中职机械基础

1、课题名称绪论：引言、基本任务、性质和内容授课形式讲授课时班级教学目的了解机械基础的基本任务、性质和内容教学重点基本任务、性质和内容教学难点基本任务、性质和内容辅助手段举例、教具课外作业课后体会一、 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。远古就已知利用杠杆、滚子、绞盘等简单进行从事建筑和运输。到18世纪蒸汽机的发明、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：1.常用的传动带传动、螺

2、旋传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动和轮系。2.常用机构平面连杆机构、凸轮机构及其它常用机构。3.轴系零件常用连接、轴、轴承、联轴器、离合器和制动器。4.液压传动液压传动的基本概念、常用液压元件、液压基本回路和液压系统。课题名称机械基础概述授课形式讲授课时班级教学目的了解机器和机构、构件和零件、运动副教学重点机器和机构、构件和零件、运动副教学难点机器和机构、构件和零件辅助手段举例、教具课外作业课后体会一、 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：1. 任何机器都是由许多构件组合而成的。2. 各运动实体之间具有确定的相对运动。3. 能实现能量的转换、代替或

3、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。2）机构机构是用来传递运动和力的构件系统机器与构件的区别：机器的主要功用是利用机械能做功或实现能量的转换；机构的主要功用在于传递或改变运动的形式。3）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1）构件构件是机构中的单元体，也就是相互之间能作相对

4、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。2）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。 1.低副：低副是指两构件之间作面接触的运动副。按两构件的相对运动情况，可分为： （1）转动副：两构件在接触处只允许作相对转动。由滑块与导槽组成的运动副。 （2）移动副：两构件在接触处只允许作相对移动。由滑块与导槽组成的运动副。(a)转动副 (b) 移动副 (c) 螺旋副 图113）螺旋副：两构件在接触处只允许作定关系的转动和移

5、动的复合运动。丝杠与螺母组成的运动副。(a) (b) (c) 图12 2.高副：高副是两构件之间作点或线接触的运动副。课题名称摩擦轮传动授课形式讲授课时班级教学目的摩擦轮传动的工作原理和传动比教学重点工作原理和传动比教学难点工作原理和传动比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1.摩擦轮传动的工作原理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外接圆柱式内接圆柱式图1所示就是最简单的摩擦轮传动，由两个相互压紧的圆柱形摩擦轮组成。正常传动时，主动轮依靠摩擦力的作用带动从动轮转动，并保证两轮面的接触处有足够大的摩擦力，使主

6、动轮产生的摩擦力矩足以克服从动轮上的阻力矩。如果摩擦力小于阻力矩，两轮面接触处在传动中会出现相对滑移现象，这种现象就叫“打滑”。增大摩擦力的途径：一是增大正压力，二是增大摩擦因数。2.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。传动比用符号表示，表达式为n1/n2两摩擦轮的转速之比等于它们的直径的反比。n1/n2=D!/D2三、 摩擦轮传动的特点与其它传动相比较，摩擦轮传动具有以下特点：1. 结构简单，使用维修方便，适用于两轴中心距较近的传动。2. 传动时噪声小，并可在运转中变速、变向。3. 过载时，两轮接触处会产生打滑，因而可以防止薄弱零件的损坏，起到安全保护作用。4. 在两轮接触处

7、会产生打滑的可能，所以不能保持准确的传动比。5. 传动效率低，不宜传递较大的转矩，主要适用于高速、小功率的传递的场合。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。1. 两轴平行的摩擦轮传动2. 两轴相交的摩擦轮传动直接接触的摩擦轮传动一般应用于摩擦压力机、摩擦离合器、制动器、机械无级变速器及仪器的传动机构等场合。课题名称带传动授课形式讲授课时班级教学目的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1.带传动的工作原理和传动比2.带传动的特点教学难点1.带传动的工作原理和传动比2.带传动的特点辅助手段课外作业课后体会一、带传动的工

8、作原理和传动比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、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）同步带传动带传动的工作原理：带传动是利用带作为中间绕性件，依靠带与带轮之间的摩擦力或啮合来传递运动和（或）动力的。带传动的传动比：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。1.平带的传动形式（1）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。（2）交叉传动交

