机械基础链传动教案

机械基础链传动教案（共6篇）

篇1：机械基础链传动教案

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】

篇2：机械基础链传动教案

链传动的应用广泛，如自行车就采用链传动。

学习目标

⑴了解链传动的概念、工作原理。⑵掌握链传动的优、缺点。⑶会计算链传动的传动比。学习建议

与带传动对比着学习。分析与探究

3.2.1链传动的定义

链传动由装在平行轴上的主、从动链轮和绕在链轮上的环形链条所组成，以链条作中间挠性件，靠链条与链轮轮齿的啮合来传递运动和动力的传动方式。其中，应用最广泛的是滚子链传动。如图

3.2.2链传动的优、缺点。优点：

⑴没有打滑现象，传动比准确。⑵传动效率较高。⑶传递的功率大

⑷对环境要求低，能在恶劣条件下工作。⑸轴间距离远近均可。缺点：

⑴当速度较快时，容易产生摆动及噪声，因此不适合高度运转。⑵制造成本较高。3.2.3滚子链传动 1.组成

滚子链的结构如图。它由内链板

1、外链板

2、销轴

3、套筒4和滚子5组成。内链板与套筒、外链板与销轴间均为过盈配合，套筒与销轴、滚子与套筒间均为间隙配合，内、外链板交错联接而构成铰链。工作时，套筒上的滚子沿链轮齿廓滚动，可以减轻链和链轮轮齿的磨损。链条相邻两滚子轴线的距离称为链节距，用p表示，它是链传动的主要参数。

外链板内链板滚子

套筒销轴

2.接头形式

链节数常用偶数，接头处用开口销或弹簧卡固定。一般前者用于大节距，后者用于小节距。当采用奇数链节时，需采用过渡链节。过渡链节的链板为了兼作内外链板，形成弯链板，受力时产生附加弯曲应力，易于变形，导致链的承载能力大约降低20%。因此，链节数应尽量为偶数。

3.2.4链传动的传动比

z1n1pz2n2pv601000601000n1z2i12nz21

式中 V为链条速度，Z1为主动轮齿数，Z2为从动轮齿数，n1为主动轮转速，n2为从动轮转速，p为链条节距

实例训练：有一辆自行车，已知其前、后链轮的齿数分别为54、18，骑车者每分钟蹬75转，后轮轮胎直径为0.6m，试求该自行车每小时可行多少㎞？

3.2.5链传动的失效形式

在工作中，链传动也会出现各种失效现象导致不能正常工作。其失效形式有以下几种。1.铰链的磨损 联调工作时，销轴与套筒相对转动，因而引起铰链磨损。磨损增大了销轴与套筒的配合、间隙，使链节距和链长度变大，因而会产生跳齿或脱链现象。

2.铰链的胶合

由于滚子链结构使铰链润滑状况较差，随着链轮转速的提高，铰链相对转动速度加快，链节受到的冲击能量也增大，使铰链的摩擦表面产生胶合。

3.链条的疲劳破坏

由于链条一直处于变应力下工作，经过一定的循环次数后，链条将发生疲劳断裂。另外，链条与轮齿啮合过程中，滚子河和套筒会受到冲击，当转速较高时，就容易发生冲击疲劳破坏。

除上述这些失效形式外，链轮轮齿的磨损和塑性变形等也会影响链传动的正常工作。一般来说，链轮的使用寿命比链条要长得多。所以，链传动的承载能力主用取决于链条。

3.2.6链传动的张紧与维护 1.链传动中如果松边垂度过大，会引起啮合不良及链条振动，所以链传动张紧的目的在于调整垂度的大小。张紧的方法很多，最常见的是移动链轮来增大两轮的中心距。如果中心距不可调，链条磨损变长后可从中去除此1-2个链节，也可以采用张紧轮张紧。

2.水平布置时，应使链传动的紧边在上、松边在下。3.安装两个链轮时要尽量保证不歪斜、不错位。

4.经常清洗链条和链轮，去除灰尘杂物，减轻磨粒磨损。5.良好的润滑可以大大提高链传动的寿命。6.为了安全，链传动也要安装保护罩。技能训练：

1.观察自行车中的链传动并回答下列问题： ⑴链条的长度（链节数）是多少？ ⑵链条采用的是哪种接头形式？ ⑶计算该链传动的传动比。2.根据自行车的使用情况对其链传动进行必要的维护和保养。

3.装满货物的人力三轮车在爬坡时经常推着车前进，从保护链传动的角度分析这样做的道理。

4.自行车可用带传动或齿轮传动替代链传动吗？为什么？ 学习小结

1.链传动的特点：没有滑动现象，传动比准确，传动效率高；能在恶劣环境下工作寿命长；轴间距离远近均可。

2.链传动的缺点：不适合高速运转且制造成本高。3.传动比等于链轮齿数的反比。

篇3：机械基础链传动教案

㈠原始定义:

“机构中瞬时输入速度与输出速度的比值”是传动比的原始定义, 也是其他几种传动形式传动比定义的基础, 在这一定义中一是要注意“瞬时”的特征, 二时要注意“速度”可用n、v、ω等表达, 但输入与输出须对应。如i=n1/n2, i=v1/v2, i=ω1/ω2均可表达。

㈡五种变化:

1. 摩擦轮传动:主动轮转速与从动轮转速的比值,

2. 带传动:带轮角速度之比或带轮转速之比,

3. 链传动:主动链轮与从动链轮转速之比,

4. 齿轮传动:主动齿轮与从动齿轮转速 (角速度) 之比,

5. 轮系:轮系中首末两轮转速之比, i=n1/nK=i12×i34×i56……

二、传动比特性之比较

㈠摩擦传动:

在摩擦轮传动和一般带传动中均存在“过载打滑”现象, 在打滑时两构件接触处产生相对滑移, 因而线速度不相等, 此时i=n1/n2≠d2/d1, 所以不能保持准确的传动比, 这里的不准确指平均传动比不准确, 当然瞬时传动比更不准确。 (同步齿形带属啮合传动, 不在此列。)

