授課課班

章節(jié)TOPIC1平面機構(gòu)運動副和運動簡圖講授1中專0101

名稱形式時級

教學(xué)

掌握常用的運動副類型

目的

教學(xué)

低副和高副

重占

教學(xué)

難點

輔助課外

手段作業(yè)

課后

體會

一、運動副

使兩物體直接接觸而又能產(chǎn)生一定相對運動的聯(lián)接，稱為運動副。

根據(jù)運動副中兩構(gòu)接觸形式不同，運動副可分為低副和高副。

1.低副：低副是指兩構(gòu)件之間作面接觸的運動副。按兩構(gòu)件的相對運動情況，可分為：

(1)轉(zhuǎn)動副：兩構(gòu)件在接觸處只允許作相對轉(zhuǎn)動。由滑塊與導(dǎo)槽組成的運動副。

(2)移動副：兩構(gòu)件在接觸處只允許作相對移動。由滑塊與導(dǎo)槽組成的運動副。

3)螺旋副：兩構(gòu)件在接觸處只允許作一定關(guān)系的轉(zhuǎn)動和移動的復(fù)合運動。絲杠與螺母組成的運動

iJo

2.高副：高副是兩構(gòu)件之間作點或線接觸的運動副。

二、自由度

一個作空間運動的構(gòu)件具有六個獨立的運動，即沿X、Y、Z軸的移動和繞X、Y、Z軸的

轉(zhuǎn)動，構(gòu)件的這種獨立的運動稱為構(gòu)件的自由度。

一個作平面運動的自由構(gòu)件，可以產(chǎn)生三個獨立運動，即沿X、Y、Z軸的移動及繞A點（極

點）的轉(zhuǎn)動，所以具有三個自由度。

當兩個作平面運動的構(gòu)件組成運動副之后，由于受到約束，相應(yīng)的自由度也隨之減

少。轉(zhuǎn)動副約束了沿X、Y軸向移動的自由度，保留了一個轉(zhuǎn)動的自由度。移動副約束了沿一軸

方向的移動和在平面內(nèi)兩個轉(zhuǎn)動自由度，保留了沿另一軸方向移動的自由度。高副則只約束了沿

接觸處公法線方向移動的自由度，保留了繞接觸處的轉(zhuǎn)動和沿接觸處共切線方向移動的兩個自由

度。

所以在平面機構(gòu)中，每個低副引入兩個約束，使構(gòu)件失去兩個自由度。

每個高副引入一個約束，使構(gòu)件失去一個自由度。

三、平面機構(gòu)的運動簡圖

繪制平面機構(gòu)運動簡圖的目的

繪制平面機構(gòu)運動簡圖的目的在于：撇開與機構(gòu)運動無關(guān)的外部形態(tài)，把握機構(gòu)運動性質(zhì)的

內(nèi)在聯(lián)系，揭示機構(gòu)的運動規(guī)律和特性。

機構(gòu)的相對運動只與運動副的數(shù)目、類型、相對位置及某些尺寸有關(guān)，而與構(gòu)件的橫截

面尺寸、組成構(gòu)件的零件數(shù)目、運動副的具體結(jié)構(gòu)無關(guān)。

用線條表示構(gòu)件，用簡單符號表示運動副的類型，按一定比例確定運動副的相對位置及與運動有

關(guān)的尺寸，這種簡明表示機構(gòu)各構(gòu)件運動關(guān)系的圖形稱機構(gòu)運動簡圖。

只表示機構(gòu)的結(jié)構(gòu)及運動情況，不嚴格按比例繪制的簡圖稱為機構(gòu)示意圖。

章節(jié)授課課班

TOPIC2較鏈四桿機構(gòu)講授2中專0101

名稱形式時級

教學(xué)

掌握錢鏈四桿機構(gòu)的基本類型。掌握平面四桿機構(gòu)曲柄存在的條件。

目的

教學(xué)

掌握錢鏈四桿機構(gòu)的基本類型。掌握平面四桿機構(gòu)曲柄存在的條件。

重點

教學(xué)

掌握平面四桿機構(gòu)曲柄存在的條件。

難點

輔助課外

手段作業(yè)

課后

體會

一.四桿機構(gòu)的組成

錢鏈四桿機構(gòu)是由轉(zhuǎn)動副聯(lián)結(jié)起來封閉系統(tǒng)。

其中被固定的桿4被稱為機架

不直接與機架相連的桿2稱之為連桿

與機架相連的桿1和桿3稱之為連架

凡是能作整周回轉(zhuǎn)的連架桿稱之為曲柄，只能在小于360。的范圍內(nèi)作往復(fù)擺動的

連架桿稱之為搖桿。

三.鏈四桿機構(gòu)的類型

錢鏈四桿機構(gòu)根據(jù)其兩個連架桿的運動形式不同，可以分為曲柄搖桿機構(gòu)、雙曲柄機構(gòu)和雙

搖桿機構(gòu)三種基本形式。

1）曲柄搖桿機構(gòu)

若較鏈四桿機構(gòu)中的兩個連架桿，一個是曲柄而另一個是搖桿，則該機構(gòu)稱為曲柄搖桿機

構(gòu)。

用來調(diào)整雷達天線俯仰角度的曲柄搖桿機構(gòu)。

汽車前窗的刮雨器。當主動曲柄AB回轉(zhuǎn)時，從動搖桿作往復(fù)擺動，利用搖桿的延長部分實

現(xiàn)刮雨動作。

2）雙曲柄機構(gòu)

如果錢鏈四桿機構(gòu)中的兩個連架桿都能作360。整周回轉(zhuǎn)，則這種機構(gòu)稱為雙曲柄機構(gòu)。

3）在雙曲柄機構(gòu)中，若兩個曲柄的長度相等，機架與連架桿的長度相等（.這種雙曲柄機

構(gòu)稱為平行雙曲柄機構(gòu)。

4）蒸汽機車輪聯(lián)動機構(gòu)，是平行雙曲柄機構(gòu)的應(yīng)用實例。平行雙曲柄機構(gòu)在雙曲柄和機架

共線時，可能由于某些偶然因素的影響而使兩個曲柄反向回轉(zhuǎn)。機車車輪聯(lián)動機構(gòu)采用

三個曲柄的目的就是為了防止其反轉(zhuǎn)。

5）雙搖桿機構(gòu)

