机械基础教案.docx
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机械基础教案
课
次
5
教学内
容名称
§2—3螺纹的代号标注
教材对应范围
授课班级
教具
2章
3节
1次
授课方法
讲授
教学目的
掌握普通螺纹、梯形螺纹和管螺纹的代号标记
教学重点和难点
同上
难点：
管螺纹的代号中尺寸代号的含义。
难点处
理方法
多讲例题学生多做习题
复
习
内
容
螺纹传动的工作原理、螺纹的分类，及不同类型螺纹的作用
作
业
题
考
P7--8
桂林市第二技工学校理论课教案
教学内容
教学方法
复习：
提问学生（随机）
普通螺纹传动、梯形螺纹传动和管螺纹传动的作用是什么？
导入新课
§2—3螺纹的代号标注
一、普通螺纹的代号标注
普通螺纹的代号标注由特征代号、公称直径、螺距、旋向、中径顶径公差带代号、旋合长度组成.。
粗牙不标，右旋不标、中等旋合长度不标
例1：
M12LH—7g—L
M----普通螺纹粗牙
12----公称直径LH-----左旋
7g-----外螺纹中径、顶径公差带代号
L------长的旋合长度
例二：
M12×1—7H8H
M----普通螺纹
12----公称直径
1----螺距（细牙）
7H8H---内螺纹中径、顶径公差带代号
右旋，中等旋合长度
M12LH—6H/7g
6H-----内螺纹中径、顶径公差带代号
7g-----外螺纹中径、顶径公差带代号
二、梯形螺纹的代号标注
梯形螺纹的代号标注由螺纹特征代号、公称直径×导程（螺距）旋向—中径公差带代号组成
例3：
Tr24×10（P5）LH—7H
Tr----梯形螺纹
24----公称直径
10----导程
P5----螺距
LH----左旋
7H----中径公差带代号（内螺纹）
内外螺纹的旋合的标注：
Tr24×5LH—7H/7e
7H、7e内螺纹、外螺纹的中径公差带代号
注：
单线螺纹只标注螺距、多线螺纹同时标注螺距和导程，中等旋合长度不标注。
二、管螺纹的代号标注
管螺纹分为：
非螺纹密封管螺纹
螺纹密封管螺纹
1、非螺纹密封管螺纹
特征代号：
G
G1A—LHG1B
G----非螺纹密封管螺纹1---尺寸代号
A、B----外螺纹精度等级LH---左旋
G1
G----非螺纹密封管螺纹（内螺纹）1---尺寸代号
2、螺纹密封管螺纹
圆锥内螺纹代号Rc
圆柱内螺纹代号Rp
圆锥外螺纹代号R
Rc2Rp3/R3
注意：
（1）管螺纹为英制细牙，其公称直径近似于管子的内孔直径，以英寸为单位。
（2）非螺纹密封管螺纹有A或B两级，A级精度较高。
（3）内外螺纹配合在一起时，用“/”分开。
小结：
掌握普通螺纹、梯形螺纹和管螺纹的代号标记
布置作业：
P7--8
课
次
6
教学内
容名称
§2—4螺旋传动的应用形式
一、普通螺旋传动
教材对应范围
授课班级
教具
2章
4节
1次
挂图
授课方法
讲授
教学目的
掌握普通螺旋传动的应用形式，螺杆（螺母）直线移动方向的判定，移动距离公式
教学重点和难点
重点同上
难点：
普通螺旋传动的应用形式及螺杆（螺母）直线移动方向的判定。
难点处
理方法
利用挂图认真讲解
复
习
内
容
叫学生到黑板做有关普通螺纹和梯形螺纹标注的习题
作
业
题
考
P8
桂林市第二技工学校理论课教案
教学内容
教学方法
复习：
叫两学生上黑扳做习题册P9
四、术语解释
1、M14×1—7H8H
2、Tr24×14（P7）LH—7e
§2—4螺旋传动的应用形式
螺旋传动具有结构简单，工作连续、平稳，承载能力强，传动精度高等优点，广泛应用于各种机械和仪表中。
类型：
普通螺旋传动、差动螺旋传动、滚珠螺旋传动
一、普通螺旋传动
普通螺旋传动是由螺杆和螺母组成的简单螺旋传动。
