机械基础教案(全国中等职业技术学校机械类通用教材).doc
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课时授课计划
章节内容
绪论
计划时数
2
授课周次
第一周
授课方式
讲授
授课班级
作业练习
练习题讨论
授课日期
目的要求
掌握机器、机构、机械、构件和零件、运动副的概念及应用特点
重点
机器、机构、机械、构件和零件、运动副的概念及应用特点
难点
机器、机构、机械、构件和零件、运动副的应用特点
复习题
练习册P1-3
仪器教具
无
审批意见
审批人：
年月日
课时授课计划（第1页）
讲授内容和过程
方法与指导
一、课程概述
1、本课程的性质、内容和任务
性质：
本课程是机械类专业一门重要的技术基础课程。
内容：
以机构和零件为主线，讲述机械中常用传动装置、机构和通用零部件的工作原理、运动特性、结构特点与应用及简单的设计方法等。
同时，简要的介绍国家有关标准、标准零部件的选用原则及机器设备的使用与维护。
任务：
熟悉和掌握常用机构、常用机械传动及轴系零部件的基本知识、工作原理、应用特点、结构和标准；掌握分析机械工作原理的基本方法；具备正确使用和维护机械的能力；能进行有关计算并会查阅有关技术资料和选用标准件。
二、知识点和技能点
知识点：
机器的组成及特征
零件、构件、机构、机器、机械等的基本概念
运动副的概念及运用特点
机械传动的分类
技能点：
学会分析机器的方法
学会分析运动副的方法
三、认识机器
在人们的生产和生活中广泛地使用着各种类型的机器，以减轻或代替人们的劳动，提高生产效率、产品质量和生产水平。
机器的种类繁多，结构形式和用途也各不相同，通常有两类：
一类是可以使物体运动速度加快的，被称为加速机械，如自行车、汽车、飞机等；另一类是使人们能够对物体施加更大的力的机械，被称为加力机械，如旋具、扳手、机床、挖掘机等。
时授课计划（第2页）
讲授内容和过程
方法与指导
四、机器、机构、机械、构件和零件
1、机器与机构
机器——人们根据使用要求而设计的一种执行机械运动的装置，用来变换或传递能量、物料与信息，从而代替或减轻人类的体力劳动和脑力劳动。
机构——具有确定相对运动的构件的组合，它是用来传递运动和力的构件系统。
2、机器的组成
机器的组成通常包括动力部分、传动部分、执行部分、支撑及辅助部分和控制部分。
（1）动力部分
机器工作的动力来源，如洗衣机中的电动机。
（2）执行部分
直接完成机器预定工作任务的部分，如洗衣机中的波轮。
（3）传动部分
将动力部分的运动和动力传递给执行部分的中间环节，如洗衣机中的带传动。
（4）控制部分
控制机器的其他组成部分，并随时实现或终止机器的各种预定动作的部分，如洗衣机中的洗涤定时器、选择开关。
（5）支撑及辅助部分
如洗衣机中的进水管、排水管、机壳、机盖等。
3、零件与构件
零件——机器及各种设备的基本组成单元。
构件——机构（由许多具有确定的相对运动的构件组成的）中的运动单元体。
三、运动副的概念及应用特点
1、运动副
运动副——两构件直接接触而又能产生一定形式相对运动的可动连接。
课时授课计划（第3页）
讲授内容和过程
方法与指导
低副——两构件之间作面接触的运动副。
转动副
移动副螺旋副高副——两构件之间作点或线接触的运动副。
滚动轮接触凸轮接触齿轮接触
2、运动副的应用特点
低副特点
1）单位面积压力较小，较耐用，传力性能好
2）摩擦损失大，效率低
3）不能传递较复杂的运动
高副特点：
1）单位面积压力较大，两构件接触处容易磨损
2）制造和维修困难
3）能传递较复杂的运动
3、低副机构与高副机构
低副机构——机构中所有运动副均为低副的机构。
