机电一体化导论教案

1、 复习新课引入新课讲授重 点重 点课堂小结课后作业课后反思复习新课引入新课讲授重 点 课堂小结课后作业课后反思复习新课引入新课讲授课堂小结课后作业课后反思复习新课引入新课讲授课堂小结课后作业课后反思复习新课引入新课讲授课堂小结插管式回珠器插管式回珠器作 业复习新课引入新课讲授课堂小结课后作业课后反思复习新课引入新课讲授课堂小结课后作业课后反思复习新课引入新课讲授课堂小结课后作业课后反思复习新课引入新课讲授课堂小结课后作业课后反思复习新课引入新课讲授课堂小结课后作业课后反思复习新课引入新课讲授课堂小结课后作业课后反思节课我们对这门课进行了介绍，大家初步了解了这门课应该学什么怎么学，请同学们回忆这

2、么几个问题：什么是传动机构？他的作用是什么？l 通过讨论和思考，我们得出，要想使设备运行，就必须利用一种传递能量的设备传动机构。§2.2 齿轮的传动机构一、分类 1、下图中属于平行轴齿轮传动的是？ADCB2、下图中属于相交轴齿轮传动的是？ADCB二、优缺点 制造成本高 精度低时振动和噪声较大 不宜用于轴间距离较大的传动 传动效率高 工作可靠、寿命长 传动比准确 结构紧凑 功率和速度适用范围很广 通过讲授使学生了解齿轮的传动的分类和特点。P8 1.2上节课我们对这门课进行了介绍齿轮的分类和特点，有什么特点呢？齿轮间隙的大小对传动比有影响，今天我们来学习齿轮传动机构间隙的消除方法。 &#

3、167;2.2 齿轮的传动机构转动惯量是刚体转动时惯性的量度，其量值取决于物体的形状、质量分布及转轴的位置。为了使传动有很高的精度，我们要考虑传动过程中的惯量问题。它主要体现在工作负载，惯性负载，摩擦负载几个方面。（为了方便量化处理，我们把他们等效计算在轴上）一、惯量2、 传动比传动比原理 机构中瞬时输入速度与输出速度的比值称为机构的传动比. 机构中两转动构件角速度的比值，也称速比。 三、传动比分配原则一、对于要求体积小、重量轻的齿轮传动机构，适用于重量最轻原则。二、对于要求动作平稳、启停频繁和动态性能好的伺服系统中的齿轮减速机构，可采用等效惯量和总转角误差最小原则。三、对于传动精度要求高、回

4、程误差小的传动轮系，可采用总转角误差最小原则。四、对于大传动比传动轮系，可采用定轴轮系和行星轮系的组合轮系，或采用谐波齿轮传动。 通过讲授使学生掌握惯量的概念，传动比的概念。自拟如何消除齿轮的间隙？挠性传动机构也是一种常见的传动方式，今天我们来学习挠性传动方式的特点和分类。§2.3 挠性的传动机构1、 分类挠性传动包括带传动（挠性曳引元件为传动带）链传动（挠性曳引元件为传动链）传动带3vvn11n22主动轮1从动轮2传动链点击添加文本点击添加文本带有弹性，能缓冲减振，故传动平稳，噪声小；过载时，带在带轮上打滑，可防止其它零件损坏； 适用于两轴中心距较大的传动； 结构简单，易于制造和安

5、装，故成本低。 优点缺点 由于弹性滑动和打滑，传动比不恒定； 传动效率较低，寿命较短，外廓尺寸较大； 由于需要施加张紧力，轴和轴承受力较大。 特点2、 特点应用：用于中心距较大，传动比无严格要求的场合，在多级传动系统中通常用于高速级传动，如机床中由电动机到主轴箱的第一级传动。 P35 4.5挠性机构的特点有哪些？滚珠丝杠是一种常见的传动方式，今天我们来学习挠性传动方式的特点和分类。§2.4 滚珠丝杠的传动机构1、 分类2、 结构1、电机（伺服电机，变频电机）2、联轴器（弹性，刚性）3、丝杠（梯形丝杠，滚珠丝杠）4、导轨（直线滚动导轨，直线滑动导轨，直线光轴）5、附件（丝杠支撑，锁紧螺

