（机械制造行业）一认识机
械
教师姓名 授课形式 讲授、分组讨论 授课时数 2
授课日期 年 月 日 授课班级
授课项目及
任务名称
项目 1 认识机械
知识
目标
1．认识机器、机构、构件和零件的异同及联系。
2．熟悉运动副的类型及其作用特征。
3. 识别机器的组成部分及各部分的作用。
4．能读懂机构运动简图。
5. 了解机械危险的主要形式、原因预防措施；
6. 了解机械工厂的安全标志。
教
学
目
标
技能
目标
教学重点
1．认识机器、机构、构件和零件的异同及联系。
2．熟悉运动副的类型及其特征。
3．识别机器的组成部分及各部分的作用。
4．能读懂机构运动简图。
教学难点
1．认识机器、机构、构件和零件的异同及联系。
2．识别机器的组成部分及各部分的作用。
教学方法
教学手段
借助于多媒体课件，讲授机器、机构、构件和零件的异同及联系；讲授如何
区分机器各机构和构件等；讲授运动副的类型和特征；介绍机械危险的主要形
式、原因预防措施以及机械工厂常见安全标志。分组讨论单缸内燃机有哪些机
构组成，各自完成哪些功能。
学时安排
1．机器、机构、构件和零件的异同及联系约 35分钟；
2．如何识别机器的组成部分及各部分的作用约 10分钟；
3．运动副的类型及其特征约 25分钟；
4. 机构运动简图 10分钟；
5. 机械危险的主要形式、原因预防措施，机械工厂的安全标志约 5分钟；
6. 分组讨论约 5分钟。
教学条件 多媒体教室
课外作业 到实习车间观察某种机床工作过程，思考该机床有哪些机构构成。
检查方法 课前提问，按效果计平时成绩。
教学后记
授课主要内容
任务引入
通过常见机器介绍，引入新课任务。
知识链接
一、机器与机构
1.机器
机器是由一个或多个实体组成，用以执行机械运动以及变换或传递能量、物料和信息的装置。
通常机器的种类有下列三种：
⑴ 产生机械能的机器：如内燃机、蒸气机等。
⑵ 转化机械能的机器：如发电机等。
⑶ 利用机械能的机器：如汽车、机床等。
各种机器通常都具有下列三个共同特征：
⑴ 由构件组成。
⑵ 各个构件间具有确定的相对运动。
⑶ 能将能量转变为有用的功或实现能量转换。
2.机构
机构是具有确定相对运动的构件组合而成的、用来传递运动和力的构件系统。机构与机器的
异同点如下。
相同点：机构也是由构件组成的，且各个构件间具有确定的相对运动。
不同点：两者的功用不同，机器主要是利用机械能做功或实现能量转换；机构主要是传递或
改变运动的形式。机器也可以看作是由一些机构组合而成的。
二、构件与零件
1.构件
构件是相互间具有相对运动的物体，是机器或机构中的运动单元 。可以是单一的整体，也可
以是由更小的单元组合而成。
⒉零件
零件是机器中不可拆卸的制造单元。
三、运动副
运动副是指两构件直接接触且又能产生一定形式的相对运动的可动连接。根据运动副中两构
件之间接触形式的不同，运动副可分为低副和高副。
1. 低副
低副是指两构件之间为面接触的运动副。按两构件间相对运动形式的不同，低副又可分为转
动副、移动副和螺旋副三种类型。
⑴转动副
转动副两构件之间只能绕某一轴线做相对转动的低副。
⑵ 移动副
两构件之间只能做相对移动的低副称为移动副。
⑶螺旋副
两构件之间既能做相对转动又能做相对移动的低副称为螺旋副。
2. 高副
高副是指两构件以点或线接触的运动副。
四、机构运动简图
机构运动简图是指撇开实际机构中与运动无关的因素（如构件的形状、组成，构件的零件数
目和运动副具体结构等），用简单线条和符号表示构件和运动副，从而表示出机构各构件间相对
运动关系的图。
五、机械危险的主要形式、原因及预防措施
⒈主要形式
挤、剪、割或切断、缠绕、刺或扎、擦或磨、流体喷射等。
⒉主要原因
⑴机械设备的传动部分没有安装防护装置。
⑵未停机而检测被加工件，或对设备加油、检查或排除故障。
⑶机械设备长期超负荷或长期不维修、不保养。
⒊预防措施
⑴加强机械设备的安全管理。
⑵机械需装设安全防护装置。
⑶加强个人安全防护。如戴防护镜防护眼睛穿坚实的皮靴防护脚部，严禁戴手套以防被运转中
的机床绞进机器造成伤害等。
⑷ 严格按照机械设备的操作安全守则进行操作，不得违章作业。
⑸操作机械的各种人员必须经过专业培训，掌握机械设备性能的基本知识，经考试合格持上岗
证上岗。
六、识别工厂安全标志
1. 禁止类标志
2. 警告类标志
任务实施
1．分析某种机床的组成机构及完成功能。
2．识读某个机构运动简图。
任务小结
回顾本次任务所学知识，强调本节课的重点与难点，加深理解与记忆。
学习评价
让同学独立完成学后测评试题，检验同学掌握情况，并计入平时成绩。
课后作业
1．总结分析机器、机构、构件和零件的异同及联系。
2．什么是运动副？运动副可分为哪些类型？
3.根据教材图 1-2-10 所示的机构简图，说出各机构有几个活动构件？各个构件之间分别采
用了哪些运动副相连？
教师姓名 授课形式 讲授、讨论 授课时数 4
授课日期 年 月 日 授课班级
授课项目及
任务名称
项目 2 工程力学基础
知识
目标
1. 理解力及力系的概念和力的基本性质；
2. 了解力矩、力偶、力偶矩、平面力偶系的概念；
3. 了解约束、约束力的概念；
4．学会绘制杆件的受力图；
5. 学会分析平面力系；
6. 理解直杆轴向拉伸与压缩的概念；
7. 了解内力、应力、变形、应变的概念；
8. 了解直杆轴向拉伸和压缩时的强度校核。
教
学
目
标
技能
目标
教学重点
1．力及力系的概念和力的基本性质。
2．绘制杆件的受力图。
3. 分析平面力系。
4. 直杆轴向拉伸与压缩的概念。
教学难点
1．绘制杆件的受力图。
2．分析平面力系。
教学方法
教学手段
借助于多媒体课件，讲授力及力系的概念和力的基本性质；讲授力矩、力偶、
力偶矩、平面力偶系；约束、约束力；应力、变形和应变的概念；讲授直杆轴
向拉伸与压缩的概念；分析讨论平面力系和杆件的受力图的画法，以及直杆轴
向拉伸和压缩时的强度校核。
学时安排
1．力及力系的概念和力的基本性质约 25分钟；
2．力矩、力偶、力偶矩、平面力偶系的概念约 20分钟；
3．约束、约束力的概念约 10分钟；
4. 绘制杆件的受力图 20分钟；
5. 分析平面力系约 15分钟；
6. 直杆轴向拉伸与压缩的概念约 20分钟；
7. 内力、应力、变形、应变的概念约 20分钟；
8. 直杆轴向拉伸和压缩时的强度校核约 30分钟。
9. 本章知识总结讨论约 20分钟。
教学条件 多媒体教室
课外作业 收集生活中，平面力偶应用实例。
检查方法 课前提问，按效果计平时成绩。
教学后记
授课主要内容
任务引入
通过生活实例介绍，引入新课任务。
知识链接
一、力及力系的概念
1.力
⑴力的定义
⑵力的三要素
⑶力矢量
2.力系
⑴力系概念
⑵等效力系
⑶平衡力系
⑷合力与分力
二、静力学基本公理
1.公理 1：二力平衡公理
⑴刚体
⑵二力平衡公理
⑶二力构件和二力杆
2. 公理 2：加减平衡力系公理
⑴加减平衡力系公理
⑵推论（力的可传递性原理）
3. 公理 3：力的平行四边形公理
⑴平行四边形公理
⑵推论（三力平衡汇交定理）
⑶平行四边形法既是力的合成法则，也是力的分解法则。
4. 公理 4：作用与反作用公理
两个物体间的作用力和反作用力总是同时存在，且大小相等、方向相反、沿着同一直线（简称
等值、反向、共线），分别作用在这两个物体上。
三、力矩和力偶
1. 力矩与合力矩
⑴力矩概念
⑵合力矩定理
2. 力偶与力偶矩
⑴力偶概念
⑵力偶矩概念
3. 平面力偶系的合成和平衡条件
⑴平面力偶系的合成
①平面力偶系概念。
②平面力偶系的合成
⑵平面力偶系的平衡条件
四、约束与约束力
1.概念
2.约束类型
⑴柔性体约束
⑵光滑面约束
⑶铰链约束
⑷固定端约束
五、物体的受力分析和受力图
1.定义
2.分析步骤
六、平面力系的简化
1.力系分类
⑴平面力系和空间力系
⑵汇交力系和平行力系
⑶一般力系
2.力的平移定理
3.平面一般力系的简化
七、杆件变形的基本形式
⑴轴向拉伸（或压缩变形）
⑵剪切和挤压变形
⑶扭转变形
⑷弯曲变形
八、内力、应力、变形、应变的概念
⑴内力
⑵应力
⑶变形
⑷应变
九、杆件轴向拉伸和压缩时的强度校核
1. 内力的计算
⑴内力计算步骤
⑵轴力的符号规定
⑶轴力图
2. 强度校核
任务实施
1．通过理论讲解后，给出某一受力机构，让同学们分组讨论，进行受力分析，画出受力简图。
2．结合实际，让同学们对某一梁进行强度校核。
任务小结
回顾本次任务所学知识，强调本节课的重点与难点，加深理解与记忆。
学习评价
让同学独立完成学后测评试题，检验同学掌握情况，并计入平时成绩。
课后作业
1．试计算教材图 2-1-11 中力 F 对于点 O 的力矩。
2. 如教材图 2-2-12 所示，杆 AB 和 BC 用铰链连接成三角架，在 D 点有一作用力 F，若不
计各杆自重，试分别画出杆 AB 和杆 BC 的受力图。
3. 如教材图 2-2-13 所示的水平梁 AB 长为 l，A 端为固定铰链，B 端用绳索系于墙上，绳
与水平梁之间的夹角 α ＝ 30°，梁的中点 D 悬挂一重 G ＝ 2 000 N 的物体，求绳的拉力和梁
上 A 点的约束力。
4. 构件变形的基本形式有哪些？受力特点和变形特点分别是什么？
教师姓名 授课形式 讲授、实训 授课时数 4
授课日期 年 月 日 授课班级
授课项目及
任务名称
项目 3 认识键连接和销连接
知识
目标
1．了解键的用途；
2．了解键和键连接的类型；
3. 认识普通平键的标记；
4. 掌握普通平键的选用方法；
5. 了解销的用途。
6. 了解销的种类。
教
学
目
标
技能
目标
1．学会熟练使用拆装工具及量具等。
2．掌握普通平键正确的拆装步骤、方法、要求。
教学重点
1．认识普通平键的标记；
2．掌握普通平键的选用方法；
3．掌握普通平键正确的拆装步骤、方法、要求。
教学难点 1．掌握普通平键正确的拆装步骤、方法、要求。
教学方法
教学手段
借助于多媒体课件，讲授键的用途、连接类型；讲授普通平键的标记以及选
用方法；讲授销的用途和以及种类；实训普通平键的拆装。
学时安排
1．键的用途约 5分钟；
2．键和键连接的类型约 25分钟；
3．普通平键的标记约 15分钟；
4. 普通平键的选用方法约 25分钟；
5. 销的用途约 5分钟；
6. 销的种类约 15分钟；
7. 普通平键的装拆实训约 90分钟。
教学条件 多媒体教室、实训车间
课外作业
检查方法
教学后记
授课主要内容
任务引入
通过引导学生思考齿轮和轴之间动力传递，引入新课任务。
知识链接
一、键的用途
键主要用于轴与轴上零件的周向固定，以传递动力和扭矩。
二、键和键连接的类型
1. 平键连接
⑴普通平键连接
⑵导向平键连接
⑶滑键连接
2. 半圆键连接
3. 花键连接
⑴ 矩形齿花键
⑵ 渐开线齿花键
⑶ 三角形齿花键
4. 楔键连接
5. 切向键连接
三、普通平键的分类与标记
1. 普通平键的分类
普通平键根据键的端部形状不同，可分为圆头（A 型）、方头（B 型）和单圆头（C 型）三种。
2. 普通平键结构型式及标记
普通平键的规格采用 b×h×L 标记。
四、普通平键的选用
⑴ 平键联接的尺寸选择是在轴和轮毂的尺寸确定之后进行的。
⑵ 平键的主要尺寸为宽度 b、高度 h和键长 L。
⑶ 一般取 L=L1-（5～10）mm,但必须符合键长 L的长度系列。
五、销的用途
主要作用是为机械零件定位、连接、过载保护及防止机械零件脱落。
六、销的种类
⑴ 圆柱销
⑵ 圆锥销
⑶ 开口销
七、普通平键的装拆实训
⒈ 拆装工具及量具介绍
锉刀（200 mm）、刮刀、手锤、油石、铜棒； 游标卡尺、千分尺、内径百分表
⒉ 拆装步骤、方法、要求
任务实施
1. 普通平键的装拆实训。
2. 分析所拆装得平键类型和用途。
任务小结
回顾本次任务所学知识，强调本节课的重点与难点，加深理解与记忆。
学习评价
让同学独立完成学后测评试题，检验同学掌握情况，并计入平时成绩。
课后作业
1．键的分类及各键的特点和应用是什么？
2．如何选择平键的尺寸？
3. 某一齿轮与轴采用平键连接，轴的直径为 56 mm，齿轮轮毂的长度为 95 mm。试确定平键
的尺寸。
4. 常使用于松配合的孔内，且拆卸最方便的销是什么销？需绝对精确配合的机件宜采用什
么销？
教师姓名 授课形式 讲授、实训 授课时数 6
授课日期 年 月 日 授课班级
授课项目及
任务名称
项目 4 认识螺纹的种类及参数
知识
目标
1．认识螺纹的种类和主要参数；
2. 学会正确识别普通螺纹、管螺纹和梯形螺纹的标注；
3. 认识各种螺纹连接件，熟悉它的种类及其应用特点，掌握它的防松方法；
4. 认识普通螺旋传动的方式，掌握它的移动方向的判断和移动距离的计算；
5. 了解差动螺旋传动的方式，掌握它的移动方向的判断和移动距离的计算。
教
学
目
标 技能
目标
1．会使用螺纹量规测量螺纹的螺距；
2．掌握螺栓连接、双头螺柱连接的装配操作方法，学会使用扭矩扳手；
3. 掌握成组螺母拧紧的原则，能根据原则进行实际操作；
4. 掌握开口销防松的操作过程；
5. 能熟练使用工具及量具，选择合理的方法拆出损坏的螺钉。
教学重点
1．正确识别普通螺纹、管螺纹和梯形螺纹的标注；
2．掌握螺纹连接的防松方法；
3．普通螺旋传动移动方向的判断和移动距离的计算；
4．差动螺旋传动移动方向的判断和移动距离的计算。
教学难点
1．普通螺旋传动移动方向的判断和移动距离的计算；
2．差动螺旋传动移动方向的判断和移动距离的计算.
