第一篇：機(jī)械基礎(chǔ)鏈傳動(dòng)教案(第四版)

第三章 鏈傳動(dòng)（2課時(shí)）

教 學(xué) 目 標(biāo)

1.掌握鏈傳動(dòng)的組成及傳動(dòng)比 2.了解鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)

3.掌握滾子鏈的結(jié)構(gòu)、參數(shù)和標(biāo)記 教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)

滾子鏈的結(jié)構(gòu)、參數(shù)和標(biāo)記 【復(fù)習(xí)】1.普通螺旋傳動(dòng)移動(dòng)方向的判斷

2.普通螺旋傳動(dòng)移動(dòng)距離的計(jì)算公式

3.差動(dòng)螺旋傳動(dòng)的移動(dòng)距離計(jì)算及方向判定

【導(dǎo)入】今天開(kāi)始新的一章鏈傳動(dòng)，對(duì)于鏈大家都不陌生，在我們所騎的自行車的兩個(gè)輪之間就是通過(guò)中間的鏈來(lái)傳動(dòng)的，那么鏈傳動(dòng)與前面學(xué)習(xí)的帶傳動(dòng)有什么區(qū)別？鏈傳動(dòng)又有什么特點(diǎn)呢？今天我們來(lái)討論這些問(wèn)題?！拘率凇?/p>

一、鏈傳動(dòng)及傳動(dòng)比

1.鏈傳動(dòng)的組成

鏈傳動(dòng)由主動(dòng)鏈輪、鏈條、從動(dòng)鏈輪組成。

2.工作原理：通過(guò)鏈輪輪齒與鏈條的嚙合力來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。3.傳動(dòng)比：主動(dòng)鏈輪的轉(zhuǎn)速n1與從動(dòng)鏈輪n2的轉(zhuǎn)速之比

表達(dá)式：

i12=n1n2=z2z1 式中

n1、n2表示主從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速

z1、z2表示主從動(dòng)輪的齒數(shù)

二、鏈傳動(dòng)的應(yīng)用特點(diǎn)

1.優(yōu)點(diǎn)

（1）與帶傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)能保持準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比。（2）傳動(dòng)功率大。

（3）傳動(dòng)效率高，一般可達(dá)0.95~0.98。（4）可用于兩軸中心距較大的情況。

（5）能在低速、重載和高溫條件下，以及塵土飛揚(yáng)、淋水、淋油等不良環(huán)境中工作。（6）作用在軸和軸承上的力小。2.缺點(diǎn)

（1）由于鏈節(jié)的多邊形運(yùn)動(dòng)，所以瞬時(shí)傳動(dòng)比是變化的，瞬時(shí)鏈速度不是常數(shù)，傳動(dòng)中會(huì)產(chǎn)生動(dòng)載荷和沖擊，因此不宜用于要求精密傳動(dòng)的機(jī)械上。

（2）鏈條的鉸鏈磨損后，使鏈條節(jié)距變大，傳動(dòng)中鏈條容易脫落。（3）工作時(shí)有噪聲。

（4）對(duì)安裝和維護(hù)要求較高。（5）無(wú)過(guò)載保護(hù)作用。

三、鏈傳動(dòng)的類型

鏈傳動(dòng)的類型很多，按用途不同可以分為：

傳動(dòng)鏈：主要用于一般機(jī)械中傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，也可用于輸送等場(chǎng)合。最常用的是滾子鏈和齒形鏈。

輸送鏈：用于輸送工件、物品和材料，可直接用于各種機(jī)械上，也可以組成連式輸送機(jī)作為一個(gè)單元出現(xiàn)。

起重鏈：主要用于傳動(dòng)力，起牽引、懸掛物體的作用，兼作緩慢運(yùn)動(dòng)。

（一）滾子鏈（套筒滾子鏈）

1.滾子鏈的結(jié)構(gòu)

滾子鏈由內(nèi)鏈板、外鏈板、銷軸、套筒、滾子等組成，銷軸和外鏈板、套筒和內(nèi)鏈板分別采用過(guò)盈配合固定；而銷軸與套筒、滾子與套筒之間則為間隙配合，保證鏈接屈伸時(shí)，內(nèi)鏈板與外鏈板之間能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。2.滾子鏈的主要參數(shù)（1）節(jié)距

鏈條的相鄰兩銷軸中心線之間的距離稱為節(jié)距，依符號(hào)P表示。

節(jié)距是鏈的主要參數(shù)，鏈的節(jié)距越大，承載能力越強(qiáng)，但鏈傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)尺寸也會(huì)相應(yīng)增大，傳動(dòng)的振動(dòng)、沖擊和噪聲也越嚴(yán)重。因此，應(yīng)用時(shí)盡可能選用小節(jié)距的鏈，高速、功率大時(shí)，可選用小節(jié)距的雙排鏈或多排鏈。

滾子鏈的承載能力和排數(shù)成正比，但排數(shù)越多，各排受力越不均勻，所以排數(shù)不能過(guò)多，常用雙排鏈或三排鏈，四排以上很少使用。（2）節(jié)數(shù)

滾子鏈的長(zhǎng)度用節(jié)數(shù)來(lái)表示。為了使鏈條的兩端便于連接，鏈節(jié)數(shù)應(yīng)盡量選取偶數(shù)，以便連接時(shí)正好使內(nèi)鏈板和外聯(lián)板相接。鏈接頭處可用開(kāi)口銷或彈簧夾鎖定。當(dāng)鏈節(jié)數(shù)為奇數(shù)時(shí)，鏈接頭需采用過(guò)渡鏈節(jié)。3.滾子鏈的標(biāo)記

滾子鏈?zhǔn)菢?biāo)準(zhǔn)件，其標(biāo)記為：鏈號(hào)-排數(shù)-鏈節(jié)數(shù)

標(biāo)準(zhǔn)編號(hào) 標(biāo)記示例：

08A

88 GB/T 1243－1997

標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)

鏈節(jié)數(shù)為88節(jié) 單排

鏈號(hào)為08A（節(jié)距為12.70 mm）

（二）齒形鏈簡(jiǎn)介

齒形鏈又稱無(wú)聲鏈，也屬于傳動(dòng)鏈中的一種形式。它由一組帶齒的內(nèi)、外鏈板左右交錯(cuò)排列，用鉸鏈連接而成。和滾子鏈相比，其傳動(dòng)平穩(wěn)性好、傳動(dòng)速度快、噪聲較小、承受沖擊性能較好，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、裝拆困難、質(zhì)量較大、易磨損、成本較高。齒形鏈標(biāo)記示例

CL08 －22.5 W －60 GB/T 10855－1997標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)導(dǎo)向形式鏈節(jié)數(shù)為60節(jié)鏈號(hào)為CL08（節(jié)距為12.70 mm）【總結(jié)】1．鏈傳動(dòng)的組成：主動(dòng)鏈輪、從動(dòng)鏈輪和鏈條。

2．鏈傳動(dòng)的應(yīng)用特點(diǎn)。

3．鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)比計(jì)算。

4．套筒滾子鏈的結(jié)構(gòu)、標(biāo)記及接頭形式。

5．齒形鏈的應(yīng)用。作業(yè) p41練習(xí)1—4 鏈寬

第二篇：鏈傳動(dòng)機(jī)械基礎(chǔ)電子教案

機(jī)械基礎(chǔ)電子教案 7．2

鏈傳動(dòng)

【課程名稱】

鏈傳動(dòng) 【教材版本】

欒學(xué)鋼主編。機(jī)械基礎(chǔ)（多學(xué)時(shí)）。北京：高等教育出版社，2010 欒學(xué)鋼主編。機(jī)械基礎(chǔ)（少學(xué)時(shí)）。北京：高等教育出版社，2010 【教學(xué)目標(biāo)與要求】

一．知識(shí)目標(biāo)

1． 了解鏈傳動(dòng)的組成、主要優(yōu)缺點(diǎn)及傳動(dòng)的類型。2． 了解鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)比、安裝與維護(hù)。二．能力目標(biāo)

1． 能比較鏈傳動(dòng)和皮帶傳動(dòng)的主要優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合。2． 能夠計(jì)算鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)比、會(huì)進(jìn)行鏈傳動(dòng)的安裝與維護(hù)。

三、素質(zhì)目標(biāo)

1． 了解鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)及類型。2． 熟悉鏈傳動(dòng)的安裝與維護(hù)。

四、教學(xué)要求

1． 能分析比較出兩種傳動(dòng)的特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合。2． 熟悉鏈傳動(dòng)的安裝與維護(hù)。3． 【教學(xué)重點(diǎn)】

鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)及應(yīng)用。【難點(diǎn)分析】

鏈傳動(dòng)能否得到準(zhǔn)確傳動(dòng)比？與帶傳動(dòng)相比的優(yōu)勢(shì)在哪里？傳動(dòng)比還是不能得到瞬時(shí)準(zhǔn)確。這部分內(nèi)容比較難以理解?！窘虒W(xué)方法】

教具與實(shí)物演示或課件演示，講授與學(xué)生動(dòng)手課堂練習(xí)相結(jié)合。【學(xué)生分析】

學(xué)生對(duì)于瞬時(shí)傳動(dòng)比的理解有困難，演示教具從宏觀上看不出瞬時(shí)的變化，需要畫圖加以說(shuō)明，但超過(guò)教材的要求，只好要求承認(rèn)教師的結(jié)論?！窘虒W(xué)資源】

1． 機(jī)械基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)課程。北京：高等教育出版社，2010。

2． 吳聯(lián)興主編。機(jī)械基礎(chǔ)練習(xí)冊(cè)。北京：高等教育出版社，2010。3． 實(shí)物、教具和課件?！窘虒W(xué)安排】

