深职院机械基础教案

《机械基础》授课教案第1讲机械概述、力的基本性质授课日期：25/2课题：绪论、机械概述、力的基本性质课型：课堂讲解目的要求：1、本课程的性质、内容、特点及学习方法2、掌握机器的概念、术语及组成3、掌握摩擦的概念、类型、磨损及磨损规律4、掌握力的概念、基本性质、物体的受力分析重点难点：1、机器的概念和术语2、力的概念、基本性质、物体的受力分析及计算教具：教学方式及时间分配：课时总计2课时，教师课堂讲解重点内容，学生自学第2节、3节。复习与课外作业：安排学生复习、预习；作业（1－1）第1章机械概述绪论1、课程的性质：机械专业的综合基础课（我们为非机械专业）2、课程内容：包括工程力学、机械工程材料学、机械零件、机械传动与液压传动等方面的基础知识。适当补充机械识图知识。3、学习方法：教师重点讲解与学生自学相结合；理论和实践相结合；预习和复习相结合4、目的要求：1）了解和掌握工程力学、机械工程材料学（自学）、机械零件、机械传动与液压传动等方面的基础知识。2）能看懂机械原理图和结构图3）初步具有使用、维护一般机械的能力4）初步具备分析一般机械的能力、机器的概念及组成（一）机器的概念1、机械：机器和机构的总称。2、机器：人工物体组合，各部分之间具有确定的相对运动，能够转换或传递能量、物料和信息的机械。3、机构：人工物体组合，各部分之间具有一定的相对运动的机械。构件：相互之间能作相互运动的机件。零件：机械的构成单元。零件与构件的区别：零件是制造单元，构件是运动单元，零件组成构件，构件是组成机构的各个相对运动的实体。机构与机器的区别：机器能完成有用的机械功或转换机械能，机构只是完成传递运动、力或改变运动形式，同时机构是机器的主要组成部分。（二）机器的组成一台完整的机器，通常由四部分组成原动机部分（动力装置）：作用是将其它形式的能量转换为机械能，以驱动机器各部分的运动。执行部分（工作机构）：机器中直接完成具体工作任务。传动部分（传动装置）：将原动机的运动和动力传递给工作机构。操纵或控制部分：显示、反映、控制机器的运行和工作。（1－2）三、金属材料的性能金属材料的性能一般分为工艺性能和使用性能。工艺性能：金属材料在各种加工条件下所表现出来的性能。使用性能：金属零件在使用条件下材料所表现出来的性能。使用性能包括物理性能、化学性能和力学性能。金属材料的物理性能物理性能：指金属所固有的属性。它包括密度、熔点、导热性、热膨胀和磁性等。1、密度单位体积金属的质量（单位：㎏/m3）。根据密度，可分为轻金属（4.5g/㎝3）和重金属。2、熔点：金属从固态转变为液态时的温度称为熔点。单位：ºC。根据熔点，可分为低熔点金属（小于1000ºC），中熔点金属（1000～2000ºC）和高熔点金属（大于2000ºC）。3、导热性金属材料传导热量的能力。一般用热导率（导热系数）λ表示导热性能的优劣。单位为W（m·K）4、热膨胀性金属材料的体积随温度升高而增大，随温度的降低而减小的性能。常用线膨胀系数αl表示其膨胀性。导电性金属材料传导电流的性能。磁性金属材料导磁的性能称为磁性。金属材料的化学性能金属材料在化学作用下所表示出来的性能，主要表现在以下三个方面：耐腐蚀性金属材料在常温下抵抗氧、水蒸气及其它化学介质腐蚀作用的能力。2、抗氧化性金属材料抵抗氧化作用的能力。化学稳定性金属材料耐腐蚀性和抗氧化性的总称。（1－3）（三）金属材料的力学性能指金属材料在外力的作用下所表示出来的抵抗性能强度金属材料在静载荷的作用下，抵抗变形和破坏的能力。强度指标一般用抭拉强度或强度极限σb表示，σb表示材料在拉伸条件下所能承受的最大应力，可以通过拉伸实验确定。塑性金属材料在静载荷作用下产生永久变形而不破坏的能力。塑性指标用伸长率δ和断面收缩率ψ表示，δ、ψ的值越大，表示材料的塑性越好。硬度硬度是指金属材料抵抗其它物体压入其表面的能力。硬度一般采用压入法硬度试验，即布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度布氏硬度（HB）洛氏硬度（HRC、HRB、HRA）3）维氏硬度（HV）韧性金属材料抵抗冲击载荷作用而不破坏的能力。韧性指标用冲击韧度或冲击值αk表示，其单位为J/㎝2。αk值越大，冲击韧度超高。疲劳强度金属材料在无限多次交变载荷（钢107次、有色金属108次）作用下而不破坏的最大应力称疲劳强度或疲劳极限。当施加的交变应力是对称循环力时，所得的疲劳强度用σ－1表示。金属材料的工艺性能金属材料的工艺性能是指其在各种加工条件下所表现出来的适应能力。铸造性金属材料能否用铸造方法制成优良铸件的性能。锻压性金属材料能否用锻压方法制成优良锻压件的性能。（1－4）焊接性金属材料在一定焊接条件下，是否易于获得优良焊接接头的能力。四、机械零件的强度在外力作用下的零件，要求能够正常的工作，一般应满足以下三个方面的要求：足够的强度；必要的刚度；足够的稳定性。（一）机械零件的强度机械零件的强度是指零件受载后抵抗断裂、塑性变形和表面失效的能力。内力内力，即是构件内部之间或各质点之间的相互作用力。构件在未受外力作用时，其中即有内力存在；当受到外力作用时，这些构件内力就要发生相应的变化，可以认为，在外力作用下出现了附加内力，材料力学中，只研究外力与附加内力的关系，故将附加内力简称为内力。应力根据“平面假设”可知，内力在横截面上是均匀分布的，若杆轴力为N，横截面面积为A，则单位面积上的内力为：σ＝N/A式中σ称为正应力，它反映了内力中横截面上分布的密度，国际单位为帕斯卡（Pa）。PPPN许用应力·强度条件1）在外力作用下材料不被破坏的条件下，应力能够达到的最大限度，称为该材料的极限应力σjx2）将测定的极限应力σjx作适当降低，规定出杆件能安全工作的应力最大值，这就是许用应力〔σ〕。为保证零件有足够的强度，必须使零件在受载后的工作应力不超过许用应力。即：σ≤〔σ〕（1－5）五、摩擦和磨损（一）摩擦摩擦是指两物体的接触表面阻碍它们相对运动的机械阻力。摩擦的基本概念、分类、摩擦状态及物理值见教材P9面表1－1。