机械设计基础陈立德版教案课程
机械设计基础陈立德版教
案课程
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绪论
本章学习后，要使学生能解决三大问题，学什么，为啥学，怎样学三大问题。
01 机器的组成
人们广泛使用过，接触过机器，放一课件（单缸内燃机、颚式破碎机），图01，02所示，但定义如何，为什么称它为机器，学生们是不大清楚的。它要有三个特征，才能称上机器。
1）是一种人为的实物组合。
2）各部分形成运动单元，各单元之间具有确定的相对运动关系。
3）能实现能量转换或完成有用的机械功。
什么叫能量转换，指的是机械能转换成电能，或反之。这样具备三个条件者就称为机器，这样学生就可说出车床是机器吗电动机是否也是机器，电动机根据三个条件可得出一定为机器。
随着科学技术的发展，创造出各种新型机器，故对机器的定义也有了更广泛的定义，什么叫机器，是一种用来转换或传递能量、物料和信息的，能执行机械运动的装置，那么一台机器由什么组成，从装配角度来看：由零件→构件→机构→机器，因此设计制造一台机器必有零件开始，组装成构件，再由构件组装成机构，加上原动件装置就成为一台机器了。
接下来说说什么叫机构、构件、零件。
什么叫机构：具备前二个条件的称为机构，即为多个实物的组合，又能实现预期的机械运动，例齿轮机构、连杆机构等，放课件（连杆机构、齿轮机构）。
什么叫构件，构件为组成机械的各个相对运动的实物。例连杆，放课件（构件）从中可看连杆为多个零件装配而成的。
什么叫零件，零件是机械中不可拆的制造单元，因此构件可以是一个零件组成也可以由多个零件组成的。
因此可以看出从运动观点来看，机构和机器是无什么差别的，例如缝纫机本身为机构，由多种机构所组合起来的，再加上能量转换就成为机器了，如加上电动机或加上人力都可以成为机器了，在习惯上把机器与机构总称为机械。因此机器，机械这二个名称都可统起作用的。
零件又可分为二大类：
1）通用零件：各种机器中都经常使用，并完成同一功用的零件，例螺钉等。
2）专用零件：只适用于一定类型机器使用的零件，例曲轴等。
02 本课程的内容、性质和任务
本课程研究对象是什么有二条：
1）机械中常用机构。
2）在一般工作条件下，常用参数的通用零件。
这里要说明一下：
什么叫一般工作条件
什么叫常用参数
具体地说内容是什么工作原理→设计计算，设计计算又包括结构设计与设计计算。
本课程的内容为
常用机构：在教材中介绍了几种常用机构，例如传动机构（带，齿轮…机构）。
通用零件：连接零件（螺栓、键等）；
传动零件（齿轮、链、蜗轮、蜗杆等）；
轴系零件（轴、轴承）；
其它零件（联轴器、弹簧等）。
现在谈一下通用零件的系统性是什么常用机构也是相似的。
1）研究对象，工作原理。
2）分析工作情况，包括运动，力，失效形式等。
3）设计计算，包括设计计算（强度计算，校核计算）和结构设计。
所有通用零件均按此系统来组织教材内容，讲授时均按此系统进行。
本课程的主要任务有三条，教材中有，略加说明一下，总的说来，使学生学习后具有一定设计理论基础和一定设计计算能力。
这门课程的性质是一门为机械设计打基础的课程，是一门主干课程，所以对学习机械的学生来讲是一门十分重要的课程，在工程师培养中起到十分重要作用，是一门技术基础课，只要有好的基础，再加上专业知识，就有条件去进行有关机械专业的设计。
03 学习方法
本课程是应用了以前所学到的理论与实际生产知识，并把它们运用到工程实际中，去解决生产实际问题，是一门理论与实践相结合的课程，同学们开始接触此课程时，总有些不习惯，总认为它的理论性不强，系统性差，零零碎碎，不像以前的基础课逻辑推理严格。同学不适应，不习惯，这一点同学一定要赶快适应，如以前课程没学好，自己一定要补上，否则会影响到目前的学习。我们说它的系统性是有的，也是很强的，学习它们是有一个总的目的，是如何来满足整台机器的要求设计好机构、各种通用零件。这样目的是很强，一般基础课就无法做到的。一定要改变以前的学习方法，用新学习方法来适应本课程的学习，注意理论联系实际，注意分析比较，注意理论的应用，这样才能学好。
第1章机械设计概述
一、教学要求
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。
二、重点、难点
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。
三、教学安排
四、教学思路设计
机械设计概述主要是论述设计基本知识和一些共性问题。本章扼要地阐述机械设计的基本知识，如机械设计的基本要求、内容与过程等。
第1章第1讲
一、讲授时注意几点
1. 1.1、机械设计的基本要求及内容与过程
这两节内容属于机械（零件）设计中的全局性问题。这里，只能勾画一下概貌，起到开阔视野的作用。
2. 1.3 机械零件的失效形式及设计计算准则
这节内容与先修的力学课程有着密切的联系，是在力学基础之上，结合工程实际所形成的，故比较容易理解。如学生力学基础差的话，必须学前补一下。
3. 1.4 机械零件设计的标准化、系列化及通用化
要了解标准化、系列化及通用化的重要意义，应提高到是否遵守法律的高度来认识，这点学生是不易理解的。
二、讲授程序设计
首先了解设计机械零件的基本要求，然后才能得出机械设计的基本要求、内容与步骤，对于具体的机械零件的设计方法总是根据失效形式得出设计计算准则，应用力学知识，就可设计出零件的大小等。
讲授教案编写如下所述。
第1章机械设计概述
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。
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。
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）产品规划阶段主要工作为提出设计任务和明确设计要求。
2）方案设计阶段在满足设计任务书中具体要求的前提下，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。
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。
2）过量变形应力超过屈服极限，发生塑性变形。
3）表面失效主要有疲劳点蚀、磨损、压溃和腐蚀等形式。
4）破坏正常工作零件引起的失效，例带传动。
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] , τ≤[τ]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）设计计算可求出零件的主要几何尺寸。
2）校核计算判断一下是否符合强度条件；已有零件能否承受如此大的载荷，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
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。
第2章摩擦、磨损及润滑概述
一、教学要求
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。