2學(xué)時(shí)（90分鐘）【教學(xué)過(guò)程】 一．導(dǎo)入新課

復(fù)習(xí)帶傳動(dòng)的內(nèi)容，總結(jié)出帶傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)。大家平時(shí)還能見(jiàn)到的另一種傳動(dòng)――自行車上用的鏈傳動(dòng)，能否比帶傳動(dòng)在傳動(dòng)比方面更準(zhǔn)確一些呢？由此引出本次課的新內(nèi)容。

二．講授新課

1． 鏈傳動(dòng) 先演示實(shí)物或課件，使學(xué)生對(duì)鏈傳動(dòng)有感性認(rèn)識(shí)。相比之下，由于有齒的關(guān)系，鏈條傳動(dòng)是齒的嚙合與分開(kāi)，從宏觀上它應(yīng)當(dāng)是傳動(dòng)比準(zhǔn)確，但實(shí)際上只是傳動(dòng)一周時(shí)的傳動(dòng)比不變；而在兩齒之間的大部分區(qū)域，其傳動(dòng)比是微小變化的，所以只能說(shuō)明是平均傳動(dòng)比準(zhǔn)確?？偨Y(jié)傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)突出能在高溫，多塵等惡劣條件下工作，這是皮帶傳動(dòng)所不可比擬的。主要缺點(diǎn)是沖擊、噪聲。

常用的鏈傳動(dòng)有套筒滾子鏈和齒形鏈，前者應(yīng)用較廣泛。2。鏈傳動(dòng)的組成

鏈傳動(dòng)由主動(dòng)鏈輪、從動(dòng)鏈輪和鏈條組成。常用的鏈傳動(dòng)有套筒滾子鏈和齒形鏈，前者應(yīng)用較廣泛。按用途可分成起重鏈、牽引鏈和傳動(dòng)鏈。

套筒滾子鏈的結(jié)構(gòu)如圖7－17所示，由5個(gè)零件組成。

3．鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)

主要有平均傳動(dòng)比準(zhǔn)確，能在高溫、潮濕等條件下工作。但有噪音。

4．鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)比

鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)比等于為主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速與從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速之比，也等于從動(dòng)輪的齒數(shù)與主動(dòng)輪的齒數(shù)之比。5．鏈傳動(dòng)的安裝與維護(hù)

見(jiàn)教材圖7－20、21、22

鏈傳動(dòng)的安裝時(shí)，鏈條太松易掉鏈，會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)；太緊影響傳動(dòng)。

鏈條為標(biāo)準(zhǔn)件，其標(biāo)記為鏈號(hào)及節(jié)數(shù)，如自行車鏈條為10號(hào)，節(jié)距可查標(biāo)準(zhǔn)為15.87毫米。

三．小結(jié)

1．鏈傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是可得到準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比，可以惡劣的條件下工作。其缺點(diǎn)是有沖擊和噪聲。四．布置作業(yè)

【課后分析】

第三篇：機(jī)械基礎(chǔ)項(xiàng)目教學(xué)教案鏈傳動(dòng)

鏈傳動(dòng)

鏈傳動(dòng)的應(yīng)用廣泛，如自行車就采用鏈傳動(dòng)。

學(xué)習(xí)目標(biāo)

⑴了解鏈傳動(dòng)的概念、工作原理。⑵掌握鏈傳動(dòng)的優(yōu)、缺點(diǎn)。⑶會(huì)計(jì)算鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)比。學(xué)習(xí)建議

與帶傳動(dòng)對(duì)比著學(xué)習(xí)。分析與探究

3.2.1鏈傳動(dòng)的定義

鏈傳動(dòng)由裝在平行軸上的主、從動(dòng)鏈輪和繞在鏈輪上的環(huán)形鏈條所組成，以鏈條作中間撓性件，靠鏈條與鏈輪輪齒的嚙合來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳動(dòng)方式。其中，應(yīng)用最廣泛的是滾子鏈傳動(dòng)。如圖

3.2.2鏈傳動(dòng)的優(yōu)、缺點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)：

⑴沒(méi)有打滑現(xiàn)象，傳動(dòng)比準(zhǔn)確。⑵傳動(dòng)效率較高。⑶傳遞的功率大

⑷對(duì)環(huán)境要求低，能在惡劣條件下工作。⑸軸間距離遠(yuǎn)近均可。缺點(diǎn)：

⑴當(dāng)速度較快時(shí)，容易產(chǎn)生擺動(dòng)及噪聲，因此不適合高度運(yùn)轉(zhuǎn)。⑵制造成本較高。3.2.3滾子鏈傳動(dòng) 1.組成

滾子鏈的結(jié)構(gòu)如圖。它由內(nèi)鏈板

1、外鏈板

2、銷軸

3、套筒4和滾子5組成。內(nèi)鏈板與套筒、外鏈板與銷軸間均為過(guò)盈配合，套筒與銷軸、滾子與套筒間均為間隙配合，內(nèi)、外鏈板交錯(cuò)聯(lián)接而構(gòu)成鉸鏈。工作時(shí)，套筒上的滾子沿鏈輪齒廓滾動(dòng)，可以減輕鏈和鏈輪輪齒的磨損。鏈條相鄰兩滾子軸線的距離稱為鏈節(jié)距，用p表示，它是鏈傳動(dòng)的主要參數(shù)。

外鏈板內(nèi)鏈板滾子

套筒銷軸

2.接頭形式

鏈節(jié)數(shù)常用偶數(shù)，接頭處用開(kāi)口銷或彈簧卡固定。一般前者用于大節(jié)距，后者用于小節(jié)距。當(dāng)采用奇數(shù)鏈節(jié)時(shí)，需采用過(guò)渡鏈節(jié)。過(guò)渡鏈節(jié)的鏈板為了兼作內(nèi)外鏈板，形成彎鏈板，受力時(shí)產(chǎn)生附加彎曲應(yīng)力，易于變形，導(dǎo)致鏈的承載能力大約降低20%。因此，鏈節(jié)數(shù)應(yīng)盡量為偶數(shù)。

3.2.4鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)比

z1n1pz2n2pv??60?100060?1000n1z2i12??nz21

式中 V為鏈條速度，Z1為主動(dòng)輪齒數(shù)，Z2為從動(dòng)輪齒數(shù)，n1為主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速，n2為從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速，p為鏈條節(jié)距

實(shí)例訓(xùn)練：有一輛自行車，已知其前、后鏈輪的齒數(shù)分別為54、18，騎車者每分鐘蹬75轉(zhuǎn)，后輪輪胎直徑為0.6m，試求該自行車每小時(shí)可行多少㎞？

3.2.5鏈傳動(dòng)的失效形式

在工作中，鏈傳動(dòng)也會(huì)出現(xiàn)各種失效現(xiàn)象導(dǎo)致不能正常工作。其失效形式有以下幾種。1.鉸鏈的磨損 聯(lián)調(diào)工作時(shí)，銷軸與套筒相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，因而引起鉸鏈磨損。磨損增大了銷軸與套筒的配合、間隙，使鏈節(jié)距和鏈長(zhǎng)度變大，因而會(huì)產(chǎn)生跳齒或脫鏈現(xiàn)象。

2.鉸鏈的膠合

由于滾子鏈結(jié)構(gòu)使鉸鏈潤(rùn)滑狀況較差，隨著鏈輪轉(zhuǎn)速的提高，鉸鏈相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)速度加快，鏈節(jié)受到的沖擊能量也增大，使鉸鏈的摩擦表面產(chǎn)生膠合。

3.鏈條的疲勞破壞

由于鏈條一直處于變應(yīng)力下工作，經(jīng)過(guò)一定的循環(huán)次數(shù)后，鏈條將發(fā)生疲勞斷裂。另外，鏈條與輪齒嚙合過(guò)程中，滾子河和套筒會(huì)受到?jīng)_擊，當(dāng)轉(zhuǎn)速較高時(shí)，就容易發(fā)生沖擊疲勞破壞。

除上述這些失效形式外，鏈輪輪齒的磨損和塑性變形等也會(huì)影響鏈傳動(dòng)的正常工作。一般來(lái)說(shuō)，鏈輪的使用壽命比鏈條要長(zhǎng)得多。所以，鏈傳動(dòng)的承載能力主用取決于鏈條。

3.2.6鏈傳動(dòng)的張緊與維護(hù) 1.鏈傳動(dòng)中如果松邊垂度過(guò)大，會(huì)引起嚙合不良及鏈條振動(dòng)，所以鏈傳動(dòng)張緊的目的在于調(diào)整垂度的大小。張緊的方法很多，最常見(jiàn)的是移動(dòng)鏈輪來(lái)增大兩輪的中心距。如果中心距不可調(diào)，鏈條磨損變長(zhǎng)后可從中去除此1-2個(gè)鏈節(jié)，也可以采用張緊輪張緊。

2.水平布置時(shí)，應(yīng)使鏈傳動(dòng)的緊邊在上、松邊在下。3.安裝兩個(gè)鏈輪時(shí)要盡量保證不歪斜、不錯(cuò)位。

4.經(jīng)常清洗鏈條和鏈輪，去除灰塵雜物，減輕磨粒磨損。5.良好的潤(rùn)滑可以大大提高鏈傳動(dòng)的壽命。6.為了安全，鏈傳動(dòng)也要安裝保護(hù)罩。技能訓(xùn)練：

1.觀察自行車中的鏈傳動(dòng)并回答下列問(wèn)題： ⑴鏈條的長(zhǎng)度（鏈節(jié)數(shù)）是多少？ ⑵鏈條采用的是哪種接頭形式？ ⑶計(jì)算該鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)比。2.根據(jù)自行車的使用情況對(duì)其鏈傳動(dòng)進(jìn)行必要的維護(hù)和保養(yǎng)。

3.裝滿貨物的人力三輪車在爬坡時(shí)經(jīng)常推著車前進(jìn)，從保護(hù)鏈傳動(dòng)的角度分析這樣做的道理。

4.自行車可用帶傳動(dòng)或齒輪傳動(dòng)替代鏈傳動(dòng)嗎？為什么？ 學(xué)習(xí)小結(jié)

