轮系
定轴轮系传动比计算
李静
2008-7-11
教学目的：
掌握定轴轮系的传动比计算方法，能够独立解决相关实际应用问题
教学重点：
1、平行轴定轴轮系传动比计算
2、非平行轴定轴轮系传动比计算
教学方法：
讲授法
课时安排：
1课时
学生情况分析：
通过前面的讲授，学生已经认识了轮系并了解轮系不同于齿轮副的传动特点，会简单得齿轮副传动比计算，在此基础上介绍轮系的传动比计算，学生对新课的接
受应比较快。
大专院校的学生领悟能力及自学能力都比较高，所以在讲授新课的时候对于轮系传动比的推导没有过多解释。
教学安排：
由前面所学的轮系引入新课程，开始介绍定轴轮系的传动比计算。
、轮系简介：
轮系：由一系列齿轮组成的传动系统。
按照各齿轮轴线位置是否均固定，可以分为：定轴轮系(又称普
通轮系)周转轮系两类
、定轴轮系
(-)、定义
定轴轮系：各个齿轮轴线均固定，并只绕其自身轴线回转的轮系。（二八分类
平行轴定轴轮系：各齿轮的轴线均平行的定轴轮系。
非平行轴定轴轮系：各齿轮的轴线不全部平行的定轴轮系。
三、传动比计算
（一）、平行轴定轴轮系：
m轮系中各级齿轮副中所有从动轮齿数连乘积
i （? 1）
轮系中各级齿轮副中所有主动轮齿数连乘积
H1：轮系中所有外啮合齿轮副数目
结果分析：
:轮系中首末两轮回转方向相同
:轮系中首末两轮回转方向相反
（二）、非平行轴定轴轮系：
?轮系中各级齿轮副中所有从动轮齿数连乘积
'轮系中各级齿轮副中所有主动轮齿数连乘积
（三八比较
平行轴定轴轮系的传动比计算不仅可以得到传动比的大小还可以判定首末两轮的回转方向的同异。
非平行轴定轴轮系的传动比计算只能得到传动比的大小，首末轮的方向需用其他方法判别。
定轴轮系的传动比计算还可以用首末两轮的转速来计算。
n首轮首轮
I
n末轮末轮
（四）、例题
例1:在如图所示定轴轮系中，已知：ni=1440r/mIn,各齿轮齿数分别为
Zi=Z3=z6=18,
Z2=27, Z I=Z5=24, Z?=81O试求末轮7 转速n?o
图4
nm?
1440
Z2 Z5 z7
Z1 Z3 Ze
1440
27 24 81
/18 18 18
160 m n
习题1:如图所示轮系中，各齿轮均为标准齿轮，且乙=Z2 = Z1=Z5= 20,
齿轮1, 3, 4, 6同轴线安装。试求传动比讣
解：由题义可知:Z3=Ze=60
ii6=ZsX Ze/ (Z 1 x Z4) =9
例2:如图所示轮系，已知:
Zi 16, Z2 32, Zs 20, Zi 40,蜗杆Zs 2,蜗轮Ze 60, m 1200r/min o
机械基础电子教案(2学时) 第8章支承零部件 8．1 轴 [课程名称] 轴 [教材版本] 栾学钢主编。机械基础（多学时）。北京：高等教育出版社，2010 栾学钢主编。机械基础（少学时）。北京：高等教育出版社，2010 [教学目标与要求] 一、知识目标 1、了解轴的结构、分类、常用材料。 2、理解轴上零件的轴向和周向固定方法，熟悉轴的结构工艺性。 二、能力目标 1、能够合理选择轴的材料。 2、能够正确分析轴上结构设计的目的。 三、素质目标 1、了解轴的功用和轴的常用材料。 2、能结合实际分析轴上各结构的功用。 四、教学要求 1、熟悉传动轴、心轴和转轴的区别，及轴的常用材料。 2、了解轴上零件的轴向和周向固定方法，及结构工艺性。 [教学重点] 1、直轴的分类、功用和轴的常用材料。 2、轴的结构要求及轴向和周向固定方法。 [难点分析] 轴上零件的固定方法，特别是结构工艺性。 [教学方法] 讲授法、实物教具演示、互动法、归纳法
[学生分析] 1、学生的实际知识较少，对于轴上零件的固定方法不易理解，尤其是 结构工艺性更难懂，教学时应当配以课件或加工实况、实物，或生产安装的教学录像帮助学生理解轴的结构。 [教学资源] 1、机械基础网络课程。北京：高等教育出版社，2010 2、吴联兴主编。机械基础练习册。北京：高等教育出版社，2010 3、课件、教具、实物。 [教学安排] 教学步骤：讲授与教具或实物演示交叉进行，配以课件或加工实况录像，穿 插互动、提问与设问，最后小结。2学时（90分钟） [教学过程] 一、导入新课（10分钟） 机械零件是组成及其的最基本单元，生产中必须按图纸的工艺要求生产出 每一个合格零件，然后再组装成构件和机器。因此必须熟悉常用零件的功用、结构特点和加工工艺，才能生产出适应机器使用要求的零件。常用零件分为通用零件和专用零件。专用零件指某些机器上特有的零件，如直升飞机上的螺旋桨，轮船上的螺旋桨，内燃机上的曲轴等。通用零件是指在各种设备上都共同具有的零件，如螺钉、螺帽、轴承、齿轮等。本课程只讲通用零件的结构、特点。通用零 件有部分是标准件，即可以在市场上买到的，不必要自己组织生产；而有一部分必须自己生产，但他们具有统一的标准和规格。 教师可演示实物，如有可能播放生产录像，了解零件的生产过程。强调学 习本章内容要注意贴近实际，联系生产。 二、新课（75分钟） 1、轴的功用与分类特点 轴是机器中最重要的零件之一，主要起支承轴上零件并传递运动和转矩的作用。这里注意运动和转矩的区别。 轴的分类主要分清传动轴、心轴和转轴，一般的轴多为转轴，可举学生能见到的例来说明。如书上所举的例子，或如下：
32'1 O 12 3'O 3 O 4 4O 2 第六章 齿轮系及其设计习题解答 6.1 在图示手摇提高装置中，已知各轮齿数为201=z ，502=z ，153=z ， 304=z ，406=z 。试求传动比16i 并指出提高重物时手柄转向。 解：2001 152040305053164216=????==z z z z z z i 方向：从左往右看为顺时针方向。 题 6.1 图 题 6.2 图 6.2 在图示轮系中，各轮齿数为201=z ，402=z ，202='z ，303=z ，203='z ，404=z 。试求：（1）传动比i 14；（2）如要变更i 14符号，可采用什么办法？ 解： （1） 620 202040304032143214-=????==''z z z z z z i 由于该轮系为空间定轴轮系，其方向只能用画箭头办法判断，又轮4轴线与轮1平行，通过画箭头判断轮4和轮1转向相反，故在传动比前加“—” （2）如要变更i 14符号，可将齿轮3和4变为内啮合齿轮，或在3、4间加一种惰轮。 6.3 在图示机械式钟表机构中，E 为擒纵轮，N 为发条盘，S 、M 、及H 分别为秒针、分针和时针。已知：721=z ，122=z ，643=z ，84=z ，605=z ，86=z ，607=z ， 68=z ，89=z ，2410=z ，611=z ，2412=z ，求秒针和分针传动比SM i 和分针与时针传动比MH i 。 解： 该轮系为平面定轴轮系，故有
