机械教学设计(精选6篇)_机械优秀教学设计
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第1篇:机械基础教学设计
机械基础课教学设计
课
题:铰链四杆机构的基本性质
科
目:机械基础
设计人:郝相忠
佳木斯市职业技术学校
一、分析学习内容
今天所讲的内容属于中等职业学校教材《汽车机械基础》中第四篇第第十八章的第3节。整个第十八章讲的是平面连杆机构,它作为常用机构中应用最广的一类为学习其他机构提供了分析方法,也是学生今后使用、改造各类机械的理论基础。而该章的第3节“平面连杆机构的类型及应用”一共分两课时,上一节已经讲过了铰链四杆机构和曲柄滑块机构,本节课重点讲解两大问题:急回特性与死点位置。这一部分内容含概的知识点多,理论性较强,是前两节内容的深化和提升,又是后面学习铰链四杆机构演化的基础和铺垫,并对生产实践起着重要指导意义。所以这部分内容是第十八章乃至整本书的重点。二、分析学生特征
要想讲好一堂课,不仅要备教材,还要备学生,只有对授课对象也就是学生的知识结构、心理特征进行分析、掌握,才能制定出切合实际的教学目标和教学重点。在学习本节内容之前,学生已经掌握了曲柄摇杆机构的组成,以及曲柄或摇杆为主动件的运动关系,而且也有一定的力学知识,所以学生已经具备了探究本节内容的理论基础,但是缺乏实践经验和对各学科知识的综合运用能力。基于学生的这些特点结合教材内容,首先要营造平等、宽松的教学氛围,结合授课内容多给出几组实例,把理论性较强的课本知识形象化、生动化,引导学生探究学习并把各科知识进行融会贯通。
三、确定学习目标
1、教学目标
知识目标:(1)掌握急回特性和死点位置产生的条件;(2)明确急回特性和死点位置在实践中的应用 ;(3)掌握行程速比系数和极位夹角的概念。
能力目标:利用本节所学知识点加以拓展,培养学生的主观能动性,思维的积极性,以提高其分析问题和解决问题的能力。
情感目标:通过引导学生参与分析问题和解决问题的过程,使学生体验成功的感受,激发学生的学习热情,增强学生自信心。2、教学重点、难点
1、教学重点为急回特性和死点的产生条件,产生条件对于指导实践生产有着重要意义,所以在教学过程的三个环节中以不同的方式进行强化、突出;
2、教学难点为急回和死点产生原因,产生原因的推导相对学生的基础而言有一定难度,在教学过程中主要以问题诱导方式分步进行化解。
四、选择教学方法、教学媒体与资源 1、教法设计
到这里对于教材的分析就结束了,但教材只是教学的素材,是一种思路,我们必须利用这个素材和思路,想办法达到制定的教学目标,那么授课中教学方法的设计运用就尤其重要。在本节内容的讲授中,根据这一课知识的特点和学生的实际,主要采用启发诱导,探索发现的教学方法,配合以模型感受、多媒体演示等教学手段,增强了师生间的互动性,使教学更直观、形象。2、学法指导
教师的教是为了不教而教,这要求我们教师在授课中不仅要让学生听懂、学会,还要指导他们的学习方法,不能让学生离开老师这根拐棍就不会走路了,必须学会自主学习。在本节内容的讲授中要引导学生积极思考,善于提问,形成主动探究和协作学习的良好学习习惯。
五、实际教学流程 1、复习提问 :
在这个环节我设置了3个问题,分别复习了铰链四杆机构的组成、分类、三种类型的运动特点,以及曲柄存在的条件。三种基本类型的运动过程一定再演示一遍,加深学生的印象,一方面因为这是上次课的重点,另外它还是今天新课内容的铺垫。2、导入新课 :
在这里我会先播放一个短片,让学生带着这样一个问题去看,“影片中刨刀的往复运动速度是否相同?”学生很快可以看出,刨刀的运动速度不一样,当它进行切削加工时速度较慢,而不做功的回程速度较快,这时我会告诉学生刨刀的这种运动特性称为急回特性。那么这急回特性是如何产生的呢?它产生的条件是什么,它在生产中又有什么意义呢?带着这些问题进入新课。
这样通过创设情境和设定任务进行开篇,能极大地激发起学生的学习兴趣,使学生很快的进入到探索研究环节。3、探索研究:
新课的第一个问题是要找出急回产生的原因,这是本节中的第一个难点,为了突破这个难点,我把它的探究过程分为以下四步:
第一步:演示曲柄摇杆机构,提出问题。学生根据前面的复习内容,结合图片演示不难看出,曲柄做等速回转时,会使从动的摇杆获得变速摆动,也就是它的空回行程比工作行程速度要快,从而得到这样一个结论:在曲柄摇杆机构中存在有急回特性。
第二步:继续演示机构,提出共线的问题。学生很快会发现在曲柄回转这一周的过程中会和连杆出现两次共线,而且两者共线时,摇杆刚好处于一左一右两个极限位置,这时我会给出极位夹角的概念,并在图中明确的表示出来,这个重点概念的给出为后面的推导做好了铺垫。
第三步:通过分别分析摇杆的工作行程和空回行程,师生共同填表,采集相关数据。在这个步骤中我会采用提问的形式,鼓励学生大胆的说出自己的答案以提高其兴趣。
第四步:根据表格数据和图例,推导出急回产生的原因。
在这里我会先让学生进行分组讨论,这时课堂气氛会非常活跃,学生都要抢着说出自己的答案,这些答案可能不一定相同我会根据情况做适当的引导,最终师生共同得出结论。
以上四步,把难点进行了分解,使整个推导过程循序渐进,步步深入,使学生轻松掌握了所学知识。接下来的问题是要根据急回产生的原因总结出急回产生的条件,为了突出、强化这个重点,在这里我会引入行程速比系数的概念,这个重点概念的给出使得急回产生条件浅显易得且便于记忆,你看只要k>1则表示空回行程速度高于工作行程速度,机构有急回;当k=1时,则表示两行程速度相同,机构无急回,非常简便。接着引导学生结合前面表格数据自行导出k值与极位夹角θ之间的关系式,从而得到θ角与急回产生条件之间的联系。最后通过演示牛头刨床和插齿机的主运动,让学生找出急回特性在生产中的实际意义。经过前面一系列的分析,结合图片演示,学生不难发现刀具不做功的空回行程速度较快,那所用时间就短,缩短了非工作时间,一定会提高工作效率。通过这个过程使学生把课本中的理论知识很快的和生产实践结合起来,培养了学生善观察、懂分析、理论联系实际的良好学习习惯。
到这里关于急回特性的探索研究就结束了,新课中第二个问题死点位置的导入也需要设置一个情境。在这里我会给学生观看缝纫机踏板机构的工作过程,并提出这样一个问题“如果对踏板机构操作不够熟练常会出现什么现象?学生结合生活经验很快会给出我答案:那就是踏板很容易卡死不能动或出现飞轮的倒转,这时我会告诉学生,踏板被卡死不动的这个位置在机械中称为死点位置,从而引入对该问题的探究。死点产生的原因是本节中的第二个难点,我采用了以下几个步骤进行化解。
首先结合踏板机构提出问题:“这踏板机构属于我们学过的哪种基本类型”由于前面有相关的复习,学生立刻会想到它是以摇杆为主动件的曲柄摇杆机构。
第二步,根据曲柄摇杆机构继续提出问题:曲柄被摇杆带动回转一周过程中会被卡几次?这被卡住的死点位置又有什么特殊性?在这里我一方面演示机构的运动,一方面拿出课前准备好的几个曲柄摇杆机构的简易模型,让学生分组分别感受一下它的实际运动情况,你别看这模型简单,但它比图片演示感受更加真切。学生很快可以得到曲柄回转一周会被卡两次,而这两个位置刚好是曲柄和连杆的共线位置,那为什么在共线位就会被卡死呢,带着这个问题进入第三步,学生分组讨论。
由于学生已经有了一定的力学知识,这时进行分组讨论,能锻炼他们对各学科知识的综合运用能力,当然在讨论时我会根据情况作适当的引导,要让学生意识到这是一个力学问题。经过讨论、分析和对模型的感受,师生共同得出结论。再根据死点产生的原因定义出死点位置的概念。有了以上的分析死点产生的条件就显而易见了:当摇杆为主动件,只要曲柄和连杆共线,从动曲柄所受力矩为零,无论驱动力矩有多大都不会推动曲柄回转而出现死点。
最后还要明确死点在实践中的应用。一提到应用,学生一般都会想到死点的出现会使机构不能正常运转需要克服,这时我会引导学生从死点产生的原因出发并结合踏板机构和机车车轮的实例找出三种克服的办法。其实死点还有它有用的一面,由于学生缺乏生活经验往往想不到,在这里我会给出飞机起落架和钻床夹紧机构两个实例,通过对这两组图的分析,让学生了解死点在实践中有益的一面。通过对死点有害、有益两方面得分析,引导学生要一分为二地看待问题。到这里教学过程的探究环节全部结束,进而根据课堂板书内容进行总结提炼。4、总结提炼
现在大家看到的这一版就是我的板书设计,其中右下角这一块就是进行的总结提炼,把教学重点以条款的形式列出,对比鲜明加深了学生的印象。5、布置作业