9、叉传动是带轮两轴平行、两轮宽的对称平面重合、转向相反的带传动。（3）半交叉传动半交叉传动是带轮两轴线在空间交错的带传动，交错角度通常为90。（4）角度传动角度传动是带轮两轴线相交的带传动。2.平带传动的主要参数（1）包角 包角是指带与带轮接触弧所对的圆心角包角的大小，反映带与带轮轮缘表面间接触弧的长短。包角越小，接触弧长越短，接触面间所产生的摩擦力总和也就越小。一般要求包角v150。由于大带轮上的包角总是比小带轮上的包角大，因此只须验算小带轮上的包角是否满足要求即可，小带轮包角1的 计算方法如下：开口传动1180（D2-D1）/60交叉传动1180（D2+D1）/60半交叉传动1180D1/6

10、0式中D1小带轮的直径，D2大带轮的直径，中心距，（2）带长L平带的带长是指带的内周长（3）传动比在不考虑传动中弹性滑动时，平带传动的传动比可用从动轮和主动轮直径之比计算，即n1/n2D1/D2平带传动的传动比5。三、带传动带传动是由一条或数条带和带轮组成的摩擦传动。带安装在相应的轮槽内，仅与轮槽的两侧接触，而不与槽底接触。1. 带的结构和类型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。带的结构分为帘布结构和线绳结构两种。均由伸张层、强力层、压缩层和包布层组成。带的类型主要有：普通带、窄带、宽带、半宽带等，它们的契角均为40。2.普通V带传动的主要参数（1）普通带的截面尺寸普

11、通带分Y、七种型号。（2）带轮的轮槽截面如图（3）传动比n1/n2d2/d1带的传动比7。（4）带的基准长度d带的基准长度d是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。（5）传动实际中心距（6）小带轮包角18057.3（21）/a对于带传动，小带轮的包角一般要求：120。四、平带传动和带传动的特点1.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。2.传动平稳，噪声低。3.过载时，传动带会在带轮上打滑，起到安全保护作用。4.属于摩擦传动类的带传动，带在传动中受力是周期变化的。5.外轮廓尺大，传动效率较低。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

12、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。自动张紧装置采用张紧轮张紧装置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。课题名称螺纹的种类及应用授课形式讲授课时班级教学目的了解螺纹的应用和分类、代号教学重点了解螺纹的应用

13、和分类、代号教学难点了解螺纹分类、代号辅助手段模型课外作业课后体会一、螺纹的形成和种类1、螺纹的形成（1）螺旋线螺旋线是沿着圆柱或圆锥表面运动的点的轨迹，该点的轴向位移和相应的角位移成定比。（2）螺纹螺纹是在圆柱或圆锥表面上，沿着螺旋线所形成的具有规定牙型的连续凸起。2、螺纹的类型（1）线数分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。（2）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。（3）位置分 螺纹有外螺纹和内螺纹之分

14、。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

15、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：(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

16、n的多线螺纹，Snp。(6)牙形角（）在轴向截面内螺纹牙形两侧边的夹角。(7)升角（）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。四、螺纹代号与标记1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 M241.5左5g6gL其中M24代表公称直径为24mm的螺纹15表示螺纹的螺距为1.5mm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代表螺纹旋合长度注：(1)粗牙普通螺纹不标螺距 (2)中径与顶径公差代号相同只须标一个。 (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，2管

17、螺纹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：G 1 1/2A表示公称直径为1 1/2英寸公差等级为A级外螺纹。 G1 12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)左旋螺纹可附加代号LH。例G1 12LH。 (3)管螺纹的公称直径指管子的内径。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。 教学难点能熟练运用左、右手法则判断运动方向。掌握螺纹传动移动距离的计算。

18、辅助手段模型课外作业课后体会一、螺旋传动的特点 螺纹传动是用内、外螺纹组成的螺旋副来传递运动和动力的传动装置。螺旋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。1普通螺旋传动的应用形式（1）螺母固定不动螺杆回转并作直线运动（2）螺杆固定不动螺母回转并作直线运动（3）螺杆回转螺母作直线运动（4）螺母回转螺杆作直线运动 2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：（1）左旋螺杆(螺母)伸左手，右旋螺杆(螺母)伸右手。半握拳，