1、普通螺旋传动的应用形式
（1）螺母固定不动，螺杆回转并作直线运动。
（2）螺杆固定不动，螺母回转并作直线运动。
（3）螺杆回转，螺母作直线运动。
（4）螺母回转，螺杆作直线运动。
普通螺旋传动的应用形式共有四种
2、普通螺旋传动直线移动方向的判定
（1）螺母（螺杆）固定不动，螺杆（螺母）回转并作直线运动。
判定方法：
右旋螺纹用右手，左旋螺纹用左手，手握空拳，四指指向与螺杆（螺母）回转方向相同，大拇指竖直，则大母指指向即为螺杆或螺母的移动方向。
（2）螺杆（螺母）回转，螺母（螺杆）作直线运动。
判定方法：
右旋螺纹用右手，左旋螺纹用左手，手握空拳，四指指向与螺杆（螺母）回转方向相同，大拇指竖直，则大
母指的反向即为螺杆或螺母的移动方向。
课堂练习10分钟
3、普通螺旋传动直线移动距离的计算
普通螺旋传动中，螺杆（螺母）相对于螺母（螺杆）每回转一周，螺杆（螺母）就移动一个导程的距离。
因些，螺杆或螺母移动距离L等于回转周数N与导程Ph的乘积。
L=N×Ph
讲解书上例题（文字略）
小结：
普通螺旋传动的应用形式共有四种应用形式，普通螺旋传动直线移动方向的判定，普通螺旋传动直线移动距离的计算公式。
布置作业：
P7--8
出示普通螺旋传动的应用形式的挂图
课
次
7
教学内
容名称
§2—4螺旋传动的应用形式
二、差动螺旋传动
教材对应范围
授课班级
教具
2章
4节
2次
挂图
授课方法
讲授
教学目的
掌握差动螺旋传动的工作原理，活动螺母移动距离公式和移动方向的判定
教学重点和难点
重点同上
难点：
差动螺旋传动的原理
难点处
理方法
多举例讲透原理
复
习
内
容
普通螺旋传动的四种应用形式普通旋传动直线移动方向的判定。
作
业
题
考
P9
桂林市第二技工学校理论课教案
教学内容
教学方法
复习：
提问：
1、普通螺旋传动的四种应用形式是什么内容？
2、普通螺旋传动直线移动方向怎样判定？
二、差动螺旋传动
（1）差动螺旋传动原理
由两个螺旋副组成的使活动螺母与螺杆产生差动（即不一致）的螺旋传动称为差动螺旋传动。
（1）设固定螺母和活动螺母的旋向相同，同为右旋，当如图所示回转螺杆时，螺杆相对固定螺母向左移，而活动螺母相对螺杆向右移，这样，活动螺母实际移动距离为两段移动距离之差。
L=N（Ph1－Ph2）
挂图
教学内容
教学方法
（2）设固定螺母为右旋，活动螺母为左旋，回转螺杆时，螺杆相对固定螺母左移，活动螺母相对螺杆也左移，螺杆每转一周，活动螺母实际移动的距离为两段距离之和。
L=N（Ph1+Ph2）
※活动螺母移动方向的确定
（1）当计算结果为正值时，活动螺母实际移动方向与螺杆移动方向相同
（2）当计算结果为负值时，活动螺母实际移动方向与螺
杆移动方向相反
例题2（文字略）
小结：
掌握差动螺旋传动的原理的关键主要是活动螺母相对螺杆有相对移动，同为旋向时活动螺母相对螺杆向相反方向移，不同旋向时活动螺母与螺杆同向移。
同旋向时移动距离公式：
L=N（Ph1－Ph2）
不同旋向时移动距离公式：
L=N（Ph1+Ph2）
布置作业：
习题册P9
课
次
8
教学内
容名称
课堂作业做第二章习题
教材对应范围
授课班级
教具
2章
节
次
授课方法
讲授
教学目的
巩固所学知识
教学重点和难点
1、螺纹的代号
2、差动螺旋传动的工作原理
3、相关计算
难点处
理方法
做作业
复
习
内
容
作
业
题
考
桂林市第二技工学校理论课教案
桂林市第二技工学校理论课教案
课
次
9
教学内
容名称
第三章链传动
教材对应范围
授课班级
教具
3章
1节
1次
挂图
授课方法
讲授
教学目的
掌握链传动的类型，应用特点，滚子链的构造和主要参数
教学重点和难点
一般了解
难点处
理方法