6、母）3、 特点 1、传动效率高：滚珠丝杠在90%以上，梯形丝杠最高 在60%左右。 2、定位精度：滚珠丝杠发热小，加上可以采取预紧 消除间隙可以获得极高的定位精度和重复定位精 度。（微进给） 3、传动可逆性：由于没有自锁能力，可以实现两种 传动方式，直线运动变旋转运动，旋转运动变直 线运动。 4、使用寿命：由于滚道得准确性、表面硬度、材料 的选择严格，滚珠丝杠的寿命远高于其他结构的 丝杠。 5、轴向刚度高：由于制造精度高，轴向间隙的消除， 同一系统采用多套滚珠丝杠时刻获得很好的同步 工作，灵敏度高，运动平稳。通过讲授使学生掌握滚珠丝杠的类型和特点。P35 5挠性传动机构分类有哪些？上节课我们学

7、习了滚珠丝杠的特点和类型，今天我们讲一讲它的传动类型。§2.4 滚珠丝杠的传动机构丝杠滚珠螺母滚珠回路一、结构丝杠滚珠螺母滚珠回路滚珠丝杠传动主要由丝杠、螺母、滚珠、滚珠循环返回装置组成。常用的循环方式有两种：滚珠在循环过程中有时与丝杠脱离接触的称为外循环；始终与丝杠保持接触的称内循环。这种形式结构紧凑，刚度好，滚珠流通性好，摩擦损失小，但制造较困难。适用于高灵敏、高精度的进给系统，不宜用于重载传动中。DCBA反向回珠器DACB内循环外循环这种形式结构简单，工艺性好，承载能力较高，但径向尺寸较大，且滚珠容易堵塞。目前应用最为广泛，也可用于重载传动系统中。DCBA反向回珠器DACB1.

8、 结构2. 传动类型自拟滚珠丝杠的传动形式是？导轨是机床电器和设备中非常常见的一种机构，今天我们来学习。 *2.5 滚珠丝杠的传动机构1、 作用：支承和引导运动部件按给定方向 作往复直线运动。2、 运动件、承导件3、 分类 数控机床上广泛使用的贴塑导轨是一种金属对塑料的摩擦形式，也属于滑动摩擦导轨，兼具摩擦因数小，动、静摩擦因数差很小，使用寿命长等特点。它是用粘贴的方法在金属导轨表面贴上一层塑料软带，聚四氟乙烯导轨软带是贴塑导轨中最成功的一种。通过本节课的学习，使学生了解导轨的分类和特点。P35 8导轨的特点有哪些？上节课我们学习了导轨的类型和特点，本节课我们来一起学习导轨的选材和间隙调整。

9、*2.5 滚珠丝杠的传动机构分类1、 导轨的选材 课本中还介绍了动压导轨和静压导轨，它们都是滑动油膜导轨。它们的原理都是一样的：采用滑动摩擦的形式，使承导体与运动件之间形成一油膜，避免直接摩擦。 动压导轨是靠导轨之间的相对运动产生的压力油膜将运动件浮起,把两个导轨面隔离,形成纯液体摩檫。两导轨面之间应有锲形间隙和一定的相对速度,此外还需要有一定粘度的润滑油流进锲形间隙，适用于主运动导轨。直线运动导轨的油腔应开在动导轨上,可以保证在工作过程中,油锲始终不会外露,不和大气相通,从而保证油锲形成的油膜压力对运动件的浮力在全长上始终是均衡的。 1 、选材的基本要求 具有高的耐磨性，减震性，热稳定性，以

10、及易于 生产制造。2 、导轨材料选择与组合 课本P33思考：为什么要有减震性和热稳定性？ 哪些措施可提高导轨的耐磨性？静压导轨是将具有一定压力的润滑油,经节流器输入到导轨面上的油腔,即可形成承载油膜,使导轨面之间处于纯液体摩擦状态。 2、 导轨的间隙调整 1.采用磨、刮相应的结合面或加垫片的方法 2.采用平镶条调整 3.采用斜镶条调整l 提高导轨耐磨性的措施1. 合理选择导轨的材料及热处理2. 减小导轨面压强3. 保证导轨良好润滑油膜4. 提高导轨精度直线度、相对位置精度、粗糙度 通过本节课，使学生掌握材料和间隙的问题。 自拟单元测试一.填空:1.斜齿圆柱齿轮的配对条件是_，_，_。

11、2.一渐开线标准直齿圆柱齿轮的齿距为15.7毫米，齿根圆直径为367.5mm，则该齿轮的齿数为_。3.三角带横截面为等腰梯形，夹角为40度，在设计三角带轮时，轮槽夹角一般确定为_4.三角带表面上印有B2240，它表示该三角带是_，_长度为2240mm。5.常用的间歇运动机构有_和_。6.A、B、C 三种类型的普通平键b、h、h相同，则工作中受挤压面积最大的应属_型。7.链“B18X80”的含义是_。8.渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，正确啮合条件是_.。9.力对物体的作用效果，是由力的_，_，_所决定的。10.螺纹联接是指_。螺旋传动是指_。11.键“12x80”的含义是_。螺栓M20x80的含义

