教材分析

1、教材基本信息

教材名稱:機械設計

出版社:高等教育出版社

主編:濮良貴

出版時間：2013年5月第9版

2、章節(jié)內容

第一章緒論

第二章機械設計總論

第三章機械零件的強度

第四章摩擦、磨損及潤滑

第五章螺紋連接機螺旋傳動

第六章鍵、花鍵、物件連接與銷聯(lián)結

第七章鐘接、焊接、膠接與過盈連接

第八章帶傳動

第九章鏈傳動

第十章齒輪傳動

第十一章蝸桿傳動

第十二章滑動軸承

第十三章滾動軸承

第十四章聯(lián)軸器與離合器

第十五章軸

第十六章彈簧

第十七章機座與箱體

第十八章減速器與變速器

3、教學手段與方法

教學方法:教師講授、案例分析、集體討論、個別回答、師生互動啟發(fā)

教學手段:課件演示、視頻課件

4、實訓教學環(huán)節(jié)

實訓一:連接件認知（螺栓、鍵、銷）

實訓二:傳動部件認知（帶、齒輪、蝸桿、鏈傳動）

實訓三:軸系部件認知（軸、軸承、聯(lián)軸器、離合器等）

5、教材優(yōu)缺點分析

優(yōu)點：《“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材:機械設計（第9版）》就

是“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材,就是在西北工業(yè)大學機械原理及

機械零件教研室編著，濮良貴、紀名剛主編《機械設計》（第八版）的基礎上,根據教

育部2011年制訂的“機械設計課程教學基本要求”與編者多年來的教學實踐經驗,

考慮加強學生素質教育與能力培養(yǎng)，結合拓寬專業(yè)面后的教學改革以及我國機械工

業(yè)發(fā)展的需要修訂而成的。內容上能夠反映現(xiàn)代機械設計的最新技術,具有較強的

針對性與實用性。書后附錄有常用量的名稱、單位、符號及換算關系。教材覆蓋面

廣，較為權威。

缺點:配套習題略少,沒有配套的實驗指導類教材

6、參考教材

機械設計指導手冊（圖書館）

機械設計課程設計

機械設計習題集

第1次2學時

單元標題：

第一章緒論第二章機械設計總論

課堂類別:理論

教學目標：

1、了解機器的組成;明確零件的概括分類及零件與機器的關系。

2、明確本課程的內容、性質與任務;注意本課程與先修課程及后續(xù)課程的關系

與相應的學習方法。

3、深刻理解機械零件的失效形式及應滿足的基本要求。

4、深刻理解機械零件的設計準則及設計方法。

教學重難點：

重點:機器的主體及其基本組成要素與機械零件的分類,機械零件（局部）與機器（總

體）的關系；

難點:機械零件的失效形式及設計步驟

教學方法與手段：

1、教學方法:教師講授、案例分析、集體討論、個別回答、師生互動啟發(fā)

2、教學手段:課件演示、視頻課件

主要教學內容及過程

第一章緒論

（一）內容

1、機器在經濟建設中的作用

2、機器的基本組成要素

3、本課程的內容、性質、任務

機械設計就是以一般通用零部件的設計為核心的設計性課程,而且就是論述它們的

基本設計理論與方法，用以培養(yǎng)學生具有設計一般機械的能力的技術基礎課程。

本課程的目的與任務在于培養(yǎng)學生:

1、掌握通用機械零部件的工作原理、特點、選用及設計理論與設計計算方法。

2、初步樹立正確的設計思想，了解設計的一般規(guī)律，具有設計機械傳動部件及簡單

機械的能力，以及培養(yǎng)學生獨立解決問題與分析問題的能力。

3、具有運用標準、規(guī)范、手冊、圖表與查閱有關資料的能力。

4、學會典型零件的實驗方法,獲得實驗技能的基本訓練。

第二章機械設計總論

（一）內容

1、機器的組成:原動機、傳動部分、執(zhí)行部分、控制系統(tǒng)及輔助系統(tǒng)等。

2、設計機器的一般程序:計劃階段、方案設計階段、技術設計階段、技術文件編制

階段

3、對機器的主要要求:使用功能要求、經濟性要求、勞動保護與環(huán)境保護要求、壽

命與可靠性要求、其她要求。

4、機械零件的主要失效形式:整體斷裂、過大的殘余變形、零件的表面破壞、破壞

正常工作條件引起的失效。

5、設計機械零件時應滿足的基本要求：

1）避免在預定壽命期內失效的要求；

2）結構工藝性要求3）經濟性要求4）質量小的要求5）可靠性要求

6、機械零件的計算準則：強度準則、剛度準則、壽命準則、振動穩(wěn)定性準則、可靠

性準則

設計方法:理論設計、經驗設計、模型試驗設計

7、機械零件設計的一般步驟

8、機械零件材料的選用原則

9、機械零件設計中的標準化

（二）基本要求

1、明確機器的組成，了解機器的要求及其設計程序。

2、深刻理解機械零件的失效形式及應滿足的基本要求。

3、深刻理解機械零件的設計準則及設計方法。

4、了解機械零件的一般設計方法,重視結構設計及標準化工作。

5、了解一般機械零件的材料及選用原則。

（三）重點、難點及學習注意事項

本章特點在于從機器設計的總要求出發(fā)，引出與機械零件設計有關的一些原則性問

題。這些問題,例如設計機器的一般程序、機械零件失效形式、零件的設計要求、

設計準則、設計方法、設計步驟及材料選擇等，始終貫穿在本書以后的各章中。

本章的學習首先要從總體上建立起機器設計,尤其就是機械零件設計的總括性的概

念,即從機器的總體要求出發(fā),引出對機械零件的要求,根據零件的失效形式,擬定出

設計準則，在選擇出適用的材料后,按一定的步驟,用理論設計或經驗設計的方法,設

汁出機械零件來。這個過程的系統(tǒng)性就是很嚴密的。它對以后各章的學習都具有提

綱挈領的作用。其次,還要掌握對機器與機械零件的基本要求。這些要求本質上講

有兩條：1）提高機器總體效益;2）避免失效。第一條要求就是相對的，隨著科學技術

的發(fā)展,對總體效益的要求總就是不斷變化的。第二條要求卻就是最基本的，即在達

到設計壽命前的任何時候,對機器與零件總就是有避免失效的要求的。要求學生在

以后各章節(jié)的學習中，不斷地結合各章的具體分析來逐步加深理解。

4、教學小結及作業(yè)

1）機械零件的失效形式有哪些？

第2次2學時

單元標題：

第三章機械零件的強度

課堂類別：理論

教學目標：

掌握常用的強度理論,并能正確運用；正確選用強度計算中的極限應力;熟練掌

握極限應力線圖的繪制與分析;熟練掌握穩(wěn)定變應力時的疲勞強度計算及等效轉化

概念；了解單向不穩(wěn)定變應力的疲勞強度計算。

教學重難點：

重點：常用強度理論的正確運用及強度計算中極限應力的正確選定;極限應力線圖的

意義、繪制;穩(wěn)定變應力時的疲勞強度計算。

難點:無。

教學方法與手段：

1、教學方法:教師講授、案例分析、集體討論、個別回答、師生互動啟發(fā)

