2022年机械基础教案二 .pdf
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1、学习好资料欢迎下载江西电力技师学院(江西机电学校)教案纸课程:机械基础第29 页授课日期 : 班级: 课题: 61 轮系分类及其应用特点目的要求 : 了解轮系分类、理解其应用特点重点难点 : 轮系分类及其应用特点教学方法、教具 : 讲授、轮系挂图及模型作业布置 : 教案审批 : 61 轮系分类及其应用特点轮系由一系列相互啮合的齿轮组成的传动系统。一、轮系的分类1定轴轮系当轮系运转时,所有齿轮的几何轴线位置相对于机架固定不变,也称普通轮系。2周转轮系轮系运转时, 至少有一个齿轮的几何轴线相对于机架的位置是不固定的,而是绕另一个齿轮的几何轴线转动。3混合轮系在轮系中,既有定轴轮系又有周转轮系。二、
2、轮系的应用特点1可获得很大的传动比一对齿轮传动的传动比不能过大(一般i12 =35,imax8) ,而采用轮系传动可以获得很大的传动比,以满足低速工作的要求。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 35 页学习好资料欢迎下载第30 页2可作较远距离的传动两轴中心距较大时, 如用一对齿轮传动, 则两齿轮的结构尺寸必然很大,导致传动机构庞大。3可以方便地实现变速和变向要求滑移齿轮变速机构利用中间轮变向机构4可以实现运动的合成与分解采用行星轮系, 可以将两个独立的运动合成为一个运动,或将一个运动分解为两个独立的运动。精选学习资料 -
3、- - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 35 页学习好资料欢迎下载江西电力技师学院(江西机电学校)教案纸课程:机械基础第31 页授课日期 : 班级: 课题: 62 定轴轮系传动比计算目的要求 : 掌握定轴轮系传动比计算及定轴轮系各轮转动方向的判断重点难点 : 定轴轮系传动比计算、定轴轮系各轮转动方向的判断教学方法、教具 : 讲授作业布置 : 教案审批 : 62 定轴轮系传动比计算一、定轴轮系中各轮转向的判断当首轮(或末轮)的转向为已知时,其末轮(或首轮)的转向也就确定了,表示方法可以用标注箭头的方法来确定。圆柱齿轮啮合外啮合转向用画箭头的方法表示
4、,主、从动轮转向相反时,两箭头指向相反。圆柱齿轮啮合内啮合主、从动轮转向相同时,两箭头指向相同。锥齿轮啮合传动两箭头指向相背或相向啮合点。蜗轮蜗杆啮合传动两箭头指向按第五章讲过的规定标注。对于轮系中各齿轮轴线相互平行时, 其任意级从动轮的转向可以通过在图上依次数,则首轮与末轮的转向相同;若为奇数,则转向相反。轮系中含有圆锥齿轮、蜗轮蜗杆、齿轮齿条,只能用画直箭头的方法表示。画箭头来确定,也可以数 外啮合齿轮的对数来确定,若齿轮的啮合对数是偶精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 35 页学习好资料欢迎下载第32 页二、 传动比1
5、传动路线2传动比计算轮系的传动比等于首轮与末轮的转速之比,也等于轮系中所有从动齿轮齿数的连乘积与所有主动齿轮齿数的连乘积之比。【例 1】已知 Z116,Z232, Z220, Z340, Z32(右旋)?Z440。若 n1800rmin,齿轮 1 为主动件。分析该机构的传动路线;求传动比i14;若齿轮 1 转向已知,试判定齿轮4 的转向。【例 2】如图所示轮系,已知各齿轮齿数及n1 转向,求 i17 和判定 n7 转向。三、惰轮的应用在轮系中既是从动轮又是主动轮,对总传动比毫无影响,但却起到了改变齿轮副中从动轮回转方向的作用,像这样的齿轮称为惰轮。惰轮常用于传动距离稍远和需要改变转向的场合。齿
6、数的连乘积各级齿轮副中主动齿轮齿数的连乘积各级齿轮副中从动齿轮总mkii) 1(1精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 35 页学习好资料欢迎下载江西电力技师学院(江西机电学校)教案纸课程:机械基础第33 页授课日期 : 班级: 课题: 63 定轴轮系中任意从动齿轮的转速计算目的要求 : 掌握定轴轮系中任意从动轮的转速计算、末端是螺旋传动的计算重点难点 : 定轴轮系中任意从动轮转速的计算、末端是螺旋传动的计算教学方法、教具 : 讲授作业布置 : 教案审批 : 63 定轴轮系中任意从动齿轮的转速计算一、任意从动齿轮转速计算不考虑
