機械基礎(chǔ)概述機械基礎(chǔ)主題1主題1機械基礎(chǔ)概述模塊1機械基礎(chǔ)知識模塊1主題1機械基礎(chǔ)概述模塊1主題2工程力學(xué)基礎(chǔ)模塊2主題1帶傳動及鏈傳動模塊2主題2齒輪傳動和蝸桿傳動模塊2主題3輪系模塊3主題1平面連桿機構(gòu)模塊3主題2凸輪機構(gòu)模塊3主題3間歇運動機構(gòu)模塊3主題4軸模塊3主題5軸承模塊3主題6連接模塊4主題1液壓傳動模塊4主題2氣壓傳動全套可編輯PPT課件

情景引入為什么握著扳手的端部擰螺絲就會很省力？為什么小小的千斤頂能將若干噸的汽車頂起來？為什么用力蹬踏板就可以讓自行車前進？目錄認識機器及其組成探尋1運動副與機構(gòu)運動簡圖探尋2認識機器及其組成認識機器及其組成探尋11.認識機器、機構(gòu)及二者的關(guān)系。2.認識零件與構(gòu)件。知識目標學(xué)習(xí)設(shè)備：準備齒輪、杠桿等工具。學(xué)習(xí)形式：建議2～4人分組學(xué)習(xí)。課前準備能夠識別出生活中的機器與機構(gòu)。技能目標機器與機構(gòu)一1.機器（1）機器的概念一種人為的、由構(gòu)件組合的實物組合。各構(gòu)件件間具有確定的相對運動。在生產(chǎn)過程中，機器能代替人類做有用的機械功或能實現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換。機器是由一個或多個實體零部件組裝成的，能執(zhí)行機械運動以及變換能量或產(chǎn)生有用功的裝置。（2）機器的分類（3）機器的組成機器的形態(tài)多種多樣，千差萬別，但其組成卻大致相同。完整的機器一般包括

原動機、工作機和傳動裝置。機器各組成部分的作用及應(yīng)用舉例思考我們知道，公園中孩子玩的蹺蹺板，工人使用的撬桿是杠桿原理的應(yīng)用，那它們是機器嗎？▲蹺蹺板▲撬桿2.機構(gòu)機構(gòu)由具有確定相對運動的構(gòu)件組合而成，是用來傳遞運動和力的構(gòu)件系統(tǒng)。機器和機構(gòu)從結(jié)構(gòu)與運動的角度而言，機器與機構(gòu)是完全相同的。機器和機構(gòu)不同點在于兩者的功用不同：主要功用是利用機械能做功或?qū)崿F(xiàn)能量轉(zhuǎn)換主要功用是傳遞或改變運動的形式機器機構(gòu)零件與構(gòu)件二1.零件與構(gòu)件機械中不可拆卸的最小制造單元稱為零件；構(gòu)件是機構(gòu)運動的基本單元，它可以由一個零件單獨構(gòu)成，也可以由多個零件組合而成。零件與構(gòu)件的區(qū)別和聯(lián)系2.零件、構(gòu)件、機構(gòu)與機器的關(guān)系機器是由機構(gòu)組成，機構(gòu)中包含若干構(gòu)件，構(gòu)件可以由一個或多個零件組合而成，機構(gòu)不能像機器一樣實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。機器和機構(gòu)統(tǒng)稱為機械。14世紀西方最早的機械鐘出現(xiàn)在歐洲的修道院中。約公元1世紀中期中國東漢時期，杜詩創(chuàng)造了利用水力鼓風(fēng)的機械水排，這其中就應(yīng)用到了齒輪和連桿機構(gòu)。機械的發(fā)展簡史約公元前31世紀相傳，古埃及人在修建埃及金字塔時，便使用滾木來搬運巨石。約公元前3世紀阿基米德利用螺旋將水提升至高處，這是有記載的螺旋式抽水機的最早應(yīng)用。18世紀第一次工業(yè)革命，蒸汽機給人類帶來了強大的動力，各種由蒸汽動力驅(qū)動的產(chǎn)業(yè)機械，如紡織機、車床等如雨后春筍般出現(xiàn)。18世紀末1797年，英國機械發(fā)明家莫茲利創(chuàng)制了用絲杠傳動刀架的現(xiàn)代車床。車床的工作原理主要是用車刀對旋轉(zhuǎn)的工件進行車削加工。19世紀中期在第二次工業(yè)革命中，電力代替了蒸汽，電動機和內(nèi)燃機的發(fā)明為汽車、飛機的出現(xiàn)提供了可能性。20世紀末計算機的發(fā)展和伺服電機的出現(xiàn)標志著機器人作為現(xiàn)代機器的代表正式問世。機器人在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用越來越廣泛。20世紀初1913年，以福特公司開發(fā)出世界上第一條流水線為標志，機械制造進入了大批量生產(chǎn)模式時代。運動副與機構(gòu)運動簡圖運動副與機構(gòu)運動簡圖探尋2認識運動副。了解運動副的作用、類型、特征及圖形符號。知識目標學(xué)習(xí)設(shè)備：準備繪圖工具等。學(xué)習(xí)形式：建議2～4人分組學(xué)習(xí)。課前準備能讀懂并繪制機構(gòu)運動簡圖。技能目標運動副一思考以下機構(gòu)有哪些共同點？▲機構(gòu)運動163機構(gòu)中每個構(gòu)件都以一定的方式與其他構(gòu)件相互連接。這種使兩構(gòu)件直接接觸的可動連接稱為運動副。軸與軸承、滑塊與導(dǎo)軌、齒輪之間等都能夠構(gòu)成運動副。而組成運動副的兩構(gòu)件在相對運動中接觸的點、線、面稱為運動副元素。運動副分類1.平面運動副凡是兩構(gòu)件在運動平面內(nèi)相互平行的運動副稱為平面運動副。根據(jù)兩構(gòu)件的接觸特性，可分為低副和高副。（1）低副兩構(gòu)件之間以面接觸構(gòu)成的運動副稱為低副。低副按照兩構(gòu)件之間的相對運動形式的不同，可以分為轉(zhuǎn)動副和移動副。低副的類型及其應(yīng)用（2）高副2.空間運動副凡是兩構(gòu)件的運動平面互不平行，相對運動為空間運動的運動副稱為空間運動副。機構(gòu)運動簡圖二為了方便研究、分析現(xiàn)有機械及設(shè)計新機械，一般暫時不考慮與運動無關(guān)的因素（構(gòu)件的外形、截面尺寸、組成零件等），僅用簡單的線條和符號表示構(gòu)件和運動副，并按照一定的比例確定各運動副的相對位置及其表示機構(gòu)中各構(gòu)件間相對運動關(guān)系的簡單圖形，稱為機構(gòu)運動簡圖?！扑闄C▲機構(gòu)運動簡圖1.認識運動簡圖（1）常用的構(gòu)件符號（2）運動副的符號表示2.平面運動簡圖的繪制方法繪制運動簡圖時，首先應(yīng)該研究機構(gòu)的運動情況，找出機構(gòu)的原動件、固定件和從動件，再按照運動傳遞順序確定構(gòu)件數(shù)目、運動副種類及其數(shù)目，最后合理選擇視圖，以一定的比例和規(guī)定的符號正確繪制出機構(gòu)運動簡圖。從簡圖中可清楚地看到，曲柄滑塊機構(gòu)由三個活動構(gòu)件（曲柄AB、連桿BC和滑塊）和一個機架組成，各個構(gòu)件之間通過轉(zhuǎn)動副或移動副連接而成?！鴮嶋H結(jié)構(gòu)圖▲運動簡圖努力造就實力態(tài)度決定高度努力造就實力態(tài)度決定高度主題2主題2工程力學(xué)基礎(chǔ)工程力學(xué)基礎(chǔ)機械基礎(chǔ)模塊1機械基礎(chǔ)知識情景引入早上我們端起牛奶，吃完早餐，提起書包，蹬著自行車去上學(xué)。課間，小伙伴們玩起了掰手腕的游戲。這些司空見慣的行為是如何發(fā)生的呢？目錄靜力學(xué)基礎(chǔ)探尋1材料力學(xué)基礎(chǔ)探尋2靜力學(xué)基礎(chǔ)靜力學(xué)基礎(chǔ)探尋11.掌握力的基本性質(zhì)。2.掌握約束的概念。3.學(xué)會繪制桿件的受力圖及分析知識目標學(xué)習(xí)設(shè)備：準備三腳架、重物等。學(xué)習(xí)形式：建議2～4人分組學(xué)習(xí)。課前準備能夠繪制桿件的受力圖。技能目標靜力學(xué)的基本概念一力是物體之間的相互機械作用。1.力與力系（1）力力的效應(yīng)使物體的機械運動狀態(tài)發(fā)生變化稱為力的外效應(yīng)；使物體產(chǎn)生變形稱為力的內(nèi)效應(yīng)。力的三要素大小、方向、作用點是力的三要素。力既有大小又有方向，稱為力矢量，常用F表示。力的單位N（牛）或kN（千牛）。（2）力系同時作用于同一物體上的一群力所組成的集合稱為力系。等效力系若兩個力系分別作用于同一物體，產(chǎn)生的作用效應(yīng)相同，則這兩個力系互為等效力系。平衡力系若某一個力系作用到物體上，而原來平衡的物體仍然保持平衡，則此力系稱為平衡力系。合力與分力若某個力系與一個力等效，則稱這個力為該力系的合力，而該力系中的各個力稱為這個力的分力。2.