高副机构——机构中至少有一个运动副是高副的机构。
挠性类传动
链传动
带传动
机械传动
直接基础传动：
摩擦传动
摩擦传动
V带传动
圆带传动
挠性类传动：
带传动
平带传动
啮合传动
直接基础传动
圆柱齿轮传动
锥齿轮传动
齿轮齿条传动传动
齿轮传动
螺杆传动
螺旋轮传动
四、机械传动的分类
课时授课计划
章节内容
§1－1带传动的组成、原理和类型
计划时数
2
授课周次
第2周
授课方式
讲授
授课班级
作业练习
练习题讨论
授课日期
目的要求
1、掌握带传动的组成和原理
2、了解带传动的类型
重点
带传动的组成、原理和类型
难点
带传动的原理
复习题
P14
仪器教具
V型带、带轮
审批意见
审批人：
年月日
课时授课计划（第1页）
讲授内容和过程
方法与指导
§1－1带传动的组成、原理和类型
一、带传动的组成与原理
1、带传动的组成
（1）—带轮（主动轮）
（2）—带轮（从动轮）（3）—挠性带
摩擦型带传动啮合型带传动
1—带轮（主动轮）2—带轮（从动轮）3—挠性带
2、带传动的工作原理
以张紧在至少两轮上的带作为中间挠性件，靠带与带轮接触面间产生的摩擦力（啮合力）来传递运动和（或）动力。
3、带传动的传动比i
机构的传动比——机构中瞬时输入速度与输出速度的比值。
带传动的传动比就是主动轮转速n1与从动轮转速n2之比：
二、带传动的类型
带传动：
摩擦型带传动、啮合型带传动
时授课计划（第2页）
讲授内容和过程
方法与指导
三、带传动的特点
与其它传动形式相比较，带传动具有以下特点：
（1）由于传动带具有良好的弹性，所以能缓和冲击、吸收振动，传动平稳，无噪声。
但因带传动存在滑动现象，所以不能保证恒定的传动比。
（2）传动带与带轮是通过摩擦力传递运动和动力的。
因此过载时，传动带在轮缘上会打滑，从而可以避免其它零件的损坏，起到安全保护的作用。
但传动效率较低，带的使用寿命短；轴、轴承承受的压力较大。
（3）适宜用在两轴中心距较大的场合，但外廓尺寸较大。
⑷结构简单，制造、安装、维护方便，成本低。
但不适用于高温、有易燃易爆物质的场合。
四、带传动的维护
为了延长使用寿命，保证正常运转，须掌握正确的使用与维护。
1．带传动在安装时，必须使两带轮轴线平行，轮槽对正，否则会加剧磨损。
安装时应缩小中心距后套上，然后调整。
2．严防与矿物油、酸、碱等腐蚀性介质接触，也不宜在阳光下曝晒。
3．为保证安全，带传动应加防护罩。
课时授课计划
章节内容
§1－2V带传动
§1－3同步带传动简介
计划时数
2
授课周次
第2周
授课方式
讲授
授课班级
作业练习
练习题讨论
授课日期
目的要求
1、掌握V带传动的主要参数、普通V带的标记与应用特点；
2、理解V带传动的安装维护及张紧装置。
重点
V带传动的主要参数、普通V带的标记与应用特点、V带传动的安装维护及张紧装置
难点
V带传动的安装维护及张紧装置
复习题
练习册P1-7课本P21-P22
仪器教具
带轮、带模型
审批意见
审批人：
年月日
课时授课计划（第1页）
讲授内容和过程
方法与指导
§1－2V带传动
一、V带及带轮
V带传动——由一条或数条V带和V带带轮组成的摩擦传动。
V带
V带带轮
二、V带传动的主要参数
1、普通V带的截面尺寸
顶宽b、中性层节宽b、高度h、相对高度h/bp
2、V带带轮的基准直径dd
V带带轮的基准直径dd——带轮上与所配用V带的节宽bp相对应处的直径。
3、V带传动的传动比i
4、小带轮的包角α1
包角——带与带轮接触弧所对应的圆心角。
包角的大小反映了带与带轮轮缘表面间接触弧的长短。
5、中心距a
中心距——两带轮中心连线的长度
6、带速v7、V带的根数Z
时授课计划（第2页）
讲授内容和过程
方法与指导