教学方法
教学手段
借助于多媒体课件，讲授螺纹的种类和主要参数，普通螺纹、管螺纹和梯形
螺纹的标注；讲授螺纹连接件的种类及其应用特点，以及它的防松方法；讲授
普通螺旋传动的方式，以及它的移动方向的判断和移动距离的计算；讲授差动
螺旋传动的方式，以及它的移动方向的判断和移动距离的计算。实训螺纹连接
的装拆。
学时安排
1．螺纹的种类和主要参数约 25分钟；
2．普通螺纹、管螺纹和梯形螺纹的标注约 40分钟；
3．螺纹连接件种类及其应用特点、防松方法约 25分钟；
4. 普通螺旋传动的方式，以及移动方向的判断和移动距离的计算约 45分钟；
5. 差动螺旋传动的方式，以及移动方向的判断和移动距离的计算约 45分钟；
6. 螺纹连接的装拆实训约 90分钟。
教学条件 多媒体教室、实训车间
课外作业
检查方法
教学后记
授课主要内容
任务引入
通过实物展示介绍，引入新课任务。
知识链接
一、螺纹的种类
1. 按螺纹的加工位置分类
⑴ 外螺纹 ⑵ 内螺纹
2. 按螺纹的旋向分类
⑴ 左旋螺纹 ⑵ 右旋螺纹
3. 按螺纹的线数分类
⑴单线螺纹 ⑵多线螺纹
4. 按螺纹牙型分类
⑴普通螺纹（牙型为三角形）⑵管螺纹（牙型为三角形）⑶梯形螺纹⑷锯齿形螺纹⑸矩形螺纹
二、螺纹的主要参数
螺纹的主要参数有大径（D 或 d）、小径（D1 或 d1）、中径（D2 或 d2）、螺距（P）、导
程（Ph）、线数（n）、牙型角（α）、螺纹升角（φ）。
三、螺纹的标注
1. 普通螺纹的标注
由螺纹代号、螺纹公差带代号和螺纹旋合长度代号组成。
⑴ 螺纹代号标注方法 ⑵ 螺纹公差带代号标注方法 ⑶ 螺纹旋合长度代号标注方法
2. 管螺纹的标注
⑴用螺纹密封的管螺纹的标注：由螺纹特征代号及尺寸代号两部分组成。
①螺纹特征代号标注方法 ②尺寸代号标注方法
⑵非螺纹密封的管螺纹的标注：由螺纹特征代号、尺寸代号和公差等级代号三部分组成。
①螺纹特征代号标注方法 ②尺寸代号标注方法 ③公差等级代号标注方法
3. 梯形螺纹的标注
由螺纹代号、螺纹公差带代号和螺纹旋合长度代号组成。
⑴ 螺纹代号标注方法 ⑵ 螺纹公差带代号标注方法 ⑶ 螺纹旋合长度代号标注方法
四、螺纹连接件
⑴ 螺栓和螺钉 ⑵ 螺母和垫圈
五、螺纹连接
⑴螺栓连接 ⑵双头螺柱连接 ⑶螺钉连接 ⑷紧定螺钉连接
六、螺纹连接的防松
七、普通螺旋传动及其传动方式
⒈普通螺旋传动的定义及特点
2.普通螺旋传动方式
⑴ 螺杆和螺母其中一个固定不动，另一个旋转并做直线运动。
⑵ 螺杆和螺母其中一个做原位旋转运动，另一个做直线运动
3.普通螺旋传动直线移动方向的判断
从动件做直线移动方向的判定方法为：左（右）手定则，即：左旋螺纹用左手，右旋螺纹用
右手。
4.普通螺旋传动直线移动距离的计算
⑴ 螺杆移动的距离： L=N×S
⑵ 移动速度： υ = n×Ph
八、差动螺旋传动
1.组成及工作原理
由两个螺旋副组成的使活动螺母与螺杆产生差动（即不一致）的螺旋传动称为差动螺旋传动。
2.差动螺旋传动的移动距离计算和方向判断
⑴ 两螺纹旋向相同
①移距计算
活动螺母相对机架的移动距离可用下式表示： L = N（Ph1 － Ph2）
②移向判别：活动螺母的移动方向取决于两段螺纹中导程较大的螺旋副的移动方向。
⑵ 两螺纹旋向相反
①移距计算
活动螺母相对机架的移动距离可用下式表示： L = N（Ph1 + Ph2）
②移向判别：活动螺母的实际移动方向与螺杆相对机架的移动方向及活动螺母相对螺杆的移
动方向均相同。
任务实施
1．螺纹连接的装拆实训
任务小结
回顾本次任务所学知识，强调本节课的重点与难点，加深理解与记忆。
学习评价
让同学独立完成学后测评试题，检验同学掌握情况，并计入平时成绩。
课后作业
1．怎么判定车床丝杠的螺纹旋向和螺纹线数？
2．试解释下列各螺纹标注的含义：
M24×2—5g
M30×—5g6g—L
M12—6H—S
Tr24×9（P3）—6H
3. 螺纹连接为什么会出现松脱？有哪些方法可以防止松脱？
4. 如教材图 4-4-5 所示的螺旋千斤顶，采用的螺纹为 Tr40×14（P7）LH，若螺杆按图 4-4-5
所示方向转动 5 圈，则螺杆将向什么方向移动？移动距离是多少？
5. 如教材图 4-5-4 所示，导程为 Ph1 的右旋螺纹 L1 与导程为 Ph2 的左旋螺纹 L2，分别与
可沿滑槽移动的滑块 k、h 配合，而螺杆则被受限在固定机架内，仅做回转运动。设 Ph1 = 4 mm，
Ph2 = 3 mm，螺杆向上回转 120°，问：
⑴滑块 k、h 分别移动多少？移动方向如何？
⑵滑块 k、h 相对移动了多少？
教师姓名 授课形式 讲授、实训 授课时数 6
授课日期 年 月 日 授课班级
授课项目及
任务名称
项目 5 认识联轴器、离合器与制动器
教
学
目
标
知识
目标
1．了解常见联轴器的类型和结构，熟悉它的特点及用途。
2. 了解常见离合器的类型和结构，熟悉它的特点及用途。
3. 了解常见制动器的类型和结构，熟悉它的特点及用途。
技能
目标
1. 熟练对减速器进行拆装调整。
教学重点
1. 联轴器的类型和结构。
2. 离合器的类型和结构。
3. 制动器的类型和结构。
4. 减速器的拆装调整。
教学难点 1．减速器的拆装调整。
教学方法
教学手段
借助于多媒体课件，讲授联轴器的类型和结构，以及它的特点及用途；讲授
离合器的类型和结构，以及它的特点及用途；讲授制动器的类型和结构，以及
它的特点及用途。实训减速器的拆装调整。
学时安排
1．联轴器的类型和结构，以及它的特点及用途约 30分钟；
2．离合器的类型和结构，以及它的特点及用途约 30分钟；
3．制动器的类型和结构，以及它的特点及用途约 30分钟；
4. 减速器的拆装调整约 180分钟；
教学条件 多媒体教室
课外作业 总结齿轮减速器中各零件的结构形状、作用及装配关系。
检查方法 课前提问，按效果计平时成绩。
教学后记
授课主要内容
任务引入
通过汽车刹车介绍，引入新课任务。
知识链接
一、 联轴器的种类及功用特点
联轴器主要是用来连接不同机构或部件上的两根轴，使其一起转动并传递转矩，有时也可作为
安全装置。可分为以下几种：
⒈刚性联轴器
刚性联轴器在构造上不允许有角度、轴向偏差或旋转变形，仅用于同心且低速回转的始终需要
连接的两轴。可分为：
⑴凸缘联轴器
⑵套筒联轴器
⒉挠性联轴器
挠性联轴器能适应两轴间有一定的角度偏差、中心线偏差或轴向移动，能补偿两轴的相对偏移，
具有缓冲和减振作用。可分为：
⑴无弹性元件挠性联轴器
①滑块联轴器
②万向联轴器
③齿轮联轴器
⑵ 有弹性元件挠性联轴器
① 弹性柱销联轴器
②弹性套柱销联轴器
二、离合器的类型及功用特点
离合器根据需要轻易且迅速地与主动轴分离或接合，同时还可以用来维持恒定的速率或扭矩输
出。可以分为以下几类：
1.牙嵌式（啮合式）离合器
牙嵌式离合器是靠颚爪啮合处的剪切力传动，可承受较大的负载。
2.摩擦式离合器
摩擦式离合器是利用两机械零件间的摩擦力来传递动力。传动时所产生的冲击与振动较小；且
负载过大时，接触面间会产生滑移而不致损坏机械零件。摩擦式离合器可分为以下四种：
⑴圆锥式摩擦离合器
⑵ 圆盘式摩擦离合器
⑶闸块摩擦离合器
⑷带式离合器
⒊超越离合器
超越离合器是通过主、从动部分的速度变化或旋转方向的变化而具有离合功能的离合器。可以
分为：
⑴单向超越
⑵双向超越两种。
三、制动器的类型及功用特点
制动器俗称刹车，是利用接触面的摩擦力、流体的黏滞力或电磁的阻尼力，来吸收运动机械零
件的动能或势能，达到使机械零件减速或停止运动的目的。可以分为以下几类：
⒈机械式制动器
机械式制动器主要是靠两机械零件间的摩擦力产生制动作用，使运动的机械零件减速或完全停
止。可分为：
⑴带式制动器
⑵ 块式制动器
⑶鼓式制动器
① 气压操作方式
② 机械操作方式
③ 液压操作方式
⑷盘式制动器
2、电磁式制动器
电磁制动器的原理是利用可变电阻控制电流大小，产生电磁阻尼力，使制动器依需要而提供制
动、减速或精确的定位滑移的用途。
3.液体式制动器
利用液体粘滞力，取代机械式的摩擦力以达制动目的的制动器，称为液体式制动器。
任务实施
1．减速器的拆装调整。
任务小结
回顾本次任务所学知识，强调本节课的重点与难点，加深理解与记忆。
学习评价
让同学独立完成学后测评试题，检验同学掌握情况，并计入平时成绩。
课后作业
1. 常用的刚性联轴器和挠性联轴器各自有哪些，有何特点？
2. 常用的离合器有哪些，试说出他们的结构与使用特点之间的关系？
3. 制动器的类型有哪些，各有何特点？
4. 请说出鼓式制动器（鼓刹）和盘式制动器（碟刹）的区别？
教师姓名 授课形式 讲授、参观 授课时数 4
授课日期 年 月 日 授课班级
授课项目及
任务名称
项目 6 认识平面连杆机构
知识
目标
1．掌握铰链四杆机构中各构件的名称，以及它的类型、特点和应用。
2．学会判定铰链四杆机构的类型，了解它的急回特性及应用实例，掌握
它的死点位置及应用实例。
3. 了解曲柄滑块机构和导杆机构的演化及应用。
4. 了解曲柄摇块机构和固定滑块机构的演化及应用。
教
学
目
标 技能
目标
教学重点
1．掌握铰链四杆机构中各构件的名称，以及它的类型、特点和应用。
2．学会判定铰链四杆机构的类型。
教学难点 1. 判定铰链四杆机构的类型。
教学方法
教学手段
借助于多媒体课件，讲授铰链四杆机构中各构件的名称，以及它的类型、特
点和应用；讲授如何判定铰链四杆机构的类型，以它的急回特性和死点位置；
讲授曲柄滑块机构和导杆机构的演化及应用；讲授曲柄摇块机构和固定滑块机
构的演化及应用。机械原理实验室参观平面连杆机构类型、运动过程。
学时安排
1．铰链四杆机构中各构件的名称，以及它的类型、特点和应用约 45分钟；
2．判定铰链四杆机构的类型，急回特性及应用实例，死点位置及应用实例
约 45分钟；
3．曲柄滑块机构和导杆机构的演化及应用约 25分钟；
4. 曲柄摇块机构和固定滑块机构的演化及应用约 20分钟。
