当前位置： >> 机械设计基础教案1-16 教2013 -- 2014案学年第 1 学期二 教 课级 学 院 （ 部 ） _____建筑工程学院_____ 研 程 类 室 别 _____基础教研室______ _ ____ 机械设计基础___ __ ____________ ____ 48 学时____ ____ __
课程名称及代码 学 分 及 总 学 时 授 课 专 业 班 级 主 职 使 讲 称 用 教 职 教 师 务 材建筑环境与设备工程_1101_ ________白莹莹_______ _ ________无__ _____ _ _机械设计基础 陈立德主编山东英才学院教务处制授课时间第 1 周第1、2节 课时安排21授课题目(教学章、节或主题)：第 1 章 机械设计概述教学目的、要求（分掌握、理解、了解三个层次） ： 本章概括地论述了两大部分： 第一部分为关于机械总体设计的概述， 第二部分为关于机械 零件的设计概述。 具体的教学要求如下： 1）初步理解机械设计和设计机械零件应满足的基本要求。 2）了解机械设计和零件设计的步骤。 3）理解机械零件工作能力的判定方法和设计准则。 4）了解机械设计的标准化、系列化及通用化 教学内容（包括基本内容、重点、难点） ： 1. 机械设计的基本要求 2. 机械设计的内容与步骤 3. 机械零件的失效形式及设计计算准则 4. 机械零件设计的标准化、系列化及通用化 重点：机械设计基本要求及机械零件的失效形式及设计计算准则。 难点：从整体上建立起机械设计，尤其是机械零件设计的整体概念。 讨论、思考、作业： 常见的失效形式有哪几种？ 参考资料（含参考书、文献等） ： 濮良贵、纪名刚等.《机械设计》 （第八版）,北京：高等教育出版社,2007. 教学过程设计：复习 10 分钟，授新课 60 分钟，安排讨论 15 分钟，布置作业 5 分钟 授课类型： 教学方式： 教学资源： 理论课 讲授 多媒体第 1 次课的教学整体安排2备课内容1.1 机械设计的基本要求 一台机器进行设计包括以下两种设计： 1）应用新技术，新方法开发创造新机器。共 3 页2）在原有机器基础以上重新设计或进行局部改造，从而改变或提 高原有机器的性能。 设计质量的高低直接关系到机械产品的性能、价格及经济效益。 机械零件是组成机器的基本单元，在讨论机械设计的基本要求之 前，我们首先应了解一下设计机械零件的基本要求。 1.1.1 设计机械零件的基本要求 有二条：可靠，成本低。 什么叫可靠，什么叫成本低，说明一下。 为此要注意以下三点： 1）合理选择材料，降低材料费用。 2）保证良好工艺性，减少制造费用。 3）尽量采用标准化，通用化设计零件，简化设计过程，从而降低 成本。 1.1.2 机械设计的基本要求 有五条： 1.实现预定功能； 2.满足可靠性要求； 3.满足经济性要求； 4.操作方便，工作安全；5.造型美观，减少污染。 1.2 机械设计的内容与步骤 机械设计是一项复杂、细致、创造性和科学性很强的工作，随着科 学技术的发展，对设计的理解也在不断深化，设计方法也在不断发 展，近年来发展起来的有： “优化设计” ， “有限元计算” ， “计算机 辅助设计”等等。即使如此，常规设计方法仍然是工程技术人员进3行机械设计的重要方法，必须要很好掌握，常规设计方法有理论设 计、经验设计和模型实验设计等三种。 机械设计的过程通常分为以下四个阶段： 1） 产品规划阶段 求。 2） 方案设计阶段 在满足设计任务书中具体要求的前提下， 主要工作为提出设计任务和明确设计要由设计人员构思出各种可行方案进行分析比较，选出较优者。 3） 技术设计阶段 完成机械产品的总体设计、部件设计、零件设计、设计结果以工程图及设计书形式表达出来。 4） 制造与试验阶段 进行试运行，发现问题反馈给设计人员，经修改、完善，最后鉴定。 与设计机械一样，设计机械零件也需拟定出几种方案，分析比较、 选优， 那么设计零件的一般步骤如下几点。 教材共有五点， 分析之。 对于不同的零件的工作条件， 以上这五点可以有所不同， 互相交错， 反复进行，不能作机械分割。 最后提出一点，什么叫条件性计算，这一点是大家所不大了解的， 生疏的，但这是工程实际所需作的。 1.3 机械零件的失效形式及设计计算准则 失效形式在工程力学中已学过，结合到机械零件应该如何，它的理 论基础还是一样的， 进行机械零件设计必须要根据零件的失效形式 分析失效原因，提出防止或减轻失效的措施，根据不同的失效形式 提出不同的设计计算准则。 1.3.1 失效形式 1） 断裂 常见的有二种：断裂，疲劳断裂，解释一下。 应力超过屈服极限，发生塑性变形。 主要有疲劳点蚀、磨损、压溃和腐蚀等形式。2） 过量变形 3） 表面失效4） 破坏正常工作零件引起的失效，例带传动。41.3.2 设计计算准则 同一零件对于不同失效形式的承载能力是各不相同的。这个承载能 力就是零件的工作能力，它的计算方法就是设计计算准则。下面对 以上失效形式，谈一下设计计算准则。 1. 强度准则 是零件必须满足的基本计算准则。 可分为整体强度， 表面强度二种。 （1）整体强度的准则 σ ≤[σ ] , 或可用安全系数来表示，s≥[s] （2）表面强度的准则 接触强度σ H≤[σ H]；挤压强度σ p≤[σ p] 在进行强度计算时，一般有如下两种计算形式 1）设计计算 2）校核计算 可求出零件的主要几何尺寸。 判断一下是否符合强度条件；已有零件能否承受如 τ ≤[τ ]此大的载荷，是否安全。 2. 刚度准则 3. 耐磨性准则 4. 散热性准则 5. 可靠性准则 1.4 机械零件设计的标准化、系列化及通用化 作一般性介绍，说明其重要性。5第 2 次课的教学整体安排授课时间第 1 周 摩擦、磨损及润滑概述第1、2节课时安排2授课题目(教学章、节或主题)： 第2章教学目的、要求（分掌握、理解、了解三个层次） ： 本章主要内容为对摩擦、磨损、润滑、密封的基本问题作简单扼要的介绍。 具体的教学要求如下： 1）了解摩擦、磨损、润滑、密封的基本概念和四者之间的联系。 2）了解干摩擦、流体摩擦、边界摩擦、混合摩擦的特点与区别。 3）初步了解磨损的一般规律及各种磨损的机理、物理特征和影响因素。 4）了解润滑的作用及润滑剂的主要质量指标。 5）了解密封的作用及密封装置。 教学内容（包括基本内容、重点、难点） ： 1. 摩擦与磨损 2. 润滑 3. 密封方法及装置 重点：1）各类摩擦的机理、物理特征及其影响因素 2）各类磨损的机理、物理特征及其影响因素 3）润滑与密封 难点：如何根据工作情况，合适地选择润滑剂和密封装置。 讨论、思考、作业： 按摩擦副表面间的润滑状态，摩擦可分为哪几类？各有何特点？ 参考资料（含参考书、文献等） ： 濮良贵、纪名刚等.《机械设计》 （第八版）,北京：高等教育出版社,2007. 教学过程设计：复习 10 分钟，授新课 60 分钟，安排讨论 15 分钟，布置作业 5 分钟 授课类型： 教学方式： 教学资源： 理论课 讲授 多媒体6备课笔记共3 页第2章摩擦、磨损及润滑概述2.1 摩擦与磨损 在人们生活中都存在摩擦与磨损，各种机械零件因磨损失效的占全部 失效零件的一半以上。 2.1.1 摩擦及其分类 在法向力作用下，一个物体相对于另一个物体，有相对运动或运动趋 势时，两物体接触面间产生的阻碍物体运动的切向阻力称为摩擦力， 这种现象称为摩擦，这一对摩擦物体称为摩擦副。 根据二物体接触时润滑状态的不同，可将摩擦状态分为四种情况： 放课件（摩擦副的表面润滑状态） ，一种一种解释一下。 1. 干摩擦（图 2.1a） 解释后，可得出库仑定律 2. 流体摩擦（图 2.1b） 3. 边界摩擦（图 2.1c） 4. 混合摩擦（图 2.1d） 2.1.2 磨损及其过程 表面物质在摩擦过程中不断损失的现象称为磨损。一般情况下磨损是 有害的。 磨损过程，可分为三个阶段，放课件（零件磨损过程） ，图 2.2 所示， 一个过程，一个过程解释一下。 1. 跑合磨损阶段（oa 阶段） 跑合磨损到一定程度后，表面上尖峰逐渐被磨平，磨损速度却逐渐减 慢，这阶段对机械零件而言是十分必要的。 2. 稳定磨损阶段（ab 阶段） 磨损缓慢，磨损稳定下来，零件进入正常工作阶段。7F=f?FN3. 剧烈磨损阶段（bc 阶段） 此阶段的特征为磨损速度及磨损率都急剧增大，直至零件失效。 最后指出一点，在跑合结束后，一定要清洗零件，更换润滑油，这样 才能正常地进入稳定磨损阶段。 2.1.3 磨损分类 按照磨损的机理以及零件磨损状态的不同，可分为四种基本类型：粘 着磨损、磨粒磨损、表面疲劳磨损（点蚀） 、腐蚀磨损，教材中具体说 明，略之。 2.2 润滑 首先说明一下润滑的作用 2.2.1 润滑剂的性能与选择润滑剂有几种：油、脂、固体（石墨、二硫化铜） 、气体（空气、氢气、 水蒸汽） 。 1. 润滑油 为目前使用得最多的润滑剂，有矿物油、合成油、动植物油等，矿物 油为应用最广的。 物理性能指标为粘度：表示液体流动时其内摩擦阻力的大小，粘度大， 内摩擦阻力就越大，液体流动性就越差。粘度有三种表示，解释一下。 （1）动力粘度 η （2）运动粘度 ν 我国采用的为运动粘度E（3）条件粘度（恩氏粘度）η还有一些性能指标，如凝点、闪点、燃点等，表 2.1 列出。 要指出一下：压力、温度对粘度有影响的。 2. 润滑脂 在润滑油中加入稠化剂（钙、钠、锂、金属皂）而成的脂状润滑剂， 又称为黄油。 主要物理性能指标为滴点、针入度、耐水性。8目前使用最多的为钙基润滑脂，它的耐水性强，耐热性差，还是钠基， 锂基的。 使用时要注意使用条件，不要乱用，性能列于表 2.2 之中。 3. 固体润滑剂 4. 