㈡链传动:

链传动靠链条链轮间的啮合传动, 不存在摩擦传动中的“过载打滑”现象, 因此传动比相对准确, 但由于运动中使得某一瞬时并不能保证主动件与从动件速度的均匀性, 所以这里的准确指平均传动比准确, 而不是瞬时传动比准确。

㈢齿轮传动:

齿轮传动是最典型的啮合传动, 既不存在摩擦传动中的“过载打滑”现象, 也不存在链传动中链条这一中间挠性件的“多边形效应”, 因此传动比特性才可用“瞬时传动比恒定”这样的性质来反映。

三、传动比解题与认识

㈠关于下角标的认识

在一级传动中, 因为仅仅分析两个主从构件之间的传动关系, 所以输入与输出很清晰, 但在多级传动中, 由于构件数量多, 传动关系复杂, 所以分析传动比时以下角标的方式注明传动链之间的链接关系, 如i12, i56, iⅠ-Ⅱ, iⅢ-Ⅴ等, 一般以1, 2, 3…代指构件, 以Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ…代指传动轴, 下面为了说明的方便, 统一以iAB来代指上述各种传动比。

在iAB中“A”为一级传动中的输入构件 (轴) , 或者为多级传动中计算i的起点位置, “B”为一级传动中的输出构件 (轴) , 或者为多级传动中计算i的终点位置。如果突破一级传动的思维约束, 则在多级传动中A、B以起点位置、终点位置来认识比较好, 这样就避免了在理解上把“A”一定作为传动链的主动位置, “B”一定作为传动链的从动位置。如蜗杆传动可写为i12, 也可写为i21, 但对整个传动链中的计算是没有影响的。

㈡一般传动比问题解析

1. 求传动比 (i)

利用公式可直接求解, 这里的参数可能是齿轮传动中的齿数, 也可能是摩擦传动中的摩擦轮的直径, 如果个别参数未知, 则可根据其他条件 (如齿轮传动中的中心距) 先求出后再代入求解。

2. 求输出部分转速 (nB)

按照传动比公式可得nB=nA× (1/iAB) , 所以无论求何处的速度nB, 只要先求iAB, 在这里要注意nA一定要选取已知转速处作为传动中的计算的起始点。

3. 求输出部分的移距、速度 (L、v)

当传动链中有螺旋传动或齿轮齿条传动时, 往往涉及到计算螺母 (丝杠) 、齿轮 (齿条) 的移动距离或速度, 此类问题可分两步求解。第一步, 按上述方法求出输出部分丝杠或齿轮转速nB;第二步, 结合螺旋传动或齿轮齿条传动计算方法, 用公式v=nB×pH或v=nB× (π.m.z) 求得。如果是求移距, 则只需考虑时间因素即可。

㈢传动比特殊问题解析

1.已知的传动比隐藏

在传动比系列问题中常有一些已知传动比往往被隐藏, 如时钟轮系就隐藏着, 解题时只要联系实际挖掘出隐藏条件相关问题则能迎刃而解。

2.切削加工中传动比关联

切削加工中在机动进给时主运动与进运动间是相互关联的, 其传动链中也离不开传动比的计算。 (如车削中的配挂轮问题就是典型) 此类问题主要有两类:

第一, 螺旋槽加工中传动链分析

车削螺旋槽时, 主轴带动工件转一周, 丝杠带动刀具移动螺旋槽一个导程, 即L刀=P工=n丝×P丝, 由此可得, i主-丝=n主/n丝=P丝/P工, 当分析出i之后, 相关问题就不难分析了。

第二, 展成法加工齿轮时传动链分析

展成法是利用齿轮的啮合原理来进行齿面加工的, 由于刀具齿与被切齿是符合啮合关系的, 如滚齿机工作台传动系统, 所以虽然不是刀具带动齿坯旋转, 但仍可以利用i刀-坯=n刀/n坯=Z齿/Z刀的关系列式, 再结合其他解题。

结束语:

篇4：机械基础链传动教案

关键词：项目教学 机械基础 液压传动

在技工院校机械基础课程教学中，如何针对技校学生的特点，贯彻“以就业为导向，以技能为核心”的教学理念，教学改革是必由之路。笔者在机械基础课程教学过程中有关液压传动部分运用项目教学法，进行了一些有益的尝试，取得了较好的效果。

一、技校生的特点与现行教材的局限性

由于我国教育体制及传统的“望子成龙”观念根深蒂固，技工院校学生素质不尽如人意已是共识，他们往往自卑、厌学、行为习惯差，缺乏主动学习、自主学习的习惯，同时又普遍具有“厌理论、乐实操”的特点。

现行的技工院校机类教材大多仍与其他学科类教材相类似，重视知识结构的系统性，教学内容逐次展开，较适于“循环渐进”的传统教学模式。如机械基础中关于液压传动章节，就是按照液压传动基本原理、基本理论计算、动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件、基本回路等依次讲授。

所以，按传统教学方法依教材章节讲授，将缺乏课程的综合性、实用性和趣味性，难以调动学生学习的兴趣，而且学生也不懂得在真实情景中灵活地使用知识和运用技能。运用行为导向教学中的项目教学法，淡化知识的系统性和连贯性，培养学生自主学习、综合运用知识、解决实际问题的能力，对提高教学实效大有帮助。

二、项目教学法及实施流程

项目教学法是通过将一个完整的项目交给学生自己计划、实施并完成的教学活动。其最大特点在于“以项目为主线、教师为引导、学生为主体”，改变以往“老师讲、学生听”的被动教学模式，创造一种学生主动参与、自主协作、探索创新的新型教学模式。学生在完成一个项目过程中，全部或部分独立地组织、安排学习行为，解决在处理项目过程中遇到的困难，从而提高学生的兴趣，调动学生的学习积极性。所以，项目教学法是一种典型的以学生为中心的教学方法。

