機(jī)械基礎(chǔ)教案

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編號(hào)： 教 案 第1 次課 學(xué)時(shí) 2 授課形式 課堂講授 授課時(shí)間 課目、課題 第1章 構(gòu)件的靜力分析 教學(xué)目的和要求 掌握剛體靜力學(xué)，平面機(jī)構(gòu)的靜力分析； 熟悉空間力系的平面解法。 重點(diǎn) 難點(diǎn) 受力圖的繪制，平面機(jī)構(gòu)的靜力分析、力系的合成與平衡計(jì)算。 受力圖的繪制，空間力系的平面解法。 教學(xué)進(jìn)程 （含課堂教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、輔助手段、師生互動(dòng)、時(shí)間分配、板書(shū)設(shè)計(jì)） 第1章 構(gòu)件的靜力分析 1.基本概念（力、剛體） 2.靜力學(xué)公理 3.約束和約束反力 約束：能限制某些物體運(yùn)動(dòng)的其它物體。 約束反力(反力)：約束對(duì)非自由體的作用。 反力的作用點(diǎn)是約束與非自由體的接觸點(diǎn) 反力的方向總是與該約束所能限制的運(yùn)動(dòng)方向相反 反力的大小總是未知的。在靜力學(xué)中可以利用相關(guān)平衡條件求出約束反力。 約束的基本類(lèi)型 w 柔性約束 w 光滑面約束 w 光滑鉸鏈約束 w 固定端約束 4.受力圖 恰當(dāng)?shù)剡x取研究對(duì)象，正確地畫(huà)出構(gòu)件的受力圖是解決力學(xué)問(wèn)題的關(guān)鍵。畫(huà)受力圖的具體步驟如下： 1.明確研究對(duì)象，畫(huà)出分離體； 2.在分離體上畫(huà)出全部主動(dòng)力； 3.在分離體上畫(huà)出全部約束反力。 作業(yè)布置 復(fù)習(xí)書(shū)中典型例題 主要 參考資料 《機(jī)械力學(xué)與機(jī)械設(shè)計(jì)》 鄭增銘 郭攀成主編 《理論力學(xué)》 西工大編 課后自我 總結(jié)分析 由于在大一期間，同學(xué)們已經(jīng)上過(guò)建筑力學(xué)上冊(cè)有關(guān)于理論力學(xué)的內(nèi)容，因此靜力分析和平面匯交力系同學(xué)們比較了解，本節(jié)課主要是起到復(fù)習(xí)和加深知識(shí)點(diǎn)的作用，同學(xué)們對(duì)這節(jié)課的知識(shí)掌握的較好。 編號(hào)： 教 案 第 2次課 學(xué)時(shí) 2 授課形式 課堂講授 授課時(shí)間 課目、課題 第1章 構(gòu)件的靜力分析 教學(xué)目的和要求 掌握力矩的定義，力矩的性質(zhì)以及平面力偶系的合成和平衡。 運(yùn)用平面任意力系的平衡條件和平衡方程。 重點(diǎn) 難點(diǎn) 平面力偶系的合成 平面任意力系的平衡方程 教學(xué)進(jìn)程 （含課堂教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、輔助手段、師生互動(dòng)、時(shí)間分配、板書(shū)設(shè)計(jì)） 第1章 構(gòu)件的靜力分析 力對(duì)點(diǎn)之矩 概念 ：力使物體產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)的物理量稱(chēng)為力矩。產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)的中心點(diǎn)稱(chēng)為力矩中心（簡(jiǎn)稱(chēng)矩心），力的作用線到力矩中心的距離d稱(chēng)為力臂，力使物體繞矩心轉(zhuǎn)動(dòng)的效應(yīng)取決于力F的大小與力臂d的乘積及力矩的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。力對(duì)點(diǎn)之矩用MO（F）來(lái)表示 合力矩定理：平面匯交力系的合力對(duì)平面內(nèi)任意一點(diǎn)之矩，等于其所有分力對(duì)同一點(diǎn)的力矩的代數(shù)和 力對(duì)點(diǎn)之矩的求法 方法1：用力矩的定義式，即力和力臂的乘積求力矩。 這種方法的關(guān)鍵在于確定力臂d。需要注意的是，力臂d是矩心到力作用線的距離，即力臂必須垂直于力的作用線。 方法2：運(yùn)用合力矩定理求力矩。在工程實(shí)際中，有時(shí)力臂的幾何關(guān)系較復(fù)雜，不易確定時(shí)，可將作用力正交分解為兩個(gè)分力，然后應(yīng)用合力矩定理求原力對(duì)矩心的力矩。 力偶及其性質(zhì) 定義：作用在物體上的一對(duì)大小相等、方向相反、作用線相互平行的兩個(gè)力稱(chēng)為力偶。 平面力偶系的平衡 平面力偶系平衡的必要與充分條件是： 力偶系中各力偶矩的代數(shù)和等于零。 平面一般力系向平面內(nèi)任意一點(diǎn)的簡(jiǎn)化 ： 平面一般力系向平面內(nèi)一點(diǎn)簡(jiǎn)化，得到一個(gè)主矢和一個(gè)主矩，主矢的大小和方向與簡(jiǎn)化中心的選擇無(wú)關(guān)。主矩的值一般與簡(jiǎn)化中心的選擇有關(guān)。 作業(yè)布置 作業(yè)：P31 13,14 主要 參考資料 《機(jī)械力學(xué)與機(jī)械設(shè)計(jì)》 鄭增銘 郭攀成主編 《機(jī)械原理》 孫桓主編 課后自我 總結(jié)分析 學(xué)生們理解了力矩的性質(zhì)以及平面力偶系的合成和平衡。并且可以通過(guò)實(shí)際題目進(jìn)行平面任意力系的平衡條件和平衡方程的運(yùn)用，但是還需要通過(guò)課后練習(xí)進(jìn)行鞏固。 編號(hào)： 教 案 第 3次課 學(xué)時(shí) 2 授課形式 課堂講授 授課時(shí)間 課目、課題 第1章 構(gòu)件的靜力分析 教學(xué)目的和要求 通過(guò)對(duì)本節(jié)內(nèi)容的詳細(xì)講解，旨在讓學(xué)生了解空間力系的平衡方程及其應(yīng)用，要求學(xué)生理解滑動(dòng)摩擦的規(guī)律，摩擦角和自鎖現(xiàn)象以及摩擦?xí)r物體的平衡問(wèn)題。 重點(diǎn) 難點(diǎn) 空間任意力系的平衡方程及其運(yùn)用 摩擦角和自鎖現(xiàn)象 教學(xué)進(jìn)程 （含課堂教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、輔助手段、師生互動(dòng)、時(shí)間分配、板書(shū)設(shè)計(jì)） 第1章 構(gòu)件的靜力分析 1．空間力系 力在空間直角坐標(biāo)軸上的投影 一次投影法：力F與三個(gè)坐標(biāo)軸所夾的銳角分別為a、β、g, 則力F在三個(gè)軸上的投影等于力的大小乘以該夾角的余弦 二次投影法:若已知力F與z軸的夾角為g，力F 和z軸所確定的平面與x軸的夾角為j，可先將力F 在oxy平面上投影， 然后再向x、 y 軸進(jìn)行投影。 空間力系的簡(jiǎn)化：與平面任意力系的簡(jiǎn)化方法一樣，空間力系也可以簡(jiǎn)化為一個(gè)主矢和一個(gè)主矩。 空間力系平衡問(wèn)題的平面解法 ：在工程中，常將空間力系投影到三個(gè)坐標(biāo)平面上，畫(huà)出構(gòu)件受力圖的主視、俯視、側(cè)視等三視圖，分別列出它們的平衡方程，同樣可解出所求的未知量。這種將空間問(wèn)題轉(zhuǎn)化為平面問(wèn)題的研究方法，稱(chēng)為空間問(wèn)題的平面解法。 2．滑動(dòng)摩擦 兩物體接觸表面間產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)或具有相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)時(shí)所具有的摩擦。 兩物體表面間只具有滑動(dòng)趨勢(shì)而無(wú)相對(duì)滑動(dòng)時(shí)的摩擦，稱(chēng)為靜滑動(dòng)摩擦（靜摩擦）；接觸表面間產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)的摩擦，稱(chēng)為動(dòng)滑動(dòng)摩擦（動(dòng)摩擦）。 摩擦角：全反力與法線間的最大夾角。 自鎖：若主動(dòng)力的合力FQ作用在錐體范圍內(nèi)，則約束面必產(chǎn)生一個(gè)與之等值、反向且共線的全反力FR與之平衡。但無(wú)論如何增加力FQ，物體總能保持平衡。全反力作用線不會(huì)超出摩擦錐的這種現(xiàn)象稱(chēng)為自鎖。 