2、教學手段:課件演示、視頻課件

主要教學內容及過程

第三章機械零件的強度

1、強度問題：

靜應力強度:通常認為在機械零件整個工作壽命期間應力變化次數(shù)小于103的通用

零件,均按靜應力強度進行設計。（材料力學范疇）

變應力強度:在變應力作用下,零件產生疲勞破壞。

2、疲勞破壞定義:金屬材料試件在交變應力作用下,經過長時間的試驗而發(fā)生的破

壞。

3、疲勞破壞的原因:材料內部的缺陷、加工過程中的刀痕或零件局部的應力集中等

導致產生了微觀裂紋,稱為裂紋源,在交變應力作用下,隨著循環(huán)次數(shù)的增加,裂紋不

斷擴展,直至零件發(fā)生突然斷裂。

4、疲勞破壞的特征：

1）零件的最大應力在遠小于靜應力的強度極限時，就可能發(fā)生破壞；

2）即使就是塑性材料,在沒有明顯的塑性變形下就可能發(fā)生突然的脆性斷裂。

3）疲勞破壞就是一個損傷累積的過程，有發(fā)展的過程,需要時間。

4）疲勞斷口分為兩個區(qū):疲勞區(qū)與脆性斷裂區(qū)。

§3-1材料的疲勞特性

一、應力的分類

1、靜應力：大小與方向均不隨時間改變,或者變化緩慢。

2、變應力：大小或方向隨時間而變化。

1）穩(wěn)定循環(huán)變應力：以下各參數(shù)不隨時間變化的變應力。

m—平均應力；a—應力幅值

max—最大應力；min一最小應力

r-應力比（循環(huán)特性）

描述規(guī)律性的交變應力可有5個參數(shù)，

但其中只有兩個參數(shù)就是獨立的。

2）非穩(wěn)定循環(huán)變應力：參數(shù)隨時間變化的變應力。

（1）規(guī)律性非穩(wěn)定變應力:參數(shù)按一定規(guī)律周期性變化的稱為。

（2）隨機變應力:隨機變化的。

二、疲勞曲線

1、-N曲線:應力比r一定時，表示疲勞極限（最大應力）與循環(huán)次數(shù)N之間關系的曲

線。

大多數(shù)零件失效在C點右側區(qū)域,稱高周疲勞區(qū)N>10’

高周疲勞區(qū)以N。為界分為兩個區(qū)：

有限壽命區(qū)（CD）:N<N0,循環(huán)次數(shù)N,對應的極限應力rr“。

0泮——條件疲勞極限。

曲線方程為

無限壽命區(qū):N2N0時，曲線為水平直線，對應的疲勞極限就是一個定值，用表

示。當材料受到的應力不超過時,則可以經受無限次的應力循環(huán)而不疲勞破壞。

即壽命就是無限的。

6——疲勞極限（b/bo/b+i）

因為

所以

2、等壽命疲勞曲線（極限應力線圖）

定義:循環(huán)次數(shù)一定時,應力幅與平均應力間的關系曲線。

理論疲勞曲線:

經過試驗得二次曲線如下圖。

碳鋼％=O-JO?

合金鋼%=02一°3

CG,線屈服強度線。其上的點表示屈服極限

由C點坐標與直線斜角可得CG,線方程

'，

3+5“=%

§3-2機械零件的疲勞強度計算

一、零件的極限應力線圖

引入Ko一彎曲疲勞極限的綜合影響系數(shù)

。T一材料對稱循環(huán)彎曲疲勞極限

。Te一零件對稱循環(huán)彎曲疲勞極限

將材料的極限應力線圖中直線A,D,G,按比例K。向下移,CG,,部分按靜強度考慮,故

采用同樣方法,可得AG直線方程:

直線CG方程為：

'，

%+5*=4

（k1

彎曲疲勞極限綜合影響系數(shù)K小

4

K。一零件的有效應力集中系數(shù)。（在正應力作用下）

。一零件的尺寸系數(shù)。（在正應力作用下）

A一零件的表面質量系數(shù)。（在正應力作用下）

計算安全系數(shù)及疲勞強度條件為:

>s

機械零件可能發(fā)生的典型的應力變化規(guī)律有以下三種:

應力比為常數(shù):r=C

平均應力為常數(shù)。m=C

最小應力為常數(shù)。min=C

1、r=C

r=C時,應該有

b”_bmax-bmin_1一，_

0

mbmax+Oin1+「

「I點零件的疲勞極

如果極限應力點為N',極限應力為屈服極限巴，所以強度條件為:

其它加載方式相同。

2、3=C

聯(lián)解直線MM2'與直線AG方程，求出M2'點橫縱坐標值，并相加：

S=b|im_-max=+（兒-平。>§

°CTmaxKJb?+b,“）一

3、。一。

即4加=b,,「b“=C為與橫軸夾角450的斜直線,故可過M作斜線

LM',M3'點即為極限應力點。

同樣的方法可得：

S=b—=bmax=2b|+（K?-%"“in>§

。bmax（K。+夕"）（2b“+0^0）一

由于就是對稱循環(huán)變應力，故應力幅即為最大應力?；【€AM'B上任何一個點即代

表一對極限應力。a'及Ta'

aa如圖中M點表示,則由于此工作應力點在

極限以內，未達到極限條件,因而就是安全的。

§3-4機械零件的接觸強度

接觸應力：當兩零件以點、線相接處時,其接觸的局部會引起較大的應力。這局部的

應力稱為接觸應力。

PP\Pi

4、作業(yè)

3T、3-2

第3次2學時

單元標題：

第五章螺紋聯(lián)接及螺旋傳動5、1螺紋5、2螺紋連接類型與標準連接件

5、3螺紋連接的預緊5、4螺紋連接的防松

課堂類別:理論

教學目標：

通過本次教學,讓學生掌握螺紋聯(lián)接類型及防松方法

教學重難點：

重點：螺紋聯(lián)接類型及防松原理

難點:無

教學方法與手段:

1、教學方法:教師講授、案例分析、集體討論、個別回答、師生互動啟發(fā)

2、教學手段:課件演示、視頻課件

主要教學內容及過程

一、螺紋的形成

二、螺紋的類型

三角4（普通螺紋）、管螺紋一一聯(lián)接螺紋（精密傳動）

按牙型矩形螺紋,梯形螺紋,鋸齒形螺紋一一傳動螺紋

三、螺紋的主要參數(shù)（圖4-3）

1）外徑d（大徑）（D）2）內徑（小徑）dl（Dl）

3）中徑d24）螺距P5）導程（S）6）線數(shù)n

力P

7）螺旋升角巾〃=arctgLI71dl=arctg---

血2

8）牙型角a9）牙型斜角6

螺旋副的自鎖條件為:y/《（Pv=tgT-^―=arctgfr

cosp

螺旋副的傳動效率為：〃=吆*

氏（。+化）

四、常用螺紋的種類、特點與應用比較

螺紋聯(lián)接的類型及螺紋聯(lián)接件

一、螺紋聯(lián)接主要類型

1、螺栓聯(lián)接

2、雙頭螺栓聯(lián)接

3、螺釘聯(lián)接

4、緊定螺釘聯(lián)接

螺紋聯(lián)接件

螺紋聯(lián)接的預緊與防松

一、預緊

螺紋聯(lián)鳧松聯(lián)接一一在裝配時不擰緊,只存受外載時才受到力的作用

緊聯(lián)接一一在裝配時需擰緊,即已預先受力,預緊力QP

預緊目的:保持正常工作。如汽缸螺栓聯(lián)接,有緊密性要求。

T=KQpd）一般K=0、1~0、3

二、防松：

1、防松目的

實際工作中，外載荷有振動、有變化、材料高溫需變等會造成摩擦力減少，螺紋

副中正壓力在某一瞬間消失、摩擦力為零,從而使螺紋聯(lián)接松動，因此，必須進行防

松。

2、防松原理一一消除（或限制）螺紋副之間的相對運動,或增大相對運動的難

度。

3、防松辦法及措施

1）摩擦防松一一雙螺母、彈簧墊圈、尼龍墊圈、自鎖螺母等

2）機械防松:開槽螺母與開口銷，圓螺母與止動墊圈，彈簧墊片,軸用帶翅墊片，止

動墊片，串聯(lián)鋼絲等。

3）永久防松:端鉀、沖點（破壞螺紋）、點焊

4）化學防松一一粘合

討論:雙頭螺栓聯(lián)接,旋入端如何防松？

①利用螺尾旋緊產生橫向擴張;②利用過盈配合達到橫向擴張;③利用桿端預緊,

產生軸向預緊作用

5、課后作業(yè)

