5.4 弹性连接（课件）《机械基础》（多学时）同步精品课堂（高教版·第3版）

《机械基础》高等教育出版社·第3版 同步精品课程——中职专业课 第五章 连接与紧固 第四节 弹性连接 （第4课时） 学习目标 第五章 连接与紧固 掌握弹簧的类型。 知识目标 能够学会弹性连接的功用。 能力目标 能够结合本节课所学知识，增强动手能 力和解决问题的能力。 情感目标 机场候机大厅的屋架 知识引入 01 弹簧是一种利用弹性来工作的机械零件。用弹性材料制成的零件在外力作用下发生形变，除去外力后又恢复原状。亦作“弹簧”。 一般用弹簧钢制成。 弹簧的种类复杂多样，按形状分，主要有螺旋弹簧、涡卷弹簧、板弹簧、异型弹簧等。 机场候机大厅的屋架 知识引入 01 弹簧的关键知识 机场候机大厅的屋架 知识引入 01 从弹簧的历史来看，古时候材料可选范围非常有限，早先使用树枝、竹片、藤条、牛筋等自然有机物，后来随着治金工艺的进步，逐步开始使用铜板、铁板等金属材料。时至今日，工业科技日新月异，为了适应不同的仪器和设备需要，弹簧的材质也出现了更多的种类。 弹簧历史 机场候机大厅的屋架 知识引入 01 常用的弹簧材料有金属材料和非金属材料两大类。常用的金属材料有：弹簧用碳素钢、弹簧用不锈钢、弹簧用铜合金及镍合金、弹簧用其他特殊合金等。 弹簧历史 机场候机大厅的屋架 知识引入 01 我国的弹簧钢在20世纪50年代曾参照前苏联的弹簧钢牌号，主体为Si一M系列的弹簧钢，随着经济的快速发展，已不能满足中国工业发展的需要，后在1977年、1984年历经两次较大的修订。 弹簧历史 机场候机大厅的屋架 知识引入 01 但目前在实际生产经营中，由于我们大多数弹簧企业没有设计能力，只是按图纸生产，而这些图纸大多是从日本及欧美企业外派出来，导致企业已经习惯于使用日本标准，欧洲标准（或德国标准）、美国标准中的牌号来交流，甚至于作为生产技术标准。其中日本标准的使用最为广泛，几乎已经取代了国标。 弹簧历史 船舶 1、扭转弹簧，是承受扭转变形的弹簧，它的工作部分也是密绕成螺旋形。 新知学习 02 一、弹簧的类型 扭转弹簧端部结构是加工成各种形状的扭臂，而不是勾环。扭力弹簧利用杠杆原理，通过对材质柔软、韧度较大的弹性材料扭曲或旋转，使之具有极大的机械能。 船舶 2、拉伸弹簧是承受轴向拉力的螺旋弹簧。在不承受负荷时，拉伸弹簧的圈与圈之间一般都是并紧的没有间隙。 新知学习 02 一、弹簧的类型 船舶 3、压缩弹簧是承受轴向压力的螺旋弹簧，它所用的材料截面多为圆形，也有用矩形和多股钢萦卷制的，弹簧一般为等节距的，压缩弹簧的形状有： 新知学习 02 一、弹簧的类型 圆柱形、圆锥形、中凸形和中凹形和少量的非圆形等，压缩弹簧的圈与圈之间会有一定的间隙，当受到外载荷的时候弹簧收缩变形，储存变形能。 船舶 4、渐进型弹簧，这种弹簧采用了粗细、疏密不一致的设计，好处是在受压不大时可以通过弹性系数较低的部分吸收路面的起伏，保证乘坐舒适感，当压力增大到一定程度后较粗部分的弹簧起到支撑车身的作用，而这种弹簧的缺点是操控感受不直接，精确度较差。 新知学习 02 一、弹簧的类型 船舶 5、线性弹簧，线性弹簧从上至下的粗细、疏密不变，弹性系数为固定值。 新知学习 02 一、弹簧的类型 这种设计的弹簧可以使车辆获得更加稳定和线性的动态反应，有利于驾驶者更好的控制车辆，多用于性能取向的改装车与竞技性车辆，坏处当然是舒适性受到影响。 船舶 6、短弹簧短弹簧相比原厂弹簧要短一些，而且更加的粗壮，安装短弹簧，能够有效降低车身重心，减少过弯时产生的侧倾，使过弯更加稳定、顺畅，提升车辆弯道操控性。 新知学习 02 一、弹簧的类型 而原厂减震器的阻尼设定偏向舒适，所以短弹簧和原厂减震器在配合上不是很稳定，它不能够有效的抑制短弹簧的回弹和压缩，行驶在颠簸路面时，会有一种不适的跳跃感，长此以往，减震器的寿命会大大减短，而且还有可能出现漏油的情况。