机械基础全国中等职业技术学校机械类通用教材

1、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 性质：本课程是机械类专业一门重要的技术基础课程。 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

2、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。 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： 机器的组成及特征 零件、构件、机构、机器、机械等的基本概念 运动副的概念及运用特点 机械传动的分类技能点： 学会分析机器的方法 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

3、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

4、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

5、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。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

6、轮传动齿轮齿条传动传动齿轮传动螺杆传动螺旋轮传动四、机械传动的分类课时授课计划章节内容§11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§11 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

7、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

8、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。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§12 V带传动§

9、;13 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§12 V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

10、、中性层节宽b、 高度h 、相对高度h/bp2、V带带轮的基准直径dd V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i 4、小带轮的包角1 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v 7、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

11、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§13 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

12、殊要求的机械中的应用课时授课计划章节内容§21 螺纹的种类和应用§22 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§21 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

13、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

14、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。§22 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

15、间的轴向距离。对单线螺纹，S=P；对于线数为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。 PhZP课时授课计划章节内容§23 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§23 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

16、代号组成。例 M24×1.5LH5g6gL其中M24代表公称直径为24mm的螺纹15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）5

17、g6g梯形螺纹的代号标注Tr40×14（P7）LH-7H-L Tr：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/7e 7H：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

18、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：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

19、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§24 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§24 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。

20、 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 = NPh L 螺杆（螺母）移动距离，mm N 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

21、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（Ph1Ph2） 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（Ph1Ph2） 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

22、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§31 链传动概述 §32 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

23、方法与指导§31 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/min z1、z2 主、从动轮齿数 二、链传动的应用特点 i6，低速传动时i可达10 a6 m，最大中心距可达15 m 传动功率P100 kW v15 m/s，高速时可达2040m/s§32 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

24、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

25、链节数 标准编号 08A 1 88 GB/T 12431997链号为08A（节距为12.70 mm）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 22.5 W 60 GB/T 108551997链号为CL08（节距为12.70 mm）课时授课计划章节内容§41 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

26、67;41 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/min z1、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

27、齿轮和以前所学过的几种传动装置的不同点？课时授课计划章节内容§42 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P47 P49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§42 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

28、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：

29、 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。课时授课计划章节内容§43 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

30、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§43 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 、 齿数 z 、 模数 m 、齿顶高系数 ha* 、顶隙系数 c* 1.齿形角在端平面上，过端面齿廓上任意点K的径向直线

31、与齿廓在该点处的切线所夹的锐角，用表示。K点的齿形角为K。 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=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除以圆周率所得的商，即m p /。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= ha*m。ha*称为齿顶高系数。我国标准规定：正常齿ha*1。 5顶隙系

32、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cc*m。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=ha*m=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 df df=d-hf=m(z-2.5)基圆直径 dbdb=dcos标准中

33、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、 1=2=2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§44 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P21-2

34、3 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§44 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。 b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

35、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。 ：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所得的商）相等，即m n1= m n2 = 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n1=n2 =螺旋角相等、旋向相反，即

36、1= -2二、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= n1d1=n1mz1、 L=d1=mz1课时授课计划章节内容§45 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、

37、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§45 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

38、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

39、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

40、等。课时授课计划章节内容§51 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§51 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

41、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

42、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15 Cr、20 Cr、20 CrMnTi等，经渗碳淬火，表面硬度HRC5662，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

43、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。课时授课计划章节内容§52 蜗杆传动的主要参数和啮合条件§53 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§52 蜗杆传动的主要参数

44、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；2蜗杆分度圆导程角 ；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 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x1和蜗轮的端面齿形角t2相等，且为标准值。 mx1mt2m、 x1t220° 2蜗杆分度圆导程角 指蜗杆分度圆柱螺旋线的切线与端平面之间的锐角。 tan = px z1/d1 = z1m / d1 3蜗杆分度圆直径d1和蜗杆直径系数q 切制蜗轮

45、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 = 2980。 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： mx1mt2 2在中间平面内，蜗杆的轴面齿形角x1和蜗轮

46、的端面齿形角t2相等。即：x1t2 3蜗杆分度圆导程角1和蜗轮分度圆柱面螺旋角2相等，且旋向一致。即：12 §53 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=880, 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h=0.70.8，具有自锁性传动时效率h=0.40.5。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§61 轮系分类及其应用特点§62 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