利用挂图讲
复
习
内
容
带传动，螺旋传动的工作原理和应用特点
作
业
题
考
教学内容
教学方法
复习：
提问：
带传动，螺旋传动的工作原理和应用特点是什么？
点评作业习题册P11五、应用
2、如图所示差动螺旋传动，螺旋副a,Pha=2㎜,左旋螺旋b:
Phb=2.5㎜，左旋；求：
（1）当螺杆按图示方向转动手0.5周时，活动螺母2相对导轨移动多少距离？
方向如何？
第三章链传动
中国是自行车王国，或许你就有一辆自行车，自行车的运动就是链传动折具体应用。
除了日常生活中常用的自行车外，链传动还应用于轻工、化工、矿山、农业、运输起重、机床等机械传动中。
§3—1链传动概述
一、链传动及传动比
1、组成：
由主动链轮、链条、从动链轮组成。
链轮上制有特殊齿形的齿，通过链轮轮齿与链条的啮合来传递运动和动力
2、传动比：
主动链轮转速与从动链轮转速之比
I=n1/n2=Z2/Z1
I---传动比n1------主动轮转速r/min
教学内容
教学方法
n2-----从动轮转速r/minZ2------从动轮齿数
Z1------主动轮齿数
三、链传动的应用特点
链传动的传动比一般为I≤8，低速传动时，传动比可达成10，两轴中心a≤6m,最大中心距可达15m，传动功率P≤100KW，链条速度V≤15m/s,高速时可达到20--40m/s。
※链传动具有以下特点
1、优点：
（1）能保证准确的平均传动比。
（2）传动功率大。
（3）传动效率高，一般可达0.95—0.98。
（4）可用于两轴中心距较大的情况。
（5）能在低速、重载和高温条件下，以及尘土飞扬、淋水、淋油等不良环境中工作。
（6）作用在轴和轴承上的力小。
2、缺点：
（1）、链条的铰链磨损后，使链条节距变大，传动中链条容易脱落。
（2）工作时有噪声。
（3）对安装和维护要求较高。
（4）无过载保护作用。
§3—2链传动的类型
按用途分：
传动链、输送链和起重链。
传动链分为：
滚子链和齿形链
一、滚子链（套筒滚子链）
1、滚子链的结构
滚子链由内链板、外链板、销轴、套筒、滚子等组成
2、滚子链的标记
标记示例：
08A—1—88GB/T1243---1997
08----链号1----单排
88----链节数为88节GB/T1243---1997----标准编号
小结：
本章不做重点，要求了解链传动的应用特点，滚子链的构造和标记。
布置作业：
P11—12
桂林市第二技工学校理论课教案
课
次
10
教学内
容名称
第四章齿轮传动
§4—1齿轮传动的类型
教材对应范围
授课班级
教具
4章
1节
1次
挂图、模型
授课方法
讲授
教学目的
了解齿轮传动的常用类型、齿轮的应用特点、齿轮传动对齿廓的基本要求，渐开线的性质。
教学重点和难点
重点：
同上
难点：
渐开线的性质
难点处
理方法
认真讲解
复
习
内
容
带传动、螺旋传动、链传动的应用特点
作
业
题
考
P15，16
教学内容
教学方法
复习：
提问（随机抽一学生）
带传动、螺旋传动、链传动的应用特点是什么？
导入新课
第四章齿轮传动
§4—1齿轮传动的类型及应用
齿轮传动是利用齿轮副来传递运动和动力的一种机械传动。
齿轮副的一对齿轮的齿依次交替接触，从而实现一定规律的相对运动的过程和形态。
一、齿轮传动的常用类型
两轴平行
相交轴齿轮传动
两轴不平行
交错轴齿轮传动
二、齿轮传动的应用
1、传动比I
I=n1/n2=Z2/Z1
2、应用特点
优点：
（1）能保证瞬时传动比恒定，工作可靠性高，传递运动准确。
（2）传递功率和圆周速度范围较宽，传递功率高。
（3）结构紧凑，可实现较大的传动比
（4）传动效率高，使用寿命长，维护简便。
缺点：
（1）运转过程有振动，冲击和噪声。
（2）齿轮安装要求较高。