12、是_。12.平面四杆机构无急回特性时_，行程速比 系数 _13.机器或机构_之间，具有确定的相对运动。14.凸轮机构能使从动杆按照_实现各种复杂的运动。15.铰链四杆机构的基本类型有_，_，_。16.螺纹联接的基本类型主要有_，_，_， _。17.一般来说，_更能承受冲击，_更适合于较高的转速下工作。18.一平面铰链四杆机构的各杆长度分别为a=350,b=600,c=200,d=700； (1) 当取c 杆为机架时，它为何种具体类型？_；（2）当取d杆为机架时，则为_。19.一定型号的三角带传动，若小带轮直径一定，增大其传动比，则带饶过大带轮上的弯曲应力_。20.在曲柄摇杆机构中，当曲柄等速转

13、动时，摇杆往复摆动的平均速度不同的运动特性称为_。二.选择1.从经济性考虑在同时满足使用要求时，就应优先选用_。 A.圆柱滚子轴承 B.圆锥滚子轴承 C.深沟球轴承 D.2.带传动的主动轮直径D1=180mm,转速n1=940r/min,从动轮直径D2=710，转速n2=233r/min,则滑动系数 为_。 A.1.2% B.1.5% C.1.8% D.2.2%3.当一对渐开线齿轮制成后，即使两轮的中心距稍有改变，其角速度比仍保持原值不变，原因是_。 A.压力角不变 B.啮合角不变 C.节圆半径不变 D.基圆半径不变4.开式蜗杆传动的主要失效形式是_ A.轮齿折断和齿面胶合 B.齿面磨损和轮齿

14、折断 C.齿面点蚀和齿面磨损 D.齿面胶合和齿面点蚀5.径向滑动轴承的主要结构形式有三种，以其中_滑动轴承应用最广。 A.整体式 B.对开式 C.调心式 D.6.标准压力角和标准模数均在_上。 A.分度圆 B.基圆 C.齿根圆 D.齿顶圆7.拧紧螺母的效率，主要与螺母的_有关 A.导程角 B.线数 C.螺距和牙型角 D.导程角和牙型角8.对于滚子式从动件的凸轮机构，为了在工作中不使运动“失真”，其理论轮廓外凸部分的最小曲率半径必须_滚子半径。 A.大于 B.小于 C.等于 D.都可以9.棘轮机构的主动件是是作_的。 A.往复摆动运动 B.往复直线运动 C.等速转动 D.直线运动10.凸轮机构从

15、动件作等速规律运动时会_。 A.产生刚性冲击 B.产生柔性冲击 C.产生刚性和柔性冲击 D.不产生冲击三.判断1.弹簧垫圈和对顶螺母都属于机械防松法。 ( )2.速比公式i12=n1/n2=Z2/Z1不论对齿轮传动还是蜗杆传动都成立。 ( )3.齿轮的标准压力角和标准模数都在分度圆上。 ( )4.带传动中弹性滑动现象是不可避免的。 ( )5.m，d，ha c都是标准值的齿轮是标准齿轮。 ( )6.只有轴头上才有键槽。 ( )7.轴瓦与轴承座之间是不允许有相对移动的。 ( )8.至少有一个齿轮和它的几何轴线绕另一个齿轮旋转的轮系被称为复合轮系。 ( )四.简答1.简述“二力平衡公理”和“作用力与

16、反作用力公理”的区别。2.分度圆上压力角的变化，对齿廓的形状有无影响？3.在选择大小齿轮材料及热处理方法时，所要考虑的“配对”问题指的是什么？为什么要这样考虑？4.为什么常将轴设计为阶梯轴？5.轴的结构设计主要考虑的因素有哪些？什么是滚珠丝杠传动？结构是什么？传感器在生活中的应用非常广泛，电冰箱、洗衣机、汽车、空调，医疗、航空等等方面都离不开传感器。 §3.1 传感器1、 传感器的发展 定义：将被测非电量信号转换为与之有确定对应关系电量输出的器件或装置叫做传感器，也叫变换器、换能器或探测器。2、 传感器的应用通过本节课使学生了解传感器的发展和应用。P63 1生活中有哪些传感器？传感器