（二）磨损1、磨损的过程机件的磨损过程大致分为三个阶段走合磨损阶段稳定磨损阶段剧烈磨损阶段2、磨损的类型根据磨损的机理分可分为以下五种1）粘着磨损：摩擦表面不平峰尖在相互作用的各点发生“冷焊”（粘附）后，材料从一个面转移到另一个面形成的磨损。异类材料比同类材料抗粘性好；脆性材料比塑性材料抗粘性好；表面粗糙度愈小，抗粘能力愈强。2）磨料磨损：由外部进入摩擦表面间的游离颗粒或硬的不平峰尖在较软材料表面划刨出许多沟纹而形成的磨损。材料的硬度超高，耐磨性越好；磨料的平均尺寸越大、硬度越大，磨损越大。3）疲劳磨损当作滚动或滚滑运动的高副受到反复的接触应力，如果接触应力超过材料的接触疲劳强度，就会在其表面或表面下形成疲劳裂纹，随着裂纹的扩展和相互连接，就会造成许多颗粒从零件工作表面脱落下来，而形成的磨损。钢的心部硬度越高，产生疲劳裂纹的危险性越小；提高表面质量，在一定范围内能提高抗疲劳磨损能力；高压润滑，能提高抗疲劳磨损能力。4）冲蚀磨损：含有硬质微粒的流体冲击到固体表面所造成的磨损。其影响因素有：磨粒与固体表面的摩擦因数、磨粒的冲击角度、冲击速度等。5）腐蚀磨损由空气中的酸性物质水分，或润油料中的无机酸的化学作用在摩擦表面所造成的磨损。影响腐蚀磨损的主要因素是：零件表面的氧化膜性质和环境温度。（1－6）第二章构件的静力分析构件的静力分析是选择构件的材料、确定构件具体外形尺寸的基础。一、工程力学的几个基本概念1、刚体指受力时不变形的物体。实际中刚体并不存在，但如果物体的尺寸和运动范围都远大于其变形量，则可不考虑变形的影响，将其视为刚体，因此，刚体只是一个理想的力学模型。2、平衡平衡是指物体相对于地面保持静止或作均速直线运动。3、平衡条件作用在刚体上的力应当满足的必要和充分的条件称为平衡条件。二、力的基本性质（一）力和力系1、力的定义力是物体间的相互作用，这种作用使物体的运动状态和形状发生改变。力使物体的运动状态发生改变的效应，称为力的外效应；使物体的形状发生改变的效应，称为力的内效应2、力的三要素力的大小、方向和作用点称为力的三要素。力的任一要素的改变，都将改变其作用效果，因此，力是矢量，用黑体字母（如F）表示，对应的白体字母表示其大小，力的大小以牛顿（N）为单位。3、力的图示法力在图中用有向线段AB表示：线段的长度代表其大小；线段所在的直线为力的作用线，箭头代表力的方向；线段的起点表示力的作用点。4、力系力系的概念作用在物体上的一群力称为力系力系的等效力系的等效是指两个力系对同一刚体的作用效果相同。等效的两个力系可以互相代替。（1－7）合力与分力若一力与一力系等效，则此力称为该力系的合力，力系中各力称为此力的分力。（二）力的基本性质性质一（二力平衡原理）作用在刚体上的两个力，使刚体保持平衡的必要和充分条件是：这两个力大小相等，方向相反，作用在同一直线上（即两力等值、反向、共线）。只受二个力的作用而保持平衡的刚体称为二力体。F2F1性质二（力的平衡四边形法则）作用在物体上同一点的两个力，可以按平行四边形法则合成一个合力。此合力也作用在该点，其大小和方向由这两力为边构成的平行四边形的主对角线确定。R＝F1＋F2（2－1）F2FFRF1性质三（作用和反作用定律）任意两个相互作用物体之间的作用力和反作用力同时存在。这两个力大小相等，作用线相同而指向相反，分别作用在这两个物体上。（注意和二力平衡的区别）4）性质四（力的可传性）作用在刚体的力，可沿其作用线任意移动其作用点而保持它原来对刚体的作用效果。FF（1－8）三、约束和约束力在分析物体的受力情况时，常将力分为给定力（已知力，如重力、磁力、流体压力、弹簧弹力和某些作用在物体上的已知力）和约束力。（一）约束和约束力1、约束对物体运动起限制作用的其他物体称为约束物，简称约束。2、约束力约束对被约束物的力称为约束力。约束力的方向与该约束所能限制的运动方向相反。约束力的大小需由平衡条件求出。（二）常见的约束类型1）光滑接触表面约束两物体的接触表面非常光滑，摩擦可忽略不计时，即属于光滑表面约束。约束力作用在接触点，方向沿接触表面的公法线并指向受力物体。NNABA2）柔性约束由柔软的绳索、链条等构成的约束（假设其不可伸长）称为柔性约束。其约束力为拉力，作用在接触点，方向沿绳索背离物体。SS1S1GG3）光滑柱鉸约束物与被约束物以光滑圆柱面相联接。其中一个为约束物，另一个为被约束物，约束物不动时，称为固定铰链支座，简称固定支座。约束力为过接触点K沿径向的压力，由于接触点在圆周上的位置不能预先确定，因此，通常用两个相互垂直的分力代替。NNYNYN1NXNX柱铰支座简化画法K固定支座简化画法N2（1－9）4）可动支座（可动铰链支座的简称）它为一种复合约束，约束力的方向与支承面垂直。NYA可动支座的简图和约束为画法5）固定端约束PPAAFXFY固定约束简化画法6）二力体二力体为一种复合约束。工程上常见的二力体是指两端有鉸且自重不计的拉杆或压杆。二力体对被约束物的约束力的作用线与二力体所受两力作用点的連线重合。CNCDND四物体受力分析和受力图受力分析就是研究某个物体受到的力，并分析这些力的三要素。画受力图的一般步骤：1、认定研究对象，并单独画出。2、画给定力3、分析并画约束力F例一：OOOOOOO碾子石块NABNB（1－10）

第2讲构件的静力分析·件杆的基本变形授课日期：课题：力偶和力矩·平面方程及应用·拉伸和压缩课型：课堂讲解目的要求：1、掌握力矩和力偶的概念、性质、定理及分析计算方法2、掌握平衡方程及其应用3、掌握杆件拉伸与压缩的受力、变形特点，应力计算及许用应力重点难点：1、力偶的定理与分析、平衡方程及应用2、杆件拉伸与压缩的受力、变形特点，应力计算及许用应力教具：教学方式及时间分配：课时总计3课时，教师课堂讲解主要内容复习与课外作业：安排学生复习、预习；作业（2－1）第二章构件的静力分析一、力矩和力偶（一）力矩力矩是力对一点的矩，其定义如下：力对点的矩可以用一个代数量表示，其绝对值等于力的大小和力臂的乘积，其正负号按如下确定：力使物体绕矩心逆时针转动时为正；反之为负。如下图：刚体上作用一力F，取O点，O点称为矩心；d称为力臂，则F对O点的矩用MO（F）表示，其计算公式如下：MO（F）＝±Fd单位为牛顿·米（N·M）由上式可知：力的大小为零时，力矩为零力的作用线通过矩心时，力臂为零，力矩为零；取不同矩心，力臂和转动方向都可F能改变，故同一力对不同矩心的力图2－1矩并不相同。