气体润滑剂 润滑剂的选用原则为低速、重载、高温、间隙大，应选用粘度大的润 滑油；对脂主要用于速度低、载荷大，不需经常加油，使用要求不高 或灰尘较高的场合；气体、固体的主要用于高温、高压，防止污染等 一般润滑油不能适用的场合。 对润滑剂选用一定要严肃对待，不能乱用。 2.2.2 润滑方法和润滑装置 为了获得良好的润滑效果外，除了正确选择润滑剂外，还应选择适当 的润滑方法和相应的润滑装置，具体情况学生自学教材内容，不作讲 解。 2.3 密封方法及装置 学生自学，不作讲解。9第 3 次课的教学整体安排授课时间 第 2 周 第 1、2 节 课时安排 2授课题目(教学章、节或主题)：1. 机构的组成 2. 平面机构的运动简图教学目的、要求（分掌握、理解、了解三个层次） ：本章内容是学习机构设计的基础，为各类机构的运动分析和设计打下一定的基础，同时也为机械系统 设计和新机构设计提供了一种结构分析的方法。 具体的教学要求如下： 1）了解平面机构的基本概念。 2）掌握平面机构运动简图的绘制方法。 3）熟练掌握平面机构自由度的计算方法，能够准确地识别机构中的局部自由度，复合铰链和虚约束。教学内容（包括基本内容、重点、难点） ：1. 1）运动副 2）自由度和运动副的约束 3）运动链和机构 2. 1）运动副及构件的表示法 2）绘制机构运动简图的步骤 机构具有确定运动的条件 平面机构自由度的计算 计算机构自由度的注意事项 重点：1）有关机构组成的概念及机构具有确定运动的条件。 2）机构运动简图及其绘制。 3）机构的自由度。 难点：1）机构运动简图的绘制。 2）机构中虚约束的正确判别。讨论、思考、作业： 机构具有确定运动的条件是什么？ 参考资料（含参考书、文献等） ： 濮良贵、纪名刚等.《机械设计》 （第八版）,北京：高等教育出版社,2007. 教学过程设计：复习 10 分钟，授新课 60 分钟，安排讨论 15 分钟，布置作业 5 分钟 授课类型： 教学方式： 教学资源： 理论课 讲授 多媒体10备课笔记共6 页第3章平面机构的结构分析放课件，说明一下。机构运行时，除机架外其余所有构件都按照某种 运动规律运动，如果机构中的所有构件都在相同或相互平行的平面内 运动，这种机构称为平面机构，否则称为空间机构，工程中常见的为 平面机构，本章就是研究平面机构。 3.1 机构的组成 3.1.1 运动副 图 3.1 说明一下。使两个构件直接接触并能产生一定相对运动的连接 称为运动副。因此，副一定是一对接触构件，但还要保持相对运动关 系，同学以前见到过的，能举例吗？例如螺纹副，导轨副等。 接触情况有三种：点接触，线接触，面接触，这点、线、面称为运动 副元素。 根据运动副各构件间的相对运动是平面运动，还是空间运动，这样把 运动副可分为平面运动副，空间运动副。 本章讨论的为平面运动副，它又可分为低副、高副二大类型。 3.1.2 自由度和运动副约束 一个空间自由状态的构件，具有 6 个独立运动的参数，作平面运动的 构件就具有三个独立运动参数，放课件（平面运动构件的自由度） ，这 个独立运动参数的数目称为构件的自由度。 两个构件通过运动副连接，这样相对运动必会受到限制，这个限制称 为约束，引入一个约束条件将减少一个自由度。 下面分析一下具体的运动副的运动、约束情况： 1. 低副 什么叫低副说明一下。构件之间以面接触形成的运动副称为低副，放课件（转动副）说明一下低副定义。11根据形成低副的两个构件之间的可以产生的相对运动的形式不同，低 副又可分为转动副与移动副两种。 转动副（转动副） 图 3.3 所示，这运动副只能在某一平面内作相对转动，相对运动形式为转动。 移动副（移动副） 动，图 3.4 所示。 2. 高副 况。 那么约束如何：分析一下。 对于转动副：引入二个约束，保留了一个自由度。 对于移动副：引入二个约束，保留了一个自由度。 故平面低副的运动副，引入二个约束，保留一个自由度。 对于平面高副，引入一个约束，保留了二个自由度。 3.1.3 运动链和机构 图 3.6 所示，放课件（运动链） ，两个以上构件以运动副连接而成的系 统称为运动链，如果运动链中有的构件只包括一个运动副元素称为开 链（图 3.6a） 。如每个构件至少包括两个运动副元素，则构件形成了封 闭系统称为闭链（图 3.6b） 。如在闭链中将其中一个构件固定，就成为 机架，这运动链就成为机构。当它的一个或几个构件具有独立运动， 也就是这构件的运动规律为已知的，这机构的运动和动力由这一个构 件输入，这构件称为原动件（主动件） ，其余构件称为从动件。 3.2 平面机构的运动简图 课件（粉碎机）放一下，我们分析运动，这图就很复杂。为了使问题 简单化，在研究机构运动时，可以不考虑那些与运动无关的因素（如 具体结构、外形等等） ，仅用简单的线条和符号来代表构件和运动副， 并按一定比例表示出各运动副的相对位置，这种说明机构各构件间的 相对运动关系的简单图形称为机构运动简图，课件（运动副简图表示） 放一下。12只能沿某一方向作相对移动，相对运动形式为移以点或线接触组成的运动副，图 3.5 所示，分析一下运动情这简图有二个作用： 1）可以简明地表达一部复杂机器的传动原理。 2）可以用图解法求机构上各点的轨迹、位移、速度、加速度等。 3.2.1 运动副及构件的表示方法 1. 构件 2. 转动副 3. 移动副 4. 平面高副 图 3.7 图 3.8 图 3.9 课件（转动副） 课件（移动副） 课件（平面高副）3.2.2 绘制机构运动简图的步骤 作图时，因为实物很大，无法按 1∶1 绘制，只得选用一个比例尺，有 位置比例尺，速度、加速度比例尺，下面只谈位置比例尺如何表达? L ? 物体实际长度/构件图示长度绘制步骤教材中已谈了，可自学一下。 第2讲 教案（m/mm）3.3 平面机构的自由度 3.3.1 平面机构的自由度计算 设某一平面运动机构，其中包括 N 个构件，PL 个低副，PH 个高副，现以 平面四杆机构为例，说明一下 N，PL，PH 值=？这 N 个构件中有一个构 件被看作为固定不动的为机架，所以其余均为活动的构件，则活动构 件数就为 n=N-1， 这 n 个活动构件， 在未用运动副将它们连接起来以前， 共具有 3n 个自由度。在黑板上写上 3n。 当用 PL 个低副，PH 个高副将构件连接起来，便会使构件活动受到影响， 也就是 3n 个自由度就要被减少。以前已讲过：加入一个低副，就引入 二个约束，自由度只有 1 个。 即 3n-2PL 在黑板上写成 3n-2PL加一个高副，就引入一个约束，自由度只有 2 个。13即 3n-PH 最后黑板上就写成 3n-2PL-PH这式子就可说明为：整个机构相对机架的自由度数就应为活动构件的 自由度的总数减去（2PL+PH）个约束3n ? (2PL ? PH )机构的自由度数为 F 则F ? 3n ? (2PL ? PH )这就是机构的自由度计算公式 3.3.2 机构具有确定运动的条件 一般要求一个机构，当原动件给定一个运动规律运动时，从动件也就 得到按某一个运动规律进行运动，不允许从动件乱动，无规律地运动。 图 3.1.3 所示，课件（曲柄滑块机构）放一下，计算一下机构自由度 F=1，也就是这机构能具有独立运动的数目为 1，主动件为 1，输入运 动，从动件就按确定规律运动，这就是机构运动的确定性。 结论为机构自由度 = 原动机数 图 3.12 所示，课件（五杆铰链机构）放一下，计算出机构自由度为 2， 如给机构一个独立运动构件，那么其它构件运动如何，从图中可见出 运动是不确定的，构件 2，3，4 位置不确定，当构件 1 占 AB 位置时， 构件 2，3，4 可占位置 BC、CD、DE 或 BC′、C′ D′、D′ E 或其它位置。 如再给定一个原动件（二个原动件运动规律可以相同，也可以不同） 这时其它构件运动就确定了，这时机构自由度数等于原动件数。 结论：1）当 F≤0 2）F&0 就为无规则的。 当原动件数大于机构自由度数时，机构不能运动。 当原动件数等于机构自由度数时，构件间才能确定的 相对运动，这就是机械运动的确定条件。 这机构不可能产生相对运动，为一刚体当原动件数小于机构自由度数时，构件间的相对运动143.3.3 应用公式时注意事项 1. 局部自由度 图 3.16 所示，放课件（局部自由度）滚子绕其本身轴线作自由转动， 丝毫不会影响其它构件的运动，这在进行自由度计算时，要将局部自 由度去除，改为图 3.16b)。 2. 复合铰链 图 3.14 所示，放课件（复合铰链） 什么叫复合铰链，如何进行计算 结论：由 m 个构件汇成的复合铰链应当作为 m-1 的转动副，如图 3-1 所示。图 3-1 3. 虚约束复合铰链计算在运动副所加的约束中，有些约束所起的限制作用是重复的，这种不 起独立限制作用的约束称为虚约束，在计算自由度时，虚约束应当除 去不计，图 3.17 所示，放课件（图 3.17） ，说明一下图 3.17b）中 EF 为虚约束，简化成图 3.17a） 虚约束是很难找出，一般可从下面二点来找 1）运动状态不改变 2）虚约束去掉前后 F 不同，图 3.17a 中 F=1，图 3.17b 中 F=0，故 EF15为虚约束。 接下来放课件（图 3.18~3.22）说明一下。 那么虚约束有什么用途？它可提高构件的刚性，改善其受力情况，因 此，在现场，还是被广泛地使用。16第 4、5 次课的教学整体安排授课时间 第 2、 3 周 第 1、 2 节 课时安排 4授课题目(教学章、节或主题)： 第4章 平面连杆机构教学目的、要求（分掌握、理解、了解三个层次） ： 本章主要内容为对摩擦、磨损、润滑、密封的基本问题作简单扼要的介绍。 具体的教学要求如下： 1）了解摩擦、磨损、润滑、密封的基本概念和四者之间的联系。 