5.机械原理实验室参观平面连杆结构约 45分钟。
教学条件 多媒体教室、机械原理实验室
课外作业 利用所学平面连杆结构知识，设计一个使用机构。
检查方法 课前提问，按效果计平时成绩。
教学后记
授课主要内容
任务引入
通过推土机介绍，引入新课任务。
知识链接
一、铰链四杆机构及其组成
⒈铰链四杆机构定义
构件间相连的四个运动副均为转动副的平面连杆机构称为铰链四杆机构。
2. 铰链四杆机构中各构件的名称
⑴机架：固定不动的构件，又称静件。
⑵连杆：不与机架直接连接的构件。
⑶连架杆：与机架直接连接的构件。
⑷曲柄：能绕固定轴做整周旋转运动的连架杆。
⑸摇杆： 能绕固定轴按照一定角度（小于 360°）摆动的连架杆。
二、铰链四杆机构的类型
根据连架杆运动形式的不同，铰链四杆机构分为：
⑴曲柄摇杆机构：铰链四杆机构的两连架杆中，一个为曲柄，另一个为摇杆，称为曲柄摇杆
机构。
⑵双曲柄机构：两连架杆均为曲柄的铰链四杆机构称为双曲柄机构。
⑶双摇杆机构：两连架杆均为摇杆的铰链四杆机构称为双摇杆机构。
三、铰链四杆机构的判别
1.是否存在曲柄判别
铰链四杆机构中是否存在曲柄，取决于机构中各杆的相对长度以及机架的选择。
2. 铰链四杆机构三种基本类型的判别。
四、急回运动特性
⒈铰链四杆机构的急回特性和行程速比系数
⑴模型引入
⑵基本概念
①极位夹角θ ②摆角φ ③急回特性 ④行程速比系数 K
2. 常见具有急回特性的机构及在生产中的应用意义
⑴摆动导杆机构
⑵偏心曲柄滑块机构
⑵具有急回特性的判别依据及急回特性在生产中应用的意义
① 判别依据：当行程速比系数 K ＞ 1 时，机构具有急回运动特性，且 K 值越大，机构的急
回特性越显著。但急回特性越显著，机构的传动平稳性会有所下降。
② 行程速比系数 K 与极位夹角θ 的关系：K =（180°+ θ ）/ （180°- θ ）。
③急回运动特性在生产中应用的意义
五、铰链四杆机构死点位置的成因及辨别
⒈模型引入
2.死点位置概念
当主动件处于两极限位置时，连杆与从动件处于两次共线的位置，这个位置称为死点位置
⒊死点位置产生的原因
当机构中连杆与从动件处于两次共线的位置时，主动件通过连杆传给从动件的驱动力通过从
动件铰链的中心，驱动力对从动件的回转力矩为零。
⒋死点位置产生时伴随的现象
当机构处于死点位置时，从动件将出现运动方向不确定或被卡死现象。
⒌死点位置的克服方法
⑴利用从动件自重或安装飞轮加大惯性的方法，借惯性作用使机构闯过死点。
⑵增设辅助机构。
⑶多组机构错列。
六、曲柄滑块机构
1. 演化过程
2. 运动特性
曲柄滑块机构的运动特点是将曲柄的连续转动转化为滑块的往复运动，或将滑块的往复运动
转化为曲柄的连续转动。
3. 类型
⑴对心曲柄滑块机构。
⑵偏心曲柄滑块机构。
4. 应用（冲压机、内燃机）
七、导杆机构
⑴摆动导杆机构
⑵转动导杆机构
八、摇块机构的演化
九、定块机构
任务实施
1.利用所学机构知识，设计一实用机构。
任务小结
回顾本次任务所学知识，强调本节课的重点与难点，加深理解与记忆。
学习评价
让同学独立完成学后测评试题，检验同学掌握情况，并计入平时成绩。
课后作业
1．杆长分别为 AB = 25 mm，BC = 35 mm，CD = 45 mm，AD = 55 mm 的机构，如何成为双曲
柄机构？
2．曲柄摇杆机构中，当以曲柄为主动件时，摇杆为什么会产生急回运动？
3. 平面连杆机构中，哪些机构在什么情况下会出现“死点”位置？
4. 2. 曲柄滑块机构与导杆机构在构成上有何异同？
教师姓名 授课形式 讲授、参观 授课时数 3
授课日期 年 月 日 授课班级
授课项目及
任务名称
项目 1 认识凸轮机构
知识
目标
1．了解凸轮机构的组成和应用，以及熟悉它的类型和特点。
2. 了解凸轮机构的工作过程，以及会分析从动件的运动规律。
3. 掌握凸轮机构的主要参数及其对传力性能的影响。教
学
目
标 技能
目标
教学重点
1．熟悉凸轮机构类型和特点。
2．分析从动件的运动规律。
3．凸轮机构的主要参数及其对传力性能的影响。
教学难点
1．分析从动件的运动规律。
2．凸轮机构的主要参数及其对传力性能的影响。
教学方法
教学手段
借助于多媒体课件，讲授凸轮机构的组成和应用，以及它的类型和特点；讲
授凸轮机构的工作过程，以及从动件的运动规律；讲授凸轮机构的主要参数及
其对传力性能的影响；机械原理实验室参观凸轮机构类型、运动过程。
学时安排
1．凸轮机构的组成和应用，以及它的类型和特点约 30分钟；
2．凸轮机构的工作过程，以及从动件的运动规律约 30分钟；
3．凸轮机构的主要参数及其对传力性能的影响约 30分钟；
4. 机械原理实验室参观凸轮机构的类型及其运动约 45分钟。
教学条件 多媒体教室、机械原理实验室
课外作业 收集资料，创新性设计一凸轮机构，完成某一功能。
检查方法 课前提问，按效果计平时成绩。
教学后记
授课主要内容
任务引入
通过蛙式夯土机的介绍，引入新课任务。
知识链接
一、凸轮机构的概述
1.凸轮机构的组成
凸轮机构是由凸轮、从动件以及机架组成，能使从动件产生某种特定运动的高副机构。
2.凸轮机构的应用
二、凸轮机构的类型
1.按凸轮形状分：
⑴盘形凸轮
⑵移动凸轮
⑶柱体凸轮
2.按从动件形状分：
⑴尖顶从动件
⑵平底从动件
⑶滚子从动件
⑷曲面从动件
三、凸轮机构的特点
⑴凸轮机构可以用于对从动件的运动规律要求严格的场合，也可以根据实际需要任意拟定从
动件的运动规律；
⑵凸轮机构可以高速起动，动作准确可靠；
⑶凸轮机构在高副接触处难以保持良好的润滑，易磨损；
⑷由于从动件的运动规律的复杂性，凸轮轮廓曲线精确分析较为困难。
四、凸轮机构的工作过程
从动件的运动规律具体描述如下：上升、远休止、下降、近休止
五、凸轮机构的主要参数及其对传力性能的影响
1.基本参数
⑴参考点⑵理论轮廓曲线⑶实际轮廓曲线⑷基圆及基圆半径⑸压力角⑹推程运动角⑺回程运
动角⑻远休止角⑼近休止角⑽行程
2.凸轮机构参数对传力性能的影响
⑴压力角α：压力角α 是影响凸轮机构受力情况的一个重要参数。
⑵基圆半径 rb：。在从动件行程一定的条件下，基圆半径越大，压力角越小，对传动越有利，
但基圆半径过大，机构较笨重；基圆半径越小，压力角越大，对传动越不利。
⑶滚子半径 rT
六、凸轮机构从动件的运动规律
1. 凸轮及从动件的运动
从动件因凸轮轮廓形状的不同，可得到任意的运动规律。常见的有等速运动规律、等加速等
减速运动规律、简谐运动规律等。目前用的最多的为等速运动规律和等加速等减速运动规律。
2. 等速运动规律
⑴ 等加速等减速运动规律定义：凸轮作等速回转时，从动件在运动速度为常数的运动规律。
⑵曲线
⑶等速运动工作特点
等速运动在行程的开始位置点和到达最高位置点的瞬间，速度有突变，加速度理论上出现瞬
间的无穷大，从而使从动件突然产生陡振或冲击。
3. 等加速等减速运动
⑴等加速等减速运动规律定义
当凸轮做等速回转时，将从动件的行程分为两段，前半段等加速上升，后半段等减速上升，
且前后两段的加速度的绝对值相等的运动规律称为等加速等减速运动规律。
⑵曲线
⑶工作特点
等加速等减速运动整个行程上升速度υ 由零开始逐渐增大，而后逐渐减小到零，连续变化而
不存在突变，加速度 a 只在某些特殊位置点处发生了有限的突变，凸轮机构在运动中，从动件仅
在这些特殊点处出现较小的冲击，这种冲击称为柔性冲击。因此，等加速等减速运动规律适用于
中速、从动件质量不大及轻载的场合。
任务实施
收集资料，创新设计一凸轮机构，完成某一功能。
任务小结
回顾本次任务所学知识，强调本节课的重点与难点，加深理解与记忆。
学习评价
让同学独立完成学后测评试题，检验同学掌握情况，并计入平时成绩。
课后作业
1．凸轮的种类有哪些？各适用于哪些场合？
2．行程和转角都相等的等速位移曲线凸轮机构和等加速等减速位移曲线凸轮机构，虽然都用
尖顶式从动件，其从动件的运动规律是否相同？为什么？
3. 凸轮机构的基圆与压力角有什么关系？设计凸轮时，当凸轮最大压力角超过许用值时，如
何处理？
教师姓名 授课形式 讲授、参观 授课时数 2
授课日期 年 月 日 授课班级
授课项目及
任务名称
项目 8 认识间歇运动机构
知识
目标
1．了解间歇运动机构及其类型。
2．了解棘轮机构的组成、特点及应用。
3. 熟悉槽轮机构的组成、特点及应用。
4. 了解不完全齿轮机构及其特性。
教
学
目
标 技能
目标
教学重点
1．棘轮机构和槽轮机构的工作原理。
2．棘轮机构和槽轮机构的组成、特点及应用。
教学难点 1．棘轮机构和槽轮机构的工作原理。
教学方法
教学手段
借助于多媒体课件，讲授间歇运动机构及其类型；讲授棘轮机构和槽轮机构
的工作原理。以及它们的组成、特点及应用；讲授不完全齿轮机构及其特性。
机械原理实验室参观间歇性运动类型、运动过程。
学时安排
1．间歇运动机构及其类型约 5分钟；
2．棘轮机构的组成、工作原理、特点及应用约 20分钟；
3．槽轮机构的组成、工作原理、特点及应用约 10分钟；
4. 不完全齿轮机构及其特性约 10分钟。
5. 机械原理实验室参观间歇性机构约 45分钟。
教学条件 多媒体教室、机械原理实验室
课外作业 收集资料，创新性设计一间歇性机构，完成某一功能。。
检查方法 课前提问，按效果计平时成绩。
教学后记
授课主要内容
任务引入
通过间歇进给式输送介绍，引入新课任务。
知识链接
一、间歇运动机构的简介
1.定义
将主动件的连续回转（或摆动）运动转换成从动件周期性时动时停间歇运动的机构称为间歇
运动机构。
2.分类
常见的类型有棘轮机构、槽轮机构（日内瓦机构）、不完全齿轮机构（间歇齿轮机构）等。
二、棘轮机构及其特性
1.棘轮机构的组成
棘轮机构由棘爪、棘轮和机架共同组成。
2.棘轮机构的工作原理
3.棘轮转角的调节
⑴调节摇杆摆角大小，以调节棘轮转角大小。
⑵改变遮板的位置，改变棘爪行程内的齿数。
4.棘轮机构的特点
⑴棘轮机构具有机构简单、运动可靠、从动件转角调节方便等优点。