项目教学法的主要流程包括：第一，明确项目任务。由教师提出一个或几个项目设想，与同学们一起讨论，确定目标和任务。第二，制订计划。由学生讨论制订项目工作计划，教师审查并给予指导。第三，实施计划。学生按小组分工、合作，共同依程序、步骤完成计划的实施。第四，成果展示。各小组完成计划，进行成果展示、对比。第五，评估总结。对各小组项目完成情况，及每个学生的参与程度、所起作用、合作情况，进行自评、互评、教师评估等。讨论项目实施过程中的经验、发现的问题、解决的办法等等，并做好记录归档。

三、项目教学法在液压传动课程中的应用实例

1.知识准备

在技校教材机械基础中，液压传动一章所占份额最重，且与之后的气压传动密切相关，而与前述各章相关性不大，理论基础也具有相当的独立性。故在进行项目教学法前必要的知识准备是需要的。主要应包括：液压传动的工作原理、压力与流量（推力与速度）的计算，液压元件的分类、基本结构、工作原理、图形符号及液压传动基本回路等。但教师讲授不必过细过全，要留有余量，让学生在项目教学中自主学习了解，如液压元件的特点与异同、各液压回路的优劣和应用范围等等。

2.确定项目任务

首先将学生按3～5人编为一小组，老师提出几个项目设想，如“设计并在液压操作试验台上搭建一可实现快进、工进、工退、快退的液压控制回路”等，各小组自由讨论，最后确定本小组的项目任务。

3.制订工作计划并实施

各小组根据项目任务讨论制订工作计划，包括人员分工、查询资料、控制回路的方案、液压工作台及元器件范围、液压元件选择及各参数计算、液压回路的连接安装、试运行、总结等。实施过程主要为自主学习、查阅资料、自主设计、讨论交流、小结修正等反复进行。在实施过程中要始终将学生作为学习主体，让其在自主学习中有所发现、有所收获，体验学习中的快乐。教师在此过程中仅提供建议，帮助学生完善其设计，不要替学生做决定。如调速方案，是采用节流阀或调速阀或是变量泵调速，是选进油调速回路还是回油调速回路等，均由学生自主讨论、

选定。

4.成果展示

安装调试结束并自检后，进入成果展示。各小组将搭建的液压控制回路进行展示，提供各元件型号及各种参数，通电并演示控制回路的各种功能。这个过程要充分调动学生的观察力，巩固所学的知识和技能。

5.评价与总结

评价过程首先是自评，各小组对项目成果的优点及实施过程中遇到的问题与解决办法等进行自我评价、总结。然后是互评，各小组之间相互就不同的看法和建议发表意见。最后是老师评价，教师的评价应以赞扬和肯定成绩为主，同时对各小组在项目进行过程中的环节、步骤、解决问题的方法给予点评和比较，对成果试运行中出现的一些故障（如某小组出现液压泵吸空现象等）进行原因分析，示范排故，并引申出系统出现其他故障或运行条件发生改变时，如何调整系统，排出故障，使之正常运行等等。

四、实施项目教学的几点感悟

首先，由于项目教学中学生始终为主体，而教师只起导向作用，故大大激发了学生自主学习的积极性。学生通过自己努力解决问题，又进一步提高了学习该课程的兴趣。最终，通过自己动手完成试验，并在大家面前展示，更使同学们有一种引以为豪的成就感，收获了自信。

其次，该项目由于涉及液压传动章节中各方面的理论知识和操作技能，从液压传动原理、液压系统四大构件、元件符号、理论计算，到液压回路设计与实际搭建等，对学生加深理解本章内容并融会贯通，全面系统掌握所学内容很有帮助。

再则，锻炼了学生的几种能力：通过自己收集资料、实施计划，提高了学生自主学习的能力和信息收集能力；遇到困难和问题自己努力克服，提高了学生解决问题的能力；各小组分工协作、共同探讨、团结一致完成任务，提高了学生的合作能力、沟通能力；通过参与实物搭建和调试，提高了学生的动手能力；通过成果展示、自评互评，锻炼了学生的总结与语言表达能力。

同时，通过应用实践，笔者认为在实施项目教学中也要注意：鉴于技校生的能力，项目设立不宜太大、太深，要使学生在规定时间内足以完成为好；教师要参与项目教学的整个过程，但仅限于引导、建议、启发，尽量让学生自己解决问题；项目进行要重过程、轻结果，关键在于培养学生自主学习的兴趣和自信心、协作能力和团队精神，成绩评定也应如此，主要看学生在项目实施过程中的表现、态度和进步，而不是只看展示成果；总结讲评要到位，多鼓励表扬，在充分肯定成绩的基础上，指出努力方向和进一步完善设计的建议，以保护学生的积极性。

行为导向教学中的项目教学法，对于机械类专业课程的教学改革有着重要的意义，是可行的，是值得尝试的。只要我们项目设置适宜，过程控制得当，使学生主动进入角色，并保持充分的兴趣融入项目，将收到事半功倍的教学效果。

参考文献：

[1]张利平.液压气压传动与控制[M].西安：西北工业大学出版社，2012.

篇5：机械基础液压传动教案

1.传递动力(力和力矩)和运动(位移、速度和加速度);综合起来就是传递功率和能量;

2.改变速度大小和方向;

3.改变运动形式。

一、功率和效率

功：力和物体沿作用力方向移动距离的乘积。

W=FSCOSα

功率：单位时间所作的功。

P=FvCOSα

当速度和作用力方向相同时， P=Fv

功率的单位是瓦(W)

1W=1Nm/s

1Kw=1Kw=1kNm/s

对于转动的物体，

此公式非常重要, 注意P的单位是千瓦(kW)，转速n的单位是转数/分。

例：电动机的输出转矩 T=30Nm ，转速 n= 1440r/min ，所选的电机功率 P应该不小于多少?