（3）不能实现无级变速。
（4）不适用于中心距较大的场合。
§4—2渐开线齿廓
一、齿轮传动对齿廓的基本要求
传动要平稳，承载能力强。
二、渐开线的形成及性质
在某平面上，动直线AB沿着一固定的圆作纯滚动，此动直线AB上任意一点K的运动轨迹CK称为圆的渐开线。
渐开线齿廓具有以下性质：
（1）发生线在基圆上滚过的线段长度NK等于基圆上被滚过的一段弧长NC。
（2）渐开线上任意一点的法线必切于基圆。
（3）渐开线的形状取决于基圆的大小，同一基圆得到的渐开线的形状完全相同，基圆越小，渐开线越弯曲，基圆越大，渐开线越趋平直。
（4）渐开线上各点的曲率半径不相等。
（5）渐开线上各点的齿形角不等，离基圆越远，齿形角越大，基圆上的齿形角为零，齿形角越小，齿轮传动越省力。
因此，通常采用基圆附近的一段渐开线作为齿轮的齿廓曲线。
（6）渐开线的起始点在基圆上，基圆内无渐开线。
三、渐开线啮合特性
渐开线啮合特性时有以下特点：
（1）能保持瞬时传动比的恒定
（2）具有传动的可分离性
小结：
本章掌握齿轮传动的原理，齿轮传动对轮齿的基本要求，齿轮传动的应用特点，渐开线的形成及性质。
布置作业：
P16--17
挂图
模型
课
次
11
教学内
容名称
§4—3渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算
教材对应范围
授课班级
教具
4章
3节
1次
挂图
授课方法
讲授
教学目的
让学生掌握齿轮各部分的名称、基本参数、什么是模数，模数的意义、几何尺寸计算公式
教学重点和难点
重点：
同上
难点：
什么是模数，模数的意义、几何尺寸计算公式
难点处
理方法
多举例、仔细讲解
复
习
内
容
齿轮传动的应用特点，渐开线的形成及性质。
作
业
题
考
P17、18、19
桂林市第二技工学校理论课教案
教学内容
教学方法
复习：
提问：
（随机）
1、齿轮传动的应用特点是什么？
2、常用的齿轮齿廓是什么曲线？
渐开线有什么性质？
§4—3渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算
一、渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分名称
齿顶圆da齿根圆df
分度圆d齿厚s
齿槽宽e齿距P=s+e
齿宽b齿顶高ha
齿根高hf齿高h=ha+hf
教学内容
教学方法
二、渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数
1、标准齿轮的齿形角a
标准齿轮的齿形角是指分度圆上的齿形角，a=20º
2、齿数Z通过传动比计算确定
3、模数m
模数是齿距P与圆周率∏的商。
m=P/∏单位㎜模数已标准化
标准化模数见表4—3
模数是齿轮几何尺寸计算的一个基本参数，齿数相等的齿轮，模数越大，齿轮尺寸就越大，轮齿越大，承载能力越强。
4、齿顶高系数ha*
标准齿轮ha*＝1
5、顶隙系数
标准齿轮C*＝0.25
四、外啮合标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算
齿形角a=20°
齿数Z通过传动比计算确定
模数m通过计算或结构设计确定
齿厚S=P/2=∏m/2
齿槽宽e=P/2=∏m/2
教学内容
教学方法
齿距P=∏m
基圆齿距Pb=Pcosa
齿顶高ha=ha*m
齿根高hf=（ha*+C*）m=1.25m
齿高h=ha+hf=2.25m
分度圆直径d=mZ
齿顶圆da=m（Z+2）
齿根圆df=m（Z－2.5）
基圆直径db=dcosa
标准中心距a=d1+d2=m（Z1+Z2）
※课堂讲解习题册P19计算题
