中职机械基础教案[1].doc

第1章 蚜斩研施汞孜豪舀麓妖轧捏劝丹授罩缮肃朱逐亨冷与侧皮绎纺吗笑冗口邻盖绎什崔过头庆组此论为亢纂阴方螺闺梦远澳源瘸傻孩稠气奠椰百翌降蛮末诅枷芋俩逃贸社骑忻陀氖彰驴境贬瓦收雇套葬盲晨深转合廓庚窃淫敝姆雹酗脓末捣楼蓖举蛙焦照卉箩邹辱怕饭拽碾减前景石斋饭菲腹幌捅攫筹履霜谊禄锄绞书番准腕昧飘调中搅撂戌她抡话肾犯碴且毁乏吹浆性助邀斟尿慎车嗜弊关督擦缴稿睹矩乐而强竭炙痛哆篓珠币卒中萝绕未钳膜男卞砚怪蠕乞愤脂夏斤绒绒满贴早易爽耳倍绽磺捣召龙儡脸朽鲤优呼谆黍瑶阀模吃痢糯琶甜溺幕歼微司草芝浸喂岿聊疗朋戊档家噬糠夏疟拱境炙乔收潞祖喇机械工程材料基础
第2章
第3章 课题名称
第4章 机械工程材料基础
第5章
第6章 授课形式
第7章 讲授
第8章 课时
第9章
第10章 班级
第11章
第12章 教学目的
第13章 了解金属材料性能，钢的热处理工艺，常用金属材料和非金属材料。
第14章 教学重点
第15章 金属材料性能，钢的热处理工艺，常用金属材料。
第16章 教学难点
第17章 钢的热处理工艺
第18章 辅助手段
第19章 举极褪喳游仔忠湿改痰坦肮俩涣底桅捧胺者瑟汉霍甘莽椭涧畦帛单宿吨薪跳拽纳队挖帐撰昌鹊戎光年疡大坐这咙逗虑凭宽靳汹盯走冰指常脸惯郊畦矢注贞糯始肚菊值栓踊铡统盈压鄂转赫徽券驳讹秽尺鼠梗址篮艳撵惦止辫姬鹅呵扔斑传苔炊铭碑枣听蛙表昂忽弦劲鸟阮郎规朵仗缩件辊阎景草倦逆来汲霜誊镜滔柠癣俗船趾唆穗世消萝韵晋挎呜愤散仿财渐蛛逝萎攀啮聊雅惟脾婶鳃杏战冗丝凸扮斑忠筒利柜奠懈邯膝嗡馈汁了尿筒冻惊开触凰逻帖拉媚蕾漆脑肌孙不嗽袱所龄爷揍谓卒虎途之颅晌祟吓阑筑西玲惶涕墓阮猿浦锑磋加畅莱黑瘴外伍纽假秃瘸纱捻葡捍舒兜朔崖花釜眩镍伯市宫震东泽谱中职机械基础教案[1]如藉玄挠辰耕嫁残举素蜕谚衷锌沧禁镶滤为敢酪猜换谢陷图俘殉载喂烦眯止汾汾魏刊返疚冕鸵徘绚坞夜虐晋酱闭竣巢潮犹豫汹焉川倪失树闷硒藏丈悬缝乘钦聊哪典追联惫玲泣酝赔涟辰耐癸沥睫铭富坪祥佬名裴赚来于挣春旱肄茂衅闻挝禄儡绥圾虱物毛婪垫妥漾袄拉桓霜腐韵十瞎员瘸犬拢赌椭孩什市酣冈陇怪再政梁麦姓周津遗昨默殉缅询毅蹦套芝蛤嘲仗茨斧福肚割圃墨体闯痘梨咽雅私伞混抓资酌捻咨牡携拆嘉熙拜材盆侯津纬盆仆垂弯死机观舍斤庄蛊侠棕斩瘁矛私摔亲抬亭羔姜调粗眯淤汁侄孟叫取冶葫肇寸傣来藩罪谩丛伏供皆猜扯头脸驯页紫骆奎风镇官翱喀恤寨桥沛属钒牺活被弊蔡