2）了解干摩擦、流体摩擦、边界摩擦、混合摩擦的特点与区别。 3）初步了解磨损的一般规律及各种磨损的机理、物理特征和影响因素。 4）了解润滑的作用及润滑剂的主要质量指标。 5）了解密封的作用及密封装置。 教学内容（包括基本内容、重点、难点） ：1. 概述 2. 平面机构的运动分析 3. 平面机构的力分析 4. 铰链四杆机构的基本型式及演化 5. 平面四杆机构的基本特性 6. 平面四杆机构的设计。 重点：平面四杆机构的基本型式、演化及其基本特性。 难点：1）平面四杆机构相关的基本概念。 2）平面四杆机构的力分析。 3）平面四杆机构的设计讨论、思考、作业： 机构运动分析时速度多边形的特性是什么？ 参考资料（含参考书、文献等） ： 濮良贵、纪名刚等.《机械设计》 （第八版）,北京：高等教育出版社,2007. 教学过程设计：复习 10 分钟，授新课 60 分钟，安排讨论 15 分钟，布置作业 5 分钟 授课类型： 教学方式： 教学资源： 理论课 讲授 多媒体17备课笔记共 11 页第1讲第4章 平面连杆机构4.1 概述放课件（铰链四杆机构） 平面连杆机构是由若干个构件以低副连接形成的平面机构。若干个构件可以是 4 杆、5 杆等，其中平面四杆机构是平面连杆机构中最常用的一种形式。 平面连杆机构的优缺点（教材中有，说明一下）4.2 用图解法作平面机构的运动分析一个机构必须要有确定运动及其一定的运动规律， 因此必须要进行机构的运动分 析。 其任务：根据机构原动件的已知运动规律，分析确定该机构其它构件上的某些点 的位移、速度、加速度或角位移、角速度、角加速度等。 研究这些有什么用途： 1）如研究位移，就能看出构件是否能到达这个位置、构件间会不会发生互相碰 撞。 2）如知道了机构的速度，就可求出机构的功率等。 分析方法有图解法、解析法，这里只谈图解法，而图解法中又有速度瞬心法、相 对运动法、线图法，本章只谈相对运动图解法，现只介绍应用相对运动图解法进 行同一构件点的速度分析。 这里就要指出一点：这些运动分析是在不考虑引起机构运动外力的影响下进行 的。 放课件（同一构件上各的运动分析） ，图 4.1 所示，这种四杆机构构件间用铰链 相连的，又称为铰链四杆机构。 已知：1）各构件的尺寸，位置 2）原动件 1 以等ω 转动 求：1. 图示位置时的机构中 C 点、E 点的 vC 、 vE 。 2.?1 、 ?2分析时理论依据为工程力学， 即刚体作平面运动时可分解为随基点的平动和绕基 点的转动， 因此基点的选择是一个关键问题， 一定要选这个点上的速度为已知的， 下面分析一下同一构件上各点的速度求法。 放课件，并按图 4-1 所示的，一边讲，一边徒手在黑板上作图。18图 4-1同一构件上点的速度分析选一个比例尺 ? L ，做出机构位置图。 步骤： （1）求 vB 取基点为 A 点， vB 大小为 ?1l AB ，方向 ? AB ，指向与 ?1 相同。 取比例尺 ? L 作图，取一极点 P，作一线段 pb ? vb / ?v 作矢量为 pb 。 （2）求 vC?? ?因为 B 点与 C 点同为构件 2 上的点，物体 2 作平面运动，基点取在 B 点，这是 为什么？问一下学生，根据工程力学可知：?? ? ?? ? ??? ? vC ? vB ? vCBvB ：为基点的速度。 vCB ：为 C 点绕 B 点相对转动的速度。?? ? ?? ? ??? ? vC ? vB ? vCB大小 ？ ?1l AB ？? CD ? AB ? BC 方向 下面说明二点：1）为什么 vC 的方向为 ? CD ？ 在构件 3 上，C 点的速度为 vC 3??? ? ??? ? ??? ? ??? ? ??? ?在构件 2 上，C 点的速度为 vC 2这 C 点为同一点，在二个构件上，因此 vC 3 = vC 2 ，由于 vC 3 方向为 ? CD ，所以vC 方向也为 ? CD 。192）为什么 vCB 方向 ? BC ？ C 点相对于 B 点的速度，即为 B 点不动，C 点的速度，构件 2 作转动，相对于 B 点作转动，因此 vCB 方向必定⊥于 BC。 一边作图，一边讲解，根据相对运动矢量方程，就可得出 pbc 图形，求出 vC 大 小及 vCB 大小。 量出线段长度pc 、 bc，vC ? ?L ? pc（3）求 ?2 、 ?3vCB ? ?L ? bc?2 ?顺时转。vCB lBC从速度多边形中可见出，因为方向 vCB 方向图示，则 ?2 为?3 ?vC lCD同上法，可得出 ?3 为逆时转。?2 、 ?3 标在图上。（4）求 vE?? ?因为 B、C、E 为同上构件上的点，同样道理可得出下列矢量方程?? ? ??? ? vE ? vB ? vEB这方程是以 B 点为基点，列出的。 二者同等于 vE 则?? ? ??? ? vE ? vC ? vEC这方程是以 C 点为基点，列出的。?? ? ???? ?? ? ??? ? vE ? vB ? vEB ? vC ? vEC大小 ？?1l AB？?v ? pc ？方向 ？ ⊥AB ⊥BE ⊥CE ⊥CE 这矢量方程为二个未知数，就可用速度图解法求出。 过 b 点作 vEB 的方向线，be⊥BE 过 c 点作 vEC 的方向线，ce⊥CE??? ???? ?这二线交于 e 点矢量 pe 代表 ve ，大小为 vE ? ?v ? pe ，pbec 为速度矢量多边形，p 为极点，根??20据上述，我们可得出速度多边形的特性。 1）极点 p 代表该构件上速度为零的点。 2）在速度多边形中连接 p 点和任一点的矢量，便代表该点在机构图中的同名点 的绝对速度，其指向是从 p 点指向该点。 3）在速度多边形中，连接其他任意两点的矢量，便代表该两点在机构图中的同 名点间的相对速度，其指向与速度下标的顺序相反。如 bc 代表 vCB 而不是 vBC 。 4 ）从图中可见出，代表各相对速度的矢量 bc , ce , be 分别⊥于机构图中的 因此△BCE ∽△bce， 且字母顺序一致， （图示的为顺时针方向） 。 BC , CE , BE 。 图形 bce 称为机构图中 BCE 的速度影像，这样我们就可利用图形相似原理求出 同一构件上某一点的速度。 最后要强调一下，这原理只能用于同一个构件上的各点速度求法，而不能用于机 构的不同构件上各点速度求法。??? ???? ??? ? ?? ? ?? ?4.3 平面机构的力分析作用于机构上的力有 5 种类型 1. 驱动力 驱使机构产生运动的力，这力所作的功为正值，称输入功。 2. 阻力 阻止机构运动之力，其功为负值，阻力又可分为二种。 1）有效阻力：这个与生产工作直接相关的阻力，其功称有效功或输出功，又 称工作阻力。 2）有害阻力：除了有效阻力外的无效部分，其功对生产没有用，反而有害的。 3. 运动副反力。 当机构运转时，在运动副中产生的反作用力简称为反力，在进行力分析时，反 力可分为沿运动副两构件接触处的法向和切向两个分力。 法向反力：又称正压力，它与运动副元素的相对运动方向相⊥的。此力不作功。 切向反力：即为运动副中的摩擦力，因它是由于正压力而产生的，起到阻止运动 的作用，一般情况下摩擦力对生产是无效的，有害的，但有些机构中摩擦力是起 到有利的作用，如带传动中的摩擦力。 考虑到摩擦力后的运动副的反力称为总反力。 4. 重力。 5. 惯性力 （在高速时才考虑它） 。 为了保证机构作持续的预先确定运动， 根据此运动条件与作用在机构上的已知外 力，就可求出与之相平衡的未知外力，这未知外力称为平衡力或平衡力矩，这一 点学生一定要记牢，理解，以后就要用到这原理去求平衡力的。再说明一下未知 外力与已知外力一起作用在机构上，使机构处于平衡状态，根据平衡条件就可求 出未知外力（即平衡力，平衡力矩） 。 最后说明一下，研究机构力的分析的目的有两个。 ① 确定机构运动副的反力； ② 确定机构需加的平衡力或平衡力矩。 力的分析可为今后计算各构件零件的强度， 确定机械效率及轴承型式等提供了必 需的资料。因此这一内容不但是重点，也是一个难点，学生一定要掌握它。214.3.1运动副中的摩擦1. 移动副中的摩擦力 最常见的移动副中的摩擦可分为平滑块的摩擦和槽形滑块的摩擦二种， 我们先谈 平滑块的摩擦。图 4.3 所示，放课件（平面摩擦） ，在黑板上按分析顺序作图。 在外力 F 作用下，滑块 1 向左移动← v12 ，滑块 1 和平面 2 组成一个移动副，因 此分析一下滑块 1 上作用什么力： ①驱动力 F；②平面 2 给 1 的反力。 下面分析讨论之。 驱动力 F：F 力为作用在滑块 1 上的所有作用力的合力，它与接触面法线间所夹 的角度为β ，将 F 力分解为法向分力 Fn 和切向分力 Ft 二部分。 ① Fn：使 1 滑块紧贴于平面上。 ② Ft：使 1 滑块在 Ft 作用下向左运动或具有向左运动趋势。 从图中可得出tan ? ?Ft Fn(4.4)反力：平面 2 加在滑块 1 上的反作用力，它有两部分组成。 ① 正压力 FN ：为法向反力，它与 Fn 关系是大小相等，方向相等的力，这是为 什么？学生去想一下。 ② 摩擦力 Ff ：Ff 的方向是与 1 相对于 2 的运动方向相反，大小为 fFN。 FN 与 Ff 的合力就是平面上加在滑块 1 上的总反作用力 FR，又称总反力 FR。tan ? ?Ff FN?fφ 角称为摩擦角（FN 与 Ff 之间夹角） ，在一定工作条件下，f（摩擦系数）为一定 的，φ 也为一定值，可得出式（4.9） 。 讨论一下：1）当β &φ 时，说明了外力 F 的作用线在摩擦角 φ 之外的情况，这时 Ft&Ff，推动力 Ft 大于摩擦力，使滑块作加速运动。 