第1题：
机床因超负荷运转，将一对啮合的标准直齿圆柱齿轮打坏，现仅测得一个齿轮的齿顶圆直径为96㎜，齿根圆直径为82。
5㎜，两齿轮中心距为135㎜，试求两齿轮的齿数和模数。
（解略）
小结：
掌握渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数，关键是模数的理解及外啮合标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算公式的应用
布置作业：
P17、18、19
桂林市第二技工学校理论课教案
课
次
12
教学内
容名称
§4—4其他齿轮简介
教材对应范围
授课班级
教具
4章
4节
1次
授课方法
讲授
教学目的
了解斜齿圆柱齿轮、直齿锥齿轮和齿轮齿条的传动特性和应用特点。
教学重点和难点
重点：
同上
难点处
理方法
认真讲解
复
习
内
容
点评作业
作
业
题
考
P21、22、23
教学内容
教学方法
点评作业：
P20五、应用
第5题（文字略）
导入新课
§4—4其他齿轮传动简介
一、斜齿圆柱齿轮传动
1、斜齿圆柱齿轮的形成
当发生面沿基圆柱作滚动时，直线BB形成的一个螺旋形的渐开线曲线，称为渐开线螺旋面，βb称为基圆柱上的螺旋角。
2、斜齿轮传动的啮合性能
（1）两轮齿由一端进入啮合，接触线先由短变长，到另一端面脱离，重合度大，承载能力高，可用于大功率传动。
（2）轮齿上的载荷逐渐增加，逐渐卸掉，承载和卸载平稳，冲击振动和噪声小。
（3）由于轮齿倾斜，传动中会主生一个轴向力。
（4）斜齿轮在高速、大功率传动中应用十分广泛。
3、斜齿圆柱齿轮的主要参数和几何尺寸
（1）端面垂直于齿轮轴线的平面，用t作标记。
（2）法面垂直于齿轮齿线的平面，用n作标记。
（3）螺旋角β螺旋线与轴线的夹角
螺旋角β越大，轮齿倾斜越大，传动平稳性好，但轴向力也越大。
（4）旋向斜齿圆柱齿轮分为左旋和右旋
4、斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件
（1）两齿轮法面模数相等，mn1=mn2=m
（2）两齿轮法面齿形角相等，an1=an2=a
（3）两齿轮螺旋角相等，旋向相反β1=β2
二、直齿圆锥齿轮传动
直齿圆柱齿轮轮齿分布在圆锥面上，有直齿、斜齿和曲齿三种，其中直齿圆锥齿轮应用最广。
由于圆锥齿轮的轮齿分布在圆锥面上，所以轮齿的尺寸沿着齿宽方向变化，大端轮齿的尺寸大，小端轮齿的尺寸小，为了便于测量，并使测量时的相对误差缩小，规定以大端的参数作为标准参数。
直齿圆锥齿轮传动应满足以下条件：
（1）两齿轮的大端端面模数相等，mt1=mt2
（2）两齿轮的大端端面齿形角相等，at1=at2
三、齿轮齿条传动
1、齿条的特点
与齿轮相比，齿条的主要特点是：
（1）由于齿条的齿廓是直线，所以齿廓上各点的法线互相平行，传动时，齿条作直线运动，齿条上各点的齿形角相等，等于20度
（2）齿距均相等，模数为同一数值
2、齿轮齿条传动
齿轮的转动带动齿条直线运动，齿轮齿条传动的主要目的是将齿轮的回转运动转变为齿轮的齿条的往复直线运动，或将齿条的直线运动变为齿轮的回转运动。
（1）齿条移动速度V=n∏d1单位：
㎜/min
（2）齿轮每回转一周时，齿条移动的距离为L=∏d1=∏mz1
：
单位：
㎜
挂图
教学内容
教学方法
讲书上例题：
（文字略）
根据齿条移动速度，齿轮每回转一周时，齿条移动的距离公式讲解习题册22、23页第1和第2题
（文字略）
小结：
本节主要介绍斜齿圆柱齿轮，直齿锥齿轮，齿轮和齿条传动的特点，斜齿圆柱齿轮主要用于高速、大功率传动，直齿锥齿轮主要用于两轴交错成果90°的齿轮传动，齿轮和齿条主要把齿轮的回转运动变为直线运动。