5T、5-2

第4次2學時

單元標題:

5、5螺紋組連接的設計

課堂類別:理論

教學目標：

通過本次課的學習，使學生掌握螺栓組連接的設計及強度計算

教學重難點：

重點:螺栓受橫向載荷、轉矩、傾覆力矩時的受力（普通螺栓與絞制孔螺栓兩種）

難點：無

教學方法與手段：

1、教學方法:教師講授、案例分析、集體討論、個別回答、師生互動啟發(fā)

2、教學手段:課件演示、視頻課件

主要教學內容及過程

1螺栓組連接的結構設計

1）要設計成軸對稱的幾何形狀。

2）螺栓的布置應使螺栓的受力合理

3）螺栓的布置應有合理的間距、邊距

4）同一組螺栓連接中各螺栓的直徑與材料均應相同

5）避免螺栓承受偏心載荷

2、螺栓組連接的受力分析

螺栓組受力分析的目的:根據螺栓組連接的結構與受載情況,求出受載最大的螺栓及

其受力。受力分析就是在作如下假設條件下進行的，即：

a.同組中的各螺栓都受相同的預緊力

b.螺栓組的對稱中心與被連接結合面的形心重合

c.被連接件為剛體，連接結合面為剛性平面。

d.螺栓的變形在彈性范圍內。

1)受軸向載荷螺栓組連接

單個螺栓工作載荷為F=P/Z

P---軸向外載

Z一一螺栓個數(shù)

2)受橫向載荷的螺栓組連接

特點:普通螺栓,較制孔用螺栓皆可用，外載垂直于螺栓軸線、防滑

普通螺栓一一受拉伸作用

錢制孔螺栓一一受橫向載荷剪切、擠壓作用。

單個螺栓所承受的橫向載荷相等FR=RZ/Z

3)受橫向扭矩螺栓組連接

(1)圓形接合面:單個螺栓所受橫向載荷

⑵矩形接合面

a)普通螺栓連接ZT=()

由靜平衡條件

怩'+fFr+-+fFr>T=KT

???連接件不產生相對滑動的條件為:2zs

則各個螺栓所需的預緊力為

_K$T

/代+弓+…+5)/立

;=11

b）較制孔螺栓連接組

由變形協(xié)調條件可知，各個螺栓的變形量與受力大小與其中心到接合面形心的距離

成正比

FRI_FR2

由假設一一板為麗玉變孩工眄仍保持平面,則剪應變與半徑成正比。在材料彈

性范圍內，應力與應變成正比

FR15?max_x,廠E?max

---=-----二----------ri

由靜平衡條件xL7'=dmax

%

1=1

4、

特點:M在鉛直平面內，繞0-0回轉,只能用普通螺栓,取板為受力對象，由靜平衡條件

設單個螺栓工作載荷為Fi

耳L]+-+,--FZLZ=M

'='="=A（這里人■）

??工/即片）=十以

7、作業(yè)￡仁

/=1

5-3>5-4

第5次2學時

單元標題：

5、6螺紋連接的強度計算5、7螺紋連接件的材料與許用應力5、8提高螺紋連

接強度的措施

課堂類別:理論

教學目標：

通過本次課的學習，使學生掌握螺栓受軸向載荷的受力分析。

教學重難點：

重點：緊螺栓強度連接。

難點:緊螺栓強度連接。

教學方法與手段：

1、教學方法:教師講授、案例分析、集體討論、個別回答、師生互動啟發(fā)