三、普通V带的标记与应用特点
1、普通V带的标记
中性层——V带绕带轮弯曲时，其长度和宽度均保持不变的层面。
基准长度Ld——在规定的张紧力下，沿V带中性层量得的周长，又称为公称长度
标记示例：
2、普通V带传动的应用特点
优点：
结构简单，制造、安装精度要求不高，使用维护方便，适用于两轴中心距较大的场合
传动平稳，噪声低，有缓冲吸振作用
在过载时，传动带在带轮上打滑，可以防止薄弱零件的损坏，起安全保护作用。
缺点：
不能保证的准确的传动比、外廓尺寸大，传动效率低
四、V带传动的安装维护及张紧装置
1、V带传动的安装与维护2、V带传动的张紧装置
时授课计划（第3页）
讲授内容和过程
方法与指导
§1－3同步带传动简介
一、同步带传动的特点
准确的传动比、传动效率高、传动比大、允许带速高、制造较贵。
二、同步带传动的应用
1.在轻工机械设备上的应用
2.在精密机械设备上的应用
时授课计划（第4页）
讲授内容和过程
方法与指导
3.在具有特殊要求的机械中的应用
课时授课计划
章节内容
§2－1螺纹的种类和应用
§2－2普通螺纹的主要参数
计划时数
2
授课周次
第3周
授课方式
讲授
授课班级
作业练习
练习题讨论
授课日期
目的要求
1、了解螺纹的种类和应用
2、理解普通螺纹的主要参数
重点
螺纹的种类和应用、普通螺纹的主要参数
难点
普通螺纹的主要参数
复习题
练习册P8-9
仪器教具
螺栓螺母
审批意见
审批人：
年月日
课时授课计划（第1页）
讲授内容和过程
方法与指导
§2－1螺纹的种类和应用
一、按螺纹牙型分类及其应用
三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹
三角形螺纹
矩形螺纹
梯形螺纹
锯齿形螺纹
时授课计划（第2页）
讲授内容和过程
方法与指导
二、按螺旋线方向分类及其应用
按螺旋线绕行方向的不同，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。
三、按螺纹线的线数分类及其应用
在圆柱体上沿一条螺旋线切制的螺纹，称为单线螺纹。
也可沿二条、三条螺旋线分别切制出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。
四、按螺旋线形成的表面分类
有外螺纹和内螺纹之分。
在圆柱体外表面上形成的螺纹，称为外螺纹，在圆孔的表面上形成的螺纹，称为内螺纹。
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。
§2－2普通螺纹的主要参数
（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。
Ph＝ZP
课时授课计划
章节内容
§2－3螺纹的代号标注
计划时数
2
授课周次
第3周
授课方式
讲授
授课班级
作业练习
练习题讨论
授课日期
目的要求
1、掌握螺纹的代号标注
重点
螺纹的代号标注
难点
螺纹的代号标注
复习题
练习册P9课本P30
仪器教具
螺栓螺母
审批意见
审批人：
年月日
课时授课计划（第1页）
讲授内容和过程
方法与指导
§2－3螺纹的代号标注
一、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M24×1.5LH—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
LH——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．细牙螺纹的每一个公称直径对应着数个螺距，因此必须标出螺距值，而粗牙普通螺纹不标螺距。