力矩與力偶（1）力矩與合力矩①力矩力矩是指力對物體作用時產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動效應(yīng)的物理量。杠桿AB繞O點轉(zhuǎn)動，O點即力矩中心，又稱矩心。作用在杠桿的力F在與AB垂直的平面內(nèi)，力F的作用線到矩心O點的垂直距離為d，稱為力臂。力矩用符號MO（F）表示：d——矩心到力F作用線的垂直距離，力臂；±——說明力矩的方向。思考力矩在什么情況下為零？②合力矩定理平面匯交力系的合力對平面上任一點的矩，等于力系中所有各分力對于該點力矩的代數(shù)和，即：（2）力偶與力偶矩①力偶作用在同一剛體上大小相等、方向相反、作用線平行但不重合的兩個力所組成的力系稱為力偶，用符號（F，F(xiàn)′）表示。力偶中兩力所在平面稱為力偶作用面。力偶對剛體產(chǎn)生轉(zhuǎn)動效應(yīng)，即力偶無合力。力偶不能與力等效，也不能用一個力進行平衡，只能用力偶進行平衡?！D(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤▲絲錐攻螺紋②力偶矩力偶中兩個力之間的垂直距離d稱為力偶臂。力偶中的力F與力偶臂d的乘積稱為力偶矩。用符號MO（F，F(xiàn)′）表示，或簡寫為M，即：力偶矩的單位為N·m或kN·m。一般規(guī)定，使物體逆時針轉(zhuǎn)動的力偶矩為正，反之為負。對于平面力偶來說，力偶對物體的轉(zhuǎn)動效應(yīng)完全取決于力偶矩的大小和力偶的轉(zhuǎn)向，與矩心無關(guān)。（3）平面力偶系的合成和平衡條件①平面力偶系的合成同一平面內(nèi)的力偶的集合稱為平面力偶系。平面力偶系可以合成為一個合力偶。合力的力偶矩M等于各力偶矩Mi（i=1，2，…，i）的代數(shù)和，即：②平面力偶系的平衡條件當合力偶矩等于零時，說明物體向順時針方向轉(zhuǎn)動的力偶矩和物體向逆時針方向轉(zhuǎn)動的力偶矩相等，此時物體保持平衡狀態(tài)。因此，平面力偶系平衡的條件是所有力偶矩的代數(shù)和，即為零，即：靜力學(xué)基本公理二1.公理1：二力平衡公理作用在同一剛體上的兩個力，能使剛體保持平衡狀態(tài)的充分和必要條件是：兩個力的大小相等、方向相反且作用在同一條直線上（簡稱等值、反向、共線）。二力平衡只適用于剛體，而對于變形體，二力平衡公理是必要條件，但不是充分條件?！鴦傮w處于平衡狀態(tài)時的受力示意圖▲變形體不適用于二力平衡公理只在兩個力作用下處于平衡狀態(tài)的物體稱為二力構(gòu)件。如圖所示的桿狀構(gòu)件則為一個二力構(gòu)件，稱為二力桿，二力桿CD處于平衡狀態(tài)。根據(jù)公理1可知，作用在二力桿CD上的兩個力FC和FD大小相等、方向相反，并作用在同一直線上。思考跳傘運動員和傘在空中勻速直線下降，若已知人和傘的總重，你能說出他們所受的阻力嗎？2.公理2：加減平衡力系公理在一個力系上加上或減去任一平衡力系，不會改變原力系對剛體的作用效應(yīng)。推論：力的可傳遞性原理作用于剛體上某一點的力，可沿其作用線移至剛體上任一點而不會改變原力系對剛體的作用效應(yīng)。力F作用在剛體上A點和作用在剛體上B點的效果是一樣的。3.公理3：力的平行四邊形公理作用于物體上同一點的兩個力，可以合成為一個合力。合力也作用于該點，其大小和方向由這兩個力為鄰邊構(gòu)成的平行四邊形的對角線來確定。推論：三力平衡匯交定理剛體上受同一平面內(nèi)互不平行的3個力作用而且相互平衡時，則此3個力的作用線匯交于一點，并在同一平面內(nèi)。作用于物體A點的兩個力F1和F2的合力為FR，用矢量式表示為：4.公理4：作用與反作用公理兩個物體間的作用力和反作用力總是同時存在，且等值、反向、共線，分別作用在這兩個物體上。用繩子懸掛一個重物，繩子給重物一個向上的力F，同時重物也給繩子一個向下的力F′，F(xiàn)′與F等值、反向、共線，分別作用在重物和繩子上。這個公理表明，兩個物體相互作用時，必然同時存在成對的作用力和反作用力。思考一對作用力和反作用力與一對平衡力有何區(qū)別？約束與約束力三限制非自由構(gòu)件運動的其他物體，稱為該構(gòu)件的約束。對研究對象的約束作用稱為約束力（又稱約束反力）。常見約束類型類型概念圖示特點柔性體約束工程中常見的傳動帶、柔軟的繩索和鏈條等構(gòu)成的約束稱為柔性體約束只能受拉力作用而不能受壓力作用。繩索對物體的約束屬于柔性體約束，其力的大小與物體的重量相等，作用點為繩索和重物的接觸點，方向沿著繩索背離物體，常用T表示光滑面約束當兩物體的接觸面摩擦力很小，可略去摩擦力不計時，這種光滑面構(gòu)成的約束稱為光滑面約束光滑接觸面的約束力通過接觸點，沿著接觸面在該點的公法線并垂直于公切線指向受力物體，常用N表示類型概念圖示特點柔性體約束工程中常見的傳動帶、柔軟的繩索和鏈條等構(gòu)成的約束稱為柔性體約束只能受拉力作用而不能受壓力作用。繩索對物體的約束屬于柔性體約束，其力的大小與物體的重量相等，作用點為繩索和重物的接觸點，方向沿著繩索背離物體，常用T表示光滑面約束當兩物體的接觸面摩擦力很小，可略去摩擦力不計時，這種光滑面構(gòu)成的約束稱為光滑面約束光滑接觸面的約束力通過接觸點，沿著接觸面在該點的公法線并垂直于公切線指向受力物體，常用N表示鉸鏈約束由圓柱銷釘將兩個大小相同的圓柱孔的構(gòu)件連接在一起的約束稱為鉸鏈約束如果構(gòu)件中有部分固定在地面或機架上，這類約束稱為固定鉸鏈支座。桿只能繞圓柱銷軸線旋轉(zhuǎn)，而不能徑向移動。約束力通過圓柱銷軸心，垂直于軸線將物體用光滑圓柱銷釘與支座連接，支座中有若干圓柱滾子可沿某一方向滾動，這種約束稱為活動鉸鏈支座，其約束力垂直于支承面且通過鉸鏈中心固定端約束既阻礙被約束物體在該平面內(nèi)沿任何方向移動，又阻礙被約束物體繞固定端在該平面內(nèi)轉(zhuǎn)動的約束稱為固定端約束物體的一端插入到不動物體中，如墻體，既不能發(fā)生相對移動，也不能發(fā)生相對轉(zhuǎn)動物體的受力分析和受力圖四1.物體的受力分析解決力學(xué)問題時，首先要選定需要進行研究的物體，即選擇研究對象，然后根據(jù)已知條件、約束類型并結(jié)合基本概念和公理分析它的受力情況，這個過程稱為物體的受力分析。通常作用在物體上的力有：①主動力，如重力、風(fēng)力、氣體壓力等。②被動力，即約束反力。思考進行受力分析時，要將研究對象從結(jié)構(gòu)圖中分離出來，單獨畫出輪廓圖后再將作用力畫在輪廓圖中，取出的輪廓圖就是分離體。2.受力圖表示物體受力的簡明圖形稱為受力圖。畫受力圖的一般步驟：①確定研究對象，即取出分離體。②在分離體上畫出全部主動力。③在分離體上畫出全部約束力。重力為G的球用繩索AB固定，并靠在光滑的墻面上。試分析其受力情況，并畫出受力圖。例確定研究對象，單獨畫出球。進行受力分析，球受到垂直向下的且經(jīng)過球心的主動力G的作用，繩索拉力FB及垂直于墻面并指向球心的力FND。畫出分離體所承受的全部主動力和約束力，根據(jù)三力平衡匯交定理，三力的作用線匯交于球心C。解平面力系的簡化五力系按作用線分布情況的不同可分為如下幾種：當所有力的作用線在同一平面內(nèi)時，稱為平面力系，反之稱為空間力系。當所有力的作用線匯交于同一點時，稱為匯交力系。當所有力的作用線都相互平行時，稱為平行力系。當所有力的作用線既不匯交于一點又不全部相互平行時，稱為一般力系。12341.力的平移定理力的平移定理是指作用在剛體上的力，可向剛體上的任意一點平移，但必須同時附加一力偶，其附加的力偶矩等于原力對平移點的力矩。附加力偶矩的大小及轉(zhuǎn)向與原力F對O點的力矩相同，即：思考為什么用絲錐攻絲時，若只在手柄的單邊加力，絲錐易折斷？▲單邊受力▲雙邊受力2.平面一般力系的簡化主矢F'R為平面力系中所有力的矢量和，即：主矩MO等于各附加力偶矩的代數(shù)和，即：材料力學(xué)基礎(chǔ)材料力學(xué)基礎(chǔ)探尋2理解內(nèi)力、應(yīng)力、變形、應(yīng)變的概念。理解直桿軸向拉伸和壓縮時的強度校核。知識目標學(xué)習(xí)設(shè)備：準備螺釘、直尺、連桿機構(gòu)、絲錐。學(xué)習(xí)形式：建議2～4人分組學(xué)習(xí)。課前準備會計算物體所受的內(nèi)、應(yīng)力。能分析常見物體的變形情況。技能目標材料力學(xué)的概念一1.概念材料力學(xué)研究的是構(gòu)件在各種外力作用下產(chǎn)生的應(yīng)變、應(yīng)力、強度、剛度、穩(wěn)定和各種材料破壞的極限。保證在既安全又經(jīng)濟的前提下，選用合適的材料，確定合理的截面形狀構(gòu)件。2.