60886460)1(463524664=??=-====z z z z n n i n n i M S SM 12682424)1(11912102129912=??=-==== z z z z n n i n n i H M MH 题 6.3 图 题 6.4 图 6.4 图示为一滚齿机工作台传动机构，工作台与蜗轮5固联。已知：2011=='z z ，352=z ，505=z 287=z ，蜗杆164==''z z ，旋向如图所示，若要加工一种齿数325='z 齿轮， 试求挂轮组齿数比42z z '。 解：该轮系为空间定轴轮系，故有 120503524432154325115????==='''z z z z z z z z z z n n i =??=== ''''''120322861575151z z z z n n i 又 5115''=i i 联立解得：64 125z 42='z 6.5 在图示轮系中，已知181=z ，302=z ，182='z ， 363=z ，183='z ，364=z ，24='z （右旋蜗杆 ），605=z ，205='z ，齿轮模数2=m mm ，若m in 10001r n =（方向如图所示），求齿条6线速度υ大小和方向。
XXXXX学校《机械基础》练习题 一、填空题 1．由一系列相互啮合齿轮所构成的传动系统称为_________． 2．按照轮系传动时各齿轮的轴线位置是否固定，轮系分为________和________两大类． 3．当轮系运转时，所有齿轮几何轴线的位置相对于机架固定不变的轮系称为_______． 4．轮系中，既有定轴轮系又有行星轮系的称为________． 5．采用行星轮系，可以将两个独立的运动_______为一个运动，或将一个运动_______为两个独立的运动．6．轮系中含有圆锥齿轮、蜗轮蜗杆、齿轮齿条，其各轮转向只能用_________的方法表示． 7．定轴轮系中的传动比等于_________的转速之比，也等于该轮系中________与_______之比． 8．在各齿轮轴线相互平行的轮系中，若齿轮的外啮合对数是偶数，则首轮与末轮的转向_______；若为奇数，则首轮与末轮的转向__________． 9．在轮系中，惰轮常用于传动距离稍__________和需要改变________的场合． 10.在轮系中，末端件若是齿轮齿条，它可以把主动件的________运动变为齿条的______运动． 11.轮系的特点：(1)可获得_________的传动比；(2)可实现__________距离传动；(3)可实现________、________要求；(4)可_________或__________运动． 12.平面定轴轮系中传动比计算公式为_________，其中(-1)的n次方，n表示 ________．若(-1) 的n次方为正，则首、末两轮转向____． 13.定釉轮系中任一从动件的转速计算公式为______________________. 14.定轴轮系末端通常有下列三种传动形式，则末端件的移动速度v(或移动距离L)的计算公式分别为： (1)末端为螺旋传动时：________________ (2)末端为滚动轮传动时：______________ (3)末端为齿轮齿条传动时：_____________ 二、单选题 1．若齿轮与轴之间( )，则齿轮与轴各自转动，互不影响． A.空套 B．固定 c．滑移 D．空间配合 2．如图所示的轮系中，设已知Z1= Z2=Z3′=Z4= 20，Z3=Z5= 60，又齿轮1、3、3′与5同轴线，试求传动比i15。( ) A.3 B．6 C．9 D． 12 3．汽车后桥传动轴部分组成的轮系为( ) A.平面定轴轮系 B．空间定轴轮系 c．周转轮系 D．都有可能 4．定轴轮系传动比大小与轮系中惰轮的齿数 ( ) A.无关 B．有关，成正比 C．有关，成反比D．有关，不成比例 5．若主动轴转速为1 200 r/min，若要求从动轴获得12 r/min的转速，应采用( )传动． A. -对直齿圆柱齿轮 B．链 c．轮系 D．蜗轮蜗杆6．关于轮系的说法，正确的是 ( ) A.所有机械传动方式中，轮系的传动比最大 B．轮系靠惰轮变速，靠离合器变向 C．周转轮系只能实现运动的合成与分解 D．轮系的传动比，是构成该轮系所有机械传动方式传动叱的连乘积 7．在轮系中，两齿轮间若增加( )个惰轮时，首、末两轮的转向相同． A.奇数 B．偶数 c．任意数 D．以上都可以 8．轮系的末端是螺旋传动，已知末端轴转速行n=80 r/min，三线螺杆的螺距为4 mm，则螺母每分钟移动距离为( )mm． A. 240 B．320 C．960 D. 160 9．轮系的末端是齿轮齿条传动，已知小齿轮的模数，m=3 mm，齿数z=25，末轴转速n=75r/mln，则齿条每分钟移动的距离为( )mm. A．17662.5 B．5625 C.5887.5 D．8331 10.如图所示轮系，Ⅳ轴可得到几种转速( ) A.3种 B．6种 C．9种 D．12种 三、计算题 1．如图所示为多刀半自动车床主轴箱传动系统．已知带轮直径D1=D2-=180 mm，z1=45，z2=72，z3=36，z4 =81，z5 =59，z6 =54，z7=25，z8=88.试求当电动机转速n=1443 r/min时，主轴Ⅲ的各级转速.