1.鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)：沒(méi)有滑動(dòng)現(xiàn)象，傳動(dòng)比準(zhǔn)確，傳動(dòng)效率高；能在惡劣環(huán)境下工作壽命長(zhǎng)；軸間距離遠(yuǎn)近均可。

2.鏈傳動(dòng)的缺點(diǎn)：不適合高速運(yùn)轉(zhuǎn)且制造成本高。3.傳動(dòng)比等于鏈輪齒數(shù)的反比。

4.鏈傳動(dòng)的失效形式有：鉸鏈的磨損，鏈條的疲勞破壞及鉸鏈的膠合等。5.鏈傳動(dòng)的張緊的目的在于調(diào)整垂度的大??；張緊的方法很多，最常見(jiàn)的是移動(dòng)鏈輪來(lái)增大兩輪的中心距；如果中心距不可調(diào)時(shí)，也可以采用張緊輪張緊。

第四篇：機(jī)械基礎(chǔ)教案

機(jī)械基礎(chǔ)

第一篇

機(jī)構(gòu)及機(jī)械零件基礎(chǔ)

通常一臺(tái)完整的機(jī)包括三個(gè)基本部分：（1）（2）（3）

第一章

第一節(jié)

一、低副

兩構(gòu)件以面接觸組成的運(yùn)動(dòng)副稱為低副

1、若組成運(yùn)動(dòng)副的兩個(gè)構(gòu)件只能作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)副稱為轉(zhuǎn)動(dòng)副或回轉(zhuǎn)副

2、若組成運(yùn)動(dòng)副的兩個(gè)構(gòu)件以面接觸，且沿某一固定直線或曲線（如圓?。┳飨鄬?duì)移動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)副稱為移動(dòng)副。

第二節(jié)

平面機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件

一、平面機(jī)構(gòu)的自由度

一個(gè)作平面運(yùn)動(dòng)的自由構(gòu)件具有三個(gè)自由度。

活動(dòng)構(gòu)件的自由度總數(shù)減去運(yùn)動(dòng)副引入的約束總數(shù)就是該機(jī)構(gòu)相對(duì)于固定件的自由度數(shù)，以F表示即

F=3n-2PL-PH

機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件是:機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件數(shù)目必須等于機(jī)構(gòu)的自由度。

第二章

平面連桿機(jī)構(gòu)由若干剛性構(gòu)件用低副聯(lián)接而成，也可稱為平面低副機(jī)構(gòu)。

平面連桿機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是：由于機(jī)構(gòu)中名構(gòu)件之間的運(yùn)動(dòng)副都是低副制造比較簡(jiǎn)單，承載能力大；

平面連桿機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)是：為實(shí)現(xiàn)復(fù)雜運(yùn)動(dòng)規(guī)律或運(yùn)動(dòng)軌跡設(shè)計(jì)的平面連桿機(jī)構(gòu)一般比較繁瑣，且多數(shù)另能近似滿足設(shè)計(jì)要求；機(jī)構(gòu)構(gòu)件較多時(shí)，有較大的積累誤差。

第一節(jié)

平面四桿機(jī)構(gòu)的分類及其應(yīng)用

一、全轉(zhuǎn)動(dòng)副的四桿機(jī)構(gòu)（又稱鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)）

1、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)

2、雙曲柄機(jī)構(gòu)

具有兩個(gè)曲柄的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)稱為雙曲柄機(jī)構(gòu)。

3、雙搖桿機(jī)構(gòu)

兩連架桿均為搖桿的四桿機(jī)構(gòu)稱為雙搖桿機(jī)構(gòu)。

二、含有移動(dòng)副的四桿機(jī)構(gòu)

1、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)

當(dāng)四桿機(jī)構(gòu)中有一連架桿為曲柄，另一連架桿相對(duì)于機(jī)架往復(fù)移動(dòng)而成為滑塊時(shí)，則這個(gè)四桿機(jī)構(gòu)稱為曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。

2、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)

四桿機(jī)構(gòu)、其連架桿1為曲柄，連架桿3對(duì)滑塊2的運(yùn)動(dòng)起導(dǎo)向作用，稱為導(dǎo)桿。

第三章

凸輪機(jī)構(gòu)的間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)

平面連桿機(jī)構(gòu) 運(yùn)動(dòng)副及其分類 機(jī)構(gòu)分析的基本知識(shí) 原動(dòng)部分 工作部分 傳動(dòng)部分

第一節(jié)

凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和分類

凸輪機(jī)構(gòu)按其運(yùn)動(dòng)形式，分為平面凸輪機(jī)構(gòu)和空間凸輪機(jī)構(gòu)兩種。

凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖（a）平面凸輪機(jī)構(gòu)(b)空間凸輪機(jī)構(gòu)(c)移動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu) 1凸輪 2從動(dòng)件3機(jī)架

一、凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用及特點(diǎn)

凸輪是一個(gè)具有一定形狀的曲線輪廓或凹槽的構(gòu)件。當(dāng)凸輪運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)其輪廓或凹槽與從動(dòng)件接觸，使從動(dòng)件實(shí)現(xiàn)預(yù)定的運(yùn)動(dòng)。止輪機(jī)構(gòu)主要由凸輪、從動(dòng)件和機(jī)架組成。凸輪與從動(dòng)件之間可以通過(guò)彈簧力、重力或幾何形狀封閉等方法來(lái)保持接觸。從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律完全取決于凸輪輪廓的形狀。

二、凸輪機(jī)構(gòu)的分類

1、按凸輪的形狀分類 ① ② ③ 盤形凸輪，也叫平板凸輪。移動(dòng)凸輪 圓柱凸輪。

2、按從動(dòng)件端部形狀分類 ① ② ③

第四章

帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)

第一節(jié)

帶傳動(dòng)概述

一、帶傳動(dòng)的類型

1、按傳動(dòng)原理分類 ① ② 摩擦式帶傳動(dòng) 齒合式帶傳動(dòng) 尖頂從動(dòng)件 滾子從動(dòng)件平底從動(dòng)件

2、按傳動(dòng)帶的截面形狀分類 ①平帶 ② V帶 ③ 圓形帶 ④ 多楔帶 ⑤ 同步帶

二、帶傳動(dòng)的特點(diǎn)

1、由于帶具有彈性與撓性，可起到緩沖和減振的作用，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲小

2、可用于遠(yuǎn)距離（兩軸中心距離較大）的傳動(dòng)。

3、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于維護(hù)。

4、由于它靠摩擦力進(jìn)行傳動(dòng)，當(dāng)傳動(dòng)負(fù)荷過(guò)載時(shí)，帶會(huì)在帶輪上進(jìn)行打滑，故能起到過(guò)載保護(hù)作用。

5、帶傳動(dòng)效率（與齒輪傳動(dòng)相比）較低，平均效率一般為n=0.94~0.97。

6、帶靠摩擦傳動(dòng)，摩擦容易起電。因此，不能用在有易燃、易爆危險(xiǎn)品的場(chǎng)合，如某些化要車間。

7、對(duì)于傳動(dòng)比要求比較嚴(yán)格的場(chǎng)合，不能采用帶傳動(dòng)。

第二節(jié)

鏈傳動(dòng)概述

一、鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)和類型

鏈傳動(dòng)由裝在平行軸上的鏈輪和跨繞在兩用人才鏈輪上的環(huán)形鏈條所組成，以鏈條作中間撓性件，靠鏈條與鏈輪輪齒的嚙合來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。

鏈傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，耐用、維護(hù)容易，適用于中心距較大的場(chǎng)合。與帶傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)能保持穩(wěn)定準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比；沒(méi)有彈性滑動(dòng)和打滑需要的張緊力??；能在溫度較高、有油污等惡劣環(huán)境條件下工作。與齒輪傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)制造和安裝精度要求較低，成本低廉，能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳動(dòng)；但瞬時(shí)速度不均勻，瞬時(shí)傳動(dòng)比不恒定；傳動(dòng)中有一定的沖擊和噪聲。

按照鏈條的結(jié)構(gòu)不同，傳動(dòng)力用的鏈條主要有滾子鏈和齒形鏈兩種，齒形鏈具有傳動(dòng)平穩(wěn)、噪聲小，承受沖擊性能好，工作可靠等優(yōu)點(diǎn)，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，重量較大，價(jià)格較高。

第四章

一、概述

齒輪傳動(dòng)是機(jī)械傳動(dòng)中應(yīng)用最廣泛的傳動(dòng)形式。其主要優(yōu)點(diǎn)是：傳動(dòng)準(zhǔn)確可靠，效率高，壽命長(zhǎng)，適應(yīng)的載荷和速度范圍廣，能在空間任意兩軸間傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力等；主要缺點(diǎn)是制造和安裝要求精度較高，兩軸相距較遠(yuǎn)刊機(jī)構(gòu)龐大，不適宜用在距離傳動(dòng)的場(chǎng)合。

二、齒輪傳動(dòng)的類型

齒輪傳動(dòng)

第一節(jié)

齒輪傳動(dòng)概述

其分類方法主要有以下三種。

1、按兩齒輪輪軸的相對(duì)位置分類 ① 兩齒輪軸線平行圓柱齒輪傳動(dòng)，平行的圓柱齒輪，雙可按照輪齒相對(duì)軸線的方向分為直齒圓柱齒輪傳動(dòng)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)和人字形齒輪傳動(dòng)三種。圓柱齒輪按照嚙合情況又可分成外嚙合齒輪傳動(dòng)內(nèi)嚙合輪傳動(dòng)及齒輪與齒條傳動(dòng)等。② ③ ① 兩齒輪軸線相交的錐齒輪傳動(dòng)。兩員線相交的錐齒輪傳動(dòng)又有直齒錐齒輪傳動(dòng)和曲齒錐齒輪傳動(dòng)兩種。兩齒輪軸線相錯(cuò)的齒輪傳動(dòng)，兩軸線相錯(cuò)的齒輪傳動(dòng)又可分為交錯(cuò)軸斜齒輪傳動(dòng)和蝸桿蝸輪傳動(dòng)。