二、重点、难点
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。
三、教学安排
四、教学思路设计
本章内容是按照摩擦—磨损—润滑—密封的顺序安排的。过去这部分内容是分散在各章之中，现为了加强系统性和对其共性问题的认识，将这部分内容集中在这一章之中，而针对某个零件的某些具体内容则仍分散于各章之中，故本章内容也是机械设计中的共性问题。
第2章第1讲
一、讲授时注意几点：
1. 2.1 摩擦与磨损
本章着重讨论摩擦的机理及物理本质；对于磨损过程有所了解，目的在于如何采取措施使跑合期缩短，延长稳定磨损期，推迟剧烈磨损阶段。
2. 2.2 润滑
对润滑、润滑剂的种类有一个初步了解；对润滑油、润滑脂的主要物理性质指标有所了解。重点在润滑油、对润滑脂作一般性了解。
3. 2.3 密封方法及装置
要重点地学习密封的作用与密封装置的分类、以及根据不同的工作条件选择合适的密封装置。
二、讲授程序设计
本章是按摩擦→磨损→润滑→密封的顺序来讲授，它也是机械设计中的共性问题。
讲授教案编写如下所述。
第2章摩擦、磨损及润滑概述
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 F=f·F
N
2. 流体摩擦（图）
3. 边界摩擦（图2.1c）
4. 混合摩擦（图）
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。
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。
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
（3）条件粘度（恩氏粘度）η
E
还有一些性能指标，如凝点、闪点、燃点等，表列出。
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。
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。
密封方法及装置
学生自学，不作讲解。
第3章平面机构的结构分析
一、教学要求
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。
二、重点、难点
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。
三、教学安排
四、教学思路设计
本章是进入整个机械系统设计的开端，它不仅为学习各类机构的运动设计和动力设计打下初步基础，也为机械系统方案设计和新机构的创新设计提供一条途径。由于是高职学生，因此教学要求也与本科生有所区别，故对机构分类、机构组成原理等只作一般性了解，而教学重点放在机构运动简图的绘制及自由度计算上。
第3章第1讲
一、讲授时注意几点：
1. 3.1 机构的组成
主要应该掌握：运动副是由两构件组成的相对可动的连接，是组成机构的又一个基本要素；两构件构成运动副应至少要引入一个约束，也至少要保留一个自由度。
2. 3.2 平面机构的运动简图
平面机构运动简图应能正确地表达机构的组成和机构的运动情况。因此，与运动无关的内容应抛开，如构件的外形、运动副的具体构造等。在画图时应注意以下三点：
（1）注意运动副的位置及表示方法。
（2）注意构件的表达。
（3）注意机构运动简图要真实、简法。
机构运动简图的绘制是把实际机构抽象化的过程。因此，必须搞清机构的组成才能正确地画出机构运动简图。
二、讲授程序设计
首先从运动副的组成开始，分析其分类、类型及其自由度与约束关系，然后讨论其机械运动简图的绘制，这是本章的重点。
讲授教案编写如下所述。
第1讲教案
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。
机构的组成
3.1.1 运动副
图说明一下。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。
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）只能沿某一方向作相对移动，相对运动形式为移动，图所示。
2. 高副以点或线接触组成的运动副，图所示，分析一下运动情况。
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）。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。
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。
这简图有二个作用：
陈立德版机械设计基础第10、11章课后题答案
第十章 齿轮传动 10.1渐开线性质有哪些？ 答：（1）发生线在基圆上滚过的长度等于基圆上被滚过的弧长，即 NK NA =。 （2）因为发生线在基圆上作纯滚动，所以它与基圆的切点N 就是渐开线上K 点的瞬时速 度中心，发生线NK 就是渐开线在K 点的法线，同时它也是基圆在N 点的切线。 （3）切点N 是渐开线上K 点的曲率中心，NK 是渐开线上K 点的曲率半径。离基圆越近，曲率半径越少。 （4）渐开线的形状取决于基圆的大小。基圆越大，渐开线越平直。当基圆半径无穷大时，渐开线为直线。 （5）基圆内无渐开线。 10.2何谓齿轮中的分度圆？何谓节圆？二者的直径是否一定相等或一定不相等？ 答：分度圆为人为定的一个圆。该圆上的模数为标准值，并且该圆上的压力角也为标准值。 节圆为啮合传动时，以两轮心为圆心，圆心至节点p 的距离为半径所作的圆。 标准齿轮采用标准安装时，节圆与分度圆是相重合的；而采用非标准安装，则节圆与分度圆是不重合的。 对于变位齿轮传动，虽然齿轮的分度圆是不变的，但与节圆是否重合，应根据具体的传动情况所决定。 10.3在加工变位齿轮时，是齿轮上的分度圆与齿条插刀上的节线相切作纯滚动，还是齿轮上的节圆与齿条插刀上的分度线相切作纯滚动？ 答：是齿轮上的分度圆与齿条插刀上的节线相切。 10.4为了使安装中心距大于标准中心距，可用以下三种方法： （1）应用渐开线齿轮中心距的可分性。 （2）用变位修正的直齿轮传动。 （3）用标准斜齿轮传动。 试比较这三种方法的优劣。 答：（1）此方法简易可行，但平稳性降低，为有侧隙啮合，所以冲击、振动、噪声会加剧。 （2）采用变位齿轮传动，因a a '>，所以应采用正传动。可使传动机构更加紧凑，提高抗弯强度和齿面接触强度，提高耐磨性，但互换性变差，齿顶变尖，重合度下降也较多。 （3）采用标准斜齿轮传动，结构紧凑，且进入啮合和脱离啮合是一个逐渐的过程，传动平稳，冲击、噪声小，而斜齿轮传动的重合度比直齿轮大，所以传动平稳性好。 10.5 一渐开线齿轮的基圆半径b =60mm r ，求（1）=70mm K r 时渐开线的展角K θ，压力角K α以及曲率半径K ρ；（2）压力角20α= 时的向径r 、展角θ及曲率半径ρ。 解：（1）因b 60 cos 70 K K r r α= =，可得出31K α=?，则 tan 0.60.540.06rad 3.38K K K θαα=-=-==?