19、四指顺着螺杆(或螺母)的旋转方向，大拇指竖直。（2）若当螺杆(螺母)回转并移动，螺母(螺杆)不动时，则大拇指的指向即为螺杆(螺母)的移动方向。（3）若当螺杆(螺母)回转，螺母(螺杆)移动，则大拇指的指向相反方向即为螺母(螺杆)的移动方向。 3直线移动距离 在普通螺旋传动中，螺杆(螺母)的移动距离于螺纹的导程有关。螺杆相对螺母每回转一圈，螺杆（或螺母）移动一个等于导程的距离。因此，移动距离等于回转圈数于导程的乘积。 L=h (mmmin)三、差动螺旋传动 1差动螺旋传动的原理差动螺旋传动是指活动螺母与螺杆产生差动的螺旋传动机构。差动螺旋传动机构可以产生极小的位移，而其螺纹的导程并不需要很小，加工

20、比较容易所以差动螺旋机构常用于测微器，计算机，分度机，以及许多精密切削机床仪器和工具中。2.差动螺旋传动的移动距离和方向的确定（1）螺杆上两螺纹旋向相同时，活动螺母移动的距离减小。当机架上固定螺母的导程大于活动螺母的导程时，活动螺母移动的方向于螺杆移动方向相同；当机架上固定螺母的导程小于活动螺母的导程时，活动螺母的移动方向于螺杆移动方向相反；当两螺纹的导程相等时，活动螺母不动（移动距离为零）。（2）螺杆上两螺纹旋向相反时，活动螺母移动距离增大。活动螺母移动方向于螺杆移动方向相反。（3）在判定差动螺旋差动中活动螺母的移动方向时，应先确定螺杆的移动方向。差动螺旋差动中活动螺母的实际移动距离和方向，

21、可用公式表示如下：（h1h2） 当两螺纹的旋向相反时，公式中用“” 号，当两螺纹的旋向相同时，公式中用“” 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，制造技术要求高，外形尺寸较大，成本高。目前主要应用在精密传动的数控机床上，以及自动控制装置、升降机构和精密测量仪器中。课题名称链传动的类型和应用特点授课形式讲授课时班级教学目的1.了解链传动及传动比2. 链传

22、动的常用类型教学重点链传动的传动比和常用类型、特点教学难点传动比和常用类型辅助手段课外作业课后体会一、链传动及其传动比链传动是由链条和具有特殊齿形的链轮组成的传递运动和（或）动力的传动。它是一种具有中间绕性件（链条）的啮合传动。图1链传动链传动是由主动链轮、链条、从动链轮组成。链轮具有特定的齿形，链条套装在主动链轮和从动链轮上。工作时，通过链条的链节与链轮轮齿的啮合来传递运动和动力。(1)传动比 i设在某链传动中，主动链轮的齿数为1，从动链轮的齿数为2，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1，从动链轮的转速为2时，单位时间内主动链轮转

23、过的齿数11与从动链轮转过的齿数22相等，即1122或1/2=2/1得链传动的传动比I=1/2=2/1上式说明：链传动的传动比就是主动链轮的转速1与从动链轮转速2之比值，也等于两链轮齿数1和2的反比。滚子链的传动比通常小于6，推荐 i235。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。(2)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17120。(3)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

24、。所以对于重载的链传动，应选用小节距多排链。(4)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amax80p。二、链的类型和应用由于链的用途不同，链分为传动链、起重链和牵引链三种。传动链用于一般机械中传递动力和运动；起重链用于起重机械中提升重物；牵引链用于链式输送机中移动重物，常用的传动链根据其结构的不同，可分为短节距精密滚子链(简称滚子链)和齿形链(又称无声链)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。与滚子链相比，齿形链传动平稳，噪声小，承受冲击性能好，工作可

25、靠，但结构复杂，价格较高，且制造较难，故多用于高速或运动精度要求较高的传动装置中。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，故在矿山、冶金、建筑、石油、农业和化工机械中获得广泛应用。1滚子链滚子链(roller chain)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

26、，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，当链节总数为偶数时内链板和外链板首尾相接可用开口销或弹簧卡将销轴锁紧。当链节总数为奇数时，则应采用过渡链节进行联接。但过渡链节的弯链板在工作时易产生附加弯曲应力，故应尽量避免采用。因此链节总数最好为偶数。2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