作業(yè)布置 無(wú) 主要 參考資料 《機(jī)械力學(xué)與機(jī)械設(shè)計(jì)》 鄭增銘 郭攀成主編 《機(jī)械原理》 孫桓主編 課后自我 總結(jié)分析 學(xué)生們理解了力在空間直角坐標(biāo)軸上的投影，以及如何運(yùn)用空間力系平衡問(wèn)題的平面解法。滑動(dòng)摩擦是機(jī)械基礎(chǔ)中最重要的內(nèi)容之一，在以后的教學(xué)中應(yīng)突出該內(nèi)容，講透使得學(xué)生有更加深入的了解。 編號(hào)： 教 案 第 4 次課 學(xué)時(shí) 2 授課形式 課堂講授 授課時(shí)間 課目、課題 第2章 零件的變形及強(qiáng)度計(jì)算 教學(xué)目的和要求 學(xué)習(xí)：軸向拉伸與壓縮的概念 ；拉(壓)桿橫截面的應(yīng)力和變形計(jì)算 ；拉(壓)桿的強(qiáng)度計(jì)算 ；剪切的概念 ，擠壓的概念 ；剪切和擠壓的實(shí)用計(jì)算 重點(diǎn) 難點(diǎn) 拉(壓)桿的軸力和軸力圖 拉(壓)桿橫截面的應(yīng)力和變形計(jì)算 教學(xué)進(jìn)程 （含課堂教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、輔助手段、師生互動(dòng)、時(shí)間分配、板書(shū)設(shè)計(jì)） 第2章 零件的變形及強(qiáng)度計(jì)算 一、拉伸和壓縮 材料拉伸和壓縮時(shí)的力學(xué)性能 材料的力學(xué)性能：材料在外力作用下，其強(qiáng)度和變形方面所表現(xiàn)出來(lái)的性能。它是通過(guò)試驗(yàn)的方法測(cè)定的，是進(jìn)行強(qiáng)度、剛度計(jì)算和選擇材料的重要依據(jù)。工程材料的種類(lèi)：根據(jù)其性能可分為塑性材料和脆性材料兩大類(lèi)。低碳鋼和鑄鐵是這兩類(lèi)材料的典型代表，它們?cè)诶旌蛪嚎s時(shí)表現(xiàn)出來(lái)的力學(xué)性能具有廣泛的代表性。 拉(壓)桿的強(qiáng)度計(jì)算 許用應(yīng)力：構(gòu)件安全工作時(shí)材料允許承受的最大應(yīng)力。構(gòu)件的工作應(yīng)力必須小于材料的極限應(yīng)力。 強(qiáng)度計(jì)算： 應(yīng)用強(qiáng)度條件式進(jìn)行的運(yùn)算。 為了使構(gòu)件不發(fā)生拉(壓)破壞，保證構(gòu)件安全工作的條件是：最大工作應(yīng)力不超過(guò)材料的許用應(yīng)力。這一條件稱(chēng)為強(qiáng)度條件。 應(yīng)用該條件式可以解決以下三類(lèi)問(wèn)題：校核強(qiáng)度 、設(shè)計(jì)截面 、確定許可載荷。 二、剪 切 剪切的概念 ：在力不很大時(shí)，兩力作用線之間的一微段，由于錯(cuò)動(dòng)而發(fā)生歪斜，原來(lái)的矩形各個(gè)直角都改變了一個(gè)角度。這種變形形式稱(chēng)為剪切變形。 擠壓的概念 ：構(gòu)件發(fā)生剪切變形時(shí)，往往會(huì)受到擠壓作用，這種接觸面之間相互壓緊作用稱(chēng)為擠壓。 詳解書(shū)中例題。 作業(yè)布置 無(wú) 主要 參考資料 《機(jī)械力學(xué)與機(jī)械設(shè)計(jì)》 鄭增銘 郭攀成主編 《機(jī)械原理》 孫桓主編 課后自我 總結(jié)分析 學(xué)生們理解了軸向拉伸與壓縮的概念，以及拉(壓)桿橫截面的應(yīng)力和變形計(jì)算。在做書(shū)中例題時(shí)發(fā)現(xiàn)對(duì)剪切和擠壓的掌握不夠好，需要多做練習(xí)進(jìn)行鞏固。 編號(hào)： 教 案 第 5 次課 學(xué)時(shí) 2 授課形式 課堂講授 授課時(shí)間 課目、課題 第2章 零件的變形及強(qiáng)度計(jì)算 教學(xué)目的和要求 1．圓軸扭轉(zhuǎn)的概念 2．扭轉(zhuǎn)內(nèi)力：扭矩和扭矩圖 3．扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力分析與計(jì)算 4．圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的強(qiáng)度和剛度計(jì)算 重點(diǎn) 難點(diǎn) 扭矩圖的繪制 圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的強(qiáng)度和剛度計(jì)算 教學(xué)進(jìn)程 （含課堂教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、輔助手段、師生互動(dòng)、時(shí)間分配、板書(shū)設(shè)計(jì)） 第2章 零件的變形及強(qiáng)度計(jì)算 扭轉(zhuǎn)變形的特點(diǎn)： 受力特點(diǎn)：在垂直于桿件軸線的平面內(nèi)， 作用了一對(duì)大小相等，轉(zhuǎn)向相反，作用平 面平行的外力偶矩； 變形特點(diǎn)：桿件任意兩橫截面都發(fā)生了繞桿件軸線的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。 這種形式的變形稱(chēng)為扭轉(zhuǎn)變形。 扭矩圖：用平行于軸線的 x 坐標(biāo)表示橫截面的位置，用垂直于 x 軸的坐標(biāo)MT表示橫截面扭矩的大小，描畫(huà)出截面扭矩隨截面位置變化的曲線，稱(chēng)為扭矩圖。 圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的變形特征: 1)各圓周線的形狀大小及圓周線之間的距離均無(wú)變化；各圓周線繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)了不同的角度。 2)所有縱向線仍近似地為直線，只是同時(shí)傾斜了同一角度。 圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的強(qiáng)度計(jì)算： 強(qiáng)度條件:圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的強(qiáng)度要求仍是最大工作切應(yīng)力τmax不超過(guò)材料的許用切應(yīng)力[τ]。 應(yīng)用扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件，可以解決圓軸強(qiáng)度計(jì)算的三類(lèi)問(wèn)題：校核強(qiáng)度、設(shè)計(jì)截面和確定許可載荷。 圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的變形和剛度計(jì)算： 剛度條件：最大單位長(zhǎng)度扭角 小于或等于許用單位長(zhǎng)度扭角[]。 根據(jù)扭轉(zhuǎn)剛度條件，可以解決剛度計(jì)算的三類(lèi)問(wèn)題：即校核剛度、設(shè)計(jì)截面和確定許可載荷。 作業(yè)布置 作業(yè)：P60 8,9,11 主要 參考資料 《機(jī)械力學(xué)與機(jī)械設(shè)計(jì)》 鄭增銘 郭攀成主編 《機(jī)械原理》 孫桓主編 課后自我 總結(jié)分析 學(xué)生們理解了扭轉(zhuǎn)變形的特點(diǎn)和變形特征，并會(huì)應(yīng)用強(qiáng)度計(jì)算公式和剛度計(jì)算公式進(jìn)行校核，以后還需要增加一些習(xí)題的練習(xí)。由于扭轉(zhuǎn)變形時(shí)幾種變形里面比較重要的內(nèi)容，以后教學(xué)過(guò)程中本章內(nèi)容可以適當(dāng)強(qiáng)化。 編號(hào)： 教 案 第 6 次課 學(xué)時(shí) 2 授課形式 課堂講授 授課時(shí)間 課目、課題 第2章 零件的變形及強(qiáng)度計(jì)算 教學(xué)目的和要求 1.直梁平面彎曲的概念 2.梁的類(lèi)型及計(jì)算簡(jiǎn)圖 3.梁彎曲時(shí)的內(nèi)力（剪力和彎矩） 4.梁純彎曲時(shí)的強(qiáng)度條件 5.梁彎曲時(shí)的變形和剛度條件 重點(diǎn) 難點(diǎn) 梁彎曲時(shí)的內(nèi)力計(jì)算（剪力和彎矩） 梁純彎曲時(shí)的強(qiáng)度條件和剛度條件 教學(xué)進(jìn)程 （含課堂教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、輔助手段、師生互動(dòng)、時(shí)間分配、板書(shū)設(shè)計(jì)） 第2章 零件的變形及強(qiáng)度計(jì)算 直梁平面彎曲的概念： 彎曲變形：作用于桿件上的外力垂直于桿件的軸線，使桿的軸線由直線變?yōu)榍€。 