表示电机的功率应大于或等于4.52千瓦，因为电机是系列化产品，看样本或设计手册中，转速要求 n= 1440 r/min ，功率应大于或等于4.52千瓦，或者功率小一点，但在误差范围内也可以。

效率：输出功率与输入功率之比。

机械效率恒小于1 ，即100%。

常见机构和轴承的机械效率大致数值范围见教材第51页。

一对齿轮传动 0.94 ～ 0.99

平型胶带传动 0.92 ～ 0.98 (包括轴承摩擦损失)

三角带传动 0.90 ～ 0.94 (包括轴承摩擦损失)

一对滑动轴承 0.94 ～ 0.98

一对滚动轴承 0.99

滑动丝杠 0.30 ～ 0.60

二、常用传动机构及其传动关系

(一)螺旋传动：依靠牙齿之间的啮合，将回转运动变为轴线方向的直线运动。

螺纹由螺旋线缠在圆柱体上得到。

螺纹按照牙型剖面形状可以分为三角形、矩形、梯形和锯齿形。

导程：同一条螺旋线相邻牙齿在中径线上对应两点的距离，用S表示

上图表示了导程与螺旋线的关系。

螺距：相邻牙齿在中径线上对应两点的距离，用P表示。

S=kp。其中，k 为螺旋线的头数。

左旋与右旋：

最简单的判断办法，把他它竖直放在面前，同一条螺旋线上，那边高就是那边旋。

轴线运动的线速度 V与回转运动的转速n 之间的关系是：v=ns

轴线位移L与回转运动的转速n 以及时间t之间的关系是：L=nst

例：已知，某螺旋机构中，双线螺纹螺距 p=4mm，螺杆转速为 n= 50r/min ，试计算30秒钟内螺母的轴向位移量。

L=nst

=nkpt

=50×2×4×30/60

=200mm

螺旋传动的特点：

1.机构简单;

2.降速比大，可以实现减速和微调，可以增力;

3.在一定条件下实现逆行自锁;

螺旋传动能够将回转运动变为轴线方向的直线运动，而不能相反，即无论轴线方向的力多大，都不能产生回转运动。这个现象就叫做自锁。

4.工作平稳、无噪声。

这种靠相对滑动传递运动和动力效率低，为提高效率把滑动变为滚动

滚珠螺旋传动机构主要由丝杠、螺母、滚珠和反向器组成。

滚珠螺旋传动的特点是：

1.机械效率高;

2.启动转矩接近于运动转矩，动摩擦和静摩擦基本一样，传动灵敏;

3.磨损小;

4.通过预紧，消除滚珠、螺母、丝杆之间的间隙，提高传动精度和轴向刚度;

5.不能逆向自锁;

6.制造工艺复杂，成本较高。

(二)带传动机构

带传动与螺旋传动本质的区别在于前者依靠摩擦，后者依靠啮合。

根据带截面的形状，可以分为平型带、三角带、圆形带和齿形带四种

注意在螺旋传动中，根据牙截面分成的四种类型与此类的区别。

平带传动有开口式、交叉式、半交叉式。

开口式适应于两轴平行，从动轮与主动轮旋转方向相同。

交叉式适应于两轴平行，从动轮与主动轮旋转方向相反，中间磨损厉害。

半交叉式适应于两轴平行，从动轮与主动轮旋转方向相反。

传动比：从动轮转速与主动轮转速之比，等于主动轮直径与从动轮直径之比，乘以滑动系数。

ε≈0.98称为滑动系数。

(三)齿轮传动

带传动具有吸收震振动和过载保护能力，使用转动比不恒定。

传动比等于主动轮齿数与从动轮齿数之比，转速之反比。

强调以下两点:

1.在任意瞬时都能保证准确传动比;

2.它等于齿数的反比而不等于直径的反比。

齿轮传动的特点主要是：

1.瞬时传动比恒定;

2.适用载荷和速度范围大;

3.机械效率高;

4.结构紧凑;

5.寿命长，可在空间任意配置的两轴之间传动;

6.加工复杂，成本高。

轮系：一系列齿轮所组成的传动系统。

根据轮系中各齿轮轴线在空间的位置是否固定，将轮系分为定轴轮系和周转轮系两类

1.定轴轮系：轮系运转时，所有齿轮的轴线的位置都是固定不变的;

2.周转轮系：轮系运转时，至少有一个齿轮的轴线是绕另一个齿轮的轴线旋转。

下面看各种轮系的演示

具有运动轴线的齿轮称为行星轮。支承行星轮能够围绕其他齿轮转动的就叫为转臂或系杆。在轮系运转中，轴线位置不变的齿轮称为中心轮或太阳轮。

周转轮系由行星轮、太阳轮和转臂和机架组成。

周转轮系分为行星轮系和差动轮系两类。前者只有一个主动件，后者有两个主动件。

混合轮系：定轴轮系和周转轮系组合而成的轮系称为混合轮系。

轮系的功用如下：

(1)可以得到很大的传动比

(2)可以变速

(3)可以连接相距较远的两轴

(4)能够实现运动的合成和分解

(四)链传动

链传动的传动比等于齿数的反比，它的组成有链轮、链条和机架。

特点：

1.与带传动比较，传递功率大，能保证准确的平均传动比

2.与齿轮传动比较，中心距较大

3.瞬时传动比不恒定,在高速运动带来很大的振动。

4.振动和噪声较大、不适用于高速

(五)蜗杆传动

看演示图：

传动比等于蜗杆线数与蜗轮齿数之比

图2-15 涡轮传动示意图

其中，K为蜗杆的线数，而Z为蜗轮的齿数。

特点：

1.传动比大;

2.蜗轮蜗杆轴在空间可以垂直;

3.可逆行自锁(即蜗杆主动可以带动蜗轮，反之，蜗轮主动不能带动蜗杆);