第10章 轮系（习题答案） 10.1 解： 1、2－2’、3－3’、4－4’和5组成定轴轮系 200 ' 4'3'2154325 115== = z z z z z z z z n n i mm mz r r n n 402 min /5.2'5'5'55== == s mm v v n r r v /5.1060 26'5' 5'5'5'5=== =π? 10.2 解： 定轴轮系：1、2、3 1313311376 121276n n z z n n i = ?= + ==， 121 22 112521212 52n n z z n n i - =?- =-== 周转轮系：4、5、6和H 49734 66446 - =- =--= z z n n n n i H H H 497376 12 5212 49 731164- =--- ? -=--H H H H n n n n n n n n 因为6342,n n n n ==
所以 558 11+== H H n n i 10.3 解： 3 1 33113 -=- =--= z z n n n n i H H H 因为0 3 =n 所以 4 11+== H H n n i 结论：当手柄转过90°（即 901=?）时， 5 .224 11==??H ，且同向。 10.4 解： 3 2' 21323113 + =+ =--= z z z z n n n n i H H H 把120,12031-==n n 代入上式， 3 212012031= ---= --H H H H n n n n n n 得：min /600r n H +=，方向与1n 相同。
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科目：机械基础（第四版） 授课班级：08级模具（1）班 授课地点：多媒体教室（一）室 课时：2课时 课题：§6—2 定轴轮系的传动比 授课方式：讲授 教学容：定轴轮系的传动比及其计算举例 教学目标：能熟练进行定轴轮系传动比的计算方法及各轮回转方向的判定 选用教具：三角板、圆规、平行轴定轴轮系模型、非平行轴定轴轮系模型 教学方法：演示法、循序渐进教学法、典型例题法 第一部分：教学过程 一、复习导入新课（约7分钟） （一）组织教学（2分钟） 学生点名考勤，课前6S检查，总结表扬上次优秀作业学生，调节课堂气氛，调动学生主动性。 （二）教学回顾（2分钟） 1、什么是轮系？ 2、轮系有什么应用特点？ 3、轮系的分类依据是什么？可分为哪几类？ 4、什么是定轴轮系？（让学生回顾上次课的容） （三）复习，新课导入（2分钟） 演示减速器、车床主轴箱、钟表机构等，我们看到的这些都是定轴轮系的应用，请问：我们生活中常见钟表里的时针走一圈，分针走了12圈，秒针走了720圈，那么由时针到秒针是如何实现传动的？时针把运动传到秒针时，其转速大小有何变化？具体比值如何确定？ （四）教学容介绍（1分钟） 重点：定轴轮系的传动路线的分析、传动比的计算及各轮回转方向的判定。 难点：非平行轴定轴轮系传动比公式推导及各轮回转方向的判定。 二、新课讲解（约32分钟） （一）定轴轮系的传动比概念（2分钟）
教师先展示定轴轮系模型，引导学生参与到演示教学中来，通过一对齿轮的传动比概念，教师提出问题：定轴轮系的传动比是否就是输入轴的转速与输出轴的转速之比？引发学生思考。演示得出定轴轮系的概念：定轴轮系的传动比是指首末两轮的转速之比。 （二）知识分解（12分钟） 对于定轴轮系，我们不但要能求出传动比的大小，还要能确定末轮的回转方向。如车床主轴箱，我们知道了电动机的转速和旋转方向，主轴的转速和旋转方向从何而得？因此，我们先把定轴轮系分解为各对齿轮副，如果知道了各对齿轮副的传动比大小和回转方向，那总的传动比大小和末轮的回转方向就不得而知了。 1、齿轮副的作图 讲解轴承与固定齿轮的作图表示法，引出、外啮合圆柱齿轮副、圆锥齿轮副、蜗轮蜗杆副和齿轮齿条的作图。 2、齿轮副的传动比和回转方向（重点容） （1）一对圆柱齿轮： ①传动比i ：外啮合：i = 1 2 2 1 z z n n －=；啮合： i = 12 21z z n n +=。 ②回转方向：a 、用传动比表示：i 的结果为正值，表示两轮的回转方向相同；为负值，表示回转方向相反。b 、用箭头表示：用相同指向的箭头表示回转方向相同；相反指向的箭头表示回转方向相反。（口诀：外改同） （2）一对圆锥齿轮： ①传动比i ：i = 1 22 1 z z n n = 。②回转方向：只能用箭头表示，箭头应同时指向或同时背离 啮合点。（口诀：同时指向或背离） （3）蜗杆蜗轮副： ①传动比i ：i = 1 22 1 z z n n = 。（口诀：左旋左，右旋右） ②回转方向：只能用箭头表示，左旋用左手，右旋用右手。 （三）知识组合（18分钟） 1、定轴轮系的作图 定轴轮系是由各齿轮副连接而成的，对于它的作图，只要把各齿轮副拼连而成即可。 2、定轴轮系传动比的计算 1) 分析轮系的组成:
广东环境保护工程职业学院教案 课程名称：机械基础 使用教材（编者、出版社）：毛松发清华大学出版社授课班级：13能源管理与节能技术1班
课时授课计划 一、〔授课时间〕：2014 年 3 月3日，累计授课课时0 节。 二、〔章节课题〕： 模块一机械零件项目一机械与机器 三、〔教学目的要求〕： 知识目标：1.懂得什么是机械，初步了解三次工业革命， 知道瓦特发明蒸汽机的意义； 2. 明确什么是机器，掌握机器基本组成部分及 附加组成部分。明确什么是机械零件。 技能目标：能识别机器和机器的组成。 四、〔教学重点难点〕： 掌握机器和机器的组成。 五、〔教学方法〕： 结合典型机器和机器的组成等实物图片、视频资料，让学生对机械设备有整体的认识。要求学生掌握基本的理论。 六、〔教学用具〕： 多媒体辅助教学 七、〔教学内容组织〕： 【板书】一、《机械基础》是机械类专业的一门专业基础课，也是高考的必考课目。