2、教學手段:課件演示、視頻課件

主要教學內容及過程

單個螺栓聯(lián)接的強度計算

1、失效形式與原因

a）形式:多數(shù)為抗拉疲勞失效,靜態(tài)失效較少，但嚴重過載拉斷,螺牙剪斷,螺紋壓潰

等可出現(xiàn)。

b)失效原因:應力集中

應力集中促使疲勞裂紋的發(fā)生與發(fā)展過程

2、設計計算準則與思路

受拉螺栓:設計準則為保證螺栓的疲勞拉伸強度與靜強度

受剪螺栓:設計準則為保證螺栓的擠壓強度與剪切強度

一、松螺栓聯(lián)接如吊鉤螺栓，工作前不擰緊,無QP,只有工作載荷F起拉伸作用，防

斷。

強度條件為：b=—＜匕］MPa驗算用

2

或42(mm)(設計用)一定公稱直徑d

式中:dl——螺桿危險截面直徑(mm)

［。］---許用拉應力N/mm2(MPa)

二、緊螺栓聯(lián)接一一工作前有預緊力QP

工作前擰緊,在擰緊力矩T作用下：

預緊力QP-產生拉伸應力。1復合應力狀態(tài)?"

螺紋摩擦力矩T1-產生剪應力T

、QP

a)cr=-------

41

d,

。宅吆心+例)

n=tg(w+<Pv)2^,冬~~

1ml；

b)161

當M10~M6B0.48-^J=0.48CT(或o.5b)

-----------萬

接第四強度理論:％“=7<72+3r2?1.3b

強度條件為:4“=」旦<[a]式中:QP—預緊力(N)

41

T1一一螺紋摩擦力矩，起扭剪作用，又稱螺紋扭矩,N、mm

1、3一一系數(shù)將外載荷提高30%以考慮螺紋力矩對螺栓聯(lián)接強度的影響，這

樣把拉扭的復合應力狀態(tài)簡化為純拉伸來處理,大大簡化了計算手續(xù)。

1、橫向載荷的緊螺栓聯(lián)接計算一一主要防止被聯(lián)接件錯動

普通螺栓聯(lián)接一一防滑

特點:桿孔間有間隙,靠擰緊后正壓力由(QP)產生摩擦力來傳遞外載荷，保證聯(lián)接可

靠(不產生相對滑移)的條件為:設所須的預緊力為QP

ifQP2&R

QP=警——工作前后不變，式中:f一接健面間的摩擦系數(shù)，i——拉曜界面數(shù)

力

目Ks——防滑系數(shù)(可靠性系數(shù))Ks=l、1-1.3

強度條件驗算公式:為式:=1%<[al

1/4就;

設計公式為:42卜3x4Qp

V萬?！?/p>

錢制孔螺栓聯(lián)接一一防滑動

特點:螺桿與孔間緊密配合，無間隙，由光桿直接承受擠壓與剪切來傳遞外載荷R進

D

行工作螺栓的剪切強度條件為：7=——<MMPa

2

螺栓與孔壁接觸表面的擠壓強盛裂件為:—^―<[a]P

aQlmin

R---橫向載荷(N);d0---螺桿或孔的直徑(mm)

Imin——被聯(lián)接件中受擠壓孔壁的最小長度(mm),

[T]——螺栓許用剪應力,MPa,(鋼⑶=，/%,%一安全系數(shù),

6/一一螺栓或被聯(lián)接件中較弱者的許用擠壓應力,MPa

2、軸向載荷緊螺栓聯(lián)接強度計算

特點:加載前有預緊力QP、軸向工作載荷F

只適于普通螺栓一一防斷,受QP與F聯(lián)合作用，如汽缸蓋螺栓

工作特點:工作前擰緊,有QP;工作后加上工作載荷F

工作前、工作中載荷變化，求工作時總載荷Q=?