7、齿轮旋转方向【例4】已知:z1=26,z2=51,z3 =42, z4=29,z5 =49,z6=36,z7=56,z8=43,z9=30,z10=90, 轴的转速 nI = 200 r/min。试求当轴上的三联齿轮分别与轴上的三个齿轮啮合时,轴的三种转速。153164211kkkkzzzzzzzznnikkkkzzzzzzzzninn6421531111精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 35 页学习好资料欢迎下载第34 页二、 轮系末端是螺旋传动的计算v螺母的移动速度, mm/minL输入轴 I 每回转一周,螺母(砂轮架
8、)的移动距离,mm 【例 5】 z1=28, z2=56,z3=38,z4=57,丝杆为 Tr503。 当手轮回转速度n1=50 r/min,回转方向如图所示,试计算砂轮架移动速度,并判断砂轮架移动方向。三、轮系末端是齿条传动的计算v齿轮沿齿条的移动速度,mm/minL输入轴 I 每回转一周,齿轮沿齿条的移动距离,mmh64215311hPzzzzzzzznPnvkkkh6421531PzzzzzzzzLkkmzzzzzzzzznmznvkkk64215311mzzzzzzzzzLkk6421531精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6
9、 页,共 35 页学习好资料欢迎下载江西电力技师学院(江西机电学校)教案纸课程:机械基础第35 页授课日期 : 班级: 课题: 71 平面连杆机构的特点72 铰链四杆机构的组成与分类目的要求 : 了解平面连杆机构的特点、掌握铰链四杆机构的组成与分类重点难点 : 平面连杆机构的特点、铰链四杆机构的组成与分类教学方法、教具 : 讲授作业布置 : 教案审批 : 71 平面连杆机构的特点平面连杆机构 由一些刚性构件用转动副和移动副相互连接而组成的,在同一平面或相互平行平面内运动的机构。作用:实现某些较为复杂的平面运动, 在生产和生活中广泛用于动力的传递或改变运动形式。例如:1;港口起重机吊运货物是利用
10、平面连杆机构中的双摇杆机构实现的2;铲土机为了保证铲斗平行移动,防止泥土流出,采用了平面连杆机构四杆机构 最常用的平面连杆机构, 具有四个构件(包括机架)的低副机构。平面铰链四杆机构 构件间用四个转动副相连的平面四杆机构,简称铰链四杆机构。铰链四杆机构 :四根杆均用转动副连接。滑块四杆机构 : 杆件间的连接,除了转动副以外, 构件 3 与 4 使用移动副连接。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 35 页学习好资料欢迎下载第36 页72 铰链四杆机构的组成与分类机架:固定不动的构件4。连杆:不与机架直接相连的构件2。连架杆:与
11、机架相连的构件1、3。曲柄与机架用转动副相连,且能绕该转动副轴线整圈旋转的构件。摇杆与机架用转动副相连,但只能绕该转动副轴线摆动的构件。一、曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构 铰链四杆机构的两个连架杆中,其中一个是曲柄, 另一个是摇杆。曲柄摇杆机构的应用例如:剪板机、雷达、汽车雨刷、缝纫机踏板二、双曲柄机构双曲柄机构 铰链四杆机构中两连架杆均为曲柄。类型:不等长双曲柄机构:两曲柄长度不等的双曲柄机构。平行双曲柄机构: 连杆与机架的长度相等且两个曲柄长度相等,曲柄转向相同的双曲柄机构。反向双曲柄机构: 连杆与机架的长度相等且两个曲柄长度相等,曲柄转向相反的双曲柄机构。双曲柄机构的应用:惯性筛、天平、汽车车
12、门启闭三、双摇杆机构铰链四杆机构中两连架杆均为摇杆。机构两极限位置: B1C1D、 C2B2A精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 35 页学习好资料欢迎下载江西电力技师学院(江西机电学校)教案纸课程:机械基础第37 页授课日期 : 班级: 课题: 73 铰链四杆机构的基本性质目的要求 : 掌握铰链四杆机构的基本性质重点难点 : 曲柄存在条件、急回特性、死点位置教学方法、教具 : 讲授作业布置 : 教案审批 : 73 铰链四杆机构的基本性质一、曲柄存在条件1最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其他两杆长度之和。2连架杆和机架中必