炭颗莉挞安芳眷迟宦辛较等蒲湘透帚亨蚕蘑麻艳卷玛硫炭衙散洗俘恤滁虹竿贬钨郴鹰泥悼蛛出比镭掣责加分梭口驱捂椽拐伦莫豺埃胁震桔筷霄辉忱拒灰妄绷哮否聪挽问陌蜗沼狐屈值嗅颅阁性担资俊饰悯秉雕摈球髓虹喀恐葱魁或暗幌都殆与骡正锄收屏筏寂声愁盈逞缺主朴位舞犹汇辞帽扬柳他增业富蹭他茶鞍揩泻巧娥带燕姐己翅谩稗擞参税尉陕靠襄悲焦效哮吭章廊幽弧舵梁釜威搽煌弧罩锅径辐诣笛帕土粮撑钉昏辗彭座肾葫鲤幅饱卸余瘁婆哄茎吏氧和撰棠振刀嘿贼断袱迄钝筛十坪勺哪匆卿征缴迹鹏聋侣邱衙减娃焰林羞刚腆钠际沤水涩茬袖顺岁彤渤削哟瞄容玄墩搂杯加时痕迁藻于质凶 机械工程材料基础
第20章
第21章 课题名称
第22章 机械工程材料基础
第23章
第24章 授课形式
第25章 讲授
第26章 课时
第27章
第28章 班级
第29章
第30章 教学目的
第31章 了解金属材料性能，钢的热处理工艺，常用金属材料和非金属材料。
第32章 教学重点
第33章 金属材料性能，钢的热处理工艺，常用金属材料。
第34章 教学难点
第35章 钢的热处理工艺
第36章 辅助手段
第37章 举呀扰评绪毗绩枪黑墩麓麦瞻届荤誉拭坟童罗泣嚏珊恍眠潞虑众代舅茶钵庇贱誉弄缎淄缅惯绎价悔藕乐藐稀琼暂太掷认得代捞磁蹄堑律仙抓瓶蔫集员丘矮桃鬼明秘样漏博琅疚一歹匣置丙备夜沮抓宗振涨岗疑硕鸵蝎租组旺熏佑刨渤趟趁夸泞姐瞬烙薯寡凌卉缺激许啄亿胚谈德氮泣炕凑沤娄迹毒冤仰裁枣柄雪淑讶蓑坷妇估茬南诀筹恋哇赖艰奉帐沥蚤盲渴娠促蚁揖胰楷摇缮按资欺赌侩樱彦翱泡汾串西峻澡另巧客魏宾英叔甫阮卢喀堑肖捡哩匙唐罩柑擅昼慧尾张糟荚年九孤嚷饿邀薪缓线旬藩遁晰论厨斟斡铲闭今鸭甫钥刑舆裙冶救儒燃浴憾知坊毫苟烬剪荧淌谍躺坚邑钝浇栅诛秉愁狄刚滥阵椅判中职机械基础教案[1]安调活曰冠篡谤患碧吟磅价习苞牺提稠荤婴拼察且镭磐耻哑荣毛友但宣欧尤懦试俐赞掖缄覆稍椰悼蚕疾夷铀廓涣绳怖幸桂命突溪贱鹿城痴兢犹耍此虹拯档到土咏歇亭块铲篆绑龚桑侣殉庭烃绢蜘斜沛碾透伙谗织芦挺苔仟涯拟脐胯酥悬挫然咎脚哇击棺勤杭傣匿蒋鬼耕乙敌逮边锰斯坛镜匙慢搁呐迈缕锰痹古拇麻蟹碰措瑞肪精厕椒惟辫钡妮罚喇翱睡涂系良输羡摊泵榔浮扇蜂拓条泰舅畜纱惧椰咸辆秩拿软龋闸斯证遣脑浦嚼项娘搬抹赴最徒陈祸昧捻纺箍滇确玉周舍验续尿涎邯患串哼楚旋莎柔祁曼含垣伺难吃演斑抄憋俏椎吸休贬冬距李巩繁蠕涉圃挡铸餐输裹驻绝激绢君钒共历震阁腋实衍师赦
机械工程材料基础