構(gòu)件正常工作的基本要求足夠的強度足夠的剛度足夠的穩(wěn)定性桿件軸向拉伸和壓縮時的強度校核二1.內(nèi)力物體在未受外力作用時，其內(nèi)部各質(zhì)點之間本來就有力在相互作用。當物體受到外力作用而變形時，其內(nèi)部各質(zhì)點的相對位置將產(chǎn)生變化，與此同時，各質(zhì)點間相互作用的力也有所變化。這種原有內(nèi)力的改變，是物體在外力作用下產(chǎn)生的附加內(nèi)力。工程力學(xué)中討論和計算的內(nèi)力即為附加內(nèi)力，簡稱內(nèi)力。采用截面法計算內(nèi)力的步驟截開代替平衡求如圖所示拉桿的內(nèi)力。例用截面m-n將桿件切開。用內(nèi)力N代替移出的部分對留下部分產(chǎn)生的作用力。列出平衡方程，求內(nèi)力，即：解求得：2.軸力與軸力圖桿件受到軸向作用力時，其受力方向與軸線平行，因此將軸向內(nèi)力簡稱為軸力。當桿件受到拉力時，其軸力為正值，方向背離所在截面。當桿件受到壓力時，其軸力為負值，方向指向所在截面。繪制軸力圖的主要步驟：①取平行于桿軸線的坐標軸表示橫截面的位置。②以垂直于桿軸線的坐標軸表示軸力大小。③正值的軸力畫在x軸的上側(cè)，負值的軸力畫在x軸的下側(cè)。已知F1=20kN，F(xiàn)2=8kN，F(xiàn)3=10kN，試用截面法求圖示桿件指定截面1-1、2-2、3-3的軸力，并畫出軸力圖。例▲各軸力分布▲截面1-1、2-2、3-3的軸力圖外力FR、F1、F2、F3將桿件分為AB、BC和CD段，取每段左邊為研究對象，使用截面法依次求得各段軸力為：解截面1-1的軸力：FN1=F2=8kN截面2-2的軸力：FN2=F2-F1=-12kN截面3-3的軸力：FN3=F2+F3-F1=-2kN思考是否可以通過內(nèi)力來判斷桿件上某一點受力的強弱程度？如果有一根直徑不等的桿件，兩端受外力作用而拉伸，當外力增加到足夠大時，試判斷斷裂的位置，發(fā)生在直徑較小處還是直徑較大處？3.應(yīng)力構(gòu)件在外力的作用下，單位面積上的內(nèi)力稱為應(yīng)力，用σ表示，單位為Pa。設(shè)桿件橫截面面積為A，內(nèi)力為F，則單位面積上的內(nèi)力（應(yīng)力）為：4.強度校核為了保證構(gòu)件能安全正常地工作，必須對每一種材料規(guī)定其所允許承受的最大應(yīng)力，即許用應(yīng)力，用符號［σ］表示。為了保證拉（壓）構(gòu)件使用安全，必須使其最大應(yīng)力不超過材料在拉伸（壓縮）時的許用應(yīng)力，即：一根鋼絲繩，其橫截面面積為0.725cm2，受到3000N的拉力，其鋼絲繩的許用應(yīng)力為50MPa，試求鋼絲繩的應(yīng)力是多少？受到該力后，鋼絲繩會不會拉斷？例解因此，鋼絲強度滿足要求，不會拉斷。桿件變形的基本形式三構(gòu)件在受到外力作用時，幾何形狀和尺寸發(fā)生的變化，稱為變形。變形分為彈性變形和塑性變形。1.變形與應(yīng)變（1）變形單位長度的變形量稱為（線）應(yīng)變，用ε表示。設(shè)某受力物體的長度變化量為ΔL，原始長度為L，則其應(yīng)變?yōu)椋海?）應(yīng)變ε的正、負號與ΔL相同，即有拉力時為正，有壓力時為負。2.基本形式在機器或機構(gòu)中，若零件的長度遠大于橫截面的尺寸，則稱為桿件或桿。桿件的基本變形有軸向拉伸變形（或壓縮變形）、剪切和擠壓變形、扭轉(zhuǎn)變形、彎曲變形。其他復(fù)雜的變形形式只不過是兩種或兩種以上基本變形的組合。（1）軸向拉伸（壓縮）變形在工程中，很多構(gòu)件只承受拉伸力或壓縮力。連接螺栓受到一組等值、反向、共線的平衡力，在這個力的作用下發(fā)生軸向拉伸變形；起重機支腿受到一組等值、反向、共線的平衡力，在這個力的作用下發(fā)生軸向壓縮變形?！B接螺栓的受力情況▲起重機支腿的受力情況（2）剪切和擠壓變形①剪切在工程實際中，如鉚釘、鍵和銷等連接件，是承受剪切的主要構(gòu)件。鋼板受外力F作用后又將力傳遞到鉚釘上，鉚釘上、下兩部分沿著外力的方向分別向左、向右移動。如果外力過大，這些受剪切的構(gòu)件可能會沿剪切面剪斷，在承受剪切的構(gòu)件中，發(fā)生相對錯動的截面，稱為剪切面?！T釘連接受力圖②擠壓在剪切的同時若伴隨擠壓，機械中受剪切作用的連接件在傳力的接觸面上，由于局部承受較大的壓力，會出現(xiàn)塑性變形，這種現(xiàn)象稱為擠壓?！菟ㄟB接（3）扭轉(zhuǎn)變形工程中，傳動機構(gòu)中的回轉(zhuǎn)件會產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形。汽車轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)向盤受到一個力偶的作用，同時在轉(zhuǎn)向軸下端作用一個阻礙轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動的反力偶Mc，轉(zhuǎn)向軸將產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形。凡是以扭轉(zhuǎn)變形為主要變形的桿件稱為軸。物體承受扭轉(zhuǎn)變形的情況較多，齒輪傳動軸在工作時也會產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形?！囖D(zhuǎn)向軸的受力圖▲齒輪傳動軸的受力（4）彎曲變形在工程結(jié)構(gòu)和機械零件中，存在大量的彎曲變形，橋式起重機橫梁在載荷和自重作用下產(chǎn)生彎曲變形；鏜刀桿在切削工件時受到橫向載荷作用時會產(chǎn)生彎曲變形。以彎曲變形為主要變形的桿件稱為梁。▲橋式起重機橫梁▲鏜刀桿思考1.桿件的軸向長度變化與外力大小有何關(guān)系？2.怎樣判斷剪切面和擠壓面？3.扭轉(zhuǎn)時同一橫截面哪一點變形最大？4.當跳水運動員跳水時，跳板會發(fā)生怎樣的變形？跳板哪個位置斷裂的可能性最大？墨家與力春秋戰(zhàn)國時期，由墨子自著及其弟子記述墨子言論組成的《墨子》一書中，對運動和力有明確的定義。墨子考察了人對周圍環(huán)境的作用。人們通過肌肉的動作，如舉、持、擲、踢、蹬，可以使物體發(fā)生位置移動，墨家基于此總結(jié)出肌肉力的概念?！傲?，刑之所以奮也?！薄靶獭蓖危溉梭w，物體；“奮”指克服阻抗而運動。墨子這句話可理解為：力是物體由靜而動，由下而上或由慢到快運動的原因。由于力不易見，而重是人人都能看得到，所以，墨子又以舉重為例加以闡明，他們認為重是一種力，力和重相當，物體下墜、上舉，都是基于重的作用。墨子把力和物體運動聯(lián)系起來，初步認識力可以改變物體的運動狀態(tài)。在當時，這是對力很了不起的認識，特別是墨家已把力和重聯(lián)系起來，把重看成一種力，可以說這是人類對重力的較早的理性認識。墨子對阻力、慣性、浮力以及墻體和梁的受力等都有精細的分析。對力的平衡，杠桿、滑輪、輪軸和斜面的力學(xué)知識也有深入的理解。在許多力學(xué)知識方面，墨子對力的認識走在同時代的前列，閃耀著中華民族智慧的光輝。努力造就實力態(tài)度決定高度努力造就實力態(tài)度決定高度帶傳動及鏈傳動帶傳動及鏈傳動機械基礎(chǔ)主題1主題1模塊2機械傳動情景引入老式縫紉機的上下兩個輪上纏繞了圓形的帶；手扶拖拉機的前后兩輪由三根或者兩根V型的帶連接，這些帶的作用是什么呢？自行車和摩托車上都有環(huán)形的鏈條，這些鏈條的作用是什么呢？目錄認識帶傳動探尋1普通V帶傳動的參數(shù)及選用探尋2認識鏈傳動探尋3認識帶傳動認識帶傳動探尋11.掌握帶傳動的原理、類型。2.掌握帶傳動的特點。知識目標學(xué)習(xí)設(shè)備：準備圓帶、V型帶和帶輪。學(xué)習(xí)形式：建議2～4人分組學(xué)習(xí)。課前準備能夠認識帶傳動，并說出帶傳動的典型應(yīng)用。技能目標帶傳動的基本知識一1.帶傳動的組成帶傳動是一種應(yīng)用廣泛的撓性傳動，主要由主動帶輪、從動帶輪和張緊在兩帶輪上的撓性帶組成。工作時，帶傳動依靠帶與帶輪之間的摩擦力或嚙合力傳遞動力。2.帶傳動的類型按照帶傳動的工作原理可以將帶傳動分為摩擦型帶傳動和嚙合型帶傳動兩大類。帶傳動的類型和特點類型概念圖示特點摩擦型帶傳動平帶的內(nèi)表面為工作面。平帶傳動的結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，在傳動中心距較大的場合應(yīng)用較多V帶的兩側(cè)面為工作表面。在同樣的張緊力下，V帶傳動較平帶傳動能產(chǎn)生更大的摩擦力。