13、有一杆是最短杆。铰链四杆机构三种基本类型的判别方法曲柄摇杆机构的条件:连架杆之一为最短杆双曲柄机构的条件:机架为最短杆双摇杆机构的条件:连杆为最短杆当最长杆与最短杆长度之和大于其余两杆长度之和时,无论取哪一杆件为机架,机构均为双摇杆机构。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 35 页学习好资料欢迎下载第38 页二、急回特性极位夹角 摇杆在 C1D、C2D 两极限位置时,曲柄与连杆共线,对应两位置所夹的锐角,用 表示。急回特性:空回行程时的平均速度大于工作行程时的平均速度。机构的急回特性可用行程速比系数K 表示:极位夹角 越大,
14、机构的急回特性越明显。三、死点位置摇杆处于左极限位置C1D 时,连杆与从动件 (曲柄)的共线位置 C1A B1。摇杆处于右极限位置C2D 时,连杆与从动件 (曲柄)的共线位置 C2B2A。死点位置的利用工件夹紧后, BCD 成一直线,撤去外力F 之后,机构在工件反弹力T 的作用下,处于死点位置。即使反弹力很大工件也不会松脱,使夹1801802112ttvvK精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 35 页学习好资料欢迎下载江西电力技师学院(江西机电学校)教案纸课程:机械基础第39 页授课日期 : 班级: 课题: 74 铰链四杆
15、机构的演化目的要求 : 掌握铰链四杆机构的演化重点难点 : 曲柄滑块机构、导杆机构教学方法、教具 : 讲授作业布置 : 教案审批 : 74 铰链四杆机构的演化一、曲柄滑块机构曲柄滑块机构是具有一个曲柄和一个滑块的平面四杆机构,是由曲柄摇杆机构演化而来的。双曲滑块机构的应用:内燃机气缸冲压机、滚轮送料机在曲柄摇杆机构中,如果以一个移动副代替摇杆和机架间的转动副,则形成的机构称为曲柄滑块机构。它能把回转运动转换为往复直线运动,或作相反的转变。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 35 页学习好资料欢迎下载第40 页二、导杆机构导
16、杆是机构中与另一运动构件组成移动副的构件。连架杆中至少有一个构件为导杆的平面四杆机构称为导杆机构。摆动导杆机构:牛头刨床主运动机构移动导杆机构:手动抽水机构曲柄摇块机构:自卸汽车卸料机构a 曲柄摇杆机构b 导杆机构c 摆动滑块机构d 固定滑块机构精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 35 页学习好资料欢迎下载江西电力技师学院(江西机电学校)教案纸课程:机械基础第41 页授课日期 : 班级: 课题: 81 凸轮机构概述82 凸轮机构的分类与特点目的要求 : 掌握凸轮机构的分类与凸轮机构的应用特点、理解凸轮机构的组成重点难点 :
17、 凸轮机构的分类与凸轮机构的应用特点、凸轮机构的组成教学方法、教具 : 讲授作业布置 : 教案审批 : 81 凸轮机构概述凸轮机构应用举例:内燃机配气机构、自动车床走刀机构、靠模车削机构凸轮机构 依靠凸轮轮廓直接与从动件接触, 迫使从动件作有规律的直线往复运动(直动)或摆动。凸轮机构的组成: 1凸轮、 2从动件、 3机架1、运动规律凸轮机构可以将主动件凸轮的等速连续转动变换为从动件的往复直线运动或绕某定点的摆动,并依靠凸轮轮廓曲线准确地实现所要求的运动规律。2、特点优点是:只要正确地设计凸轮轮廓曲线,就可以使从动件实现任意给定的运动规律,且结构简单、紧凑、工作可靠。缺点是:凸轮与从动件之间为点
18、或线接触,不易润滑,容易磨损。因此,凸轮机构多用于传力不大的控制机构和调节机构精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 35 页学习好资料欢迎下载第42 页82 凸轮机构的分类与特点一、凸轮机构的分类按形状分 :盘形凸轮、移动凸轮、圆柱凸轮按从动件端部形状和运动形式分:尖顶从动件、滚子从动件、平底从动件1;盘形凸轮:尖顶移动从动杆盘形凸轮机构尖顶摆动从动杆盘形凸轮机构滚子移动从动杆盘形凸轮机构滚子摆动从动杆盘形凸轮机构平底移动从动杆盘形凸轮机构平底摆动从动杆盘形凸轮机构2;移动凸轮:移动从动杆移动凸轮机构摆动从动杆移动凸轮机构3
19、;圆柱凸轮:圆柱凸轮机构自动车床走刀机构二、凸轮机构的应用特点优点:结构简单紧凑,工作可靠,设计适当的凸轮轮廓曲线,可使从动件获得任意预期的运动规律。缺点:凸轮与从动件(杆或滚子)之间以点或线接触,不便于润滑,易磨损。应用:多用于传力不大的场合,如自动机械、仪表、控制机构和调节机构中。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 35 页学习好资料欢迎下载江西电力技师学院(江西机电学校)教案纸课程:机械基础第43 页授课日期 : 班级: 课题: 83 凸轮机构工作过程及从动件运动规律目的要求 : 掌握凸轮机构从动件运动规律、理解凸轮