机械设计基础教案
授课内容：绪 论 目的要求：了解机械设计基础课程研究对象及学习要求 重点难点：重点：课程学习要求难点：课程学习要求 计划学时：2 绪 论 第一节 本课程研究的对象和内容 本课程研究对象：机 械（机器与机构的总称 机器的定义：执行机械运动的装置 机器的分类 —原动机丨〉将其他形式的能量转化为机械能的机器 机器- —工作机—> 利用机械能去变换或传递能量、 物料、信息的机器 机器主体部分由机构组成 曲柄滑块机构：活塞的往复运动通过连杆 转变为曲轴连续转动 凸轮机构：凸轮和顶杆用来启闭进气阀和排气阀; 齿轮机构：两个齿轮保证进、排气阀与活塞之间形成协调动作; 机器的功能组成 --- 动力部分 传动部分 控制部分 ___ 执行部分
机械是机器和机构的总称
用途广泛，如齿轮机构、连杆机构等 只能用于特定场合，如钟表的发条机构 第二节本课程在教学中的地位 一、本课程的特点 是工程制图、工程材料及机械制造基础、理论力学，材料力学、金工实习 等理论知识和实践技能的综合运用，同 时，为后续课程的学习打下基础 通过本课程的学习，可以培养大家初步具备运用手册设计简单机械设备的 能力，为今后操作、维护、管理、革新工程机械设备创造条件 三、怎样学好本课程 1. 重思考，常想几个问题： A.什么样子 B.怎么运动 C.工作原理、方式 D.现实生活中的实际例子 2. 会查表、会用工具书 3. 不注重公式的记忆一一哪些公式要记忆，会在课堂上和考试前提醒 4. 多看一些设计方面的书，如工业设计、机械优化设计等 5. 一定要会几个设计软件二维的： AUTOCA 三维的：Pro/E 、UG 等 机构 的分一 类 —通用机构 一专用机构
最新机械设计基础教案——第6章 间歇运动机构
第6章 间歇运动机构 （一）教学要求 1． 掌握各种常用机构的工作原理 2． 了解各种机构的组成及应用 （二）教学的重点与难点 1． 工作原理 2． 常用机构的应用 （三）教学内容 6.1 槽轮机构 一、组成、工作原理 1．组成：具有径向槽的槽轮，具有圆销的构件，机架 2．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。 往复循环。 4个槽的槽轮机构：构件1转一周，槽轮转4 1周。
6个槽的槽轮机构：构件1转一周，槽轮转 6 1周。 二、槽轮机构的基本尺寸和运动系数 1．基本尺寸 )(s r r l b +-≤ r s ——圆销的半径 2sin ?l r = b ——槽轮回转中心到径向槽底的距离 2cos ?l a = a ——槽轮回转中心到径向槽口的距离 r ——圆销中心到构件1中心的距离 l ——两轮回转中心之间的距离 2．运动系数（τ）：槽轮每次运动的时间t m 对主动构件回转一周的时间t 之比。 π ?τ221==t t m （构件1等速回转） 12? ——槽轮运动时构件1转过的角度 （通常，为了使槽轮2在开始和终止运动时的瞬时角速度为零。以避免圆销与槽发生撞击，圆销进入、退出径向槽的瞬间使O 1A ⊥O 2A ） ∴Z ππ?π?22221- =-= ∴Z Z Z 12122221-=-==π?τ 讨论：1、τ>0，∴Z ≥3 τ=0，槽轮始终不动。 2、2 1121<-= Z τ：槽轮的运动时间总小于静止时间。 3、要使21>τ，须在构件1上安装多个圆销。 设K 为均匀分布的圆销数， Z Z K 2)2(-=τ 三、槽轮机构的特点和应用 优点：结构简单，工作可靠，能准确控制转动的角度。常用于要求恒定旋转角的分度机构中。 缺点：①对一个已定的槽轮机构来说，其转角不能调节。 ②在转动始、末，加速度变化较大，有冲击。 应用：应用在转速不高，要求间歇转动的装置中。 电影放映机中，用以间歇地移动影片。 自动机中的自动传送链装置。（布图）
陈立德版机械设计基础第4、5章课后题答案
第4章 平面连杆机构 4.1 机构运动分析时的速度多边形与加速度多边形特性是什么？ 答：同一构件上各点的速度和加速度构成的多边形与构件原来的形状相似，且字母顺序一致。 4.2 为什么要研究机械中的摩擦？机械中的摩擦是否全是有害的？ 答：机械在运转时，其相邻的两构件间发生相对运动时，就必然产生摩擦力，它一方面会消耗一部分的输入功，使机械发热和降低其机械效率，另一方面又使机械磨损，影响了机械零件的强度和寿命，降低了机械工作的可靠性，因此必须要研究机械中的摩擦。 机械中的摩擦是不一定有害的，有时会利用摩擦力进行工作，如带传动和摩擦轮传动等。 4.3 何谓摩擦角？如何确定移动副中总反力的方向？ 答：（1）移动或具有移动趋势的物体所受的总反力与法向反力之间的夹角称为摩擦角?。 （2）总反力与相对运动方向或相对运动趋势的方向成一钝角90?+ ，据此来确定总反力的方向。 4.4 何谓摩擦圆？如何确定转动副中总反力的作用线？ 答：（1）以转轴的轴心为圆心，以0()P P rf =为半径所作的圆称为摩擦圆。 （2）总反力与摩擦圆相切，其位置取决于两构件的相对转动方向，总反力产生的摩擦力矩与相对 转动的转向相反。 4.5 从机械效率的观点看，机械自锁的条件是什么？ 答：机械自锁的条件为0η≤。 4.6 连杆机构中的急回特性是什么含义？什么条件下机构才具有急回特性？ 答：（1）当曲柄等速转动时，摇杆来回摇动的速度不同，返回时速度较大。机构的这种性质，称为机构的急回特性。通常用行程速度变化系数K 来表示这种特性。 （2）当0θ≠时，则1K >，机构具有急回特性。 4.7 铰链四杆机构中曲柄存在的条件是什么？曲柄是否一定是最短杆？ 答：（1）最长杆与最短杆的长度之和小于或等于其余两杆长度之和；最短杆或相邻杆应为机架。 （2）曲柄不一定为最短杆，如双曲柄机构中，机架为最短杆。 4.8 何谓连杆机构的死点？举出避免死点和利用死点的例子。 （1）主动件通过连杆作用于从动件上的力恰好通过其回转中心时的位置，称为连杆机构的死点位置。 （2）机车车轮在工作中应设法避免死点位置。如采用机车车轮联动机构，当一个机构处于死点位置时，可借助另一个机构来越过死点；飞机起落架是利用死点工作的，当起落架放下时，机构处于死点位置，使降落可靠。 4.9 在题4.9图示中，已知机构的尺寸和相对位置，构件1以等角速度1ω逆时针转动，求图示位置C 点和D 点的速度及加速度，构件2的角速度和角加速度。 题4.9图 解：取长度比例尺，绘制简图如题4.9答案图a 所示。
机械设计基础课教案
4-1解分度圆直径 齿顶高 齿根高 顶隙 中心距 齿顶圆直径 齿根圆直径 基圆直径 齿距 齿厚、齿槽宽 4-2解由可得模数 分度圆直径 4-3解由得