平面彎曲：梁的外載荷都作用在縱向?qū)ΨQ(chēng)面內(nèi)時(shí)，則梁的軸線在縱向?qū)ΨQ(chēng)面內(nèi)彎曲成一條平面曲線。 以彎曲變形為主的直桿稱(chēng)為直梁，簡(jiǎn)稱(chēng)梁。 梁的類(lèi)型： 簡(jiǎn)支梁：一端為活動(dòng)鉸鏈支座，另一端為固定鉸鏈支座。 外伸梁：一端或兩端伸出支座之外的簡(jiǎn)支梁。 懸臂梁：一端為固定端，另一端為自由端的梁。 求梁的內(nèi)力的方法仍然是截面法。 剪力方程和彎矩方程 彎矩圖畫(huà)法：以與梁軸線平行的x坐標(biāo)表示橫截面位置，縱坐標(biāo)y按一定比例表示各截面上相應(yīng)彎矩的大小，正彎矩畫(huà)在軸的上方，負(fù)彎矩畫(huà)在軸的下方。 彎矩圖的規(guī)律 ： 1.梁受集中力或集中力偶作用時(shí)，彎矩圖為直線，并且在集中力作用處，彎矩發(fā)生轉(zhuǎn)折；在集中力偶作用處，彎矩發(fā)生突變，突變量為集中力偶的大小。 2.梁受到均布載荷作用時(shí)，彎矩圖為拋物線，且拋物線的開(kāi)口方向與均布載荷的方向一致。 3.梁的兩端點(diǎn)若無(wú)集中力偶作用，則端點(diǎn)處的彎矩為0；若有集中力偶作用時(shí)，則彎矩為集中力偶的大小。 作業(yè)布置 作業(yè)：P60 8,9,11 主要 參考資料 《機(jī)械力學(xué)與機(jī)械設(shè)計(jì)》 鄭增銘 郭攀成主編 《機(jī)械原理》 孫桓主編 課后自我 總結(jié)分析 學(xué)生們理解了梁彎曲時(shí)的內(nèi)力計(jì)算（剪力和彎矩）方法，以及彎矩圖的畫(huà)法，由于本節(jié)內(nèi)容難度比較大，同學(xué)們接受的程度各不相同，在以后的教學(xué)中要放慢教學(xué)速度，爭(zhēng)取讓更多的同學(xué)理解的更好，并加強(qiáng)習(xí)題和作業(yè)，使學(xué)生在做作業(yè)的時(shí)候得到進(jìn)一步的鞏固。 編號(hào)： 教 案 第 7 次課 學(xué)時(shí) 2 授課形式 課堂講授 授課時(shí)間 課目、課題 第2章 零件的變形及強(qiáng)度計(jì)算 教學(xué)目的和要求 了解組合變形的概念 掌握斜彎曲變形的應(yīng)力、強(qiáng)度計(jì)算 重點(diǎn) 難點(diǎn) 重點(diǎn)：斜彎曲變形的應(yīng)力、強(qiáng)度計(jì)算 教學(xué)進(jìn)程 （含課堂教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、輔助手段、師生互動(dòng)、時(shí)間分配、板書(shū)設(shè)計(jì)） 組合變形的概念 構(gòu)件同時(shí)發(fā)生兩種或兩種以上的基本變形稱(chēng)為組合變形。 舉例：略 對(duì)發(fā)生組合變形的桿件計(jì)算應(yīng)力和變形時(shí)，采用疊加法。 即：先將荷載分解成符合基本變形外力條件的外力系，分別計(jì)算構(gòu)件在每一種基本變形時(shí)的內(nèi)力、應(yīng)力、然后進(jìn)行疊加，就得原來(lái)的荷載引起的組合變形的應(yīng)力和變形。 當(dāng)然必須滿(mǎn)足小變形假設(shè)及線彈性條件。 斜彎曲變形的應(yīng)力和強(qiáng)度 1. 斜彎曲變形的應(yīng)力和強(qiáng)度計(jì)算 1）.外力分解 Py=P cosj Pz=P sinj 2）.分別計(jì)算各基本變形的內(nèi)力、應(yīng)力 3）疊加 4）.強(qiáng)度計(jì)算 （1） 中性軸的位置 中性軸方程： 中性軸是一條通過(guò)截面形心的直線。 當(dāng)時(shí)，即中性軸不再垂直于荷載作用面。 （2）最大正應(yīng)力 （3）.強(qiáng)度計(jì)算 作業(yè)布置 復(fù)習(xí) 主要 參考資料 《機(jī)械力學(xué)與機(jī)械設(shè)計(jì)》 鄭增銘 郭攀成主編 《機(jī)械原理》 孫桓主編 課后自我 總結(jié)分析 本次課介紹了組合變形的概念 ，并詳細(xì)推導(dǎo)了斜彎曲變形的應(yīng)力、強(qiáng)度計(jì)算公式。組合變形的應(yīng)力、強(qiáng)度計(jì)算是在基本變形應(yīng)力、強(qiáng)度計(jì)算基礎(chǔ)上的，較后者有一定的難度。講課時(shí)突出難點(diǎn)、重點(diǎn)。 編號(hào)： 教 案 第 8 次課 學(xué)時(shí) 2 授課形式 課堂講授 授課時(shí)間 課目、課題 第2章 零件的變形及強(qiáng)度計(jì)算 教學(xué)目的和要求 掌握斜彎曲變形的應(yīng)力、強(qiáng)度、變形計(jì)算 掌握拉伸（壓縮）和彎曲組合變形的計(jì)算 重點(diǎn) 難點(diǎn) 斜彎曲變形的應(yīng)力、強(qiáng)度、變形計(jì)算 拉伸（壓縮）和彎曲組合變形的計(jì)算 教學(xué)進(jìn)程 （含課堂教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、輔助手段、師生互動(dòng)、時(shí)間分配、板書(shū)設(shè)計(jì)） 斜彎曲變形的應(yīng)力和強(qiáng)度 斜彎曲梁的饒度和剛度計(jì)算 Py引起的自由端的撓度： Pz引起的自由端的撓度： 當(dāng)Iz Iy時(shí)， 即位移不再發(fā)生在荷載作用作用面。因而不屬于平面彎曲。 拉伸（壓縮）和彎曲的組合變形 1、 內(nèi)力分析 2、 應(yīng)力分析 3、 強(qiáng)度計(jì)算 作業(yè)布置 查找相關(guān)在建筑中的實(shí)例 主要 參考資料 《機(jī)械力學(xué)與機(jī)械設(shè)計(jì)》 鄭增銘 郭攀成主編 《機(jī)械原理》 孫桓主編 課后自我 總結(jié)分析 本次課內(nèi)容比較難，講授時(shí)速度較慢，使學(xué)生容易接受。以后要多講一些比較經(jīng)典的習(xí)題。 編號(hào)： 教 案 第 9次課 學(xué)時(shí) 2 授課形式 課堂講授 授課時(shí)間 課目、課題 第2章 零件的變形及強(qiáng)度計(jì)算 教學(xué)目的和要求 掌握偏心壓縮的計(jì)算 重點(diǎn) 難點(diǎn) 偏心壓縮的計(jì)算 教學(xué)進(jìn)程 （含課堂教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、輔助手段、師生互動(dòng)、時(shí)間分配、板書(shū)設(shè)計(jì)） 偏心壓縮（拉伸） 1、偏心壓縮時(shí)的應(yīng)力和強(qiáng)度計(jì)算（40分鐘） 1） 荷載的簡(jiǎn)化 2） 內(nèi)力分析 3） 應(yīng)力分析 4） 中性軸的位置 中性軸的特點(diǎn)：中性軸為不能過(guò)截面形心的直線。中性軸與偏心壓力的作用點(diǎn)分別處于截面形心的相對(duì)兩邊。偏心壓力的作用點(diǎn)越向截面形心靠近，中性軸就越離開(kāi)截面形心。當(dāng)中性軸與截面周邊相切或在截面以外時(shí)，整個(gè)截面上只產(chǎn)生壓應(yīng)力而不出現(xiàn)拉應(yīng)力。 5） 最大正應(yīng)力 6） 強(qiáng)度計(jì)算 例題講解（20分鐘） 2、 截面核心 （20分鐘） 概念：偏心壓力F作用在形心附近的某個(gè)區(qū)域內(nèi)，整個(gè)截面只產(chǎn)生壓應(yīng)力，而不產(chǎn)生拉應(yīng)力，這個(gè)區(qū)域稱(chēng)為截面核心。 矩形截面核心是截面對(duì)稱(chēng)軸的三分點(diǎn)連接而成的菱形區(qū)域。 圓形截面的截面核心是一直徑為d/4的圓形區(qū)域。 3、小結(jié) （10分鐘） 作業(yè)布置 主要 參考資料 《機(jī)械力學(xué)與機(jī)械設(shè)計(jì)》 鄭增銘 郭攀成主編 《機(jī)械原理》 孫桓主編 課后自我 總結(jié)分析 本節(jié)課主要內(nèi)容是偏心壓縮應(yīng)力和強(qiáng)度計(jì)算，是以后專(zhuān)業(yè)課的基礎(chǔ)課內(nèi)容。要求學(xué)生要很好的掌握。結(jié)合工程實(shí)例講解，效果較好。 編號(hào)： 教 案 第 10次課 學(xué)時(shí) 2 授課形式 課堂講授 授課時(shí)間 課目、課題 第3章 機(jī)械工程材料及其選用 教學(xué)目的和要求 1. 金屬材料的力學(xué)性能 2．鐵碳合金 3. 有色金屬與粉末冶金材料 4. 