2．右旋螺纹不标注旋向代号，左旋螺纹则用LH表示。
3．旋合长度有长旋合长度L、中等旋合长度N和短旋合长度S三种，中等旋合长度N不标注。
4．公差带代号中，前者为中径公差带代号，后者为顶径公差带代号，两者一致时则只标注一个公差带代号。
内螺纹用大写字母，外螺纹用小写字母
二、传动螺纹
例：
Tr24X14（Ph7）——5g6g
梯形螺纹的代号标注
Tr40×14（P7）LH-7H-L
Tr：
梯形螺纹40：
公称直径14：
导称P7：
螺距LH：
左旋7H：
中径公差带代号L：
长旋合长度内外螺纹配合标注
Tr40×14（P7）LH-7H/7e7H：
内螺纹公差带代号
7e：
外螺纹公差带代号
时授课计划（第2页）
讲授内容和过程
方法与指导
1．单线螺纹只标注螺距，多线螺纹标注螺距和导程。
2．右旋螺纹不标注旋向代号，左旋螺纹用LH表示。
3．旋合长度有长旋合长度L、中等旋合长度N两种，中等旋合长度N不标注。
4．公差带代号中，螺纹只标注中径公差带代号。
内螺纹用大写字母，外螺纹用小写字母。
5．内、外螺纹配合的公差带代号中，前者为内螺纹公差带代号，后者为外螺纹公差带代号，中间用“/”分开。
三、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：
G11/2A表示公称直径为11/2英寸公差等级为A级外螺纹。
G11／2表示公称直径为11/2英寸的内螺纹
1．管螺纹尺寸代号不再称作公称直径，也不是螺纹本身的任何直径尺寸，只是一个无单位的代号。
2．管螺纹为英制细牙螺纹，其公称直径近似为管子的内孔直径，以英寸为单位。
3．右旋螺纹不标注旋向代号，左旋螺纹则用LH表示。
4．非螺纹密封管螺纹的外螺纹的公差等级有A、B两级，A级精度较高；内螺纹的公差等级只有一个，故无公差等级代号。
5．内、外螺纹配合在一起时，内、外螺纹的标注用“/”分开，前者为内螺纹的标注，后者为外螺纹的标注。
课时授课计划
章节内容
§2－4螺旋传动的应用形式
计划时数
2
授课周次
第4周
授课方式
讲授
授课班级
作业练习
练习题讨论
授课日期
目的要求
1、掌握普通螺旋传动、差动螺旋传动
重点
普通螺旋传动、差动螺旋传动
难点
普通螺旋传动、差动螺旋传
复习题
练习册P10-12课本P35-P36
仪器教具
螺栓螺母螺旋传动模型
审批意见
审批人：
年月日
课时授课计划（第1页）
讲授内容和过程
方法与指导
§2－4螺旋传动的应用形式
一、普通螺旋传动
普通螺旋传动——由螺杆和螺母组成的简单螺旋副实现的传动。
1．普通螺旋传动的应用形式
螺母固定不动，螺杆回转并作直线运动
螺杆固定不动，螺母回转并作直线运动
螺杆回转，螺母作直线运动
螺母回转，螺杆作直线运动
时授课计划（第2页）
讲授内容和过程
方法与指导
2．普通螺旋传动直线移动方向的判定：
左旋伸左手，右旋伸右手。
半握拳，四指顺着螺杆（或螺母）的旋转方向，大母指的指向，即为螺杆（螺母）的移动方向。
若当螺杆（螺母）原地旋转，螺母（螺杆）移动时，螺母（螺杆）移动方向与大拇指指向相反。
3．普通螺旋传动直线移动距离的计算
L=NPh
L——螺杆（螺母）移动距离，mmN——回转周数，Ph——螺纹导程，mm
【例1】普通螺旋传动中，已知左旋双线螺杆的螺距为8mm，若螺杆按图示方向回转两周，螺母移动了多少距离？
方向如何？
二、差动螺旋传动
差动螺旋传动——由两个螺旋副组成的使活动的螺母与螺杆产生差动（即不一致）的螺旋传动。
1．差动螺旋传动原理
2．差动螺旋传动活动螺母移动距离的计算及方向的确定
（1）差动螺旋传动：
螺杆上两螺纹（固定螺母与活动螺母）旋向相同。
L=N（Ph1－Ph2）