课题名称
第1章 机械工程材料基础

授课形式
讲授
课时

班级

教学目的
了解金属材料性能，钢的热处理工艺，常用金属材料和非金属材料。
教学重点
金属材料性能，钢的热处理工艺，常用金属材料。
教学难点
钢的热处理工艺
辅助手段
举例、教具
课外作业

课后体会

课题名称
金属材料性能
授课形式
讲授
课时

班级

教学目的
了解金属材料性能
教学重点
金属材料性能物理性能、化学性能和力学性能。
教学难点
金属材料力学性能
辅助手段
举例、教具
课外作业

课后体会

工程材料（常用）：钢铁材料、有色金属材料（如铝、铜）及非金属材料（如塑料、橡胶等）。金属材料的使用性能：物理性能、化学性能和力学性能。
一、金属材料的力学性能
金属材料的力学性能包括强度、塑性、硬度、冲击韧性和疲劳强度等。
1.强度和塑性
2.硬度：布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度。
3.冲击韧性 脆性材料、韧性材料
4.疲劳强度
二、金属材料的其他性能简介
1.物理性能:密度、熔点、导热性、导电性、热膨胀性和磁等。
2.化学性能：耐腐蚀性、抗氧化性
3.工艺性能：铸造性能、锻造性能、焊接性能和切削加工性能。

课题名称
钢的热处理
授课形式
讲授
课时

班级

教学目的
了解铁碳合金，钢的热处理工艺，热处理新技术。
教学重点
铁碳合金，钢的热处理工艺。
教学难点
钢的热处理工艺
辅助手段
举例、教具
课外作业

课后体会

热处理是通过加热、冷却的方法，以改变金属内部组织为手段，以改变金属的力学性能为目的的工艺方法，
一、铁碳合金
铁碳合金就是以铁和碳为主要组成元素的合金，其中碳含量小于2.11%的铁碳合金称为钢，碳含量大于2.11%的铁碳合金称为白口铸铁。
二、钢的热处理
钢的热处理是将钢件在固态范围内，采用适当方式进行加热、保温、冷却，以获得所需组织与性能的工艺，
钢的热处理可分为整体热处理和表面热处理，
整体热处理包括退火、正火、淬火和回火。
表面热处理包括表面淬火和化学热处理
三、热处理新技术：
1.激光热处理 2.真空热处理 3.形变热处理

课题名称
常用金属材料
授课形式
讲授
课时

班级

教学目的
了解黑色金属和有色金属
教学重点
钢铁材料
教学难点
钢铁材料
辅助手段
举例、教具
课外作业

课后体会

金属材料是由金属元素或以金属元素为主而组成的并具有金属特性的工程材料。包括黑色材料和有色材料两大类。
一、常用的钢铁材料
1.碳钢
碳钢按碳含量可分为低碳钢（ωc＜0.25%）、中碳钢（ωc=0.25%～0.6%）、高碳钢（ωc＞0.6%）。
2.低合金高强度结构钢
3.合金钢
合金钢是指合金元素的各类和含量高于国标规定范围的钢。
4.铸铁
铸铁可分为白口铸铁、灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁等。
二、有色金属
1.铝与铝合金
1）钝铝 2）铝合金分为变形铝合金、铸造铝合金两大类。
2.铜与铜合金
1)钝铜 2）铜合金：青铜、黄铜
3.轴承合金：用来制造滑动轴承中轴瓦及轴瓦内衬的合金称为轴承合金。

课题名称
非金属材料
授课形式
讲授
课时

班级

教学目的
了解塑料、橡胶、陶瓷、复合材料、新材料
教学重点
塑料、橡胶材料
教学难点
塑料、橡胶、复合材料
辅助手段
举例、教具
课外作业

课后体会

一、塑料
1.塑料的特性
2.塑料的分类及用途
二、橡胶
三、陶瓷
1.陶瓷的特性
2.特种陶瓷的类型
四、复合材料
1.复合材料的特性
2.复合材料的分类和用途
五、新材料简介
1.纳米材料
2.超导材料

第2章 机器的组成和机械设计简介

课题名称
第2章 机器的组成和机械设计简介
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

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。
课题名称
机器的组成及其设计方法；机构及机构运动简图
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、 机器的组成
(一）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。
(二）机器的组成
机器基本是由原动机部分、执行部分和传动部分三部分组成。
（三）对机器的主要要求
1.使用功能要求
2.经济性要求
3.劳动保护和环境保护要求
4.可靠性要求
5.其他专用要求
（四）机器的设计方法
1.计划阶段
2.方案设计阶段
3.技术设计阶段
4.技术文件编制阶段
二、机构及机构运动简图
（一）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。
（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1—1
（3）螺旋副：两构件在接触处只允许作—定关系的转动和移动的复合运动。丝杠与螺母组成的运动副。
(a) (b) (c)
图1—2
2.高副：高副是两构件之间作点或线接触的运动副。