⑵在工作过程中，会产生刚性冲击。常用于速度不高、从动件行程需要经常改变的场合。
三、其他常见的棘轮机构
⑴双动式棘轮机构
⑵双向式棘轮机构
⑶摩擦式棘轮机构
⑷防逆转式棘轮机构
⑸自行车“飞轮”机构
四、槽轮机构及其特性
1. 槽轮机构的组成及工作原理
⑴组成：槽轮机构由带圆销的曲柄（拨盘）、具有径向槽的槽轮以及机架组成。
⑵工作原理
①当曲柄上的圆销尚未进入径向槽时，槽轮上的锁止凹弧与曲柄上的锁止凸弧处于锁止状态，
槽轮静止不动。
②当曲柄上的圆销刚进入槽轮中的径向槽时，锁止凸、凹弧解锁，槽轮受圆销的驱动而转动。
③当圆销脱离槽轮径向槽时，凸、凹弧又进入锁止状态，槽轮又静止不动。
2. 槽轮机构的类型
⑴外啮合槽轮机构：主从动件转向相反。
⑵内啮合槽轮机构：主从动件转向相同。
3. 槽轮机构的特点
⑴槽轮机构具有结构简单，工作可靠，运动平稳，转角不可调节等特点。
⑵在槽轮转动的始末位置存在冲击现象，常用于转速不高的场合
⒋ 槽轮机构的应用
五、不完全齿轮机构及其特性
⑴不完全齿轮机构的组成：由主动不完全齿轮、从动不完全齿轮以及机架组成
⑵不完全齿轮机构的工作原理
主动轮的轮齿与从动件齿间相啮合时，主动轮带动从动件做一定角度的转动；主动轮的轮齿
与从动件 的齿间脱离啮合时，主动轮上的锁止凸弧与从动轮上锁止凹弧处于锁止状态，此时从动
件处于静止状态。
3. 不完全齿轮传动机构的应用
任务实施
结合所学知识和实践，创新性设计一间歇性机构，完成某一功能。
任务小结
回顾本次任务所学知识，强调本节课的重点与难点，加深理解与记忆。
学习评价
让同学独立完成学后测评试题，检验同学掌握情况，并计入平时成绩。
课后作业
1．常见机构中，哪些机构能产生间歇运动？
2．摩擦式棘轮机构能否实现双向间歇运动？为什么？
3. 槽轮机构中，从动件静止可靠性和防逆转是如何实现的？
4. 间歇齿轮机构为什么能准确地完成间歇运动？？
教师姓名 授课形式 讲授、参观、实训 授课时数 4
授课日期 年 月 日 授课班级
授课项目及
任务名称
项目 9 认识带传动
知识
目标
1．了解带传动的工作原理、类型及特点。
2. 了解 V 带的结构与标记，以及 V 带轮的结构。
3．了解普通 V 带传动参数及选用，以及影响带传动工作能力的因素。
4.了解带传动的张紧，学会带传动的正确使用。
教
学
目
标 技能
目标
1．学会安装、张紧 V 带。。
2．学会熟练使用装拆、调整工具及量具。
教学重点
1．V 带的结构与标记，以及 V 带轮的结构。
2．普通 V 带传动参数及选用，以及影响带传动工作能力的因素。
3．带传动的张紧。
教学难点 1．普通 V 带传动参数及选用，以及影响带传动工作能力的因素。
教学方法
教学手段
借助于多媒体课件，讲授带传动的工作原理、类型及特点；讲授 V 带的结
构与标记，以及 V 带轮的结构；讲授普通 V 带传动参数及选用，以及影响带
传动工作能力的因素。讲授带传动的张紧措施；机械原理实验室参观带传动类
型、运动过程，实训 V 带传动的安装、调整与维护。
学时安排
1．带传动的工作原理、类型及特点约 15分钟；
2．V 带的结构与标记，以及 V 带轮的结构约 20分钟；
3．普通 V 带传动参数及选用，以及影响带传动工作能力的因素约 45分钟；
4. 带传动的张紧约 10分钟；
5. 机械原理实验室带传动参观约 20分钟；
6. V 带传动的安装、调整与维护实训约 70分钟。
教学条件 多媒体教室、机械原理实验室、实训车间
课外作业
检查方法
教学后记
授课主要内容
任务引入
通过台式钻床介绍，引入新课任务。
知识链接
一、带传动的组成及工作原理
⒈带的组成
带传动主要由主动带轮、从动带轮和张紧在两带轮上的挠性带组成。
⒉工作原理
带传动是依靠带与带轮接触面间的摩擦力（或啮合力）传递运动或动力。
二、带传动的特点
⑴带富有弹性，能缓和冲击、吸收振动，传动平稳、无噪声。
⑵不能保证准确传动比，但能防止过载而起到安全保护作用。
⑶带的使用寿命短，轴、轴承承受的压力较大。
⑸适用于低温、两轴中心距较大以及没有易燃易爆物质的场合。
三、带传动的类型、特点及应用
⑴摩擦带传动
⑵啮合带传动
四、V 带与 V 带轮
⒈V 带
⑴V 带的结构
标准的普通 V 带横截面为等腰梯形，工作面为两侧面。
⑴承载层：承受拉力，覆有缓冲材料。
⑵顶胶：带在弯曲时产生拉伸变形。
⑶底胶：带在弯曲时产生压缩变形。
⑷包布层：V 带的保护层，要求耐磨，常用带有橡胶的帆布制成。
⑵普通 V 带的型号及标记
楔角α为 40。，相对高度为 的 V带称为普通 V 带。普通 V 带和窄 V 带的截面尺寸均已
标准化。
⒉V 带轮
⑴带轮的主要要求
质量轻、结构工艺性好；无过大的铸造内应力；质量分布较均匀；轮槽工作面粗糙度要合适，
以减少带的磨损；轮槽尺寸和槽面角保持一定的精度，以使载荷沿高度方向分布较均匀等。
⑵V带轮主要类型：实心式、腹板式、孔板式和轮辐式。
⑶V带轮结构选择
①当基准直径 dd ≤（~3）d0 时，可采用实心式；
②当基准直径 dd ≤ 300 mm 时，可采用腹板式；
③当 d2 － d1 ≥ 100 mm 时，为了减轻重量，可采用孔板式；
④当基准直径 dd ＞ 300 mm 时，可采用轮辐式，减轻重量。
⑷ V带轮材料
带轮材料以铸铁为主，常用牌号为 HT150（带速<25 m/s 时选用）、HT200（带速=25~30 m/s
时选用）。速度大的也可以采用铸钢或钢板冲压后焊接，小功率时可用铝合金铸造或工程塑料。
⑸V 带轮槽角：V 带轮的槽角应小于 V 带的楔角α ，一般为 34°、36°、38°。
五、普通 V 带传动的参数及选用
1.普通 V 带的型号
普通 V 带的型号已经标准化，按截面尺寸由小到大分为 Y、Z、A、B、C、D、E 等型号。
2.普通 V 带带轮的基准直径
⑴节面：当普通 V 带绕轮弯曲时，长度不变的层面称为节面。
⑵V带轮的基准直径：与所配用 V 带的节面宽度 bp 相对应的带轮直径称为带轮的基准直径。
3.普通 V 带传动的传动比
传动比的大小反映了传动过程中速度的变化程度，对于带传动，其传动比为主动轮转速 n1 与
从动轮转速 n2 的比值。
4.普通 V 带带速
普通 V 带带速一般取 5~25 m/s ，若带速过低，易于发生打滑现象；若带速过高，降低传动力。
5.中心距和包角
⑴中心距：两带轮中心线的长度。
⑵包角：带与带轮接触弧所对的圆心角。
6.普通 V 带传动的基准长度
普通 V 带传动的基准长度可通过公式算得。
7.普通 V 带的根数
六、 带传动的张紧
常用的张紧方法有调整中心距和使用张紧轮两种。
⒈ 调整中心距
⑴定期张紧：通过调节螺钉或旋转调整螺母等其他方式来调节中心距，达到张紧目的。
⑵自动张紧：利用自重或其他方式将带拉紧，以达到自动张紧的目的。
2. 使用张紧轮
七、 带传动的使用与维护方法
⑴安装传动带时，应按规定的初拉力张紧。⑵带传动在安装时，必须使两带轮轴线平行。
⑶同组使用的带型号相同、长度相等，不能新旧带混用以免载荷分布不匀。
⑷为保证安全，带传动应加防护罩。⑸定期检查，发现问题及时调整
任务实施
1．V 带传动的安装、调整与维护实训。
任务小结
回顾本次任务所学知识，强调本节课的重点与难点，加深理解与记忆。
学习评价
让同学独立完成学后测评试题，检验同学掌握情况，并计入平时成绩。
课后作业
1．普通 V 带的结构是怎样的？传动性能主要取决于什么？。
2．对小带轮的包角有何限制？可采取哪些措施增大包角？
教师姓名 授课形式 讲授、参观 授课时数 3
授课日期 年 月 日 授课班级
授课项目及
任务名称
项目 1 认识链传动
知识
目标
1．了解链传动的组成、工作原理与特点。
2．了解链传动类型，掌握滚子链的标记。
3. 学会计算链传动的传动比；
4. 了解链传动的安装与维护。
教
学
目
标 技能
目标
教学重点
1．掌握滚子链的标记。
2．学会计算链传动的传动比。
教学难点 1.学会计算链传动的传动比。
教学方法
教学手段
借助于多媒体课件，讲授链传动的组成、工作原理与特点；讲授链传动类型、
滚子链的标记；讲授链传动的传动比的计算；讲授链传动的安装与维护；机械
原理实验室参观链传动类型、运动过程。
学时安排
1．链传动的组成、工作原理与特点约 10分钟；
2．链传动类型、滚子链的标记约 35分钟；
3．链传动的传动比的计算约 35分钟；
4. 链传动的安装与维护约 10分钟；
5. 机械原理实验室参观约 45分钟；
教学条件 多媒体教室、机械原理实验室
课外作业 查找资料，分析有些自行车链条经常脱落的原因
检查方法 课前提问，按效果计平时成绩。
教学后记
授课主要内容
任务引入
通过自行车链条介绍，引入新课任务。
知识链接
一、链传动的组成、工作原理与特点
1. 链传动的组成和工作原理
⑴组成：链传动由链条、主动链轮和从动链轮组成。
⑵工作原理：利用链条与链轮的轮齿相互啮合，实现动力的传递，具有齿轮传动的特性。
2. 链传动的特点
⑴优点
①传动距离远且平均传动比准确而无滑移。
②无初拉力且仅有受拉区张力，从动边张力近乎于零，故有效拉力大，传动效率高。
③不受湿气及高温等不良环境的影响，使用寿命长。
④作用在轴和轴承上的力小，可用于两轴中心距较大的场合。
⑵缺点
①瞬时速度不稳定，从动轮的回转不均匀，不宜用于要求传动精度高的机械上。
②高速运转时易产生振动，发出噪音。
③安装与维护较困难，且制造成本高。
④无过载保护，链条的铰链磨损后，链条节距变大，传动中链条容易脱落
二、链传动的类型及应用
⒈起重链
⑴平环链
⑵柱环链
2. 输送链
输送链常用于搬运及输送物品。
⑴钩接链
⑵闭锁销链
3. 传动链
传动链是在较高转速且两轴转速比准确的情况下传送较大功率而使用的链。
⑴套筒滚子链
① 结构
套筒滚子链由内链板、外链板、销轴、套筒及滚子等组成，分单排和多排。
② 套筒滚子链的标记