4-4解分度圆半径 分度圆上渐开线齿廓的曲率半径 分度圆上渐开线齿廓的压力角 基圆半径 基圆上渐开线齿廓的曲率半径为0； 压力角为。 齿顶圆半径 齿顶圆上渐开线齿廓的曲率半径 齿顶圆上渐开线齿廓的压力角 4-5解正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮的齿根圆直径： 基圆直径 假定则解得 故当齿数时，正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮的基圆大于齿根圆；齿数，基圆小于齿根圆。 4-6解中心距 内齿轮分度圆直径 内齿轮齿顶圆直径 内齿轮齿根圆直径 4-7 证明用齿条刀具加工标准渐开线直齿圆柱齿轮，不发生根切的临界位置是极限点正好在刀具 的顶线上。此时有关系： 正常齿制标准齿轮、，代入上式
短齿制标准齿轮、，代入上式 图 4.7 题4-7解图 4-8证明如图所示，、两点为卡脚与渐开线齿廓的切点，则线段即为渐开线的法线。根据渐开线的特性：渐开线的法线必与基圆相切，切点为。 再根据渐开线的特性：发生线沿基圆滚过的长度，等于基圆上被滚过的弧长，可知： AC 对于任一渐开线齿轮，基圆齿厚与基圆齿距均为定值，卡尺的位置不影响测量结果。 图 4.8 题4-8图图4.9 题4-8解图 4-9解模数相等、压力角相等的两个齿轮，分度圆齿厚相等。但是齿数多的齿轮分度圆直径大，所以基圆直径就大。根据渐开线的性质，渐开线的形状取决于基圆的大小，基圆小,则渐开线曲率大,基圆大，则渐开线越趋于平直。因此，齿数多的齿轮与齿数少的齿轮相比，齿顶圆齿厚和齿根圆齿 厚均为大值。 4-10解切制变位齿轮与切制标准齿轮用同一把刀具，只是刀具的位置不同。因此，它们的模数、压 力角、齿距均分别与刀具相同，从而变位齿轮与标准齿轮的分度圆直径和基圆直径也相同。故参数、 、、不变。 变位齿轮分度圆不变，但正变位齿轮的齿顶圆和齿根圆增大，且齿厚增大、齿槽宽变窄。因此、 、变大，变小。 啮合角与节圆直径是一对齿轮啮合传动的范畴。
机械设计基础精品课课程设计
机械设计基础精品课—课程设计 引言 课程设计是机械设计基础课程重要的教学环节，是培养学生机械设计能力的技术基础课。在本设计中要求学生明确学习目的，端正学习态度；理论联系实际，综合考虑问题，力求设计合理正确；正确处理继承和创新的关系，正确处理理论计算和结构、工艺要求之间的关系；正确使用标准和规范，提高产品的设计质量。 机械设计基础课程设计教学大纲 一、课程设计设计的性质、目的 机械设计课程设计是机械设计课程的重要实践性环节，是学生在校期间第一次较全面的设计能力训练，在实现学生总体培养目标中占有重要地位。 本课程设计的教学目的是： 1．通过课程设计实践，树立正确的设计思想，培养综合运用机械设计课程和其他先修课程的理论与生产实际知识来分析和解决机械设计问题的能力。 2．学习机械设计的一般方法、步骤，掌握机械设计的一般规律。 3．进行机械设计基本技能的训练：例如计算、绘图、查阅资料和手册、运用标准和规范，进行计算机辅助设计和绘图的训练。 二、课程设计的主要内容与基本要求 课程设计一般选择机械传动装置或简单机械作为设计题目（比较成熟的题目是以齿轮减速器为主的机械传动装置），设计的主要内容一般包括以下几个方面： （1）拟定、分析传动装置的设计方案； （2）选择电动机，计算传动装置的运动和动力参数； （3）进行传动件的设计计算，校核轴、轴承、联轴器、键等 （4）绘制减速器装配图；
（5）绘制零件工作图； （6）编写设计计算说明书。 课程设计要求在2周时间内完成以下任务： （1）绘制减速器装配图一张（A1） （2）零件工作图1—2张 （3）设计说明书一份（齿轮、轴、箱体等） （4）答辩 三、时间分配 机械设计基础课程设计指导 （一）传动装置的总体分析 1、拟定传动方案 传动装置的设计方案一般用运动简图表示。它直观地反映了工作机、传动装置和原动机三者间的运动和力的传递关系。 满足工作机性能要求的传动方案，可以由不同传动机构类型以不同的组合形式和布置顺序构成。合理的方案首先应满足工作机的性能要求，保证工作可靠，并且结构简单、尺寸紧凑、加工方便、成本低廉、传动效率高和使用维护便利。一种方案要同时满足这些要求往往
(新)机械设计基础论文
德州职业技术学院 第三届优秀论文评选参评论文 浅谈在《机械设计基础》教学中培养学生 的 创新意识和实践能力 作者姓名刘有芳 系部机械系 教研室机械模具
浅谈在《机械设计基础》教学中培养学生 的 创新意识和实践能力 摘要：《机械设计基础》是高职高专机械类各专业重要的技术基础课，是培养学生综合应用所学知识分析和解决工程实际问题、具有创造性思维和设计能力的重要课程。因此，我们在教学中要以培养高级技能型人才为目标，以大量典型生产实例启发引导学生，注重设计构思和设计技能的基本训练，突出学生的实践能力和创新意识的培养。 关键词：机械设计基础课堂教学实践创新
浅谈在《机械设计基础》教学中培养学生创新意识和实践能力 《机械设计基础》是高职高专机械类各专业重要的技术基础课，内容包括机械传动，常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、使用维护及基本的设计计算方法，是培养学生综合应用所学知识分析和解决工程实际问题、具有创造性思维和设计能力的重要课程。因此，我们在教学中要以培养高级技能型人才为目标，注重设计构思和设计技能的基本训练，突出学生的实践能力和创新意识的培养。 一、培养学生学习的兴趣 兴趣是求知的先导，兴趣是最好的老师。孔子说：“知之者不如好之者，好之者不如乐之者”。在当前的高考政策下，进入职业学校学习的学生大多基础理论知识较为薄弱，只所以进入职业学校学习，目的是想学一技之长，而《机械设计基础》公式多，系数多、图表多，概念多，内容抽象，具有理论性、系统性、实践性强等特点，学习难度大，学生不太爱学，因此培养学生学习的兴趣显得尤其重要。 为了使学生对《机械设计基础》产生兴趣，在课程的绪论部分，我都要生动讲述该学科的产生、发展、应用及由此产生的影响；讲清该课程的课程体系、学习规律，使学生知道应该学什么，怎样学；讲学科热点问题，使学生了解学科发展动态，从而产生强烈的求知欲望，和浓厚的兴趣。每次授课前我精心设计一个与主要内容相关的导入案例，创设一个良好的问题情景，让学生带着问题去学习和思考。比如学习螺旋传动时，让学生观察水杯的杯体与杯盖之间的配合，并思考用的是单线螺纹还是多线螺纹以及为什么；学习自锁现象时问学生卷扬机在提升货物之后，尽管机器已经停止工作，但货物却为什么不会下降，而是稳稳地停在空中﹖引人入胜的导入，像一块磁铁一样，一下子把学生的心吸引过来，可以唤醒学生的求知欲，激发学习兴趣。同时结合课堂教学，也要把机械优化设计和现代设计方法及大学生创新设计的相关知识灌输给学生，使学生了解学科前沿知识，对学习发生兴趣，而这种兴趣，又将转化为学生继续去创新的一种动力。 我们在教学中要善于发掘每个学生身上的闪光点，及时表扬与鼓励，使学生时时尝到成功的快乐。如学完四杆机构，一个同学根据折叠伞的防风性能差设计了防风伞，虽有不少缺陷，但他的构思很有创意，我及时表扬了他，从此这名同学自觉预习课堂内