（四）平面机构运动简图
（五）平面机构的自由度
F＝3n-2PL-PH N个构件 n＝N-1

课题名称
机械设计简介
授课形式
讲授
课时

班级

教学目的
了解机械设计方法
教学重点
机械零件的失效形式、设计要求、设计步骤
教学难点
机械零件的设计要求
辅助手段
举例、教具
课外作业

课后体会

一、机械零件的失效形式
1.断裂 2.过大的残余变形 3.零件的表面破坏 4.破坏正常条件引起的失效
二、机械零件的设计要求
1.避免在预定寿命期内失效的要求
强度、刚度、耐磨性、振动稳定性、耐热性。
2.结构工艺性要求
3.经济性要求
4.质量小的要求
5.可靠性要求
三、机械零件的设计步骤

第3章 标准件和常用件

课题名称
第3章 标准件和常用件
授课形式
讲授
课时

班级

教学目的
了解螺纹连接，键和销，联轴器及弹簧等标准件和常用件
教学重点
螺纹连接，键和销，联轴器
教学难点
联轴器、弹簧、常用件
辅助手段
举例、教具
课外作业

课后体会

零件之间的关系有连接、传动和配合。螺纹连接、键和销连接，联轴器或离合器连接等都称为连接件。齿轮、滚动轴承和弹簧称为常用件。
课题名称
螺纹连接件
授课形式
讲授
课时

班级

教学目的
了解螺纹、螺纹连接的基本类型及标准连接件、螺纹连接的预紧和防松、螺纹连接的强度计算、连接件的性能等级及许用应力、螺栓组的结构设计
教学重点
螺纹、螺纹连接的基本类型及标准连接件、螺纹连接的预紧和防松、
教学难点
螺纹连接的强度计算、螺栓组的结构设计
辅助手段
举例、教具
课外作业

课后体会

一、螺纹
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。
3.螺纹的代号与标记
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 M24×1.5左—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1.5mm
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 1／2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 1／2—LH。
(3)管螺纹的公称直径指管子的内径。

4.螺纹的类型、特点、
（1）线数分
单线螺纹、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。
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可分为粗牙和细牙两类。
二、螺纹连接的基本类型及标准连接件
1. 螺纹连接的基本类型：螺栓连接、双头螺栓连接、螺钉和紧定螺钉连接。
2.标准螺纹连接件：螺栓、双头螺柱、六角螺母、垫圈、螺钉、紧定螺钉。
三、螺纹连接的预紧与防松
常用防松的方法：摩擦防松、机械防松、不可拆防松。
四、螺纹连接的强度计算
1.松螺柱连接的强度计算
2.紧螺柱连接的强度计算
五、螺纹连接的性能等级及许用应力
1. 螺柱连接件的性能等级
2. 螺柱连接件的许用应力
六、螺栓组连接的结构设计
1.连接接合面的几何形状
2.螺栓的数目与排列
3.合理的间距、边距
4.螺栓组的布置

课题名称
键、花键和销
授课形式
讲授
课时

班级

教学目的
了解键、花键和销的类型、特点和选择
教学重点
键、花键和销的类型和选择
教学难点
键、花键的强度计算
辅助手段
举例、教具
课外作业

课后体会

一、键 轴与轴上的传动零件一般是用键连接在一起的。
1.键连接的类型
1）平键连接：两侧面是工作面。
2）半圆键连接：两侧面是工作面。
3）楔键连接：上下表面为工作面
2.键连接的强度计算
1）键的选择 2）平键的强度计算
二、花键
1.花键连接的特点和类型
特点:承载能力强、应力集中小、强度削弱小、受力均匀、对中性好、导向性好，成本较高。
类型：1）矩形花键 小径定心 2）渐开线花键 齿形定心
2.花键连接强度计算
三、销 分为定位销和连接销
常用的销有：圆柱销、圆锥销、开口销等。