套筒滚子链是标准件，分为 A、B 两个系列，常用的是 A 系列。
⑵齿形链
齿形链的链节具有斜直边的齿形，因形状犹如倒置的链齿，故又称无声链。齿形链可改善使
用套筒滚子链时，因连接处磨损而使链条伸长，以致链节与链轮齿无法精确啮合而出现噪音与振
动，甚至使链条从链轮上脱落的缺点
⑶车链
三、链传动的传动比
主动链轮的转速 n1 与从动链轮的转速 n2 之比，称为链传动的传动比。传动比过大时，会导
致小链轮上的包角过小，使啮合的齿数太少，加速链轮轮齿的磨损，并且容易出现跳齿。链传动
的传动比一般为 i ≤ 8，推荐 i 取 2~。
四、链传动的参数选用
链传动的参数主要包括节距、链轮齿数、传动比、链速、中心距及链节数等。
五、链传动的安装与维护
1. 链传动的安装
2. 链传动的维护
⑴链传动的张紧
① 调整中心距。
② 中心距不可调时，可设置张紧轮或在链条磨损变长后取掉 1~2 个链节，以恢复原来长度。
③ 加张紧轮，靠近主动链轮的松边上。
⑵链传动的润滑
在链传动的使用过程中还应合理地确定润滑方式和润滑剂种类。
任务实施
1．查找资料，分析有些自行车链条的类型，以及有些自行车链条经常脱落的原因。
任务小结
回顾本次任务所学知识，强调本节课的重点与难点，加深理解与记忆。
学习评价
让同学独立完成学后测评试题，检验同学掌握情况，并计入平时成绩。
课后作业
1．链传动根据用途分可分为哪几种类型？
2．说明下列标记的含义：08A-1-88 GB/T 1243-1997。
3.链条磨损会导致的后果是什么？
4. 简述链传动的安装原则？
教师姓名 授课形式 讲授、参观、实训 授课时数 6
授课日期 年 月 日 授课班级
授课项目及
任务名称
项目 1 认识齿轮传动
知识
目标
1．熟悉齿轮的用途，了解齿轮传动的类型。
2．了解渐开线标准直齿圆柱齿轮及齿轮传动各部分的名称；熟悉它的参数；
掌握它的几何尺寸计算的应用。
3. 掌握渐开线标准直齿圆柱齿轮传动的啮合特性；了解它的连续传动条件；
认识它的正确啮合条件。
4. 认识斜齿圆柱齿轮传动和直齿圆锥齿轮传动。
5. 了解蜗杆传动及其参数、传动的特点和正确啮合条件。
6. 了解齿轮材料选择的要求， 熟悉常用材料及热处理方法。
教
学
目
标
技能
目标
1．学会用游标卡尺、公法线千分尺和齿轮卡尺测量渐开线标准直齿圆柱齿
轮几何参数。
教学重点
1.齿轮传动的类型。
2.渐开线标准直齿圆柱齿轮及齿轮传动各部分的名称；齿轮参数及几何尺寸
计算的应用。
3.渐开线标准直齿圆柱齿轮传动的啮合特性，连续传动条件，正确啮合条件。
教学难点
1.渐开线标准直齿圆柱齿轮及齿轮传动各部分的名称；齿轮参数及几何尺寸
计算的应用。
2.渐开线标准直齿圆柱齿轮传动的啮合特性，连续传动条件，正确啮合条件。
教学方法
教学手段
借助于多媒体课件，讲授齿轮的用途、齿轮传动的类型；讲授渐开线标准直
齿圆柱齿轮及齿轮传动各部分的名称、参数、几何尺寸计算的应用；讲授渐开
线标准直齿圆柱齿轮传动的啮合特性，连续传动条件，正确啮合条件；讲授斜
齿圆柱齿轮传动和直齿圆锥齿轮传动；讲授蜗杆传动及其参数、传动的特点和
正确啮合条件；讲授齿轮材料选择的要求，常用材料及热处理方法。机械原理
实验室参观齿轮传动，实训齿轮的测量。
学时安排
1．齿轮的用途、齿轮传动的类型约 15分钟；
2．渐开线标准直齿圆柱齿轮及齿轮传动各部分的名称、参数、几何尺寸计
算的应用约 40分钟；
3．渐开线标准直齿圆柱齿轮传动的啮合特性，连续传动条件，正确啮合条
件约 35分钟；
4. 斜齿圆柱齿轮传动和直齿圆锥齿轮传动约 30分钟；
5. 蜗杆传动及其参数、传动的特点和正确啮合条件约 45分钟；
6. 齿轮材料选择的要求和常用材料及热处理方约 15分钟。
7. 实验室参观齿轮传动约 45分钟。
8. 齿轮的测量 45分钟。
教学条件 多媒体教室、机械原理实验室。
课外作业 利用测得齿轮数据，计算齿轮几何尺寸。
检查方法 实训报告
教学后记
授课主要内容
任务引入
通过齿轮实物介绍，引入新课任务。
知识链接
一、概述
⒈齿轮及齿轮传动简介
齿轮：轮缘上有齿，能连续相互啮合，是传递运动和动力的机械元件。
齿轮副：由两个相互啮合的齿轮组成的基本机构，两齿轮轴线相对位置不变，并各绕其自身
的轴线转动。
齿轮传动：利用齿轮副来传递运动和动力的一种机械传动。
2. 齿轮的用途及特点
优点：具有传递功率大、效率高、传动比准确、使用寿命长、工作安全可靠等特点。
缺点：要求有较高的制造和安装精度，成本较高，且精度低时振动和噪声大，不宜在两轴中
心距很大的场合使用。
3. 齿轮传动的基本要求
齿轮传动应满足以下两个基本要求：
⑴传动要平稳
⑵承载能力要强
二、齿轮及齿轮传动的类型
根据齿轮传动中两轴的相对位置不同，可分为平行轴齿轮传动、相交轴齿轮传动及交错轴齿
轮传动三类（见教材表 11-1-1）。
三、渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分的名称
⑴“四圆”：齿顶圆、齿根圆、分度圆和基圆。
⑵“四弧”：齿距、齿厚、齿槽宽和基圆齿距。
⑶“三高”：齿高、齿顶高和 齿根高。
⑷“齿宽” ：齿轮有齿部分沿分度圆柱面的直母线方向量度的宽度，以 b表示。
四、渐开线标准直齿圆柱齿轮传动各部分的名称
⑴节点和节圆⑵啮合点和啮合线⑶理论啮合线和实际啮合线⑷中心距
⑸啮合角⑹工作高度⑺运动方向线⑻侧隙和顶隙
五、渐开线标准直齿圆柱齿轮的参数
⑴齿数 z： 齿轮轮齿的个数称为齿数。
⑵模数 m：齿距 p除以圆周率所得的商称为模数
⑶齿形角：齿轮齿廓上某点径向直线与齿廓在该点的切线所夹的锐角称为该点的齿形角。
⑷齿顶高系数 ha*：齿顶高系数为齿轮齿顶高与模数的比值。
⑸顶隙系数 c*：齿轮顶隙与模数的比值称为顶隙系数。
六、渐开线标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算
渐开线标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算公式见表 11-2-2
七、渐开线标准直齿圆柱齿轮传动的啮合特性
⑴具有恒定的瞬时传动比
⑵具有传动可分离性
⑶齿廓间具有相对滑动
八、渐开线标准直齿圆柱齿轮传动的连续传动条件
一对啮合传动的齿轮，若能保证连续传动，则必须保证后一对轮齿进入啮合状态，前一对轮
齿尚未脱离啮合态。
九、直齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件
一对标准直齿圆柱齿轮能连续顺利地传动，需要各对齿轮依次正确啮合且互不干涉，，必须
保证两轮的基圆齿距相等，即 pb1=pb2。由于模数和齿形角都已标准化，要想基圆齿距相等，则
须 ： m1=m2=m α1=α2= α
十、齿轮传动的失效形式
齿轮传动失效形式主要有轮齿折断、齿面疲劳点蚀、齿面磨损、齿面胶合和齿面塑性变形等
⒈轮齿折断
⑴疲劳折断：受交变弯曲应力，产生疲劳裂纹引起的。
⑵过载折断：过载或冲击载荷的作用。
2. 齿面疲劳点蚀
循环变化的接触应力、齿面摩擦力及润滑剂的反复作用引起的。
3. 齿面磨损
由于粗糙齿面的摩擦或有砂粒、金属屑等磨料落入齿面之间，引起的齿面磨损。
4. 齿面胶合
⑴齿面热胶合：高速重载，啮合处摩擦发热多，产生瞬间高温，油膜破裂，齿面金属直接接
触相互黏着，齿面相对运动，将黏结金属撕落。
⑵齿面冷胶合：低速重载，啮合处局部压力很大，使油膜破裂而黏着。
5. 齿面塑性变形
在承受重载的传动中，由于摩擦力的作用，齿面表层材料沿摩擦力的方向发生塑性变形
十一、齿轮传动的维护方法
十二、斜齿圆柱齿轮传动
1. 斜齿圆柱齿轮传动的分类
⑴斜齿圆柱齿轮传动：两轮的螺旋角大小相等，方向相反（相同），啮合时呈线接触，两轮
的轴线平行。
⑵螺旋齿轮传动：两轮的螺旋角大小任意，啮合时呈点接触，两轮的轴线相错。
2. 斜齿圆柱齿轮的旋向
斜齿圆柱齿轮的旋向判别方法和螺纹旋向判别方法相同，伸出右手，掌心对着自己，四指指
向与齿轮的轴线方向一致，则大拇指上升方向与螺旋线上升方向一致的为右旋，不一致则为左旋。
3. 斜齿圆柱齿轮的参数
⑴端平面 ⑵法平面 ⑶端面模数 mt ⑷法面模数 mn ⑸端面齿形角αt ⑹法面齿形角αn
⑺ 螺旋角 ⑻端面模数与法面模数的关系 mn = mtcosβ
⑼ 端面齿形角与法向齿形角的关系 tanαn = tanαtcosβ
4. 斜齿圆柱齿轮传动的特点
⑴承载能力大，可用于大功率传动。
⑵传动平稳，连续性好，冲击、振动，可用于高速传动。
⑶使用寿命长，但不能当作滑移齿轮使用。
⑷斜齿轮由于轮齿倾斜，所以在传动中将产生轴力。
5. 一对平行轴外啮合斜齿圆柱齿轮传动正确啮合条件
⑴两齿轮的法向模数相等且为标准值：mn1=mn2=m
⑵两齿轮的法向压力角相等：αn1=αn2=20°
⑶两齿轮的螺旋角大小相等方向相反：β1=-β2
十三、直齿圆锥齿轮传动
齿线是分度圆锥面的直母线的锥齿轮称为直齿圆锥齿轮。直齿圆锥齿轮用来传递相交轴或交
错轴之间的旋转运动。
1. 直齿圆锥齿轮的参数
⑴ 轴交角⑵ 分度圆锥面、齿顶圆锥面、齿根圆锥面、节圆锥面⑶ 大端模数⑷ 大端齿形角
2. 直齿圆锥齿轮传动的特点及正确啮合条件
⑴直齿圆锥齿轮传动的特点
①一对圆锥齿轮传动，相当于一对作纯滚动的圆锥摩擦轮传动。
②一对圆锥齿轮传动，两轮分度圆锥面与节圆锥面重合。
⑵直齿圆锥齿轮传动的正确啮合条件
①两轮的大端端面模数相等且为标准值，即 m1=m2=m；
②两轮的大端齿形角相等且为标准值，即α1=α2=20°。
十四、蜗杆传动的组成与类型
⒈蜗杆传动的组成
蜗杆传动是由蜗杆、蜗轮、机架等构件组成
2. 蜗杆传动的类型（见表 11-5-1 ）
十五、蜗杆传动的参数
⑴ 蜗杆传动的传动比 ⑵ 主平面 ⑶ 模数 m ⑷ 齿形角α
⑸ 导程角（γ ）、螺旋角β ⑹ 蜗杆的直径系数（q）
十六、蜗杆传动的三向判别
蜗杆传动的三向即为蜗杆（蜗轮） 的旋向、蜗杆转向、蜗轮转向。在蜗杆传动中，蜗轮、蜗