V帶傳動在帶傳動中應(yīng)用較廣類型概念圖示特點摩擦型帶傳動平帶的內(nèi)表面為工作面。平帶傳動的結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，在傳動中心距較大的場合應(yīng)用較多V帶的兩側(cè)面為工作表面。在同樣的張緊力下，V帶傳動較平帶傳動能產(chǎn)生更大的摩擦力。V帶傳動在帶傳動中應(yīng)用較廣多楔帶是指在平帶基礎(chǔ)上由多根V帶組成的傳動帶。它柔韌性好、摩擦力大，傳動平穩(wěn)，效率高。主要用于需傳遞大功率且結(jié)構(gòu)要求緊湊的場合橫截面為圓形。一般用于小功率傳動嚙合型帶傳動又稱同步帶傳動。該傳動無滑動，能保證固定的傳動比；帶的柔韌性好，所用帶輪直徑較小、傳遞功率大。適用于要求傳動平穩(wěn)，傳動精度較高的場合3.帶傳動的特點01020304傳動帶因具有良好的彈性，能緩和沖擊、吸收振動，從而使傳動平穩(wěn)、噪聲較減小。但因帶傳動存在彈性滑動現(xiàn)象，所以不能保證傳動比的恒定性。帶傳動的傳動帶與帶輪通過摩擦力傳遞運動和動力，因此過載時，傳動帶在輪緣上會打滑，從而可以避免其他零件的損壞，起到安全保護的作用。但由于傳動效率較低，帶的使用壽命短，軸、軸承承受的壓力較大。帶傳動適用于兩軸中心距較大，但外廓尺寸較大的場合。帶傳動的結(jié)構(gòu)簡單，制造、安裝與維護方便，成本較低。但不適用于高溫、有易燃易爆物質(zhì)的場合。因此，帶傳動主要用于要求傳動平穩(wěn)，傳動比要求不嚴格，中小功率的遠距離傳動。其他典型帶傳動其他典型的帶傳動主要有同步帶傳動和高速帶傳動。1.同步帶傳動傳統(tǒng)的大跨距遠距離傳動多選用V帶傳動或鏈條傳動，但V帶傳動的彈性滑動、鏈條傳動中的噪音及震顫抖動極大影響了機械設(shè)備的性能，在高速設(shè)備、數(shù)控機床、機器人行業(yè)、汽車行業(yè)、輕紡行業(yè)中廣泛使用嚙合型帶傳動。嚙合型帶傳動又稱同步帶傳動，是一種嚙合傳動，通過傳動帶內(nèi)表面上等距分布的橫向齒和帶輪上的相應(yīng)齒槽的嚙合來傳遞運動。同步帶基體是由有彈性的聚氨酯或氯丁橡膠制作而成，其承受負載的強力層采用伸長率很小的鋼絲、玻璃纖維材料制成，這種材料在工作拉力及變應(yīng)力作用下伸長率極小。同步帶的節(jié)距保持不變，可使帶齒與同步輪齒槽正確嚙合，以獲得準確的傳動比。其傳動效率高達98%，且傳動平穩(wěn)，具有緩沖、減振作用。2.高速帶傳動高速帶傳動的帶速大于30m/s、高速軸轉(zhuǎn)速為10000～50000r/min。它主要用于增速以驅(qū)動高速機床、粉碎機、離心機等其他機器，其增速比一般為2～4，有時可達到8。高速帶都采用重量輕、厚度薄、撓曲性好的環(huán)形平帶，如麻織帶、絲織帶、錦綸編織帶、薄形強力錦綸帶及高速環(huán)形膠帶等，以保證傳動可靠、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，并具有一定的壽命。為防止脫帶，主、從動帶輪的輪緣表面應(yīng)加工出凸度，高速帶傳動一般制成鼓形面或雙錐面，輪緣表面還應(yīng)加工出環(huán)形槽，以避免高速運轉(zhuǎn)時帶與帶輪的輪緣表面形成氣墊。普通V帶傳動的參數(shù)及選用普通V帶傳動的參數(shù)及選用探尋2掌握V帶的結(jié)構(gòu)和型號。掌握V帶輪的結(jié)構(gòu)。掌握V帶的主要參數(shù)。知識目標學(xué)習(xí)設(shè)備：準備V型帶和V帶輪。學(xué)習(xí)形式：建議2～4人分組學(xué)習(xí)。課前準備能夠掌握V帶的選用標準，并正確選擇V帶。能夠進行V帶的張緊及維護。技能目標V帶的結(jié)構(gòu)和型號一1.V帶的結(jié)構(gòu)標準V帶一般制成無接頭的環(huán)形帶，由頂膠、抗拉層、底膠和包布4個部分組成。其中，包布多由膠帆布制成，是V帶的保護層；頂膠和底膠主要由橡膠組成；抗拉層是承受載荷的主體，V帶根據(jù)抗拉層的不同分為簾布結(jié)構(gòu)和線繩結(jié)構(gòu)。▲簾布結(jié)構(gòu)▲線繩結(jié)構(gòu)2.V帶的型號普通V帶的截面尺寸當普通V帶繞輪彎曲時，帶的外層受拉伸長，內(nèi)層受壓縮短，通常把處于兩層之間長度不變的層面稱為節(jié)面，其寬度稱為節(jié)寬，用bp表示。V帶在規(guī)定的張緊力下，沿V帶的節(jié)寬量得的周長稱為基準長度Ld。它主要用于帶傳動的幾何尺寸計算和V帶的標記，V帶基準長度已經(jīng)標準化。普通V帶的選型圖V帶輪的結(jié)構(gòu)二V帶輪常用材料是灰鑄鐵HT150和HT200。小功率傳動時可用鋁合金或工程塑料。為了適應(yīng)彎曲變形后的V帶，僅皮帶兩側(cè)與槽輪接觸，V帶輪的槽角應(yīng)小于V帶的楔角α，一般取34°、36°、38°。▲帶輪▲帶輪的分類V帶傳動的主要參數(shù)三1.傳動比i帶傳動的傳動比為主動帶輪轉(zhuǎn)速與從動帶輪轉(zhuǎn)速的比值，用i表示，記為：n1、n2——主、從動輪轉(zhuǎn)速，r/min；d1、d2——主、從動輪節(jié)圓直徑，mm。在中心距不變的情況下，增大傳動比，會減小帶輪的包角，使傳動能力下降。一般要求帶傳動的傳動比i≤7，推薦傳動比i的值為2～5。2.帶輪的基準直徑dd在V帶輪上，與V帶節(jié)寬處于同一位置的輪槽寬度，稱為基準節(jié)寬。基準節(jié)寬處的帶輪直徑，稱為V帶輪的基準直徑，用dd表示?！鳹帶輪最小基準直徑3.帶速在V帶傳動中，帶的速度即為帶速。帶速直接影響V帶的傳動能力：若帶速過低，且傳遞的功率一定時，所需圓周力增大，引起打滑；若帶速過高，離心力增大，則傳動能力下降。通常將帶速控制在5～25m/s。4.小帶輪的包角α包角是指帶與帶輪接觸弧所對的圓心角，常用α表示。包角增大，帶與帶輪接觸弧增大，帶的傳動能力增大。為了保證一定的工作能力，一般要求小帶輪上的包角α不小于120°5.中心距a中心距是指兩帶輪中心線的長度，常用a表示。兩帶輪中心距越大，帶的傳動能力越高。但中心距過大，又會使整個傳動尺寸不夠緊湊，在高速運轉(zhuǎn)時易發(fā)生振動，反而會降低帶的傳動能力，因此，要合理確定中心距。兩帶輪中心距一般為0.7～2倍的（dd1+dd2）。6.V帶的根數(shù)V帶的根數(shù)影響到帶的傳動能力。V帶的根數(shù)越多，所能承受的載荷越大，傳動能力也越強。但帶的根數(shù)過多，各帶容易受力不均勻，通常，V帶的根數(shù)以3～5根為宜。V帶傳動的張緊及正確使用四1.V帶傳動的張緊根據(jù)帶的摩擦傳動原理，帶必須在預(yù)張緊后才能正常工作。安裝V帶時，應(yīng)按規(guī)定的初拉力張緊。帶的張緊程度以大拇指能將帶按下15mm為宜。（1）V帶的張緊程度（2）V帶傳動的張緊裝置張緊方法示意圖特點和應(yīng)用改變中心距定期張緊將裝有帶輪的電動機安裝在可調(diào)的滑道或擺架上。定期改變中心距來調(diào)節(jié)帶的初拉力，使帶重新張緊。滑道式多用于水平或傾斜不大的傳動，擺架式常用于垂直或接近垂直的傳動自動張緊將裝有帶輪的電動機裝在浮動架上，利用電動機的自重或者電動機的反力矩，使帶輪隨著電動機繞固定軸轉(zhuǎn)動，自動保持張緊力。這種裝置多用于中、小功率的帶傳動利用張緊輪利用張緊輪進行張緊，張緊輪置于松邊內(nèi)側(cè)，盡量靠近大帶輪的位置。一般適用于傳動較大、包角較小的場合2.V帶的使用和維護為了延長V帶的使用壽命，確保V帶傳動的正常運行，必須正確使用和維修V帶。1傳動V帶的使用溫度范圍為：-40～120℃。2安裝時，兩帶輪軸線必須平行，輪槽應(yīng)對正，否則將加劇V帶的磨損，甚至使V帶脫落。安裝時先縮小中心距，然后套上V帶，再作調(diào)整，不得硬撬。34為確保安全，傳動裝置須設(shè)防護罩。嚴防V帶與礦物油、酸、堿等介質(zhì)接觸。V帶也不宜在陽光下曝曬。多根V帶傳動時，若少數(shù)幾根損壞，請勿用新帶替換，以免因新舊帶并用，長短不一，而造成受載不均勻，加速新帶損壞。應(yīng)用未損壞的舊帶替換或全部換新。V帶傳動的安裝、調(diào)整與維護實訓(xùn)活動目標1.了解V帶的特點。2.掌握V帶的安裝、張緊、調(diào)試和維護方法。3.能進行安全、文明的生產(chǎn)?；顒釉O(shè)備電動機、減速器、V帶、帶輪、鍵、拆裝工具?！鳹帶傳動裝置操作要點和注意事項1.檢查軸和配合件的配合尺寸是否符合裝配要求。2.在安裝時，應(yīng)先調(diào)小中心距，裝上V帶后再調(diào)緊，不能將V帶撬到帶輪上。3.V帶安裝后，一定要先安裝安全防護罩，方可開機運轉(zhuǎn)。