一、螺紋連接件的材料和許用應(yīng)力

1、機(jī)械設(shè)計 基礎(chǔ)課程 教案授課時間第14 周周第28節(jié)課次2授課方式（請打）理論課口 討論課口 實驗課口習(xí)題課口其他口課時安排2授課題目：螺栓組連接螺紋連接件的材料和許用應(yīng)力提高螺栓聯(lián)接強度的措施滑動螺旋傳動簡介螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松主要教學(xué)方法教學(xué)方法：與手段教學(xué)手段：多媒體教學(xué)，結(jié)合工程實際分組討論本課次教學(xué)目的、要求：熟悉螺紋連接件的材料和許用應(yīng)力了解提高螺紋聯(lián)接強度的常用措施和螺旋傳動的設(shè)計教學(xué)重點及難點：重點：提高螺栓聯(lián)接強度的措施。難點：提高螺栓聯(lián)接強度的措施。教學(xué)基本內(nèi)容及過程一、螺紋連接件的材料和許用應(yīng)力1、螺紋連接件的材料一般條件下，螺紋連接件的常用材料為低碳鋼和中碳鋼，如Q21

2、5、Q235、15、35和45 鋼，受沖擊、振動和變載荷作用的螺紋連接件可采用合金鋼，如15Cr、40Cr、30CrMnSi和 15CrVB等；有腐蝕、防磁、導(dǎo)電、耐高溫等特殊要求時采用1Cr13、2Cr!3、CrNi2等。螺 紋連接件的常用材料的力學(xué)性能見表7 7。2、螺紋連接的許用應(yīng)力螺紋連接的許用應(yīng)力見表7 8。二、提高螺栓聯(lián)接強度的措施1、改善螺紋牙間載荷分布不均狀況a）懸置螺母一一強度f40% （母也受拉，與螺栓變形協(xié)調(diào)，使載荷分布均勻）b）環(huán)槽螺母一一強度f 30% （螺母接近支承面處受拉）c）內(nèi)斜螺母強度f 20% （接觸圈減少，載荷上移）d）（b） （c）結(jié)合螺母一一強度f 4

3、0%e）不同材料匹配一一強度f40%2、降低螺栓應(yīng)力幅（a ）3、減小應(yīng)力集中螺紋牙根、收尾、螺栓頭部與螺栓桿的過渡處等均可能產(chǎn)生應(yīng)力集中。1）加大過渡處圓角2）改用退刀槽f 2040% （螺紋收尾處）3）卸載槽4）卸載過渡結(jié)構(gòu)。4、采用合理的制造工藝1）用擠壓法（滾壓法）制造螺栓，疲勞強度f 3040%2）冷作硬化，表層有殘余應(yīng)力（壓）、氰化、氮化、噴丸等?？商岣咂趶姸?）熱處理后再進(jìn)行滾壓螺紋，效果更佳，強度f70100%，此法具有優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消 耗功能。4）控制單個螺距誤差和螺距累積誤差。三、滑動螺旋傳動簡介螺旋傳動是利用由螺桿和螺母組成的螺旋副來實現(xiàn)傳動要求的，主要用于將回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)

4、 變?yōu)橹本€運動，同時傳遞運動和動力的場合。1、螺旋傳動的類型1）傳力螺旋一一舉重器、千斤頂、加壓螺旋。特點：低速、間歇工作，傳遞軸向力大、 自鎖2）傳導(dǎo)螺旋一一機(jī)床進(jìn)給匯杠一傳遞運動和動力，特點：速度高、連續(xù)工作、精度高3）調(diào)整螺旋一一機(jī)床、儀器及測試裝置中的微調(diào)螺旋。其特點是受力較小且不經(jīng)常轉(zhuǎn) 動按摩擦副的性質(zhì)分：1）滑動螺旋：構(gòu)造簡單、傳動比大，承載能力高，加工方便、傳動平穩(wěn)、工作可靠、易于自鎖。2）滾動螺旋傳動一一摩擦性質(zhì)為滾動摩擦。滾動螺旋傳動是在具有圓弧形螺旋槽的螺 桿和螺母之間連續(xù)裝填若干滾動體（多用鋼球），當(dāng)傳動工作時，滾動體沿螺紋滾道滾動并 形成循環(huán)。按循環(huán)方式有：內(nèi)循環(huán)、外循