结果为正，活动螺母实际移动方向与螺杆移动方向相同
结果为负，活动螺母实际移动方向与螺杆移动方向相反
螺杆移动方向按普通螺旋传动螺杆移动方向确定
（2）复式螺旋传动：
螺杆上两螺纹（固定螺母与活动螺母）旋向相反。
L=N（Ph1＋Ph2）
活动螺母实际移动方向与螺杆移动方向相同
螺杆移动方向按普通螺旋传动螺杆移动方向确定
【例2】微调螺旋传动中，通过螺杆的转动，可使被调螺母产生左、右微量调节。
设螺旋副A的导程PhA为1mm，右旋。
要求调整螺杆按图示方向转动一周，被调螺母向左移动0.2mm，求螺旋副B的导程PhB并确定其旋向。
课时授课计划
章节内容
§3－1链传动概述
§3－2链传动的类型
计划时数
2
授课周次
第4周
授课方式
讲授
授课班级
作业练习
练习题讨论
授课日期
目的要求
1、理解链传动概述
2、掌握链传动的类型
重点
链传动概述、链传动的类型
难点
链传动的类型
复习题
练习册P13-14课本P41
仪器教具
自行车链条
审批意见
审批人：
年月日
课时授课计划（第1页）
讲授内容和过程
方法与指导
§3－1链传动概述
一、链传动及其传动比
1．链传动的组成
（1）－主动链轮
（2）－链条（3）－从动链轮
2．链传动的传动比
n1、n2——主、从动轮的转速，r/min
z1、z2——主、从动轮齿数
二、链传动的应用特点
i≤6，低速传动时i可达10
a≤6m，最大中心距可达15m
传动功率P＜100kW
v≤15m/s，高速时可达20～40m/s
§3－2链传动类型
一、滚子链（套筒滚子链）
1．滚子链的结构
滚子链条由若干内链节和外链节依次铰接而成。
内链节由内链扳、套筒和滚子组成。
内链板与套筒以过盈配合联接,套筒与滚子以间隙配合相联，构成活动铰链，滚子可绕套筒自由转动。
外链节由外链板和销轴组成，它们之间以过盈配合联接在一起。
内链节和外链节之间用套筒和销轴以间隙配合相联。
当链屈伸时，套筒能够绕销独自由转动，起着铰链的作用
时授课计划（第2页）
讲授内容和过程
方法与指导
内链板、外链板、销轴、套筒、滚子
2．滚子链主要参数
（1）节距——链条的相邻两销轴中心线之间的距离，以符号P表示。
链的节距越大，承载能力越强，但链传动的结构尺寸也会相应增越大，传动的振动、冲击和噪声也越严重。
滚子链的承载能力和排数成正比，但排数越多，各排受力越不均匀，所以排数不能过多。
（2）节数——滚子链的长度用节数来表示。
链节数应尽量选取偶数。
开口销、弹簧夹、过渡链节
3．滚子链的标记
链号－排数－整链链节数标准编号
08A－1－88GB/T1243－1997
链号为08A（节距为12.70mm）
二、齿形链简介
由一组带有齿的内外链板左右交错排列，用铰链连接而成。
齿形链标记示例
CL08－22.5W－60GB/T10855－1997
链号为CL08（节距为12.70mm）
课时授课计划
章节内容
§4－1齿轮传动的类型及应用
计划时数
2
授课周次
第6周
授课方式
讲授
授课班级
作业练习
练习题讨论
授课日期
目的要求
1理解齿轮传动的类型及应用
重点
齿轮传动的类型及应用
难点
齿轮传动的应用
复习题
P
仪器教具
制动电机圆柱齿轮
审批意见
审批人：
年月日
课时授课计划（第1页）
讲授内容和过程
方法与指导
§4－1齿轮传动的类型及应用
齿轮传动——利用齿轮副来传递运动和（或）动力的一种机械传动。
一、齿轮传动常用类型
时授课计划（第2页）
讲授内容和过程
方法与指导
二、齿轮传动的应用
1．传动比
n1、n2——主、从动轮的转速，r/minz1、z2——
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