当然以上这些状况都是相对而言，日常行驶的话不会有这么严重的损坏，而且尽量不要激烈驾驶，毕竟原厂减震器承受不了高负荷的压力。 船舶 受载后产生变形，卸载后通常立即恢复原有形状和尺寸的零件称为弹性零件。 新知学习 02 一、弹簧的类型 图所示的车架和车轮主要依靠装在它们之间的弹性零件实现连接。这种依靠弹性零件实现被连接件在有限相对运动时仍保持固定联系的动连接称为弹性连接。 船舶 弹簧是通过变形储存和释放能量的弹性零件，其基本类型见表。 新知学习 02 一、弹簧的类型 船舶 弹簧一般在变载荷下工作，因此要求弹簧材料在力学性能方面具有高的弹性极限和疲劳极限，且具有足够的韧性和塑性。 弹簧的材料主要是热轧和冷拉弹簧钢。 新知学习 02 一、弹簧的类型 船舶 冷成形 1）冷成形工艺一次性自动化才能。冷成形机已开展到12爪。在（0.3～14）mm范围内的钢丝，在8爪成形机能一次成形。成形工艺设备的开展方向： 新知学习 02 一、弹簧的类型 ①进步成形速度，主要开展趋向是进步设备的成形速度，即消费效率； ②经过进步设备零件的精细性和强化热处置效果来进步设备耐久性 ③增加长度传感器和激光测距仪，给CNC成形机停止自动闭环控制制造过程 船舶 冷成形 2）冷成形工艺范围才能。大线径弹簧卷簧机，最大规格可达20mm，=2000MPa，旋绕比5。变径或等径料Minic-Block弹簧和偏心弹簧的冷成形工艺还是有局限性。 新知学习 02 一、弹簧的类型 船舶 新知学习 02 二、弹性连接的功用 ①缓冲吸振改善被连接件的工作平稳性，如蛇形弹簧联轴器上的弹簧及各种车辆上的悬挂弹簧。 01 ③储能输能提供被连接件运动所需动力，如机械式钟表中的发条弹簧。 03 ②控制运动适应被连接件的工作位置变化，如离心离合器中的弹簧及内燃机上的气门弹簧。 02 ④测量载荷标志被连接件所受外力的大小，如测力器和弹簧秤中的弹簧。 04 课堂小结 03 一、弹簧的类型 二、弹性连接的功用 受载后产生变形，卸载后通常立即恢复原有形状和尺寸的零件称为弹性零件。 改善被连接件的工作平稳性；适应被连接件的工作位置变化；提供被连接件运动所需动力；标志被连接件所受外力的大小。 小试牛刀 扭转弹簧的工作部分是怎样的？ A.密绕成螺旋形 B.疏绕成螺旋形 C.直线形 D.波浪形 答案：A 解析：扭转弹簧的工作部分是密绕成螺旋形，这是其承受扭转变形的基本结构。 小试牛刀 扭转弹簧端部结构通常是？ A.勾环 B.扭臂 C.平面 D.球形 答案：B 解析：扭转弹簧端部结构是加工成各种形状的扭臂，而不是勾环。 小试牛刀 拉伸弹簧在不承受负荷时，圈与圈之间通常是怎样的？ A.有间隙 B.没有间隙 C.部分间隙 D.重叠 答案：B 解析：拉伸弹簧在不承受负荷时，圈与圈之间一般是并紧的没有间隙。 小试牛刀 压缩弹簧通常承受哪种力？ A.拉力 B.压力 C.扭力 D.剪切力 答案：B 解析：压缩弹簧是承受轴向压力的螺旋弹簧。 小试牛刀 压缩弹簧的材料截面多为哪种形状？ A.圆形 B.矩形 C.三角形 D.多边形 答案：A 解析：压缩弹簧的材料截面多为圆形，也有用矩形和多股钢萦卷制的。 小试牛刀 渐进型弹簧的设计特点是什么？ A.粗细、疏密一致 B.粗细、疏密不一致 C.只有粗细不一致 D.只有疏密不一致 答案：B 解析：渐进型弹簧采用了粗细、疏密不一致的设计。 小试牛刀 渐进型弹簧的优点是什么？ A.操控感受直接 B.精确度高 C.乘坐舒适感好 D.车身支撑强 答案：C 解析：渐进型弹簧在受压不大时可以通过弹性系数较低的部分吸收路面的起伏，保证乘坐舒适感。 小试牛刀 线性弹簧的弹性系数是怎样的？ A.变化的 B.固定的 C.随机的 D.不确定的 答案：B 解析：线性弹簧从上至下的粗细、疏密不变，弹性系数为固定值。 作业布置 04 1.简述扭转弹簧的结构。 2.简述渐进型弹簧性质。 3.简述短弹簧的性质。 感谢观看 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$