二．学习内容： 机械零件、机械常用机构、机械传动装置、液压传动和气压传动等。三．课程作用 1．学习后续有关课程的基础； 2．生产、生活中分析解决问题的好帮手。 (如家中自来水管破裂，热水器网管破裂，液化气没了你应该自己动手更换；小轿车轮胎坏了你就要会使用千斤顶、板手自己动手更换，懂得螺纹的知识。) 四．课程特点与学习要求 特点：联系生产密切，应用性知识多。 要求: 预习听好课（记笔记）复习 理论联系实际 【板书】第一章机械零件 第一节机械与机器 【讲解】人们在日常生活和生产过程中，广泛使用着各种机械（如自行车、汽车和数控车床等），以减轻劳动强度和提高工作效率，或借助机械代替人进行工作。【板书】一、机械机器和机构的总称。 机构：用来传递与变换运动和力的可动装置。如自行车、缝纫机、千斤顶等。 机器：根据某种使用要求而设计的执行机械运动，可用来变换或传递能量、物料和
五河县职教中心2013—2014学年度第二学期 教 学 工 作 计 划 科目：机械基础 班级：12机电、13机电 教师：王广水 2014年2月15日
《机械基础》教学计划 一：指导思想 以科学发展观为指导，按照“教育要面向现代化，面向世界，面向未来”的时代精神，全面贯彻党和国家的教育方针，培养能够适应社会和工作需要，具有必要理论知识和较强的实践动手能力的高等应用性专门人才。 二：教材分析 本学期教学内容为中等职业教育教材机电专业高等教育出版社赵玉奇、陈少斌等主编的《机械基础》第五、六、七、八、九、十、十一章内容，期中十、十一为选学内容。 第五章给学生介绍了金属材料的性能、铁碳合金状态图等内容、是学生可以掌握常用材料的热处理工艺灯基本知识。 连接部分主要介绍了键连接和销连接、螺纹连接、弹性连接、联轴器与离合器等。学生学习后对连接有了直观的认识，从而理解日常生活中的连接现象。 常用机构部分介绍了日常生活中的四杆机构及其特性。通过本次课程的学习，是学生明了无论多么复杂的机构都是由四杆机构演化而来的。 机械传动介绍了几种常见的传动系统。是日常生活中的典型情况。这对于学生了解传动的原理很有必要。通过本课学习，学生能充分理解传动的原理，细致的领会传动的作用。 作为连接各部件的桥梁部分。连接件的作用是不可忽略的。而机械的节能与环保更是当今社会必须注重的一个方面，是不可忽略的。因而对于节能和环保的相关知识的学习对于学生来说很有必要。 三：学生分析
经过一年多的学习，学生对《机械基础》这门课有了初步的了解，对于基本的概念和理论有一个系统认识；但是大部分的学生对这门课的解题方法等还是没有条理，因此更要加强学生实际理解和应用能力。 四：教学方法及改进教学措施 1、贯彻理论联系实际的原则，使学生在学习课本基础知识的同时，加强动手操作能力的培养。 2、注意在实验、学习、生产劳动中积累经验，观察问题，思考问题，运用知识，深化知识，拓宽视野。 3、深入了解学生情况，言传身教，对症下药，注重基础知识的学习，提升学生学习能力。 4、建立良好师生关系，激发学生学习兴趣。 5、充分利用好教学资源，通过各种教学手段尤其是多媒体教学培养学生创新能力。 五：整体教学目标： 1、强化专业知识，激发学生学习的主动性。 2、形成良好的学习风气，正确设定职业生涯规划。
第10章部分题解参考 10-4 在图10-23所示的轮系中，已知各轮齿数，3'为单头右旋蜗杆，求传动比15i 。 解 9030 120306030431543432154325115-=????-=-=-==''''z z z z z z z z z z z z z z n n i 10-6 图10-25所示轮系中，所有齿轮的模数相等，且均为标准齿轮，若n 1=200r/min ，n 3=50r/min 。求齿 数2'z 及杆4的转速n 4。当1）n 1、n 3同向时；2）n 1、n 3反向时。 解 ∵ )(2 )(22321'-=+z z m z z m ∴ 202515602132=--=--='z z z z ∵ 520 15602521324341413-=??-=-=--='z z z z n n n n i ∴ 6/)5(314n n n += 设 1n 为“＋” 则 1）n 1、n 3同向时：756/)505200(6/)5(314+=?+=+=n n n r /min （n 4与n 1同向） 2）n 1、n 3反向时：33.86/)505200(6/)5(314-=?-=+=n n n r /min （n 4与n 1反向） 10-8 图10-27所示为卷扬机的减速器，各轮齿数在图中示出。求传动比17i 。 解 1-2-3-4-7周转轮系，5-6-7定轴轮系 ∵ 21 1692124785231427471714-=??-=-=--=z z z z n n n n i 3 131878577557-=-=-==z z n n i 54n n = ∴ 92.4363 27677117===n n i （n 1与n 7同向） 10-9 图10-28所示轮系，各轮齿数如图所示。求传动比14i 。 解 ∵ 518 90 133113-=-=-=--=z z n n n n i H H H 58 553687903324323443=??==--='z z z z n n n n i H H H 03=n ∴ 611==H H n n i 58 344==H H n n i
[标签:标题] 篇一：中职类机电专业《机械基础》教案 附表八 江苏省职业学校 理论课程教师教案本 （ 2011— 2012学年第二学期） 专业名称机电技术应用课程名称机械基础授课教师学 校扬州生活科技学校 授课主要内容或板书设计 篇二：中职机械基础教案[1] 第1章机械工程材料基础 工程材料（常用）：钢铁材料、有色金属材料（如铝、铜）及非金属材料（如塑料、橡胶等）。金属材料的使用性能：物理性能、化学性能和力学性能。一、金属材料的力学性能 金属材料的力学性能包括强度、塑性、硬度、冲击韧性和疲劳强度等。 1.强度和塑性 2.硬度：布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度。 3.冲击韧性脆性材料、韧性材料 4.疲劳强度 二、金属材料的其他性能简介