操作步驟將帶輪安裝在電動機的輸出軸上或減速器軸上，配合表面涂上潤滑油，安裝時帶輪端面與軸的軸心線垂直后，用銅棒、手錘敲擊帶輪，使其安裝到位。Step1檢測帶輪裝配質(zhì)量。Step2安裝V帶。Step3檢測與調(diào)整V帶的張緊程度。Step4安裝安全防護罩。開機測試V帶的運轉(zhuǎn)情況。Step5問題討論1.V帶傳動的特點有哪些？2.V帶安裝時，有哪些注意事項？認識鏈傳動認識鏈傳動探尋31.掌握鏈傳動的組成、特點、參數(shù)。2.掌握滾子鏈的組成和鏈輪的結(jié)構(gòu)。知識目標學(xué)習(xí)設(shè)備：準備鏈條和鏈輪等。學(xué)習(xí)形式：建議2～4人分組學(xué)習(xí)。課前準備1.能夠判斷鏈傳動的類型。2.能夠進行鏈傳動的張緊及維護。技能目標鏈傳動的基本知識一1.鏈傳動的組成鏈傳動由與軸線平行的主動鏈輪、從動鏈輪、鏈條以及機架組成。2.鏈傳動的參數(shù)鏈傳動的傳動比是主、從動鏈輪的轉(zhuǎn)速之比，與鏈輪的齒數(shù)成反比，即：（1）傳動比n1、n2——主、從動輪的轉(zhuǎn)速，r/min；z1、z2——主、從動輪的齒數(shù)。當傳動比過大時，會減少鏈輪參與嚙合的齒數(shù)，加速輪齒磨損。一般鏈傳動的傳動比i12≤6，常取i12值為2～3.5。若需減少鏈輪的齒數(shù)z，可減小外廓尺寸，但此時會增加傳動的不穩(wěn)定性，加速鏈條和鏈輪的磨損?？梢婃溳喌凝X數(shù)不能過少，最小齒數(shù)zmin=9，通常z≥17。同時，鏈輪的齒數(shù)z也不能太大，否則，容易發(fā)生跳鏈和脫鏈的情況，縮短鏈條的使用壽命。（2）鏈輪的齒數(shù)3.鏈傳動的特點特點由于是嚙合傳動，沒有彈性滑動與打滑現(xiàn)象，所以平均傳動比恒定不變。鏈條裝在鏈輪上，所需張緊力較小，對軸的壓力小。能傳遞較大的圓周力，效率較高。容易維護，并有一定的緩沖減振作用。能在較惡劣的環(huán)境（如高溫、多塵、油污、潮濕、泥沙、易燃及有腐蝕性條件）下工作。瞬時傳動比不恒定，不宜應(yīng)用在載荷變化過大和急速反向的傳動中。鏈傳動的類型二鏈傳動的類型較多，按用途不同，鏈傳動可分為傳動鏈、起重鏈和牽引鏈。常用的傳動鏈主要有滾子鏈和齒形鏈，其中滾子鏈結(jié)構(gòu)簡單、磨損較輕，故應(yīng)用廣泛?！鴿L子鏈▲齒形鏈1.滾子鏈滾子鏈由滾子、套筒、銷軸、內(nèi)鏈板和外鏈板組成。滾子鏈相鄰兩銷軸的中心距稱為鏈節(jié)距，用P表示。鏈節(jié)距越大，鏈條尺寸越大，其承載能力也越強。（1）滾子鏈的結(jié)構(gòu)▲滾子鏈的組成▲鏈節(jié)距滾子鏈的接頭處常用開口銷或彈簧卡固定，一般前者用于大節(jié)距，后者用于小節(jié)距。鏈條的長度常用節(jié)數(shù)表示，鏈節(jié)數(shù)常用偶數(shù)，當鏈節(jié)數(shù)為奇數(shù)時，需采用過渡鏈節(jié)。（2）滾子鏈的分類滾子鏈按其結(jié)構(gòu)類型可分為單排鏈和多排鏈。多排鏈的承載能力與排數(shù)成正比，但由于受精度的影響，各排鏈所承受的載荷不均勻，所以多排鏈的排數(shù)一般不超過4排。2.齒形鏈齒形鏈是由一系列的齒鏈板和導(dǎo)板交替裝配且銷軸或組合的鉸接元件連接組成，相鄰節(jié)距間為鉸連節(jié)。根據(jù)導(dǎo)向型式可將齒形鏈分為外導(dǎo)式齒形鏈、內(nèi)導(dǎo)式齒形鏈和雙內(nèi)導(dǎo)齒形鏈。齒形鏈是一種應(yīng)用廣泛的重要機械基礎(chǔ)件。特別是在高速、重載、低噪聲、大中心距的工況下，其傳動性能優(yōu)于齒形帶傳動、齒輪傳動以及滾子鏈傳動，已逐漸成為眾多行業(yè)首選的傳動形式之一。▲齒形鏈鏈傳動的使用與維護三1.鏈傳動的布置鏈傳動的合理布置，可以提高鏈傳動的工作能力和延長使用壽命。在布置時，應(yīng)遵循以下原則：①兩鏈輪的回轉(zhuǎn)平面應(yīng)位于同一平面內(nèi)。②兩鏈輪的中心線可以水平，也可以傾斜，但盡量避免垂直布置。③一般鏈條的緊邊在上，松邊在下，以免松邊垂直度過大而阻礙鏈輪的順利運轉(zhuǎn)。2.鏈傳動的張緊鏈傳動張緊方法為：①增大兩輪中心距。②用張緊裝置張緊，張緊輪直徑稍小于小鏈輪直徑，并置于松邊且靠近小鏈輪?！匚镒詣訌埦o▲彈簧自動張緊▲螺栓調(diào)節(jié)的托板張緊3.鏈傳動的潤滑鏈傳動的潤滑可緩和沖擊、減少摩擦和磨損，延長鏈條的使用壽命。常用的潤滑方式有人工定期潤滑、滴油潤滑、油環(huán)潤滑、飛濺潤滑和噴油潤滑。4.鏈傳動的防護為了防止工作人員碰到鏈傳動裝置中的運動部件而受傷，鏈傳動裝置應(yīng)該使用防護罩。防護罩還可以將鏈傳動與灰塵隔離，以維持正常的潤滑狀態(tài)。鏈傳動的失效形式四鏈傳動的失效主要表現(xiàn)為鏈條的失效。主要失效形式有：鏈條疲勞破壞鏈條鉸鏈的磨損銷軸與套筒的膠合鏈條被沖擊破裂鏈條因過載而被拉斷努力造就實力態(tài)度決定高度努力造就實力態(tài)度決定高度齒輪傳動和蝸桿傳動齒輪傳動和蝸桿傳動主題2主題2機械基礎(chǔ)模塊2機械傳動情景引入機械鬧鐘為什么能準時響鈴？蝸輪減速器是怎樣進行減速的呢？目錄認識齒輪傳動探尋1漸開線標準直齒圓柱齒輪探尋2其他常用齒輪傳動探尋3認識蝸桿傳動探尋4認識齒輪傳動認識齒輪傳動探尋11.了解齒輪的用途。2.熟悉齒輪傳動的類型。知識目標學(xué)習(xí)設(shè)備：準備直齒齒輪、斜齒齒輪、人字齒輪、齒條、直齒圓錐齒輪和斜齒圓錐齒輪。學(xué)習(xí)形式：建議2～4人分組學(xué)習(xí)。課前準備能夠判斷齒輪傳動的類型。技能目標齒輪傳動的基本知識一1.齒輪傳動的概述齒輪是指輪緣上有齒且能連續(xù)相互嚙合并能傳遞運動和動力的機械元件。齒輪副是由兩個相互嚙合的齒輪組成的基本機構(gòu)，兩齒輪軸線相對位置不變，并各繞其自身的軸線轉(zhuǎn)動。齒輪傳動是應(yīng)用較廣的一種機械傳動形式，利用齒輪副來傳遞運動和動力，并改變運動速度及運動方向的一種機械傳動。齒輪傳動的顯著特點是：傳動比恒定、工作安全可靠、機械效率高、使用壽命長。2.齒輪傳動的傳動比一對齒輪的傳動比指主動齒輪轉(zhuǎn)速與從動齒輪的轉(zhuǎn)速之比，也是兩齒輪齒數(shù)的反比。設(shè)主動齒輪的轉(zhuǎn)速為n1，齒數(shù)為z1；從動齒輪的轉(zhuǎn)速為n2，齒數(shù)為z2。主動齒輪每轉(zhuǎn)過一個齒，從動齒輪也轉(zhuǎn)過一個齒。當主動齒輪的轉(zhuǎn)速為n1、從動齒輪的轉(zhuǎn)速為n2時，單位時間內(nèi)主動齒輪轉(zhuǎn)過的齒數(shù)為n1z1，此時與從動齒輪轉(zhuǎn)過的齒數(shù)n2z2應(yīng)相等，即：由此可得一對齒輪的傳動比為：n1、n2——主、從動齒輪的轉(zhuǎn)速，r/min；z1、z2——主、從動齒輪的齒數(shù)。齒輪的傳動比不宜過大，否則會使結(jié)構(gòu)尺寸過大，不利于安裝和制造。通常一對圓柱齒輪的傳動比i12取值5～8，一對圓錐齒輪的傳動比i12取值3～5。有一對齒輪傳動，已知主動齒輪轉(zhuǎn)速n1為960r/min，齒數(shù)z1為20，從動輪齒數(shù)z2為50，試計算傳動比i12和從動輪轉(zhuǎn)速n2。例由傳動比公式可得解從動輪轉(zhuǎn)速由以上計算可得，傳動比i12為2.5，從動輪轉(zhuǎn)速n2為384r/min。齒輪傳動的類型二平面齒輪傳動機構(gòu)傳遞平行軸運動直齒圓柱齒輪機構(gòu)斜齒圓柱齒輪機構(gòu)人字齒圓柱齒輪機構(gòu)組成傳動的兩齒輪的輪齒位于齒輪的外緣。兩齒輪轉(zhuǎn)向相反。組成傳動的兩齒輪齒線為螺旋線。組成傳動的兩齒輪齒線為人字形。內(nèi)嚙合齒輪機構(gòu)齒輪齒條機構(gòu)組成傳動的兩齒輪的輪齒分別位于齒輪的外緣與內(nèi)側(cè)。兩齒輪轉(zhuǎn)向相同。當齒輪的齒數(shù)趨于無窮多，齒輪的回旋中心趨于無窮遠時，齒輪即變?yōu)辇X條?？臻g齒輪傳動機構(gòu)傳遞相交軸運動直齒圓錐齒輪機構(gòu)斜齒圓錐齒輪機構(gòu)曲齒圓錐齒輪機構(gòu)一般用來傳遞兩相交軸或兩交錯軸間的旋轉(zhuǎn)運動。輪齒有直齒、斜齒和曲齒等多種形式。兩齒輪具有大小相等、方向相反的螺旋角，其重合度大輪齒的齒面與分度圓錐面的交線成一圓弧的圓錐齒輪傳遞交錯軸運動斜齒齒輪機構(gòu)蝸桿蝸輪機構(gòu)適用于圓周速度較低、載荷較小的場合。蝸桿與蝸輪的軸線在空間內(nèi)互相垂直成90°。適用于傳動較大且要求結(jié)構(gòu)緊湊的場合。