機(jī)械工程材料的選用 重點(diǎn) 難點(diǎn) 了解金屬材料的力學(xué)性能 有色金屬與粉末冶金材料 機(jī)械工程材料的選用 教學(xué)進(jìn)程 （含課堂教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、輔助手段、師生互動(dòng)、時(shí)間分配、板書(shū)設(shè)計(jì)） 第3章 機(jī)械工程材料及其選用 一、 金屬材料的力學(xué)性能 強(qiáng)度和塑性、硬度、塑性 二、 影響金屬材料性能的因素 金屬的晶體結(jié)構(gòu)：體心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格 合金的概念、 合金的結(jié)構(gòu)：固溶體、金屬化合物 合金的組織：結(jié)晶晶粒、機(jī)械混合物 三、 鐵碳合金 鐵碳合金的基本知識(shí)及其性能 鐵素體、奧氏體、滲碳體、珠光體、萊氏體 鐵碳合金分類(lèi)： 工業(yè)純鐵、鋼、白口鑄鐵 鋼的熱處理方法： 退火、鋼的淬火、鋼的回火、鋼的表面熱處理 工業(yè)用鋼：碳素鋼、合金鋼 四、 有色金屬與粉末冶金材料 鋁和鋁合金、銅和銅合金、滑動(dòng)軸承合金、粉末冶金材料 五、 非金屬材料 高分子材料：塑料、橡膠和粘結(jié)劑 六、 機(jī)械工程材料的選用 零件的實(shí)效形式：撕裂、表面損傷、過(guò)量變形 材料選擇的基本原則： 1) 滿(mǎn)足零件的工作要求 2) 滿(mǎn)足加工要求 3）具有較好的經(jīng)濟(jì)性 零件選材的方法： 以綜合力學(xué)性能為主時(shí)的選材 以疲勞強(qiáng)度為主時(shí)的選材 以磨損為主時(shí)的選材 作業(yè)布置 P105：1,2,3,4 主要 參考資料 《機(jī)械力學(xué)與機(jī)械設(shè)計(jì)》 鄭增銘 郭攀成主編 《機(jī)械原理》 孫桓主編 課后自我 總結(jié)分析 學(xué)生們對(duì)一系列的機(jī)械工程材料有了一個(gè)初步的了解，以后的講解需要更加的詳細(xì)，甚至適當(dāng)?shù)脑黾诱n時(shí)。 編號(hào)： 教 案 第 11 次課 學(xué)時(shí) 2 授課形式 課堂講授 授課時(shí)間 課目、課題 第四章 公差與配合 教學(xué)目的和要求 1. 光滑圓柱的極限與配合 2．形位公差 3. 表面粗糙度 重點(diǎn) 難點(diǎn) 極限與配合的選擇 教學(xué)進(jìn)程 （含課堂教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、輔助手段、師生互動(dòng)、時(shí)間分配、板書(shū)設(shè)計(jì)） 第四章 公差與配合 一、光滑圓柱的極限配合 最基本的配合關(guān)系：孔與軸的配合 有關(guān)線性尺寸的定義： 線性尺寸、基本尺寸、極限尺寸、實(shí)際尺寸 有關(guān)偏差、公差的定義： 尺寸偏差、尺寸公差、公差帶 有關(guān)配合的定義： 配合、配合公差 間隙或過(guò)盈：間隙配合、過(guò)盈配合、過(guò)渡配合 詳解例題4-1，4-2 公差帶及基本配合代號(hào)的查詢(xún) 二、形位公差簡(jiǎn)介 形位公差的研究對(duì)象：構(gòu)成零件幾何特征的點(diǎn)、線、面 形位公差的項(xiàng)目與符號(hào) 形位公差的標(biāo)注 形位公差帶的特點(diǎn) 形位公差的選用 作業(yè)布置 P136：習(xí)題4-2 主要 參考資料 《機(jī)械力學(xué)與機(jī)械設(shè)計(jì)》 鄭增銘 郭攀成主編 《機(jī)械原理》 孫桓主編 課后自我 總結(jié)分析 學(xué)生們理解了有關(guān)線性尺寸和配合的定義，掌握了公差帶及基本配合代號(hào)的查詢(xún)，以及掌握了形位公差的標(biāo)注。形位公差相關(guān)知識(shí)以后講的時(shí)候要更加注意方式方法，講的易懂易理解即可。 編號(hào)： 教 案 第 12 次課 學(xué)時(shí) 2 授課形式 課堂講授 授課時(shí)間 課目、課題 第四章 公差與配合 教學(xué)目的和要求 1. 表面粗糙度簡(jiǎn)介 2. 練習(xí)題講解 重點(diǎn) 難點(diǎn) 理解表面粗糙度的概念和評(píng)定 了解表面粗糙度的標(biāo)注 表面粗糙度代號(hào) 教學(xué)進(jìn)程 （含課堂教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、輔助手段、師生互動(dòng)、時(shí)間分配、板書(shū)設(shè)計(jì)） 第四章 公差與配合 一、表面粗糙度的概念 表面粗糙度的研究對(duì)象是零件表面微觀不平度。 二、表面粗糙度的評(píng)定 取樣長(zhǎng)度和評(píng)定長(zhǎng)度 基準(zhǔn)線 表面粗糙度的評(píng)定參數(shù)： 輪廓算術(shù)平均偏差 微觀不平度十點(diǎn)高度 輪廓最大高度 三、表面粗糙度數(shù)值的選擇 四、表面粗糙度的標(biāo)注 表面粗糙度的符號(hào)及說(shuō)明 表面粗糙度的高度特性參數(shù)標(biāo)注示例 練習(xí)題講解 作業(yè)布置 P136：習(xí)題4-3 主要 參考資料 《機(jī)械力學(xué)與機(jī)械設(shè)計(jì)》 鄭增銘 郭攀成主編 《機(jī)械原理》 孫桓主編 課后自我 總結(jié)分析 學(xué)生們理解了理解表面粗糙度的概念和評(píng)定，掌握了表面粗糙度的標(biāo)注，以及掌握了表面粗糙度的符號(hào)及說(shuō)明，還需補(bǔ)充圖紙及圖例等相關(guān)知識(shí)?？梢远嘀谱饕恍┗脽羝訌?qiáng)感性認(rèn)識(shí)。 編號(hào)： 教 案 第 13 次課 學(xué)時(shí) 2 授課形式 課堂講授 授課時(shí)間 課目、課題 第五章 常用機(jī)構(gòu) 教學(xué)目的和要求 1. 構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副 2．平面連桿機(jī)構(gòu) 重點(diǎn) 難點(diǎn) 平面四桿機(jī)構(gòu)的工作特性； 平面連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì) 教學(xué)進(jìn)程 （含課堂教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、輔助手段、師生互動(dòng)、時(shí)間分配、板書(shū)設(shè)計(jì)） 一、構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副 低副和高副的區(qū)別 構(gòu)件的分類(lèi)：機(jī)架、原動(dòng)件、從動(dòng)件 二、平面連桿機(jī)構(gòu) 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)：4為機(jī)架，2為連桿，構(gòu)件1、3稱(chēng)為連架桿，其中能繞其軸線作整軸回轉(zhuǎn)的連架桿1稱(chēng)為曲柄，只能繞軸線往復(fù)擺動(dòng)的連架桿3稱(chēng)為搖桿。 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的三種基本形式： 1、曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 　　兩個(gè)連桿架之一是曲柄，另一個(gè)是搖桿的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。曲柄搖桿機(jī)構(gòu)可將曲柄的整周連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)變成搖桿的往復(fù)擺動(dòng)；也可將搖桿的往復(fù)擺動(dòng)轉(zhuǎn)變成曲柄的整周轉(zhuǎn)動(dòng)。 2、雙曲柄機(jī)構(gòu) 　　兩個(gè)連架桿都是曲柄的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)稱(chēng)為雙曲柄機(jī)構(gòu)。雙曲柄機(jī)構(gòu)中，兩曲柄可分別作主動(dòng)件。一般當(dāng)主動(dòng)曲柄等速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)曲柄作變速轉(zhuǎn)動(dòng)。 3、雙搖桿機(jī)構(gòu) 　　兩個(gè)連架桿都是搖桿的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)稱(chēng)為雙搖桿機(jī)構(gòu)。 