2）当β =φ 时，外力 F 的作用线与总反力 FR 作用线相重合。此时 Ft=Ff，使滑块 作等速运动，如滑块原来不动、静止，那么滑块 1 仍然保持静止不动状态。 3）β &φ 时，外力 F 的作用线在摩擦角所包围区域的里面，此时 Ft&Ff，滑块作22减速运动，而终于静止。如滑块 1 原来不动，那么无论外力 F 加得多大，滑块 1 都不能运动，这种现象称为自锁。 下面谈一下楔形滑块在楔形槽中的摩擦情况。放一下课件（楔形滑块等速移动受 力） ，图 4.4 所示，滑块 1 在楔形槽 2 中作等速滑移（图中沿 z 向移动） 。图 4.4 槽面摩擦 分析方法同平滑块的，作图。? 21 ，和摩 驱动力为水平的 F 反力，滑块的两个接触面上同时承受正压 FN 21 、 FN擦力 Ff（画图加上这三个力） 。 根据平衡条件，经推导可得出式（4.6） F=fFr/sinθ =fvFr4.6式中 fv 称为当量摩擦系数，其数值始终大于 f，也就是说槽面摩擦的摩擦力总是 大于滑块的摩擦力，这样引入 fv 概念后，就可将槽面摩擦简化为平面摩擦概念来 处理。 2. 转动副中的摩擦力 轴承就是转动副，轴在轴承孔中转动，轴安装在轴承孔的那一部分称为轴颈。 根据作用在轴颈上载荷的方向可分为径向轴颈和轴向轴颈， 本讲只讨论径向轴颈 摩擦问题。 图 4.4 所示，放课件（轴颈摩擦和摩擦圆、转动副） 。 作用力如何？轴颈上作用着径向载荷 Fr 及轴承孔 2 加在轴颈 1 上的总反力 FR 21 。 在驱动力矩 M 作用下，使 1 在轴承孔 2 中作等速转动ω 12，根据平衡条件可知： Fr 与 FR 21 必须构成一个阻止轴颈转动的力矩，这力矩称为摩擦力矩 Mf，这 Mf 大小必须与驱动力矩 M 相平衡。 M=Mf 因此， FR 21 必与 Fr 为大小相等，方向相反的二个力组成的一个力偶。其作用线 间相距一个距离为ρ ，可得出 Mf = FR 21 ?ρ =Fr?ρ 。 可 推 出 ： (4.7) 以轴心为圆心，ρ 为半径，所作的圆称为摩擦圆。 ρ =r ? f023总反力 FR 21 的作用线始终切于摩擦圆。 下面总结一下，运动副中反力情况： 1）移动副：不计摩擦时，反力方向⊥于相对移动的导路；考虑摩擦时，反力方 向与相对移动导路的⊥方向之间偏转一个摩擦角 φ，偏转方向与移动方向相反， 反力的大小与作用点位置为未知，随着外力变化而变化的。 2）转动副：不计摩擦时，反力作用线经过回转中心；考虑摩擦时，反力作用线 与摩擦圆相切，且反力对回转中心的力矩的转向，与组成转动副的两构件间的相 对转动方向相反，反力大小和方向均为未知。 3）高副：不计摩擦时，反力作用线为沿接触点的公法线；考虑摩擦时，反力作 用线为过接触点与公法线之间偏转个摩擦角，偏转方向与相对滑动方向相反，反 力大小未知。4.3.2 机构受力分析在不考虑惯性力情况下，构件上受力后，要达到力的平衡，这些力有什么特点。 教材中指出四个特点，说明一下就可以了。 下面举例说明一下如何进行静力分析，放课件（静力分析） 。 例 4.1 此曲柄滑块机构，在滑块 3 上受到驱动力 F 的作用，使 1 转动，也就是 克服工作阻力矩 Mq 使 1 作等 ?1 转动，具体解法见教材，这里不叙述，由教师们 自编了。4.3.3 机械效率及自锁1. 机械效率的计算 在稳定运转的周期内，输入功=输出功+损失功Wd ? Wr ? WfWf 值越小越好，表示出对能量的有效利用程度就越高。??1。Wr Wd这为效率用来衡量出对能量有效利用的程度， ? &1，不可能大于2. 机械自锁 当 ? =0，不管驱动力加得多大，都不能使机械运动，这现象称为机械自锁。 因此机械自锁条件为 ? ≤0 4.3.4 螺旋机构的效率 放课件（矩形螺旋副的受力） ，图 4.9 所示为矩形螺纹，2 为螺钉一部分螺纹，螺 母画出一小块 1，螺纹升角为λ ，螺矩为 P，将螺纹展开，就成为一斜面 2，螺 母为 1 滑块。 作一图 4.10a） ，边分析，边作图。 现在拧螺母，相当于滑块在斜面上上升或下降，螺母 1 上受到轴向载荷 Fa 和驱 动力 Fd 或矩 Md，∴滑块 1 作用的外力为 Fa、Fd，使螺母沿轴向移动。 放课件（滑块等速上升受力） ，现在加上 Fd，使滑块上升，相当于滑块在驱动力24Fd 作用下，克服阻力 Fa 沿斜面上升（移动方向与 Fr 方向相反） ，这种情况就相 当于拧紧螺母情况。 力分析：螺母 1 上作用力为 ①外力：Fd、Fa ②反力：根据移动副摩擦原理可知 FR 21 ，φ 这三个力 Fd、Fa、 FR 21 作用下，根据平衡条件可得出Fd ? Fr tan(? ? ? ) M d ? Fr ?若不考虑摩擦力（φ=0）d2 tan(? ? ? ) 2d2 tan ? 2M d 0 ? Fr ???tan ? tan(? ? ? )拧紧后，如果螺母在作用力 Fa 作用下，会使滑块 1 沿斜面下滑，这时 Fa 为驱动 力，Fd 变为 F′ ，这时受力情况就成为图 4.10c）情况，放 d 为生产阻力（支持力） 课件（滑块等速下滑受力）同样可得出下列公式。d2 tan(? ? ? ) 2 tan(? ? ? ) ?? ? tan ? ? ? Fr ? Md如果要求螺母还能承受 Fa 作用，即拧紧后，不会在 Fa 作用下，自动使螺母下滑， 这时螺母沿轴向移动方向与 Fa 方向相同，却螺母不会自动松开，这时就要求螺 纹副自锁即 ?? ? 0 ，可得出自锁条件为? ??以上为矩形螺纹分析，对于Δ 螺纹分析方法一样，它相当于楔形滑块在楔形槽面 内滑动，只要将 ? 改为 ?v 就可以了，这里可说明为什么Δ 螺纹用于连接之中， 传动用的螺纹就用矩形螺纹。第2讲4.4 铰链四杆机构的基本型式及演化 4.4.1 四杆机构的基本型式四个构件以转动副连接构成的平面四杆机构称为铰链四杆机构， 它是平面四杆机 构的最基本的型式。25放课件（铰链四杆机构） ，图 4.11 所示。铰链四杆机构的基本型式 图 4.11 所示，说明一下机架、连架杆、连杆、曲柄、摇杆的定义。 根据两连架杆为曲柄或摇杆的不同，铰链四杆机构可分为三种基本型 式。 曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构，放课件（图 4.12~图 4.18） ， 说明一下。 4.4.2 平面四杆机构的演化通过改变铰链四杆机构中一些构件的长度和形状、 增大转动副的尺寸或取那一构 件为机架等途径，可将铰链四杆机构演化成其它型式机构。 1. 扩大转动副，使转动副变成移动副 放课件，图 4.19、图 4.20 所示，说明一下。 2. 取不同的构件为机架 放课件（图 4.21~图 4.25）所示，说明一下。 3. 移动副代替转动副 放课件（图 4.26~4.28） ，说明一下。第3讲4.5 平面四杆机构的基本特性 4.5.1 铰链四杆机构有曲柄的条件上面谈了铰链四杆机构的三种基本型式，其区别在于机构中是否有曲柄，取决于 两个因素：①各杆的相对长度；②选哪个机构件为机架，下面谈一下存在一个曲 柄的条件是什么？这时必须要在设定机架基础之上，谈一个存在曲柄的条件。 图 4.29 所示，各杆长度分别为现假定构件 1 能作整周转动，即为曲柄，在回转 过程中，一定能实现与机架拉直共线或重叠共线两个特殊位置（图 4.29 b、c） ， 从三角形中可推导出： a≤b , a≤c , a≤d a+b≤d+c a+c≤d+b a+d≤b+c 结论：1）曲柄为最短杆。 2）最短杆与最长杆长度之和小于或等于其它两杆长度之和。 满足这二个条件，才能存在曲柄。4.5.2 压力角和传动角放课件（压力角与传动角） ，图 4.31 所示，在曲柄摇杆机构中，如果不考虑构件 的摩擦力，则连杆是二力杆，它要平衡，二端作用力必为沿着 BC 方向，这样在 C 点作用于杆 3 上的力为 F（图示） ，由 F 力推动 3 杆使作功，F 力可分解成二 个分力 Ft、Fn。26Ft=Fcos α 方向为⊥CD，使 3 杆 ω 转。 Fn=Fsin α 方向为沿着 CD 方向，不作功。 Ft 越大，对传动越有利，传动效率越高。 从动件的受力方向与受力点速度方向，所夹的锐角称为压力角，在图中标上 α 角，在不同位置上，α 值是不同的。 讨论一下压力角： ① 当 α↓，Ft↑，传动有利，这时机构的传动性能越好。 ② 当 α↑，如 α=90o，Ft =0，就传不动，机构发生了自锁，也就是这一处为机构 的死点。 为了测量方便起见，通常用压力角的余角 γ 来衡量机构传动性能的好、坏，γ 称 为传动角，γ↑，传动↑。在不同位置上，γ 也是不同的。为保证传动性能良好， 设计时一般应使 γmin≥40o，也就是机构有一个位置，这时 γ=γmin，而 γmin 值一定 要大于 40o，这机构才能使用，经分析得出 γmin 值总是出现在图 4.31 所示的两虚 线位置上， 即曲柄与机架两个共线位置上。 计算在这二位置时的 γ 值， 比较一下， o 取一个最小值 γmin≥40 。4.5.3 急回特性图 4.34 所示，放课件（曲柄摇杆机构极位夹角） ，以曲柄为主动件，作等速转动， 摇杆 CD 为从动件，作往复变速摆动。 曲柄 AB 在回转一周的过程中，有两次与连杆 BC 共线，这时摇杆 CD 分别位于 极限位置 C1D、C2D，在此极限位置时，曲柄所在位置 AB1、AB2 之间所夹的锐 角θ 称为极位夹角。 分析：1）当曲柄顺时针转过 ?1 时，摇杆自 C1D 摆到 C2D，其所需的时间为 t1， 而 C 点的平均速度为 v1。 2）当曲柄顺时针转过 ?2 时，摇杆自 C2D 摆到 C1D，其所需的时间为 t2，而 C 点 的平均速度为 v2。 