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1绪论【教学目标】1.掌握机器、机构、机械、构件和零件的概念；2.掌握机器与机构和构件与零件的区别；3.掌握运动副的概念及使用特点。【教学重点】机器、机构、机械、构件和零件的概念【教学难点】机器与机构和构件与零件的区别【教学时数】6课时（3课时讲解/1课时作业/1课时测试/1课时教学分析）【知识网络】【知识精讲】一、机器1.定义：能用来代替人的劳动完成有用的机械功或实现能量转换的具有确定相对运动的构件的组合。2.机器的类型及应用举例(见表)。2类型应用举例变换能量的机器电动机、内燃机等变换材料形状或位置的机器金属切削机床、纺织机、运输机、起重机、汽车、船舶、飞机等变换信息的机器计数机、计算机等3.机器的组成(见表)。组成部分说明应用举例原动部分动力源电动机、内燃机等工作部分完成机器预定动作一般位于传动的终端金属切削机床的主轴、拖板等传动部分把原动部分的运动和动力传给工作部分的中间环节连杆机构、凸轮机构、齿轮传动、螺旋传动、带传动等自动控制部分自动化机器中具有二、机构的概念和机构与机器的区别1.机构的概念：具有确定相对运动的构件的组合。2.机构与机器的区别(见表)。名称特征功用备注机器(1)构件的组合；(2)构件间具有确定的相对运动；(3)代替人的劳动完成有用的机械功或实现能量转换利用机械能做功或实现能量转换从结构或运动的角度来看，机器和机构是完全相同的。机构具有机器的(1)、(2)两个特征、而无(3)特征传递或转变运动的形式三、机械的概念机械是机器和机构的总称。四、构件与零件的区别和联系(见表)名称区别联系构件从运动角度而言，相互间能作相对运动的物体，是运动的单元构件可以是一个零件组成，也可以由若干个零件组成零件从制造角度而言，相互间没有相对运动的物体，是制造的单元3五、机械、机器、机构、构件、零件间的关系机械机器--机构--构件--零件机构六、运动副1.定义：两构件保持直接接触且又能产生一定相对运动的联接。2.运动副的类型、应用及特点(见表)。类型应用举例特点低副转动副(两构件接触处只允许作相对转动)曲柄与连杆间的联接面接触，承载能力较大，滑动摩擦，效率低移动副(只允许作相对移动)抽屉的拉出或推进螺旋副(作复合运动)车床丝杠与螺母高副凸轮机构点或线接触，接触处易磨损，承载能力较小，能传递较复杂的运动形式，维修制造较困难注:运动副分为低副和高副是按构件间的接触形式不同来分的。若按运动范围则可分为空间运动副和平面运动副。【典型例题】【例题1】金属切削机床的主轴、拖板属机器______________部分。解题分析从机器的组成部分考虑。因金属切削机床的主轴、拖板是机床传动的终端，用来完成机器预定动作，故金属切削机床的主轴、拖板属于机器工作部分。解：本题答案为“工作”。【例题2】整体式曲轴是零件不是构件。()解题分析曲轴与其他部分之间有相对运动，故它是构件；整体式曲轴是制造单元，即是由一个零件组成的构件。解：本题答案为“×”。名师点拨构件可以由几个零件组成，也可以由一个零件组成。4机械基础单元测试试题（绪论）姓名________________成绩_______________一、填空题1.我国古代人民在机械方面有许多杰出的发明创造，西汉时期的_________车和晋朝_______________车就是应用了轮系。2.机构中的构件，是相互之间_____________相对运动的部分，是_______________单元。3.组成构件的相互之间___________相对运动的部分，叫________，它是________________单元。4.单缸内燃机中的连杆是_______件，它是由螺栓、螺母、连杆盖、连杆体等零件组成的。5.机构的主要功用是__________________，机器的主要功用是_____________。6.一般机器，都是由____________、____________、______________组成。