27、。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。选择链轮的材料时应保证链轮轮齿具有足够的强度和较好的耐磨性，同时注意降低成本。一般小链轮采用的材料应好于大链轮，因为小链轮啮合次数比大链轮多，磨损较重，受冲击较大。 3齿形链由齿形链板、导板、套筒和销轴等组成。三、链传动的应用特点链传动具有下列特点：链传动结构较带传动紧凑，过载能力大。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。作用在轴和轴承上的载荷较小。可在温度铰高、灰尘较多、湿度较大的不良环境下工作。低速时能传递较大的载荷。安装精度高，制造成本较高。课题名

28、称 齿轮传动的类型和应用特点授课形式讲授课时班级教学目的了解齿轮转动的分类，掌握齿轮传动的特点教学重点了解齿轮转动的分类，掌握齿轮传动的特点，瞬时传动比恒定教学难点瞬时传动比恒定辅助手段齿轮模型课外作业作业册课后体会一、 齿轮传动的应用特点1.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。2.传动比齿轮传动的传动比是主动齿轮与从动齿轮角速度（

29、或转速）的比值，也等于两齿轮齿数的反比，即I=1/2=2/1圆柱齿轮副的传动比8，圆锥齿轮传动副的传动比5。3. 齿轮传动的特点1）传递功率的范围大，速度广2）能保证瞬时传动比恒定，平稳性较高，传递运动准确可靠。3）传动效率高，使用寿命长，工作可靠。4）可以实现平行或不平行轴之间的传动。5）齿轮的制造、安装精度、成本较高。6）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：1.传动要平稳2.承载能力要大三、齿轮传动的常用类型 外啮合 直齿圆柱齿轮 内啮合 齿轮齿条 平行

30、轴传动 斜齿圆柱齿轮 人字齿轮 按两轴的相对位置和齿向 直齿圆锥齿轮 相交轴传动 曲齿圆锥齿轮 交错轴斜齿轮 交错轴传动 蜗杆机构 课题名称 渐开线齿廓授课形式讲授课时班级教学目的掌握渐开线的形成及性质，了解齿轮啮合基本定律，掌握渐开线齿廓的啮合的特点教学重点渐开线的形成，齿轮啮合的基本定律教学难点渐开线的形成辅助手段齿轮，渐开线的形成的模型课外作业课后体会一、渐开线的形成、性质1、 渐开线的形成当一条动直线（发生线），沿着一个固定的圆（基圆）作纯滚动时，动直线上任意一点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：（1） 发生线在基圆上滚过的线段KB，等于基圆上被滚过的圆弧

31、长AB。图11（2） 渐开线上的任意一点K的法线必与基圆相切。（3） 渐开线上的各点的曲率半径不相等。点离基圆越远，其曲率半径越大，渐开线越平直。反之亦然。（4） 渐开线的形状决定与基圆的大小。基圆相同，渐开线的形状完全相同。基圆半径无穷大时，渐开线将变成直线，齿轮就变成齿条。（5） 基圆内无渐开线。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： i12O2PO1Prb2rb1r2r1常数 2、 传动的可分性 当两轮的中心距稍有变化时，其瞬时

32、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 cosrb1r1rb2r2常数说明渐开线齿廓在啮合时啮合角为定值。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掌握齿轮各部分的名称及主要参数、几何尺寸掌握齿轮传动的正确啮合条件。教学重点主要参数、几何尺寸的计算，正确啮合条件教学难点理解正确啮合条件辅助手段齿轮模型课外作业课后体会一齿轮各部分

33、的名称齿槽：齿轮上相邻两轮齿之间的空间。齿顶圆：轮齿顶部所在的圆称为齿顶圆，其直径用da表示。 齿根圆：齿槽底部所在的圆称为齿根圆，其直径用df表示。 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。 齿槽宽：一个齿槽的两侧齿廓之间的弧长称为齿槽宽，用e表示。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。齿距：两个相邻而同侧的端面齿廓之间的弧长称为齿距，用p表示。即 pse齿高：齿顶圆与齿根圆之间的径向距离称为齿高，用h表示。齿顶高：齿顶圆与分度圆之间的径向距离称为齿顶高，用ha表示。10齿根高：齿根圆与分度圆之间的径向距离称为齿根高，用hf表示。11齿宽：沿齿