4.但效率不高。

(六)平面连杆机构

平面连杆机构就是使用铰链和滑道将构件相互连接，而且各构件间的相对运动在同一平面或相互平行的平面内。

1.铰链四杆机构：四根杆件由四个铰链连接而成。

在上述四杆机构中，构件AD固定不动，称为静件或机架;杆件AB可绕A作整周转动，称为曲杆;杆件CD可绕轴D 作往复摆动，称为摇杆;曲柄和摇杆统称为连架杆，连接两连架杆的杆件BC称为连杆。

在曲柄摇杆机构中，当曲柄为主动件时，可将曲柄整周连续转动变为摇杆的往复摆动：

如图2-18所示牛头刨床的进给运动，即曲柄AB转动时，连杆BC带动带有棘爪的摇杆CD绕D点往复摆动。与此同时，棘爪推动棘轮，使与棘轮连接在一起的丝杠作有规律的间歇运动。

机架：相对静止的构件。

连架杆：与机架直接相连的两根杆件。

连杆：与机架相对、由两根连杆连接的杆件。

曲柄：能够相对于机架作整周回转的连架杆。

摇杆：不能作整周回转的连架杆。

曲柄滑块机构是铰链四杆机构的演化得来的。

曲柄滑块机构可以将曲柄的连续旋转变为滑块的往复直线运动，或反之。

曲柄滑块机构的应用见下图：

图2-20 曲柄滑块机构

对于图2-20所示的曲柄滑块机构，其滑块行程长度S等于曲柄长度r的两倍，即S=2r。

(七)凸轮机构

凸轮机构分盘形机构、移动机构、圆柱机构。

凸轮机构由凸轮、从动杆及机架组成。

凸轮：具有曲线轮廓或凹槽的构件。

作用：是将主动件凸轮的连续转动转变为从动杆的往复移动或往复摆动。

按照从动杆的形状可以分为：尖顶、滚子和平底。

特点：正确选择它的轮廓就可以实现预期的复杂规律而机构却比较简单、紧凑，

所以凸轮机构广泛地应用于各种自动机械中。但由于凸轮与从动件是点或线接触，容易磨损，因此多用于传递动力不大的控制机构和调节机构中。

(八)间歇运动机构

主动件连续运转，从动件能够实现动作-停止-动作的运动,我们把这种机构称为间歇运动机构。

1.棘轮机构：由棘爪、棘轮和机架组成。其作用是将棘爪的往复摆动转变为棘轮的单向间歇运动。为了防止棘轮自动反转，采用止退棘爪。

2.槽轮机构：由拨盘、槽轮与机架组成。用于将拨盘的连续转动转变为从动件槽轮的间歇转动。

(九)传动链的传动比及效率

传动链:由多个运动副(如皮带、齿轮、蜗杆、螺杆等)连接而成的传递运动和动力的系统。

重要内容：传动链的传动比、功率、效率、力和力距的计算。

图2-29为一传动链示例。运动自轴I输入，转速为n1，经带轮d

1、d2传至轴Ⅱ，经圆柱齿轮

1、2传到轴Ⅲ，经圆锥齿轮

3、4传至轴Ⅳ，经圆柱齿轮

5、6传至轴Ⅴ，再经蜗杆K及蜗轮7传至轴Ⅵ，并把运动输出。

注意：Z

7、Z8应该是K，Z7

由各种传动副，例如齿轮、带、链、螺旋等连接而成的传递运动和动力的系统，称为传动链。

由机构串联而得到的传动链的传动比，即传动链末端转速与首端转速之比，等于链中各个运动副传动比的连乘积。

对于齿轮组成的传动链，其传动比等于主动轮齿数连乘积与从动轮齿数连乘积之比。

例：图2-30为一简易车床传动系统，数据如图中所示(齿轮的数字表示齿数)，ε=0.98，试计算：

(1)主轴转速是多少?

(2)主轴转一转，螺母移动距离是多少?

解：Ⅱ轴上的齿轮为两年双向滑动齿轮，如I轴传到Ⅱ轴可按图示正在啮合的齿轮进行传动;也可将双向滑动齿轮左移，使齿数25的齿轮与齿数为75的齿轮啮合，这时轴Ⅱ得到的是另一种转速。同样由轴Ⅱ传至主轴，可通过另一双向滑动齿轮滑动，使主轴得到不同的转速，因此，主轴共有四种转速。

传动链的总效率等于组成传动链各个传动副效率的乘积。

以上图为例，设P出为该转动系统的输入功率，为输出功率，为总效率，为一对齿轮的效率，为一对轴承的效率，则

传动系统中常用符号,见表2-1

重点：

(1)各种传动机构的组成、特点、运动参数之间的计算;

(2)传动链传动比、功率、效率、力和力距的计算。

第二节 液压传动

一、液压传动工作原理

图2-33 油压千斤顶工作原理

1.杠杆 2.小活塞 3.小油缸 4.钢球 5.钢球 6.大油缸

7.大活塞 8.重物 9.放油阀 10.油池

例: 当手动杠杆1向上提时,小活塞2就会向上运动,于是小缸3形成负压，油池10中的油就在大气压力下顶开钢球4沿吸油管道进入小缸3，完成一次吸油动作，接着，压下杠杆1，小活塞下移，小缸3的工作容积减小，便把其中的油液挤出，推开钢球5，油液便经两缸之间的连通管道进入大缸6。根据密闭容器中液体的压强相等，在大油缸处由于面积大而产生较大的力，就把上面的重物提起，通过转动放油阀9就把油放回油池。

通过分析油压千斤顶的工作过程，可知液压传动：

1.是以液体作为工作介质;

2.根据密封容积的变化完成吸油和排油;

3.机械能和液体压力能的互相转换;