（二）合力矩定理平面汇交力系的合力对于平面内任一点之矩等于所有各力对该点之矩的代数和。数学表达式为：MO（R）＝MO（F1）＋MO（F2）＋…＋MO（Fi）（2－1）（三）力偶和力偶矩1、力偶作用在刚体上的一对等值、反向而不共线的平行力称为力偶2、力偶矩由力偶产生的力矩之和。图2－2MO（F，F，）＝MO（F）＋MO（F，）＝F（d＋a）＋F，·a＝F·dMO（F，F，）＝F·d（2－2）由上表明：力偶对作用面内任一点的矩恒等于力偶中一力的大小和力偶臂的乘积，它与力偶的旋转方向有关而与矩心的位置无关，乘积Fd加上适当的正负号称为力偶矩3、力偶等效变换的性质——平面力偶的等效条件性质1：力偶可以在其作用平面内任意移动，而不改变它对刚体的作用。性质2：只要保持力偶矩不变，可以同时改变力偶中力的大小和力臂的长短，而不改变力偶对刚体的作用。（2－2）4、平面力偶系的合成与平衡1）平面力偶系的合成作用在刚体上同一平面内的几个力偶称为平面力偶系。平面力偶系能与一个力偶等效，这个力偶称为该平面力偶系的合力偶，合力偶等于力偶系中各力偶矩的代数和。M＝M1＋M2＋M3＋…＝ΣMi2）平面力偶系的平衡平面力偶系平衡的必要和充分条件是各力偶矩的代数和为零。ΣMi＝0二平面一般力系向一点简化（根据教学进度选讲）平面一般力系的简化，通常是利用下述定理，将力向一点简化。1、力的平移定理作用在刚体上的力，可以在附加一个力偶的条件下，平移到刚体上任一指定点，而不改变原来对刚体的效应。附加力偶矩等于原力对指定点的矩。图2－3（a）图（b）图（c）图2、平面一般力系向一点简化·主矢和主矩如下图：根据力的平移定理，由（a）图可简化得（b）图；根据力的平行四边形法则及力偶的合成，（b）图可简化得（c）图。即：Fi′＝FiMi＝MO（Fi）R′＝ΣFi′＝ΣFi（2－3）MO＝ΣMi＝ΣMO（Fi）（2－4）合力R′称为一般力系的主矢，其矩MO称为一般力系的主矩。（2－3）3、平面一般力系简化结果讨论（参考教材P35页）1）力系平衡当主矢和主矩同时为零时（R′＝0，MO＝0），力系必定平衡。2）力系简化为合力当主矢R′≠0，主矩MO＝0时，原力系与R′等效，这时主矢R′就是原力系的合力R，合力的大小和方向由式（2－4）确定，其作用线通过简化中心。当主矢和主矩均不为零（R′≠0，MO≠0），可利用力的平移定理，将作用在同平面内的力R′和力偶M合成一个合力。见图2－3反向推理。3）力系简化为合力偶当主矢R′＝0，主矩MO≠0时，原力系与MO等效，这时主矢MO就是原力系的合力偶。综上所述：平面一般力系简化的最后结果有三种可能：平衡；简化为一个合力；简化为一个合力偶。三、平衡方程及其应用y（一）平面受力时的解析表示法F平面受力时的解析表示法是通过力在坐标轴上的Fy投影为基础建立起来的。如图：在力F的作用线所在的平面建立直角坐标系Oxy，将力F分别向x轴和y轴投影则可得下式：FxFx＝F·cosαOFy＝F·cosβ＝F·sinαxtanα＝Fy/FxFx、Fy是力F沿x轴和y轴分解所得的两正交分力，其正负号的规定为：与轴指向相同为正，反之为负。可见，利用力在直角座标轴上的投影可以表示力在直角座标上分力的大小和方向。（二）平面受力时的平衡方程式由前面可知：平面一般力系平衡的必要和充分条件是主矢和主矩同时为零。即：R′＝ΣFi＝0MO＝ΣMO（Fi）＝0（2－6）设力Fi在两坐标轴上的投影为Xi和Yi，主矢R′的投影为XR、YR。则XR＝X1＋X2＋…＋Xn＝ΣXìYR＝Y1＋Y2＋…＋Yn＝ΣYì因而主矢R′的大小为R´＝XR'＋YR'＝（ΣXi）2＋（ΣYi）2（2－4）利用上式，将式（2－6）改写成(为简便计，将ΣMO（Fi）简写成ΣMO，并略去各投影的下标i)：ΣX＝0ΣY＝0(2-7)该式称为平面一般力系的平衡方程。ΣMO＝0即平面一般力系平衡的必要和充分条件是：在平面内，该力系中所有各力在两个任选的相互垂直的坐标轴上投影的代数和分别为零，以及这些力对任一点O之矩的代数和为零。（三）应用平衡方程解题的注意事项1、平面汇交力系和平面力偶系都是平面一般力系的特殊情况。因此，他们的平衡方程可作式(2-7)的特殊情况而导出。如对平面汇交力系，无论其平衡与否，ΣMO＝0都能满足，平衡方程可写为：ΣX＝0ΣY＝02、为使计算简便，适当选取矩心的位置和坐标轴的方向：矩心选在两未知力的交点，坐标轴尽量与未知力垂直或与多数力平行。3、解题的主要步骤：选取一个或多个研究对象。进行受力分析，画出受力图。选取坐标系，计算各投影；选取矩心，计算各力的矩。列出平衡方程，求知未知量。例题一：（2－5）第3章：杆件的基本变形本章的研究内容及几个基本概念（一）本章研究的内容本章研究的内容属材料力学范筹，所学习的内容，为材料力学中的一些基本知识。主要研究杆件的四种变形：1）轴向拉压变形；2）剪切变形；3）扭转变形；4）弯曲变形。各种机械、设备和建筑，都是由许多构件或零件组成，受外力作用的构件，要能够正常的工作，一般须满足下面三个方面的要求：1）足够的强度2）必要的刚度3）足够的稳定性构件的强度、刚度和稳定性，有时统称为构件的承载能力。材料力学研究的是构件在外力作用下变形和破坏的规律，研究材料的力学性质，并根据构件受到的载荷及其工作要求，为构件选择材料、确定截面形状及尺寸，使其具有相应的承载能力。（二）材料力学的基本概念和基本假设1、强度构件在外力的作用下，抵抗变形和破坏的能力。2、刚度构件在一定外力的作用下，抵抗弹性变形的能力。3、稳定性在一定外力的作用下，构件维持其原有的平衡形式的能力。4、材料力学的基本假设材料力学研究的是构件在外力作用下变形和破坏，这时不能象理论力学那样，再把物体看成为绝对刚体，而必须将物体视为右变形体。为便于研究，作如下假设：连续均匀性假设：认为物体在其整个体积内毫无空隙地充满了物质，各点处的力学性质是完全相同的。各向同性假设：认为物体沿各个方向的力学性质是相同的。（2－6）二、拉伸和压缩（一）内力与截面法1、内力的概念内力，即是构件内部之间或各质点之间的相互作用力。