20、机构工作过程重点难点 :凸轮机构工作过程、凸轮机构从动件运动规律教学方法、教具 : 讲授作业布置 : 教案审批 : 83 凸轮机构工作过程及从动件运动规律一、凸轮机构工作过程凸轮机构中最常用的运动形式为凸轮作等速回转运动,从动件作往复移动凸轮回转时,从动件作 “ 升停降停 ” 的运动循环。(一) 、基本概念1、基圆:以凸轮轮廓最小半径 rb所作的圆; 2、推程:从动件经过轮廓AB段,从动件被推到最高位置;3、推程角:角 0,这个行程称为, 2称为;4、回程:经过轮廓 CD段,从动件由最高位置回到最低位置;5、回程角:角2; 6 、远停程角:角 1;7、近停程角:角 3(二) 、凸轮与从动件的关
21、系凸轮的轮廓机构取决于从动件的运动规律,从动件的运动规律取决于工作要求。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 35 页学习好资料欢迎下载第44 页二、 从动件常用运动规律1等速运动规律当 凸 轮 作 等 角速度旋转时,从动件上升或下降的速度为一常数,这种运动规律称为等速运动规律。(1) 位移曲线 (S曲线) 若从动件在整个升程中的总位移为 h ,凸轮上对应的升程角为 0,那么由运动学可知,在等速运动中,从动件的位移S与时间 t 的关系为: S vt 凸轮转角 与时间 t 的关系为:t 则从动件的位移S与凸轮转角 之间的关系为
22、 : v 和都是常数,所以位移和转角成正比关系。因此,从动件作等速运动的位移曲线是一条向上的斜直线。从动件在回程时的位移曲线则与下图相反,是一条向下的斜直线。(2)等速运动凸轮机构的工作特点由于从动件在推程和回程中的速度不变,加速度为零, 故运动平稳; 但在运动开始和终止时; 从动件的速度从零突然增大到v 或由 v 突然减为零,此时,理论上的加速度为无穷大, 从动件将产生很大的惯性力, 使凸轮机构受到很大冲击,这种冲击称刚性冲击。2等加速等减速运动规律当凸轮作等角速度旋转时,从动件在升程( 或回程 ) 的前半程作等加速运动,后半程作等减速运动。这种运动规律称为等加速等减速运动规律。精选学习资料
23、 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 35 页学习好资料欢迎下载江西电力技师学院(江西机电学校)教案纸课程:机械基础第45 页授课日期 : 班级: 课题: 91 变速机构92 换向机构目的要求 : 掌握变速机构类型及工作原理了解换向机构类型及工作原重点难点 : 变速机构类型及工作原理换向机构类型及工作原理教学方法、教具 : 讲授作业布置 : 教案审批 : 91 变速机构变速机构 在输入转速不变的条件下,使输出轴获得不同转速的传动装置。一、有级变速机构有级变速机构 在输入转速不变的条件下,使输出轴获得一定的转速级数。滑移齿轮变速机构图 7
24、1塔齿轮变速机构图 72 倍增速变速机构图 73拉键变速机构图 74二、无级变速机构无级变速机构 依靠摩擦来传递转矩, 适量地改变主动件和从动件的转动半径,使输出轴的转速在一定的范围内无级变化。滚子平盘式无级变速机构图 75;锥轮端面盘式无级变速机构图 76分离锥轮式无级变速机构精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页,共 35 页学习好资料欢迎下载第46 页分析:图 71 滑移齿轮变速机构轴1和轴2传动比只有 54/26;轴2和轴3传动比有 36/19,33/22,39/16;轴3和轴4的传动比有 37/28,47/18,26/3
25、9;轴4和轴 5传动比有 38/82,71/19。所以轴 1与轴5的传动比有: 1*3*3*2=18 种。提示:齿轮在轴上打“”表示定轴齿轮(固定在轴上);齿轮在轴上打“”表示滑移齿轮(可沿轴移动) 。92 换向机构换向机构 在输入轴转向不变的条件下,可改变输出轴转向的机构。三星轮换向机构离合器锥齿轮换向机构精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页,共 35 页学习好资料欢迎下载江西电力技师学院(江西机电学校)教案纸课程:机械基础第47 页授课日期 : 班级: 课题: 93 间歇机构目的要求 : 掌握棘轮机构、槽轮机构工作特点;了解
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