布置作业：
P21、22、23
课
次
13
教学内
容名称
§4—5渐开线齿轮的失效形式
教材对应范围
授课班级
教具
4章
5节
1次
挂图
授课方法
讲授
教学目的
掌握齿轮失效的五种形式，如何采取预防措施
教学重点和难点
重点、难点同上
难点处
理方法
认真讲解
复
习
内
容
直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、直齿锥齿轮的正确啮合条件是什么？
（提问学生）
作
业
题
考
P24、25
桂林市第二技工学校理论课教案
教学内容
教学方法
复习：
提问（随机）
直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、直齿锥齿轮在应用上各有什么特点？
导入新课
§4—5渐开线齿轮失效形式
失效是指齿轮传动过程中，若轮齿发生折断，齿面损坏等现象，则齿轮失去了正常的工作能力。
最常见的失效形式有：
齿面点蚀、齿面磨损、齿面胶合、齿面塑变和轮齿拆断。
一、齿面点蚀
齿面点蚀是齿面疲劳的现象之一，两齿轮在啮合传动时是线接触，接触面很小，产生很大的接触应力，循环次数超过某一限度时，轮齿表面会产生细微的疲劳裂纹，裂纹逐渐扩展，使表面上的小块金属剥落，形成麻点和斑坑。
齿面点蚀是在润滑条件良好的闭式齿轮传动中轮齿失效的主要形式之一。
预防措施：
选择合适的材料及提高齿面硬度，减小表面粗糙度，选用黏度高的润滑油并采用适当的添加剂。
二、齿面磨损
齿轮传动中，接触的两齿面发生一定的相对滑动，使齿面发生磨损，当齿面磨损严重时，轮齿就失去了准确的渐开线齿廓形状，引起传动的不平稳和冲动。
齿面磨损是开式齿轮传动的主要失效形式。
预防措施：
提高齿面硬度，减小表面粗糙度，改善润滑条件和工作条件。
三、齿面胶合
齿面胶合是齿轮轮齿在很大压力下，齿面的润滑油被挤走，两齿面金属直接接触，局部产生瞬时高温，致使两齿面发生粘连。
随着齿面的相对滑动，较软轮齿的表面金属会被熔焊在另一轮齿的齿面上形成沟痕。
这种现象就是齿面胶合。
高速和低速重载的齿轮传动容易发生胶合。
预防措施：
选择不同的材料及提高齿面硬度，减小表面粗糙度，选用黏度高的润滑油或在油中加抗胶合的添加剂，改善冷却条件。
四、齿面塑变
当齿轮的齿面较软时，在重载情况下，可能使表面金属沿着摩擦力方向发生塑性流动，使齿廓变形。
预防措施：
提高齿面硬度，选用黏度高的润滑油，尽量避免频繁起动和过载。
五、轮齿折断
轮齿折断的原因有两种，一种是受到严重冲击，短期过载而突然折断，另一种是轮齿长期工作经过多次反复的弯曲，使齿根发生疲劳折断。
轮齿折断是开式传动和硬齿面闭式传动的主要失效形式之一。
预防措施：
选择适当的模数和齿宽，采用合适的材料及热处理方法，减少齿根应力集中，齿根圆角不宜过小。
小结：
齿轮常见的失效形式有：
齿面点蚀、齿面磨损、齿面胶合、齿面塑变和轮齿拆断。
这五种失效形式多发生在什么工作环境，怎样预防。
布置作业：
P24--25
挂图
桂林市第二技工学校理论课教案
课
次
教学内
容名称
课堂完成第四章作业
教材对应范围
授课班级
教具
章
节
次
授课方法
讲授
教学目的
齿轮传动内容较多，比较重要，要求学生认真做好作业
教学重点和难点
难点处
理方法
复
习
内
容
作
业
题
考
P15--25
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课
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教学内
容名称
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