思考請思考減速器中的齒輪傳動屬于什么類型？▲減速器中的齒輪傳動漸開線標準直齒圓柱齒輪漸開線標準直齒圓柱齒輪探尋2了解漸開線標準直齒圓柱齒輪各部分的名稱。熟悉漸開線標準直齒圓柱齒輪各部分的參數(shù)。掌握漸開線標準直齒圓柱齒輪各部分的幾何尺寸計算。知識目標學(xué)習(xí)設(shè)備：準備直齒齒輪、斜齒齒輪、人字齒輪、齒條、直齒圓錐齒輪及斜齒圓錐齒輪。學(xué)習(xí)形式：建議2～4人分組學(xué)習(xí)。課前準備能夠進行漸開線標準直齒圓柱齒輪各部分的幾何尺寸計算。技能目標漸開線標準直齒圓柱齒輪的形成一1.漸開線標準直齒圓柱齒輪的形成當一條直線NK在某圓上進行純滾動運動時，該直線上任一點的軌跡即為漸開線，該直線稱為發(fā)生線，該圓稱為基圓，其半徑為rb。2.漸開線標準直齒圓柱齒輪的性質(zhì)根據(jù)漸開線的形成過程可知，漸開線具有下列基本性質(zhì)：①發(fā)生線沿基圓滾過的長度等于基圓上被滾過的弧度。②發(fā)生線是漸開線在基圓上任意一點的法線。③漸開線形狀取決于基圓的大小。漸開線標準直齒圓柱齒輪各部分的名稱二齒輪各部分的名稱和符號名稱符號概述齒頂圓半徑用ra表示，直徑用da表示即齒輪各輪齒頂部所圍成的圓齒根圓半徑用rf表示，直徑用df表示即齒輪各輪齒根部所圍成的圓基圓半徑用rb表示，直徑用db表示指在漸開線齒輪形成過程中，發(fā)生線在其上形成的純滾動的圓分度圓半徑用r表示，直徑用d表示指具有標準模數(shù)、標準壓力角，其上齒厚等于齒槽寬的圓齒頂高用ha表示指分度圓至齒頂圓的徑向距離齒根高用hf表示指分度圓與齒根圓之間的徑向距離全齒高用h表示，且h=ha+hf指齒頂圓與齒根圓之間的徑向距離齒厚在半徑為r的分度圓上，齒厚用s表示指齒輪輪齒兩側(cè)齒廓在分度圓上對應(yīng)的弧長。不同圓周上的齒厚不同齒槽寬在半徑為r時分度圓上，齒槽寬用e表示指相鄰兩輪齒近側(cè)齒廓在分度圓上對應(yīng)的弧長。不同圓周上的齒厚不同齒距在半徑為r的分度圓上，齒距用p表示，p=s+e又稱為周節(jié)，為相鄰兩個輪齒同側(cè)齒廓之間在某一個圓上對應(yīng)點的圓弧周長，不同圓周上的齒距不同漸開線標準直齒圓柱齒輪傳動的嚙合特性三以同一個基圓上產(chǎn)生的兩條反向漸開線為齒廓的齒輪稱為漸開線齒輪。一對漸開線標準直齒圓柱齒輪嚙合時通常具有3個特性保持恒定的傳動比具有傳動可分離性齒廓間具有相對滑動性漸開線標準直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)四在漸開線標準直齒圓柱齒輪中，齒輪的齒數(shù)、模數(shù)、壓力角、齒頂高系數(shù)和頂隙系數(shù)是齒輪的5個重要參數(shù)。齒數(shù)指在齒輪圓周上均勻分布的輪齒總數(shù)。（1）齒數(shù)z（2）模數(shù)m模數(shù)指齒距除以圓周率π所得的商，或分度圓直徑（mm）除以齒數(shù)所得的商。規(guī)定為有理數(shù)，取標準值，稱為分度圓模數(shù)，簡稱模數(shù)，即：m——模數(shù)，mm；p——齒距，mm。國家標準規(guī)定的標準圓柱齒輪模數(shù)值單位：mm模數(shù)能反映輪齒的尺寸大小和承載能力，是計算齒輪尺寸的基本參數(shù)。模數(shù)越大，輪齒的尺寸越大，承載能力越強。（3）壓力角α壓力角是反映齒形合理性，以及齒輪齒廓間傳力性質(zhì)的重要參數(shù)，通常所說的壓力角，特指分度圓壓力角。通常規(guī)定標準分度圓壓力角α=20°。（4）齒頂高系數(shù)ha*齒頂高系數(shù)是齒輪齒頂高與模數(shù)的比值，以ha*表示，即ha*=ha/m。標準齒輪的ha*為1。（5）頂隙系數(shù)c*齒輪頂隙與模數(shù)的比值稱為頂隙系數(shù)，以c*表示，即c*=c/m。齒根高與齒頂高、頂隙間的關(guān)系為用齒頂高系數(shù)ha*與頂隙系數(shù)c*之和乘以模數(shù)，即hf=（ha*+c*）m。漸開線圓柱齒輪齒頂高系數(shù)與頂隙系數(shù)的標準值漸開線標準直齒圓柱齒輪的幾何尺寸計算四已知一個標準直齒圓柱齒輪副，其傳動比i為3，中心距a為240mm，模數(shù)m為5mm。計算主動輪齒頂圓直徑da1，從動輪齒根圓直徑df2。例從題中可知，解由傳動比公式可得：由中心距公式可得：由齒頂圓直徑公式可得：由表根圓直徑公式可得：漸開線標準直齒圓柱齒輪傳動的正確嚙合條件五一對標準直齒圓柱齒輪能連續(xù)、順利地傳動，需要各對齒輪依次正確嚙合且互不干涉。必須保證兩輪的基圓齒距相等，即：其中，所以，由于模數(shù)m和壓力角α都已標準化，所以兩齒輪正確嚙合條件為：①兩齒輪的模數(shù)必須相等，即m1=m2=m。②兩齒輪的壓力角必須相等，即α1=α2=α。其他常用齒輪傳動其他常用齒輪傳動探尋3認識斜齒圓柱齒輪傳動。認識直齒圓錐齒輪傳動。能夠認識斜齒齒輪傳動的優(yōu)缺點。知識目標學(xué)習(xí)設(shè)備：準備一對斜齒圓柱齒輪，一對直齒圓錐齒輪。學(xué)習(xí)形式：建議2～4人分組學(xué)習(xí)。課前準備能夠選擇齒輪常用材料及了解其熱處理方法。技能目標斜齒圓柱齒輪傳動一1.斜齒圓柱齒輪齒面的形成直齒圓柱齒輪的齒廓實際上是由與基圓柱相切做純滾動的發(fā)生面上一條與基圓柱軸線平行的任意直線KK‘展成的漸開線曲面。2.斜齒圓柱齒輪傳動的主要參數(shù)斜齒圓柱齒輪在垂直于螺旋方向的法面齒形不同于端面的漸開線齒形，故斜齒圓柱齒輪有端面和法面兩套參數(shù)，端面tt，法面nn。與斜齒輪同軸線的任意圓柱面與斜齒輪輪齒的交線為螺旋線。螺旋線的切線與齒輪軸線夾角稱為螺旋角，用β表示。增大螺旋角β，可以提高斜齒輪傳動的平穩(wěn)性，但軸向力也隨之增大，一般β取值為8°～25°。3.斜齒圓柱齒輪的旋向斜齒輪按螺旋線的不同，分為左旋和右旋。其判別方法為將齒輪軸線豎直放置，輪齒自左至右上升者為右旋，反之為左旋。4.斜齒圓柱齒輪的正確嚙合條件①兩齒輪的法向模數(shù)相等且為標準值，即mn1=mn2=m。②兩齒輪的法向壓力角相等，即αn1=αn2=α=20°③兩齒輪的螺旋角大小相等、旋向相反，即β1=-β25.斜齒圓柱齒輪傳動的嚙合性能當一對直齒圓柱齒輪嚙合時，輪齒的接觸線為與軸線平行的直線，若輪齒沿整個齒寬突然同時進入嚙合和退出嚙合時，容易引起工作不平穩(wěn)，產(chǎn)生沖擊、振動和噪聲。▲直齒圓柱齒輪▲斜齒圓柱齒輪模數(shù)能反映輪齒的尺寸大小和承載能力，是計算齒輪尺寸的基本參數(shù)。模數(shù)越大，輪齒的尺寸越大，承載能力越強?！饼X輪▲人字齒輪斜齒圓柱齒輪傳動中齒廓接觸線是斜直線，輪齒是逐漸進入和脫離嚙合的，故工作平穩(wěn)，沖擊和噪聲小，適用于高速傳動。重合度較大，有利于提高承載能力和傳動的平穩(wěn)性。主要缺點是傳動中存在軸向力Fa。為克服此缺點，可采用人字齒輪。直齒圓錐齒輪傳動二1.直齒圓錐齒輪傳動的特點圓錐齒輪用來傳遞相交軸或交錯軸之間的旋轉(zhuǎn)運動。兩軸之間的夾角可以是任意的，機械傳動中應(yīng)用較多的圓錐齒輪傳動是兩軸交角Σ=δ1+δ2=90°（δ1、δ2為各輪的分度圓錐角）的直齒圓錐齒輪傳動。2.直齒圓錐齒輪傳動的正確嚙合條件直齒圓錐齒輪正確的嚙合條件是大端端面模數(shù)相等，大端齒形角相等。即：齒輪傳動的失效形式三失效形式圖示引起原因避免措施輪齒折斷輪齒在工作過程中，其齒根部受較大的交變彎曲應(yīng)力，齒根圓角及切削刀痕產(chǎn)生集中應(yīng)力。當齒根彎曲應(yīng)力超過材料的彎曲疲勞極限時，輪齒在受拉一側(cè)將產(chǎn)生疲勞裂紋，隨著裂紋的逐漸擴展，導(dǎo)致輪齒疲勞性折斷采用正變位齒輪，或增大齒根過渡圓角半徑，提高齒輪制造精度和安裝精度，強化表面處理（如噴丸、碾壓）等，都可以提高輪齒的抗折斷能力失效形式圖示引起原因避免措施輪齒折斷輪齒在工作過程中，其齒根部受較大的交變彎曲應(yīng)力，齒根圓角及切削刀痕產(chǎn)生集中應(yīng)力。當齒根彎曲應(yīng)力超過材料的彎曲疲勞極限時，輪齒在受拉一側(cè)將產(chǎn)生疲勞裂紋，隨著裂紋的逐漸擴展，導(dǎo)致輪齒疲勞性折斷采用正變位齒輪，或增大齒根過渡圓角半徑，提高齒輪制造精度和安裝精度，強化表面處理（如噴丸、碾壓）等，都可以提高輪齒的抗折斷能力齒面點蝕輪齒在循環(huán)變化的接觸應(yīng)力、齒面摩擦力及潤滑劑的反復(fù)作用下，表面或次表層出現(xiàn)疲勞裂紋，裂紋逐漸擴展，導(dǎo)致齒面金屬脫落形成麻點狀凹坑，這種現(xiàn)象稱為齒面疲勞點蝕。齒面疲勞點蝕首先出現(xiàn)在齒面節(jié)線偏齒根側(cè)。