5、環(huán)，滾動螺旋兩種。3）靜壓螺旋一一液體摩擦，靠外部液壓系統(tǒng)提高壓力油，壓力油進(jìn)入螺桿與螺母螺紋 間的油缸，促使螺桿、螺母、螺紋牙間產(chǎn)生壓力油膜而分隔開。7.7.2螺旋傳動的結(jié)構(gòu)及材料1、螺母結(jié)構(gòu)（1）整體螺母（2）組合螺母（3）對開螺母2、螺桿結(jié)構(gòu)3、材料螺桿材料的選用原則：（1）高精度傳動時多選碳素工具鋼。（2）需要較高硬度，如50 56HRC時，可采用鉻錳合金鋼；當(dāng)需要硬度為3545HRC時，采用65Mn鋼。（3） 一般情況 下采用45、50鋼。小結(jié)：螺紋連接件的材料和許用應(yīng)力提高螺栓聯(lián)接強度的措施滑動螺旋傳動簡介螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程教案授課時間第15周周第29 節(jié)課次2授

6、課方式（請打）理論課口 討論課口 實驗課口習(xí)題課口其他口課時安排2授課題目：1.鍵聯(lián)接的類型普通平鍵花鍵聯(lián)接鍵!、特點及應(yīng)用圭聯(lián)接尺寸選擇及強度校核主要教學(xué)方法與手段教學(xué)方法：教學(xué)手段：采用多媒體教學(xué)（加動畫演示），結(jié)合教具，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。本課次教學(xué)目的、要求：1. 了解鍵的類型、特點及應(yīng)用2.掌握鍵的選擇與驗算教學(xué)重點及難點：鍵的選擇與驗算。重點：難點：教學(xué)基本內(nèi)容及過程、軸轂聯(lián)接軸轂聯(lián)接：軸與輪狀零件的轂間的聯(lián)接。主要類型：鍵聯(lián)接、花鍵聯(lián)接、過盈配合聯(lián)接及銷聯(lián)接。1、鍵聯(lián)接（一）鍵聯(lián)接的類型和應(yīng)用鍵可分為平鍵、半圓鍵、楔鍵、切向鍵等多種類型，且已標(biāo)準(zhǔn)化。1、平鍵聯(lián)接 平鍵的兩側(cè)面是工

7、作面，與鍵槽配合，工作時靠鍵與鍵槽側(cè)面互相擠壓傳遞扭矩。按用途可分為普通平鍵、導(dǎo)鍵、滑鍵。普通平鍵用于靜聯(lián)接，即軸與輪轂間無相對軸向移動的聯(lián)接。按端部形狀可分為A型（圓 頭）B型（方頭）、C型（單圓頭）三種。導(dǎo)鍵和滑鍵都用于動聯(lián)接，即軸與輪轂間有相對軸向移動的聯(lián)接。導(dǎo)鍵適用于軸向移動 距離不大的場合，如機(jī)床變速箱中的滑移齒輪?；I用于軸上零件在軸上移動距離較大的場 合，以免使用長導(dǎo)鍵。3、楔鍵聯(lián)接和切向鍵聯(lián)接楔鍵的上、下兩面是工作面。僅適用于傳動精度要求不高，載荷平穩(wěn)和低速的場合。楔鍵分普通楔鍵和鉤頭楔鍵兩種。C)1切向鍵是由一對具有斜度1 ： 100的楔鍵組成。切向鍵的上下兩個相互平行的窄面

8、為工作面。適用于對中要求不嚴(yán)，載荷很大，大直徑軸的聯(lián)接。（二）鍵聯(lián)接的類型選擇和平鍵的強度驗算1、鍵聯(lián)接的類型選擇2、平鍵的尺寸選擇3、平鍵聯(lián)接的強度驗算其強度條件為。=竺 O p dhl pL - 式中1 一鍵的工作長度（mm）,圓頭平鍵1 =L-b，方頭平鍵1 =L,單圓頭平鍵1 =2。tp 一鍵聯(lián)接中擠壓強度最低的零件的許用擠壓應(yīng)力（對于動聯(lián)接則以許用壓強p 代替式中的1 （N/m 2）,查表13.62、花鍵聯(lián)接花鍵聯(lián)接由多個鍵齒構(gòu)成，鍵齒沿軸和轂孔的周向均布。齒側(cè)面為工作面，適用于靜、 動聯(lián)接。3、銷聯(lián)接銷聯(lián)接主要用來固定零件之間的相互位置，也可用于軸和輪或其它零件的聯(lián)接，并傳遞 不大