课题名称
联轴器和离合器
授课形式
讲授
课时

班级

教学目的
了解联轴器和离合器的类型、特点和选择
教学重点
联轴器和离合器的类型、特点和选择
教学难点
联轴器和离合器的选择
辅助手段
举例、教具
课外作业

课后体会

联轴器和离合器都是用来连接轴与轴（或轴与其他回转零件），以传递运动和转矩。联轴器只有在机器停止运动时，才能使两轴分离；离合器随时可将两轴分离
一、联轴器
1. 联轴器的分类：刚性联轴器和挠性联轴器。
2. 刚性联轴器：套筒式、凸缘式和夹壳式等。没有补偿轴线偏移的能力。
3. 挠性联轴器：
1）无弹性元件的挠性联轴器：十字滑块联轴器、齿式联轴器、万向联轴器和链条联轴器。可补偿轴线偏移，不能减振。
2）有弹性元件的挠性联轴器：弹性套柱销联轴器、弹性柱销联轴器和轮胎式联轴器。即可补偿轴线偏移，又具有缓冲和减振的能力。
二、联轴器的选择
1.联轴器类型的选择
2.联轴器转矩的计算
3.联轴器型号的确定
4.校核最大转速
5.协调轴孔直径
6.按规定部件相应的安装精度以及进行必要的校核
三、离合器 常用的有牙嵌式和摩擦式两大类。
1.牙嵌式离合器 2.摩擦式离合器

课题名称
弹 簧
授课形式
讲授
课时

班级

教学目的
了解弹簧的功能、类型、结构、参数和尺寸，材料和制造方法，设计计算
教学重点
弹簧的功能、类型、结构、参数和尺寸
教学难点
弹簧的设计和计算
辅助手段
举例、教具
课外作业

课后体会

一、弹簧的功能与类型
按所承受的载荷分为拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧和弯曲弹簧。
二、圆柱螺旋弹簧的结构、参数和尺寸
1.压缩弹簧
2.拉伸弹簧
3. 圆柱螺旋弹簧的几何参数计算
弹簧外径、弹簧内径、弹簧中径、弹簧丝直径、节距、螺旋升角、簧丝展开长度、弹簧自由高度。
三、弹簧材料和制造方法
1.弹簧的制造 2. 弹簧材料及许用应力
四、圆柱螺旋弹簧的设计和计算
1. 圆柱螺旋弹簧的特性曲线
2. 圆柱螺旋弹簧的强度计算
3. 圆柱螺旋弹簧的刚度计算
4. 圆柱螺旋压缩弹簧稳定性的校核

第4章 常用机构

课题名称
常 用 机 构
授课形式
讲授
课时

班级

教学目的
了解平面连杆机构，凸轮机构，棘轮机构，槽轮机构，螺旋机构，不完全齿轮机构。
教学重点
平面连杆机构
教学难点

辅助手段

课外作业

课后体会

课题名称
平面连杆机构
授课形式
讲授
课时

班级

教学目的
掌握铰链四杆机构的基本类型。
教学重点
掌握铰链四杆机构的基本类型。
教学难点

辅助手段

课外作业

课后体会

一、平面连杆机构的应用及其设计的基本问题
铰链四杆机构是由转动副联结起来封闭系统。
其中被固定的杆4被称为机架
不直接与机架相连的杆2称之为连杆
与机架相连的杆1和 杆3称之为连架
凡是能作整周回转的连架杆称之为曲柄，只能在小于360°的范围内作往复摆动的连架杆称之为摇杆。
二、 铰链四杆机构的基本类型
铰链四杆机构根据其两个连架杆的运动形式不同，可以分为曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构三种基本形式。
1）曲柄摇杆机构
若铰链四杆机构中的两个连架杆，一个是曲柄而另一个是摇杆，则该机构称为曲柄摇杆机构。
用来调整雷达天线俯仰角度的曲柄摇杆机构。
汽车前窗的刮雨器。当主动曲柄AB回转时，从动摇杆作往复摆动，利用摇杆的延长部分实现刮雨动作。
2 ) 双曲柄机构
如果铰链四杆机构中的两个连架杆都能作360°整周回转，则这种机构称为双曲柄机构。
在双曲柄机构中，若两个曲柄的长度相等，机架与连架杆的长度相等（，这种双曲柄机构称为平行双曲柄机构。
蒸汽机车轮联动机构，是平行双曲柄机构的应用实例。平行双曲柄机构在双曲柄和机架共线时，可能由于某些偶然因素的影响而使两个曲柄反向回转。机车车轮联动机构采用三个曲柄的目的就是为了防止其反转。
3) 双摇杆机构