對于潤滑良好的閉式齒輪傳動，齒面疲勞點蝕是主要失效形式提高齒面硬度，降低齒面粗糙度值，合理選擇潤滑油的黏度及采用正變位齒輪傳動等，都可以提高齒面抗點蝕能力齒面磨損若齒面在相互摩擦?xí)r有砂粒、金屬屑等磨料落入齒面之間，則會引起齒面磨損，從而導(dǎo)致齒廓變形或齒厚減薄，產(chǎn)生振動和噪音，甚至斷裂。齒面磨損是開式齒輪傳動的主要失效形式可采用閉式齒輪傳動，提高齒面硬度，降低齒面粗糙度值，注意保持潤滑油清潔等，都有利于減輕齒面磨損齒面膠合高速重載齒輪傳動因齒面間壓力大、相對滑動速度大、在嚙合處摩擦發(fā)熱多，常會產(chǎn)生瞬間高溫，使油膜破裂，造成齒面金屬直接接觸并相互黏著。而后隨著齒面相對運動，又將黏結(jié)金屬撕落，使齒面形成條狀溝痕，產(chǎn)生齒面熱膠合。而低速重載齒輪傳動因嚙合處局部壓力過大，使油膜破裂而黏著，產(chǎn)生齒面冷膠合可采用正變位齒輪、減小模數(shù)及降低齒高以減小滑動速度，提高齒面硬度，降低齒面粗糙度值，使用抗膠合能力強的齒輪材料，在潤滑油中加入極壓添加劑等，都可以有效提高抗膠合能力齒面塑性變形用較軟齒面材料制造的齒輪，在承受重載的傳動中，由于摩擦力的作用，齒面表層材料沿摩擦力的方向發(fā)生塑性變形，主動輪齒面節(jié)線處產(chǎn)生凹坑，從動輪齒面節(jié)線處產(chǎn)生凸起。整個齒輪一旦發(fā)生永久變形，就會喪失工作能力提高齒面硬度，采用黏度大的潤滑油，盡量避免頻繁啟動和過載，可以減輕或防止齒面塑性變形齒輪材料的選擇四理想的齒輪材料應(yīng)具備以下條件：齒輪的齒根應(yīng)具有較高的抗疲勞折斷能力輪齒的齒面應(yīng)具有足夠的硬度在交變載荷和沖擊載荷下有足夠的彎曲疲勞強度具有良好的加工和熱處理工藝性能在實際應(yīng)用中，為了使大、小齒輪的使用壽命接近，設(shè)計時一般選取性能較好的材料及使用熱處理工藝提高小齒輪的齒面硬度。在齒面硬度≤350HBW的情況下，常使小齒輪的齒面硬度比大齒輪的齒面硬度高出30～50HBW。若該齒輪的傳動比較大時，大小齒輪的硬度相差得更大。齒輪齒條傳動1.齒條齒條是基圓半徑無限大的齒輪的一部分，其具有以下特點：①齒條齒廓為直線，齒廓上各點的壓力角均為標準值，且等于齒形角。②在平行于齒條齒頂線的各條直線上，齒條的齒距均相等。③分度線至齒頂線的高度為齒頂高，分度線至齒根線的高度為齒根高。2.齒輪齒條傳動的作用齒輪齒條傳動的作用是將齒輪的回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)辇X條的直線往復(fù)運動，或?qū)X條直線往復(fù)運動轉(zhuǎn)變?yōu)辇X輪的回轉(zhuǎn)運動。認識蝸桿傳動認識蝸桿傳動探尋4理解蝸桿傳動的組成及其方向判斷。理解蝸桿傳動的主要參數(shù)。理解蝸桿傳動的失效與維護。知識目標學(xué)習(xí)設(shè)備：準備蝸桿和蝸輪。學(xué)習(xí)形式：建議2～4人分組學(xué)習(xí)。課前準備能夠正確認識蝸桿傳動。技能目標蝸桿傳動的基本知識一1.蝸桿傳動的組成蝸桿傳動由蝸桿和蝸輪組成，用于傳遞在空間交錯的兩軸之間的運動和動力，通常兩軸交錯角為90°。在蝸桿傳動中，蝸桿為主動件，蝸輪為從動件。2.蝸桿傳動的類型根據(jù)蝸桿的形狀不同，蝸桿傳動分為圓柱蝸桿傳動、圓弧面蝸桿傳動和錐面蝸桿傳動3類。圓柱蝸桿因為加工方便，所以應(yīng)用廣泛；圓弧面蝸桿和錐面蝸桿制造難度較大，安裝精度要求高，但圓弧面蝸桿傳動的承載能力強?！鴪A柱蝸桿傳動▲圓弧面蝸桿傳動▲錐面蝸桿傳動3.蝸桿傳動的方向判斷蝸桿傳動的方向包括蝸桿（蝸輪）的旋向、蝸桿轉(zhuǎn)向、蝸輪轉(zhuǎn)向等。在蝸桿傳動中，蝸輪與蝸桿的旋向是一致的，即同為左旋或同為右旋。要求圖示判斷方法判定蝸桿、蝸輪的旋向右手定則：可用右手定則判定，伸出右手，掌心朝著自己的臉，四指指向與蝸桿（蝸輪）的軸線方向一致，則大拇指指向與蝸桿（蝸輪）螺旋線一致的為右旋，反之為左旋要求圖示判斷方法判定蝸桿、蝸輪的旋向右手定則：可用右手定則判定，伸出右手，掌心朝著自己的臉，四指指向與蝸桿（蝸輪）的軸線方向一致，則大拇指指向與蝸桿（蝸輪）螺旋線一致的為右旋，反之為左旋判定蝸輪的回轉(zhuǎn)方向左、右手定則：左旋蝸桿使用左手法則，右旋蝸桿用右手法則。以四指彎曲的方向表示蝸桿的回轉(zhuǎn)方向，拇指伸直代表蝸桿軸線，則拇指所指方向的相反方向即為蝸輪上嚙合點的線速度方向傳動比大結(jié)構(gòu)緊湊傳動平穩(wěn)噪聲小可制成具有自鎖性的蝸桿傳動效率低4.蝸桿傳動的特點蝸輪造價較高蝸桿傳動的幾何尺寸和主要參數(shù)二1.模數(shù)m、壓力角α蝸桿的模數(shù)和壓力角指軸向模數(shù)和軸向壓力角。由于中間平面為蝸桿的軸向（腳標用α1）與蝸輪的端面（腳標用t2），因此蝸桿的軸向模數(shù)mα1與端面模數(shù)mt2相等；軸向壓力角αα與端面壓力角αt2相等，即：2.蝸桿分度圓直徑d若需加工同一模數(shù)的蝸輪時，其中有幾種蝸桿分度圓直徑，則需要幾種滾刀。3.蝸桿導(dǎo)程角γ、蝸桿頭數(shù)z1蝸桿導(dǎo)程角γ是蝸桿分度圓柱螺旋線的切線與端平面之間的夾角，導(dǎo)程角γ越大，傳動的效率越高。蝸桿頭數(shù)z1通常取值1、2、4、6，蝸桿頭數(shù)z1越多，加工越難，但傳動效率高。蝸桿頭數(shù)和對應(yīng)的導(dǎo)程角4.傳動比i蝸桿傳動的傳動比是主動件蝸桿的角速度ω1與從動件蝸輪的角速度ω2的比值（或蝸桿的轉(zhuǎn)速n1與蝸輪的轉(zhuǎn)速n2的比值），也等于蝸桿的頭數(shù)z1與蝸輪的齒數(shù)z2的反比。即：i——為蝸桿傳動比；n1、n2——蝸桿和蝸輪的轉(zhuǎn)速；d1、d2——蝸輪和蝸桿的分度圓直徑。5.正確嚙合條件對非平行軸斜齒輪而言，其軸交角Σ=|β1+β2|。蝸桿傳動是非平行軸斜齒輪傳動Σ=90°的特例，且蝸桿導(dǎo)程角γ=90°-β1，因此，蝸輪螺旋角β2必須與導(dǎo)程角γ相等，旋向相同，即β2=γ。蝸桿傳動的失效形式和維護方法三1.蝸桿傳動的失效形式蝸桿傳動的主要失效形式是膠合和齒面磨損。閉式蝸桿傳動以膠合為主要失效形式，開式蝸桿傳動以齒面磨損為主要失效形式。為了降低摩擦因數(shù)，減少磨損和防止膠合破壞，通常蝸桿采用鋼材進行制造，蝸輪采用有色金屬（銅合金、鋁合金）進行制造。2.蝸桿傳動的維護方法蝸輪工作一段時間后，應(yīng)測試油溫，如果油溫超出允許范圍，應(yīng)停機或改善散熱條件。此外，還需經(jīng)常檢查蝸輪齒面是否保持完好，潤滑對于保證蝸桿傳動的正常工作及延長使用期限十分重要。努力造就實力態(tài)度決定高度努力造就實力態(tài)度決定高度主題3主題3輪系輪系機械基礎(chǔ)模塊2機械傳動情景引入在生產(chǎn)實踐中，想要獲得較大的傳動比或者實現(xiàn)機器的變速、變向，一對齒輪傳動往往是不能滿足工作要求的。如我們常見的機械手表、汽車變速箱，往往是由一系列齒輪組成的輪系進行工作的，那么輪系之間是如何工作以獲得動力的呢？目錄認識輪系探尋1定軸輪系的傳動比及相應(yīng)計算探尋2認識輪系認識輪系探尋11.理解輪系的概念。2.熟悉輪系的種類及應(yīng)用。知識目標學(xué)習(xí)設(shè)備：準備齒輪。學(xué)習(xí)形式：建議2～4人分組學(xué)習(xí)。課前準備能夠熟練對輪系進行分類。能夠進行定軸輪系傳動比的相應(yīng)計算。技能目標輪系的分類一輪系含義分類實物圖及機構(gòu)簡圖定軸輪系機械傳動時，各齒輪的幾何軸線位置均是相對固定的，這種輪系稱為定軸輪系平面定軸輪系是指輪系中各齒輪軸線平行的輪系空間定軸輪系是指輪系中含有相交軸、交錯軸齒輪傳動的輪系輪系含義分類實物圖及機構(gòu)簡圖定軸輪系機械傳動時，各齒輪的幾何軸線位置均是相對固定的，這種輪系稱為定軸輪系平面定軸輪系是指輪系中各齒輪軸線平行的輪系空間定軸輪系是指輪系中含有相交軸、交錯軸齒輪傳動的輪系周轉(zhuǎn)輪系運轉(zhuǎn)時，輪系中至少有一個齒輪的幾何軸線的位置是不固定的，而是繞另一個齒輪的固定軸線轉(zhuǎn)動，這種輪系稱為周轉(zhuǎn)輪系行星輪系是指有一個中心輪的轉(zhuǎn)速為零（即固定）的周轉(zhuǎn)輪系差動輪系是指中心輪的轉(zhuǎn)速都不為零的周轉(zhuǎn)輪系混合輪系在輪系中，既有定軸輪系又有周轉(zhuǎn)輪系，這種輪系稱為混合輪系—輪系的特點二1.可獲得很大的傳動比若一對外嚙合圓柱齒輪傳動，受齒輪結(jié)構(gòu)的限制，其傳動比一般可為i≤5～7。但輪系傳動的傳動比可達10000，而且結(jié)構(gòu)緊湊。2.