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)曲柄存在的條件： 　　1、曲柄存在的條件 　　①最短構(gòu)件與最長(zhǎng)構(gòu)件長(zhǎng)度之和小于或等于其它兩構(gòu)件之和； 　?、谝宰疃虡?gòu)件為機(jī)架或連架桿。 　　2、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)類(lèi)型判斷 　?、僮疃虡?gòu)件與最長(zhǎng)構(gòu)件的長(zhǎng)度之和小于或等于其它兩構(gòu)件的長(zhǎng)度之和。 　?、谧疃虡?gòu)件與最長(zhǎng)構(gòu)件的長(zhǎng)度之和大于其它兩構(gòu)件的長(zhǎng)度之和。 壓力角和傳動(dòng)角： 壓力角α：從動(dòng)件搖桿所受作用力F的方向與該點(diǎn)速度方向之間所夾銳角。 壓力角愈小對(duì)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)愈有利。為保證機(jī)構(gòu)具有良好的傳力性能，應(yīng)使αmax≤[α]。 傳動(dòng)角γ：壓力角α的余角，即γ=90-α。 α愈小γ愈大，對(duì)機(jī)構(gòu)工作與越有利。機(jī)構(gòu)的傳力條件：γmin≥[γ] 設(shè)計(jì)時(shí)一般應(yīng)使γmin≥40，高速和大功率轉(zhuǎn)動(dòng)中，應(yīng)使γmin≥50。 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)工作時(shí)，γmin在機(jī)構(gòu)中位置的確定： 死點(diǎn)的位置 急回運(yùn)動(dòng)特性：當(dāng)以曲柄為主動(dòng)件且作等速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)從動(dòng)件在前進(jìn)行程有慢的平均速度，在回程有快的行程速度性質(zhì)。 機(jī)構(gòu)急回特性的相對(duì)程度是用從動(dòng)件空回行程平均速度與工作行程平均速度的比值K衡量。 作業(yè)布置 P136：習(xí)題5-3、5-4、5-5、5-6、5-17 主要 參考資料 《機(jī)械力學(xué)與機(jī)械設(shè)計(jì)》 鄭增銘 郭攀成主編 《機(jī)械原理》 孫桓主編 課后自我 總結(jié)分析 學(xué)生們理解了構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副的分類(lèi)，掌握了平面四桿機(jī)構(gòu)的工作特性，以及掌握了鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)基本類(lèi)型的判別，這部分內(nèi)容需要配合多做習(xí)題來(lái)鞏固。 編號(hào)： 教 案 第 14 次課 學(xué)時(shí) 2 授課形式 課堂講授 授課時(shí)間 課目、課題 第五章 常用機(jī)構(gòu) 教學(xué)目的和要求 了解凸輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)； 能按運(yùn)動(dòng)規(guī)律繪制S-Φ曲線； 了解棘輪機(jī)構(gòu)，槽輪機(jī)構(gòu)，不完全齒輪機(jī)構(gòu)和凸輪式間隙運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)、主要參數(shù)及應(yīng)用 。 重點(diǎn) 難點(diǎn) 1． 從動(dòng)件常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律 2． 凸輪輪廓曲線的繪制；凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的確定 3． 用反轉(zhuǎn)法繪制凸輪輪廓曲線 4． 棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)的工作原理、運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)及應(yīng)用 教學(xué)進(jìn)程 （含課堂教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、輔助手段、師生互動(dòng)、時(shí)間分配、板書(shū)設(shè)計(jì)） 一、凸輪機(jī)構(gòu) 凸輪機(jī)構(gòu)的功用和分類(lèi) 從動(dòng)件常用的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 凸輪機(jī)構(gòu)的基本名詞術(shù)語(yǔ)： 基圓：凸輪理論輪廓曲線最小向徑所作的圓。 行程：從動(dòng)件由最低點(diǎn)到最高點(diǎn)的位移h（或擺角） 推程運(yùn)動(dòng)角：從動(dòng)件由最低運(yùn)行到最高位置，凸輪所轉(zhuǎn)過(guò)的角。 回程運(yùn)動(dòng)角：從動(dòng)件由最高運(yùn)行到最低位置，凸輪所轉(zhuǎn)過(guò)的轉(zhuǎn)角。 遠(yuǎn)休止角：從動(dòng)件到達(dá)最高位置停留過(guò)程中凸輪所轉(zhuǎn)過(guò)的角。 近休止角：從動(dòng)件在最低位置停留過(guò)程中所轉(zhuǎn)過(guò)的角。 偏距圓：從動(dòng)件導(dǎo)路與凸輪回轉(zhuǎn)中心O的偏心距離為e，并以e為半徑O為圓心所作的圓。 從動(dòng)件常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律： 1、等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律 2、等加速等減速規(guī)律 3、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律（余弦運(yùn)動(dòng)規(guī)律 凸輪輪廓曲線設(shè)計(jì) 圖解法 解析法：已知基圓，角速度，偏距e，運(yùn)動(dòng)規(guī)律，求凸輪輪廓曲線。 凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的確定 1、凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角的確定 2、基圓半徑的確定 3、滾子半徑的選擇 4、平底長(zhǎng)度的確定 二、間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 棘輪機(jī)構(gòu) 棘輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及應(yīng)用 ： 1）輪齒式棘輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)可靠，從動(dòng)棘輪容易實(shí)現(xiàn)有級(jí)調(diào)節(jié)，常用于低速、輕載、棘輪轉(zhuǎn)角不大的間歇傳動(dòng)。 2）摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)工作平穩(wěn)無(wú)噪聲，常用做超越離合器，運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性較差。 槽輪機(jī)構(gòu) 槽輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和應(yīng)用 ： 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，能準(zhǔn)確控制轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。 缺點(diǎn)：①對(duì)一個(gè)已定的槽輪機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō)，其轉(zhuǎn)角不能調(diào)節(jié)。 ②在轉(zhuǎn)動(dòng)始、末加速度變化較大，有沖擊。 應(yīng)用：常用于轉(zhuǎn)速不高，要求恒定旋轉(zhuǎn)角的分度機(jī)構(gòu)中。 