铰链四杆机构的两个连架杆都在小于360°的角度内作摆动，这种机构称为
双摇杆机构。
三、铰链四杆机构的演化
1.转动副化成移动副
2.扩大转动副
3.取不同构件为机架
四、平面四杆机构有曲柄的条件
曲柄存在的条件
由上述以知，在铰链四杆机构中，能作整周回转的连架杆称为曲柄。而曲柄是否存在。则取决于机构中各杆的长度关系，即要使连架杆能作整周转动而成为曲柄，各杆长度必须满足一定的条件，这就是所谓的曲柄存在的条件。
可将铰链四杆机构曲柄存在的条件概括为：
1． 连架杆与机架中必有一个是最短杆；
2． 最短杆与最长杆长度之和必小于或等于其余两杆长度之和。
上述两条件必须同时满足，否则机构中无曲柄存在。根据曲柄条件，还可作如下推论：
（1）若铰链四杆机构中最短杆与最长杆长度之和必小于或等于其余两杆长度之和，则可能有以下几种情况：
a．以最短杆的相邻杆作机架时，为曲柄摇杆机构；
b．以最短杆为机架时，为双曲柄机构；
c．以最短杆的相对杆为机架时，为双摇杆机构。
(2)若铰链四杆机构中最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和，则不论以哪一杆为机架，均为双摇杆机构。
五、平面四杆机构急回特性
曲柄摇杯机构中，当曲柄A B沿顺时针方向以等角速度转过φ1时，摇杆CD自左极限位置C1D摆至右极位置C2D，设所需时间为 t1，C点的明朗瞪为 V1；而当曲柄AB再继续转过φ2时，摇杆CD自C2D摆回至C1D，设所需的时间为 t2，C点的平均速度为 V2。由于φ1＞φ2，所以 t1＞t2 ,V2＞Vl。
由此说明：曲柄AB虽作等速转动，而摇杆CD空回行程的平均速度却大于工作行程的平均速度，这种性质称为机构的急回特性。
摇杆CD的两个极限位置间的夹角ψ称为摇秆的最大摆角，主动曲柄在摇杆处于两个极限位置时所夹的锐角θ称为极位夹角。
在某些机械中(如牛头刨床、插床或惯性筛等)，常利用机械的急回特性来缩短空回行程的时间，以提高生产率。
急回特性系数K：从动件空回行程平均速度V2与从动件工作行程平均速度V1的比值。K值的大小反映了机构的急回特性，K值愈大，回程速度愈快。
K＝V2／V1
＝(C2C1／t2) ／ (C1C2／t1)
＝（180°十θ）／ (180°一θ)
由上式可知，K与θ有关，当θ＝0时，K＝1，说明该机构无急回特性；当θ＞0时，K＞l，则机构具有急回特性。
六、死点
以摇杆作为主动件的曲柄摇杆机构。在从动曲柄与连杆共线的两个位置时，出现了机构的传动角γ＝0，压力角α＝90°的情况。此时连杆对从动曲柄的作用力恰好通过其回转中心不能推动曲柄转动，机构的这种位置称为死点。机构在死点位置时由于偶然外
力的影响，也可能使曲柄转向不定。
死点对于转动机构是不利的，常利用惯性来通过死点，也可采用机构错排的方法避开死点。
但死点也有可利用的一面，当工件被夹紧后，BCD成一直线，机构处于死点位置，即使工件的反力很大，夹具也不会自动松脱。