构件在未受外力作用时，其中即有内力存在；当受到外力作用时，这些构件内力就要发生相应的变化，可以认为，在外力作用下出现了附加内力，材料力学中，只研究外力与附加内力的关系，故将附加内力简称为内力（杆件的外力作用下产生变形，其内部一部分对另一部分的作用称为内力）。2、截面法1）概念将受外力作用的杆件假想地切开以显示内力，并以平衡条件来确定其合力的方法。2）方法步骤m（1）在需求内力的截面处，将构件假想将其切开FF为两部分；（2）留下一部分，弃去另一部分，并以内力代替m弃去部分对留下部分的作用；FN（3）根据留下部分的平衡条件求出该截面的内力。NFN-F=0N=F3）轴力上述内力N为沿杆的轴线，称为截面m－m上的轴力。由上可见，留下左侧或右侧，所求得的内力合力大小相等而指向相反。当杆件受拉伸时，则轴力背离截面时为正号；反之，杆件受压缩，轴力指向截面时为负号。（二）杆件拉伸与压缩的受力、变形特点·应力与应变受力特点·应力受力特点作用于杆件上的外力合力的作用线沿杆件轴线。平面假设根据实验，可作用出如下假设：直杆在轴向拉压时横截面仍保持为平面。应力根据“平面假设”可知，内力在横截面上是均匀分布的，若杆轴力为N，横截面面积为A，则单位面积上的内力为：σ＝N/A式中σ称为正应力，它反映了内力在横截面上分布的密度，国际单位为帕斯卡（Pa）。当轴力为正号（拉伸）时，正应力也得正号，称为拉应力，常以σl表示；当轴力为负号（压缩）时，正应力也得负号，称为压应力；常以σy表示。（2－7）变形特点·应变变形特点杆件在拉力或压力的作用下，沿轴线方向产生纵向伸长或缩短。线应变杆件单位长度的伸长或缩短，称为线应变（简称应变）ε，即ε＝Δl/l虎克定律实验表明，工程上使用的材料大都有一个弹性阶段，在此范围内轴向拉、压杆件的伸长或缩短量Δl与轴力N和杆长l成正比，与横截面A成反比，即Δl∝Nl/A引入比例常数E，得到Δl＝Nl/EA式中E称为弹性模量（杨氏模量）。上式改写为N/A＝E（Δl/l）其中：N/A＝σΔl/l＝ε即σ＝Eε在弹性范围內，正应力与线应变成正比。这一关系，称为虎克定律。（三）拉伸（压缩）时材料的力学性质材料的力学性质，主要是指材料受力时在强度、变形方面表现出来的性质。低碳钢拉伸时的力学性质1）弹性阶段2）屈服阶段3）强化阶段4）局部变形阶段（2－8）2、铸铁拉伸时的力学性质约束力的方向与支承面垂直。3、材料压缩时的力学性质（四）许用应力和安全系数根据前面知道，受拉压材料在达到或超过材料的极限应力σS时，材料就会破坏，为保证构件的安全，将测定的极限应力σS作适当降低，规定出杆件能安全工作的应力最大值，这就是许用应力〔σ〕。〔σ〕＝σS/n式中，n称为安全系数为保证零件有足够的强度，必须使零件在受载后的最大工作应力不超过许用应力。即：σmax＝Nmax/A≤〔σ〕例子（拉伸与压缩时的强度校核）：教材第33页。（2－9）

第3讲构件的基本变形·识图基本知识授课日期：10/3课题：剪切和挤压·园柱扭转·直梁弯曲·物体的三视图课型：课堂讲解目的要求：1、掌握圆柱扭转的时的扭矩计算、应力分析及强度条件2、了解剪切和挤压、直梁弯曲、组合变形等有关知识3、了解制图的基本概念和基本知识4、掌握三视图的基本原理及其投影规律重点难点：1、圆柱扭转的时的扭矩计算、应力分析及强度条件2、三视图的基本原理及其投影规律教具：教学方式及时间分配：课时总计3课时，教师课堂讲解主要内容，学生自学机械制图有关内容复习与课外作业：安排学生自学、复习、预习；作业（3－1）第3章：杆件的基本变形一、剪切和挤压（一）剪切1．剪切的概念如图，这种相邻截面间的相互错动称为剪切变形2、剪切应力如图，钢板在外力作用下发生剪切变形，此时，在零件内部产生的抵抗变形的力，称为剪力FQ，剪力的大小与外力相等且与该受力截面相切。假设剪力均匀分布，可得剪切应力(τ)：τ=FQ/A3、剪切强度剪切面上的最大剪切应力，即抗剪强度τmax不得超过材料的许用切应力，τmax＝FQ/A≤〔τ〕而〔τ〕＝τb/nτmax———破坏时的抗剪强度应力极限；A———剪切截面积；〔τ〕———许用切应力n———安全系数（二）挤压挤压力的概念零件彼此相互挤压的作用力称为挤压力。2、挤压应力挤压面上单位面积所受到的挤压力，称为挤压应力。σB＝FB/AB3、挤压强度挤压面上的最大挤压应力不得超过挤压许用应力，即σBmax＝FB/AB≤〔σB〕式中σBmax———最大挤压应力FB———接面挤压力AB———挤压计算表面积〔σB〕———挤压许用应力（3－2）（三）剪切与挤压在生产实践中的应用二、圆柱扭转（一）扭转概念在力偶的作用下，回转件会产生扭转变形，杆件的扭转变形特点：1、杆件两端受到大小相等，方向相反的一对力偶的作用。2、杆件上各个横截面均绕杆件的轴线发生相对转动。（二）圆柱扭转的外力偶矩计算MT由理论力学可知：力偶在单位时间所作之功即功率NP等于其力偶矩M与相应角速度ω的乘积，即NP＝Mω（3－3）（三）扭矩计算（四）圆柱扭转时的应力分析根据静力学关系可导出切应力的计算公式为：τ=T·ρ/IP式中：T——横截面上的扭矩ρ——横截面上任一点的半径IP——称为圆截面对O点的极惯矩（或称截面二次极矩）。Mn=∫AρτρdA(横截面上力矩积分)τρ=GρIP＝∫Aρ2dA当ρ＝R时，切应力最大，即τmax＝T·R/IP令IP/R＝Wt则τmax＝T/WtWt称抗扭截面系数IP和Wt的计算（1）实心圆轴截面二次极矩：IP＝πD4/32≈0.1D4抗扭截面系数：Wt＝πD3/16≈0.2D3（2）空心圆轴截面二次极矩：IP＝0.1D4（1－α4）抗扭截面系数：Wt＝0.2D3（1－α4）式中：α＝d/D（五）圆柱抗扭强度计算为保证圆轴正常工作，圆轴内的最大工作应力不得超过材料的许用切应力τmax＝Tmax/Wt≤〔τ〕在静载荷作用时，〔τ〕和[σ]之间存在如下关系塑性材料〔τ〕＝（0.5~0.6）[σ]脆性材料〔τ〕＝（0.8~1.0）[σ]（3－4）五、直梁弯曲（一）弯曲的概念（二）平面弯曲（三）梁的基本形式简支梁一端固定铰支承，另一端可动铰对承的梁。悬臂梁一端固定铰支承，另一端自由的梁。