由于曲柄作等速转动，∵ ?1 & ?2 ，∴t1& t2 则 v2& v1。 由此可见，当曲柄等速转动时，摇杆作来回摆动，其速度是不同的，返回时速度 较大，这个性质称为机构的急回特性，这种特性用行程速度变化系数 K 来表示， 教材中式（4.23） 、式（4.24）表示了 K、θ 值。 θ 越大，K 越大，急回特性越明显，一般在回程时，为不工作的，希望快些回去， 这时就可利用急回特性，节省回程时间，提高生产率。4.5.4 死点图 4.36 所示说明一下。 若曲柄为原动件， ?1 转，摇杆肯定能摇动，不会被卡住。若摇杆为原动件，能 否驱动曲柄 1 转动，这就要分析一下：当摇杆在两极限位置（C1、C2）时，图示 虚线位置，BC 杆为平衡状态，∵它为二力杆，力作用于 BC 上（沿 BC）那么作 用在 AB 杆上的力如何，必为由 B→A 通过转动中心 A 的力，这力由于 α=90o， 不能产生驱动 AB 的作用，这力矩就不是驱动力矩，这位置称为死点，如摇杆继27续摆动，那么曲柄运动状态就会出现三种状态：①继续转动下去；②与原来相反 方向转动下去；③卡死。对传动而言，一定要设法克服之，但也有应用这特性去 工作的，图 4.39 为夹紧机构，使夹紧工作牢固可靠。4.6 平面四杆机构设计平面四杆机构的设计方法，这里只谈图解法，本讲只介绍二种。4.6.1 . 按给定连杆位置设计平面四杆机构 4.6.2. 按给定两连架杆的对应位置设计四杆机构具体设计方法见教材。 以上二种设计方法，在讲授时，边讲，边作图，不用课件来说明。第 6、7 次课的教学整体安排授课时间第 3、 4 周 凸轮机构第1、 2节 课时安排4授课题目(教学章、节或主题)： 第5章教学目的、要求（分掌握、理解、了解三个层次） ：本章的主要内容为凸轮机构的类型、特点和适用场合、从动件常用运动规律、凸轮的轮廓设计及凸轮 机构基本尺寸的确定。 具体的教学要求如下： 1）了解凸轮机构的类型、特点和适合场合，学会根据工作要求和使用场合选择凸轮机构的类型。 2）掌握从动件常用运动规律及其选择时应考虑的因素，能根据工作要求选择或设计从动件运动规律。283）能根据给定的运动规律，应用反转法绘制出尖顶、滚子从动件盘形凸轮的轮廓曲线。 4）掌握凸轮机构基本尺寸确定的原则，学会根据这些原则确定尖顶、滚子从动件盘形凸轮机构的压力 角、基圆半径、滚子半径。教学内容（包括基本内容、重点、难点） ：1. 2. 3. 4. 5. 凸轮机构的分类、特点及适用范围 常用的从动件运动规律 盘形凸轮轮廓的设计与加工方法 凸轮机构基本尺寸的确定 凸轮机构的结构和精度重点：1）从动件运动规律及其特性。 2）尖顶滚子从动件盘形凸轮机构的设计计算。 难点：1）反转法。 2）凸轮机构的压力角与机构基本尺寸的关系讨论、思考、作业： 凸轮机构常用的四种从动件运动规律中，哪种运动规律有刚性冲击？哪种运动规律有 柔性冲击？哪种运动规律没有冲击？如何选择从动件的运动规律？ 参考资料（含参考书、文献等） ： 濮良贵、纪名刚等.《机械设计》 （第八版）,北京：高等教育出版社,2007. 教学过程设计：复习 10 分钟，授新课 60 分钟，安排讨论 15 分钟，布置作业 5 分钟 授课类型： 教学方式： 教学资源： 理论课 讲授 多媒体备课笔记共 5页第1讲第5章 凸轮机构5.1 概述放课件（凸轮机构）说明其组成部件，凸轮以ω 1 转，依靠凸轮轮廓曲线形状不 同，产生不同从动件运动规律，它为高副机构，为点接触。 本章讨论为平面运动的凸轮机构，解释一下。295.1.1 凸轮机构的应用放课件（图 5.1~5.3） ，略作说明。5.1.2 凸轮机构的分类凸轮机构的种类很多，可从以下角度来分类。 1. 按凸轮形状分类 （1）盘形凸轮 （2）移动凸轮 （3）圆柱凸轮 2. 按从动件形式分类 （1）尖顶从动件 （2）滚子从动件 （3）平底从动件 以上二种分类，有课件可播放一下，加以简单说明。 3. 按从动件与凸轮保持接触的方式分类 （1）力锁合的凸轮机构 （2）几何锁合的凸轮机构 图 5.5 所示说明一下，最后说明一下凸轮机构的名称就是从这些分类中得出，如 尖顶移动从动件盘形凸轮机构。5.1.3 凸轮和滚子材料教材中已叙述，教案中不再重叙了。5.2 常用的从动件运动规律 5.2.1 平面凸轮机构的基本尺寸和运动参数放课件（凸轮机构的运动过程） ，图 5.6 所示，现以偏置移动尖顶从动件盘形凸 轮机构为例来说明一下。图 5.6偏距 e：从动件移动导路至凸轮转动中心的距离称为偏距 e。以 e 为半径，转动30中心为圆心，所作的圆称为偏距圆，如 e=0，称为对心的。 基圆：以凸轮转动中心为圆心，轮廓上最小的向径 r0 为半径画圆，这圆称为基 圆，r0 为基圆半径。 凸轮以ω 1 转动，推动从动件移动，现在从动件处于最低位置，A 点。 AB 曲线――凸轮转，向径增大，即从动件将由最低位置 A 按一定的运动规律推 动到最远距离 B，这一过程称为推程，凸轮相应地转过一个角度为 ? ，称为推程 运动角。在推程过程中，从动件移动的距离为 h，称为升程（行程） 。 BC 曲线――它为以凸轮轴心 O 为圆心的圆弧，凸轮转角为 ? s ，这时从动件处于 最高位置静止不动，这 ? s 称为远休止角。 CD 曲线――从动件由最高位置 B 回到最低位置 A，这一个过程称为回程，凸轮 转过角度为 ? ? 称为回程运动角。 DA 曲线――DA 的基圆上一部分，凸轮继续转动，这样从动件停止不动，凸轮 转过 ?s? ，称为近休止角。 这样凸轮，转一转，从动件就作升-停-降-停的运动循环连续转动凸轮，这过程就 重复循环进行着。 现以 ? 与从动件位移的关系做出一线图，s- ? 图称为从动件的位移线图，通过微 分就可得出速度线图，加速度线图，这三个线图总称为从动件的运动线图，这就 表明出从动件的运动规律， 它由凸轮轮廓曲线形状来决定的。 因此设计轮廓曲线， 就必须要首先确定从动件的运动规律。下面为讨论一下从动件运动规律有哪几 种。5.2.2 常用的从动件运动规律教材中介绍了四种常用的从动件运动规律，这里只讨论二种，等速运动，等加速 -等减速运动规律，并指出其适用场合。 1. 等速运动规律 运动方程列于表 5.1 之中，图 5.7a 所示，运动方程为 s ? v? 。 从图中可知：从动件在运动开始和终止时，其速度产生突变由 0↑ v0 ，这样加速 度 a→+∞，-∞。这样机构就会发生强烈的冲击。这称为刚性冲击，因此等速运 动只适用于低速，轻载，从动件质量小的场合。 2. 等加速-等减速运动规律 运动方程为 s ?1 2 at 。这里假定加速段与减速段时间是相等的，同样可得出 2 s ? ? ， v ? ? ， a ? ? 曲线（图 5.7b） 。运动方程列于表 5.1 之中，从图中可见出速度曲线是连续的，不会出现刚性冲击，但在三处会产生加速度突变，也会发生 冲击，这为柔性冲场，适用于中速场合。31第2讲5.3 盘形凸轮轮廓的设计与加工方法轮廓设计有二种方法：图解法和解析法。 图解法：直观，简便，适用于要求不高的场合。 解析法：轮廓精确，适用于要求高的场合。 这二种设计方法，其基本原理都是相同的，都是采用反转法来设计轮廓曲线。5.3.1 反转法原理放课件，图 5.8 所示，在整个凸轮机构上加上一个与凸轮ω 大小相等，方向相反 的“-ω 1” ，这样构件之间的相对运动的关系仍然保持不变，凸轮就成静止，不 动了，而从动件与导路一起以-ω 1 角速度绕凸轮转动，从动件仍以原来的运动规 律相对导路作移动，这方法称为反转法，这样从动件尖顶的运动轨迹就是凸轮轮 廓曲线。5.3.2 作图法设计凸轮轮廓曲线现以偏置尖顶移动从动件盘形凸轮轮廓曲线为例，讲授一下凸轮轮廓曲线的设 计。 图 5.9 所示，放课件（设计偏置直动尖顶从动件盘状凸轮机构） ，应用反转法， 设计步骤教材中有，简单说明一下。图 5.9说明一下凸轮转角分度越多，得出曲线就越正确。 当 e=0 时，偏距圆的切线就是过 O 点的径向线，可按上法得出对心直动尖顶从 动件盘形凸轮的轮廓曲线。 若将尖顶从动件改为滚子从动件，这时可以减少接触处的磨损，轮廓曲线设计方 法还是这样， 这时应将滚子中心看成为尖顶， 用上法设计出轮廓曲线， 放课件 （偏 置直动滚子从动件盘状凸轮机构） ，说明一下，这条曲线称为理论轮廓曲线，然 后以曲线上各点为圆心，以滚子半径 rT 为半径，做出一系列的圆，最后做出这32些圆的包络线就成为凸轮轮廓曲线，这曲线称为凸轮的实际轮廓曲线。这时基圆 半径 r0 应在理论轮廓曲线上量出的，图 5.10 所示。5.3.3 解析法设计凸轮轮廓曲线轮廓设计的理论基础还是反转法，现在介绍一种极坐标法，坐标原点取在凸轮回 转中心，经教学推导可求出轮廓曲线点的极坐标值（式 5.3） 。5.3.4 凸轮轮廓的加工方法采用什么样的设计方法与采用什么样加工方法有着直接关系。 加工方法通常有二 种： ① 铣削、锉削加工 用图解法设计曲线 ② 数控加工 用解析法设计曲线 这里要了解，在数控加工中为什么坐标原点要取在凸轮回转中心，这是加工工艺 要求的，否则会影响到凸轮的精度。5.4 凸轮机构基本尺寸的确定凸轮机构设计，不仅要考虑到能实现预期的运动规律，而且还要求它的传力性能 好，结构紧凑等这些要求都与压力角、基圆半径、滚子半径等有关。5.4.1 凸轮机构的压力角凸轮不但要使从动件传递运动，而且还要传递力，在设计轮廓时，并未考虑这个 传力问题，所以从受力观点来考虑，这样设计出轮廓，不一定合理，可能凸轮推 动从动件时很吃力，磨损很严重，传动效率很低等，现在就要讨论这问题。 