錢鏈四桿機構(gòu)的兩個連架桿都在小于360°的角度內(nèi)作擺動，這種機構(gòu)稱為雙搖桿機構(gòu)。

三、曲柄存在的條件

由上述以知，在錢鏈四桿機構(gòu)中，能作整周回轉(zhuǎn)的連架桿稱為曲柄。而曲柄是否存在。則取

決于機構(gòu)中各桿的長度關(guān)系，即要使連架桿能作整周轉(zhuǎn)動而成為曲柄，各桿長度必須滿足一定的

條件，這就是所謂的曲柄存在的條件。

1.可將較鏈四桿機構(gòu)曲柄存在的條件概括為：

2.連架桿與機架中必有一個是最短桿；

3.最短桿與最長桿長度之和必小于或等于其余兩桿長度之和。

上述兩條件必須同時滿足，否則機構(gòu)中無曲柄存在，根據(jù)曲柄條件，還可作如下推論：

(1)若錢鏈四桿機構(gòu)中最短桿與最長桿長度之和必小于或等于其余兩桿長度之和，則可能

有以下幾種情況：

a.以最短桿的相鄰桿作機架時，為曲柄搖桿機構(gòu)；

b.以最短桿為機架時，為雙曲柄機構(gòu)；

c,以最短桿的相對桿為機架時，為雙搖桿機構(gòu)。

⑵若被鏈四桿機構(gòu)中最短桿與最長桿長度之和大于其余兩桿長度之和，則不論以哪一桿為機架,

均為雙搖桿機構(gòu)。

四、錢鏈四桿機構(gòu)的演化

1.曲柄滑塊機構(gòu)

在曲柄搖桿機構(gòu)中，如果以一個移動副代替搖桿和機架間的轉(zhuǎn)動副，則形成的機構(gòu)稱為曲柄

滑塊機構(gòu)。

它能把回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為往復(fù)直線運動，或作相反的轉(zhuǎn)變。

2.導(dǎo)桿機構(gòu)

章節(jié)授課課班

TOPIC3較鏈四桿機構(gòu)的工作特性講授1中專0101

名稱形式時級

教學(xué)

掌握錢鏈四桿機構(gòu)的工作特性

目的

教學(xué)

掌握錢鏈四桿機構(gòu)的工作特性

重占

教學(xué)

急回特性、死點

難點

輔助課外

手段作業(yè)

課后

體會

一、急回特性和行程速比系數(shù)

曲柄搖杯機構(gòu)中，當曲柄AB沿順時針方向以等角速度轉(zhuǎn)過Q1時，搖桿CD自

左極限位置C1D擺至右極位置C2D,設(shè)所需時間為tl,C點的明朗瞪為VI；而當曲

柄AB再繼續(xù)轉(zhuǎn)過Q2時，搖桿CD自C2D擺回至C1D,設(shè)所需的時間為t2,C點的

平均速度為V2o由于Q1>Q2,所以tl>t2,V2>Vlo由此說明：曲柄AB雖作等速

轉(zhuǎn)動、而搖桿CD空回行程的平均速度卻大于工作行程的平均速度，這種性質(zhì)稱為機

構(gòu)的急回特性。

搖桿CD的兩個極限位置間的夾角W稱為搖稈的最大擺角，主動曲柄在搖桿處于

兩個極限位置時所夾的銳角e稱為極位夾角。

在杲些機械中（如牛頭刨床、插床或慣性篩等），常利用機械的急回特性來縮

短空回行程的時間，以提高生產(chǎn)率。

行程速比系數(shù)K：從動件空回行程平均速度V2與從動件工作行程平均速度V1的

比值。K值的大小反映了機構(gòu)的急回特性，K值愈大，回程速度愈快。

K=V2/V1

=(C2C1/t2)/(C1C2/t1)

=(180°十8)/(180°—6)

由上式可知，K與e有關(guān)，當e=o時,K=1,說明該機構(gòu)無急回特性；當e>0時,K

>1,則機構(gòu)具有急回特性。

二、死點

以搖桿作為主動件的曲柄搖桿機構(gòu)。在從動曲柄與連桿共線的兩個位置時,

出現(xiàn)了機構(gòu)的傳動角Y=o,壓力角a=90°的情況。此時連桿對從動曲柄的作用力

恰好通過其回轉(zhuǎn)中心不能推動曲柄轉(zhuǎn)動，機構(gòu)的這種位置稱為死點。機構(gòu)在死點位置

時由于偶然外力的影響，也可能使曲柄轉(zhuǎn)向不定。

死點對于轉(zhuǎn)動機構(gòu)是不利的，常利用慣性來通過死點，也可采用機構(gòu)錯排的方法避開

死點。

但死點也有可利用的一面，當工件被夾緊后，BCD成一直線，機構(gòu)處于死點位置，即

使工件的反力很大，夾具也不會自動松脫。

章節(jié)授課課班

講授1中專0101

名稱Topic1凸輪機構(gòu)的應(yīng)用和分類形式時級

教學(xué)

了解凸輪機構(gòu)的應(yīng)用和分類

目的

教學(xué)凸輪機構(gòu)的功用，

重點

教學(xué)

凸輪機構(gòu)的功用

難點

輔助課外

模型、掛圖

手段作業(yè)