作業(yè)布置 P166：習(xí)題5-21 主要 參考資料 《機(jī)械力學(xué)與機(jī)械設(shè)計(jì)》 鄭增銘 郭攀成主編 《機(jī)械原理》 孫桓主編 課后自我 總結(jié)分析 學(xué)生們理解了從動(dòng)件常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律，了解凸輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)；能按運(yùn)動(dòng)規(guī)律繪制S-Φ曲線，理解棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)的工作原理、運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)及應(yīng)用。 編號(hào)： 教 案 第 15 次課 學(xué)時(shí) 2 授課形式 課堂講授 授課時(shí)間 課目、課題 第六章 圓柱齒輪傳動(dòng) 教學(xué)目的和要求 了解齒輪機(jī)構(gòu)的類(lèi)型和應(yīng)用； 掌握齒廓嚙合基本定理、漸開(kāi)線性質(zhì)、嚙合特性、標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的主要參數(shù)和尺寸計(jì)算； 熟悉齒輪正確嚙合條件和連續(xù)傳動(dòng)條件。 重點(diǎn) 難點(diǎn) 直齒圓柱齒輪基本參數(shù)的確定與幾何尺寸、正確嚙合條件、連續(xù)傳動(dòng)條件的計(jì)算、失效形式和計(jì)算準(zhǔn)則、受力分析和強(qiáng)度計(jì)算。 教學(xué)進(jìn)程 （含課堂教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、輔助手段、師生互動(dòng)、時(shí)間分配、板書(shū)設(shè)計(jì)） 齒輪傳動(dòng)的類(lèi)型、特點(diǎn)和應(yīng)用 齒廓嚙合基本定律：在嚙合傳動(dòng)的任一瞬時(shí)，兩輪齒廓曲線在相應(yīng)接觸點(diǎn)的公法線必須通過(guò)按給定傳動(dòng)比確定的該瞬時(shí)的節(jié)點(diǎn)。 漸開(kāi)線及漸開(kāi)線齒廓 漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸 標(biāo)準(zhǔn)齒輪：m、α、h*a、c*均取標(biāo)準(zhǔn)值，具有標(biāo)準(zhǔn)的齒頂高和齒根高，分度圓齒厚等于齒槽寬。 幾何尺寸：d =mz ha= h*a m hf=( h*a + c*)m h=ha+hf=(2 h*a + c*)m da=d+2ha=(z+2 h*a)m df=d-2hf=(z-2 h*a -2 c*)m db=dcosα P =πm s=e=πm/2 中心距：a=(d2d1)/2=m(z2z1)/2 漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動(dòng) 齒輪要正常傳動(dòng)，必須滿(mǎn)足正確嚙合條件和連續(xù)傳動(dòng)條件。 根切及標(biāo)準(zhǔn)直齒輪不根切的最少齒數(shù) 根切危害： ①切掉部分齒廓； ②削弱齒根強(qiáng)度； ③降低重合度。 Zmin=17 變位直齒圓柱齒輪傳動(dòng) 1.避免根切； 2.改善小齒輪的壽命（大傳動(dòng)比時(shí)，增大小齒輪齒厚，減小大齒輪齒厚，使一對(duì)齒輪的壽命相當(dāng)）； 3.湊中心距。 湊中心距的目的：使中心距相等 作業(yè)布置 P193：習(xí)題6-1、6-2、6-3 主要 參考資料 《機(jī)械力學(xué)與機(jī)械設(shè)計(jì)》 鄭增銘 郭攀成主編 《機(jī)械原理》 孫桓主編 課后自我 總結(jié)分析 學(xué)生們了解齒輪機(jī)構(gòu)的類(lèi)型和應(yīng)用；掌握了齒廓嚙合基本定理、漸開(kāi)線性質(zhì)、嚙合特性、標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的主要參數(shù)和尺寸計(jì)算。對(duì)齒輪正確嚙合條件和連續(xù)傳動(dòng)條件還需要進(jìn)一步加深理解。 編號(hào)： 教 案 第 16 次課 學(xué)時(shí) 2 授課形式 課堂講授 授課時(shí)間 課目、課題 第六章 圓柱齒輪傳動(dòng) 教學(xué)目的和要求 能夠計(jì)算斜齒輪、的幾何尺寸， 能正確分析齒輪失效原因，確定設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、進(jìn)行強(qiáng)度校核 重點(diǎn) 難點(diǎn) 斜齒圓柱齒輪、受力分析和強(qiáng)度計(jì)算。 教學(xué)進(jìn)程 （含課堂教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、輔助手段、師生互動(dòng)、時(shí)間分配、板書(shū)設(shè)計(jì)） 平行軸斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu) 斜齒輪的基本參數(shù)： 法面：與分度圓柱面螺旋線切線垂直的平面。其模數(shù)和壓力角為標(biāo)準(zhǔn)值。 端面：垂直于軸線的面。 斜齒輪端面參數(shù)與尺寸計(jì)算： 齒距： Pt=πmt，Pn=πmn，Pn = Ptcosβ 模數(shù)： mn=mtcosβ 正確嚙合條件： mt1=mt2、αt1=αt2、mn1=mn2、αn1=αn2、β1 =β2 直齒圓錐齒輪機(jī)構(gòu) 1.背錐：過(guò)大端A點(diǎn)作e?曲線的切線AO1與軸線相交于點(diǎn)O1，以AO1為母線，OO1為軸線的圓錐AO1B稱(chēng)為該圓錐齒輪的背錐。 2.當(dāng)量齒輪：將錐齒輪大端扇形齒輪補(bǔ)足成圓柱齒輪，取錐齒輪大端齒形的模數(shù)和壓力角，則此圓柱齒輪為該錐齒輪的當(dāng)量齒輪。 3.當(dāng)量齒數(shù)：當(dāng)量齒輪的齒數(shù)稱(chēng)為該圓錐齒輪的當(dāng)量齒數(shù)。 正確嚙合條件：m1=m2=m、α1=α2=α 齒輪傳動(dòng)的失效形式與設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 輪齒主要失效形式：輪齒折斷（疲勞折斷、過(guò)載折斷） 齒面損壞（點(diǎn)蝕、磨損、膠合、塑性變形） 標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算 力的大?。簣A周力：Ft=2T1/d1 Ft1=－Ft2 徑向力：Fr=Ft/tgα Fr1=－Fr2 法向力：Fn=Ft/cosα Fn1=－Fn2 同名力大小相等，方向相反。 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算、齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 平行軸標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪的強(qiáng)度設(shè)計(jì) 作業(yè)布置 P193：習(xí)題6-6、6-7 主要 參考資料 《機(jī)械力學(xué)與機(jī)械設(shè)計(jì)》 鄭增銘 郭攀成主編 《機(jī)械原理》 孫桓主編 課后自我 總結(jié)分析 學(xué)生們能夠計(jì)算斜齒輪、錐齒輪的幾何尺寸，對(duì)于確定設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、進(jìn)行強(qiáng)度校核還不夠熟練，通過(guò)習(xí)題進(jìn)行強(qiáng)化，上課效果較好。 編號(hào)： 教 案 第 17 次課 學(xué)時(shí) 2 授課形式 課堂講授 授課時(shí)間 課目、課題 第七章 其他齒輪傳動(dòng) 教學(xué)目的和要求 能夠計(jì)算錐齒輪的幾何尺寸，確定設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、進(jìn)行強(qiáng)度校核。 能根據(jù)已知條件，合理地確定普通圓柱蝸桿和蝸輪的材料、主要參數(shù)、尺寸、結(jié)構(gòu)、正確嚙合條件、強(qiáng)度計(jì)算、熱平衡計(jì)算等。 重點(diǎn) 難點(diǎn) 錐齒輪的當(dāng)量齒輪概念、受力分析和強(qiáng)度計(jì)算。 普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的嚙合特點(diǎn)、幾何參數(shù)計(jì)算、正確嚙合條件、強(qiáng)度計(jì)算。 