《机械基础》课程单元教学设计.doc

机械基础课程单元教学设计2单元标题：螺纹连接和螺旋传动更换联轴器上的失效螺栓（2）授课对象：14级风电、机电、中职供用电学时：上课地点： 多媒体教室教学目标能力目标知识目标 培养具备螺纹连接类型以及螺纹连接件的选型能力 1. 能够用直接查表法和强度计算法确定螺栓的公称直径。2. 能够正确选择螺纹连接件的材料。3. 能够进行螺纹的防松处理和预紧控制。素质目标树立做事一丝不苟的态度和独自处理问题的能力。能力训练任务及案例如图所示搅拌机传动系统中，联轴器将电动机轴与搅拌器连接起来并传递转矩和运动，实现搅拌动作。联轴器是用螺栓穿过半联轴器上的孔，然后用螺母拧紧来达到紧固连接，用所学习的知识更换联轴器上的失效螺栓。教学材料多媒体教学课件。作业1、简述工程上更换失效螺栓的步骤。2、螺纹连接有哪几种类型？用于轴和轴上零件的连接时选用哪种类型。【步骤一】复习回顾 （时间：5分钟）考勤复习提问：1、螺纹按牙型和用途可分为哪几种？2、什么叫做右旋螺纹？如何判断右旋螺纹的旋向？3、M24X2LH5H6HS表示含义。4、G1A表示含义。【步骤二】 案例剖析（时间：60分钟）任务一：要更换坏掉的螺栓，应该知道常见的螺栓有哪些及各自的应用场合。1）螺纹连接有螺栓连接、双头螺柱连接、螺钉连接和紧定螺钉连接普通螺栓： 螺栓穿过被联接件的通孔，与螺母组合使用，结构简单、装拆方便，无需在被联件上加工螺纹 孔，装拆方便，用于两被联件均不太厚且能够从两面进行装配的场合的场合。2.螺钉连接 螺钉穿过较薄被联接件的通孔，直接旋入较厚被联接件的螺纹孔中，不用螺母，结构紧凑，适用于被联接之一较厚，受力不大，且不经常装拆，联接紧固或紧密程度要求不太高的场合。3.双头螺柱连接 将螺柱上螺纹较短的一端旋入并紧定在被联接件之一的螺纹孔中，不再拆下，适用于被联接件之一较厚不宜制作通孔及需经常拆卸，联接紧固或紧密程度要求较高的场合，拆卸时只需拧下螺母即可。4. 紧定螺钉连接螺钉末端顶住另一零件的表面或相应凹坑，以固定两个零件的相互位置，并可传递不大的力或力矩。多用于轴与轴上零件的连接。根据螺纹连接的特点，我们发现用普通螺栓比较合适。任务二 螺纹连接件的选用（标准螺纹联接件）。 螺栓 螺柱 螺母 垫圈 内六角螺钉 圆柱螺钉 沉头螺钉 紧钉螺钉1、螺栓 普通螺栓 六角头，小六角头，标准六角头，大六角头, 内六角.精度 分A、B、C三级。 2、双头螺柱两端带螺纹 A型有退刀槽 B型无退刀槽3、螺钉 与螺栓区别要求螺纹部分直径较粗;要求全螺纹 4、紧定螺钉 锥 端适于零件表面硬度较低不常拆卸常合 平 端接触面积大、不伤零件表面，用于顶紧硬度较大的平面，适于经常拆卸 圆柱端压入轴上凹坑中，适于紧定空心轴上零件的位置，轻材料和金属薄板 6、六角螺母 标准、薄、厚 （也分A、B、C三个等级） 7、圆螺母 圆螺母+止退垫圈带有缺口，应用时带翅垫圈内舌嵌入轴槽中，外舌嵌入圆螺母的槽内，螺母即被锁紧 8、垫圈 放置在螺母和被连接件之间，起保护、支承表面等作用，分为A级和C级两种。斜垫圈只用于倾斜的支承面上。 经过分析可知我们选用标准螺母和弹簧垫圈。任务三 螺栓直径的确定螺纹联接：松联接在装配时不拧紧，只存受外载时才受到力的作用紧联接在装配时需拧紧，即在承载时，已预先受力，预紧力Fo1、预紧力Fo的确定 Fo=CFR/zn Fo 预紧力，NFR 横向载荷，N 结合面的摩擦系数C 可靠性系数，通常取C=1.11.3z 螺栓个数n 摩擦面数2、确定螺纹公称直径 公称直径太大加大了结构尺寸，浪费材料 公称直径太小连接强度不够。 直接查表法确定公称直径 根据预紧力查表2-9已知给出Fr=8600N，螺栓选用45号钢，试确定普通螺栓的公称直径d。可靠系数c取1.2，选干燥的机加工结合面的摩擦因数u=0.15。任务四：螺纹连接的预紧控制预紧目的目的是为了增强联接的刚性，增加紧密性和提高防松能力。确保联接安全工作。一般螺母的拧紧靠经验控制。重要的紧螺纹联接，在装配时常用测力矩扳手和定力矩扳手控制预紧力的大小。1、使用普通扳手拧紧螺栓 预紧力依靠经验来控制2、使用测力矩扳手和定力矩扳手任务五：五、螺纹连接的防松方法1、防松目的A、在冲击、振动和变载荷作用下，螺纹之间的摩擦力可能瞬时消失而影响 正常工作； B、在高温或温度变化较大时，若螺栓与被联接件的温度变形差或材料的蠕变，也可能导至联接的松脱。因此，必须进行防松，否则会影响正常工作，造成事故。 2、防松原理 消除（或限制）螺纹副之间的相对运动，或增大相对运动的难度。 3、防松办法及措施 （1）摩擦防松 双螺母、弹簧垫圈、尼龙垫圈、自锁螺母等 弹簧的反弹力使螺纹间保持压紧力和摩擦力；同时尖角也有组织螺母反转的作用。自锁螺母螺母一端做成非圆形收口或开峰后径面收口，螺母拧紧后收口涨开，利用收口的弹力使旋合螺纹间压紧（2）机械防松： 开槽螺母与开口销、圆螺母与止动垫圈、弹簧垫片、止动垫片、串联钢丝等 开槽螺母与开口销 圆螺母与止动垫圈（3）永久防松：端铆、冲点、点焊【步骤三】作业 （时间：5分钟）简要小结一、选用螺纹连接类型 螺栓链接二、选用螺纹连接件及材料三、用直接查表法确定螺栓的公称直径四、螺纹连接的预紧控制五、螺纹连接的放松处理