9、的載荷，有時還可用來作安全裝置中的過載剪斷元件。圓柱銷利用微量的過盈裝配在鉸光的銷孔中，如果多次裝拆，就會松動，失去定位的精 確性和聯(lián)接的緊固性。圓錐銷有1：50的錐度，在受橫向力時可以自鎖；裝配在鉸光的銷孔中，可多次裝拆而 不影響定位的精確性。定位銷通常不受載荷或受很小的載荷，其尺寸根據(jù)經(jīng)驗從標(biāo)準(zhǔn)中選取。承受載荷的銷（如 承受剪切和擠壓等），一般先根據(jù)使用和結(jié)構(gòu)要求選擇其類型和尺寸，然后校核其強度。開口銷是一種防松零件，常用低碳鋼絲制造。小結(jié)：1、鍵連接的類型、特點及應(yīng)用。2、鍵的選擇與驗算。機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程教案授課時間第15周周第30 節(jié)課次2授課方式（請打）理論課口 討論課口 實驗課口習(xí)

10、題課口其他口課時安排2授課題目：聯(lián)軸器、離合器、彈簧1.聯(lián)軸器離合器彈簧主要教學(xué)方法與手段教學(xué)方法：米用多媒體教學(xué)（加動畫演示），結(jié)合教具，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣教學(xué)手段：本課次教學(xué)目的、要求：1. 了解聯(lián)軸器、離合器及彈簧的功用、類型、結(jié)構(gòu)及應(yīng)用2.掌握聯(lián)軸器的選擇教學(xué)重點及難點：重點：常用聯(lián)軸器和離合器的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用。難點：聯(lián)軸器的選擇。教學(xué)基本內(nèi)容及過程一、聯(lián)軸器十-r |X根據(jù)聯(lián)軸器補償兩軸相對位移能力的不同可將其分為兩大類：1、剛性聯(lián)軸器2、撓性聯(lián)軸器1、剛性聯(lián)軸器常用的剛性聯(lián)軸器有套筒聯(lián)軸器和凸緣聯(lián)軸器等。1、套筒聯(lián)軸器2、凸緣聯(lián)軸器2、無彈性元件聯(lián)軸器常用的無彈性元件聯(lián)軸器有：十字滑塊

11、聯(lián)軸器、萬向聯(lián)軸器和齒式聯(lián)軸器等。1、十字滑塊聯(lián)軸器2、萬向聯(lián)軸器3、齒式聯(lián)軸器3、彈性聯(lián)軸器常用的彈性聯(lián)軸器有：彈性套柱銷聯(lián)軸器、彈性柱銷聯(lián)軸器等。1、彈性套柱銷聯(lián)軸器2、彈性柱銷聯(lián)軸器4、聯(lián)軸器的選擇1、選聯(lián)軸器類型按載荷大小，轉(zhuǎn)速高低，而軸對中性和工作特性（振動、沖擊等）2、定計算扭矩計算轉(zhuǎn)矩Tc由下式求出：T = KT = K9550% T 定型號3、校核轉(zhuǎn)速4、協(xié)調(diào)軸孔直徑5、規(guī)定部件安裝精度（根據(jù)聯(lián)軸器允許的軸的相對偏移量）6、必要校核。7、二、離合器1、牙嵌式離合器適于停車和低速（n10r/min）時接合2、摩擦式離合器2、特殊功用離合器要求。-TA 內(nèi)摩擦片T許用扭矩A 外摩擦片n nmax允許最高轉(zhuǎn)速（r/min）1、安全離合器2、超越離合器滾柱式超越離合器一一可實現(xiàn)單向超越（或接合），接合比較平穩(wěn)，無噪音。自行車后輪軸中有棘輪式超越離合器。3、離心式離合器4、磁粉離合器三