外伸梁具有一个或二个外伸部分的梁。（四）梁的内力（剪力与弯矩图）梁的内力包括剪力FQ和弯矩M，其计算步骤如下：先求出梁上所受的外力FRA＝F·b/LFRB＝F·a/L2、用截面法求内力（1）在截面m－m处假想将梁切成两段。（3）建立平衡方程：由ΣY＝0，得：FRA－FQ＝0，由ΣM＝0，得：M＝FRA·x由此可见：梁的横截面上产生两种力：剪力和弯矩。3、剪力和弯矩符号的确定剪力符号规定：左上右下为正，反之为负。弯矩符号规定：使梁微段上凹为正，反之为负。4、建立剪力、弯矩方程，绘制剪力、弯矩－图一般情况下，在梁的不同截面上，剪力FQ和弯矩M是不同的，并随横截面位置的不同而改变。若以横坐标x表示横截面在梁轴线上的位置，则剪力和弯矩皆可表达为x的函数：FQ＝FQ（x），M＝M（x）上式函数表达式为剪力、弯矩方程把FQ和弯矩M沿X轴的变化情况用图线在坐标内表达出来，所得的图分别为剪力图和弯矩图FQ（x）＝M（x）＝FRA·x＝F·b·x/L0（0<x<a）（0≤x≤L）（3－5）（五）梁的强度1、纯弯曲。梁上各横截面内剪力为零、弯矩为常数时的弯曲变形。2、正应力（六）提高抗弯能力的方法梁的截面形状合理布置载荷采用变截面梁提高抗弯刚度的措施缩短梁的长度。在不能缩短梁的长度条件下，增加梁的支承约束。改变梁的截面形状。改善结构设计。（3－6）第5章：制图基本知识图样1、图样在工程技术中，按一定的投影方法和有关标准的规定，把物体的形状用图形画在图纸上，并用数字、文字和符号标注出物体的大小、材料和有关制造的技术要求、技术说明等，该图样称为工程图样在工程设计中，图样用来表达和交流技术思想；在生产中。图样是加工制作、检验、调试、使用、维修等方面的主要依据；在技术交流和技术信息传递中，图样常充当“工程界语言”和作用。2、图线及其画法用图样加以说明二、物体的三视图（一）投影的基本知识1、投影法概念2、投影法分类中心投影平行投影（分正投影和斜投影）3、正投影的基本特征在机械图样中，一般都采用正投影法来绘制，正投影具有以下主要特征：同素性直线、平面倾斜于投影面时，直线的投影仍是直线，平面的投影是边数相同的类似型。实形性直线、平面平行于投影面时，其投影反映它们的真实大小（实形）积聚性当直线、平面垂直于投影面时，则直线投影积聚成一点，平面的投影积聚为一直线。平行性空间平行的两直线其投影面仍平行。从属性、定比性从属于直线上的点其投影仍在直线的投影上，且点分割线段之比其投影仍然保持相同之比。（3－7）（二）物体三视图的基本原理1、视图的概念将机件向投影面进行正投影所得的图形称为视图。2、三视图的形成在空间设立三个相互垂直的投影面：正面（V），水平面（H）和侧面（W），使物体各主要表面平行或垂直其中一个投影面，然后将物体分别向三个投影面进行正投影，这样便得到物体的三视图。主视图：从前向后投影，在V面上所得到的视图。它主要反映了物体的长和高。俯视图：从上向下投影，在H面上所得到的视图。它主要反映了物体的长和宽左视图：从左向右投影，在W面上所得到的视图。它主要反映了物体的宽和高三视图之间的关系主视图和俯视图都反映了物体的长度，而且长对正。主视图和左视图都反映了物体的高度，而且高平齐。俯视视图和左视图都反映了物体的宽度，而且宽一致。“长对下、高平齐、宽一致”这三个关系是三视图的基本投影规则，在制图和看图时都须严格的遵守。（三）三视图与物体之间的对应关系1、三视图反映物体的空间方位物体各部分在空间分上下、左右、前后六个方位，三视图能清楚地反映物体各部分的相对位置。主视图上和左视图上分上下。主视图上和俯视图上显左右。俯视图上和左视图上定前后。2、视图中图线和线框的含义图线的含义视图中的一条图线，具有下列三种含义：（1）两表面交线的投影。（2）垂直于投影面的平面或曲面的投影。（3）曲面对投影面转向轮廓投影。转向轮廓线具有发下两个特征：①是物体曲面上可见与不可见部分的分界线。②转向轮廓线只对某一投影面而存在，其它投影面则不存在。（3－8）2）封闭线框的含义物体的每个视图都是由一个或多个封闭线框组成，一般表示物体上同一平面或曲面的投影；相邻的两个线框表示相交的两个面或不同位置的两个面的投影。三、读组合体三视图画图是把物体的形状按下投影原理和规则在图纸上用平面图形（视图）表达出来，而读图则是根据所画平面图形中的图线和封闭线框对及投影之间的对应关系，想象出所表达物体的形状。（一）形体分析法采用此法，通常是把视图按封闭线框分解成几个部分，想像出各部分的形状、对应位置和组合方式，再综合起来想像出组合整体的形状。下面以图为例：1、按线框分部分2、找投影，抓特征3、看细节，综合想像（二）线面分析法将视图上一些图形及封闭线框，通过分析它们的投影，搞清所表示的是组合体上哪些线、面，以及在组合体上的位置，从而想象出组合体的形状。以图为例（三）读图时应注意的几个问题1、善于根据一个视图形状构思不同形体图。2、应将几个视图联系起来读图。3、应注意图中虚、实线的变化。（3－9）

第4讲识图基础知识·轴·轴承授课日期：17/3课题：机件的表达方法·轴·轴承课型：课堂讲解目的要求：1、掌握机件的表达方法2、掌握看图的基本方法，并能初步读懂机械图3、掌握轴的分类、应用特点，结构及材料4、掌握轴承的类型、结构、应用及轴承的代号重点难点：1、机件的表达方法2、轴、轴承的类型、结构教具：挂图、模型和实物教学方式及时间分配：课时总计3课时，教师课堂讲解重点内容，学生自学相关知识复习与课外作业：安排学生复习、预习；作业（4－1）第4章：制图基本知识一、机件的表达方法（一）基本视图1、六个基本视图的产生机件向基本面投影所得的视图称为基本视图。用六面体的六个面作为基本投影面，将机件放置在该六面体的中间，用正投影的方法向六个基本投影面分别进行投影，就得到六个基本视图。主视图、俯视图、左视图、仰视图、右视图、后视图。2、六个基本视图的配置及投影规律基本配置用图示六个基本视图仍符合“长对下、高平齐、宽一致”的投影规律，即：主、俯、仰、后四个视图等长；主、左、右、后四个视图等高；俯、仰、左、右四个视图等宽。3、六个基本视图的应用在应用时，根据机件的特点，按需选择几个视图即可。