7.使两构件__________又能产生____________的联接称为运动副；齿轮副属于________副。8.运动副可分为高副和低副。低副是指两构件之间作____________的运动副，而高副是指两构件之间作________的运动副。9.低副按两构件间相对运动情况分为____________、______________、______________。10.低副的接触表面受载的单位面积压力较____________，低副属于________摩擦。11.房门的开关运动，是__________副在接触处可允许的相对转动。抽屉的拉出或推进运动，是________副在接触处可允许的相对移动。二、选择题(将正确答案的题号填在括号内)1.车床上的刀架属于机器的()。A.工作部分B.传动部分C.原动部分D.自动控制部分2.下列关于构件概念的正确表述是()项。A.构件是机器零件组合而成的B.构件是机器的装配单元C.构件是机器的制造单元D.构件是机器的运动单元3.机器与机构的主要区别()。A.机器的运动较复杂B.机器的结构较复杂C.机器能完成有用的机械功或实现能量转换D.机器能变换运动形式4.组成机器的运动单元是()。A.机构B.构件C.部件D.零件5.车床中丝杠与螺母组成的运动副为()。A.移动副B.螺旋副C.转动副D.高副6.单缸内燃机中，活塞与连杆之间的联接属于()。A.移动副B.螺旋副C.转动副D.高副三、判断题(正确的在括号内画“√”错误的画“×”)1.凡是机器都是由机构组成的。()52.凡是构件一定都是由两个以上零件组成的。()3.构件与构件之间是运动副联接的。()4.自行车的轮子是个构件，轮子上的钢丝、螺母、钢圈等都是零件。()5.整体式连杆是最小的制造单元，所以它是零件而不是构件。()6.火车运动时，火车的车轮与钢轨的顶面相接触，它们组成了一个移动副。()7.内燃机能把气缸活塞的往复运动转变为曲轴的连续运动，因此内燃机是机构而不是机器。()8.在单缸内燃机中，由于活塞能在气缸中作相对移动，故活塞与气缸组成移动副。()四、问答题如右图1为内燃机的结构图。试分析回答下列各题：(1)内燃机是机器还是机构？(2)若是机器，试列举出内燃机中的典型机构；(3)列举出内燃机中的典型零件；(4)整体式连杆是零件还是构件?断裂式连杆是零件还是构件?若为构件，则由哪些零件组成?6摩擦轮传动和带传动【教学目标】1.了解摩擦轮传动和带传动的类型、传动特点及使用场合；2.掌握带传动的主要参数、传动比的计算、V带的型号和选用方法；3.了解带传动的张紧和调整方法。【教学重点】带传动的主要参数、传动比的计算、V带的型号和选用方法；【教学难点】1．V带的型号和选用方法；2．带传动的张紧和调整方法。【教学时数】9课时（6课时讲解/1课时作业/1课时测试/1课时教学分析）【知识网络】【知识精讲】一、摩擦传动的工作原理1.摩擦传动是依靠摩擦轮之间或带与带轮之间的摩擦力来传递运动和动力。2.增大摩擦力的措施(见表)。7措施具体方法增大正压力在轮上装弹簧或其他施力装置增大摩擦系数改变轮面(一轮用钢或铁制，另一轮工作表面衬一层皮革、石棉、橡胶等)注：为避免打滑使从动轮的轮面遭受局部磨损而影响传动质量，最好将轮面较软的摩擦轮作主动轮来使用。二、传动比和传动速度1.传动比(i12):i12=n1/n2=D2/D1＝1/i12；2.传动速度(υ):υ＝(πn1D1)/(60×10３)=(πn2D2)/(60×10３)(m/s)。三、摩擦传动的特点(见下表)传动类型接触形式中心距传动比效率过载性能传动平稳性摩擦轮传动直接接触较近不准确低打滑有安全保护作用平稳无噪声平型带传动间接接触较远不准确低同上同上V带传动间接接触a平aυ不准确低同上平稳噪声小四、摩擦轮传动类型和应用(见下表)类型两轴平行两轴相交外形圆柱圆锥接触形式内接外接内接外接两轮转向相同相反在图中用箭头标示备注1.内接圆柱摩擦轮两轮间中心距a12＝(d2-d1)/2，外接则为a12＝(d1＋d2)/2；2.