34、轮轴线方向量得的齿轮宽度，用b表示。二、主要参数：齿数Z 一个齿轮的牙齿数目即齿数。模数m因为分度圆周长dZp，则分度圆直径为 dZp由于为一无理数，为了计算和制造上的方便，人为地把p规定为有理数，即齿距P除以圆周率所得的商称为模数，用m表示。即 mp (mm)压力角通常说的压力角指分度圆上的压力角，用表示。 我国规定标准压力角20。齿廓形状是由模数、参数、压力角三个因素决定的。 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表11短齿制 ha*0.8, C*0.3顶隙 一对齿轮啮合时，一个齿轮的齿顶到另一个齿轮的齿根之间的径向距离，用c表示。顶隙可以避免一对齿轮传动时轮齿

35、相互碰撞，并可贮存一些润滑油。 标准中心距 ar1r2m (Z1Z2)2 例题：已知一对标准直齿圆柱齿轮传动，其传动比i123, 主动轮转速n1600rmin, 中心距a168mm, 模数m4mm, 试求从动轮的转速n2. 齿轮齿数z1和z2各是多少？解：传动比i12n1n2Z2Z1 n2n1i126003200rmin i12Z2Z13 am (Z1Z2) 2168 Z23Z1 Z121 Z1Z284 Z263四直齿圆柱齿轮传动 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。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等，所以两齿轮的分度圆

36、相切，且作纯滚动，此时两分度圆与其相应的节圆重合，则标准中心距为： ar1r2r1r2m (Z1Z2) 23啮合角注意：单个齿轮有固定的分度圆和分度圆压力角，而无节圆和啮合角，只有一对齿轮啮合时，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(1)。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。其它齿轮传动教学重点斜齿轮传动的主要参数、正确啮合条件教学难点辅助手段齿轮模型课外作业课后体会一、斜齿圆柱齿轮齿廓形成及啮合特点 斜齿圆柱齿轮齿廓形成 渐开线斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的形成与渐开线直齿圆柱齿

37、轮相似。就齿轮端面而言，都是发生线绕基圆作纯滚动时，发生线上任一点K在平面上的轨迹。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直线在空间的轨迹面；而斜齿圆柱齿轮的齿面是发生面上一条与基圆柱母线夹角为b的斜直线在空间的轨迹面。由于斜直线绕到基圆柱面上之后是一条螺旋线，由该斜直线在空间的轨迹面所形成的齿廓曲面称为渐开螺旋面，其中b称为基圆螺旋角。 啮合特点：（1） 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

38、性较差。（2） 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，再由长到短，直至脱离啮合，故传动平稳性好，承载能力强，适用于高速重载传动。在传动时会产生轴向力。二、斜齿圆柱齿轮的主要参数和几何尺寸图11 由斜齿圆柱齿轮齿廓形成可知，它的齿面是一渐开线螺旋面，其端面（垂直于齿轮轴线的平面）和法面平面（垂直于齿的平面）的齿形不同，当用成型铣刀加工时，刀具沿螺旋线方向进刀，故轮齿的法面齿形与刀具的齿形一致，因此以轮齿的法面参数为标准来选择刀具。但在计算斜齿轮的几何尺寸时，又要按端面参数进行计算，故必须建立法面参数与端面参数之间的换算关系。 螺旋角斜齿轮的螺旋线为斜直线，螺旋线与分

39、度圆柱母线的夹角称螺旋角，用表示。斜齿轮轮齿的旋向分为左、右旋两种。 模数Pn表示法向齿距，Pt表示端面齿距，为螺旋角，它们之间的关系为： PnPtcos Pm ， mnmtcos mt端面模数 mn法面模数 一般取mn为标准模数 压力角 斜齿轮在分度圆上的压力角也有法向压力角n和端面压力角t之分，两者之间的关系为： tgntgtcos表11 一般规定法向压力角取标准值，即n20 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 hahat*mthan*mn CCt*mtCn*mn 由此得 hat*han*cos Ct*Cn*cos 式中hat*和Ct*为端面齿顶高系数和顶