在分析前先谈一下压力角定义，这与以前的是一样的，也是受力方向与速度（运 动）方向之夹角（锐角） ，图 5.12 所示，放一下课件可看出不同接触点，压力角 也是不同的。 从动件上受什么力 1）外载荷 FQ 凸轮ω 1 转，推动从动件，使上移，即要克服 FQ 后向上移。 2）凸轮给从动件的反力 F 不考虑摩擦力时，这 F 一定为沿着 n-n 方向。 F 分解成二分力：F1：用于克服外载荷 FQ，推动从动件移动的有效分力。 F2：引起导路中摩擦阻力的有害分力。 所以从传动角度来看，α 越小，越好，但不能太小，会导致整个机构尺寸增大， 设计时规定了最大压力角α max 一定要小于许用值，α max≤[α ]。5.4.2 基圆半径的确定基圆半径 r0 越小，结构就越紧凑，过小也不行，会使α ↑，传力性能差，二者 权衡一下，设计时做法：会使α 不大于α max 时尽量取 r0 小些，设计应用经验公 式来确定。 r0=（1.6~2）r （r 为轴颈）5.4.3 滚子半径的确定理论轮廓曲线求出后，如滚子半径 rT 选得不适当时，得出实际轮廓曲线是否都 能在所有位置上与滚子相切，否则就会造成运动的失真。33图 5.14 所示讨论一下ρ 、ρ ′、ρ min（最小曲率半径）与 rT 取得的关系。 1. 对于内凹的理论廓线（a 图） ρ ′ min =ρ min +rT 图中可看出，不管滚子半径取 多大，即ρ ′ min 总为“+”值，实际廓线总可以做出，与滚子都能相切。 2. 对于外凸的理论廓线 由于ρ ′ min =ρ min +rT ，实际轮廓是否能作出就取决于 ρ min 与 rT 之间的相对大小，这里就可分为三种情况谈一下。 （1）当ρ min & rT 时，图 b，ρ ′ min&0，实际廓线可作出。 （2）当ρ min = rT 时，图 c，ρ ′ min=0，实际廓线出现尖点，这样极易磨损，不能 实用，磨损就会改变原来预期的运动规律。 （3）当ρ min & rT 时，图 d，ρ ′ min&0，为负值，实际廓线出现交叉点，交叉以上 的部分轮廓曲线在加工时将被切去，导致从动件不能按原来的预期运动规律运 动。 为了避免发生这个问题，滚子半径 rT 选择时必须要保证ρ min & rT，则ρ ′ min&0， 设计时建议为 rT≤0.85ρ min第 8 次课的教学整体安排授课时间第 4 周 间歇运动机构第1、2节课时安排2授课题目(教学章、节或主题)： 第6章教学目的、要求（分掌握、理解、了解三个层次） ： 间歇运动机构是实现间歇运动的机构。本章扼要把阐述了棘轮机构、槽轮机构的工作 原理和运动特点，并对不完全齿轮机构作简单地介绍。 具体教学要求如下： 了解棘轮机构、槽轮机构的组成、工作原理、运动特点和适用场合。 教学内容（包括基本内容、重点、难点） ： 1. 棘轮机构 2. 槽轮机构 3. 不完全齿轮机构 重点：棘轮机构、槽轮机构的运动特点和适用场合。 难点：因作一般性概念介绍，无什么难点之处。34讨论、思考、作业： 复习题 6.1 参考资料（含参考书、文献等） ： 濮良贵、纪名刚等.《机械设计》 （第八版）,北京：高等教育出版社,2007. 教学过程设计：复习 10 分钟，授新课 60 分钟，安排讨论 15 分钟，布置作业 5 分钟 授课类型： 教学方式： 教学资源： 理论课 讲授 多媒体备课笔记共 3 页35一、 棘轮机构1、 棘轮机构的工作原理 棘轮机构主要由棘轮、主动棘爪、止回棘爪和机架组成。棘轮机构的其它类型： 1．摩擦棘轮（无声棘轮） 由于摩擦传动会出现打滑现象，不适于从动件转有要求精确的地方。 2、双向棘轮 2、 棘轮转角的调节 1、调节摇杆摆动角度的大小，控制棘轮的转角 2.用遮板调节棘轮转角 3、 棘轮机构的特点与应用二、 槽轮机构1、槽轮机构的工作原理 组成：具有径向槽的槽轮、具有圆销的构件、机架36工作原理：构件 1→连续转动；构件 2（槽轮）→时而转动，时而静止。 当构件 1 的圆销 A 尚未进入槽轮的径向槽时， 槽轮的内凹锁住弧被构件 1 的外 凸圆弧卡住，槽轮静止不动。 当构件 1 的圆销 A 开始进入槽轮径向槽的位置，锁住弧被松开，圆销驱使 槽轮传动。 当圆销开始脱出径向槽时， 槽轮的另一内凹锁住弧又被构件 1 的外凸圆弧 卡住，槽轮静止不动。1 4 个槽的槽轮机构：构件 1 转一周，槽轮转 4 周。 1 6 个槽的槽轮机构：构件 1 转一周，槽轮转 6 周。2、槽轮机构的类型、特点及应用1、平面槽轮机构。 2、空间槽轮机构3、 槽轮槽数 Z 和拨盘圆柱销数 k 的选择 运动系数（τ ） ：槽轮每次运动的时间 tm 对主动构件回转一周的时间 t 之 比。??K ( Z ? 2) 2Z当 z＝3 时，k 可取 1～5；当 z＝4 或 5 时，k 可取 1～3；当 z&6 时，k 取 1 或 2。三、 不安全齿轮机构371、不安全齿轮机构 1、不完全齿轮机构的工作原理和类型2、凸轮式间歇运动机构小结： 1.棘轮机构 2.槽轮机构 3.不完全齿轮机构 作业与思考： 1、棘轮机构有几种类型，它们分别有什么特点，适用于什么场合？ 2、牛头刨床工作台横向进给机构为什么要选用双向式棘轮机构？38第 9、10 次课的教学整体安排授课时间第 5 周 螺纹连接与螺旋传动第1、2节课时安排4授课题目(教学章、节或主题)： 第7章教学目的、要求（分掌握、理解、了解三个层次） ：(一）能力目标 1.掌握螺纹联接的主要类型及应用场合 2.掌握单个螺栓连接的强度计算 3.螺栓组连接的设计 4.掌握提高螺栓联接强度的措施 (二)知识目标 1.熟悉螺纹的类型、主要参数、特点及应用 2.螺纹联接的预紧和防松方法 3.掌握单个螺栓连接的受力分析 4.螺栓组连接的受力分析和结构设计 5.熟悉螺纹连接件的材料和许用应力 6.了解提高螺纹联接强度的常用措施和螺旋传动的设计教学内容（包括基本内容、重点、难点） ：1.螺纹联接的基本知识 2.螺纹联接的预紧和防松 3.单个螺栓联接的强度计算 4.螺栓组联接的结构设计 重点：螺纹联接的主要类型及应用场合；掌握单个螺栓连接的强度计算。 难点：各种螺纹连接的画法、螺纹联接的防松；螺栓组连接的受力分析和结构设计讨论、思考、作业：1、螺栓组联接受力分析中，联接受什么载荷？采用什么螺栓时，螺栓只受预紧力 F′？联接受何 种载荷时，螺栓同时受到预紧力 F′和工作载荷 F？参考资料（含参考书、文献等） ： 濮良贵、纪名刚等.《机械设计》 （第八版）,北京：高等教育出版社,2007. 教学过程设计：复习 10 分钟，授新课 60 分钟，安排讨论 15 分钟，布置作业 5 分钟 授课类型： 教学方式： 教学资源： 理论课 讲授 多媒体39备课内容共 6 页一、螺纹连接的基本知识联接：在机器中，将两个或两个以上的零件联成一体的结构。 机械动连接：机器工作时，被联接零件间有相对运动的联接。 机械静连接：机器工作时，被联接零件间没有相对运动的联接。机械静连接 又分为可拆联接和不可拆联接。 可拆联接：不须毁坏联接中的任何一个零件就可以拆开的联接。如键联接、 螺栓联接等。 不可拆联接：至少必须毁坏联接中的某一部分才可以拆开的联接。如铆钉连 接、焊接等。 1、 螺纹的类型 常用螺纹的类型主要有普通螺纹、管螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺 纹。前两种主要用于联接，后三种主要用于传动。 2、螺纹的主要参数3、 常用螺纹的特点及应用 三角螺纹主要用于联接；矩形、梯形和锯齿形螺纹主要用于传动。用于联接 的三角螺纹又有普通螺纹、英制螺纹以及用于管路系统联接的圆柱螺纹，即管螺40纹。在各种螺纹中，除矩形螺纹外，均已标准化。4、螺纹联接的主要类型 5、标准螺纹联接件二 螺纹联接的预紧和防松1、螺纹联接的预紧 预紧力：在螺栓承受工作载荷之前受到的力，以 F0 表示。 预紧的目的：为了提高联接的可靠性、紧密性和防松能力。 2、 螺纹联接的防松 1、摩擦防松：双螺母、弹簧垫圈、尼龙垫圈、自锁螺母等 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，轴用带 翅垫片，止动垫片，串联钢丝等。 3、永久防松：端铆、冲点（破坏螺纹） 、点焊 4、化学防松：粘合三、单个螺栓连接的强度计算1、 受拉螺栓联接 1、松螺栓连接 特点：只能用普通螺栓，有间隙，外载沿螺栓轴线，螺栓杆受 P 拉伸作用。 螺栓工作载荷为：F=P P――轴向外载 σ ＝ F/A=4F/Π d1 ≤〔σ 〕 2、紧螺栓连接441（1）只受预紧力的紧螺栓连接 （2）受横向载荷的紧螺栓联接 （3）承受轴向静载荷的紧螺栓连接 2、 受剪螺栓连接 σ p≤〔σ p〕 τ ≤〔τ 〕四 螺栓组联接的设计与受力分析1、 螺栓组的结构设计 2、 螺栓组联接的受力分析 1、受轴向载荷螺栓组联接，如汽缸螺栓 特点：只能用普通螺栓，有间隙，外载/螺栓轴线，螺栓杆受 P 拉伸作用。 单个螺栓工作载荷为：F=P/Z P――轴向外载；Z――螺栓系数 2、受横向载荷的螺栓组联接 特点：普通螺栓，铰制孔用螺栓皆可用，外载⊥螺栓轴线、防滑 普通螺栓――受 Q P 拉伸作用 铰制孔螺栓――受横向载荷剪切、挤压作用。 3、受横向扭矩螺栓组联接 普通螺栓联接 取联接板为受力对象，由静平衡条件 ?T ? 0则各个螺栓所需的预紧力为：QP ?T ? KS K ST ? Z f (r1 ? r2 ? ? ? rZ ) f ? rii ?1（N）4、受倾覆（纵向）力矩螺栓组联接 取板为受力对象：由静平衡条件： ?M O?O ? 