課后

體會

一、凸輪機構(gòu)的組成和應(yīng)用

1、組成

凸輪機構(gòu)是由凸輪、從動件和機架三個部分所組成。

2、運動規(guī)律

3、凸輪機構(gòu)可以將主動件凸輪的等速連續(xù)轉(zhuǎn)動變換為從動件的往復(fù)直線運動或

繞某定點的擺動，并依靠凸輪輪廓曲線準確地實現(xiàn)所要求的運動規(guī)律。

4、特點

優(yōu)點是：只要正確地設(shè)計凸輪輪廓曲線，就可以使從動件實現(xiàn)任意給定的運

動規(guī)律，且結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、工作可靠。

缺點是：凸輪與從動件之間為點或線接觸，不易潤滑，容易磨損。

因此，凸輪機構(gòu)多用于傳力不大的控制機構(gòu)和調(diào)節(jié)機構(gòu)

二、凸輪機構(gòu)的分類

1.按凸輪的形狀分

(I)盤形凸輪

也叫平板凸輪。這種凸輪是一個徑向尺寸變化的盤形構(gòu)件，當凸輪I繞固定軸轉(zhuǎn)

動時，可使從動件在垂直于凸輪軸的平面內(nèi)云動

(2)移動凸輪

當盤形凸輪的徑向尺寸變得無窮大時，其轉(zhuǎn)軸也將在無窮遠處，這時凸輪將作直

線移動。通常稱這種凸輪為移動凸輪。

(3)圓柱凸輪

凸輪為一圓柱體，它可以看成是由移動凸輪卷曲而成的。曲線輪廓可以開在圓柱

體的端面也可以在圓柱面上開出曲線凹槽。

2.按從動件的形式分

(I)尖頂從動件

結(jié)構(gòu)最簡單，而且尖頂能與較復(fù)雜形狀的凸輪輪廓相接觸，從而能實現(xiàn)較復(fù)雜的

運動，但因尖頂極易磨損，故只適用于輕載、低速的凸輪機構(gòu)和儀表中。

(2)滾子從動件

在從動件的一端裝有一個可自由轉(zhuǎn)動的滾子。由于滾子與凸輪輪廓之間為滾動摩

擦，故磨損較小，改善了工作條件。因此，可用來傳遞較大的動力，應(yīng)用也最廣泛。

(3)平底從動件

從動件一端做成平底(即平面)，在凸輪輪廓與從動件底面之間易于形成油膜，故

潤滑條件較好、磨損小。當不計摩擦?xí)r，凸輪對從動件的作用力始終與平底垂直，傳

力性能較好，傳動效率較高，所以常用于高速凸輪機構(gòu)中。但由于從動件為一平底，

故不適用于帶有內(nèi)凹輪廓的凸輪機構(gòu)。

章節(jié)授課課班

Topic2從動件的常用運動規(guī)律講授2中專0101

名稱形式時級

教學(xué)

了解從動件的常用運動規(guī)律

目的

教學(xué)

常用運動規(guī)律特點和應(yīng)用

-重-T~占/、、、

教學(xué)

運動曲線的繪制

難點

輔助課外

手段作業(yè)

課后

體會

一、基本概念

1.基圓：以凸輪輪廓最小半徑rb所作的圓

2.推程：從動件經(jīng)過輪廓AB段，從動件被推到最高位置

3、推程角：角50,這個行程稱為，62稱為

4.回程：經(jīng)過輪廓CD段，從動件由最高位置回到最低位置；

5.回程角：角62

6.遠停程角：角31

7、近停程角：角53

二、凸輪與從動件的關(guān)系

凸輪的輪廓機構(gòu)取決于從動件的運動規(guī)律，從動件的運動規(guī)律取決于工作要求。

三、從動件的運動規(guī)律

(1)1.等速運動規(guī)律

（2）當凸輪作等角速度旋轉(zhuǎn)時，從動件上升或下降的速度為一常數(shù)，這種

運動規(guī)律稱為等速運動規(guī)律。

（3）位移曲線（S—5曲線）

若從動件在整個升程中的總位移為h,凸輪上對應(yīng)的升程角為60,那么由運動

學(xué)可知，在等速運動中，從動件的位移S與時間t的關(guān)系為：

S=v-t

凸輪轉(zhuǎn)角5與時間t的關(guān)系為：

Vs

s=--o

CD

則從動件的位移S與凸輪轉(zhuǎn)角5之間的關(guān)系為：

v和3都是常數(shù)，所以位移和轉(zhuǎn)角成正比關(guān)系c因此，從動件作等速運動的位移

曲線是一條向上的斜直線。

從動件在回程時的位移曲線則與下圖相反，是一條向下的斜直線。

（2）等速運動凸輪機構(gòu)的工作特點

由于從動件在推程和回程中的速度不變，加速度為零，故運動平穩(wěn)；但在運動開

始和終止時；從動件的速度從零突然增大到v或由v突然減為零，此時，理論上的加

速度為無窮大，從動件將產(chǎn)生很大的慣性力，使凸輪機構(gòu)受到很大沖擊，這種沖擊稱

剛性沖擊。隨著凸輪的不斷轉(zhuǎn)動，從動件對凸輪機構(gòu)將產(chǎn)生連續(xù)的周期性沖擊，引起

強烈振動，對凸輪機構(gòu)的工作十分不利。因此，這種凸輪機構(gòu)一般只適用于低速轉(zhuǎn)動

和從動件質(zhì)量不大的場合。

2.等加速、等減速運動規(guī)律

當凸輪作等角速度旋轉(zhuǎn)時，從動件在升程（或回程）的前半程作等加速運動，后半程作

等減速運動。這種運動規(guī)律稱為等加速等減速運動規(guī)律。

⑴位移曲線（S-5曲線）

由運動學(xué)可知，當物體作初速度為零的等加速度直線運動時，物體的位移方程：

在凸輪機構(gòu)中，凸輪按等角速度①旋轉(zhuǎn)，凸輪轉(zhuǎn)角b與時間t之間的關(guān)系為

t=6/co

則從動件的位移S與凸輪轉(zhuǎn)角6之間的關(guān)系為：

式中a和3都是常數(shù)，所以位移s和轉(zhuǎn)角6成二次函數(shù)的關(guān)系，所以，從動件作等加

速等減速運動的位移曲線是拋物線。因此，從動件在推程和回程中的位移曲線是由兩

段曲率方向相反的拋物線連成。

⑵等加速等減速運動凸輪機構(gòu)的工作特點

從動件按等加速等減速規(guī)律運動時，速度由零逐漸增至最大，而后又逐步減小趨

近零，這樣就避免了剛性沖擊，改善了凸輪機構(gòu)的工作平穩(wěn)性。因此，這種凸輪機構(gòu)

