《机械基础》课程单元教学设计参考模板.docx

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《机械基础》课程单元教学设计参考模板

《机械基础》课程单元教学设计－０2

单元标题：

螺纹连接和螺旋传动――更换联轴器上的失效螺栓

（2）

授课对象：

14级风电、机电、中职供用电

学时：

上课地点：

多媒体教室

教学

目标

能力目标

知识目标

培养具备螺纹连接类型以及螺纹连接件的选型能力

1.能够用直接查表法和强度计算法确定螺栓的公称直径。

2.能够正确选择螺纹连接件的材料。

3.能够进行螺纹的防松处理和预紧控制。

素质目标

树立做事一丝不苟的态度和独自处理问题的能力。

能力训练任务及案例

如图所示搅拌机传动系统中，联轴器将电动机轴与搅拌器连接起来并传递转矩和运动，实现搅拌动作。

联轴器是用螺栓穿过半联轴器上的孔，然后用螺母拧紧来达到紧固连接，用所学习的知识更换联轴器上的失效螺栓。

教学材料

多媒体教学课件。

作业

1、简述工程上更换失效螺栓的步骤。

2、螺纹连接有哪几种类型？

用于轴和轴上零件的连接时选用哪种类型。

【步骤一】复习回顾（时间：

5分钟）

考勤

复习提问：

1、螺纹按牙型和用途可分为哪几种？

2、什么叫做右旋螺纹？

如何判断右旋螺纹的旋向？

3、M24X2LH—5H6H—S表示含义。

4、G1A表示含义。

【步骤二】案例剖析　（时间：

60分钟）

任务一：

要更换坏掉的螺栓，应该知道常见的螺栓有哪些及各自的应用场合。

1）螺纹连接有螺栓连接、双头螺柱连接、螺钉连接和紧定螺钉连接

普通螺栓：

螺栓穿过被联接件的通孔，与螺母组合使用，结构简单、装拆方便，无需在被联件上加工螺纹孔，装拆方便，用于两被联件均不太厚且能够从两面进行装配的场合的场合。

2.螺钉连接

螺钉穿过较薄被联接件的通孔，直接旋入较厚被联接件的螺纹孔中，不用螺母，结构紧凑，适用于被联接之一较厚，受力不大，且不经常装拆，联接紧固或紧密程度要求不太高的场合。

3.双头螺柱连接

将螺柱上螺纹较短的一端旋入并紧定在被联接件之一的螺纹孔中，不再拆下，适用于被联接件之一较厚不宜制作通孔及需经常拆卸，联接紧固或紧密程度要求较高的场合，拆卸时只需拧下螺母即可。

4.紧定螺钉连接

螺钉末端顶住另一零件的表面或相应凹坑，以固定两个零件的相互位置，并可传递不大的力或力矩。

多用于轴与轴上零件的连接。

根据螺纹连接的特点，我们发现用普通螺栓比较合适。

任务二螺纹连接件的选用（标准螺纹联接件）。

螺栓螺柱螺母垫圈内六角螺钉

　　圆柱螺钉沉头螺钉紧钉螺钉

1、螺栓

普通螺栓——六角头，小六角头，标准六角头，大六角头,内六角.精度

分A、B、C三级。

2、双头螺柱——两端带螺纹

　A型——有退刀槽B型——无退刀槽

3、螺钉与螺栓区别——要求螺纹部分直径较粗;要求全螺纹

4、紧定螺钉

锥端——适于零件表面硬度较低不常拆卸常合

平端——接触面积大、不伤零件表面，用于顶紧硬度较大的平面，适于经常拆卸

圆柱端——压入轴上凹坑中，适于紧定空心轴上零件的位置，轻材料和金属薄板

6、六角螺母

标准、薄、厚（也分A、B、C三个等级）

7、圆螺母

圆螺母+止退垫圈——带有缺口，应用时带翅垫圈内舌嵌入轴槽中，外舌嵌入圆螺母的槽内，螺母即被锁紧

8、垫圈

放置在螺母和被连接件之间，起保护、支承表面等作用，分为A级和C级两种。

斜垫圈只用于倾斜的支承面上。

经过分析可知我们选用标准螺母和弹簧垫圈。

任务三螺栓直径的确定

螺纹联接：

松联接——在装配时不拧紧，只存受外载时才受到力的作用

紧联接——在装配时需拧紧，即在承载时，已预先受力，预紧力Fo

1、预紧力Fo的确定

Fo=CFR/µzn

Fo——预紧力，N

FR——横向载荷，N

µ——结合面的摩擦系数

C——可靠性系数，通常取C=1.1~1.3

z——螺栓个数

n——摩擦面数

2、确定螺纹公称直径

公称直径太大——加大了结构尺寸，浪费材料

公称直径太小——连接强度不够。

直接查表法确定公称直径

根据预紧力查表2-9

已知给出Fr=8600N，螺栓选用45号钢，试确定普通螺栓的公称直径d。

可靠系数c取1.2，选干燥的机加工结合面的摩擦因数u=0.15。

任务四：

螺纹连接的预紧控制

预紧目的——目的是为了增强联接的刚性，增加紧密性和提高防松能力。

确保联接安全工作。

一般螺母的拧紧靠经验控制。

重要的紧螺纹联接，在装配时常用测力矩扳手和定力矩扳手控制预紧力的大小。

1、使用普通扳手拧紧螺栓

预紧力依靠经验来控制

2、使用测力矩扳手和定力矩扳手

任务五：

五、螺纹连接的防松方法

1、防松目的

　A、在冲击、振动和变载荷作用下，螺纹之间的摩擦力可能瞬时消失而影响

正常工作；

B、在高温或温度变化较大时，若螺栓与被联接件的温度变形差或材料的蠕变，也可能导至联接的松脱。

因此，必须进行防松，否则会影响正常工作，造成事故。

2、防松原理

消除（或限制）螺纹副之间的相对运动，或增大相对运动的难度。

3、防松办法及措施

（1）摩擦防松

双螺母、弹簧垫圈、尼龙垫圈、自锁螺母等

弹簧的反弹力使螺纹间保持压紧力和摩擦力；同时尖角也有组织螺母反转的作用。

自锁螺母——螺母一端做成非圆形收口或开峰后径面收口，螺母拧紧后收口涨开，利用收口的弹力使旋合螺纹间压紧

（2）机械防松：

开槽螺母与开口销、圆螺母与止动垫圈、弹簧垫片、止动垫片、串联钢丝等

开槽螺母与开口销圆螺母与止动垫圈

（3）永久防松：

端铆、冲点、点焊

【步骤三】作业（时间：

5分钟）

简要小结

一、选用螺纹连接类型

螺栓链接

二、选用螺纹连接件及材料

三、用直接查表法确定螺栓的公称直径

四、螺纹连接的预紧控制

五、螺纹连接的放松处理

---精心整理，希望对您有所帮助