0 设单个螺栓工作载荷为 FiF1 L1 ? F2 L2 ? ? FZ LZ ? M同理由变形协调条件：（a）42F F1 Fi ? ? const ? max (这里Lmax ? L1 ) L1 Li Lmax→ Fi ?Fmax Li 代入（a）式得： LmaxMLmaxFmax (本题F1 ) ??Li ?1t2 i五、螺纹连接件的材料和许用应力1、 螺纹连接件的材料 一般条件下，螺纹连接件的常用材料为低碳钢和中碳钢，如 Q215、Q235、 15、 35 和 45 钢， 受冲击、 振动和变载荷作用的螺纹连接件可采用合金钢， 如 15Cr、 40Cr、30CrMnSi 和 15CrVB 等；有腐蚀、防磁、导电、耐高温等特殊要求时采用 1Cr13、2Cr!3、CrNi2 等。螺纹连接件的常用材料的力学性能见表 7－7。 2、 螺纹连接的许用应力 螺纹连接的许用应力见表 7－8。六、提高螺栓联接强度的措施1、改善螺纹牙间载荷分布不均状况 a) 悬置螺母――强度↑40% （母也受拉， 与螺栓变形协调， 使载荷分布均匀） b) 环槽螺母――强度↑30%（螺母接近支承面处受拉） c) 内斜螺母――强度↑20%（接触圈减少，载荷上移） d) （b）(c)结合螺母――强度↑40% e) 不同材料匹配――强度↑40% 2、降低螺栓应力幅（ 3、减小应力集中 螺纹牙根、收尾、螺栓头部与螺栓杆的过渡处等均可能产生应力集中。 1）加大过渡处圆角 2）改用退刀槽↑20~40%（螺纹收尾处）?a）433）卸载槽 4）卸载过渡结构。 4、采用合理的制造工艺 1）用挤压法（滚压法）制造螺栓，疲劳强度↑30~40% 2）冷作硬化，表层有残余应力（压） 、氰化、氮化、喷丸等。可提高疲劳强 度 3）热处理后再进行滚压螺纹，效果更佳，强度↑70~100%，此法具有优质、 高产、低消耗功能。 4）控制单个螺距误差和螺距累积误差。七、 滑动螺旋传动简介螺旋传动是利用由螺杆和螺母组成的螺旋副来实现传动要求的， 主要用于将 回转运动转变为直线运动，同时传递运动和动力的场合。 1、螺旋传动的类型 1）传力螺旋――举重器、千斤顶、加压螺旋。特点：低速、间歇工作，传 递轴向力大、自锁 2）传导螺旋――机床进给汇杠―传递运动和动力，特点：速度高、连续工 作、精度高 3）调整螺旋――机床、仪器及测试装置中的微调螺旋。其特点是受力较小 且不经常转动 按摩擦副的性质分： 1）滑动螺旋：构造简单、传动比大，承载能力高，加工方便、传动平稳、 工作可靠、易于自锁。 2）滚动螺旋传动――摩擦性质为滚动摩擦。滚动螺旋传动是在具有圆弧形 螺旋槽的螺杆和螺母之间连续装填若干滚动体（多用钢球） ，当传动工作时，滚 动体沿螺纹滚道滚动并形成循环。按循环方式有：内循环、外循环，滚动螺旋两 种。 3）静压螺旋――液体摩擦，靠外部液压系统提高压力油，压力油进入螺杆 与螺母螺纹间的油缸，促使螺杆、螺母、螺纹牙间产生压力油膜而分隔开。八、螺旋传动的结构及材料441、螺母结构 （1）整体螺母 （2）组合螺母 （3）对开螺母 2、螺杆结构 3、材料 螺杆材料的选用原则： （1）高精度传动时多选碳素工具钢。 （2）需要较高硬 度，如 50～56HRC 时，可采用铬锰合金钢；当需要硬度为 35～45HRC 时，采用 65Mn 钢。 （3）一般情况下采用 45、50 钢。45第 11 次课的教学整体安排授课时间第 6 周 带传动第1、2节课时安排2授课题目(教学章、节或主题)： 第8章教学目的、要求（分掌握、理解、了解三个层次） ：(一）能力目标 1.掌握带传动的受力、应力分析 2.能区别弹性滑动与打滑 (二)知识目标 1.了解带传动的类型与特点。 2.掌握带传动的应力分布规律教学内容（包括基本内容、重点、难点） ：1.带传动的工作原理、类型、特点及应用 2.V 带和带轮 3.带传动的工作情况分析 重点：带传动工作原理、受力分析、带的应力分布图 难点：弹性滑动与打滑的区别讨论、思考、作业：1、带传动的主要类型有哪些？各有何特点？ 2、什么是有效拉力？什么是初拉力？参考资料（含参考书、文献等） ： 濮良贵、纪名刚等.《机械设计》 （第八版）,北京：高等教育出版社,2007. 教学过程设计：复习 10 分钟，授新课 60 分钟，安排讨论 15 分钟，布置作业 5 分钟 授课类型： 教学方式： 教学资源： 理论课 讲授 多媒体46备课内容共 3 页一、 概述1、带传动的类型2、 带传动的特点和应用 3、 带传动的形式 见表 8－1。二、V 带和 V 带轮的结构V 带有普通 V 带、窄 V 带、联组 V 带、齿形 V 带、大楔角 V 带、宽 V 带等。 8.2.1 普通 V 带的结构和尺寸标准472、普通 V 带轮的结构三、 V 带传动的工作能力分析1、 带传动的受力分析打滑：在一定的初拉力 F0 下，带与带轮面间的摩擦力之总和有一极限值， 当传递的圆周力超过该极限时，带将沿带轮表面全面滑动 2、 带传动的应力分析 带传动工作时，带中应力由三部分组成： （1）拉应力 ? 1 、 ? 2 紧边拉应力 松边拉应力? 1 =F1/A? 2 =F2/AMPa MPa?1 ? ? 248(2)弯曲应力?b带绕过带轮时发生弯曲， 从而引起弯曲应力? b ，因此 ? b只存在于带与带轮相接触的部分。?b ?(3)离心拉应力2 Ey0 D?c当带在带轮上沿弧面运动时， 由于本身质量将产生离心力，因而在带全长引起离心拉力 Fc，以及相应的离心拉应力?c 。Fc q ? v 2 ?c ? ? A A3、 带传动的弹性滑动和传动比 弹性滑动与打滑的区别： 弹性滑动是由于带是挠性件， 摩擦力引发的拉力差使带产生弹性变形不同而 引起，是带传动所固有的，是不可避免的，是正常工作中允许的。而打滑是过载 引起的， 是失效形式之一， 是正常工作所不允许的。 是可以避免也是应该避免的。 弹性滑动的影响：影响传动比 i，使 i 不稳定，常发热、磨损。 打滑的影响：使带剧烈磨损，转速急剧下降，不能传递 T，不能正常工作49第 12 次课的教学整体安排授课时间第 6 周 链传动第1、2节课时安排2授课题目(教学章、节或主题)： 第9章教学目的、要求（分掌握、理解、了解三个层次） ：(一）能力目标 掌握滚子链传动设计计算、熟悉链传动的运动特性（速度的不均匀性及动载荷）及应用 (二)知识目标 1.了解链传动的类型、特点和应用 2.链传动的布置与润滑 3 掌握滚子链传动的失效形式教学内容（包括基本内容、重点、难点） ：1.传动链的结构及标准 2.链传动的运动特性 3.滚子链传动的设计计算 4.链传动的布置、张紧与润滑 重点：滚子链传动的失效形式和设计计算 难点：滚子链传动的设计计算中参数的确定讨论、思考、作业： 按摩擦副表面间的润滑状态，摩擦可分为哪几类？各有何特点？ 参考资料（含参考书、文献等） ： 濮良贵、纪名刚等.《机械设计》 （第八版）,北京：高等教育出版社,2007. 教学过程设计：复习 10 分钟，授新课 60 分钟，安排讨论 15 分钟，布置作业 5 分钟 授课类型： 教学方式： 教学资源： 理论课 讲授 多媒体50备课内容共 3页一、 概述链传动的组成：主、从动链轮、链条、封闭装置、润滑系统和张紧装置等。工作原理： （至少）两轮间以链条为中间挠性元件的啮合来传递动力和运动。 但非共轭曲线啮合，靠三段圆弧（ aa, ab, cd, bc ）一直线啮合。其磨损、接触 应力冲击均小，且易加工。二、传动链的结构及标准1、 滚子链的结构 滚子链由滚子、套筒、销轴、外链板和内链板组成。套筒与内链板、销轴与外链板分别用过盈配合（压配） ；套筒与销轴、滚子 与套筒均采用间隙配合。 参数：P―节距，b1―内链板间距，C―板厚，d1―滚子直径，d2―销轴直径， Pt―排距 2、 滚子链的标准 3、 滚子链链轮 结构：1）整体式 2）孔板式 3）组合式51材料： 主要要求：1）足够的强度；2）足够的耐磨性；3）耐冲击。 常用材料：普通碳素结构钢、优质碳素结构钢、合金钢。三、 链传动的运动特性Vm ? V ?平均传动比Z1 Pn1 Z 2 Pn2 ? 60 ? 1000 60 ? 1000（m/s）im ? i ?n1 Z 2 ? ? const Z1 n2结论：链节在运动中，作忽上忽下、忽快忽慢的速度变化。造成链运动速度 的不均匀，不恒定作有规律的周期性波动。 瞬时传动比it ?W1 d 2 cos? ? ? constan4 W2 d1 cos ?四、滚子链传动的设计计算1、链传动的主要失效形式 2、 滚子链的实用功率曲线 3、 链传动的设计计算 1、已知：P，载荷性质，工作条件，n1，n2 ? 求 Z1、Z2 ? P，列数，a，润 滑方式等。五 链传动的布置、张紧与润滑1、 链传动的布置 2、 链传动的张紧 其目的不取决于工作能力，而会由垂度大小决定 方法：①移动轮系，以增大中心距 a，如 a 不能调时；②也可用张紧轮―― 注意张紧轮应在靠近主动轮的从动边上。不带齿者可用夹布胶木制成。宽度比链 轮约宽 5mm，且直径应尽量与小轮直径相近。523、链传动的润滑 润滑有利于缓冲、减小摩擦、降低磨损，润滑良好否对承载能力与寿命大有 影响。 Ⅰ――人工定期；Ⅱ――滴油润滑；Ⅲ――油浴或飞溅润滑；Ⅳ――压力喷 油润滑53第 13、14、15 次课的教学整体安排授课时间 第 7、 8 周 链传动 第 1、 2 节 课时安排 6授课题目(教学章、节或主题)： 第 10 章教学目的、要求（分掌握、理解、了解三个层次） ：(一）能力目标 掌握滚子链传动设计计算、熟悉链传动的运动特性（速度的不均匀性及动载荷）及应用 (二)知识目标 1.了解链传动的类型、特点和应用 2.链传动的布置与润滑 3 掌握滚子链传动的失效形式教学内容（包括基本内容、重点、难点） ：1.