適合在中、低速條件下工作。

章節(jié)授課課班

TOPIC3盤形凸輪輪廓曲線的設(shè)計講授2中專0101

名稱形式時級

根據(jù)工作要求已經(jīng)選定從動件的運動期律.并已知凸輪的轉(zhuǎn)向和基II引半徑.就可以講行

教學(xué)

輪廓曲線的設(shè)計

目的

教學(xué)

反轉(zhuǎn)法

重占

教學(xué)

反轉(zhuǎn)法

難點

輔助課外

手段作業(yè)

課后

體會

作圖原理

反轉(zhuǎn)法：在整個機構(gòu)上加上一個反轉(zhuǎn)的角速度，機構(gòu)中的各件的相對運動不變,

凸輪不動，從動件一方面繞圓心作-3,另一方面在自己的導(dǎo)路中按預(yù)定的規(guī)律

運動。

尖頂?shù)能壽E就是凸輪的輪廓。

二、作圖

1,尖頂對心移動從動件盤形凸輪

(1)、選取適當比例尺作位移線圖和基圓

(2)、作位移線圖和基圓取分點保持等分角度一致

(3)、沿導(dǎo)路方向量取各點的位移量

（4）、光滑連接各點，形成輪廓曲線

2.滾子移動從動件盤形凸輪

（1）、同前

（2）、在已畫出的理論輪廓曲線上選一系列點為圓心，以滾子半徑為半徑作若干

個滾子圓，此圓族的內(nèi)包絡(luò)線即為所求的凸輪輪廓曲線。它是實際與滾子接觸的凸輪

輪廓，所以稱為凸輪的實際輪廓。

早B授課課班

講授2中專0101

名稱TOPIC1螺紋概述形式時級

教學(xué)

了解螺紋的應(yīng)用和分類、代號

目的

教學(xué)

了解螺紋的應(yīng)用和分類、代號

重點

教學(xué)

了解螺紋分類、代號

難點

輔助課外

模型

手段作業(yè)

課后

體會

螺紋聯(lián)接:利用螺紋零件將兩個或兩個以上的零件相對固定起來的聯(lián)接。

利用螺紋零件將回轉(zhuǎn)運動變?yōu)橹本€運動，從而傳遞運動或動力的裝置，稱為螺旋傳動。

一、螺紋的形成

單線螺紋。

也可沿二條、三條螺旋線分別切制出雙線螺紋和三線螺紋。

單線螺紋主要用于聯(lián)接，多線螺紋主要用于傳動。

2.按螺旋線繞行方向

按螺旋線繞行方向的不同，又有右旋螺紋和左旋螺紋之分。

通常采用右旋螺紋，左旋螺紋僅用于有特殊要求的場合。

3.位置分

螺紋有外螺紋和內(nèi)螺紋之分。在圓柱體外表面上形成的螺紋，稱為外螺紋，在圓孔的表

面上形成的螺紋,稱為內(nèi)螺紋。

普通螺紋又有粗牙和細牙兩種。公稱直徑相同時，細牙螺紋的螺距小，升角小，自鎖性好，螺

桿強度較高，適用于受沖擊、振動和變載荷的聯(lián)接以及薄壁零件的聯(lián)接。細牙螺紋比粗牙螺紋的

耐磨性差，不宜經(jīng)常拆卸，故生產(chǎn)實踐中廣泛使用粗牙螺紋。

三、螺紋的主要參數(shù)

螺紋的主要參數(shù)：

(1)大徑(d、D)——螺紋的最大直徑。對外螺紋是牙頂圓柱直徑(d),對內(nèi)螺紋是牙底圓柱直

徑(D)。標準規(guī)定大徑為螺紋的公稱直徑。

(2)小徑(d1.D1)——螺紋的最小直徑。對外螺紋是牙底圓柱直徑(d1),對內(nèi)螺紋是牙頂圓柱

直徑(D1)。

(3)中徑(d2.D2)——處于大徑和小徑之間的一個假想圓柱直徑，該圓柱的母線位于牙型上凸

起(牙)和溝槽(牙間)寬度相等處。此假想圓柱稱為中徑圓柱。

(4)螺距(P)—在中徑線上，相鄰兩牙在中徑線上對應(yīng)兩點間的軸向距離。

(5)導(dǎo)程(S)—同一螺旋線上，相鄰兩牙在中徑線上對應(yīng)兩點之間的軸向距離。對單線螺

紋，S=P；對于線數(shù)為n的多線螺紋，S=np0

(6)牙形角(a)——在軸向截面內(nèi)螺紋牙形兩側(cè)邊的夾角。

(7)升角(入)一在中徑圓柱上螺旋線的切線與垂直于螺紋軸線的平面間的夾角。

四、螺紋代號與標記

1.普通螺紋

螺紋的標記由螺紋代號、螺紋公差代號和螺紋旋合長度代號組成。

例M24X左一5g6g—L

其中M24—代表公稱直徑為24mm的螺紋

1.5—表示螺紋的螺距為

左——代表螺紋為左旋螺紋

5g——螺紋中徑公差代號

6g——螺紋頂徑公差代號

L——代表螺紋旋合長度

注：(1)粗牙普通螺紋不標螺距

(2)中徑與頂徑公差代號相同只須標一個。

(3)右旋螺紋旋向不標

(4)中等旋合長度時可不標代號。短旋合長度時標S,長旋合長度時標L,特殊時也

可標出旋合長度數(shù)值，

2.管螺紋

非螺紋密封用的管螺紋由螺紋特征代號(G)、尺寸代號和公差等級代號(A.B)組成。

例：G11/2A表示公稱直徑為11/2英寸公差等級為A級外螺紋。

G11/2表示公稱直徑為11/2英寸的內(nèi)螺紋

注：(1)內(nèi)螺紋不標公差等級代號。

(2)左旋螺紋可附加代號LHo例G11/2—LHo

⑶管螺紋的公稱直徑指管子的內(nèi)徑。

章節(jié)授課課班

TOPIC2螺紋聯(lián)接的基本類型和螺紋講授2中專0101

名稱形式時級

聯(lián)接件

教學(xué)