開(kāi)式齒輪傳動(dòng)。開(kāi)式齒輪傳動(dòng)的齒輪外露齒輪上容易落上灰塵，不能保證良好的潤(rùn)滑，容易產(chǎn)生磨損。這種類型的傳動(dòng)多用于傳動(dòng)齒輪較大的場(chǎng)合，如礦山設(shè)備、建筑設(shè)備等。② 閉式齒輪傳動(dòng)。閉式齒輪傳動(dòng)的齒輪全部安裝在封閉的剛性箱體內(nèi)，安裝精確，潤(rùn)滑良好，工業(yè)企業(yè)的設(shè)備多數(shù)采用該類型。按齒輪齒廓的曲線形狀可分可為漸開(kāi)線齒輪傳動(dòng)擺線齒輪傳動(dòng)和圓弧齒輪傳動(dòng)等；工程中常用漸開(kāi)線齒輪傳動(dòng)，其容易加工制造，費(fèi)用低，廣泛應(yīng)用在各類設(shè)備中。

第二節(jié)

漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪各部分的名稱和基本尺寸

一、齒輪各部分的名稱

2、按齒輪的工作條件分類

3、按齒輪廓的曲線形狀分類

齒廓嚙合線

1、齒頂圓。過(guò)齒輪頂端的圓為齒頂圓，是齒輪上最大的圓（或直徑）。其半徑和直徑分別用ra和d a 表示。

2、齒根圓。過(guò)輪齒根部的圓為齒根圓，其半徑和直徑分別用rf和df 表示。

3、分度圓。在齒頂圓與齒根圓之間，取一個(gè)圓作為計(jì)算齒輪各部分尺寸的基準(zhǔn)，稱為分度圓，其半徑和直徑分別用r和d 表示。分度圓上的齒厚s、齒槽寬e、齒距p、壓力角a等分別規(guī)定這些符號(hào)一律不加腳標(biāo)。而其他圓上的參數(shù)必須指明是哪個(gè)圓上的參數(shù)，如基圓齒厚符號(hào)為sb、齒頂圓壓力角符號(hào)為aa等。

4、齒頂高。齒頂圓和分度圓之間沿半徑方向的高度稱為齒頂高，用ha 表示。

5、齒根高。齒根高和分度之間沿半徑方向的高度稱為齒根高，用hf表示。

6、全齒高。齒根圓和齒頂圓之間沿半徑方向的高度稱為全齒高，用H表示。

7、齒距。任一圓上，相鄰兩齒對(duì)應(yīng)點(diǎn)間距離不齒距。分度圓上的齒距（簡(jiǎn)稱齒距或周節(jié)）用P表示。

8、齒厚。在齒輪同一圓周上，一個(gè)輪齒左右兩齒廓間的距離（弧長(zhǎng)）稱為齒厚。分度圓齒厚用S表示。

9、槽寬。分度圓上，一個(gè)齒槽兩側(cè)齒廓間的弧才稱為槽寬，用E表示。顯然

p=s+e

10、齒輪寬度。輪齒沿軸線方向的寬度稱為齒輪寬度，用B表示。

二、漸開(kāi)線齒輪的主要參數(shù)

1、模數(shù)

工程上規(guī)定比值P/∏于整數(shù)或選擇簡(jiǎn)單的有理數(shù)，并稱之為齒輪模數(shù)，以M表示，單位為㎜。所以可將上式寫成 d=mz

2、壓力角

我國(guó)規(guī)定分度圓上的壓力角a=200，稱為標(biāo)準(zhǔn)壓力角。

3、齒頂高系數(shù)和頂隙系數(shù)

齒頂高h(yuǎn)a=ha*m

齒根高 hf=ha+c=(ha*+c*)m

第三節(jié) 漸開(kāi)線齒輪的嚙合

一、漸開(kāi)線齒輪連續(xù)傳動(dòng)的條件

為了保證齒輪能夠連續(xù)傳動(dòng)，就必須使前一對(duì)輪齒尚末脫離嚙合時(shí)，后一對(duì)輪齒已經(jīng)進(jìn)入嚙合。

第四節(jié)

一、概述

斜齒圓柱齒輪是逐漸進(jìn)入和退出嚙合，同時(shí)嚙合的輪齒數(shù)較直齒圓柱齒輪為多，重合度較大。與直徑齒輪傳動(dòng)相比，其傳動(dòng)平穩(wěn)，承載能力大，適合于高速及大切率傳動(dòng)，斜齒輪的主要缺點(diǎn)是產(chǎn)生軸向力。

第五節(jié)

錐齒輪傳動(dòng)的概念

一、概述

錐齒輪用來(lái)傳遞兩相交軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。其傳動(dòng)可以看成是兩個(gè)錐頂共點(diǎn)的圓錐體相互作純滾動(dòng)。

第六節(jié)

蝸桿傳動(dòng)

當(dāng)兩傳動(dòng)軸既不平行，也不相交，而在空間垂直相錯(cuò)且要求傳動(dòng)比較大時(shí)，可以采用蝸桿傳動(dòng)，如圖所示，本節(jié)討論常用的普通圓柱蝸桿蝸輪傳動(dòng)。

斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)

一、特點(diǎn)

1、傳動(dòng)比大，動(dòng)力傳動(dòng)中可取i=10~80，分度機(jī)構(gòu)可達(dá)1000，故機(jī)構(gòu)緊湊。

2、傳動(dòng)平穩(wěn)，噪音小

3、蝸桿蝸輪傳動(dòng)可實(shí)現(xiàn)自鎖，常用于需要反向自鎖的設(shè)備中。蝸桿蝸輪傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)效率較低，發(fā)熱和磨損嚴(yán)重。為減少摩擦和磨損，提高傳動(dòng)效率，蝸輪齒圈常需用貴重的青銅制造。

第五章

螺紋聯(lián)接與螺旋傳動(dòng)

螺紋聯(lián)接和螺旋傳動(dòng)都是利用具有螺紋的零件進(jìn)行工作的，前者作為緊固聯(lián)接件，后者則作為傳動(dòng)件。

第一節(jié)

螺紋的基本知識(shí)

一、螺紋的類型

螺紋有外螺紋和內(nèi)螺紋之分，二者共同組成螺紋副用于聯(lián)接或傳動(dòng)。螺紋有米（公）制和英制兩種，我國(guó)除部分管螺紋外都采用米制螺紋。常用的螺紋牙型有三角型、矩形、梯形和鋸齒形等。按螺旋繞行方向的不同，螺紋可分為右旋螺紋和左旋螺紋，通常用右旋螺紋。按螺旋線的數(shù)目，還可將螺紋分為單線（單頭）螺紋和多線螺紋，一般常用的是單線螺紋。

二、螺紋的主要參數(shù)

現(xiàn)以圓柱普通螺紋為例說(shuō)明螺紋的主要幾何參數(shù)，1、大徑d與外螺紋牙頂或內(nèi)螺紋牙底相重合的假想圓術(shù)體的直徑，是螺紋的最大直徑，在有關(guān)螺紋的標(biāo)準(zhǔn)中稱為公稱直徑。

2、小徑d1：與外螺紋牙底或內(nèi)螺紋牙頂相重合的假想圓柱體的直徑，是螺紋的最小直徑，常選此直徑作為強(qiáng)度計(jì)算的依據(jù)。

3、中徑d2：在螺紋的軸向斷面內(nèi)牙厚與牙槽寬相等處的假想圓柱的直徑。

4、螺距p：螺紋相鄰兩牙在中線上對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距離。

5、導(dǎo)程s：同一條螺旋線上兩牙間的軸向距離。導(dǎo)程s、螺距p及線數(shù)z之間的關(guān)系為s=zp。顯然對(duì)單線螺紋而言其螺距與導(dǎo)程相等。

6、螺紋升角^：按螺紋中徑所在的圓柱量得。由圖6-4可得

tan^=s/

7、牙型角a和牙側(cè)角B：在螺紋 的軸向斷面內(nèi)，螺紋牙型相鄰兩側(cè)邊的夾角稱為牙型角。牙型側(cè)邊與螺紋軸線的垂線間的夾角稱為牙側(cè)角，三角形和梯形螺紋具有對(duì)稱的牙側(cè)角，鋸齒型螺紋如圖所示。其牙側(cè)角是不對(duì)稱的。

三、常用螺紋的特點(diǎn)及應(yīng)用

由于三角形螺紋副中的摩擦屬于楔面摩擦，自鎖性能好，即只要適當(dāng)控制螺紋升角，即可得到良好的自鎖性，從而提高了連接的可靠性。三角形螺紋的牙根厚、強(qiáng)度高，但效率低，故多用于緊固聯(lián)接。

1、普通螺紋

普通螺紋即米制三角形螺紋，其牙型角為a=600 ,螺紋大徑d稱為螺紋的公稱直徑，以㎜為單位。

2、管螺紋

管螺紋是英制螺紋，公稱直徑為管子的內(nèi)徑?？蓪⒐苈菁y分為550非螺紋密封管螺紋和用螺紋密封的管螺紋。

第二節(jié)

一、螺紋聯(lián)接的基本類型

1、螺栓聯(lián)接

這種聯(lián)接是利用一端有頭、另一端有螺紋的螺栓穿過(guò)被聯(lián)接件的光孔，擰上螺母將被聯(lián)接件聯(lián)成一體。

2、雙頭螺柱聯(lián)接

螺紋聯(lián)接的基本類型和螺紋聯(lián)接件 雙頭螺柱的兩端加工成螺紋，聯(lián)接時(shí)一端擰緊在被聯(lián)接件之一的螺紋孔內(nèi)，另一端穿過(guò)另一被聯(lián)接件的通孔，再旋上螺母。