Ch

Q=QP+^F=QP+KCF=QP+F

J+

QQ--殘余預緊力

強度條件:

驗算公式:4a==2Wg]（MPa）

-d\

41

設計公式：&旦為（mm）一（公稱直徑）

V不匕]

5、作業(yè)

5-8、5-9

第6次2學時

單元標題：

第六章鍵、花鍵、無鍵連接與銷連接

課堂類別：理論

教學目標：

通過本次課的學習，使學生掌握平鍵、花鍵聯(lián)接設計計算方法，了解其它聯(lián)接的

類型與特點

教學重難點：

重點:平鍵、花鍵聯(lián)接強度計算

難點:無

教學方法與手段：

1、教學方法:教師講授、案例分析、集體討論、個別回答、師生互動啟發(fā)

2、教學手段:課件演示、視頻課件

主要教學內容及過程

一、鍵聯(lián)接的類型與構造

松鍵聯(lián)接一一靠側面擠壓，圓用方向剪切承載,工作前不打緊

1）平鍵;2）半圓鍵;3）花鍵

平鍵一一普通平鍵;導鍵與滑鍵。普通平鍵:A型、B型、C型

緊鍵聯(lián)接：1）楔鍵聯(lián)接;2）切向鍵聯(lián)接

1,平鍵

普通平鍵一一用于靜聯(lián)接一即軸與輪轂間無相對軸向移動，

構造:兩側面為工作面,靠鍵與槽的擠壓與鍵的剪切傳遞扭矩

軸上的槽用盤銃刀或指狀銃刀加工

輪轂槽用拉刀或插刀加工。

3）導向平鍵與滑鍵一一用于動聯(lián)接,即軸與輪轂之間有相對軸向移動的聯(lián)接

導向一一鍵不動,輪轂軸向移動

動聯(lián)接一一鍵隨輪轂移動,滑移距離大時采用滑鍵

由（軸徑）d查手冊b（寬）Xh（高）XL（長）一強度驗算

2、半圓鍵--------用于靜聯(lián)接（松聯(lián)接）

軸槽用與半圓鍵形狀相同的銃刀加工,鍵能在槽中繞幾何中心擺動,鍵的側面為工作

面,工作時靠其側面的擠壓來傳遞扭矩。

特點:工藝性好,裝配方便,尤其適用于錐形軸與輪轂的聯(lián)接

缺點:軸槽對軸的強度削弱較大。只適宜輕載聯(lián)接。

3、楔鍵聯(lián)接一一緊聯(lián)接

普通楔鍵:上、下面為工作表面，有1:100斜度（側面有間隙），

4、切向鍵一一兩個斜度為1:100的楔鍵聯(lián)接，上、下兩面為工作面（打入）布置在圓

周的切向。

工作原理;靠工作面與軸及輪轂相擠壓來傳遞扭矩。

二、鍵聯(lián)接的強度校核

失效形式：/壓潰（鍵、軸、轂中較弱者一一靜聯(lián)接）

磨損（動聯(lián)接）

鍵的剪斷（較少）

1、平鍵聯(lián)接的強度校核。

普通平鍵：

a）則其擠壓強度條件為:

N1OOOT/%2000T八，

%-----=---------------=----------41blpMpa

k-lklkidP

（）

[cyp]---許用擠壓應力MpaT------扭矩NmmA——工作高度攵=oh/2

/—工作長度d——軸徑（mm）

b）剪切強度條件：

導向平鍵、滑鍵（動聯(lián)接）

2TxlO：Mpa

kid

[P]—許用比壓

N1000T/%2000T.