陈立德版机械设计基础第15章课后题答案
第15章 轴承 15.1 滚动轴承的主要类型有哪些？各有什么特点？ 答：（1）深沟球轴承。主要承受径向载荷，也能承受一定的双向轴向载荷、可用于较高转速。 （2）圆锥子轴承。内、外圆可分离，除能承受径向载荷外，还能承受较大的单向轴向载荷。 （3）推力球轴承。套圈可分离，承受单向轴向载荷。极限转速低。 （4）角接触球轴承。可用于承受径向和较大轴向载荷，α大则可承受轴向力越大。 （5）圆柱滚子轴承。有一个套圈（内、外圈）可以分离，所以不能承受轴向载荷。由于是线接触，所以能承受较大径向载荷。 （6）调心球轴承。双排球，外圈内球面、球心在轴线上，偏位角大，可自动调位。主要承受径向载荷，能承受较小的轴向载荷。 15.2 绘制下列滚动轴承的结构简图，并在图上表示出轴承的受力主向：6306、N306、7306ACJ ，30306、51306。 答：按表15.2中表示的简图及受力方向绘制。 15.3滚动轴承的基本额定动载荷C 与基本额定静载荷C ο在概念上有何不同，分别针对何种失效形式？ 答：（1）基本额定动载荷C 与基本额定静载荷C ο在概念上区别在于“动”与“静”二字的区别。C 是指轴承在L 10（单位为106r ）时轴承能承受的最大载荷值；C ο是指在静载荷下极低速运转的轴承。 （2）C 下的失效形式为点蚀破坏；C ο下为永久塑性变形。 15.4 何谓滚动轴承的基本额定寿命？何谓当量动载荷？如何计算？ 答：基本额定寿命是指一批同型号的轴承在相同条件下运转时，90%的轴承未发生疲劳点蚀前运转的总转教，或在恒定转速下运转的总工作小时数，分别用L 10、L 10h 表示。 当量动载荷是轴承在当量动载荷P 作用下的寿命与在实际工作载荷（径向和轴向载荷）条件下的寿命相等。其计算方式为 ()P r a P f XF YF =+ 15.5滚动轴承失效的主要形式有哪些？计算准则是什么？ 答：对于一般转速的轴承（10Y /min 第 9 章链传动 一）教学要求 1、了解套筒滚子链结构、掌握链运动的不均匀性 2、掌握链传动失效形式 3、了解链传动的设计计算方法 二）教学的重点与难点 1、链传动的多边形效应 2、链传动的失效形式 3、链传动的设计方法 三）教学内容 9.1概述 链传动工作原理与特点 1、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，靠三段圆弧和一直线啮合。其磨损、接触应力冲击均小，且易加工。 2、组成；主、从动链轮、链条、封闭装置、润滑系统和张紧装置等。 3、特点（与带、齿轮传动比较） 优点：①平均速比i m准确，无滑动；②结构紧凑，轴上压力Q小；③传动效率高η=98%； ④承载能力高P=100KW ；⑤可传递远距离传动a max=8mm ；⑥成本低。 缺点：①瞬时传动比不恒定i；②传动不平衡；③传动时有噪音、冲击；④对安装粗度要求较高。 4、应用：适于两轴相距较远，工作条件恶劣等，如农业机械、建筑机械、石油机械、采矿、起重、金属切削机床、摩托车、自行车等。中低速传动：i≤8（I=2~4），P≤100KW， V≤12-15m/s，无声链V max=40m/s。（不适于在冲击与急促反向等情况下采用） 9.2传动链的结构特点 链传动的主要类型 1）按工作特性分： 起重链——用于提升重物——V ≤0.25m/s；牵（线）引链——运输机械——V ≤ 2~4m/s； 传动链——用于传递运动和动力——V ≤12~15m/s。 优点：结构简单、重量轻、价廉、适于低速、寿命长、噪音小、应用广。 2）传动链接形式分：套筒链； （套筒）滚子链—属标准件选用、合理确定链轮与链条尺寸，—短节距精密滚子链； 齿形链；成型链四种。 ①套筒滚子链（结构与特点）动配合，可 相对运动，相当于活动铰链，承压面积A（投影）——宽×长投影组成： 5 滚子；4 套筒；3 销轴；2 外链板；1 内链板动配合。当链节进入、退出啮合时，滚子沿 齿滚动，实现滚动摩擦，减小磨损。套筒与内链板、销轴与外链板分别用过盈配合（压配）固联，使内、外链板可相对回 转。 为减轻重量、制成“ 8”字形，亦有弯板。这样质量小，惯性小，具有等强度。磨损：——主 要指滚子与销轴截面之间磨损。而内、外板之间留有间隙，保证润滑油进入，此润滑降低磨损。 表9-1，P 越大，承载能力越高。 参数：P—节距，b1—内链板间距，C—板厚，d1—滚子直径，d2—销轴直径，P—排距当低速时也可以不用滚子——称套筒链多排链——单排链用销轴并联——称多排链（或双排链）排数↑→承载能力↑ 但排↑→制造误差↑→受力不均↑一般不超过3~4 列为宜 链接头型式：链节数为偶数（常用）——内链板与外链板相接——弹性锁片（称弹簧卡）或大节距（称开口销）——受力较好 弹性锁片——端外链板与错轴为间隙配合链节数为奇数——用过渡链节固联——（如图9-4b）产生附加弯矩——受力不利， 尽量不用。 固联——内（外）链板与内（外）链板相接 图9-4c —是板链—弹性好、缓冲、吸振在低速、重载、冲击和经常正反转工作情况。安全过渡链节（图9-4c）——弯板与销滚子链标记：链号—排数×链节数标准号套筒滚子链规格与主要参数——表9-1 2、齿形链——如图9-5 各组齿形链板要错排列，通过销轴联接而成。链板两工作侧边为直边， 夹角为60°或70°，由链板工作边与链轮齿啮合实现传动。齿形链轴可以是圆柱销轴，也可以是其它形式（滚 柱式）——图9-6，b——两个链片、c 图为连接两链片的一对棱柱销轴，链节相对转动时，两棱柱可相互滚动。使铰链磨损减少。 齿形链设导板，以防链条轴向窜动：内导板—导向性好；外导板铰链形式：圆销式；轴互式；滚柱式齿形链的齿形特点：传动平稳、承受冲击好、齿多受力均匀、噪音较小、故称无声链。 允许速度V 高，特殊设计齿形链V=40m/s ，但结构较复杂、价格贵、制造较困难、也较重。摩 托车用链应用于高速机运动精度，要求较高的场合，故目前应用较少。 0.95 ~ 0.98 一般 0.98 ~ 0.99 润滑良好 9.3滚子链链轮的结构与材料（套筒滚子链） 要求掌握：1）链轮齿形的设计要求；2）链轮齿形特点；3）链轮的主要参数； 4）链轮的结构型式有哪些；5）对链轮的材料要求及适用情况 《机械设计基础》课程建设总结 我们一直实行“课程建设工程化”的方针，把这门课程建设作为一项系统工程，全面地抓好多方位的建设，各相关方面互相促进，形成有机的整体性发展。在抓好科研、教材、课堂、实践、教师队伍建设的同时，还积极从事本学科学术组织的建设。现将《机械设计基础》课程的建设及教学改革情况总结如下。 一、思想认识不断提高 《机械设计基础》课程是我校机电类专业的重要专业基础课程，由于它覆盖面广、应用广泛、对于学生的素质培养有较大的影响而受到越来越广泛的重视。