了解螺紋聯(lián)接的基本類型

目的

教學(xué)

螺紋聯(lián)接的基本類型

重占

教學(xué)

螺紋聯(lián)接的基本類型

難點

輔助課外

模型

手段作業(yè)

課后

體會

一、螺紋聯(lián)接件

螺紋聯(lián)接件有螺栓、雙頭螺柱、螺釘、緊定螺釘、螺母、墊圈、防松零件等，它

們多為標準件，其結(jié)構(gòu)、尺寸在國家標準中都有規(guī)定。它們的公稱尺寸均為螺紋大徑

d,設(shè)計時應(yīng)根據(jù)標準選用。

1.螺栓(boIt)

螺栓的一部分為制有螺紋的螺桿，另一部分為噱栓頭。螺栓頭部形狀很多，如六

角頭、方頭、圓柱頭和T形頭等，應(yīng)用最多的是六角頭。

2.雙頭螺栓(doubleendstud)

3.螺釘(screw)

4.緊定螺釘(setscrew)

5.螺母(nut)

6.墊片(washer)

二、螺紋聯(lián)接的基本類型

螺紋聯(lián)接的基本類型有螺栓聯(lián)接、雙頭螺柱聯(lián)接、螺釘聯(lián)接、緊定螺釘聯(lián)接。

1.螺栓聯(lián)接

螺栓聯(lián)接是將螺栓穿過被聯(lián)接件的孔，然后擰緊螺母，將被聯(lián)接件聯(lián)接起來。螺

栓聯(lián)接分為普通螺栓聯(lián)接和配合螺栓聯(lián)接。前者螺栓桿與孔壁之間留有間隙，后者螺

栓桿與孔壁之間沒有間隙，常采用基孔制過渡配合。

螺栓聯(lián)接無須在被聯(lián)接件上切制螺紋孔，所以結(jié)構(gòu)簡單，裝拆方便，應(yīng)用廣泛。

這種聯(lián)接通用于被聯(lián)接件不太厚并能從被聯(lián)接件兩邊進行裝配的場合。

2.雙頭螺柱聯(lián)接

雙頭螺柱聯(lián)接是將雙頭螺柱的一端旋緊在被聯(lián)接件之一的螺紋孔中，另一端則穿

過其余被聯(lián)接件的通孔，然后擰緊螺母，將被聯(lián)接件聯(lián)接起來。這種聯(lián)接通用于被聯(lián)

接件之一太厚，不能采用螺栓聯(lián)接或希望聯(lián)接結(jié)構(gòu)較緊湊，且需經(jīng)常裝拆的場合。

3.螺釘聯(lián)接

螺釘聯(lián)接是將螺釘穿過一被聯(lián)接件的通孔，然后旋入另一被聯(lián)接件的螺紋孔中。這種聯(lián)接不

用螺母，有光整的外露表面。它適用于被聯(lián)接件之一太厚且不經(jīng)常裝拆的場合。

4.緊定螺釘聯(lián)接

緊定螺釘聯(lián)接是將緊定螺釘旋入被聯(lián)接件之一的螺紋孔中，并以其末端頂住另一被

聯(lián)接件的表面或頂入相應(yīng)的凹坑中,以固定兩個零件的相互位置°這種聯(lián)接多用于軸

與軸上零件的聯(lián)接，并可傳遞不大的載荷。

早Z±E.-+4-授課課班

講授1+1中專0101

螺紋傳動類型和應(yīng)用

名稱TOPIC4形式時級

教學(xué)了解螺紋傳動特點和應(yīng)用。能熟練運用左、右手法則判F斷運動方向。

目的掌握螺紋傳動移動距離的計算。

教學(xué)

能熟練運用左、右手法則判斷運動方向。

重點

教學(xué)能熟練運用左、右手法則判斷運動方向。

難點掌握螺紋傳動移動距離的計算。

輔助課外

模型

手段作業(yè)

課后

體會

一、概述

螺紋傳動是用內(nèi)、外螺紋組成的螺旋副來傳遞運動和動力的傳動裝置。螺旋傳動

主要用來把主動件的回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)閺膭蛹闹本€往復(fù)運動。

螺紋傳動特點：結(jié)構(gòu)簡單，傳動連續(xù)、平穩(wěn)、承載能力大、傳動精度高。但在傳

動中磨損較大效率低。

二、普通螺旋傳動

1.普通螺旋傳動：指由螺桿和螺母組成的簡單螺旋副。

2.運動方向的判定

螺桿、螺母的運動方向可根據(jù)左右手螺旋法則來判定：

左旋螺桿（螺母）伸左手，右旋螺桿（螺母）伸右手。半握拳，四指順著螺桿（或螺母）

的旋轉(zhuǎn)方向，大母指的指向，即為螺桿（螺母）的移動方向。

若當螺桿（螺母）原地旋轉(zhuǎn)，螺母（螺桿）移動時，螺母（螺桿）移動方向與大拇指指向相

反。

3.移動距離

L=n?S（mm/min）

三、其它螺旋傳動

1.差動螺旋傳動

差動螺旋傳動是指活動螺母與螺桿產(chǎn)生差動的螺旋傳動機構(gòu)。差動螺旋傳動機構(gòu)