4.系统内部的的压力取决于负载的大小。

注意：以液体作为工作介质，依靠密封容积的变化传递运动，依靠由外界负载引起的液体内部压力来传递动力，系统压力取决于负载，实现机械能和液体压力能的互相转换。

上面有砂轮，就把工件磨平了。

图2-34为一台机床工作台往复运动原理图，上面是磨床的工作台，工件放在台上，随着工作台的移动，

油泵3把油从油池中吸上来然后压出去，滤油器2过滤掉油中的杂质，节流阀8调整送出去的油量，换向阀7外面一个阀体，中间是空堂，阀体里有阀芯，阀芯是直径不同的几段圆柱体组成粗的地方起密封的作用，细的地方就和阀体内表面构成油的通道。

二、液压传动系统的组成

图2-35 用职能符号表示的液压系统原理图

1.油箱 2.滤油器 3.油泵 4.压力表 5.工作台 6.油缸

7.换向台 8节流阀 9.溢流阀

液压传动系统主要由四个部分组成：

1.动力部分。

油泵，作用是把机械能转换成油液压力能。

2.执行部分。

把液体的压力能转换成机械能输出的装置，如在压力油推动下作直线运动的液压缸或作回转运动的液压马达。

3.控制部分。

对系统中流体压力、流量和流动方向进行控制或调节的装置。如上例中的溢流阀、节流阀、换向阀等。

4.辅助部分。

如油箱、过滤器、压力表等。

三、液压传动特点

1.在输出功率相同的条件下，体积小、重量轻;

2.运动平稳，吸振能力强;

3.易于实现快速启动、制动、频繁换向以及无级调速;

4.布局安装比较灵活;液压元件易于实现系列化、标准化、通用化;

5.对温度敏感;泄漏不可避免，因此不能实现严格的传动比，发生故障不易诊断。

四、液压传动基本参数

(一)压力：单位面积上的液体力。

压力的单位是帕和兆帕。

1pa=1N/m

2 1Mpa=106pa

(二)流量：单位时间内流过某一截面的液体体积。

3

3单位是单位是m/s,1m/s=60000L/min

推力等于面积乘以压力。

由于液体不可压缩，所以，同一时间里左面油缸压出的油必然等于右面油缸流进的油，即推力和面积成正比，运动速度和横截面积成反比。

Advd=ADvD

(三)功和功率

W=FS

在液压传动中，功率等于压力P与流量Q的乘积。

五、泵：将电动机输入的机械能转变为液体的压力能。

泵必须具有由运动部件和固定部件所构成的密闭容积。

柱塞和泵体组成密闭容积，当柱塞向下时，密闭容积增大，于是吸油把阀2顶开。当柱塞向上时，密闭容积减小，要排油，此时阀2中小钢球落下封住吸油管，油腔a中的压力油只能顶开阀3中的钢球，沿油管4流到工作系统中，此过程为排油。

密闭容积增大形成负压完成吸油，密闭容积减小则排油，所以称之为容积式泵。

液压泵的图形符号如图2-39所示。

所谓定量泵是指油泵转速不变时，流量不能调节;而变量泵则在转速不变时，通过调节可使泵输出不同的流量。

液压泵的主要性能参数有：

额定压力：连续运转时允许使用的最大工作压力。不能说成正常运转时允许使用的最大工作压力，强调是连续。

排量：泵轴旋转一周排出油液的体积。

流量：单位时间内理论上可以排出的液体体积。

流量=排量×转速

效率：

(1)液压泵在运转时，还会有各种机械和液体摩擦引起的能量机械损失。

(2)泵在使用过程中难免会有泄漏，包括内部泄漏和外部泄漏，这部分叫容积效率

容积效率等于实际流量与理论流量之比。

泵的总效率等于容积效率与机械效率的乘积。

(P93 公式2-20)

(公式2-21)η=ηvηm

(P93 例6)某液压泵输出口的压力为10.2Mpa，流量为98.2L/min，总效率η为0.8，求输入液压泵的功率。

解：已知压力P=10.2Mpa，流量Q=98.2L/min，总效率η=0.8.

根据公式，并代入数据

故输入液压泵的功率为20.87kW。

如果已经知道泄露量 、排量、实际流量、机械效率的情况下，应分三步，先求理论流量=排量×转速，然后求容积效率，最后求总效率。

(一)齿轮泵：是由装在壳体内的一对齿轮所组成。密封空间由齿轮、壳体和端盖共同形成。当它们转动时，一部分容积不断增大，完成吸油，另一部分容积逐步减小，完成压油。

当齿轮按图2-40所示的方向旋转时，右侧吸油腔的牙齿逐渐分离，工作空间的容积逐渐增大，形成部分真空，因此油箱中油液在外界大气压力的作用下，经吸油管进入吸油腔，吸入到齿间的油液在密封的工作空间中随齿轮旋转带到左侧压油腔，因左侧的牙齿逐渐啮合，工作空间的容积逐渐减小，所以齿间的油液被除挤出，从压油腔输送到压力管路中去。

特点：结构简单、重量轻、成本低、工作可靠，但压力不高，属于低压泵。

(二)叶片泵：密封空间由转子、叶片、壳体和端盖共同形成。

1.单作用叶片泵

转子每转一周，完成一次吸油和排油，故称之为单作用叶片泵。

改变转子和定子的偏心距，可以改变泵的流量，是变量泵。

2.双作用叶片泵

转子每转一周，完成两次吸油和排油，故称之为双作用叶片泵。

泵的流量固定，是定量泵。

叶片泵的特点：结构紧凑、体积小、重量轻、流量均匀、运转平稳、噪声低;