杆的旋向是一致的，即同为左旋或同为右旋。蜗轮的回转方向取决于蜗杆的旋向和蜗杆的回转方
向，通常用左（右）手定则的方法来判定，具体判定方法见表 11-5-2。
十七、蜗杆传动的正确啮合条件
⑴蜗杆的轴向模数等于蜗轮的端面模数，即 mx=mt=m。
⑵蜗杆的轴向齿形角等于蜗轮的端面齿形角，即 αx=αt
⑶蜗杆的导程角等于蜗轮的螺旋角，且旋向相同，即 γ = β。
十八、蜗杆传动的特点
⑴传动比大且准确。
⑵承载能力较大。
⑶传动平稳，无噪音。
⑷具有自锁性能。
⑸传动效率低。
⑹蜗轮材料昂贵。
⑺不能任意互换啮合。
十九、齿轮材料选择的要求
理想的齿轮材料应具备下列条件：
⑴齿轮的齿根应有较高的抗疲劳折断能力；
⑵轮齿的齿面应具有足够的硬度；
⑶ 在交变载荷和冲击载荷下有足够的弯曲疲劳强度；
⑷ 具有良好的加工和热处理工艺性能。
在同等工作条件下，小齿轮比大齿轮失效快。因此，为了使大、小齿轮的使用寿命接近，设
计时一般选取性能较好的材料和热处理工艺以提高小齿轮的齿面硬度。
二十、常用齿轮材料及热处理
齿轮材料及其热处理是影响齿轮承载能力和使用寿命的关键因素。目前，最常用的齿轮材
料及热处理方法见表 11-6-1。
任务实施
1．齿轮的测量及齿轮尺寸的计算。
任务小结
回顾本次任务所学知识，强调本节课的重点与难点，加深理解与记忆。
学习评价
让同学独立完成学后测评试题，检验同学掌握情况，并计入平时成绩。
课后作业
1. 根据轴的位置不同，齿轮传动可分为哪几类？
2. 一对渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，大齿轮损坏，要求配制新齿轮，测定的结果是齿顶圆
直径为 da2 = mm，齿数 z2 =37，和它配对的小齿轮的齿数 z1 =17，齿轮中心距 a = 54
mm，试定出大齿轮的主要尺寸。
2. 一对渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，安装中心距略大于标准中心距时，以下各参数如何变
化？
⑴啮合角；
⑵节圆直径；
⑶齿侧间隙。
3. 试比较斜齿圆柱齿轮传动与直齿圆锥齿轮传动的异同。
4. 已知一蜗杆传动，模数 m = 6 mm，蜗杆头数 z1 = 2，蜗轮齿数 z2 = 42，蜗杆直径系数
为 11。试求：
⑴ 蜗杆、蜗轮的分度圆直径；
⑵ 蜗杆、蜗轮的齿顶圆直径；
⑶蜗杆传动的中心距。
5. 齿轮材料选择的要求是什么？
教师姓名 授课形式 讲授 授课时数 2
授课日期 年 月 日 授课班级
授课项目及
任务名称
项目 12 认识齿轮系
知识
目标
1．了解轮系的概念，熟悉轮系的种类及应用。
2. 熟悉定轴轮系传动比的概念，掌握相应计算及齿轮转动方向的判断。
3. 了解轮系中惰轮的概念及其作用。教
学
目
标 技能
目标
教学重点
1．熟悉轮系的种类及应用。
2．熟悉定轴轮系传动比的概念，掌握相应计算及齿轮转动方向的判断。
教学难点 1．熟悉定轴轮系传动比的概念，掌握相应计算及齿轮转动方向的判断。
教学方法
教学手段
借助于多媒体课件，讲授轮系的概念、种类及应用；讲授定轴轮系传动比的
概念，相应计算及齿轮转动方向的判断；讲授轮系中惰轮的概念及其作用。
学时安排
1．轮系的概念、种类及应用约 20分钟；
2．定轴轮系传动比的概念，相应计算及齿轮转动方向的判断约 45分钟；
3．轮系中惰轮的概念及其作用约 25分钟；
教学条件 多媒体教室
课外作业 收集钟表资料，分析他们内部轮系种类及传动比。
检查方法 课前提问，按效果计平时成绩。
教学后记
授课主要内容
任务引入
通过常见齿轮机构介绍，引入新课任务。
知识链接
一、轮系的概念
凡由两个以上的齿轮、摩擦轮、带轮或链轮等相互连接成一系统，并将一轴的动力传给其他
轴，这样的传动系统称为轮系。
二、轮系的种类
按轮系传动时，各齿轮的几何轴线位置是否相对固定，轮系可分为定轴轮系、周转轮系和混
合轮系三大类。
⒈定轴轮系
几何轴线位置均是相对固定的。
2.周转轮系
运转时，周转轮系中至少有一个齿轮的几何轴线的位置是不固定的，而是绕另一个齿轮的固定
轴线转动，周转轮系分行星轮系与差动轮系两种。
⑴行星轮系：至少有一个中心轮的转速为零。
⑵差动轮系：中心轮转速都不为零。
3.混合轮系
在轮系中，既有定 5.可实现运动的合成与分解
采用差动轮系可以将两个独立的回转运动合成为一个回转运
动，也可将一个回转运动分解为两个独立的回转运动。
轴轮系又有周转轮系，这种轮系称为混合轮系。
三、轮系的应用及特点
1.用于换向机构
换向机构是用来改变从动轮转向的机构。
⒉用于变速机构
变速机构是用来改变从动轮转速的机构。
⒊用作较远距离的传动
采用轮系传动，则可使其结构紧凑，并能进行远距离的传。动
4.获得很大的传动比
5.可实现运动的合成与分解
采用差动轮系可以将两个独立的回转运动合成为一个回转运动，也可将一个回转运动分解为
两个独立的回转运动。
四、定轴轮系的传动比
定轴轮系的传动比是指轮系中首末两轮的转速（或角速度）之比。定轴轮系传动比的计算包括计
算轮系传动比的大小和确定末轮的回转方向。
⑴定轴轮系传动比的计算
⑵定轴轮系齿轮传动中齿轮旋转方向的表示 各种类型齿轮传动，主从动轮的转向关系可用箭
头标注法或“±”法确定
⑶惰轮的应用
在轮系中，既为前一级齿轮副中的从动轮，又为后一级齿轮副中的主动轮，这样的齿轮称为
惰轮
五、定轴轮系传动比的应用
⑴计算轮系中任意齿轮的转速
⑵末端为螺旋传动的轮系计算
⑶末端为齿条传动的轮系计算
任务实施
1．收集钟表资料，分析他们内部轮系种类及传动比。
任务小结
回顾本次任务所学知识，强调本节课的重点与难点，加深理解与记忆。
学习评价
让同学独立完成学后测评试题，检验同学掌握情况，并计入平时成绩。
课后作业
1.定轴轮系和周转轮系有什么区别？
2．如教材图 12-2-8 所示定轴轮系，已知 z1 = 30，z2 = 20，z3 = 30，z4 = 20，z5 = 60，z6
= 30，z7 =30，z8 = 20，z9 = 40，n1 = 200 r/min，求 n9 并确定各轮转向。
3. 如教材图 12-2-9 所示的定轴轮系，已知 z1 = 30，z2 = 30，z3 = 30，z4 = 40，z5 = 2（右
旋蜗杆），z6 = 40；
⑴若重物 G 向上移动，试在图中标出其余各齿轮的转动方向。
⑵若输入齿轮 1 的转速为 900 r/min，求齿轮 6 的转速。
⑶若鼓轮的直径 D = 100 mm，求重物 G 提升的速度。
教师姓名 授课形式 讲授 授课时数 2
授课日期 年 月 日 授课班级
授课项目及
任务名称
项目 13 认识轴
知识
目标
1．了解轴的用途，认识轴的类型和特点。
2. 熟悉常见的轴的材料及热处理。
3．认识轴的组成，熟悉轴上零件的轴向固定和周向固定。
4. 了解轴的结构工艺性。
教
学
目
标 技能
目标
教学重点
1．轴的类型和特点。
2．零件的轴向固定和周向固定。
教学难点 1．常见的轴的材料及热处理。
教学方法
教学手段
借助于多媒体课件，讲授轴的用途、类型和特点；讲授常见的轴的材料及热
处理；讲授轴的组成，以及轴上零件的轴向固定和周向固定；讲授轴的结构工
艺性。
学时安排
1．轴的用途、类型和特点约 20分钟；
2．常见的轴的材料及热处理约 25分钟；
3．轴的组成，以及轴上零件的轴向固定和周向固定约 30分钟；
4. 轴的结构工艺性约 15分钟；
教学条件 多媒体教室
课外作业 观察减速器所用轴的类型，特点及功用。
检查方法 课前提问，按效果计平时成绩。
教学后记
授课主要内容
任务引入
通过轴的实物模型介绍，引入新课任务。
知识链接
一、轴的用途
轴的功用是支承回转零件（如齿轮、带轮等），实现回转运动并传递动力，同时起定位及保
证回转精度的作用。
二、轴的类型和特点
1.根据轴线形状的分类及特点
⑴曲轴
曲轴轴线呈曲线，可以将旋转运动改变为往复直线运动或者作相反的运动转换。
⑵直轴
直轴轴线呈直线，在生产中应用最为广泛，按照其外形的不同，可分为光轴和阶梯轴两种。
⑶挠性轴
挠性轴是由几层紧贴在一起的钢丝层构成，它可以把扭矩和旋转运动灵活地传到任何位置。
2.根据轴上所受载荷的分类及特点
⑴心轴
心轴的特点是用来支承转动的零件，只受弯曲作用而不传递动力。心轴可分为固定心轴和转
动心轴。
⑵转轴
转轴特点是既支承转动零件又传递动力，转轴本身是转动的，同时承受弯曲和扭转两种作用。
⑶传动轴
传动轴的特点是只传递动力，只受扭转作用而不受弯曲作用，或弯曲作用很小。
三、轴类零件的材料
1.常用材料
⑴碳素钢
⑵合金钢
2.热处理
四、轴的主要组成部分
⑴支承轴颈：是指与轴承配合的轴段。支承轴颈的直径应符合轴承的内径系列。
⑵工作轴颈：是指支承传动零件的轴段。工作轴颈的直径必须与
⑶轴身：连接工作轴颈和支承轴轴颈的轴段。
⑷轴肩和轴环：阶梯轴上截面变化之处，常作为定位、固定的手段。
五、轴上零件的固定
为了保证机械正常工作，轴及轴上零件必须有准确定位和牢靠的固定，轴上固定有以下几种：
1. 轴上零件的周向固定
（1）键作周向固定 （2）过盈配合作周向固定
2. 轴上零件的轴向固定
（1）轴肩或轴环固定：具有结构简单，定位可靠和能够承受较大轴向力等优点。
⑵ 轴端挡圈：轴端挡圈适用于轴端零件的固定，而且是受轴向力不大的部位，它可以承受剧
烈振动和冲击载荷。
⑶套筒：一般用在两个零件间距较小的场合，主要是依靠位置己定的零件来固定。
⑷圆螺母：在无法采用套筒或套筒太长时一般选用圆螺母固定，通常用在轴的中部或端部。
六：轴的结构工艺性
轴的结构除了考虑零件固定与支承以外，还要考虑到加工、装配等工艺性需求。设计时应注
意以下几点：
⑴ 轴的形状尽量简单，阶梯级数尽可能少，这样可使加工更为方便。
⑵ 轴上各段的键槽、圆角半径、倒角、中心孔等尺寸应尽量统一。
⑶ 轴上需切制螺纹的轴段应有螺纹退刀槽，需磨削的轴段应有砂轮越程槽