面对世纪，社会的竞争将是经济实力的竞争、科学技术的竞争，也就是人才的竞争；我国的高等教育面临大众化教育，通过以教研室为单位开展教育思想大讨论，我们清楚的意识到，教育思想、教学内容、教学方法、教学手段必须适应二十一世纪现代化教育。为了整体提高《机械设计基础》课程的教学质量，任课教师们不懈努力，使《机械设计基础》课程整体教学质量和教学水平不断上新台阶，成绩显著。 二、形成了一支结构合理、素质较高的教学梯队 教学是以教师为主体，教师是教学质量提高的关键；要搞好教学，需要教师的团结协作，集体智慧的发挥也就是需要一支结构合理，素质较高的教学梯队。对于《机械设计基础》课程教学梯队的建设，我们以老教师为主体，配备一定数量的中青年教师，以老带新，使队伍不断壮大，内涵不断充实，教学水平不断提高。教研室每隔一周进行一次教学研究活动，多人同时上该课程时集体制定教学进度计划、集体备课，课后对考试安排进行协商，考试后进行总结等活动，每学期教研室活动均超过了次。 一年来位教师从事课程建设及教学工作，具体如下： 职称结构：副教授人，讲师人，助教人； 年龄结构：岁以上人，—岁人，岁以下人。 主讲教师除了担任本课程的教学外，同时还担任其他教学工作。 二、积极开展教学改革在创新中提高教学质量 .加强教学管理提高教学质量 在教学要求方面强调基本概念、基本知识、基本方法的训练，加强课外辅导，指导学习方法，调动主观能动性，提高效果，以达到课程的教学要求。每周增设辅导课，帮助学生对每章节内容进行总结、归纳，重点难点分析，典型例题分析及解题能力训练。并建立网上复习系统，供学生课外自学使用。在级的学生中试行教考分离，取得较好的效果。 本着教书育人的思想，除教给学生课本知识外，还从其他方面加强对学生的教育、引导、督促和检查，使学生树立远大志向，热爱学习，勤奋努力，不断提高创新素质。 ．教学研究不断深入 提高教学质量和水平，这是课程建设的永恒主题，也是一个不断研究不断实践的课题，教学课题的研究已成为教师的自觉行动。 一年中，课程负责人与主讲教师承担的课程建设教改项目有： [] 陈伟珍，韩雪松等，校级项目《数控工艺措施研究》； [] 韩雪松，校级项目《开放式数控系统》； []陈伟珍、姜俊等，教育厅项目《高职高专机电类专业能力本位模块化教学模式研究与实践》； []陈伟珍，广西教育厅“十一五”项目《广西水利电力职业技术学院优质专业认定试点案例研究》、《广西高职高专院校实行“双证书”教育的研究与实践》、《高职院校系（部）人才培养工作评估指标体系的研究与实践》； [] 陈伟珍等，校级项目《优质专业评估指标体系研究与实践》、《高效长寿增氧机研制》； []姜俊等，校级项目《铣床自动夹刀数控化改造》； ．多媒体教学得到广泛应用 从年开始，探索自行研发多媒体教学课件，经过几年的努力，我们现在的多媒课件制作技术已达到较高的水平，其中《机械设计基础网络课件》在获得自治区一等奖后，经过修版升级后又获得了全国三等奖。目前，该网络课件在教学中得到广泛的应用，通过现代化教学手段与板书、教具等传统的教学方法相结合，各取所长，有效的解决了高职教学内容以够用为度的难题，以及教学内容既多又难，而教学时数不断减少的矛盾，使总学时减少约％，方便了课程的整合和加强实践教学，学生的学习效果大大提高，基础更为扎实，应用能力更强了。 第6章 间歇运动机构 6.1 某牛头刨床工作台横向进给丝杆的导程为5 mm ，与丝杆联动的棘轮齿数为40，求此牛头刨床的最小横向进给量是多少？若要求此牛头刨床工作台的横向进给量为0.5mm ，则棘轮每次能转过的角设应为多少？ 答：牛头刨床的横向进给量最小为 min 5 0.125mm 40 f = = 若要求其横向进给量为0.5mm ，则棘轮每次转过的角度应为 0.5360 360.12540 ?= 6.2 某外啮合槽轮机构中槽轮的槽数z =6，圆销的数目k =1，若槽轮的静止时间 1s 2r t =，试求主动拨盘的转速n 。 答：主动拨盘的转速为： 360180 36016r s 23603n -+= =? 6.3 在六角车床上六角刀架转位用的外啮合槽轮机构中，已知槽轮槽数z =6，槽轮停歇时间15s r 6t = ，运动时间m 5 s r 3t =，求槽轮机构的运动系数τ及所需的圆柱销数目。 答：运动系数5 3m 551m 2 3 t t t τ===++ 所需圆柱销数目23 2622(2)(62) z k z τ??===-- 6.4内啮合槽轮机构能不能采用多圆柱销拨盘？ 答：不能。 第七章 螺纹连接与螺旋传动 7.1常用螺纹的种类有哪些？各用于什么场合？ 答：常用螺纹的种类有普通螺纹、管螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹，前两种主要用于联接，后三种主要用于传动。 7.2螺纹的主要参数有哪些？怎样计算？ 答：螺纹的主要参数有：（1）大径d ；（2）小径d 1；（3）中径d 2；（4）螺距P ；（5）导 程S ；（6）升角λ；22 tan S nP d d λππ= = ；（7）牙型角α、牙型斜角β。 7.3 螺纹的导程和螺距有何区别？螺纹的导程S 和螺距P 与螺纹线数n 有何关系？ 答：螺距是螺纹相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离，导程则是同一螺旋线上相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。 导程S 、螺距P 、螺纹线数n 之间的关系：S nP =。 7.4 根据牙型的不同，螺纹可分为哪几种？各有哪些特点？常用的连接和传动螺纹都有哪些牙型？ 答：根据牙型的不同，螺纹可分为普通螺纹、管螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹。各种螺纹特点：普通螺纹的当量摩擦系数较大，自锁性能好，强度高，广泛应用于各种紧固连接；管螺纹分圆柱管螺纹和圆锥管螺纹。圆柱管螺纹用于水、煤气、润滑管路系统等低压场合。圆锥管螺纹适用于高温、高压及密封要求较高的管路连接中。常用的连接螺纹的牙型是三角形牙型。常用的传动螺纹的牙型是矩形、梯形和锯齿形牙型。 7.5螺柱连接的基本形式有哪几种？各适用于何种场合？有何特点？ 答：螺纹连接有四种基本类型。 (1) 螺柱连接。其结构特点是被连接件的孔中不切制螺纹，装拆方便，结构简单，适用于经常拆卸、受力较大的场合。 (2) 双头螺栓连接。其结构特点是被连接件中薄件制光孔，厚件制螺纹孔，结构紧凑。适用于连接一厚一薄零件，受力较大、经常拆卸的场合。 (3) 螺钉连接。其结构特点是螺钉直接旋入被连接件的螺纹孔中，结构简单。适用于连 接一厚一薄件，受力较少、不经常拆卸的场合。 (4) 紧定螺钉连接。其结构特点是紧定螺钉旋入一零件的螺纹孔中，螺钉端部顶住另一零件，以固定两零件的相对位置。适用于传递不大的力或转矩的场合。 7.6为什么螺纹连接通常要采用防松措施？常用的防松方法和装置有哪些？ 