1.物理性能:密度、熔点、导热性、导电性、热膨胀性和磁等。 2.化学性能：耐腐蚀性、抗氧化性 3.工艺性能：铸造性能、锻造性能、焊接性能和切削加工性能。 热处理是通过加热、冷却的方法，以改变金属内部组织为手段，以改变金属的力学性能为目的的工艺方法，一、铁碳合金 铁碳合金就是以铁和碳为主要组成元素的合金，其中碳含量小于%的铁碳合金称为钢，碳含量大于%的铁碳合金称为白口铸铁。二、钢的热处理 钢的热处理是将钢件在固态范围内，采用适当方式进行加热、保温、冷却，以获得所需组织与性能的工艺， 钢的热处理可分为整体热处理和表面热处理， 整体热处理包括退火、正火、淬火和回火。表面热处理包括表面淬火和化学热处理三、热处理新技术： 1.激光热处理 2.真空热处理 3.形变热处理 金属材料是由金属元素或以金属元素为主而组成的并具有金属特性的工程材料。包括黑色材料和有色材料两大类。 一、常用的钢铁材料 1.碳钢 碳钢按碳含量可分为低碳钢（ωc＜%）、中碳钢（ωc=%～%）、高碳钢（ωc＞%）。 2.低合金高强度结构钢 3.合金钢
章节 名称 TOPIC 1平面机构运动副和运动简图 授课 形式 讲授 课 时 1 班 级 中专0101 教学 目的 掌握常用的运动副类型 教学 重点 低副和高副 教学 难点 辅助 手段 课外 作业 课后 体会 一、运动副 使两物体直接接触而又能产生一定相对运动的联接，称为运动副。 根据运动副中两构接触形式不同，运动副可分为低副和高副。 1.低副：低副是指两构件之间作面接触的运动副。按两构件的相对运动情况，可分为： （1）转动副：两构件在接触处只允许作相对转动。由滑块与导槽组成的运动副。 （2）移动副：两构件在接触处只允许作相对移动。由滑块与导槽组成的运动副。 3）螺旋副：两构件在接触处只允许作—定关系的转动和移动的复合运动。丝杠与螺母组成的运动副。 2.高副：高副是两构件之间作点或线接触的运动副。 二、自由度 —个作空间运动的构件具有六个独立的运动，即沿X、Y、Z轴的移动和绕X、Y、Z轴的转动，构件的这种独立的运动称为构件的自由度。 一个作平面运动的自由构件，可以产生三个独立运动，即沿X、Y、Z轴的移动及绕A点（极点）的转动，所以具有三个自由度。 (a)转动副(b) 移动副(c) 螺旋副 图6—1 (a)(b) (c) 图6—2
当两个作平面运动的构件组成运动副之后，由于受到约束，相应的自由度也随之减少。转动副约束了沿X、Y轴向移动的自由度，保留了—个转动的自由度。移动副约束了沿一轴方向的移动和在平面内两个转动自由度，保留了沿另—轴方向移动的自由度。高副则只约束了沿接触处公法线方向移动的自由度，保留了绕接触处的转动和沿接触处共切线方向移动的两个自由度。 所以在平面机构中，每个低副引入两个约束，使构件失去两个自由度。 每个高副引入一个约束，使构件失去一个自由度。 三、平面机构的运动简图 绘制平面机构运动简图的目的 绘制平面机构运动简图的目的在于：撇开与机构运动无关的外部形态，把握机构运动性质的内在联系，揭示机构的运动规律和特性。 机构的相对运动只与运动副的数目、类型、相对位置及某些尺寸有关，而与构件的横截面尺寸、组成构件的零件数目、运动副的具体结构无关。 用线条表示构件，用简单符号表示运动副的类型，按一定比例确定运动副的相对位置及与运动有关的尺寸，这种简明表示机构各构件运动关系的图形称机构运动简图。 只表示机构的结构及运动情况，不严格按比例绘制的简图称为机构示意图。
《机械基础》课程教学大纲 课程编号 适用专业：机械类专业 学时：128（讲课114：，实验：14）学分：7 执笔者：曾德江编写日期：2004年4月 一、课程的性质和任务 机械基础是机械类各专业的一门重要的专业基础课，为进一步学习专业课程和新的科学技术做准备。 本课程的任务是：使学生掌握常用机械工程材料的性能、用途及选择，初步掌握机械零件毛坯的基础知识；初步掌握分析解决工程实际中简单力学问题的方法；初步掌握对杆件进行强度个刚度计算的方法，并具有一定似的实验能力；掌握常用机构和通用机械零件的基本知识，初步具有分析、选用和设计机械零件及简单机械传动装置的能力。为学习专业课和新的科学技术打好基础，为解决生产实际问题和技术改造工作打好基础。 二、课程内容和要求 模块一机械工程材料（17学时） 第一单元绪论（1学时） 介绍与本课程相关的基本概念，本课程研究的主要内容及新技术的应用。 掌握与本课程相关的基本概念。 第二单元金属材料与热处理基础（10学时） 介绍金属材料的性能、金属学基础、钢的热处理的基本知识。 理解金属材料的性能、金属学相关的基本概念、基本知识，了解铁碳合金状态图的应用，掌握金属材料常用的热处理方法和适用范围。 第三单元钢铁材料（4学时） 介绍工业用钢、工程铸铁的分类、特点及牌号表示。 了解工业用钢、工程铸铁的分类、特点，掌握工业用钢、工程铸铁的牌号表示。 第四单元非铁金属与粉末冶金金属材料（2学时） 介绍非铁金属与粉末冶金金属材料的分类及牌号表示。 了解非铁金属与粉末冶金金属材料的分类、特点及应用。 模块二静力学（16学时） 第五单元静力学基础（5学时） 介绍静力学的基本概念，静力学公理，约束、约束反力与受力图。 掌握静力学的基本概念、基本公理及物体的受力分析与受力图的绘制。 第六单元平面力系（19学时） 介绍平面汇交力系、平面力偶系、平面任意力系的合成与平衡，建立平面力系的平衡条件和平衡方程式，求解平面力系。 掌握平面力系的合成与平衡，解决物系的平衡问题。 第七单元平面图形的几何性质（2学时） 介绍平面图形的形心、惯性矩的求解。 掌握平面图形的形心坐标、平面图形的惯性矩的求解。 模块三杆件的基本变形与组合变形（31学时） 第八单元拉伸与压缩（10学时） 本章主要介绍材料力学的任务和研究对象。拉伸和压缩的概念，求内力的截面法，横截