可以產(chǎn)生極小的位移，而其螺紋的導(dǎo)程并不需要很小，加工比較容易.所以差動螺旋

機構(gòu)常用于測微器，計算機，分度機，以及許多精密切削機床儀器和工具中。

2.滾動螺旋傳動

為了提高螺旋傳動的效率，螺紋面之間采用滾動摩擦代替滑動摩擦，這種技術(shù)就

是滾動螺旋傳動。

滾珠螺旋傳動，傳動效率高，傳動時運動平穩(wěn).動作靈敏。但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造技

術(shù)要求高，外形尺寸較大，成本高。目前主要應(yīng)用在精密傳動的數(shù)控機床上，以及自

動控制裝置、升降機構(gòu)和精密測量儀器中。

章節(jié)授課課班

TOPIC1帶傳動概述講授1中專0101

名稱形式時級

1.熟悉帶傳動的特點及類型。

教學(xué)

2.掌握三角帶的構(gòu)造、標準。

目的

2、掌握三角帶的構(gòu)造、標準。

教學(xué)

帶傳動的特點、

聿占

教學(xué)

帶傳動的特點、

難點

輔助課外

手段作業(yè)

課后

體會

帶傳動是由主動輪，從動輪和傳動帶所組成，靠帶與帶輪間的摩擦力來傳遞運動和動力。

一、帶傳動的特點和類型

1.帶傳動的特點

與其它傳動形式相比較，帶傳動具有以下特點：

(1)由于傳動帶具有良好的彈性，所以能緩和沖擊、吸收振動，傳動平穩(wěn),,無噪聲。但因帶

傳動存在滑動現(xiàn)象，所以不能保證恒定的傳動比。

(2)傳動帶與帶輪是通過摩擦力傳遞運動和動力的。因此過載時，傳動帶在輪緣上會打

滑，從而可以避免其它零件的損壞，起到安全保護的作用。但傳動效率較低，帶的使用壽命

短；軸、軸承承受的壓力較大。

(3)適宜用在兩軸中心距較大的場合，但外廓尺寸較大。

⑷結(jié)構(gòu)簡單，制造、安裝、維護方便，成本低。但不適用于高溫、有易燃易爆物質(zhì)的場合。

2.帶傳動的類型

帶傳動可分為平型帶傳動、三角帶傳動、圓形帶傳動和同步帶傳動等。

(1)平型帶傳動

平型帶(flalbelt)的橫截面為矩形，已標準化。常用的有橡膠帆布帶、皮黃帶、棉布

帶和化纖帶等。

平型帶傳動主要用于兩帶輪軸線平行的傳動，其中有開口式傳動(openbeltdrive)和交

叉式傳動(crossedbeltdrive)等。開口式傳動，兩帶輪轉(zhuǎn)向相同，應(yīng)用較多；交叉式傳動,

兩帶輪轉(zhuǎn)向相反，傳動帶容易磨損。

(2)三角帶傳動

三角帶(V—belt)的橫截面為梯形，已標準化。三角帶傳動是把三角帶緊套在帶輪上的梯形

槽內(nèi)，使三角帶的兩側(cè)面與帶輪槽的兩側(cè)面壓緊，從而產(chǎn)生摩擦力來傳遞運動和動力。

在相同條件下三角帶傳動比平型帶傳動的摩擦力大，由于楔形摩擦原理，三角帶的傳動能力為平

帶的3倍。故三角帶傳動能傳遞較大的載荷，獲得了廣泛的應(yīng)用。

(3)圓形帶傳動

圓形帶常用皮革制成，也有圓繩帶和圓錦綸帶等，它們的橫截面均為圓形。圓形帶傳動

只適用于低速、輕載的機械，如縫紉機、真空吸塵器、磁帶盤的傳動機構(gòu)等。

(4)同步帶傳動

同步帶(synchronusbolt)傳動是靠帶內(nèi)測的齒與帶輪的齒相嚙合來傳遞運動和動力的。由于鋼

絲繩受載荷作用時變形極小，又是嚙合傳動，所以同步帶傳動的傳動比較準確。

二、三角膠帶的構(gòu)造和標準

1.三角膠帶的構(gòu)造

三角膠帶都制成無接頭的環(huán)形。

它由包布層、伸張層、強力層和壓縮層四個部分組成。包布層多由膠帆布制成，它是三角帶的保

護層。伸張層和壓縮層主要由橡膠組成，當膠帶在帶輪上彎曲時可分別伸張和壓縮。強力層由幾

層棉簾布或一層線繩制成，用來承受基本的拉力。

2.三角膠帶的標準

三角膠帶是標準件，由專業(yè)工廠生產(chǎn)。按截面尺寸的大小，三角膠帶分為0、A、B、C、D、

E、F七種型號。線繩結(jié)構(gòu)的三角膠帶目前只生產(chǎn)0、A、B、C四種型號。

三角帶的內(nèi)周長度稱公稱長度。三角帶中性層的長度稱節(jié)線長度。

例如“B2400”表示三角帶型號為B型，內(nèi)周長2400mm。

章節(jié)授課課班

TOPIC2帶傳動的工作原理講授2中專0101

名稱形式時級

1.了解帶傳動的受力分析方法，熟悉帶傳動的應(yīng)力分布^規(guī)律。

教學(xué)

2.理解彈性滑動、打滑的概念及區(qū)別。

目的

2、理解彈性滑動、打滑的概念及區(qū)別。

1.了解帶傳動的受力分析方法，熟悉帶傳動的應(yīng)力分布規(guī)律。

教學(xué)

2.理解彈性滑動、打滑的概念及區(qū)別。

重點

2、理解彈性滑動、打滑的概念及區(qū)別。

教學(xué)

理解彈性滑動、打滑的概念及區(qū)別。

難點

輔助課外

手段作業(yè)