结构比较复杂、对油液污染比较敏感。

(三)柱塞泵：有径向柱塞泵和轴向柱塞泵。

径向柱塞泵由定子、转子(缸体)配油轴、衬套和柱塞组成 。

转子每转一周，每个柱塞底部容积完成一次吸油、压油。转子连续运转，即完成泵的吸油、压油工作。

柱塞泵具有压力高、结构紧凑、效率高、流量能调节等优点。

六、液压马达与液压缸

功能是将液体压力能转变为机械能。

(一)液压马达：将液体的压力能转变为旋转机械能。

液压马达和液压泵都是依靠工作腔密封容积的变化来工作的，他们的原理是相同的;但是结构上存在差别，所以不能通用。

高速液压马达有：齿轮液压马达、叶片液压马达、轴向柱塞马达。

低速液压马达有：单作用连杆型径向柱塞马达、多作用内曲线径向柱塞马达。

(二)液压缸：将液体的压力能转变为直线运动或往复摆动的机械能

活塞或柱塞的速度取决于流量和油缸容积，而推力则取决于液体压力和受压面积。

1.双杆活塞缸

(a)为活塞杆固定式：油缸来回运动，活塞杆不动。

(b)为油缸固定式：活塞杆固定，油缸运动。

重要特点：当进油压力相同时，活塞所受的推力相等(左右形成推力相等)。如果左右进油流量相等，那么活塞正反形成的速度相等。

2.单杆活塞缸

液体进入无杆腔时，速度低但推力大;液体进入有杆腔时，速度高但推力小。

3.柱塞缸：只能单向运动，回程需要借助于外力，如重力、弹簧力，或成对使用。柱塞缸主要是避免了活塞缸缸孔难于加工的问题，这是它的一大优点。

对于液压缸特别强调：国家规定的标准符号(图2-47)

七、液压控制阀

(一)方向控制阀

方向控制阀，用来控制改变液压系统中液流方向的阀类，如单项阀、液控单向阀、换向阀等。

1.单向阀：单向可靠、油液不能反向流动;正向流动压力损失小;反向截止密封性好。

图例说明：当压力油从进油口P1流入时，克服弹簧的作用力顶开阀芯，经阀芯上的四个径向孔及内孔从出油口P2流出。当油流反向时，在弹簧和压力油的作用下，阀芯锥面紧压在阀体1的阀座上，使油不能通过。

2.液控单向阀：闭锁方向可以用压力油予以控制。

图例说明：当控油口K不通压力油时，油液只可以从P1进入顶开单向阀，从P2流出。若油从P2进入时，单向阀3闭，油不能通到P1。当控制口K接通压力油时，则活塞1左部受油压作用，所以活塞向右运动，通过顶杆2将单向阀向右顶开，这时P1和P2两腔相通，油可以在两个方向自由流通

3.换向阀：通过手动、机动、电动、液动等方式，使阀芯在阀体孔中运动，使油路接通或切断，从而改变液流的方向。

图例说明：图中P为来自油泵的高压油，A与油缸左腔相通，B与油缸右腔相通，O与油箱相通，于是高压油从P与A或B口相通，而使油缸中活塞带动活塞杆左右移动。图示位置是P与A相通，B与O相通。

位：阀芯在阀体孔中可能的位置数目;滑阀符号中方格的个数。

通：与阀体连通的主油路数;每一方格上，和外界油路连通的“孔”数，即通路数。

(二)压力控制阀：根据液体压力与弹簧力平衡的原理来控制和调节液体的压力。

常见的压力控制阀有：溢流阀、减压阀、顺序阀和压力继电器等。

1.溢流阀：溢出系统中多余的液压油，使系统油液保持一定压力，防止过载，起安全保护作用。

2.减压阀：减低系统中某一部分的压力，使之低于油泵供油压力。

注意：

溢流阀和减压阀的不同之处：

(1)溢流阀保证系统中的压

力不超压;减压阀保证系统中某一部分的压力低于系统

压力也不超压。

(2)溢流阀在正常的时候进口和出口不连通;

减压阀在正常的时候出口和进口连通，但超压断开。

3.压力继电器

图2-53 压力继电器职能符号

以上都是液体压力与弹簧力平衡的原理进行控制。

(三)流量控制阀

依靠改变工作开口的大小来调节通过阀口的流量

常见的流量控制阀有：节流阀、调速阀等。

节流口：起节流作用的阀口。

图例说明：L型节流阀的节流口是轴向三角形。油从进油口P1流入，经孔道b和阀芯1左端的节流槽进入孔a，再从出油口P2流出。调节流量时可以转动捏手3，利用推动2使阀芯1作轴向移动。弹簧4的作用是使阀芯1始终向右压紧在推杆2上。

注意：

1.熟悉主要的各种阀的符号，特别是单向阀、滑阀、溢流阀、

减压阀和节流阀。

2.调速阀是流量控制阀，而不是流速控制阀。

八、液压辅件(要注意符号)