《机械设计基础》试题库 一、填空题 （机械原理部分） 1．牛头刨床滑枕往复运动的实现是应用了平面四杆机构中的机构。 2．机构具有确定运动的条件是数目与数目相等。 3．平面四杆机构的压力角愈，传力性能愈好。 4．平面四杆机构的传动角愈，传力性能愈好。 5．有些平面四杆机构是具有急回特性的，其中两种的名称是机构、机构。6．在平面四杆机构中，用系数表示急回运动的特性。 7．摆动导杆机构中，以曲柄为原动件时，最大压力角等于度，最小传动角等于度。 8．在摆动导杆机构中，若导杆最大摆角φ = 30°，则其行程速比系数K的值为。9．四杆机构是否存在止点，取决于是否与共线。 10．在铰链四杆机构中，当最短杆和最长杆长度之和大于其他两杆长度之和时，只能获得机构。 11．平面四杆机构中，如果最短杆与最长杆的长度之和小于其余两杆的长度之和，最短杆为机架，这个机构叫__ 机构。 12．平面连杆机构急回特性系数Ｋ____１时，机构有急回特性。 13．以滑块为主动件的曲柄滑块机构有____个止点位置。 14．凸轮机构主要由、、和三个基本构件组成。 15．盘形凸轮的基圆，是指以凸轮的轮廓的值为半径所作的圆。 16 .在凸轮机构中，从动件的运动规律完全由来决定。 17．据凸轮的形状，凸轮可分为凸轮、凸轮和移动凸轮。 18．凸轮机构的压力角是指的运动方向和方向之间所夹的锐角。 19．在实际设计和制造中，一对渐开线外啮合标准斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是 相等、相等、且相反。 20．在实际设计和制造中，一对渐开线标准直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是、。 21．一对渐开线标准直齿圆柱齿轮的连续传动条件是。 22．在标准齿轮的分度圆上，与数值相等。 23．斜齿圆柱齿轮传动的重合度比直齿圆柱齿轮传动的重合度，因而承载能力。 24．.渐开线上各点的压力角不等，向径越大，则压力角越，圆上的压力角为零。25．单个齿轮的渐开线上任意点的法线必是圆的切线。 26．渐开线齿轮的五个基本参数是齿数、、、系数和顶隙系数。27．我国规定齿轮标准压力角为度；模数的单位是。 28．齿轮切削加工方法可分为仿形法和范成法，用成形铣刀加工齿形的方法属法，用滚刀
轴机械基础电子教案 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT
机械基础电子教案(2学时) 第8章支承零部件 8．1 轴 [课程名称] 轴 [教材版本] 栾学钢主编。机械基础（多学时）。北京：高等教育出版社，2010 栾学钢主编。机械基础（少学时）。北京：高等教育出版社，2010 [教学目标与要求] 一、知识目标 1、了解轴的结构、分类、常用材料。 2、理解轴上零件的轴向和周向固定方法，熟悉轴的结构工艺性。 二、能力目标 1、能够合理选择轴的材料。 2、能够正确分析轴上结构设计的目的。 三、素质目标 1、了解轴的功用和轴的常用材料。 2、能结合实际分析轴上各结构的功用。 四、教学要求 1、熟悉传动轴、心轴和转轴的区别，及轴的常用材料。 2、了解轴上零件的轴向和周向固定方法，及结构工艺性。
[教学重点] 1、直轴的分类、功用和轴的常用材料。 2、轴的结构要求及轴向和周向固定方法。 [难点分析] 轴上零件的固定方法，特别是结构工艺性。 [教学方法] 讲授法、实物教具演示、互动法、归纳法 [学生分析] 1、学生的实际知识较少，对于轴上零件的固定方法不易理解，尤其是结构工艺性更难懂，教学时应当配以课件或加工实况、实物，或生产安装的教学录像帮助学生理解轴的结构。 [教学资源] 1、机械基础网络课程。北京：高等教育出版社，2010 2、吴联兴主编。机械基础练习册。北京：高等教育出版社，2010 3、课件、教具、实物。 [教学安排] 教学步骤：讲授与教具或实物演示交叉进行，配以课件或加工实况录像，穿插互动、提问与设问，最后小结。2学时（90分钟） [教学过程] 一、导入新课（10分钟） 机械零件是组成及其的最基本单元，生产中必须按图纸的工艺要求生产出每一个合格零件，然后再组装成构件和机器。因此必须熟悉常用零件的功用、结构特点和加
复习：轮系测试题 姓名：______________________ 班级：_______________________ 一、选择题 1．如图所示的轮系中，设已知Z1= Z2=Z3′=Z4= 20，Z3=Z5= 60，又齿轮1、3、3′与5同轴线，试求传动比i15。( ) B．6 C．9 D．12 2.定轴轮系传动比大小与轮系中惰轮的齿数( ) A.无关B．有关，成正比C．有关，成反比D．有关，不成比例 3．在轮系中，两齿轮间若增加( )个惰轮时，首、末两轮的转向相同． A.奇数B．偶数c．任意数D．以上都可以 4.如图所示轮系，Ⅳ轴可得到几种转速( ) 种B．6种C．9种D．12种 二、名词解释题 1.带的打滑2．惰轮 3．轮系 4．简述模数与齿轮轮齿、承载能力的关系。 三、计算题 1．如图6所示，已知轮系中各齿轮齿数Z1=24，Z2=28，Z3=20，Z4=60，Z5=20，Z6=20，Z7=28。试计算传动比 17 i，并在答题卡图6上用箭头标出各个齿轮的转向。
2．图6为一简易卷扬机的传动系统，已知：z 1=18，z 2=36，z 3=20，z 4=40，n 1=100r/min，卷扬机卷筒的直径D=200mm，求卷扬机卷筒的转速和重物G 垂直方向的移动速度。（钢 索直径忽略不计） 3．如图所示为多刀半自动车床主轴箱传动系统．已知带轮直径D1=D2-=180 mm，z1=45，z2=72，z3=36，z4 =81，z5 =59，z6 =54，z7=25，z8=88.试求当电动机转速n=1443 r/min时，主轴Ⅲ的各级转速. 4．图示传动系统，已知z1= z2=z3=z4= 20，z5= 40，D1=130mm，D2 =260mm，双头蜗杆，蜗轮齿数z7= 80，卷简直径D=200mm． 求：(1)若要使重物G上升，n1转动方向如何蜗轮的螺旋方向如何 (2)传动比i17为多少 (3)若要使重物G下降，电动机需运转多少秒 (4)z4在系统中起何作用对系统总传动比有无影响 (5)写出z1和z2的正确啮合条件