課后

體會

一、帶傳動的受力分析

1.靜止時

帶預(yù)緊套在帶輪上，帶輪兩邊的張緊力相等，為初拉力（F0）。

2.帶負載傳動時

帶與帶輪接觸面間有摩擦力，帶繞上主動輪的一邊被拉緊（緊邊），拉力由F0增大到F1；

另一邊（松邊）拉力由F0降至F2。

有效拉力：緊邊與松邊拉力的差值（F1-F2）為帶傳動中起傳遞轉(zhuǎn)矩作用的拉力。又稱有效

圓周力Fto

FkFE二WFf

實際上有效圓周力等于帶與帶輪之間的摩擦力總和WF,。

假定帶工作時總長度不變，則F1-F0=F0-F2

所以Fi+F^F。

則緊邊拉力FFFo+Ft/2-

松邊拉力F2二Fo-Ft/2

3.臨界狀態(tài)時

在預(yù)緊力F0一定時，傳遞的有效拉力Ft等于極限摩擦力Flim時。帶將打滑。

帶能傳遞的最大圓周力為FWLFI（1-1/efa，）

二、帶傳動的應(yīng)力分析

1、傳動帶工作時產(chǎn)生三種應(yīng)力：

2、拉應(yīng)力

工作時由緊邊拉力E和松邊拉力F?引起的應(yīng)力。

o尸R/A（MPa）

o2=F2/A（MPa）

3、彎曲應(yīng)力

傳動帶彎曲時產(chǎn)生的應(yīng)力。

3.離心拉應(yīng)力

傳動帶繞帶輪作圓周運動時帶上每一質(zhì)點都不可避免地受離心力作用而產(chǎn)生離心拉應(yīng)力

各截面處應(yīng)力是不相等的，傳動帶緊邊繞入小帶輪處應(yīng)力最大

Onax=Ol+0bl+oc(MPa)

三、滑動分析

1、彈性滑動

傳動帶具有一定的彈性，受到拉力后要產(chǎn)生彈性伸長，拉力大伸長量也大。傳動帶工作時，緊

邊拉力F1比松邊拉力F2大，所以緊邊比松邊的彈性變形量大。

當傳動帶繞入主動帶輪時，輪上的A點和帶上的B點重合，線速度相等。隨著主動帶輪的轉(zhuǎn)

動，帶上B點的拉力由F1減少到F2,帶的伸長量也相應(yīng)地減少。這樣輪上的A點到了A1點時，帶

上的B點才到B1點，，B1點滯后于A1點。由此可見，傳動帶隨主動帶輪運動的過程中，由向后

的微小滑動，使帶的線速v落后于主動輪的線速度V1o傳動帶繞入從動輪時，帶上的C點和輪

上的D點重合。傳動帶是由松邊過渡到緊邊的，所以帶所受的拉力F2增大到F1,帶的變形量也

逐漸增加。帶上的C點已到C1點時，輪上的D點才到D1點，D1點滯后于C1點。

可見傳動帶在從動輪表面有向前的微小滑動，使傳動帶的速度V大于從動輪的線速度V2o

由傳動帶的彈性變形而引起的滑動稱為彈性滑動。彈性滑動在帶傳動中是不可避免的。因此

帶傳動不能保證有準確的傳動比。

2.打滑

當傳動所需要的圓周力大于極限摩擦力時，傳動帶將在帶輪輪緣上產(chǎn)生顯著的相對滑動，這種現(xiàn)

象稱為打滑。打滑時.傳動帶的速度迅速下降.使傳動失效。帶傳動正常工作時是?不允許打滑的。

oJr.-44-

早-p授課課班

TOPIC3三角帶傳動設(shè)計講授2中專0101

名稱形式時級

教學(xué)知道帶傳動的失效形式及設(shè)計準則，，會設(shè)計三角帶傳動。

目的

教學(xué)

重點

教學(xué)

熟悉三角帶傳動的設(shè)計步驟

難點

輔助課外

手段作業(yè)

課后

體會

一、帶傳動的失效形式和設(shè)計準則

帶傳動的主要失效形式：打滑，疲勞破壞。

帶傳動設(shè)計準則：既要保證傳動帶具有足夠的傳動能力，不打滑；又要保證傳動帶具有足夠的

疲勞強度，達到預(yù)期使用壽命。

二、三角帶傳動設(shè)計的原始數(shù)據(jù)和主要內(nèi)容

1.三角帶傳動的原始數(shù)據(jù)一般為：

(1)傳遞的功率P(KW)；

(2)大、小帶輪的轉(zhuǎn)速n2.n1(r/min)或傳動比;

(3)傳動對外廓尺寸的要求;

（4）傳動的用途和工作條件。

2.三角帶傳動主要內(nèi)容：

（D確定三角帶的型號，根數(shù)和長度；

（2）選定傳動的中心距；

（3）帶輪基準直徑及結(jié)構(gòu)尺寸；

（4）計算初拉力和帶對軸的壓力。

三、三角帶傳動的設(shè)計步驟

1.確定計算功率Pc

計算功率Pc是根據(jù)所傳遞的名義功率P及三角帶傳動的工作情況確定的.