3、螺釘聯(lián)接

螺釘?shù)臈U部一般全部為螺紋，其聯(lián)接的特點(diǎn)是不用螺母，用途與雙頭螺柱聯(lián)接相似，多用于不需經(jīng)常拆卸的場(chǎng)合。

4、緊定螺釘聯(lián)接

將緊定螺釘旋入一零件的螺紋孔中，并以其末端頂住另一零件的表面或嵌入相應(yīng)的凹坑中，以固定兩個(gè)零件的相對(duì)位置，并傳遞不大的力或轉(zhuǎn)矩。

5、地腳螺栓聯(lián)接

地腳螺栓的一端為鉤頭、另一端為螺紋，與螺母相聯(lián)，其作用是將設(shè)備固定在地基上。

第三節(jié)

螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松

一、螺紋聯(lián)接的預(yù)緊

大多數(shù)情況下，在裝配螺栓時(shí)要預(yù)緊螺母。

二、防松

一般在靜載荷和溫度不高的情況下，擰緊螺母后，只靠螺紋之間的預(yù)緊力F產(chǎn)生的摩擦力是能自鎖的，不會(huì)自行松脫，但在沖擊、振動(dòng)或變載荷作用下，螺紋之間的摩擦力可能減小或消失，聯(lián)接有可能松脫而發(fā)生事故，因此，這種螺紋聯(lián)接時(shí)，必須考慮防松問(wèn)題。

第四節(jié)

螺旋傳動(dòng)

在機(jī)械中，有時(shí)需要將轉(zhuǎn)動(dòng)變?yōu)橹本€移動(dòng)。螺旋傳動(dòng)是實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)變經(jīng)常采用的一種傳動(dòng)，分別為螺旋壓力機(jī)和螺旋千頂，工作部分的直線運(yùn)動(dòng)都是利用螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，又如機(jī)床給機(jī)構(gòu)中采用螺旋傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)刀具或工作臺(tái)的直線進(jìn)給。

螺旋傳動(dòng)是由螺桿、螺母和機(jī)架組成的螺旋機(jī)構(gòu)來(lái)完成的，主要用于將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)，同時(shí)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的場(chǎng)合。螺旋傳動(dòng)一般采用梯形螺紋或鋸齒形螺紋。

第六章

軸承

軸承是用來(lái)支承軸及軸上零件、保持軸的旋轉(zhuǎn)精度和減少轉(zhuǎn)軸與支承之間的摩擦和磨損，軸承分兩大類：滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承。兩類軸承按所受載荷方向的不同，又可分為向心軸承和推力軸承兩種。

第一節(jié)

滑動(dòng)軸承的類型與構(gòu)造

滑動(dòng)軸承按其工作表面的摩擦狀態(tài)有液體摩擦和非液體摩擦之分。摩擦表面完全被潤(rùn)滑油隔開(kāi)的軸承稱為液體摩滑動(dòng)軸承。

摩擦表面不能被潤(rùn)滑油完全隔開(kāi)的軸承稱為非液體摩擦滑動(dòng)軸承。

一、向心滑動(dòng)軸承

滑動(dòng)軸承一般是由軸瓦、殼體、連接零件及附屬的潤(rùn)滑、密封等裝置組成。常用的非液體摩擦滑動(dòng)軸承的類型與構(gòu)造

1、整體式滑動(dòng)軸承

典型的整體式向心滑動(dòng)軸承，系由軸承座和軸瓦構(gòu)成。

2、剖分式滑動(dòng)軸承

剖分式向心滑動(dòng)軸承，它由軸承座、軸承蓋、雙頭螺柱、螺母和對(duì)軸瓦等組成。

3、自動(dòng)調(diào)心式滑動(dòng)軸承。

二、推動(dòng)滑動(dòng)軸承

推力滑動(dòng)軸承由軸承座

1、襯套

2、向心軸瓦3和環(huán)狀推力軸瓦4等組成。

第二節(jié)

滾動(dòng)軸承的基本構(gòu)造和類型

一、滾動(dòng)軸承的基本構(gòu)造

滾動(dòng)軸承有多種結(jié)構(gòu)型式，其基本構(gòu)造由是外圈

1、內(nèi)圈

2、滾動(dòng)體3和保持架4組成。

二、常用滾動(dòng)軸承的類型和應(yīng)用

第一種分類法：按其承受載荷的作用方向，可分成三大類，即徑向接觸軸承、向心角接觸軸承和軸向接觸軸承。

1、徑向接觸軸承

這類軸承主要用于承受徑向載荷，可分為：深溝球軸承、圓柱滾軸承、調(diào)心球軸承等。

① 深溝球軸承

2、向心角接觸軸承

這類軸承能同時(shí)承受徑向與單向軸向載荷，可分為：角接觸球軸承、圓錐滾子軸承等。

3、軸承向接觸軸承

軸承只能承受軸向載荷。軸承兩個(gè)套圈的內(nèi)孔直徑不同，直徑較小的套圈緊配在軸頸上，直徑較大的套圈安放在機(jī)座上，稱為座圈。

第2種分類法：按滾動(dòng)體形狀可分為球軸承和滾子軸承兩大類。

① 球軸承。球狀滾動(dòng)體與內(nèi)、外圈滾道為點(diǎn)接觸，故承載能力、耐沖擊能力低，但極限轉(zhuǎn)速較高，價(jià)格便宜。

②

滾子軸承。滾動(dòng)體與內(nèi)、外圈滾道為線接觸，承載能力、耐沖擊能較高，但極限轉(zhuǎn)速低，價(jià)格較貴。

第二篇

液壓與氣傳動(dòng)

液壓與氣傳動(dòng)都是以有壓流體（壓力油或壓縮空氣）為工作介質(zhì)，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞的一種傳動(dòng)方式。

第七章

液壓傳動(dòng)基本知識(shí)

第一節(jié)

液壓傳動(dòng)的基本概念

一、液壓傳動(dòng)裝置的組成

一個(gè)完整的液壓傳動(dòng)裝置是由四部分組成的。

1、動(dòng)力元件。液壓泵，它給液壓系統(tǒng)提供壓力油，是將電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為油液的液壓能的元件。

2、執(zhí)行元件。液壓缸或液壓馬達(dá)，是將油液的液壓能轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)工作部件的機(jī)械能的元件。實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行元件叫做液壓缸；實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行無(wú)件叫做液壓馬達(dá)。

3、控制調(diào)節(jié)元件。各種控制閥、壓力控制閥、流量控制閥等，用以控制調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)油液的流動(dòng)方向、壓力和流量，以滿足執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)的要求。

4、輔助元件。輔助元件包括油箱、濾油器、蓄能器、熱交換器、壓力表、管件和密封裝置等。

二、液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)

1、液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)

與機(jī)械傳動(dòng)、電氣傳動(dòng)相比，液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)如下：

① 從結(jié)構(gòu)上看，與機(jī)械傳動(dòng)相比傳遞同樣載荷，液壓傳動(dòng)裝置體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，便于和其他傳動(dòng)方式聯(lián)用，易實(shí)現(xiàn)較遠(yuǎn)距離操縱和自動(dòng)控制。

② 從工作性能上看，速度、轉(zhuǎn)矩、功率均可作無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，能迅速換向的變速，調(diào)速范圍寬，動(dòng)作快速性好。

③ 從使用維護(hù)上看，元件的自潤(rùn)滑性好，能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的過(guò)載保護(hù)，使用壽命長(zhǎng)；元件易實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化，便于設(shè)計(jì)、制造、維修和推廣使用。

2、液壓傳動(dòng)的缺點(diǎn)

① 由于存在油液的漏損和阻力損失，因此系統(tǒng)的效率低。

② 液壓元件的加工的裝配精度要求較高，成本較高。

③ 系統(tǒng)受溫度的影響較大，故液壓傳動(dòng)不宜在高溫和低溫的場(chǎng)合使用。

④ 系統(tǒng)的故障原因有時(shí)不是易查明。

第八章

液壓元件

第一節(jié)

液壓泵

液壓泵是將電動(dòng)機(jī)（或其他原動(dòng)機(jī)）輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液體壓力能的能量轉(zhuǎn)換元件。在液壓系統(tǒng)中，液壓泵是動(dòng)力元件，作為動(dòng)力源，向液壓系統(tǒng)供給液壓油，是液壓系統(tǒng)的“心臟”是液壓系統(tǒng)重要的組成部分。

一、常用液壓泵的種類

液壓泵的種類多，按其結(jié)構(gòu)不同可分為柱塞泵、葉片泵、齒輪泵及凸輪轉(zhuǎn)子泵等；按輸出的流量能否調(diào)節(jié)可分定量泵和變量泵。按額定壓億的高低又可分為低壓泵、中壓泵和高壓泵。

第二節(jié)

液壓缸和液壓馬達(dá)

液壓缸和液壓馬達(dá)的作用與液壓泵正好相反，它是將液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的轉(zhuǎn)換元件，在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中屬于執(zhí)行元件。

一、液壓缸是液壓系統(tǒng)中應(yīng)用最為廣泛的執(zhí)行元件。按照液壓缸的結(jié)構(gòu)形式，可分為活塞式、柱塞式和擺動(dòng)液壓缸。按照液壓缸-的驅(qū)動(dòng)方式，可分為單作用液壓缸和雙作用液壓缸兩大類。

第三節(jié)

液壓控制閥

液壓閥的種類很多，根據(jù)其工作特點(diǎn)和用途的不同可分為三大類：

1、方向控制閥，如單向閥、換向閥等。

2、壓力控制閥，如溢流閥、順序閥、減壓閥等。

3、流量控制閥，如節(jié)流閥，調(diào)速閥等。

一、方向閥

方向閥用來(lái)控制油液的定向、換向和閉鎖等，它包括單向閥和換向閥。

1、單向閥

單向閥的作用是使油液只能沿一個(gè)方向流動(dòng)，因此亦稱逆止閥。

2、換向閥

換向閥的作用通過(guò)閥心的運(yùn)動(dòng)，變換油流方向或截?cái)嘤吐穪?lái)對(duì)油流進(jìn)行方向控制。

二、壓力閥

壓力閥用來(lái)控制液壓系統(tǒng)中的壓力，以實(shí)現(xiàn)恒壓、限壓、減壓或穩(wěn)壓，或利用系統(tǒng)中壓力的變化來(lái)控制某些液壓元件的動(dòng)作，壓力閥是利用閥心所受的液壓作用力和彈簧力的平衡關(guān)系來(lái)進(jìn)行工作的。