项目二常见热处理 课题常见热处理 【教学目标与要求】 一、知识目标 1. 掌握退火、正火、淬火和回火的含义和不同点。 二、能力目标 1）能够掌握退火、正火、淬火和回火的工艺区别及其对钢性能的影响。 2）理解钢的常见热处理工艺的应用。 三、素质目标 了解热处理对金属材料性能的影响。 四、教学要求 1）熟悉热处理对金属材料性能的影响。 2）熟悉退火、正火、淬火和回火的含义及热处理工艺的区别和应用场合。 3）了解表面淬火的目的和常用方法。 【教学重点】 1）退火、正火、淬火和回火的工艺区别及性能特点。 2）表面热处理的作用和常用方法。 【难点分析】 加热温度和保温冷却方式的变化为什么会对金属材料的性能产生大的影响？
【分析学生】 回火的工艺区别学生不好理解，需要将加热最高温度、保温时间和冷却速度三个方面来比较它们之间的不同。 【教学思路设计】 1）突出热处理的目的及回火的工艺区别。 2）表面淬火是提高材料表面硬度的主要方法，要记住常用的淬火方法。 【教学安排】 2学时（80分钟） 【教学过程】 一、钢的热处理 热处理是对金属材料采用适当的方式进行加热、保温和冷却，以获得所需要的性能的工艺。钢经过热处理后，能有效地改善使用性能和工艺性能，提高产品的质量，延长使用寿命。如菜刀、斧子加热后速放入水中冷却可以提高刃口的硬度和耐磨性，使刃口变得锋利。 钢的热处理分为整体热处理和表面热处理两类。整体热处理可以分为退火、正火、淬火和回火。 1. 退火 将钢件加热到适当温度并保持一定时间，然后缓慢冷却的工艺称为退火。例如，用45钢制造的齿轮加热到830 C左右，然后在炉中缓慢冷却，可消除锻造成形产生的内应力，细化晶粒，降低硬度，为切削加工创造条件。
已知各轮齿数为 Z i = 20，Z 2 = 50，Z 3 = 15， z 4 =30 ， z 6 = 40。试求传动比i i6并指出提升重物时手柄的转向。 Z 1Z 3Z 5 20 15 1 方向：从左往右看为顺时针方向。 Z 4 =40。试求：（1）传动比i 14；（2）如要变更i 14的符号，可采取什么措施? 解：（1） i Z 2Z 3Z 4 40 30 40 14 、Z 2Z 3= 20 20 20 八 6 由于该轮系为空间定轴轮系，其方向只能用画箭头的方法判断，又轮 4的轴线与轮1 平行，通过画箭头判断轮 4和轮1的转向相反，故在传动比前加"一” （2）如要变更 码的符号，可将齿轮3和4变为内啮合齿轮，或在3、4间加一个惰轮。 6.3 在图示的机械式钟表机构中， E 为擒纵轮，N 为发条盘，S 、M 、及H 分别为秒 针、分针和时针。已知：z 1 =72 , z 2 =12 , z 3 = 64, z 4 = 8 , z 5 = 60, z 6 = 8 , z 7 = 60 , Z s =6 , Z 9 =8 ,乙0 =24 , Z 11 =6 , Z 12 = 24，求秒针和分针的传动比i sM 和分针与时 针的传动比i MH 。 解： 该轮系为平面定轴轮系，故有 第六章 齿轮系及其设计习题解答 Z 2Z 4Z 6 50 30 40 = 200 i SM 6.1在图示的手摇提升装置中, O i Z i = 20， 2' O 2 ][ 题6.2图 一 0 4 O 3 Z 2 = 40， Z 2 = 20， Z 3 = 30， Z 3 =20，
n s n M =i64 吕十1)2 n4z6z48 8 _“M _i i MH 二-i 912 “H 匹 n12 = (T) 2 乙0乙2 Z9Z11 24 24 8 6
1.如图所示轮系中，2525==z z ，202 ='z ，组成轮系的各齿轮模数相同。齿轮1'和3'轴线重合，且齿数相同。求轮系传动比54i 。 解：如图，5-2-2’-3-4组成周转轮系 4 53 i =' 25324345z z z z n n n n =-- 5-2-1-4组成周转轮系 5 141454 51z z n n n n i -=--= 因为齿轮1，5同轴，所以5221r r r r +=- 又因为组成轮系的各齿轮模数相同，所以75252522521=+?=+=z z z 同理，'2325r r r r +=+所以30202525'2253=-+=-+=z z z z 所以4 53i = 2 3 20253025'25324345=??==--z z z z n n n n (1) -325 75 -5141454 51==-=--= z z n n n n i (2)
又因为齿轮1'和3'轴线重合，且齿数相同，所以31n n -=…………（3） 连立（1）（2）（3）式解得45-5n n = 所以54 5 54-== n n i ，负号表示齿轮5与杆4转向相反 2.如图所示轮系，已知各轮齿数为：Z 1=28，Z 2=20，Z 3=68，372Z ' =，1424Z Z '==, 齿轮4的转速n 4=100转/分。试求H 的转速n H 及回转方向。 解：如图，1-2-3-H 组成周转轮系 所以7 17 8682311331 -=-=-=--=z z n n n n i H H H 因为 3 17224'34'34===z z n n ，所以3100'33==n n 转/分 又因为 124 24 4,1'14-=-=-=z z n n ，所以100'11-==n n 转/分 所以 7 171003100 13-=---=--H H H H n n n n n n ，解得 5.56-=H n 转/分，负号表示转向与 齿轮4相反 3.在图示轮系中，已知各轮齿数为1330Z Z ==，902=Z ，240Z '=，340Z '=， 430Z =，311 ' H 4 n 32 ' 4