Pc=KAP

表9-2工作情況系數(shù)K,

原動機

1II

工作機一天工作時間

IQ-IQ->

W10>16W10

161616

載荷液體攪拌機、離心式水泵、離心式壓縮機、

平穩(wěn)輕型輸送機、鼓風(fēng)機和通風(fēng)機（W）

帶式輸送機、鼓風(fēng)機（＞）、發(fā)電機、

載荷

旋轉(zhuǎn)式水泵、機床、剪床、振動篩、壓力

變動小

機

螺旋式輸送機、斗式提升機、往復(fù)式水泵、

載荷變

壓縮機、鍛錘、粉碎機、鋸木機'紡織機、

動較大

飼料壓粒機、和木工機械

載荷變碎礦機（旋轉(zhuǎn)式、顆式）,球磨機、棒磨機、

動很大起重機、挖掘機、脫粒滾筒、橡膠輯壓機

表9-3三角帶輪最小直徑

型號0ABCDEF

dmin71(63)100(90)140(125)200315500800

1、選擇三角帶型號

根據(jù)計算功率Pc和小帶輪轉(zhuǎn)速m,由圖9-8選取三角帶的型號。（若Pc、V的交點落在交線

附近,可同時用兩種型號作為兩個方案計算,然后比較,選取。）

圉9—R=自冬:剛卷詵釋儲

3.確定大、小帶輪的直徑d1,d2

（1）初選小帶輪的直徑

當三角帶的型號確定后，小帶輪直徑愈小,結(jié)構(gòu)愈緊湊，三角帶的彎曲應(yīng)力。b1則愈大，三角帶壽

命降低,d1愈小，圓周速度愈小,單根三角帶傳遞的功率P。也愈小，故對最小直徑加以限制,dimax

見表9-3o

表9-4三角帶輪直徑系列（mm）

型號0ABCDEF

用。用H用。用n用。用再用。用n用自用nffl。用H用9用口

夕C夕夕L夕C

理這這過寺丑外過邊立

63679095140125200212355375500530710750

徑帶

7175100106160132224236403425560600800900

系輪

809011211818015025026545347563067010001250

列直10011212513220017028030050356071090011201500

125140140150250224315355633630800112014001800

1601501602243152804003758037101000140016002240

2001801802804003005004501000750125015002000

2242003005003556305601120900160018002500

2502503556303758006001400106020001900

31545080045010007101600125025002240

4005601000560125075020001500

50071060016009001800

6307101120

7501400

900

(2)校核帶的速度v

帶速：V=ndn/60X1000(m/s)

(3)V愈小,單根三角帶傳遞功率Po的能力愈小，傳遞功率P時,所需帶的根數(shù)愈多。但V過

高，使離心力過大,帶與帶輪間的正壓力降低,從而使摩擦力減小。故帶速在5m/s-25m/s較合適,

否則要調(diào)整帶輪的直徑,以調(diào)整帶速。

(4)計算大帶輪的直徑

d2=(ni/n2)di=idi(mm)

計算后得d2值按表9-4圓整。

4.確定帶傳動的中心距a和帶的基準長度Ld

1)初定中心距a。'

中心距過小,結(jié)構(gòu)緊湊,單位時間繞帶輪次數(shù)增加，應(yīng)力循環(huán)次數(shù)增加，壽命下降，小帶輪包角

a1也會減小，降低傳動能力.中心距過大,速度大時,會產(chǎn)生顫動，傳動尺寸也增大.

一般取值：(d,+d2)Wa。這2(&+4)

若設(shè)計時未提中心距要求可估算:a。=(1?d2

(2)初算帶的基準長度Ld

2

Lo=2ao+n(di+d2)/2+(d2-di)/4a0(mm)

根據(jù)L。和三角帶型號，由表97選取相應(yīng)的L。。

(3)確定實際中心距a

近似計算：a=a0+(Lp-Lo)/2(mm)

考慮調(diào)整,補償?shù)男枰?中心距的變化范圍：

anin=(mm)

a?ax=a+(mm)

(4)校核小帶輪包角Qi

小帶輪包角近似計算：

a,=180°-(d2-d.)X°/a3120°

由上式可見，Q1與i有關(guān)，i愈大,d2-d1的差值愈大則a1愈小.故三角帶的傳動比一般取

i〈7,必要時可達10。一般i=2?5o也可用增大中心距a的方法增大a1。

5.確定三角帶根數(shù)Z

Z=Pc/(Po+APo)KaKLKq

Ka一包角系數(shù)見表9-5o

Kq一強力層材質(zhì)系數(shù)見表9-6o

七一長度系數(shù)見表9-7o

膠帶根數(shù)Z取整數(shù)

為避免載荷分布不均,帶的根數(shù)不宜過多,一般不宜超過8根。

表9-5包角系數(shù)

180170160150140130120110100

包角90°

0O0O0O000

Ka

見表9-6強力層材質(zhì)系數(shù)。

棉簾布、棉線繩結(jié)構(gòu)的三角帶1

合成纖維線繩結(jié)構(gòu)的三角帶，如聚氨脂帶'錦綸帶等

表9-7長度系數(shù)

內(nèi)周長度長度系列兒

L.(mm)0ABCDEF

450

500

560

630

710

800

900

1000

1120

1250

1400

1600

1800

2000

2240

2500

2800

3150

3550

4000

4500

5000

5600

6300

7100

6,確定初拉力Fo

適當?shù)某趵κ潜ＷC帶正常工作的重要因素。

初拉力不足：摩擦力小，可能打滑。

初拉力過大:會使膠帶壽命降低,對軸及軸承的壓力增大。

單根三角帶初拉力可按下式計算：

2

Fo=(500Pc/vz)Ka-1)+qv(N)

7.計算帶對軸的壓力Q

為了設(shè)計支承帶輪的軸和軸承，需確定帶

對軸的壓力Q,若不考慮拉力差,則壓力Q可近

似按兩邊的張緊力F。的合力來計算。

Q=2ZF0cos(P/2)

=2ZFocos(90°-ai/2)

=2ZF0sin(ai/2)(N)

圖n_n三角帶作用在軸上的力

表9-8彎曲影響系數(shù)&

帶的型號Kb

0X10-3

AX10-3

BX10^3

CXI。"

DX10-3

EX10-3

FX10-3

表9T傳動比系數(shù)&

傳動比iKi

1-1.041

型小常輪R帶速度(m八)

宣徑5

號(mm)567891011121314151617181920

50?630.310.360.420.480530.590.650.710.770.830.880.930.971.011.041.07

710.330.400.470.540.600.660.730.790.850.910.961.021.071.101.141.18

0

800.380.460.520.600.670.740.780.850.920.981.041.091.151.201.251.29

>900.420.500.580.660.740.820.880.951.021.081.141.201.261.311.361.40

80?900.590.690.770.860951.041.121.191.251.291.321.331.341.341.341.33