T=—=------------=-----------SITr

blblbld

frl——鍵的許用剪應力（N/mm2）

花鍵聯(lián)接:花鍵聯(lián)接就是由多個鍵齒與鍵槽在軸與輪轂孔的周向均布而成

花鍵齒側面為工作面一一適用于動、靜聯(lián)接

類型、特點與應用

1、特點：

2、花鍵類型①矩形花鍵③漸開線花鍵③三角形花鍵

二、花鍵聯(lián)接的設計計算

無鍵聯(lián)接:用非圓剖面的軸與轂孔構成的聯(lián)接一一稱成型聯(lián)接

型面聯(lián)接軸與轂孔有柱形的與圓錐形的。

二、脹緊聯(lián)接

銷聯(lián)接

作用:①主要用于零件間位置定位（定位銷必須多于2個）；②傳遞不大的載荷（均有

標準）；③安全保護裝置中作剪斷元件

類型:按用途定位銷、聯(lián)接銷、安全

作業(yè)：

習題6T、6-4、6~5

第7次2學時

單元標題：

連接件認知

課堂類別：實訓

教學目標：

通過本次課的學習，使學生認知常見聯(lián)接的類型與特點，熟悉螺栓、鍵、銷連接

的應用

教學重難點：

重點:聯(lián)接件的合理選用及計算

難點：無

教學方法與手段：

1、教學方法:教師講授、學生分組實訓、集體討論、個別回答、師生互動啟發(fā)

2、教學手段:講授、實訓相結合

主要教學內容及過程

1、分組:每組學生20人，共分為三組進行。

2、理論講授:教師分別講解常見的螺栓種類及應用，普通鍵聯(lián)接、花鍵聯(lián)接、銷聯(lián)

接等,并帶領學生觀摩實物及常見聯(lián)接在汽車上的應用。

發(fā)動機上螺栓連接、汽車變速箱輸入軸及輸出軸上的花鍵聯(lián)接、銷聯(lián)接

3、學生分組實操：

螺紋:擰緊力矩25N/M

4、總結提問階段：

第8次2學時

單元標題：

第八章帶傳動8、1概述8、2帶傳動工作情況分析

課堂類別：理論

教學目標：

通過本次課的學習，使學生了解彈性滑動的概念,，掌握帶傳動受力分析與歐拉

公式

教學重難點：

重點:受力分析歐拉公式彈性滑動的概念

難點：掌握帶應力分布規(guī)律

教學方法與手段：

1、教學方法:教師講授、案例分析、集體討論、個別回答、師生互動啟發(fā)

2、教學手段:課件演示、視頻課件

主要教學內容及過程

一、帶傳動的工作原理及特點

1、傳動原理一一以張緊在至少兩輪上帶作為中間撓性件,靠帶與輪接觸面間產生摩

擦力來傳遞運動與動力

2、特點：

二、帶傳動的主要類型與應用

a、平型帶傳動b、V帶傳動一一三角帶一三角帶傳動

c、多楔帶d、同步帶傳動

三、V帶及其標準,三帶膠帶構造及標準

V帶構造:簾布芯結構;繩芯結構

V型帶標準，三角膠帶規(guī)格、尺寸、使用等要求已有國家標準

按截面尺寸從小到大共有如下類型:YZABCDE

四、帶傳動的工作情況分析

1、帶傳動的受力分析:工作前（預緊）一一兩邊初拉力FO=FO

2）工作時（傳遞扭矩T）——兩邊拉力變化:①緊力FOfF1;②松邊FO-F2

僅以主動輪邊帶為對象（隔離體）分析：

根據平衡條件：期,=0F/,y+F2--^.~=o

——=>Ff=Fl-F2=AF-拉力差=傳遞的有效圓周力。

工作中，緊邊伸長,松邊縮短，總長不變，但總帶長不變。這個關系反應在力關系上即

拉力差相等（增量=減量）

即:耳一片）=K）—B=片+B=2F。

帶輪

衡：(取

力平

圓周

有效

傳遞

，必與

總與

力的

摩擦

生的

上產

觸弧

為接

差即

拉力

由于

)

體即得

為隔離

bF

-F=

=F

F=F

2

i

f

e

的總與

摩擦力

Ff——

周力

有效圓

Fe——

關系

率的

與功

向力

據:周

又根

Fe-V

)

(KW

=

功率

遞的

帶傳

1000

m/s)

帶速(

V-------

)

力(N

圓周

-有效

Fe----空

2

.

)得：

(6-2

6-1)與

由式(至

2

定的

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Fft

t,即

時,Fe

Pt

關，當

P有

又與

,Fe

有關

與Fe

與F0

與F2

:F1

討論

力。

動能

的傳

傳動