机械基础电子教案 7．2 链传动 【课程名称】 链传动 【教材版本】 栾学钢主编。机械基础（多学时）。北京：高等教育出版社，2010 栾学钢主编。机械基础（少学时）。北京：高等教育出版社，2010 【教学目标与要求】 一．知识目标 1．了解链传动的组成、主要优缺点及传动的类型。 2．了解链传动的传动比、安装与维护。 二．能力目标 1．能比较链传动和皮带传动的主要优缺点及应用场合。 2．能够计算链传动的传动比、会进行链传动的安装与维护。 三、素质目标 1．了解链传动的特点及类型。 2．熟悉链传动的安装与维护。 四、教学要求 1．能分析比较出两种传动的特点及应用场合。 2．熟悉链传动的安装与维护。 3．【教学重点】 链传动的特点及应用。。 【难点分析】 链传动能否得到准确传动比？与带传动相比的优势在哪里？传动比还是不能得到瞬时准确。这部分内容比较难以理解。 【教学方法】 教具与实物演示或课件演示，讲授与学生动手课堂练习相结合。 【学生分析】 学生对于瞬时传动比的理解有困难，演示教具从宏观上看不出瞬时的变化，需要画图加以说明，但超过教材的要求，只好要求承认教师的结论。 【教学资源】 1．机械基础网络课程。北京：高等教育出版社，2010。 2．吴联兴主编。机械基础练习册。北京：高等教育出版社，2010。 3．实物、教具和课件。 【教学安排】 2学时（90分钟） 【教学过程】 一．导入新课 复习带传动的内容，总结出带传动的优缺点。大家平时还能见到的另一种传动――自行车上用的链传动，能否比带传动在传动比方面更准确一些呢？由此引出本次课的新内容。 二．讲授新课 1．链传动
先演示实物或课件，使学生对链传动有感性认识。相比之下，由于有齿的关系，链条传动是齿的啮合与分开，从宏观上它应当是传动比准确，但实际上只是传动一周时的传动比不变；而在两齿之间的大部分区域，其传动比是微小变化的，所以只能说明是平均传动比准确。总结传动的优点突出能在高温，多尘等恶劣条件下工作，这是皮带传动所不可比拟的。主要缺点是冲击、噪声。 常用的链传动有套筒滚子链和齿形链，前者应用较广泛。 2。链传动的组成 链传动由主动链轮、从动链轮和链条组成。常用的链传动有套筒滚子链和齿形链，前者应用较广泛。按用途可分成起重链、牵引链和传动链。 套筒滚子链的结构如图7－17所示，由5个零件组成。 3．链传动的特点 主要有平均传动比准确，能在高温、潮湿等条件下工作。但有噪音。 4．链传动的传动比 链传动的传动比等于为主动轮的转速与从动轮的转速之比，也等于从动轮的齿数与主动轮的齿数之比。 5．链传动的安装与维护 见教材图7－20、21、22 链传动的安装时，链条太松易掉链，会产生振动；太紧影响传动。 链条为标准件，其标记为链号及节数，如自行车链条为10号，节距可查标准为15.87毫米。 三．小结 1．链传动的优点是可得到准确的平均传动比，可以恶劣的条件下工作。其缺点是有冲击和噪声。 四．布置作业 【课后分析】
第5章 轮系 习题与参考答案 一、复习思考题 1．为什么要应用轮系试举出几个应用轮系的实例 2．何谓定轴轮系何谓周转轮系行星轮系与差动轮系有何区别 3．什么叫惰轮它在轮系中有什么作用 4．定轴轮系的传动比如何计算式中（-1）m 有什么意义 5．定轴轮系末端的转向怎样判别 6．如果轮系的末端轴是螺旋传动，应如何计算螺母的移动量 二、填空题 1．由若干对齿轮组成的齿轮机构称为 。 2．根据轮系中齿轮的几何轴线是否固定，可将轮系分 轮系、 轮系和 轮系三种。 3．对平面定轴轮系，始末两齿轮转向关系可用传动比计算公式中 的符号来判定。 4．行星轮系由 、 和 三种基本构件组成。 5．在定轴轮系中，每一个齿轮的回转轴线都是 的。 6．惰轮对 并无映响，但却能改变从动轮的 方向。 7．如果在齿轮传动中，其中有一个齿轮和它的 绕另一个 旋转，则这轮系就叫周转轮系。 8．旋转齿轮的几何轴线位置均 的轮系，称为定轴轮系。 9．轮系中 两轮 之比，称为轮系的传动比。 10．加惰轮的轮系只能改变 的旋转方向，不能改变轮系的 。 11．一对齿轮的传动比，若考虑两轮旋转方向的同异，可写成±== 2 1 n n i ——。 12．定轴轮系的传动比，等于组成该轮系的所有 轮齿数连乘积与所有 轮齿数连乘积之比。 13．在周转转系中，凡具有 几何轴线的齿轮，称中心轮，凡具有 几何轴线的齿轮，称为行星轮，支持行星轮并和它一起绕固定几何轴线旋转的构件，称为 。 14．周转轮系中，只有一个 时的轮系称为行星轮系。 15．转系可获得 的传动比，并可作 距离的传动。 16．转系可以实现 要求和 要求。
17．转系可以运动，也可以运动。 18．采用周转轮系可将两个独立运动为一个运动，或将一个独立的运动成两个独立的运动。 19．差动轮系的主要结构特点，是有两个。 20．周转轮系结构尺寸，重量较。 21．周转轮系可获得的传动比和的功率传递。 三、判断题 1．转系可分为定轴轮系和周转轮系两种。（） 2．旋转齿轮的几何轴线位置均不能固定的轮系，称之为周转轮系。（） 3．至少有一个齿轮和它的几何轴线绕另一个齿轮旋转的轮系，称为定轴轮系。（）4．定轴轮系首末两轮转速之比，等于组成该轮系的所有从动齿轮齿数连乘积与所有主动齿轮齿数连乘积之比。（） 5．在周转轮系中，凡具有旋转几何轴线的齿轮，就称为中心轮。（） 6．在周转轮系中，凡具有固定几何轴线的齿轮，就称为行星轮。（） 7．定轴轮系可以把旋转运动转变成直线运动。（） 8．轮系传动比的计算，不但要确定其数值，还要确定输入输出轴之间的运动关系，表示出它们的转向关系。（） 9．对空间定轴轮系，其始末两齿轮转向关系可用传动比计算方式中的（-1）m的符号来判定。（） 10．计算行星轮系的传动比时，把行星轮系转化为一假想的定轴轮系，即可用定轴轮系的方法解决行星轮系的问题。（） 11．定轴轮系和行星轮系的主要区别，在于系杆是否转动。（） 例解 1. 所谓定轴轮系是指在轮系运转时，所有齿轮的轴经相对于机架的位置都是固定的轮系；周转轮系是指轮系中至少有一个齿轮的轴线绕另一个齿轮轴线转动的轮系。 2. 一个基本的周转轮系是由一个系杆，若干个行星轮和不超过二个与行星轮啮合的中心组成的。 3. 自由度为2的周转轮系称为差动轮系，而自由度为1的周转轮系称为行星轮系。