壓力閥按用途可分溢流閥、減壓閥、順序閥和壓力繼電器等。

第九章

液壓基本回路及液壓系統(tǒng)

第一節(jié)

液壓基本回路

一、方向控制回路

在液壓系統(tǒng)中，起控制執(zhí)行元件的起動(dòng)、停止（包括鎖緊）及換向作用的回路，稱為方向控制回路。

1、換向回路

運(yùn)動(dòng)部件的換向，一般可采用各種換向閥來(lái)實(shí)現(xiàn)。

2、閉鎖回路

為了使執(zhí)行元件在任意位置上停止后漂移或竄動(dòng)，可采用閉鎖回路。

第十章

氣壓傳動(dòng)

氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)是以壓縮空氣不工作介質(zhì)實(shí)現(xiàn)動(dòng)力傳遞和工程控制的系統(tǒng)，與機(jī)械、電氣、液壓傳動(dòng)相比，由于氣壓傳動(dòng)的工作介質(zhì)的空氣，因此具有來(lái)源方便、不污染環(huán)境、節(jié)能、高效、動(dòng)作迅速、維護(hù)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，此外，氣動(dòng)元件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、壽命長(zhǎng)，使得氣壓傳動(dòng)近年來(lái)發(fā)展迅速，在機(jī)械、輕工、航空、交通運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)中得到廣泛應(yīng)用。

第一節(jié)

氣壓傳動(dòng)基本知識(shí)

一、氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成

氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)由以下四部分組成。

1、氣源裝置。氣源裝置即壓縮空氣的發(fā)生裝置，其主體部分是空氣壓縮機(jī)（簡(jiǎn)稱空壓機(jī)）。它將原動(dòng)機(jī)（如電動(dòng)機(jī)）供給的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為空氣的壓力能并經(jīng)凈化設(shè)備凈化，為各類氣動(dòng)設(shè)備提供潔凈的壓縮空氣。

2、執(zhí)行機(jī)構(gòu)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)是系統(tǒng)的能量輸出裝置，如氣缸和氣馬達(dá)，它們將氣體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，并輸出到工作機(jī)構(gòu)上去。

3、控制元件?？刂圃怯脕?lái)控制壓縮空氣的壓力、流量和流動(dòng)方向，以便使執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成運(yùn)動(dòng)規(guī)律的元件，如各種壓閥、流量閥、方向閥和邏輯元件等。

4、輔助元件。系統(tǒng)中除上述三類元件外，其余元件稱輔助元件，如過(guò)濾器、油霧器、消聲器、散熱器、傳感器、放大器及管件等。它們對(duì)保證系統(tǒng)可靠、穩(wěn)定和持久地工作起著十分重要的作用。

第二節(jié)

氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的元件及裝置

一、氣源裝置

1、空氣壓縮機(jī)

二、氣動(dòng)執(zhí)行元件

氣動(dòng)執(zhí)行元件中將壓縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換裝置，包括氣缸和氣馬達(dá)。氣缸用于實(shí)現(xiàn)直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，氣馬達(dá)用于實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

三、氣動(dòng)控制元件

氣動(dòng)控制元件是指在氣動(dòng)系統(tǒng)中，控制壓縮空氣的壓力、流量和方向等的各類控制閥。它包括壓力控制閥、流量控制閥和方向控制閥以及具有一定邏輯功能的氣動(dòng)邏輯元件。

第五篇：- 機(jī)械基礎(chǔ)教案

機(jī)械基礎(chǔ)教案

一、教學(xué)目的與要求：

1.了解機(jī)器機(jī)構(gòu)構(gòu)件和零件等基本概念 2.了解本課程的內(nèi)容性質(zhì)和任務(wù)

1）了解工程力學(xué)的基本知識(shí)和相應(yīng)簡(jiǎn)單扼要的計(jì)算 2）了解機(jī)械機(jī)械工程材料的基礎(chǔ)知識(shí)； 3）了解常用的機(jī)構(gòu)和機(jī)械傳動(dòng)原理； 4）了解金屬零件的聯(lián)接和支承 5）了解液壓傳動(dòng)的基本內(nèi)容

二、教學(xué)方法與手段

方法：講授法、談話法、討論法、演示法、參觀法、調(diào)查法、練習(xí)法、實(shí)驗(yàn)法、引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)法、自學(xué)輔導(dǎo)法、案例教學(xué)法、情境教學(xué)法、實(shí)訓(xùn)作業(yè)法等。

手段：常規(guī)或現(xiàn)代（多媒體投影、音像資料、各種教具、實(shí)物、案例素材文件等）。

三、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：

機(jī)器與機(jī)構(gòu)、構(gòu)件和零件概念，的區(qū)別和聯(lián)系

四、課時(shí)分配計(jì)劃：2課時(shí)布置作業(yè)：0-1，0-2 實(shí)施情況及課后教學(xué)效果分析

引

言

當(dāng)人們拓展視野、深入到創(chuàng)造物質(zhì)世界活動(dòng)中時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)，單純的數(shù)學(xué)、物理或化學(xué)，常常無(wú)法解決實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題。不同的應(yīng)用領(lǐng)域，需要將數(shù)、理、化知識(shí)適度綜合，高度概括，從而形成解決問(wèn)題更為直接、更為有效的理論體系，這便產(chǎn)生了諸如機(jī)械工程、電氣工程、計(jì)算機(jī)工程、化學(xué)工程、建筑工程等門類眾多的應(yīng)用工程科學(xué)。它們是創(chuàng)造人類社會(huì)多姿多彩物質(zhì)世界的應(yīng)用理論基礎(chǔ)。

一、本課程的研究對(duì)象

機(jī)械工程的研究對(duì)象是機(jī)械。

什么是機(jī)械?機(jī)械是機(jī)器與機(jī)構(gòu)的總稱。1．機(jī)器

機(jī)器是用來(lái)變換或傳遞能量、物料和信息，能減輕或替代人類勞動(dòng)的工具。

圖1一1所示的臺(tái)鉆是比較常見(jiàn)的典型機(jī)器。觀察其工作過(guò)程：電動(dòng)機(jī)1轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)帶傳動(dòng)，帶傳動(dòng)又將運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞給變速箱2內(nèi)的齒輪系，變速箱中的主軸與鉆頭3直接聯(lián)接，從而熔話動(dòng)與動(dòng)力傳涕給了鉆頭。最后完成對(duì)工件的切削加工。

圖O-2所示為牛頭刨床，它由電動(dòng)機(jī)1通過(guò)帶傳動(dòng)3和齒輪傳動(dòng)裝置2實(shí)現(xiàn)減速，又通過(guò)暇動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)9改變運(yùn)動(dòng)形式，使滑枕5帶動(dòng)刨刀7作往復(fù)移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)刨削。

由上述兩例分析表明，機(jī)器通常由三大部分組成：原動(dòng)裝置一傳動(dòng)裝置一執(zhí)行裝置。機(jī)械最常見(jiàn)的原動(dòng)裝置是電動(dòng)機(jī)。傳動(dòng)裝置和執(zhí)行裝置通常是由一些機(jī)構(gòu)或傳動(dòng)組成(如臺(tái)鉆的傳動(dòng)裝置為帶傳動(dòng)和變速箱，牛頭刨床的執(zhí)行裝置為擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)等)。2．機(jī)構(gòu)

機(jī)構(gòu)是具有確定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件組合。圖0一3所示為實(shí)現(xiàn)滑枕運(yùn)動(dòng)的擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，它由若干構(gòu)件(大齒輪6，滑塊1、3，導(dǎo)桿2，滑枕4)組合而成。從運(yùn)動(dòng)的角度看，構(gòu)件是機(jī)器中運(yùn)動(dòng)的最小單元。3．機(jī)械零件

從制造的角度看，機(jī)器是由許多零件組成的。零件是不可拆的最小制造單元。

一個(gè)零件可能是一個(gè)構(gòu)件(如圖O-3中的導(dǎo)桿)。但多數(shù)構(gòu)件是由若干零件固定聯(lián)接而成的剛性組合。如圖。一4所示的齒輪構(gòu)件，就是由軸、鍵和齒輪聯(lián)接而成。

4．運(yùn)動(dòng)副

構(gòu)件與構(gòu)件之間既保證相互接觸和制約，又保持確定的運(yùn)動(dòng)，這樣一種可動(dòng)聯(lián)接稱為“運(yùn)動(dòng)副”。只允許被聯(lián)接的兩構(gòu)件在同一平面或相互平行的平面內(nèi)作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)副稱為平面運(yùn)動(dòng)副。按照接觸特性，平面運(yùn)動(dòng)副可分為低副和高副。構(gòu)件問(wèn)的接觸形式為面接觸的運(yùn)動(dòng)副稱為低副。常見(jiàn)的平面低副有回轉(zhuǎn)副和移動(dòng)副。圖0一5b所示為回轉(zhuǎn)副及其運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖符號(hào)，回轉(zhuǎn)副有時(shí)也稱為鉸鏈(圖O一5c)；圖0一5a所示為移動(dòng)副及其運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖符號(hào)。構(gòu)件間的接觸形式為點(diǎn)、線接觸的運(yùn)動(dòng)副稱為高副。如圖O-6所示，在凸輪機(jī)構(gòu)和齒輪機(jī) 構(gòu)中，構(gòu)件1和構(gòu)件2形成的運(yùn)動(dòng)副均為高副。