答：连接用的三角形螺纹都具有自锁性，在静载荷或温度变化不大、冲击振动不大时不会自行脱落。但在冲击、振动或变载的作用下，螺纹连接会产生自动松脱现象。因此，设计螺纹连接，必须考虑防松问题。 常用的防柱方法有摩擦防松、机械防松、永入防松和化学防松四大类。 7.7常见的螺栓失效形式有哪几种？失效发生的部位通常在何处？ 答：常见的螺栓失效形式有：（1）螺栓杆拉断；（2）螺纹的压溃和剪断；（3）经常装拆时会因磨损而发生滑扣现象。 失效发生的部位通常在螺纹处。 7.8被连接件受横向载荷时，螺栓是否一定受到剪切力？ 答：被连接件受横向载荷时，螺栓不一定全受到剪切力。只有受横向外载荷的铰制孔螺栓连接，螺栓才受剪切力。 7.9松螺栓连接与紧螺栓连接的区别何在？它们的强度计算有何区别？ 答：松螺栓连接在承受工作载荷前，不需把螺母拧紧，即不受预紧力。而紧螺栓连接在承受工作载荷前，必须把螺母拧紧，螺栓承受预紧力。 松螺栓连接的强度按拉伸强度条件进行强度计算。 紧螺栓连接中，螺纹部分受轴向力作用产生拉伸正应力σ，因螺纹摩擦力矩的作用产生扭转剪应力τ，螺栓螺纹部分产生拉伸与扭转的组合变形，根据强度理论建立强度条件进行强度计算。 7.10铰制孔用螺栓连接有何特点？用于承受何种载荷？ 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： 教学要点：重点介绍本课程的性质、研究对象、学习目的、课程特点和学习方法，简单介绍机械设计的一般步骤和方法。特别注意讲清楚机械、机器与机构之间的区别，通用零件与专用零件的分类。 1 平面机构及其自由度 学时分配：3 教学内容： 教学要点：重点介绍机构、运动副、运动链、自由度与约束及机构具有确定运动的条件等基本概念、机构运动简图的绘制和机构自由度的计算及机构具有确定运动的条件；简单介绍速度瞬心（包括绝对瞬心和相对瞬心）的基本概念和用“三心定理”确定一般平面机构各瞬心位置的方法。平面机构自由度分析和计算也是本章学习的重点。复合铰链、局部自由度和虚约束的判断是正确计算自由度的关键。讲解机构运动简图绘制时，应安排一次机构运动简图测绘实验，以提高教学效果。 2 平面连杆机构 学时分配：4 教学内容： 教学要点：重点介绍四杆机构的组成、基本形式、压力角和传动角、死点 位置、急回特性及其计算、曲柄存在的条件、杆机构的基本演化方法和典型杆机构的设计方法；简单介绍平面多杆机构。平面四杆机构的设计是本章的一个难点。不同的设计任务和设计要求，应采用不同的设计方法。图解法直观，易理解，常用于解决给定位置的设计任务。解析法精确，借助解析法程序、优化设计程序，大大提高解析法的设计能力，已能完成复杂要求的的设计任务。 3 凸轮机构 学时分配：4 教学内容： 教学要点：①重点介绍凸轮机构的组成、分类及特点。注意讲解清楚盘形凸轮、移动凸轮和圆柱凸轮之间的转化关系。凸轮一般作连续等速转动，从动件可作连续或间歇的往复运动或摆动。凸轮机构的种类很多，各具特色。凸轮机构的优点：只需设计出合适的凸轮轮廓，就可使从动件获得所需的运动规律：结构简单、紧凑、设计方便。它的缺点：凸轮与从动件之间易于磨损：凸轮轮廓较复杂，加工困难；从动件的行程不能过大。②介绍从动件常用的运动规律。凸轮的轮廓是由从动件运动规律决定的，因此了解从动件常用的运动规律及其特点是十分重要的。只有某种运动规律的加速度曲线是连续变化的，这种运动规律才能避免冲击。等速运动规律在某些点的加速度在理论上为无穷大，所以有刚性冲击；而等加速等减速运动规律在某些点的加速度会出现有限值的突然变化，所以有柔性冲击。③介绍图解法绘制凸轮轮廓的基本方法。图解法绘制凸轮轮廓是按照相对运动原理来绘制凸轮的轮廓曲线的，也就是“反转法”。用“反转法”绘制凸轮轮廓主要包含三个步骤：将凸轮的转角和从动件位移线图分成对应的若干等份；用“反转法”画出反转后从动件各导路的位置；根据所分的等份量得从动件相应的位移，从而得到凸轮的轮廓曲线。④设计凸轮机构应注意的问题。在选择滚子半径，必须保证滚子半径小于理论轮廓外凸部分 四川信息职业技术学院 《XX 》 教学大纲 课程属性：（属性指必修课、限选课、任选课） 教育层次：专科、学制三年 适用专业： 学分： 学时： 编写（修改）单位：（填教研室） 制订或修订人：完成日期：年月 审核人：审核日期：年月 第次修订适用年级： 审批人：审批日期：年月 同是寒窗苦读，怎愿甘拜下风！ 1 一、课程性质和任务 本课程是机械类各专业的一门主干技术基础课或是机类各专业的一门必修的专业基础课程。 本课程的任务是：培养学生掌握常用机构和通用机械零件的基本知识、基本理论和 基本技能，初步具有分析和设计机械零件、部件的能力，树立正确的设计思想和严谨的 工作作风，为今后解决生产实际问题以及进行技术改造工作打好基础，同时也为后继课 程的学习打好基础。 二、先修课程 …………………… 三、课程教学目标 1、知识目标 (1)…………… (2)…………… ……………. 2、能力目标 (1)…………… (2)…………… ……………. 四、教学内容和要求 单元一绪论 同是寒窗苦读，怎愿甘拜下风！ 2 2、教学重点、难点 重点： 难点： 3、能力培养 (1)……… (2)………. ………… 学生实验： 1、实验项目 (1) (2) …………. 2、能力培养 (1) (2) ……………….. 单元二联接 ……………….. 六、教学原则和建议 1、重点章节应尽可能放在机房里进行讲授，学生边学边练。 2、在教学过程中多以实例，特别是工业产品的建模来提高学生的兴趣。 同是寒窗苦读，怎愿甘拜下风！ 3 ……………….. 七、教学参考书 《模拟电子线路》（一），郑应光编著，东南大学出版社。 ……………….. 《模拟电子线路实验指导书》，XXX编著，校内使用。 ……………….. 同是寒窗苦读，怎愿甘拜下风！ 4 浅析机械设计基础理论与实践的应用 随着我国社会经济的高速发展，现代机械制造企业想要保持良好的市场竞争力，必须要在产品方面进行创新。其根本措施是需要加强现代机械制造的效率，在产品设计方面，设计方案、设计理论以及具体的设计技术都关乎到产品的效率问题。本文对机械设计的基本理论进行阐述，并根据研究实践对如何有效进行机械设计提出了一些建议。 标签：机械设计基础理论实践应用 引言 随着科技水平的不断发展，机械制造企业也正面临着严峻的考验，开始朝着国际化、多样化的趋势发展。我国的社会进步对机械制造企业提出了全新的要求，在产品的质量、性能等方面的要求更高。另一方面，随着环境资源的不断减少，机械制造企业必须创新生产方式，使用更环保更节能的生产模式，促进企业可持续发展，不断对机械设计进行研究创新。 一、机械设计基础理论 机械设计的基础理论中是由多个学科综合而成的，其中包括信息学学科、计算机技术学科等等，通过这些课程的結合对机械产品的设计模式和设计方法进行研究。在机械设计的基础理论中，产品的设计包括以下几个特点：智能化、经济性、并行性、集成化、动态性、科学性、前瞻性。 