传动链的结构及标准 2.链传动的运动特性 3.滚子链传动的设计计算 4.链传动的布置、张紧与润滑 重点：滚子链传动的失效形式和设计计算 难点：滚子链传动的设计计算中参数的确定讨论、思考、作业： 按摩擦副表面间的润滑状态，摩擦可分为哪几类？各有何特点？ 参考资料（含参考书、文献等） ： 濮良贵、纪名刚等.《机械设计》 （第八版）,北京：高等教育出版社,2007. 教学过程设计：复习 10 分钟，授新课 60 分钟，安排讨论 15 分钟，布置作业 5 分钟 授课类型： 教学方式： 教学资源： 理论课 讲授 多媒体54第 16、17 次课的教学整体安排授课时间 第 8、 9 周 链传动 第 1、 2 节 课时安排 4授课题目(教学章、节或主题)： 第 11 章教学目的、要求（分掌握、理解、了解三个层次） ：(一）能力目标 掌握滚子链传动设计计算、熟悉链传动的运动特性（速度的不均匀性及动载荷）及应用 (二)知识目标 1.了解链传动的类型、特点和应用 2.链传动的布置与润滑 3 掌握滚子链传动的失效形式教学内容（包括基本内容、重点、难点） ：1.传动链的结构及标准 2.链传动的运动特性 3.滚子链传动的设计计算 4.链传动的布置、张紧与润滑 重点：滚子链传动的失效形式和设计计算 难点：滚子链传动的设计计算中参数的确定讨论、思考、作业： 按摩擦副表面间的润滑状态，摩擦可分为哪几类？各有何特点？ 参考资料（含参考书、文献等） ： 濮良贵、纪名刚等.《机械设计》 （第八版）,北京：高等教育出版社,2007. 教学过程设计：复习 10 分钟，授新课 60 分钟，安排讨论 15 分钟，布置作业 5 分钟 授课类型： 教学方式： 教学资源： 理论课 讲授 多媒体55第 18、19 次课的教学整体安排授课时间 第 9、10 周 链传动 第 1、2 节 课时安排 4授课题目(教学章、节或主题)： 第 12 章教学目的、要求（分掌握、理解、了解三个层次） ：(一）能力目标 掌握滚子链传动设计计算、熟悉链传动的运动特性（速度的不均匀性及动载荷）及应用 (二)知识目标 1.了解链传动的类型、特点和应用 2.链传动的布置与润滑 3 掌握滚子链传动的失效形式教学内容（包括基本内容、重点、难点） ：1.传动链的结构及标准 2.链传动的运动特性 3.滚子链传动的设计计算 4.链传动的布置、张紧与润滑 重点：滚子链传动的失效形式和设计计算 难点：滚子链传动的设计计算中参数的确定讨论、思考、作业： 按摩擦副表面间的润滑状态，摩擦可分为哪几类？各有何特点？ 参考资料（含参考书、文献等） ： 濮良贵、纪名刚等.《机械设计》 （第八版）,北京：高等教育出版社,2007. 教学过程设计：复习 10 分钟，授新课 60 分钟，安排讨论 15 分钟，布置作业 5 分钟 授课类型： 教学方式： 教学资源： 理论课 讲授 多媒体56第 20、21 次课的教学整体安排授课时间 第 10、11 周 链传动 第 1、2 节 课时安排 4授课题目(教学章、节或主题)： 第 14 章教学目的、要求（分掌握、理解、了解三个层次） ：(一）能力目标 掌握滚子链传动设计计算、熟悉链传动的运动特性（速度的不均匀性及动载荷）及应用 (二)知识目标 1.了解链传动的类型、特点和应用 2.链传动的布置与润滑 3 掌握滚子链传动的失效形式教学内容（包括基本内容、重点、难点） ：1.传动链的结构及标准 2.链传动的运动特性 3.滚子链传动的设计计算 4.链传动的布置、张紧与润滑 重点：滚子链传动的失效形式和设计计算 难点：滚子链传动的设计计算中参数的确定讨论、思考、作业： 按摩擦副表面间的润滑状态，摩擦可分为哪几类？各有何特点？ 参考资料（含参考书、文献等） ： 濮良贵、纪名刚等.《机械设计》 （第八版）,北京：高等教育出版社,2007. 教学过程设计：复习 10 分钟，授新课 60 分钟，安排讨论 15 分钟，布置作业 5 分钟 授课类型： 教学方式： 教学资源： 理论课 讲授 多媒体57第 22、23 次课的教学整体安排授课时间 第 11、12 周 链传动 第 1、2 节 课时安排 4授课题目(教学章、节或主题)： 第 15 章教学目的、要求（分掌握、理解、了解三个层次） ：(一）能力目标 掌握滚子链传动设计计算、熟悉链传动的运动特性（速度的不均匀性及动载荷）及应用 (二)知识目标 1.了解链传动的类型、特点和应用 2.链传动的布置与润滑 3 掌握滚子链传动的失效形式教学内容（包括基本内容、重点、难点） ：1.传动链的结构及标准 2.链传动的运动特性 3.滚子链传动的设计计算 4.链传动的布置、张紧与润滑 重点：滚子链传动的失效形式和设计计算 难点：滚子链传动的设计计算中参数的确定讨论、思考、作业： 按摩擦副表面间的润滑状态，摩擦可分为哪几类？各有何特点？ 参考资料（含参考书、文献等） ： 濮良贵、纪名刚等.《机械设计》 （第八版）,北京：高等教育出版社,2007. 教学过程设计：复习 10 分钟，授新课 60 分钟，安排讨论 15 分钟，布置作业 5 分钟 授课类型： 教学方式： 教学资源： 理论课 讲授 多媒体58第 24 次课的教学整体安排授课时间 第 12 周 链传动 第 1、2 节 课时安排 2授课题目(教学章、节或主题)： 第 16 章教学目的、要求（分掌握、理解、了解三个层次） ：(一）能力目标 掌握滚子链传动设计计算、熟悉链传动的运动特性（速度的不均匀性及动载荷）及应用 (二)知识目标 1.了解链传动的类型、特点和应用 2.链传动的布置与润滑 3 掌握滚子链传动的失效形式教学内容（包括基本内容、重点、难点） ：1.传动链的结构及标准 2.链传动的运动特性 3.滚子链传动的设计计算 4.链传动的布置、张紧与润滑 重点：滚子链传动的失效形式和设计计算 难点：滚子链传动的设计计算中参数的确定讨论、思考、作业： 按摩擦副表面间的润滑状态，摩擦可分为哪几类？各有何特点？ 参考资料（含参考书、文献等） ： 濮良贵、纪名刚等.《机械设计》 （第八版）,北京：高等教育出版社,2007. 教学过程设计：复习 10 分钟，授新课 60 分钟，安排讨论 15 分钟，布置作业 5 分钟 授课类型： 教学方式： 教学资源： 理论课 讲授 多媒体59第 25、26 次课的教学整体安排授课时间 第 13 周 第 1、2 节 课时安排 4授课题目(教学章、节或主题)： 课程设计：普通 V 带结构设计 教学目的、要求（分掌握、理解、了解三个层次） ：(一）能力目标 掌握滚子链传动设计计算、熟悉链传动的运动特性（速度的不均匀性及动载荷）及应用 (二)知识目标 1.了解链传动的类型、特点和应用 2.链传动的布置与润滑 3 掌握滚子链传动的失效形式教学内容（包括基本内容、重点、难点） ：1.传动链的结构及标准 2.链传动的运动特性 3.滚子链传动的设计计算 4.链传动的布置、张紧与润滑 重点：滚子链传动的失效形式和设计计算 难点：滚子链传动的设计计算中参数的确定讨论、思考、作业： 按摩擦副表面间的润滑状态，摩擦可分为哪几类？各有何特点？ 参考资料（含参考书、文献等） ： 濮良贵、纪名刚等.《机械设计》 （第八版）,北京：高等教育出版社,2007. 教学过程设计：复习 10 分钟，授新课 60 分钟，安排讨论 15 分钟，布置作业 5 分钟 授课类型： 教学方式： 教学资源： 理论课 讲授 多媒体60 《机械设计基础》教案 16页 5财富值 机械设计基础教案1 25页 免费 ...Basic Theory of Machines and Mechanisms 机械设计基础 教 案 课程归属: 教学课时...《机械设计基础》教案十二_工学_高等教育_教育专区。浙江工业职业技术学院日期: ...f 为摩擦系数,对于干燥的钢铁件表面, f =0.1~0.16,m 为螺栓接合的数目。...《机械设计基础》教案一_工学_高等教育_教育专区。浙江工业职业技术学院日期:2009.9 课题 NO1 绪论、§1.1 机械设计的基本要求、§ 1.2 机械设计的内容与步骤...西南石油大学教案 课程名称 任课教师 院(系、部) 教研室 机械设计基础 冯文荣 应用技术学院 2010 年 9 月 1 日 课程表 课程名称 机械设计基础 专业年级 焊接...1、 平面四杆机构的基本特性; 教学重点、难点 2、 平面四杆机构的设计. 教材和参考书 教材: 《机械设计基础》杨可桢主编。 参考书: 《机械设计》吴克坚主编; ...机械设计基础教案_工学_高等教育_教育专区。授课内容...2. 3. 3.3 3.3.1 等速运动规律 等加速等减速...习题 4-10 至 4-16 七、辅导安排:课后安排辅导 ...二、教学重点 机器的概念和组成、机械设计的基本要求。 三、教学难点 1、机械...§第十六讲 《机械零件设计概论》 一、教学目标 掌握机械零件的接触强度,了解...机械设计基础 教案_工学_高等教育_教育专区。第十章...KHα =KFα =1.二、齿轮传动的受力分析 1、标准...N.mm=397916.6N.mm= 3)由表选齿宽系数θ d=...机械设计基础课程教学教案(参考课堂教学学时:56) (汽车维修教研室) 0 绪论 学时分配:1 教学内容: 0.1 引言 0.2 本课程研究的对象和内容 0.2.1 机械的...a) 轴向位移 b)径向位移 c)角向位移 d) 综合位移 第 页 《机械设计基础》教案二、联轴器的类型、特点 1.凸缘联轴器 1)结构; a) 用凸肩和凹槽对中 b)用... 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