完成直线运动和旋转运动。气压传动系统二、气压传动的应用特点1．优点（1）工作介质是空气，排放方便，不污染环境，经济性好。（2）空气的黏度小，便于远距离输送，能源损失小。（3）气压传动反应快，维护简单，不存在介质维护及补充问题，安装方便。（4）蓄能方便，可用储气筒获得气压能。（5）工作环境适应性好，允许工作温度范围宽。（6）有过载保护作用。2．缺点（1）由于空气具有可压缩性，因此工作速度稳定性较差。（2）工作压力较低。（3）工作介质无润滑性能，需设润滑辅助元件。（4）噪声大。三、气压传动和液压传动的区别§15－2气压传动常用元件简介一、气源装置及气动辅助元件1．空气压缩机：把电动机输出的机械能转换成气体压力能。2．气动辅助元件：使空气压缩机产生的压缩空气得以经过净化、减压、降温及稳压等处理，供给控制元件及执行元件，保证气压传动系统正常工作。时授课计划（第2页）讲授内容和过程方法与指导二、气缸常用于实现往复直线运动。三、气压控制阀控制和调节压缩空气压力、流量和流向的控制元件。1．方向控制阀：控制压缩空气的流动方向和气流通断的一种阀单向阀：只能使气流沿一个方向流动，不允许气流反向倒流。换向阀：利用换向阀阀芯相对阀体的运动，使气路接通或断开，从而使气动执行元件实现启动、停止或变换运动方向。2．压力控制阀：减压阀：将从储气罐传来的压力调到所需的压力，减小压力波动，保持系统压力的稳定。溢流阀：溢流阀在系统中起过载保护作用，当储气罐或气动回路内的压力超过某气压溢流阀调定值时，溢流阀打开向外排气。当系统的气体压力在调定值以内时，溢流阀关闭；而当气体压力超过该调定值时，溢流阀打开。3．流量控制阀：通过改变阀的流通面积来实现流量控制的元件",)