⑷ 轴端应有倒角，以利于装配，而过盈连接的轴段一般应有引导装配的锥度
⑸ 为便于加工和测量，轴的端部应加工出中心孔。
⑹ 轴径应从中间向两端依次减小，以利于装拆。
任务实施
1．观察减速器所用轴的类型，特点及功用。
任务小结
回顾本次任务所学知识，强调本节课的重点与难点，加深理解与记忆。
学习评价
让同学独立完成学后测评试题，检验同学掌握情况，并计入平时成绩。
课后作业
1.根据轴所受载荷的不同，可将其分为哪几类？心轴是转动的，还是固定不动的？ 汽车后
桥轴属于什么轴？自行车前轮轴属于什么轴？
钢与 40Cr 钢在性能上有何区别？调质与正火有何区别？
3.轴向固定的方式有哪些？各有什么特点？
教师姓名 授课形式 讲授、参观、实训 授课时数 6
授课日期 年 月 日 授课班级
授课项目及
任务名称
项目 14 认识轴承
知识
目标
1．了解轴承的种类及功用，认识滑动轴承的结构、类型和特点。
2．认识滚动轴承的结构、类型和代号，了解它的类型选择。
3. 了解润滑剂的类型、性能及选用，知道机械常用润滑方式和润滑装置。
4. 知道典型零部件的润滑方法，以及常用密封装置的类型特点及应用。
教
学
目
标 技能
目标
1．学会装拆滚动轴承。
教学重点
1．滑动轴承的结构、类型特点。
2．滚动轴承的结构、类型和代号，了解它的类型选择。
3．润滑剂的类型、性能及选用，机械常用润滑方式和润滑装置。
教学难点
1．滚动轴承代号。
2．装拆滚动轴承。
教学方法
教学手段
借助于多媒体课件，讲授轴承的种类及功用，滑动轴承的结构、类型和特点；
讲授滚动轴承的结构、类型和代号，以及它的类型选择；讲授润滑剂的类型、
性能及选用，常用润滑方式和润滑装置。讲授典型零部件的润滑方法；机械原
理实验室参观各种类型轴承；实训车间实训装拆滚动轴承。
学时安排
1．轴承的种类及功用，滑动轴承的结构、类型和特点约 30分钟；
2．滚动轴承的结构、类型和代号，以及它的类型选择约 60分钟；
3．润滑剂的类型、性能及选用，常用润滑方式和润滑装置约 30分钟；
4. 典型零部件的润滑方法约 15分钟；
5. 参观各种类型轴承约 45分钟；
6. 装拆滚动轴承约 90分钟。
教学条件 多媒体教室、机械原理实验室、实训车间
课外作业
检查方法
教学后记
授课主要内容
任务引入
通过轴承实物介绍，引入新课任务。
知识链接
一、轴承的种类及功用
⑴轴承功用
在机构传动中，轴承用来支持、引导传动轴，并把它限制在一定位置运动。
⑵轴承种类
根据轴与轴承间的接触性质，可分为滑动轴承和滚动轴承。
二、滑动轴承的种类
按承载方向的不同，滑动轴承可分径向滑动轴承和止推滑动轴承。
1.径向滑动轴承
径向滑动轴承负载的方向与轴中心线垂直，根据其构造的不同，可分为整体式、剖分式、自
动调心式三种。
⑴整体式滑动轴承：由铸钢或铸铁等高强度且具有抗蚀性的材料整体成形并经加工而成，为
了减少轴面磨损，常在轴与轴承座间加一轴套，并加润滑装置。该轴承适用低转速、轻载的传动。
⑵剖分式轴承：将轴承分割成上、下两部分，上半部称为轴承盖，下半部称为轴承座，这种
轴承拆、装方便且价廉，是应用较多，如车床主轴及汽车曲柄轴上的轴承等。
⑶自动调心滑动轴承
自动调心滑动轴承的结构特点是轴瓦的外表面做成凸形球面，与轴承盖及轴承座上的凹形球
面箱配合，当轴变形时，轴瓦可随轴线自动调节位置，从而保证轴颈和轴瓦为球面接触。适用于
支承轴颈较长（宽径比大于 ～），轴的刚度较小，或难以保证两轴同心度的场合。
2. 止推滑动轴承（推力轴承）
止推滑动轴承负载的方向平行于轴向，它除了支持轴做旋转运动外，还能阻止零件沿轴向移
动。止推滑动轴承可分为三类：
⑴套环止推轴承
⑵垂直止推轴承
⑶液体静压轴承
三、滑动轴承的失效形式及材料
1. 滑动轴承的失效形式
⒉滑动轴承的材料
轴瓦与轴承的材料通称为轴承材料，轴承材料性能应着重满足以下主要要求：
⑴ 良好的减摩性、耐磨性和抗胶合性。
⑵良好的摩擦顺应性、嵌入性和磨合性。
⑶足够的强度和抗腐蚀能力。
⑷良好的导热性、工艺性、经济性等。
四、滚动轴承的结构
一般滚动轴承由内圈、外圈、滚动体和保持架组成。
五、滚动轴承的分类
滚动轴承根据滚动体的不同，分为滚珠轴承和滚子轴承两种。
⒈滚珠轴承
⑴深沟球轴承：该主要承受径向负载，内圈与外圈均有沟槽，装入最大数量的滚珠后再利用
保持架加以固定，使滚珠不致脱落这种轴承构造简单、精度高、用途广，适合高转速及高性能要
求的场合。
⑵双列深沟球轴承：该轴承包括两组滚珠、双列滚珠槽及两个保持架，比深沟球轴承的承载
能力大，主要承受径向载荷，也能承受一定的双向轴向载荷。
⑶角接触球轴承：角接触球轴承的内、外圈均仅有一侧具有较高的肩，另一侧维持滚珠不致
脱落，该轴承有较高的径向负载能力，也可承受单向的轴向推力。
⑷调心球轴承
该轴承外圈的内层制成圆弧形，能使轴承在微小角度偏差内自动对正中心，如图 14-2-5 所
示。主要承受径向负载，适用于弯曲刚度小的轴及支承座孔不能严格对中的部件。
⑸推力球轴承
该轴承由固定圈、回转圈、滚动体及保持架组成，主要承受轴向推力。分单向推力球轴承和
双向推力球轴承两种。
⒉滚子轴承
结构与滚珠轴承类似，只是用滚子替代了滚珠，但滚子轴承比滚珠轴承能承受更大的负载，
常用有以下几种。
⑴圆柱滚子轴承：①滚子为等直径的圆柱，各圆柱的中心线与主轴中心线平行。这种轴承可
承受径向重负载，且适合高速回转。
⑵圆锥滚子轴承：圆锥滚子轴承中各滚子中心线以某一角度与主轴中心线交于一点，。这种
轴承能承受较大径向载荷和轴向载荷，通常成对安装。
⑶调心滚子轴承： 外座圈内侧刻有球面型凹槽，与球面形滚子配合，在重负载下能自动补偿
对正中中心。其承载能力比调心球轴承大，主要承受径向载荷，也能承受少量的双向轴向载荷，
适用于弯曲刚度小的轴。
⑷推力圆柱滚子轴承
①推力圆柱滚子轴承：滚子为圆柱形，其中心线与轴中心线垂直，。这种轴承只能承受单向
轴向载荷，承载能力比推力球轴承大得多，不允许轴线偏移。适用轴向载荷大而不需调心的场合。
②推力圆锥滚子轴承：滚子呈圆锥形，可承受轴向推力。
⑸推力调心滚子轴承：该轴承的滚子为球面，具有自动校正中心的作用。可以承受很大的轴
向载荷和不大的径向载荷，适用于重载和要求调心性能好的场合。
六、滚动轴承的代号
滚动轴承的类型很多，国家统一制定标准，用轴承代号来表示。轴承代号由前置代号、基本
代号和后置代号构成。
⑴前置代号和后置代号是轴承代号的补充，一般情况下可部分或全部省略。
⑵基本代号表示轴承的基本类型、结构和尺寸，是轴承代号的基础；它由轴承类型代号、尺
寸系列代号、内径代号构成。
①轴承类型代号：轴承类型代号由阿拉伯数字或字母表示。
②尺寸系列代号
由轴承宽（高）度系列代号和直径系列代号组合成，用两位数字表示（有时省略其中一位）。
③内径代号：表示轴承的公称内径，一般用两位数字表示。
七、滚动轴承的类型选择
滚动轴承的类型很多，选择时应从以下几个方面进行考虑：
⑴载荷的大小、方向和性质
① 按载荷的大小、性质选择 ②按载荷方向选择
⑵轴承的转速
⑶调心性能要求
⑷轴承的安装和拆卸
⑸经济性
八、润滑剂的类型及其选择
润滑的主要目的是减小摩擦与减轻磨损。常见的润滑剂有润滑油、润滑脂及固体润滑剂等。
⒈润滑油及其选择
⑴润滑油特点
润滑油流动性好，内摩擦因数小，冷却作用较好，但价格高，易从箱体内流出，常需采用比
较复杂的密封装置，且需要经常添加，故适用于高速或工作温度较高的特殊场合。
⑵润滑油选择
①选用润滑油主要是确定油品的种类和牌号（黏度）。一般根据机械设备的载荷、速度等工
作条件，先确定合适的黏度范围，再选择适当的润滑油品种。
②润滑油选择原则：
转速高、压力小——选用黏度低的润滑油；
转速低、压力大——选用黏度高的润滑油；
高温度下工作（t ＞ 60 ℃）——选用较高黏度的润滑油。
⒉润滑脂及其选择
⑴润滑脂特点
润滑脂是一种黏稠的凝胶状材料，强度高，能承受较大的载荷，不易流失，便于密封和维护，
一次填充润滑脂可运转较长时间；但内摩擦力大，起动阻力大，流动性和散热性差，更换、清洗
时需停机拆开设备。主要适用于要求不高、难以经常供油，或低速重载以及做摆动运动的轴承中。
其主要有钙基润滑脂、铝基润滑脂、纳基润滑脂和锂基润滑脂等类型。
⑵润滑脂选择
①当压力高和滑动速度低时，选择针入度小一些的品种；反之，选择针入度大一些的品种。
②所用润滑脂的滴点，一般应比轴承的工作温度高 20℃～ 30 ℃，以免工作时润滑脂过多地
流失。
③在有潮湿的环境下，应选择防水性能强的钙基或铝基润滑脂。
④在温度较高处应选用钠基或复合钙基润滑脂。
⑶固体润滑剂及其选择
能牢固地附着设备表面，起保护作用；抗剪强度较低；稳定性好，不产生腐蚀，承载能
力强。一般适用于有特殊要求的场合，如环境清洁要求高、真空或高温中。
九、润滑方式
润滑方式分为间歇供油和连续供油两种。
十、典型零件的润滑
⑴轴承的润滑
⑵齿轮传动的润滑
⑶链传动的润滑
十一、密封方法
密封的作用主要是防止润滑油、气体等泄露，防止粉尘、水分、杂质等进入密封装置损坏机
械零件，常用的有接触式和非接触式密封。
任务实施
1．装拆滚动轴承。
任务小结
回顾本次任务所学知识，强调本节课的重点与难点，加深理解与记忆。
学习评价
让同学独立完成学后测评试题，检验同学掌握情况，并计入平时成绩。
课后作业
1．滑动轴承按承受载荷方向的不同可分为哪几类？。
2. 试说出滚动轴承与滑动轴承的优缺点？
3. 说明下列滚动轴承的代号所表示的轴承类型、尺寸系列和内径的含义：
N210 30312 51213 60/32
3. 常见的润滑剂的类型有哪些？
教师姓名 授课形式 讲授、参观 授课时数 10
授课日期 年 月 日 授课班级
授课项目及
任务名称
项目 15 认识液压与气压传动
知识
目标
1．理解液压传动的工作原理，了解液压传动系统的组成及特点。
2. 熟悉液压传动流量和压力基本参数，以及液流连续性原理和帕斯卡原理。