在机械设计的领域中，一些规模较大的产品在设计时，要先进行分析并对产品进行分解，最后再将产品投入设计阶段，能有效体现出机械产品的智能化；目前我国的机械市场环境竞争日益激烈，因此在进行产品的设计时，首先要保证产品可以为企业带来经济利润，是保障企业运营的根本性原则；在设计时，还要注重产品的后续功能，提倡废品利用，降低企业的成本，提高企业的经济收益；保证产品和信息技术的有效结合，加速对软件和硬件的开发应用，将计算机技术应用在机械产品的设计上，特别是CAD技术的应用；在设计产品时，除了要保证产品本身的质量之外，还要考虑到产品的动态性，即保证产品在投入使用时不会出现问题；机械产品的科学性和前瞻性是重要的参考因素，现代机械产品中涉及了大量的学科综合，因此科学性是设计产品的基本要素之一。设计时要对产品的各个环节进行仔细的分析，对产品可能出现的潜在问题进行逐一排查，保证在未来的使用中不会出现任何安全隐患。 二、现代机械设计理论和实践的不足 1.基础理论的研究和应用较为薄弱 目前我国的机械设计领域依旧是强调经验型，对于基础理论并没有进行深入 a目录 第1章机械设计概述 (1) 第2章摩擦、磨损及润滑概述 (3) 第3章平面机构的结构分析 (12) 第4章平面连杆机构 (16) 第5章凸轮机构 (36) 第6章间歇运动机构 (46) 第7章螺纹连接与螺旋传动 (48) 第8章带传动 (60) 第9章链传动 (73) 第10章齿轮传动 (80) 第11章蜗杆传动 (112) 第12章齿轮系 (124) 第13章机械传动设计 (131) 第14章轴和轴毂连接 (133) 第15章轴承 (138) 第16章其他常用零、部件 (152) 第17章机械的平衡与调速 (156) 第18章机械设计CAD简介 (163) 第1章机械设计概述 1.1机械设计过程通常分为哪几个阶段？各阶段的主要内容是什 么？ 答：机械设计过程通常可分为以下几个阶段： 1.产品规划主要工作是提出设计任务和明确设计要求。 2.方案设计在满足设计任务书中设计具体要求的前提下，由设计人员构思出多种可行方案并进行分析比较，从中优选出一种功能满足要求、工作性能可靠、结构设计可靠、结构设计可行、成本低廉的方案。 3.技术设计完成总体设计、部件设计、零件设计等。 4.制造及试验制造出样机、试用、修改、鉴定。 1.2常见的失效形式有哪几种？ 答：断裂，过量变形，表面失效，破坏正常工作条件引起的失效等几种。 1.3什么叫工作能力？计算准则是如何得出的？答：工作能力为指零件在一定的工作条件下抵抗可能出现的失效的能力。对于载荷而言称为承载能力。 根据不同的失效原因建立起来的工作能力判定条件。 1.4标准化的重要意义是什么？ 答：标准化的重要意义可使零件、部件的种类减少，简化生产管理过程，降低成本，保证产品的质量，缩短生产周期。 (此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 第一讲绪论 教学目标 (一）能力目标 1.解本课程的内容、性质和任务 2.掌握学习本课程的方法 (二)知识目标 1.了解机器的组成及其特征 2.熟悉机构、构件、零件、部件的概念及其区别 教学内容 1.机械设计基础研究的对象 2.本课程的作用 3.机械设计的基本要求和一般过程 教学的重点与难点 (一）重点 本课程的研究对象、内容。 (二)难点 机构、构件、零件、部件的概念及其区别。 教学方法与手段 采用动画演示,注重启发引导式教学。 一、机器的组成及特性 （一）机器的组成及其特征 以内燃机为例 1、工作原理 内燃机是将燃气燃烧时的热能转化为机械能的机器。 2、组成 内燃机由三部分组成：连杆机构、齿轮机构、凸轮机构。 3、机器的特性 （二）机构、构件、零件 1、机构 机构是用来传递运动和力，有一个构件为机架，用运动副连接起来的构件系统。 一台机器可以由一个机构，也可以由多个机构组成。 常用机构：连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、间歇运动机构等。 2、构件 构件是指机构的运动单元体。如键、齿轮、螺栓等。 构件可能是一个零件，也可能是由若干个零件组合的刚性体。如内燃机连杆就是由连杆体、连杆盖、螺母和螺栓等零件组成的构件，因为组合成连杆的各零件之间没有相对运动。 3、零件及其分类 机械零件是指机器的制造单元体。 机械零件又分通用零件和专用零件。通用零件是指各种机器普遍用到的零件，如螺栓、螺母、键、销等；专用零件是指某种机器才用到的零件，如内燃机的曲轴、活塞等。 二、本课程的内容、性质和任务 1、本课程的性质 专业基础课 2、本课程的研究对象 常用机构和通用零件 3、本课程的研究内容 第八章Chain drives链传动§8－1 General considerations概述 §8－2 Motion features of chain drives 链传动的运动特性 §8－3 Design of roller chain drive 套筒滚子链设计计算 §8－4 Forces in chain drive 链传动受力分析 §8－5 Replacement and tension of chain drive 链传动的布置与张紧 §8-1 General considerations 概述 Characteristics and applications 特点和应用 Types of chain drives 链传动分类 回总目录 一、Characteristics and applications 特点和应用 1、Advantages 优点 ★In comparison to belt drive 与带传动相比： ①Absence of slippage 无滑动 ②Smaller overall size 尺寸小 ③Small tension force →Small forces acting on the shaft 小→压轴力小 张紧力F ④High efficiency 工作效率高，η≈98％ ⑤Can be used under higher temperature and humidity 能在较高温度和湿度下工作 ★In comparison to toothed drive Can be used for larger centre-to-centre distances 与齿轮传动相比： 中心距a可以很大（8m）最新机械设计基础教案——第9章链传动
《机械设计基础》课程建设总结
2011-最新陈立德版机械设计基础第6、7章课后题答案范文
机械设计基础课程教学教案
(新)机械设计基础A课程教学大纲
浅析机械设计基础理论与实践的应用
机械设计基础(陈立德第三版)课后答案(章全)
机械设计基础电子教案 正式
机械设计基础 精品课程 链转动