教學(xué)進(jìn)程 （含課堂教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、輔助手段、師生互動(dòng)、時(shí)間分配、板書(shū)設(shè)計(jì)） 一、錐齒輪傳動(dòng) 直齒圓錐齒輪的幾何計(jì)算： 基本參數(shù)的幾何尺寸計(jì)算、錐齒輪的當(dāng)量齒輪和當(dāng)量齒數(shù) 二、蝸桿傳動(dòng) 蝸桿機(jī)構(gòu)的形成、類(lèi)型及特點(diǎn) 按蝸桿形狀：圓柱蝸桿機(jī)構(gòu)、環(huán)面蝸桿機(jī)構(gòu)、錐蝸桿機(jī)構(gòu)、阿基米德圓柱蝸桿 按蝸桿齒廓曲線形狀：漸開(kāi)線圓柱蝸桿、延伸漸開(kāi)線蝸桿、錐面包絡(luò)圓柱蝸桿 蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：①傳動(dòng)比大，機(jī)構(gòu)緊湊；②傳動(dòng)平穩(wěn)、無(wú)噪音；③反向行程時(shí)可自鎖，安全保護(hù)。 缺點(diǎn)：①齒面相對(duì)滑動(dòng)速度大，易磨損；②效率低、成本較高。 蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)及幾何尺寸計(jì)算 1.蝸桿頭數(shù)z1和蝸輪齒數(shù)z2 2.蝸桿分度圓上螺旋升角 3．蝸桿的分度圓直徑d1和直徑系數(shù)q 幾何尺寸計(jì)算 傳動(dòng)比和齒數(shù)比：標(biāo)準(zhǔn)中心距a： 蝸桿傳動(dòng)的失效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和材料選擇 蝸桿傳動(dòng)的強(qiáng)度和剛度計(jì)算 力的方向和蝸輪轉(zhuǎn)向的判別 Ft“主反從同”，F(xiàn)r指向軸線 Fa1按蝸桿左（右）手螺旋定則確定。 1． 蝸輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 2． 蝸輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核 3． 蝸桿的剛度計(jì)算 蝸桿傳動(dòng)的效率、潤(rùn)滑和熱平衡計(jì)算 1、蝸桿傳動(dòng)的效率 2、蝸桿傳動(dòng)的潤(rùn)滑 目的：1）提高效率；2）降低溫升，防止磨損和膠合。 方法：蝸桿上置式浸油潤(rùn)滑：潤(rùn)滑效果較差，但攪油損失??； 蝸桿下置式浸油潤(rùn)滑：潤(rùn)滑效果較好，但攪油損失大。 3、蝸桿傳動(dòng)熱平衡計(jì)算 原因：摩擦熱使溫升較高，潤(rùn)滑油粘度下降，加劇磨損和膠合。 熱平衡計(jì)算 蝸桿和蝸輪的結(jié)構(gòu) 作業(yè)布置 P205：習(xí)題7-2、7-3 主要 參考資料 《機(jī)械力學(xué)與機(jī)械設(shè)計(jì)》 鄭增銘 郭攀成主編 《機(jī)械原理》 孫桓主編 課后自我 總結(jié)分析 學(xué)生們能夠計(jì)算錐齒輪的幾何尺寸，確定設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、進(jìn)行強(qiáng)度校核。能根據(jù)已知條件，合理地確定普通圓柱蝸桿和蝸輪的主要參數(shù)、尺寸、正確嚙合條件、強(qiáng)度計(jì)算、熱平衡計(jì)算等。這部分內(nèi)容書(shū)中習(xí)題不多，以后要做相應(yīng)的補(bǔ)充。 編號(hào)： 教 案 第 18 次課 學(xué)時(shí) 2 授課形式 課堂講授 授課時(shí)間 課目、課題 第八章 齒輪系與減速器 教學(xué)目的和要求 掌握定軸輪系，周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比的計(jì)算。 重點(diǎn) 難點(diǎn) 定軸輪系轉(zhuǎn)向判別，求解周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比。 教學(xué)進(jìn)程 （含課堂教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、輔助手段、師生互動(dòng)、時(shí)間分配、板書(shū)設(shè)計(jì)） 一、輪系及其分類(lèi) 輪系：用一系列互相嚙合的齒輪將主動(dòng)軸和從動(dòng)軸連接起來(lái)，這種多齒輪的傳動(dòng)裝置稱(chēng)為輪系。 1.定軸輪系 2.周轉(zhuǎn)輪系 周轉(zhuǎn)輪系按自由度數(shù)目分：行星輪系； 差動(dòng)輪系； 周轉(zhuǎn)輪系按其基本構(gòu)件分：2K-H型周轉(zhuǎn)輪系；3K型周轉(zhuǎn)輪系 3.復(fù)合輪系 二、定軸輪系的傳動(dòng)比 傳動(dòng)比大小的計(jì)算： ； 空間定軸輪系：空間定軸輪系用箭頭表示各輪轉(zhuǎn)向 輪系首末兩軸平行，用“+”、“-”表示首末兩輪轉(zhuǎn)向關(guān)系。 首末兩軸不平行，不能有“+”、“-” 號(hào)。 三、周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比 行星輪系： 四、復(fù)合輪系的傳動(dòng)比 步驟：1.分析輪系的組成； 2.分別寫(xiě)出各輪系的傳動(dòng)比； 3.找出輪系間運(yùn)動(dòng)關(guān)系； 4．聯(lián)立求解。 五、輪系的功用 ●實(shí)現(xiàn)大傳動(dòng)比； ●實(shí)現(xiàn)較遠(yuǎn)距離的傳動(dòng)； ●實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的分解； ●實(shí)現(xiàn)變速、換向傳動(dòng)； ●結(jié)構(gòu)緊湊的大功率傳動(dòng)； ●利用行星輪輸出的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)滿(mǎn)足特殊要求； ●實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合成。 作業(yè)布置 P215 習(xí)題8-1、8-2、8-3 主要 參考資料 《機(jī)械力學(xué)與機(jī)械設(shè)計(jì)》 鄭增銘 郭攀成主編 《機(jī)械原理》 孫桓主編 課后自我 總結(jié)分析 學(xué)生們掌握了定軸輪系，周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比的計(jì)算。并且理解了定軸輪系轉(zhuǎn)向的判別，并對(duì)實(shí)際問(wèn)題會(huì)求解周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比。本節(jié)課知識(shí)點(diǎn)難度不大，同學(xué)們學(xué)習(xí)效果較好。 編號(hào)： 教 案 第 19 次課 學(xué)時(shí) 2 授課形式 課堂講授 授課時(shí)間 課目、課題 第九章 帶傳動(dòng) 教學(xué)目的和要求 了解帶傳動(dòng)的類(lèi)型與特點(diǎn)，掌握帶傳動(dòng)受力分析， 了解彈性滑動(dòng)的概念 重點(diǎn) 難點(diǎn) 受力分析、彈性滑動(dòng)，帶的應(yīng)力分布圖 教學(xué)進(jìn)程 （含課堂教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、輔助手段、師生互動(dòng)、時(shí)間分配、板書(shū)設(shè)計(jì)） 一、概述 帶傳動(dòng)的工作原理及特點(diǎn) 傳動(dòng)原理——以張緊在至少兩輪上帶作為中間撓性件，靠帶與輪接觸面間產(chǎn)生摩擦力來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力。 優(yōu)點(diǎn)：有過(guò)載保護(hù)作用； 有緩沖吸振作用、運(yùn)行平穩(wěn)無(wú)噪音； 適于遠(yuǎn)距離傳動(dòng)； 制造、安裝精度要求不高 缺點(diǎn)：彈性滑動(dòng)使傳動(dòng)比不恒定； 張緊力較大，軸上壓力較大； 結(jié)構(gòu)尺寸較大、不緊湊； 打滑，使帶壽命較短； 帶與帶輪間摩擦放電，不適宜高溫、易燃、易爆的場(chǎng)合。 