3．理解液压泵的工作原理，以及工作的必备条件；认识液压泵的类型和符
号，以及常见液压泵的结构和应用。
4. 熟悉液压缸的常用类型，掌握单出杆式和差动式液压缸负载与速度计算。
5. 熟悉液压控制阀的常用类型，认识各种液压控制阀的图形符号及其工作
原理及特点。
6. 熟悉液压基本回路的概念及类型，掌握各种液压基本回路的工作原理及
作用， 正确认识各液压基本回路的核心组成元件。
7. 了解气压传动的工作原理及其传动系统的基本组成。
教
学
目
标
技能
目标
教学重点
1．液压传动的工作原理。
2．流量和压力两个基本参数，液流连续性原理和帕斯卡原理。
3．液压泵的工作原理，液压泵的类型和符号。
4．液压缸常用类型，单出杆活塞式液压缸和差动液压缸负载与速度的计算。
5. 液压控制阀的常用类型，图形符号及其工作原理。
6. 液压基本回路的概念及类型，工作原理及作用。
教学难点
1．流量和压力两个基本参数，液流连续性原理和帕斯卡原理。
2．单出杆活塞式液压缸差动液压缸负载与速度的计算。
教学方法
教学手段
借助于多媒体课件，讲授液压传动的工作原理，系统的组成及特点；讲授液
压传动流量和压力基本参数，以及液流连续性原理和帕斯卡原理；讲授液压泵
的工作原理，以及工作的必备条件，液压泵的类型和符号；讲授液压缸的常用
类型，单出杆活塞式液压缸和差动液压缸负载与速度的计算；讲授液压控制阀
的常用类型及图形符号和工作原理；讲授液压基本回路；讲授气压传动的工作
原理及其传动系统的基本组成。液压实验室参观推土机液压传动工作过程。
学时安排
1．液压传动的工作原理，系统的组成及特点约 25分钟；
2．液压传动流量和压力，以及液流连续性原理和帕斯卡原理约 65分钟；
3．液压泵的工作原理，工作的必备条件，液压泵的类型和符号约 20分钟；
4. 液压缸的常用类型，单出杆式和差动式液压缸负载与速度的计算 45分钟；
5. 液压控制阀的常用类型及图形符号和工作原理约 25分钟；
6. 液压基本回路约 30分钟。
7. 气压传动的工作原理及其传动系统的基本组成约 15分钟。
8. 液压实验室参观推土机液压传动工作过程约 45分钟。
教学条件 多媒体教室、液压实验室
课外作业
检查方法
教学后记
授课主要内容
任务引入
通过推土机介绍，引入新课任务。
知识链接
一、液压传动的工作原理、组成及特点
1.工作原理
液压传动的工作原理是以油液为工作介质，依靠密封容积的变化来传递运动，依靠油液内部
的压力来传递动力。液压传动实质上是一种能量转换装置。
2.液压传动的组成
液压传动系统由以下五部分组成：
⑴动力元件⑵执行元件⑶控制元件⑷辅助元件⑸工作介质
3.液压传动的特点
⑴优点
①体积小、重量轻②能在给定范围内平稳地自动调节牵引速度，并可实现无级调速。
③换向容易，可以较方便地实现工作机构的旋转和往复直线运动的转换。
④液压泵和液压马达之间用油管连接，在空间布置上彼此不受严格限制。
⑤由于采用油液为工作介质，元件相对运动表面间能自行润滑，磨损小，使用寿命长。
⑥操纵控制简便，自动化程度高。⑦容易实现过载保护。
⑧液压元件实现了标准化、系列化、通用化，便于设计、制造和使用。
⑵缺点
①使用液压传动对维护的要求较高，液压油要始终保持清洁。
②对液压元件的制造精度要求较高，工艺复杂，成本较高。
③液压元件维修较复杂，需有较高的技术水平。
④液压传动对油温变化较敏感，会影响它的工作稳定性。
⑤液压传动在能量转化的过程中，系统效率较低。
二、液压传动基本参数及液流连续性基本原理
1.流量
单位时间内流过管路或液压缸某一截面的液体体积，称为流量。
2.流量与速度的关系
3.液流连续性原理
理想液体（不可压缩的液体）在无分支管路中作稳定流动时，通过每一截面的流量相等，这称
为液流连续性原理。
三、压力和静压传递原理（帕斯卡）原理
1. 压力
油液单位面积上承受的作用力称为压强，液压系统的压力大小取决于负载，外力越大，油
液内产生的压力也越大。
2. 静压传递原理（帕斯卡原理）及应用
在密封容器内， 施加于静止液体上的各点压力将以等值同时传递到液体内各点， 容器内
压力方向垂直于内表面，这一规律称为帕斯卡原理。
3. 液阻和压力损失
⑴油液在管道中实际流动时，由于液体各质点之间以及液体管壁之间的相互摩擦和碰撞会产生
阻力，这种阻力称为液阻。
⑵液阻会造成能量损失，这主要表现为液体在流动过程中的压力损失。压力损失有两种，一种
是沿程损失，另一种是局部损失。
⑶沿程损失是由于液体沿相同截面的直管道流动一段距离时，液体对管壁之间以及液体分子间
的摩擦而造成的。
⑷局部损失是液体通过管道截面和形状突然改变或管道弯曲等局部地方所造成的。
四、液压泵的工作原理
1.工作原理
液压泵是依靠密封容积的变化来实现吸油和压油的，其工作过程包括吸油过程和压油过程。
2 液压泵工作的必备条件
⑴应具备密封容积 ；
⑵密封容积的大小能交替变化；
⑶应有配流装置 ；
⑷吸油过程中，油箱必须与 大气相通。
五、液压泵的类型和图形符号
1. 液压泵的类型
按流量是否可调节分为定量泵和变量泵，按输油方向能否改变可分为单向泵和双向泵，按其结
构不同可分为齿轮泵、叶片泵、柱塞泵等，按其额定压力的高低可分为低压泵、中压泵和高压泵。
2 . 液压泵的图形符号（见教材表 15-2-1）
六、常见液压泵（见教材表 15-2-2）
七、液压泵的选择
液压泵的选择应根据设备的工作情况和系统要求的压力、流量及工作性能要求等，合理选择。
八、液压缸的类型及特点
1.活塞式液压缸
⑴单活塞杆单作用式液压缸
⑵单活塞杆双作用式液压缸
⑶单活塞杆双作用式液压缸的差动连接
2.柱塞式液压缸简介
九、液压控制阀的类型、图形符号及工作原理
1.方向控制阀
⑴单向阀（见教材表 15-4-1）
⑵ 换向阀
①工作原理
换向阀是利用阀芯和阀体的相对位置来控制油路接通、关闭或改变油液流动方向的液压控制
元件。
②换向阀的图形符号
2.压力控制阀（见表 15-4-4）
3.流量控制阀（见表 15-4-5）
十、液压基本回路工作原理及作用
液压基本回路是指由一些液压元件组成并能完成某些特定功能的回路。液压基本回路按功能
的不同可分为方向控制回路、压力控制回路、速度控制回路和顺序动作回路四大类。
1.方向控制回路
⑴定义：在液压系统中，控制执行元件的起动、停止（包括闭锁）及换向的回路，称为方向
控制回路。
⑵分类：方向控制回路分为有换向回路和锁紧回路，具体见教材表 15-5-1。
2.压力控制回路
⑴定义：在液压系统中，用来调节系统或系统某一部分的压力的回路，称为压力控制回路。
⑵分类：常见的压力控制回路见表 15-5-2。
3.速度控制回路
⑴定义：用于控制执行元件运动速度的回路称为速度控制回路。
⑵分类: 速度控制回路可分为调速回路（见表 15-5-3）和速度换接回路（见表 15-5-4）。
4、顺序动作回路
⑴定义：指控制液压系统中执行元件动作先后次序的回路。
⑵分类：常见的顺序动作回路见表 15-5-5。
十一、气压传动的工作原理及组成
气压传动是以压缩空气为工作介质进行能量传递的一种传动方式，由气源装置、气动三大件
气动执行设备组成。
1.气源装置
气源装置提供驱动各种气动设备进行工作动力的装置，主体是空气压缩机，主要组成是空气
压缩机和气源净化装置。
⑴空气压缩机
空气压缩机是气源装置中的主体，它是将原动机（通常是电动机）的机械能转换成气体压力
能的装置，是压缩空气的气压发生装置。按工作原理可分为容积式压缩机、往复式压缩机、离心
式压缩机。
⑵气源净化装置
①后冷却器
后冷却器的作用是将空气压缩机排出的高达 200℃ ~250℃的高温压缩空气降至环境温度，
使压缩空气中的油雾和水汽迅速达到饱和，大部分析出并凝结成水滴和油滴，以便经除油器排出。
⑵除油器（油水分离器）
其原理是当含有大量油和水固体杂质的压缩空气进入分离器后，沿其内壁旋下，所产生的离
心作用，使油水从气流中析出并沿其内壁向下流到油水分离器底部，然后再由滤芯进行精过滤。
⑶贮气罐
主要作用是储存压缩空气，保证输出气流的连续性和平稳性
2.气动三大件（气动三联件）
气动三大件是指空气过滤器、减压阀和油雾器。
⑴空气过滤器：用于对气源的清洁，可过滤压缩空气中的水分，避免水分随气体进入装置。
⑵减压阀可对气源进行稳压，使气源处于恒定状态，可减小因气源气压突变时对阀门或执行器
等硬件的损伤。
⑶油雾器可对机体运动部件进行润滑，可对不方便加润滑油的部件进行润滑，大大延长机体的
使用寿命。
三大件的安装顺序依进气方向分别为空气过滤器、减压阀和油雾器。这几个元件可以根据需要
进行选择，并可以将它们组合起来使用。
任务实施
1．参观推土机液压驱动系统，分析过程。
任务小结
回顾本次任务所学知识，强调本节课的重点与难点，加深理解与记忆。
学习评价
让同学独立完成学后测评试题，检验同学掌握情况，并计入平时成绩。
课后作业
1.什么是液压传动中的流量、压力？它们的单位分别是什么？2．什么是运动副？运动副可分
为哪些类型？
2. 在图 15-1-8 所示的液压千斤顶原理图中，已知：压动手柄的力 F = 294 N，作用点到
支点的距离为 540 mm，小活塞铰链到支点的距离为 27 mm，小活塞的有效作用面积 A1 =1×10-3
m2 ，大活塞的有效作用面积 A2 = 5×10-3 m2，试求：
⑴作用在小活塞上的力 F1 为多少？
⑵系统中的压力为多少？
⑶顶起的重物的重量为多少？
⑷两个活塞的运动速度哪一个快？快多少倍？
3.液压泵的工作原理是什么？其工作的必备条件有哪些？
4.液压泵在吸油过程中，油箱为什么必须与大气相通？
5. 某单出杆双作用活塞式液压缸中，若活塞直径为 m，活塞杆直径为 m，油液输
入液压缸的无杆腔，输入流量为 ×10-4 m3/s，输入压力为 MPa，工作压力为 MPa。
试计算活塞的移动速度、有杆腔的排出流量和作用在活塞上的负载。
6.从图形符号上比较溢流阀、减压阀、顺序阀在阀芯移动的控制信号、阀口的开启及压力等
方面的不同。