例子：（二）局部视图（以例说明）这种将机件的某一部分向基本投影面投影所得到的视图称为局部视图。1、局部视图的画法。2、局部视图的配置。3、局部视图的标注。（三）斜视图（以例说明）这种将机件向不平行于任何基本投影面的平面投影所得到的视图称为斜视图。1、斜视图的画法。2、斜视图的配置。3、斜视图的标注。（四）剖视图（以例说明）这种将机件向不平行于任何基本投影面的平面投影所得到的视图称为斜视图。1、剖视图的基本概念。利用假想的剖切面(平面或柱面)剖开机件，将处在观察者和剖切面之间的部分移去，而将其余部分移去，而将其余部分向投影面投影所得到的图形,称为剖视图。2、剖视图的画法。确定剖切平面的位置画投影轮廓线（4－2）画剖面线剖视图的标注3、剖视图的种类剖视图分为全剖视图、半剖视图和局部剖视图。1）全剖视图用剖切面全部地剖开机件所得到的视图。全剖视图主要用于外形简单或外形已经在其它视图中表示清楚时，为了表达其内部结构。2）半剖视图当机件具有对称平面时，在垂直于对称平面的投影面上所得的图形，以对称中心为界，一半画成表达内形的剖视图，另一半画成表达外形的视图，这种剖视图称为半剖视图。半剖视图主要用于内外均需表达的对称机件。3）局部剖视图假想用剖切面局部地剖开机件所得的剖视图称为局部剖视图。4、剖切方法单一剖用单一剖切平面（或柱面）剖开机件的方法。阶梯剖用几个相互平行的剖切平面剖开机件的方法。旋转剖用两相交的剖切平面（交线垂直于某一基本投影面）剖开机件的方法。复合剖用组合平面剖开机件的方法。斜剖用不平行于任何基本投影面的剖切平面剖开机件的方法。5、剖视图中的规定画法。肋板和轮辐在剖视图中的画法。回转体上均匀匀分布的肋板、孔、轮辐等结构的画法（五）剖面图1、剖面图假想用剖切平面将机件某处切断，仅画出断面的图形，并画上剖面符号，这种图称作剖面图。2、剖面图的种类及画法1）移出剖面：画在视图外的剖面。2）重合剖面：画在视图里面的剖面。3、剖面图的标注（六）其它规定画法与简化画法1、局部放大图2、简化画法（4－3）第5章：机械零件轴（一）作用传递运动和转矩。支承回转零件。（二）轴的分类和应用特点1、直轴按承载不同，直轴可分为：传动轴：主要承受转矩。心轴：只承受弯矩。转轴：既承受转矩又承受弯矩作用的轴按轴的外形不同，可分为：光轴：轴只有一个截面尺寸。阶梯轴：轴有两个以上的不同截面尺寸。2、曲轴是内燃机、曲柄压力机等机器中用于往复直线运动和旋转运动相互转换的专用零件。3、软轴具有良好的挠性，它可以将回转运动灵活地传到任何空间位置。（三）轴的常用材料（自学）（四）轴的结构轴的结构主要取决于轴荷、连接、加工和装配工艺等因素1、轴上零件的固定轴上零件的固定，有轴向固定和周向固定，其固定方法和特点见教材表5－1、表5－22、轴的结构工艺性1）加工工艺性2）装配工艺性3）改进轴的结构，降低应力集中，提高疲劳强度（4－4）二、轴承（一）作用用于轴的支承。（二）轴承的分类根据轴承的工作摩擦性质，可分为滑动摩擦轴承和滚动摩擦轴承（三）滑动轴承1、特点工作平稳、噪声较小、工作可靠。起动摩擦阻力较大。其主要应用于以下场合工作转速特别高的轴承承受冲击和振动载荷极大的轴承要求特别精密的轴承装配工艺要求轴承部分的场合要求径向尺寸小的轴承。2、结构滑动轴承一般由轴承座与轴瓦构成。根据承受载荷的方向，分为向心滑动轴承和推力滑动轴承；向心滑动轴承根据结构形式不同，分为整体式和剖分式。整体式滑动轴承剖分式滑动轴承3、轴瓦的结构4、滑动轴承的安装、维护要点。（四）滚动轴承1、特性摩擦较小；间隙可调；轴向尺寸较小；润滑方便；维修简便。但承载能力差；高速噪声大；径向尺寸大；寿命较低。由于轴承为标准化、系列化零件，且成本低，故应用广泛。2、基本结构其基本结构由内圈、外圈、滚动体和保持架组成（4－5）3、滚动轴承的代号4、滚动轴承类型的选择滚动轴承类型的选择有以下几项原则1）轴承的载荷2）轴承的转速刚性及调心性能要求装拆要求5、滚动轴承的固定方法与拆装（4－6）

第5讲机械零件授课日期：24/3课题：形鍵联接·螺纹联接·联轴器、离合器、制动器课型：课堂讲解目的要求：1、了解各种鍵的类型、特点和应用2、掌握螺纹联接的基本知识、螺纹联接的基本类型和常用螺纹联接件3、掌握联轴器、离合器、制动器的作用、类型、结构原理及应用重点难点：1、联轴器、离合器、制动器的结构原理教具：实物、挂图教学方式及时间分配：课时总计7课时，教师课堂讲解4课时，实验3课时（教师指导学生进行简单机械的拆装和观摩）复习与课外作业：安排学生复习、预习；作业（5－1）第5章：机械零件一、鍵连接鍵是常用的联接件，应用极为广泛。其主要作用：一是实现轴和轴上零件之间的固定；二是传递动力。（一）鍵连接1、鍵和鍵连接的类型、特点和应用普通平鍵导向平鍵半圆健4）普通楔鍵2、平鍵的标准3、平鍵的类型和选择（二）花鍵连接二、螺纹连接（一）螺纹的基本知识1、螺旋线与螺纹的自锁性（5－2）2、螺纹的主要参数和类型1）螺纹的主要参数单螺纹与多螺纹螺纹旋向牙型角α、牙型半角α/2大径D1、d1小径D1、d1中径D2、d2螺距P导程Ph螺纹升角Ψ旋合长度2）螺纹的类型（1）普通螺纹（2）管螺纹（3）矩形螺纹（4）梯形螺纹（5）锯齿型螺纹（二）螺纹联接的基本类型和常用螺纹联接件1、螺纹联接的基本类型1）螺栓联接2）双头螺柱联接3）螺钉联接4）紧定螺钉联接2、常用部分螺纹联接件（5－3）（二）螺纹联接的拆装工具、装配及防松方法1、螺纹联接的拆装工具2、螺纹联接的装配方法3、螺纹联接的防松方法三、联轴器（一）作用用于轴与轴之间的联接，使它们一起回转并传递扭矩。联轴器大多已标准化和系列化，在机械工程中应用广泛。（二）类型、结构、特点1、刚性联轴器1）刚性固定式联轴器（1）凸缘联轴器（2）套筒联轴器2）刚性可移式联轴器（1）齿式联轴器（2）滑块联轴器（3）万向联轴器2、弹性联轴器弹性联轴器靠弹性元件的弹性变形来补偿两轴轴线的相对位移。1）弹性套柱销联轴器2）弹性柱销联轴器3）安全联轴器（5－4）四、离合器（一）作用能实现轴与轴之间的联接、分离，从而实现动力的传递和中断。（二）类型、结构和特点1、牙嵌式离合器2、摩擦式离合器1）单圆盘摩擦离合器2）多圆盘摩擦离合器3）圆锥式摩擦离合器3、安全离合器4、超越离合器五、制动器（一）作用利用摩擦力矩来实现对运动零件的制动（二）结构和类型1、锥形制动器2、带状制动器3、电磁制动器（二）结构和类型1、锥形制动器2、带状制动器3、电磁制动器4、盘式制动器（5－5）