17、在生活中的应用非常广泛，电冰箱、洗衣机、汽车、空调，医疗、航空等等方面都离不开传感器。 §3.1 传感器基本概念1、 概念将被测非电量信号转换为与之有确定对应关系电量输出的器件或装置叫做传感器，也叫变换器、换能器或探测器。2、 结构敏感元件转换元件接口电路输入输出 敏感元件将被测量转换为特定的非电量(如应变、位移等)；转换元件非电量转换为电参数（电阻、电感、电容、电势等）接口电路将电参数变换为电量(电压或电流）。传感器从被测物体拾取能量时对被测物体的状态产生了影响，从而导致了误差。如：热电偶测温时，输入的热流是被测物体传递的，若热电偶的热容量过大，将使被测物体的温度下降，从而产生误差

18、。传感器输出端的负载消耗传感器的能量时，亦对被测物体造成误差。传感器对被测物体的影响越小，负载对传感器输出的影响越小，测量精度就越高。3、 特点1、精度高、灵敏、响应快、稳定性好，抗干扰。2、可靠性高、寿命长。3、便于与其他设备连接，有较高的接口技术。4、体积小，重量轻，维护方便，功耗小。5、成本低、性价比高。通过本节课的学习，使学生掌握传感器的概念和特点。P63 2上节课我们学习的传感器，了解了它的概念和特点，那么传感器有哪些特点和优势？传感器的种类很多，不同的领域需要不同的传感方式。本节课我们来学习一下传感器的种类。 §3.2 常用传感器1、 传感器的分类1、 按被测量分类 物理

19、量传感器：利用某些变换元件的物理性质或某些功能材料的特殊性能制成的传感器。（P39 表 3-2） 化学量传感器：利用电化学反应原理把有机和无机的化学物质的成分、浓度等转换成电信号的传感器，例如，水质检测装置。 生物量传感器：利用生物功能物质作识别器件制成的传感器，例如，人体温度传感。2、 按传感器工作原理分类 可将传感器分为电磁原理和固体物理学两大类。电磁感应，电势变化，涡流传感，半导体性质，压力电阻性质等。3、 按传感器能量转换分类 根据能量观点分类，可将传感器分为有源传感器和无源传感器两大类。有源传感器是将非电能量转换为电能量，称之为能量转换型传感器，也称换能器。通常配合有电压测量电路和放

20、大器。如:压电式、热电式、电磁式等。 无源传感器又称为能量控制型传感器。被测非电量仅对传感器中的能量起控制或调节作用。所以必须具有辅助能源(电能)。如:电阻式、电容式和电感式等。2、 原理静态模型是指在输入信号不随时间变化的情况下，描述传感器的输出与输入量的一种函数关系。分辨率与阈值 ：传感器在规定的范围所能检测输入量的最小变化量。阈值是使传感器的输出端产生可测变化量的最小被测输入量值，即零点附近的分辨力。稳定性：在室温条件下，经过相当长的时间间隔， 传感器的输出与起始标定时的输出之间的差异。灵敏度：在稳态下输出增量与输入增量的比值：通过本节课，掌握传感器的分类，原理和重要参数。P63 3上节

21、课我们学习的传感器，了解了它的概念和特点，那么传感器有哪些特点和优势？传感器的种类很多，不同的领域需要不同的传感方式。本节课我们来学习一下传感器的种类。 §3.3 常用传感器1、 对传感器的主要性能要求1、精度高、灵敏、响应快、稳定性好，抗干扰。2、可靠性高、寿命长。3、便于与其他设备连接，有较高的接口技术。4、体积小，重量轻，维护方便，功耗小。5、成本低、性价比高。物理量传感器：利用某些变换元件的物理性质或某些功能材料的特殊性能制成的传感器。（P39 表 3-2）光电效应：当光线照射在金属表面时,金属中有电子逸出的现象,称光电效应。 光电效应发生的原因是金属表面的电子吸收外 界的光子, 克服金属的束缚而逸出金属表面。 不同的金属发生光电效应的最小光频率是不同的。 化学量传感器：利用电化学反应原理把有机和无机的化学物质的成分、浓度等转换成电信号的传感器，例如，水质检测装置。 生物量传感器：利用生物功能物质作识别器件制成的传感器，例如，人体温度传感。通过本节课，掌握传感器的分类，原理和重要参数。P63 3上节课我们学习了传感器的分类和原理，请同学们思考以下问题：1、 压力传感器的原理是什么？2、 光电传感器的原理是什么？ 随着时代的发展，传感技术也日趋成熟，这节课我们来一起学习一下传感技术的发展。 §