普通V帶主要參數(shù)： 帶節(jié)面寬度bp 帶輪基準(zhǔn)直徑dd 基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld 普通V帶類(lèi)型： 按截面尺寸從小到大共有 Y、Z、A、B、C、D、E型 二、帶傳動(dòng)工作情況分析 帶傳動(dòng)的受力分析 1）工作前（預(yù)緊）：兩邊初拉力F1=F2=F0 2）工作時(shí)（傳遞扭矩T）：兩邊拉力變化 ①緊邊 F0→F1；②松邊F0→F2 3）帶傳遞的功率： 帶的彈性滑動(dòng)與打滑：彈性滑動(dòng)；滑動(dòng)率；打滑；彈性滑動(dòng)與打滑的區(qū)別 極限有效拉力及其影響因素 ： 影響因素分析： ①初拉力F0 ②包角α ③摩擦系數(shù)f 帶的應(yīng)力分析 作業(yè)布置 P231 習(xí)題9-3、9-4、9-5 主要 參考資料 《機(jī)械力學(xué)與機(jī)械設(shè)計(jì)》 鄭增銘 郭攀成主編 《機(jī)械原理》 孫桓主編 課后自我 總結(jié)分析 這節(jié)課的知識(shí)點(diǎn)相對(duì)比較多，學(xué)生們對(duì)帶傳動(dòng)的類(lèi)型與特點(diǎn)有了了解，掌握了帶傳動(dòng)受力分析，并能夠理解彈性滑動(dòng)的概念。以后需要通過(guò)作業(yè)進(jìn)行鞏固。 編號(hào)： 教 案 第 20 次課 學(xué)時(shí) 2 授課形式 課堂講授 授課時(shí)間 課目、課題 第九章 帶傳動(dòng) 教學(xué)目的和要求 掌握帶應(yīng)力分布規(guī)律和V帶設(shè)計(jì)方法，了解帶的張緊與維護(hù)特點(diǎn) 重點(diǎn) 難點(diǎn) V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)方法 教學(xué)進(jìn)程 （含課堂教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、輔助手段、師生互動(dòng)、時(shí)間分配、板書(shū)設(shè)計(jì)） 一、V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)步驟與方法 1.確定計(jì)算功率Pd ：（KW） 2.選擇帶型號(hào)： 3.確定帶輪直徑及驗(yàn)算帶速υ： 選擇小輪基準(zhǔn)直徑dd1 驗(yàn)算帶速υ： 計(jì)算從動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑dd2 ： 4.確定中心距a和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld ： 初選a0 ： 計(jì)算Ld ：（并取相近標(biāo)準(zhǔn)值） 最后求實(shí)際中心距： 5.驗(yàn)算小輪包角 6.計(jì)算帶的根數(shù)Z 7.確定帶的初拉力F0（單根帶） 8.求帶作用于軸的壓力FQ 二、V帶帶輪設(shè)計(jì)和帶傳動(dòng)的張緊與維護(hù) V帶帶輪設(shè)計(jì) 1.帶輪材料：常用材料有灰鑄鐵、鑄鋼。 2.結(jié)構(gòu)尺寸： ●實(shí)心式 ●腹板式 ●孔板式 ●輪輻式 帶的張緊方法 ●調(diào)節(jié)中心距：①定期張緊；②自動(dòng)張緊。 ●加張緊輪：①定期張緊；②自動(dòng)張緊。 三、其它帶傳動(dòng)簡(jiǎn)介 高速帶傳動(dòng) 范圍：υ>30m/s，轉(zhuǎn)軸n=(10000～50000)rpm。 要求：運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、可靠、具有高壽命。 同步帶傳動(dòng) 優(yōu)點(diǎn)：傳動(dòng)比正確； 預(yù)緊力較小，使軸和軸承上所受的載荷較小； 薄而輕，允許高速。 缺點(diǎn)：安裝時(shí)中心距要求嚴(yán)格，且價(jià)格較貴。 作業(yè)布置 無(wú) 主要 參考資料 《機(jī)械力學(xué)與機(jī)械設(shè)計(jì)》 鄭增銘 郭攀成主編 《機(jī)械原理》 孫桓主編 課后自我 總結(jié)分析 學(xué)生們掌握了帶應(yīng)力分布規(guī)律，對(duì)V帶設(shè)計(jì)方法以及步驟需要通過(guò)書(shū)中例子才能理解，了解帶的張緊與維護(hù)特點(diǎn)?？傮w教學(xué)效果不錯(cuò) 編號(hào)： 教 案 第 21 次課 學(xué)時(shí) 2 授課形式 課堂講授 授課時(shí)間 課目、課題 第十章 鏈傳動(dòng) 教學(xué)目的和要求 了解鏈傳動(dòng)的基本參數(shù)、失效形式及其選擇 重點(diǎn) 難點(diǎn) 鏈傳動(dòng)的基本參數(shù)、傳動(dòng)特點(diǎn)以及選擇 鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 教學(xué)進(jìn)程 （含課堂教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、輔助手段、師生互動(dòng)、時(shí)間分配、板書(shū)設(shè)計(jì)） 一、概述 1、鏈傳動(dòng)工作原理： 兩輪間以鏈條為中間撓性元件的嚙合傳動(dòng)來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。 優(yōu)點(diǎn)：①平均速比準(zhǔn)確； ②結(jié)構(gòu)緊湊，軸上壓力??； ③傳動(dòng)效率高； ④承載能力高； ⑤可進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳動(dòng)； ⑥成本低。 缺點(diǎn)：①瞬時(shí)傳動(dòng)比不恒定； ②傳動(dòng)不平穩(wěn)； ③傳動(dòng)時(shí)有噪音、沖擊。 2、鏈傳動(dòng)的類(lèi)型： 1）按工作特性分： 起重鏈：用于提升重物 曳引鏈：運(yùn)輸機(jī)械； 傳動(dòng)鏈：用于傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力 2）按傳動(dòng)鏈結(jié)構(gòu)形式分： 滾子鏈 齒形鏈 成型鏈 二、滾子鏈及鏈輪 1、滾子鏈的結(jié)構(gòu)和規(guī)格 主要參數(shù)： 節(jié)距P、節(jié)數(shù)Z。 2、滾子鏈鏈輪 1．結(jié)構(gòu)：1）整體式 ； 2）孔板式 ；3）組合式 2．材料 主要要求：1）足夠的強(qiáng)度；2）足夠的耐磨性；3）耐沖擊。 常用材料：普通碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金鋼。 三、鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 鏈傳動(dòng)的主要參數(shù)及選擇 1．小鏈輪齒數(shù) 2．傳動(dòng)比i 3．鏈的節(jié)距p和型號(hào) 設(shè)計(jì)功率：Pd=KAKZP (KW) 4．鏈節(jié)數(shù)LP與中心距a： 5．軸上壓力FQ 四、鏈傳動(dòng)的布置、張緊與潤(rùn)滑 1、布置 2、張緊 3、潤(rùn)滑：利于緩沖、減小摩擦、降低磨損，提高使用壽命。 作業(yè)布置 P240 習(xí)題10-2、10-3、10-4 主要 參考資料 《機(jī)械力學(xué)與機(jī)械設(shè)計(jì)》 鄭增銘 郭攀成主編 《機(jī)械原理》 孫桓主編 課后自我 總結(jié)分析 學(xué)生們理解了鏈傳動(dòng)的基本參數(shù)、傳動(dòng)特點(diǎn)和失效形式，以及如何選擇鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算。這部分需要多做習(xí)題進(jìn)行鞏固，課后作業(yè)另外安排時(shí)間解答疑難。 編號(hào)： 教 案 第 22 次課 學(xué)時(shí) 2 授課形式 課堂講授 授課時(shí)間 課目、課題 第十一章 聯(lián)接 教學(xué)目的和要求 熟悉聯(lián)軸器、離合器、的分類(lèi)、特點(diǎn)及應(yīng)用；能根據(jù)工作要求進(jìn)行正確的選用。 重點(diǎn) 難點(diǎn) 聯(lián)軸器、離合器的選用 教學(xué)進(jìn)程 （含課堂教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、輔助手段、師生互動(dòng)、時(shí)間分配、板書(shū)設(shè)計(jì)） 一、聯(lián)軸器 剛性聯(lián)軸器 聯(lián)軸器 ： 彈性聯(lián)軸器 安全聯(lián)軸器 1.剛性聯(lián)軸器：凸緣聯(lián)軸器 、夾殼式聯(lián)軸器 2.擾性聯(lián)軸器： ●無(wú)彈性元件