第六章常用机构授课日期：31/3课题：平面连杆机构·凸轮机构·间隙运动机构课型：课堂讲解、实验目的要求：1、掌握平面连杆机构的组成、原理、类型、特点及其应用2、掌握凸轮机构的组成、原理、类型、特点及其应用3、了解间隙运动机构的组成、原理、类型及应用重点难点：1、平面连杆和凸轮机构的结构原理、类型特点教具：实物、挂图教学方式及时间分配：课时总计4课时，課堂讲解2课时，实验2课时。复习与课外作业：安排学生复习、预习；作业（6－1）第六章：常用机构一、平面连杆机构平面连杆机构的各构件是用销轴、滑道等方式联接起来的，各构件间的相对运动均在同一平面或互相平行的平面内。（一）运动付1、运动付概念使两构件直接接触而又能产生一定相对运动的联接，称为运动付。2、低付指两构件之间作面接触的运动付。3、高付指两构件之间作点或线接触的运动付。（二）鉸链四杆机构1、鉸链四杆机构的组成由四个构件通过铰链联接而成的机构。2、铰链四杆机构的的基本类型（1）铰链四杆机构类型的判别。（2）曲柄摇杆机械（3）双曲柄机构结构：应用：两曲柄相等、同向两曲柄相等、反向两曲柄不相等（6－2）（4）双摇杆机构3、铰链四杆机构的运动特征（选学）二、凸轮机构（一）凸轮机构的组成、特点1、组成由凸轮、从动件和机架三个基本构件组成的高付机构。2、特点能使从动件获得较复杂的运动规律。（二）凸轮机构的类型1、按凸轮的形状分1）盘形凸轮2）移动凸轮3）圆柱凸轮4）圆锥凸轮2、按从动杆件的运动方式分1）移动（直动）从动杆件凸轮机构2）摆动从动杆件凸轮机构3、按从动杆件的端部结构形式分1）尖顶式从动杆2）滚子式从动杆3）平底式从动杆（6－3）（三）凸轮机构的应用三、间隙运动机构将主动件的均匀转速转换为时转时停的周期性运动的机构，称为间隙运动机构。（一）棘轮机构1、棘轮机构的组成2、棘轮机构的类型1）单向式棘轮机构2）双向式棘轮机构3）双动式棘轮机构4）摩擦式棘轮机构5）防止逆转双向式棘轮机构（二）槽轮机构的组成1、槽轮机构的组成2、槽轮机构的类型和特点（6－4）

第7讲机械传动授课日期：14/4课题：带传动·链传动·齿轮传动课型：课堂讲解与实验结合目的要求：1、掌握带传动的类型、特点，计算、应用及安装维护2、掌握齿轮传动的类型、特点、应用，了解齿轮的参数、计算方法3、了解链传动的类型、特点，应用等有关知识重点难点：1、带传动和齿轮传动的类型、特点和应用教具：挂图、实物教学方式及时间分配：课时总计5课时，教师课堂讲解3课时，实验2课时(实验根据具体情况第八、九章结束后统一安排)复习与课外作业：安排学生复习、预习；作业（7－1）第7章：机械传动机械传动概述机械传动的方式主要有啮合传动和摩擦传动。其目的是协调原动机与工作部分的速度关系，从而达到变速、变扭和变向的目的。常见的传动方式有摩擦传动（摩擦轮传动、带传动）；啮合传动（齿轮传动、蜗杆传动、链传动）二、带传动（一）带传动的工作原理1、工作原理带传动由主动轮、从动带轮和传动带所组成。主动轮转动时，通过带的带轮间的摩擦力，驱使从动轮转运，并传递一定的动力。设主动轮的转速为n1，从动轮的转速为n2，比值n1/n2称为带传动的传动比，用I表示，即I＝n1/n22、类型根据带的剖面形状不同，带可分为平型带、三角带（V型）、圆带、同步带等3、带传动的使用特点：（二）V型带的结构、标准（三）带轮的结构、材料（四）V带传动的张紧、安装、维护1、普通V带传动的张紧1）两轮的中心距能够调整时：2）两轮的中心距不能够调整时：（7－2）2、安装与维护要求1）按设计要求选取带型、基准长度和根数。2）安装带轮时，两轮的轴线要平行。3）安装时，先将中心距缩小，装好带后，再调松紧。4）V型带中轮槽中应有正确的位置。鍵传动（根据教学进度可安排学生自学）（一）链传动的工作原理1、工作原理2、类型根据链的结构形式，有套筒滚子链和齿形链两种。1）套筒滚子链2）齿形链3、链传动的使用特点：三、齿轮传动（一）齿轮传动的传动比、类型、应用特点1、传动比齿轮传动由主动轮、从动轮及支承轴组成。设主动轮的转速为n1，从动轮的转速为n2，比值n1/n2称为齿轮传动的传动比，用I表示，即I＝n1/n2假设主动齿齿数为Z1，半径为D1；从动齿齿数为Z2，半径为D2，可得：I=n1/n2＝D2/D1＝Z2/Z1（7－3）2、类型1）根据两轴的相对位置（1）平行轴间的齿轮传动（2）相交轴间的圆锥齿轮传动（3）交错轴间的蜗杆传动和螺旋齿轮传动2）根据工作条件，可分为：（1）开式齿轮传动（2）半开式齿轮传动（3）闭式齿轮传动3、齿轮传动特点传动准确可靠、效率高，寿命长，适用的载荷和速度范围广，不足是要求较高的制造和安装精度，两轴距离较远时机构庞大。（二）渐开线齿廓满足齿廓啮合的基本定律1、齿廓啮合的基本定律（1）节点：（2）节园：（2）齿廓啮合的基本定律：当一对齿轮在啮合过程中节点位置不变时，瞬时传动比为定值。2、渐开线及其性质3、渐开线齿廓满足齿廓啮合的基本定律一对渐开线齿轮啮合时，啮合点的公法线必是两基园的公切线，其传动比等于基园半径的反比。（三）渐开线齿轮各部分名称、主要参数在一个齿轮上，齿数，压力角和模数是几何尺寸计算的主要参数和依据。1、齿数（z）当模数一定时，齿数愈多，齿轮的几何尺寸愈大，轮齿渐开线的曲率半径也愈大，齿廓曲线趋于平直。2、压力角（α）物体的运动方向与受力方向所夹的锐角（分度圆上），我国规定的标准压力角为20。（7－4）3、模数周节（一个齿与一个齿槽在节圆上占有的弧长称周节）与无理数之比称为模数。模数直接影响齿轮的大小，轮齿齿形和强度的大小。