可做較遠距離的傳動當兩軸中心距較大時，若采用一對齒輪傳動，則兩齒輪的尺寸必然很大，不但浪費材料，而且傳動機構(gòu)龐大；若采用輪系傳動，則可使其結(jié)構(gòu)緊湊，并能進行遠距離的傳動?！喯档倪h距離傳動3.可實現(xiàn)變速和換向在汽車或某些車床中，通過輪系變速，可以使輸出軸獲得多種轉(zhuǎn)速，以滿足不同的工作要求，移動滑移齒輪，可以得到不同的轉(zhuǎn)速?！讫X輪變速機構(gòu)換向機構(gòu)是用來改變從動輪轉(zhuǎn)向的機構(gòu)?！鲃虞喤c從動輪的轉(zhuǎn)向相同▲主動輪與從動輪的轉(zhuǎn)向相反圖中齒輪換向機構(gòu)中，A為主動輪，D為從動輪，B、C為惰輪。動力由主動輪A經(jīng)惰輪C傳遞至從動輪D，主動輪與從動輪的轉(zhuǎn)向相同。通過控制操作桿，可以改變參與嚙合的惰輪數(shù)目，動力由主動輪A經(jīng)惰輪B、C而至末輪D，則主動輪與從動輪的轉(zhuǎn)向相反。4.可以實現(xiàn)一定的合成與分解采用差動輪系，可以將兩個獨立的運動合成為一個回轉(zhuǎn)運動，或?qū)⒁粋€回轉(zhuǎn)運動分解為兩個獨立的運動?！嚥钏倨鞫ㄝS輪系的傳動比及相應(yīng)計算定軸輪系的傳動比及相應(yīng)計算探尋2掌握輪系中惰輪及其作用。掌握輪系的傳動比概念。掌握輪系傳動比的相應(yīng)計算方法及齒輪轉(zhuǎn)動方向的判斷。知識目標學(xué)習(xí)設(shè)備：準備齒輪。學(xué)習(xí)形式：建議2～4人分組學(xué)習(xí)。課前準備能夠進行輪系傳動比的相應(yīng)計算及齒輪轉(zhuǎn)動方向的判斷。技能目標定軸輪系中齒輪轉(zhuǎn)向的判斷一在定軸輪系中，當首輪（或末輪）的轉(zhuǎn)向為已知時，其末輪（或首輪）的轉(zhuǎn)向也相應(yīng)確定。在各種類型的齒輪傳動中，主、從動輪的轉(zhuǎn)向關(guān)系可用箭頭標注法或“±”法確定。名稱要求圖例判斷方法圓柱齒輪傳動兩軸轉(zhuǎn)向相反，傳動比為負值兩軸轉(zhuǎn)向相同，傳動比為正值齒輪旋轉(zhuǎn)方向的標注方法名稱要求圖例判斷方法圓柱齒輪傳動兩軸轉(zhuǎn)向相反，傳動比為負值兩軸轉(zhuǎn)向相同，傳動比為正值圓錐齒輪傳動若輪系中含有錐齒輪、渦輪、蝸桿、齒輪或齒條時，不能用“±”法確定，只能用標注箭頭的方式表示轉(zhuǎn)向。注意齒輪的轉(zhuǎn)向只能標注在圖上蝸桿傳動定軸輪系的傳動比二定軸輪系的傳動比是指輪系中首末兩輪的轉(zhuǎn)速（或角速度）之比。1.定軸輪系傳動路線不論輪系有多復(fù)雜，都要從輸入軸（主支輪的轉(zhuǎn)速n1）至輸出軸（從動輪的轉(zhuǎn)速nk）的傳動路線進行分析?！鴥杉夶X輪傳動裝置2.定軸輪系的方向一對圓柱齒輪嚙合時，其傳動比大小為齒數(shù)的反比，若考慮其轉(zhuǎn)向關(guān)系，外嚙合時兩齒輪轉(zhuǎn)向相反，其傳動比取“-”，即：內(nèi)嚙合時兩齒輪轉(zhuǎn)向相同，傳動比取“+”，即：3.定軸輪系傳動比的計算各對齒輪的傳動比：輪系的總傳動比為：由上述公式整理后為：推廣到一般平面定軸輪系傳動比，其計算公式為：m——輪系中從輪A到輪K之間外嚙合齒輪的對數(shù)。①（-1）m用以判定nA和nk之間的轉(zhuǎn)向關(guān)系，iAk計算結(jié)果為“+”值時，nA與nk轉(zhuǎn)向相同，“-”值轉(zhuǎn)向相反。②分子和分母同時出現(xiàn)的齒輪稱為“惰輪”或“過橋輪”，它只改變從動輪的轉(zhuǎn)向，而不影響傳動比的大小。定軸輪系中齒輪的齒數(shù)z1=18，z2=32，z2'=28，z3=40。例由于輪系是定軸輪系解求：①總傳動比i15的值。②當n1=100r/min時，輪z5的轉(zhuǎn)速n5的值。①根據(jù)公式計算傳動比：②計算輪z5的轉(zhuǎn)速：努力造就實力態(tài)度決定高度努力造就實力態(tài)度決定高度平面連桿機構(gòu)平面連桿機構(gòu)主題1主題1機械基礎(chǔ)模塊3常用機構(gòu)及軸系零件情景引入裝載機的鏟掘是怎樣裝卸物品的呢？雨傘是怎樣打開和閉合的呢？大家上下大巴車時，車門會一開一閉，這是如何實現(xiàn)的呢？目錄認識鉸鏈四桿機構(gòu)探尋1鉸鏈四桿機構(gòu)的演化形式探尋2認識鉸鏈四桿機構(gòu)認識鉸鏈四桿機構(gòu)探尋11.掌握鉸鏈四桿機構(gòu)的類型及特點。2.掌握鉸鏈四桿機構(gòu)的判別方法。知識目標學(xué)習(xí)設(shè)備：準備桿件和鉸鏈等。學(xué)習(xí)形式：建議2～4人分組學(xué)習(xí)。課前準備能夠運用鉸鏈四桿機構(gòu)的判別方法對其進行分類。技能目標鉸鏈四桿機構(gòu)一1.鉸鏈四桿機構(gòu)的定義構(gòu)件間以4個轉(zhuǎn)動副相連的平面四桿機構(gòu)稱為平面鉸鏈四桿機構(gòu)，簡稱鉸鏈四桿機構(gòu)。在鉸鏈四桿機構(gòu)中，固定不動的構(gòu)件稱為機架，不與機架直接相連的構(gòu)件稱為連桿，與機架相連的構(gòu)件稱為連架桿。連架桿中能固定軸并進行周旋轉(zhuǎn)運動的構(gòu)件稱為曲柄，能繞固定軸在一定角度范圍（小于180°）內(nèi)擺動的構(gòu)件稱為搖桿。2.鉸鏈四桿機構(gòu)的類別根據(jù)連架桿的運動形式不同，鉸鏈四桿機構(gòu)分為曲柄搖桿機構(gòu)、雙曲柄機構(gòu)和雙搖桿機構(gòu)3種基本類型。鉸鏈四桿機構(gòu)中的兩個連架桿，如果一個是曲柄、一個是搖桿，則稱為曲柄搖桿機構(gòu)。（1）曲柄搖桿機構(gòu)常見的曲柄搖桿機構(gòu)應(yīng)用實例分析圖例機構(gòu)簡圖機構(gòu)運動曲柄AB整周旋轉(zhuǎn)時，通過連桿BC，使固定在搖桿CD上的天線進行一定角度的擺動，以調(diào)整天線的俯仰角曲柄AB整周旋轉(zhuǎn)時，通過連桿BC帶動搖桿CD往復(fù)擺動，從而實現(xiàn)CE的攪拌動作，即點E的運動軌跡曲柄AB整周旋轉(zhuǎn)時帶動搖桿CD往復(fù)擺動，利用搖桿的延長部分實現(xiàn)刮水動作（2）雙曲柄機構(gòu)兩連架桿均為曲柄的鉸鏈四桿機構(gòu)稱為雙曲柄機構(gòu)。雙曲柄機構(gòu)的特點是以任意一曲柄為主動件時，均可將主動件的整周旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)閺膭蛹恼苄D(zhuǎn)。類型圖例機構(gòu)簡圖機構(gòu)運動不等長雙曲柄機構(gòu)當從動曲柄做變速轉(zhuǎn)動時，篩子便具有了所需要的加速度，篩中的物料依靠慣性達到篩分的目的平行雙曲柄機構(gòu)AD與機身相連，AB、CD與鏟斗BC連接，形成平行四邊形。當鏟斗上升或下降時，能確保BC與AD平行，以維持鏟斗的平衡反向平行雙曲柄機構(gòu)雙曲柄轉(zhuǎn)向相反，轉(zhuǎn)動主動曲柄AB時，能使兩扇車門同時往相反的方向運動，使其開啟或關(guān)閉（3）雙搖桿機構(gòu)兩連架桿均為搖桿的鉸鏈四桿機構(gòu)稱為雙搖桿機構(gòu)。雙搖桿機構(gòu)工作時可將主動搖桿的往復(fù)擺動轉(zhuǎn)變?yōu)閺膭訐u桿的往復(fù)擺動。當連桿與搖桿共線時為機構(gòu)的兩極限位置，即B1C1D和AB2C2。雙搖桿機構(gòu)具體應(yīng)用實例圖例機構(gòu)簡圖機構(gòu)運動當搖桿CD擺動時，連桿BC上懸掛重物的M點的移動軌跡近似水平直線，從而避免重物移動時因不必要的升降而引發(fā)事故，或消耗過多能量當轉(zhuǎn)動手柄AB時，連桿BC帶動爐門豎直關(guān)閉，或水平打開。3.鉸鏈四桿機構(gòu)的判別鉸鏈四桿機構(gòu)的基本特性二1.急回特性曲柄AB在做等速轉(zhuǎn)動時，搖桿來回擺動的速度不同，返回的速度較大。曲柄搖桿機構(gòu)的這種性質(zhì)稱為機構(gòu)的急回特性。通常，搖桿由C1D擺動到C2D的過程，即從動件進行慢速運動的過程被稱為工作行程；搖桿由C2D擺動到C1D的過程，即從動件進行快速運動的過程被稱作空回行程，機構(gòu)的急回特性可以使空回行程的時間縮短，有利于提高生產(chǎn)效率?！ｎ^刨床機構(gòu)2.死點位置曲柄搖桿機構(gòu)中，搖桿CD為主動件、曲柄AB為從動件，當搖桿處在兩個極限位置時（即C1D和C2D位置），連桿BC與曲柄AB共線。若不計各構(gòu)件質(zhì)量，則此時連桿加給曲柄的力將通過鉸鏈A的中心，這時連桿BC無論給從動件曲柄AB多大的力都不能推動曲柄運動，此時，機構(gòu)所處的這種位置稱為死點位置。鉆床夾緊機構(gòu)。當通過給手柄