40、隙系数，han*和Cn*为法面齿顶高系数和顶隙系数，均应取标准值。 分度圆直径与中心距 斜齿轮直径是从端面上度量的，故得 dmtZ mnzcos。 斜齿轮传动的标准中心距为：a (d1d2) 2(Z1Z2)mt2(Z1Z2)mn2cos斜齿轮的几何尺寸计算公式见表1111。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： mn1mn2 n1 n2 1-2四、直齿锥齿轮及传动1.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S=900的直齿圆锥齿轮机构。 一对圆

41、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。了便于测量和估算机构的外形尺寸，规定以大端参数为标准，大端压力角a=200。2.齿圆锥齿轮传动的几何尺寸3.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 m1=m2=m a1=a2=a 五、齿轮齿条传动课题名称齿轮传动的失效形式和材料授课形式讲授课时班级教学目的知道齿轮失效形式和预防措施了解齿轮的常用材料及热处理方法教学重点 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难点齿轮的常用材料及热处理方法辅助手段模型课外作业课后体会一、齿轮

42、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

43、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减小载荷，减少启动频率图11二、齿轮的常用材料及热处理 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(d400600mm)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

44、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。 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。（1）经正火、调质处理的齿轮为软齿面齿轮，工艺过程简单，运用于对强度要求不高，中低速的一般机械传动的齿轮。（2）经表面淬火，渗碳淬火和渗氮处理后的齿轮为硬齿面齿轮，可较大地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教学重点1、了解蜗杆传动的特点，主要参数2、，掌握蜗杆与蜗轮之

45、间的转向教学难点掌握蜗杆与蜗轮之间的转向辅助手段模型课外作业课后体会蜗杆传动由蜗杆和蜗轮组成，用于传递空间交错的两轴间的运动和动力，一般交错角为908，通常蜗杆为主动件，蜗轮为从动件一、蜗杆传动的特点1.传动比大，结构紧凑。用于传递动力时，i=880, 用于传递运动时，i可达1000。2.传动平稳，无噪声。因为蜗杆与蜗轮齿的啮合是连续的，同时啮合的齿数较多所以平稳性好。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。因为在传动中摩擦损失大，其效率一般为h=0.70.8，具有自锁性传动时效率h=0.40.5。故不适用于传递大功

46、率和长期连续工作。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。二、蜗杆传动的主要参数蜗杆传动的设计计算中，均以主平面（通过蜗杆轴线并与蜗轮轴线垂直的平面）的参数和几何关系为基准。（一）主要参数1模数、压力角、螺旋升角与蜗轮的分度圆螺旋角b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mt2，蜗杆的轴向压力角ax1应等于蜗轮的端面压力角at2，蜗杆分度圆上的螺旋线升角l应等于蜗轮分度圆上的螺旋角b，且两者螺旋方向相同。蜗杆的轴向压力角ax（蜗轮的端面压力角at）为标准压力角200。 mx1=mt2= m ax1=at2= a l = b通常取蜗杆的头数Z1=

47、14。当Z=1时，导程角小，效率低，一般用于分度传动或自锁传动中，Z=24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：Z2=iZ1, 通常取Z2=2028，Z2不应少于28齿，以免根切和降低传动的平稳性。三、蜗杆传动回转方向的确定（1）螺旋方向的判定图11 蜗杆传动与斜齿轮传动一样，也有左旋与右旋之分。蜗杆、蜗轮的螺旋方向可用右手法则判定：手心对着自己，四指顺着蜗杆（蜗轮）的轴线方向摆肩。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。（2）蜗轮旋转方向的判定图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：

48、当蜗杆是左旋（或右旋）时，伸出右手（或左手）半握拳，用四指顺着蜗杆的旋转方向，大拇指指向的相反方向就是蜗轮的旋转方向， 蜗轮旋转方向判定。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。对于高速重载传动，蜗杆常用15 Cr、20 Cr、20 CrMnTi等，经渗碳淬火，表面硬度HRC5662，并经磨削。对中速中载传动，蜗杆材料可用45 、40 Cr、35SiMn等，表面淬火，表面硬度HRC4555，也需磨削。低速不重要的传动，蜗杆材料可采用45钢调质处理，硬度HB220270。蜗轮材料可参考滑动速度Vs来选择，常采用青铜与铸铁，在Vs5-25m/s的连续工作的重要传动中，蜗轮材料常用铸锡磷青铜ZQSn101或铸锡锌铅青铜ZQSn663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。在Vs5m/s