（四）标准直齿圆柱齿轮的基本尺寸、计算（见教材P144页表7－5、表7－6）（五）渐开线齿轮的啮合、传动（六）齿轮传动强度计算（选学）（七）斜齿圆柱齿轮传动（选学）（八）直齿圆锥齿轮传动（选学）（九）齿轮结构、材料和齿轮的失效1、常用齿轮的结构常用圆柱齿轮的结构：常用圆锥齿轮的结构：2、齿轮材料锻钢铸钢铸铁塑料3、齿轮失效轮齿折断齿面点蚀齿面胶合齿面磨损（7－5）西昌学院食品科学系授课计划第8讲机械传动授课日期：21/4课题：蜗杆传动·轮系和减速器课型：课堂讲解与实验结合目的要求：1、掌握齿系和减速器的类型、结构、应用及传动比的计算2、了解蜗杆传动的类型、特点，应用等有关知识重点难点：1、减速器的类型、结构、传动比的计算教具：挂图、实物教学方式及时间分配：课时总计4课时，教师课堂讲解3课时，实验1课时(实验根据具体情况第八、九章结束后统一安排)复习与课外作业：安排学生复习、预习；作业（8－1）一、蜗杆传动（一）蜗杆传动的特点和应用1、特点2、应用（二）蜗杆传动的类型（三）蜗杆传动的基本参数、几何尺寸计算1、模数和压力角2、传动比、蜗杆头数和蜗杆齿数3、蜗杆中圆直径d1和蜗杆直径系数q4、蜗杆导程角λ（四）蜗杆传动的失效形式及维护（五）蜗杆、蜗轮的材料和结构1、蜗杆、蜗轮的材料2、蜗杆、蜗轮的的结构（8－2）五、轮系和减速器（一）轮系的分类与应用1、轮系的分类1）定轴轮系指齿轮在运转中，轴线位置不动的轮系2）周转轮系指在轮系中至少有一个齿轮及轴线是围绕另一个齿轮进行旋转的2、轮系的应用1）可获大传动比；2）可作远距离传动；3）可实现速、变扭、换向要求；4）可合成、分解运动。（二）定轴轮系的传动比、计算及转向1、定轴轮系的传动比及计算2、定轴轮系的转向1）成对圆柱齿轮的转向2）成对圆锥齿轮的转向（8－3）（三）减速器的应用、类型、结构及标准1、减速器的应用及类型、减速器主要用于原动机与工作机之间作为减速的传动装置。由于其具有结构紧凑、效率高，使用维护方便，因而被广泛应用，且产品已系列化。2、减速器的类型1）圆柱齿轮减速器2）单级圆锥齿轮减速器3）蜗杆减速器3、减速器的结构及标准（8－4）

第九讲液压传动授课日期：28/4课题液压传动概述·液压元件课型：课堂讲解后进行实验目的要求：1、了解液压传动的基础知识2、掌握液压传动的组成及工作原理。3、掌握常见常见液压元件的结构、原理重点难点：1、液压传动的组成及工作原理。2、常见液压元件的结构、原理教具：实物和挂图教学方式及时间分配：课时总计4课时，教师课堂讲解3课时，实验1课时（实验在本章课程结束后统一安排）复习与课外作业：安排学生复习、预习；作业（9－1）第九章：液压传动一、液压传动概述（一）液压传动的概念及特点1、液压传动概念液压传动是以液体作为工作介质，利用液体的压力来传递动力和进行控制的一种传动方式。从1975年英国制成第一台水压机开始，至今已有近两百年的历史，第二次大战后，液压技术得到了迅速的发展和广泛的应用，目前液压元件质量的着重点是高压、大流量、微型化、集成化、低噪音和长寿命。2、液压传动特点与机械传动，电气传动等传动相比，液压传动具有结构紧凑、传动力大、定位精确、运动平稳、易于实现自动控制，机件润滑良好，寿命长等优点，因此，液压传动广泛应用于机械工业、冶金工业、石油工业、工程建筑，船舶、航空、军事、宇航等工业部门。其不足之处在于传动效率较低，不宜作远距离传递，不宜于高温或低温条件下工作，以及液压元件精度要求高，成本高等缺点。（二）液压传动的工作原理及液压系统的组成1、液压系统的组成任何一个简单而完整的液压系统，均由以下四个部分组成：（1）动力元件（油泵）：其作用是向液压系统提供压力油，是系统的动力源。（2）执行元件（油缸或马达）：其作用是在压力油的作用下，完成对外作功。（3）控制元件：如溢流阀、节流阀、换向阀等，分别控制系统的压力、流量和流向，以满足执行元件对力，速度和运动方向的要求。（4）辅助元件：如油箱、油管、管接头、滤油器、蓄能器等。2、液压传动的工作原理（图示讲解）二液压油、流量和压力（一）液压油液压油既是工作介质，又是润滑剂和冷却液。油液的特性将会影响液压传动性能（如工作可靠性、灵敏性、系统效率及零件寿命等）1、粘度流体流动时，在流体内部产生内摩擦力的性质称为粘性，粘性的大小，可以用粘度来表示。粘度大，液层的内摩擦力就大，油液就“稠”；反之，油液就“稀”。（9－2）由《工程流体力学》可知，流体的粘度有三种表示方法，即动力粘度η，运动粘度ν和相对粘度°E（恩氏粘度）。运动粘度属于绝对粘度，其常用单位是cSt（厘沲）。在我国法定计量单位及国际制中，运动粘度的单位是㎡/s，换算关系为：1㎡/s＝104st＝106cSt相对粘度属于条件粘度，温度为t°C时的恩氏粘度用°Et表示。在液压传动系统中，一般以50°C作为测试恩氏粘度的标准温度，用°E50表示。2、影响油液粘度的主要因素（1）温度对粘度的影响石油基矿物油的粘度对温度的变化很敏感。当温度升高时，粘度显著下降。油的粘温性能在国外常用粘度指数（V·I）表示。它表示被试油液的粘度随温度变化的程度同标准油液粘度随温度变化程度比较的相对值。粘度指数高，表示这种油的使用温度范围大。（2）压力对粘度的影响从理论上讲，随着压力升高，油液的分子间距离缩小，粘度提高。3、对液压油的要求和选择液压油的原则1）对液压油的要求（1）粘温特性好。粘度指数不小于90；（2）具有良好的润滑性；（3）具有良好的化学稳定性；（4）质量纯净，不含各种杂质。（5）闪点（油蒸气自燃的温度）要高，凝固点要低。2）选择油时应考虑的因素（1）工作压力的高低：压力高，应用粘度高的油，以减小泄漏，提高容积效率。（2）环境温度：温度高，应用粘度较高的油；反之，环境温度较低时，宜用粘度较低的油。（3）工作部件运动速度的高低：在运动速度较高时，为了减少压力损失，宜用粘度较低的油，反之，应用粘度较高的油。（二）流量和压力1、流量和平均速度1）流量流量是指单位时间内流过管道或液压缸某一截面的油液体积，通常用Q表示。若在时间t内，渡过某一截面的液体体积为V，则流量为Q＝V/t流量的单位为m3/s，它和目前工程中常用的单位L/min的换算关系为1m3/s＝6×104L/min。（9－3）2）额定流量按试验标准规定，连续运转所必须保证的流量称为额定流量。它是液压元件基本参数之一。3）平均流速vv＝Q/A式中v——液体的平均流速，m/sQ——流入液压缸或管道的流量，m3/sA——活塞的有效作用面积或管道的流通面积，m34）活塞运动速度