綜上所述，歸納要點(diǎn)如下：

1)構(gòu)件與零件的區(qū)別在于：構(gòu)件是機(jī)械運(yùn)動(dòng)的基本單元，零件是機(jī)械制造的基本單元；有時(shí)一個(gè)零件就是一個(gè)構(gòu)件，但通常構(gòu)件由多個(gè)零件剛性固接而成。2)機(jī)器與機(jī)構(gòu)的區(qū)別在于：雖然機(jī)器和機(jī)構(gòu)都具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，且機(jī)器可以是一個(gè)機(jī)構(gòu)或由若干構(gòu)件與零件組成，但機(jī)器具有能代替或減輕人類勞動(dòng)，完成功能轉(zhuǎn)換的特征，而機(jī)構(gòu)則不具有此特征。

3)平面運(yùn)動(dòng)副可分為低副和高副：低副為面接觸；高副為點(diǎn)或線接觸。

二、本課程的主要內(nèi)容

1．機(jī)械產(chǎn)生的步驟

實(shí)際應(yīng)用的機(jī)械是怎樣產(chǎn)生的?它通常要經(jīng)歷這樣一些步驟： 1)根據(jù)工作要求，用規(guī)定的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖符號(hào)勾畫出機(jī)器和機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，并分析構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)速度和加速度等情況，通常稱之為機(jī)械的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)。

2)按類比法，確定所要設(shè)計(jì)零件的材料；對(duì)鐵碳合金材料，還要考慮其熱處理方式。這一步驟可稱之為機(jī)械的材料設(shè)計(jì)。

3)根據(jù)機(jī)器運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)圖，對(duì)各構(gòu)件或零、部件進(jìn)行受力分析，最終確定零件的受載情況，通常稱之為機(jī)械的工程力學(xué)分析。

4)根據(jù)零件的最大受載和零件可能產(chǎn)生的失效破壞形式，按設(shè)計(jì)準(zhǔn)則確定零件的主要參數(shù)，這稱之為機(jī)械C零件)的強(qiáng)度設(shè)計(jì)。5)計(jì)算零件的全部幾何尺寸，按機(jī)械制圖標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和公差配合要求畫出零件工作圖，通常稱之為機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。．

6)根據(jù)零件工作圖，進(jìn)行加工制造的工藝設(shè)計(jì)。

7)用機(jī)床(或數(shù)控機(jī)床)對(duì)零件進(jìn)行制造加工。8)裝配，試車。2．本課程的主要內(nèi)容

1)工程力學(xué)基礎(chǔ)； 2)機(jī)械工程材料基礎(chǔ)；

3)常用機(jī)構(gòu)與機(jī)械傳動(dòng)；4)聯(lián)接與支承零部件； 5)液壓傳動(dòng)。

思考題與習(xí)題

O-1 為什么機(jī)器中要用機(jī)構(gòu)?機(jī)器與機(jī)構(gòu)的根本區(qū)別是什么? 0-2辨別自行車、機(jī)械式手表、汽車、臺(tái)虎鉗等何為機(jī)器?何為機(jī)構(gòu)?

第一篇 工程力學(xué)基礎(chǔ)

第一章靜力學(xué)概要

一、教學(xué)目標(biāo)與要求

1．了解力的兩種效應(yīng)和力的三要素

2．了解靜力學(xué)的基本力學(xué)規(guī)律，本書要求掌握靜力學(xué)的四個(gè)基本公理。3．了解受力圖的基本畫法 4．了解力矩和力偶的基本概念

二、學(xué)習(xí)重點(diǎn)和難點(diǎn)

1．學(xué)習(xí)重點(diǎn) 1）．了解力的兩種效應(yīng)和力的三要素 2）．了解靜力學(xué)的基本力學(xué)規(guī)律，本書要求掌握靜力學(xué)的四個(gè)基本公理。2．學(xué)習(xí)難點(diǎn) 1）．了解受力圖的基本畫法 2）．了解力矩和力偶的基本概念

三、教學(xué)方法

講授法、演示法、案例分析法和相互討論法為主

四、講授課時(shí) 8課時(shí)

如圖1—1所示，在對(duì)工程實(shí)際對(duì)象(如汽車、船舶、機(jī)床、衛(wèi)星等)進(jìn)行力學(xué)分析時(shí)，首先要把它理想化，即合理抽象為力學(xué)模型，這樣才便于進(jìn)行數(shù)學(xué)描述，得到數(shù)學(xué)模型。這一過(guò)程也簡(jiǎn)稱為“建?！?。然后進(jìn)行計(jì)算，一般用計(jì)算機(jī)數(shù)值求解。隨后，對(duì)得出結(jié)果加以分析，特別要與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相比較，如誤差符合要求，則結(jié)束分析，如誤差大，往往要修改力學(xué)模型再分析。由此可見(jiàn)，力學(xué)模型直接決定計(jì)算結(jié)果的正確性，它是力學(xué)分析的基礎(chǔ)，十分重要。

靜力分析的常用模型為剛體。實(shí)際物體在受力作用時(shí)，其內(nèi)部各質(zhì)點(diǎn)間的相對(duì)距離總要發(fā)生一定的伸長(zhǎng)或縮短，即變形。由于這種變形通常十分微小，在對(duì)某些問(wèn)題的研究中可以忽略不計(jì)，因此引入“剛體”這一為分析方便而假設(shè)的力學(xué)模型。所以說(shuō)，剛體是在力作用下不變形的物體。．

剛體靜力學(xué)是研究剛體在力系的作用下平衡規(guī)律的科學(xué)，簡(jiǎn)稱為靜力學(xué)。

第一節(jié)靜力學(xué)基礎(chǔ)

一、靜力學(xué)基本概念 1．力

力是物體間的機(jī)械作用。這種作用有兩種效應(yīng)：使物體產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化和形狀變化，前者稱為運(yùn)動(dòng)效應(yīng)，后者稱為變形效應(yīng)。

物理學(xué)中學(xué)過(guò)，力有三要素：大小、方向、作用點(diǎn)，如圖1—1所示。因此可用有向線段OA表示，矢線始端O表示力的作用點(diǎn)，矢線方向表示力的方向，按一定比例尺所作線段OA的長(zhǎng)度表示力的大小。計(jì)算時(shí)，力的單位采用我國(guó)的法定計(jì)量單位N；目前已不再使用的原工程單位制中，力的單位是kgf。N與kgf的換算關(guān)系是lkgf=9．807N 力對(duì)剛體只有運(yùn)動(dòng)效應(yīng)(包括平動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)及其特例——平衡)。這樣，力的三要素可改述為大小、方向、作用線。這種作用在剛體上的力沿其作用線滑移的性質(zhì)稱為力的可傳性，如圖1—2所示。如圖1—3a所示剛性環(huán)與圖1—3b所示柔性環(huán)均在二力作用下處于平衡，即F，=F。力F，沿作用線滑移前后，對(duì)剛性環(huán)的運(yùn)動(dòng)效應(yīng)相同；但對(duì)柔性環(huán)的變形效應(yīng)，則由呈橢圓形到僅有局部變形，二者差別很大。這說(shuō)明力的可傳性只適用于剛體模型。

2．分布力與集中力在物理學(xué)中和工程簡(jiǎn)化計(jì)算中，物體的受力一般認(rèn)為力集中作用于一點(diǎn)，稱為集中力。實(shí)際上，任何物體間的作用力都分布在有限的面積上或體積內(nèi)，應(yīng)為分布力。集中力在實(shí)際中并不存在，它只是分布力的理想化模型。但由于分布力的分布規(guī)律比較復(fù)雜，因此計(jì)算時(shí)需簡(jiǎn)化為集中力。

圖1—4a、b所示為靜置在路面上的車輪胎和水壩。輪胎是彈性的，其所受的力作用在以寬度為b表示的小面積內(nèi)，當(dāng)b同其它尺寸(如汽車輪距)相比較很小時(shí)，即可忽略不計(jì)，而用集中力FR代替，但在車輛動(dòng)力學(xué)中，則要考慮彈性變形后的分布力，要用彈性力學(xué)來(lái)解決。水壩受到的靜水壓力分布在壩與水的接觸面上，為面分布力，作近似計(jì)算時(shí)，將壩體簡(jiǎn)化為變截面梁的線分載荷，如圖1-4b中的虛線三角形所示，在分析壩體的平衡時(shí)，可用集中力的大小與作用位置代替分布力。3．理想約束

理想約束是對(duì)物體間接觸性質(zhì)和連接方式的理想化處理。

物體的受力可分為兩類：約束力和主動(dòng)力。約束施加于被約束物體的力稱為約束力或約束反力；除約束力以外的其它力稱為主動(dòng)力或載荷，如物體的重力，結(jié)構(gòu)承受的風(fēng)力、水力，機(jī)械零件中的彈簧力、電磁力等。本課程中，主動(dòng)力一般是給定的(實(shí)際工作中則往往需要自行確定)，對(duì)物體進(jìn)行的受力分析只是分析約束力。

接觸面的物理性質(zhì)分為絕對(duì)光滑(理想約束)和存在摩擦(一般為非理想約束)兩種。這里主要介紹理想約束。下面介紹幾種典型的約束模型。

(1)理想岡lI性約束這種約束也是剛體，它與被約束間為剛性接觸。常見(jiàn)的有： 1)光滑接觸面。當(dāng)物體與固定約束(圖l一5a)或活動(dòng)約束(圖1—5b)間的接觸面非常光 滑，其摩擦可忽略不計(jì)時(shí)，即可簡(jiǎn)化為這類約束，其約束反力的方向?yàn)楣ň€挖的方向，稱為法向反力，記為FN。2)光滑圓柱鉸鏈。這種約束簡(jiǎn)稱為柱鉸，包括固定柱鉸(圖1—6)和活動(dòng)柱鉸(圖1—7)，實(shí)際是平面回轉(zhuǎn)副的兩種表現(xiàn)形式，常簡(jiǎn)稱為固定鉸鏈和活動(dòng)鉸鏈。這種光滑面約束，其約束體與被約束體的接觸點(diǎn)在兩維空間內(nèi)是未知的，因此其約束反力可用一對(duì)正交力F。、F，表示．