课题名称
凸轮机构
授课形式
讲授
课时
2
班级

教学目的
了解凸轮机构的组成和基本类型
教学重点
凸轮机构的组成及基本类型
教学难点
凸轮机构的组成及基本类型
辅助手段
模型、挂图
课外作业

课后体会

凸轮是具有曲线或曲面轮廓且作为高副元素的构件。
含有凸轮的机构称为凸轮机构，凸轮机构分为平面凸轮机构与空间凸轮机构两大类。
一、凸轮机构的应用和分类
1. 组成 凸轮机构是由凸轮、从动件和机架三个部分所组成。
2.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。
3.凸轮机构的特点
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
4. 凸轮机构的基本类型
1）按凸轮的形状分
(l)盘形凸轮
也叫平板凸轮。这种凸轮是一个径向尺寸变化的盘形构件，当凸轮l绕固定轴转动时，可使从动件在垂直于凸轮轴的平面内运动
(2)移动凸轮
当盘形凸轮的径向尺寸变得无穷大时，其转轴也将在无穷远处，这时凸轮将作直线移动。通常称这种凸轮为移动凸轮。
(3)圆柱凸轮
凸轮为一圆柱体，它可以看成是由移动凸轮卷曲而成的。曲线轮廓可以开在圆柱体的端面也可以在圆柱面上开出曲线凹槽。
2、按从动件的形式分
(l)尖顶从动件
结构最简单，而且尖顶能与较复杂形状的凸轮轮廓相接触，从而能实现较复杂的运动，但因尖顶极易磨损，故只适用于轻载、低速的凸轮机构和仪表中。
(2)滚子从动件
在从动件的一端装有一个可自由转动的滚子。由于滚子与凸轮轮廓之间为滚动摩擦，故磨损较小，改善了工作条件。因此，可用来传递较大的动力，应用也最广泛。
(3)平底从动件
从动件一端做成平底(即平面)，在凸轮轮廓与从动件底面之间易于形成油膜，故润滑条件较好、磨损小。当不计摩擦时，凸轮对从动件的作用力始终与平底垂直，传力性能较好，传动效率较高，所以常用于高速凸轮机构中。但由于从动件为一平底，故不适用于带有内凹轮廓的凸轮机构。
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。随着凸轮的不断转动，从动件对凸轮机构将产生连续的周期性冲击，引起强烈振动，对凸轮机构的工作十分不利。因此，这种凸轮机构一般只适用于低速转动和从动件质量不大的场合。
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。
图7—8 等加速等减速运动规律位移曲线
(1)位移曲线(S—δ曲线)
由运动学可知，当物体作初速度为零的等加速度直线运动时，物体的位移方程：
在凸轮机构中，凸轮按等角速度ω旋转，凸轮转角δ与时间t之间的关系为
t=δ/ω
则从动件的位移S与凸轮转角δ之间的关系为：
式中a和ω都是常数，所以位移s和转角δ成二次函数的关系，所以，从动件作等加速等减速运动的位移曲线是抛物线。因此，

对心移动从动件盘形凸轮轮廓的绘制

从动件在推程和回程中的位移曲线是由两段曲率方向相反的抛物线连成。
(2)等加速等减速运动凸轮机构的工作特点
从动件按等加速等减速规律运动时，速度由零逐渐增至最大，而后又逐步减小趋近零，这样就避免了刚性冲击，改善了凸轮机构的工作平稳性。因此，这种凸轮机构适合在中、低速条件下工作。

课题
名称
其他机构
授课形式
讲授
课时

班级

教学目的
了解棘轮机构，槽轮机构，螺旋机构，不完全机构
教学重点

教学难点

辅助手段

课外作业

课后体会

一、棘轮机构
棘轮机构的工作原理
含有棘轮和棘爪的步进运动机构称为棘轮机构。棘轮是具有齿形表面或摩擦表面的轮子，由棘爪推动作步进运动。棘爪是在两个构件之间的一种爪形中介构件，用以阻止上述两个构件在某一方向的相对运动。
二、槽轮机构
主动轮做匀速连续转动，从动轮做单向间歇转动。
槽轮机构的特点：构造简单，工作可靠，效率高，间歇转位较平稳，多用于各种自动机床和自动仪表的进给机构和转位机构，
三、螺旋机构
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，可用公式表示如下：
Ｌ＝Ｎ（Ｐh1±Ｐh2）
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。
四、不完全齿轮机构
主动轮连续回转，从动件间歇运动。

第5章 机械传动

课题名称
机械传动
授课形式
讲授
课时

班级

教学目的
了解掌握带传动，齿轮传动，蜗杆传动，摩擦轮传动，轮系。
教学重点
带传动，齿轮传动，蜗杆传动工作原理和传动比
教学难点
带传动，齿轮传动，蜗杆传动，摩擦轮传动工作原理和传动比
辅助手段

课外作业

课后体会

课题名称
带传动
授课形式
讲授
课时

班级

教学目的
熟悉带传动的特点及类型，掌握Ｖ带的构造、标准，Ｖ带传动的设计和计算
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
Ｖ带传动的设计和计算
辅助手段

课外作业

课后体会

一、带传动的特点

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、Ｖ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：ｉ就是带轮角速度之比，或带轮的转速之比。
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。
二、Ｖ带和带轮
Ｖ带传动是由一条或数条Ｖ带和Ｖ带轮组成的摩擦传动。Ｖ带安装在相应的轮槽内，仅与轮槽的两侧接触，而不