(一)油箱：储存油液、散热、分离气体和沉淀。

(二)过滤器：表面型、深度型、磁性。

(三)蓄能器：做辅助动力源、保压补充泄漏、吸收冲击和油泵的压力脉动

此外，还有热交换器、密封装置、压力装置等

九、基本回路

(一)速度控制回路

要求：

1.能在规定的调速范围内调节执行元件的速度

2.在负荷变化时，速度变化尽可能小，系统具有足够的刚性

3.具有驱动执行元件所需要的力或力矩

4.功率损失小、效率高，发热小

方法：

1.节流调速：

采用定量泵供油、依靠流量控制阀调节流量从而改变速度。

包括进油节流调速、回油节流调速和旁路节流调速回路三种。

回油节流调速节流阀放在回油路上，可以产生较大的背压，比放在进油路上运动更加平稳。

旁路节流调速油泵的工作压力随负载的减小而减小，所以，在能量利用上较为合理。

下面的图可以更好地体会节流阀安置在回油路上的作用。

2.容积调速

使用变量泵或变量液压马达来实现调速。

容积调速效率高、发热少，但结构复杂、成本高。

3.容积节流调速

依靠变量泵和节流阀联合调速，适用于系统要求效率高，同时具有良好低速稳定性的场合。

图2-60 限压式变量叶片泵-调速阀调速回路

1.叶片泵 2.调速阀 3.压力继电器 4.液压缸 5.背压阀

(二)压力控制回路：利用溢流阀和减压阀等压力控制阀来控制整个系统或某一部分压力，达到调压、卸载、减压、增压、平衡、保压的目的。

要控制液压系统的压力，应使用溢流阀;要减低系统中某一部分的压力，应使用减压阀。

增压回路：使用串联在一起的两个工作面积不等的油缸，增压的倍数等于大小油缸面积之比 。

图2-61 采用增压缸的增压回路

1.油泵 2.溢流泵 3.换向阀 4.增压油缸 5.油箱 6.单向阀

7.工作油缸

卸荷回路：即系统中工作部分停止工作时，不停泵，但泵出的油液经过电磁换向阀直接回油缸，形成低压循环，从而节省动力消耗，减少发热

(三)方向控制回路：通过控制执行元件液流的通断或变向，实现液压系统执行元件的启动、停止或改变运动方向的回路。

常用的有：换向回路、锁紧回路、制动回路。

理解基本回路的工作原理，要掌握常见液压元件的符号和作用。

图中：1-油箱;2-滤油器;3-单相定量液压泵;4-压力表;5-工作台;6-双出杆刚固定液压缸;7-三位四通换向滑阀;8-节流阀;9-溢流阀。

6的作用是把液体压力能转变为机械能，带动工作台做往复直线运动

9的保持系统中压力不超过规定的数值。

下面的锁紧回路具有两个功能：三位四通换向滑阀交替在左右两个位置时，使单杆活塞液压缸往复运动;而三位四通换向滑阀在中间位置时，使液压缸锁紧不动。

篇6：机械基础液压传动教案

(一)课程的定位

《液压传动》这门课程是工程机械专业学生必修的一门专业基础课程;它是以机械制图、机械基础、电工与电子等课程为基础，同时对后续的工程机械的液压系统分析与故障诊断，解决生产实践问题都有极其重要的作用。所以它在先修和后续课程中起到承上启下的作用。

几乎所有的工程机械都包含有液压传动知识，该专业对应的职业岗位有工程机械装配、调试、维修和售后服务。根据岗位要求的职业能力和职业素养，我们把该课程的目标定位为：培养具有一定职业能力的从事工程机械使用保养、检测、维护维修、运行管理及技术服务等工作的高素质技能型人才。

(二)课程的设计思路

基于该课程的定位，课程设计的思路从两方面考虑。一方面，根据行业和岗位特点，确定有效的教学内容和教学形式;另一方面，针对中职学生的总体特点，确定全新的课程教学模式。

将枯燥难懂的教学内容融入工作过程中，整个课程由若干个学习情境构成，每个学习情境包含不同的工作任务。希望同学们完成各个工作任务后对液压知识从认识了解到熟悉熟练。整个教学过程中知识点的难度在逐步增加，但希望教师的讲授程度逐步降低，从最初的讲授者、引导者直到学习的陪伴者;学生的学习自主度逐步升高，从最初的凝听者、参与者直到学习的主导者。

教学模式的确定遵照任务驱动、实践主导、能力拓展、教学做一体的原则，以典型任务为目标配以行动导向为指引;以学为主体，导为主线实现任务驱动的理实一体化教学模式最终实现课程的知识目标：够用为度;技能目标：从模仿到熟练;情感目标：职业素养的养成。

二、教学内容的选择

课程设计教学内容的选择有两方面考虑。一方面，以“必须”“够用”为度选取教学内容;另一方面，根据岗位要求构建若干学习情境，及各个实用典型任务。

每个工作任务包含任务目的，主要知识点及工作任务书三部分内容。学生以小组学习的方式完成各任务工作过程及工作任务书。教学全部在专业的理实一体化教室完成，用四周半的时间实行整体连续性教学。

三、教学过程的组织与实施

根据对学情的分析，15个典型工作任务基本采用的是六步教学法，这是参照了德国行动导向六步法，在理实一体化教学的实践基础上形成的。分为设疑定标，自主探究，合作交流，引导创新，自主展示，反馈评价六步。以第一个工作任务液压千斤顶为例：

第一步，设疑定标：教师布置信息收集任务，让学生明白任务目标;学生收集传动的例子。

第二步，自主探究：教师从学生感兴趣的生产实例引入，通过播放视频，从生活中常见的液压设备出发，从而引发学生对本课程的联想，为什么液压千斤顶是大力士?学生分组讨论、观察、研究千斤顶。

第三步，合作交流：教师设置千斤顶游戏，给出引导问题，引导学生玩游戏的过程中如何观察、体验、思考。学生小组合作完成游戏，根据老师设定的引导问题，小组讨论交流。

第四步，引导创新：教师根据重难点给出探讨问题，小组探讨。巡视各组的探讨情况，及时给出不同的意见和指导。学生按小组讨论探讨问题。学生在老师的点拨下突破重难点。

第五步，自主展示：教师听各个小组的成果展示。学生以小组为单位自主展示小组探讨结果。

第六步，反馈评价：教师小结并点评各小组在合作、探讨、展示中的表现。学生对本任务的完成情况进行小组互评、自评。完成工作任务书。

四、教学方法和手段

学习任务的过程中利用游戏法、兴趣法、反馈法、设问法等让学生分组探讨、自主学习、自我评价、理论联系实际实现知识的传递、迁移和融合最终促成学生养成良好的学习习惯，职业素养。利用透明教具、解剖教具、多媒体、动画视屏、实物图片等教学手段直观多样，激发同学们的学习兴趣。这样的教学方法和手段达到了一定的效果，让同学们的学习积极性和自觉性有所增加，整体反应良好。

五、考核与评价

对这门课程的总体考核与评价分四个部分。考勤与文明安全生产占20%;小组内表现(包括代表小组总结陈述，小组内讨论的积极性，任务执行的结果)占20%;操作表现占20%;期末考核占40%。其中期末考核包括操作，笔试，口试三部分。

该课程教学设计的特点是以任务驱动的理实一体化教学，教学模式注重学生能力拓展及多元化考核。