(2)理想柔性約束 如圖1—8所示，柔性線繩受物體外力(如重力)作用，此時(shí)線繩約束力與外力方向相反，并一定沿著線繩方向。當(dāng)忽略摩擦?xí)r，這種約束稱為理想柔性約束。工程中常遇到的鋼索、鏈條、傳動(dòng)帶等物體均可近似認(rèn)之為柔性約束。

二、靜力學(xué)公理

靜力學(xué)公理是人類經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期經(jīng)驗(yàn)積累和實(shí)踐驗(yàn)證總結(jié)出來(lái)的最基本的力學(xué)規(guī)律。它概括了力的一些基本性質(zhì)。下面簡(jiǎn)要介紹四個(gè)公理。1．兩力平衡公理

剛體受兩個(gè)力作用，處于平衡狀態(tài)的充分和必要條件是：兩力大小相等、方向相反，且作用在同一直線上(圖1—9a)，即 F1一F2 這個(gè)公理總結(jié)了作用于剛體上最簡(jiǎn)單的力系(兩個(gè)力以上的一組力)平衡所必須滿足的條件。這個(gè)條件對(duì)剛體來(lái)說(shuō)，既必要又充分。但對(duì)非剛體來(lái)說(shuō)，這個(gè)條件是不充分的。例如對(duì)柔性約束，受兩個(gè)等值、反向的拉力作用時(shí)可以平衡，而受兩個(gè)等值、反向的壓力作用時(shí)就不能平衡。若剛體受兩個(gè)力作用處于平衡狀態(tài)，則這兩個(gè)力的方向必在兩力作用點(diǎn)的連線上，此剛體稱為二力體，如果剛體是桿件，也稱二力桿(圖1—9b)。． 2．加減平衡力系公理

在任意一個(gè)已知力系上，可隨意加上或減去一平衡力系，這不會(huì)改變?cè)ο祵?duì) 物體的作用效應(yīng)。

這一公理對(duì)研究力系簡(jiǎn)化問(wèn)題十分重要。實(shí)際上，前述力的可傳性是這一公理的推理。如圖1—10所示，圖a為原力系，圖b在原力系上加了一個(gè)F。一Fz的平衡力系，設(shè)F=F。，顯然F與Fz也構(gòu)成一平衡力系，可以減去，于是變?yōu)閳Dc情況，力在剛體上成功地實(shí)現(xiàn)了滑移。

3．平行四邊形公理

作用在物體上同一點(diǎn)的兩個(gè)力，可以合成為一個(gè)力，其作用線通過(guò)該點(diǎn)，合力的大小和方向由以已知兩力為邊的平行四邊形的對(duì)角線表示，這稱為力的平行四邊形公理或稱平行四邊形法則。如圖1—11所示，作用在物體O點(diǎn)上的兩已知力F，、Fz的合力為F，力的合成法則可寫成矢量式

4．作用力與反作用力公理

即牛頓第三定律。兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力，總是大小相等、方向相反、作用線相同，但分別作用在兩個(gè)物體上。例如車刀在工件上切削，車刀作用在工件上的切削力為F。，與此同時(shí)，工件必有一反作用力F；作用在車刀上，如圖1—12所示，此兩個(gè)力F。F總是等值、反向、共線的。必須注意，由于作用力與反作用力作用在兩個(gè)物體上，因此不能說(shuō)成是一對(duì)半衡力。

三、受力圖

在求解力學(xué)問(wèn)題時(shí)，必須根據(jù)已知條件和待求量，從與問(wèn)題有關(guān)的許多物體中，選擇確了定一物體(或幾個(gè)物體的組合)作為研究對(duì)象，對(duì)它進(jìn)行受力分析。為了清楚地表示所研究物體的．受力情況，需將研究對(duì)象從周圍的物體中分離出來(lái)(即解除約束)，單獨(dú)畫出。這種被分離出來(lái)的物體稱為分離體。畫有分離體及其全部主動(dòng)力和約束反力的簡(jiǎn)圖稱為受力圖。下面舉例說(shuō)明受力圖的畫法。

例1-1用力拉動(dòng)碾子以壓平路面，碾子受到一障礙物的阻礙，如圖1—13a所示，如不計(jì)接觸處的摩擦，試畫出碾子的受力圖。

解1)取碾子為研究對(duì)象，并畫出分離體圖。2)畫出主動(dòng)力。有重力以和桿對(duì)碾子的拉力F。3)畫出約束反力。

碾子的受力圖如圖1—13b所示。

例1-2水平梁AB的A端為固定鉸鏈支座，B端為可動(dòng)鉸鏈支座，梁中點(diǎn)C受主動(dòng)力F。作用，如圖1—14所示。不計(jì)梁的自重，試畫出梁的受力圖。解1)取梁為研究對(duì)象，并畫出分離體圖。2)畫出主動(dòng)力Fp。3)畫出約束反力。

例1—3 圖1-15a所示為一壓榨機(jī)機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)圖，ABC為杠桿，CD為連桿，D為滑塊。在杠桿的端部加一力Fp，不計(jì)各構(gòu)件的自重和接觸處的摩擦，試分別畫出杠桿、連桿和滑塊的受力圖。

解 1)取連桿CD為研究對(duì)象。2)取杠桿ABC為研究對(duì)象。

3)取滑塊D為研究對(duì)象。

連桿CD、杠桿ABC、滑塊D的受力圖如圖1—15b所示。

例1-4如圖1—16所示為油壓夾具。液壓缸中的油壓力F。通過(guò)活塞桿AD、連桿AB使杠桿BOC壓緊工件。其中A和B為鉸接，0處為固定鉸鏈支承，C和E處為光滑接觸。不計(jì)各構(gòu)件白重，試分別畫出活塞桿AD、連桿AB、滾輪R(連同銷釘A)、杠桿BOC以及它們組成的物系的受力圖。

解 1)取活塞桿AD為研究對(duì)象。2)取連桿為研究對(duì)象。

． 3)取滾輪R(連同銷釘A)為研究對(duì)象。

4)取杠桿BOC為研究對(duì)象。

5)取活塞桿、連桿、滾輪和杠桿組成的物系為研究對(duì)象。如圖1—16f所示。

第二節(jié)平面匯交力系

靜力學(xué)研究的主要問(wèn)題是力系的合成與平衡。

根據(jù)由簡(jiǎn)到繁、由特殊到一般的認(rèn)識(shí)規(guī)律，我們先從比較簡(jiǎn)單的平面匯交力系開(kāi)始研究。

平面匯交力系是各力的作用線都在同一平面內(nèi)，且匯交于同一點(diǎn)的力系。如圖1—17所示的起重機(jī)的吊鉤，即受一平面匯交力的作用。

研究平面匯交力系的合成與平衡將采用兩種方法：幾何法和解析法。

一、平面匯交力系合成的幾何法

根據(jù)力的可傳性原理，作用于剛體上的平面匯交力系中的各點(diǎn)可以分別沿它們的作用線移到匯交點(diǎn)上，并不影響其對(duì)剛體的作用效果，所以平面匯交力系與作用于同一點(diǎn)的平面力系(平面共點(diǎn)力系)對(duì)剛體的作用效果桂同。因此這里只需研究共點(diǎn)力系力合成的幾何法則。1．兩個(gè)共點(diǎn)力合成的力三角形法則

這一法則實(shí)際上是力的平行四邊形法則的另一種表達(dá)方式。設(shè)有F。和F。兩力作用于某剛體的A點(diǎn)，則其合力可用平行四邊形法則確定，如圖1—18a所示。此法稱為求兩個(gè)共點(diǎn)力合力的三角形法則其矢量式為 F=F1+F2 2．多個(gè)共點(diǎn)力合成的多邊形法則 如圖1-19a所示，由圖1—19b可以看出，虛線矢量可不必畫出，只要將力系各力首尾相接形成一個(gè)開(kāi)口的多邊形ABCDE，最后將其封閉，由最先畫出的F，的始端A指向最后畫出的Fa以受力圖中不必畫出內(nèi)力，只需畫出物系以外的物體對(duì)物系的作用力即可，這種力稱為外力。合力F的大小和方向。此法稱為多邊形法則，其矢量表達(dá)式為 F=F1+F2+F3+F4 上述方法可推廣到平面匯交力系有咒個(gè)力的情況，于是可得結(jié)論：平面匯交力系合成的結(jié)果是一個(gè)合力，合力作用線通過(guò)力系匯交點(diǎn)，合力大小由多邊形的封閉邊表示，即等于力系各力的矢量和。其矢量表達(dá)式為，二、平面匯交力系平衡的幾何條件

我們已經(jīng)知道，平面匯交力系可以合成為一個(gè)合力，即平面匯交力系可用其合力來(lái)代替。因此若合力F等于零，則說(shuō)明物體處于平衡；反之，若物體處于平衡，則其合力F一定等于零?？梢?jiàn)平面匯交力系平衡的充分與必要條件是力系的合力等于零，即

在力系合成的幾何法中，平面匯交力系的合力是由力多邊形的封閉邊表示的，當(dāng)力系平衡時(shí)，合力封閉邊變?yōu)橐稽c(diǎn)，即力系中各力首尾相接構(gòu)成一個(gè)自行封閉的力多邊形，如圖1—20所示。因此可得平衡力系平衡的充分與必要的幾何條件是：力系中各力構(gòu)成的力多邊形自行封閉。．

用力多邊形封閉的條件求解平面匯交力系平衡問(wèn)題的方法稱為幾何法。這種方法常用于求解三力匯交的平衡問(wèn)題，這時(shí)三力構(gòu)成一個(gè)自行封閉的力三角形。

例l一5如圖1—21a所示，例1-6如圖1-22a所示，