适用于高速、小功率场合。两锥轮的锥顶必须保证重合，否则两轮锥面上各接触点处的线速度不相等。五、带传动的类型(见下表)类型平型带三角带(Υ带)圆型带截面形状扁平矩形梯形圆形六、平型带的传动形式及参数计算(见下表)传动形式包角几何长度开口式α＝180°-(D2-D1)/a×60°L＝2a+π/2*(D1+D2)+(D2-D1)2/4a交叉式α＝180°+(D2+D1)/a×60°L＝2a+π/2*(D1+D2)+(D1+D2)2/4a半交叉式α＝180°+D1/a×60°L＝2a+π/2*(D1＋D2)+(D1+D2２)/2a注：1.带轮的包角是指胶带与带轮接触面弧长所对应的中心角。包角越大，接触面间所产生的摩擦力总和就越大。一般要求小带轮的包角α≥150°。82.平型带的接头形式有胶合式、缝合式和铰链带扣式等，当带速超过30m/s时可用轻而薄的没有接头的环型带。七、V带的结构、型号1.结构：无接头的环形带，截面形状呈梯形，工作面为两侧面，夹角φ＝40°(轮槽夹角θ≤40°。)由帘布结构和线绳结构两种，每种结构的V带都由伸张层、强力层、压缩层和包布层组成，两种结构主要区别在强力层上。2.型号与标记(1)型号：V带已经标准化，按截面尺寸不同可分成不同的型号。(GB11544-89规定有Y、Z、A、B、C、D、E七种型号)。Y型截面最小,E型截面最大。截面越大，传递的功率也越大。(2)标记：“型号+标准长度”(“型号+标准长度+标准编号”)例如：A1250(A1250GB11544-89)表示标准长度为1250mm的A型V带。八、V带的选用方法1.选用带轮直径、验算带速范围：D1＞Dmin；且尽量取大些；D2＝i12D1并符合标准值；5m/s≤υ≤25m/s。注：(1)带轮直径指带轮上通过V带横截面中性层的直径；(2)小带轮直径不能过小，否则，胶带在带轮上的弯曲程度严重，弯曲应力越大,寿命越低；(3)带速过大,离心力越大,摩擦力减小;带速过小，功率一定时,所需有效圆周力过大,易引起打滑。2.验算小轮包角，确定带根数：由α＝180°-(D2-D1)/a×57.3°≥120°验算小带轮包角。九、V带的正确使用1.标记相符：V带外边缘应与轮缘取齐(新安装时可略高)。2.轴线平行：主、从动轮的轮槽必须调整在同一平面内。3.张紧适当：在中等中心距条件下，一般以大拇指能按下15mm左右为合适。4.定期整查：发现不能使用的V带时，应成组更换。5.安全防护：必须装安全防护罩。十、带传动的张紧装置1.张紧目的：带传动工作时长期受拉被拉长而变得松驰，导致传动能力降低。为保持带在传动中的能力，应采用张紧装置。2.张紧方法：(1)调整中心距法：调整螺钉，利用自重等。(2)采用张紧轮法(见下表)。带传动类型安放位置靠近的带轮原因平型带传动松边外侧小带轮小带轮包角可得到增大V带传动松边内侧大带轮V带传动时只单向受弯；小带轮包角不致过分减小【边缘知识】一、紧边与松边1.紧边：带被主动轮D1卷入的一边。2.松边：带被主动轮D1卷出的一边。9二、打滑与弹性滑动(见下表)现象产生原因何时发生能否正常工作能否避免打滑摩擦力矩之和小于阻力矩之和摩擦力不足不能可避免弹性滑动接触区弹性变形引起的滑动任何时候能不可避免注：打滑既有有利的一面，也有不利的一面。（不利：传动比不稳定，传动效率低，带磨损剧烈；有利：过载保护，避免薄弱零件免遭损坏。）【典型例题】【例题1】V带的接头方法一般采用胶合法、缝合法和铰链带扣法三种，其中胶合法使用最为广泛。()解题分析：平型带的接头方法有胶合法、缝合法和铰链带扣法等，当带速超过30m/s时，可采用轻而薄的没有接头的环型带；而V带是没有接头的环型带，接头方法根本就无从谈起。解：本题答案“×”。【例题2】平型带传动主动轮直径D1＝125mm,转速n1＝1450r/min,现要求从动轮转速为145r/min,则：(1)带传动的传动比(i)为多少?(2)若要实现从动轮转速为145r/min,则