通过课后相应习题的方式进一步强化重点。6、拓展延伸
在这里我设置了一个思考题,让学生思考:除了今天学到的曲柄摇杆机构,另外两种基本类型是否也存在有急回特性和死点位置?这样使学生的探究活动由课内延伸到课外,有利于学生活学活用所学知识,从而做到举一反三。
到此教学过程的6个环节就完成了,回顾整堂课的设计,我是以学生的自主探究为中心,以问题驱动为主线,在各个环节中不断的创设问题情境、设置悬念,并适时的进行点拨诱导,充分调动了学生的学习积极性,活跃了课堂气氛,收到了较好的教学效果。
六、教学评价方案
1、通过本次教学,提高了学生的课堂参与意识
在本次教学中,学生能够积极参与,跟着老师的思路,带着问题去学,积极思考,主动发言,分析急回特性在机械中的应用,找出克服死点位置的方法,明白发动机飞轮的作用,提高了课堂学习的积极性。
2、通过本次教学,提高了学生动手能力,创新能力
在本节课堂教学设计中,我还注重学生动手能力的培养,课前让学生自己动手制做铰链四杆机构;课中让学生自己转动曲柄,找出两个极限位置,分析急回特性存在的原因;课后让学生拓展延伸,提高了学生动手能力,创新能力。
3、通过本次教学,对教师各项能力的提高也有很大的促进作用。
第2篇:机械基础教学设计
劳动版陈海魁机械基础《轮齿加工方法》教学设计
机电组 陈章 09普专 机电专业
2011年5月
一、设计思想
09普专班级的学生作为一个职业中专学生,从幼儿园开始到现在已经在学校进行了10年左右的学习,基本的学习习惯已经养成,但是学习专业课的才刚刚开始,需要从新养成良好的学习习惯,我的教学理念是为学生养成良好的专业课学习习惯而服务,为培养学生自主学习而服务,为学生的专业发展而服务,为学生培养良好的团队精神而服务。对于本节课理论性和实践性都很强的内容,要通过演示,试验,观察,思考,分组讨论,才能得到最后正确的结果,而得到的结论又能指导具体的生产,能真正的实现理论与实践相结合。通过分组的教学组织,降低个体学习的难度,对于认知水平较高的同学,教师要鼓励其在分组内或分组之间充分发挥起带头作用,将学生的个体差异转变为教学资源,让学生在参与合作中互相学习并发挥自己的优势和特长,各有所得,共同进步。
二、教材分析
1、本节的作用和地位
本节课选自陈海魁主编,中国劳动社会保障出版社出版的全国中等职业技术学校机械类通用教材(第四版),第三章,第6节。本节主要阐述以下四个方面:渐开线齿轮轮齿的加工方法及原理,齿轮根切现象,根切现象产生的原因,标准齿轮不产生根切的最少齿数,这几方面对齿轮的加工,应用和生产实践有着重要的指导意义,同时也为变位齿轮的提出做好了基础,所以本节内容是本章重点和难点之一。
2、重点难点分析
教学重点:引导学生理解展成法加工齿轮的原理,刀具,工件的运动关系;
教学难点:对于齿轮根切原因学生理解起来有难度,需要用课件直接演示出齿轮被根切后,再去寻找发生根切的原因,接着引导学生思考如何避免根切现象,从而解决不产生根切的最少齿数这个问题。
3、课时要求:2课时
三、学情分析
学生为中等职业学校二年级学生,已经学习了机械制图、工程力学等专业基础课程,对齿轮的画法,齿轮的常用材料和齿轮的受力都已经有所了解,具备了进一步学习齿轮加工方法的基础,经过分析得知学生可以掌握本次课的知识目标,为能力目标和情感德育目标的实现也打下了基础。学生在学习过程中可以采取理解的基础上进行分析记忆,通过实际与理论相结合得出结论,再让结论指导以后的生产生活。
四、教学目标
根据大纳要求,结合学生特点,我将教学目标定为知识目标,能力目标,情感德育目标三个方面。
1、知识目标
(1)理解渐开线齿轮轮齿的加工方法及原理;
(2)掌握展成法加工齿轮的原理,刀具,工件的运动关系。(3)理解齿轮根切现象和根切现象产生的原因;(4)理解避免根切现象的办法,不产生根切的最少齿数。
2、能力目标
(1)培养学生观察、分析及综合归纳能力。
(2)激发学生学习兴趣,提高对机械基础的学习积极性。
3、情感德育目标
(1)使学生积极参与演示、观察、分析、探索,全身心地投入课堂教学的双边活动中,专注听讲,集中精力,主动接受。
(2)通过联系生产实际,使学生明确学习意义,进行专业教育,树立服务宗旨。
五、重点难点
1、教学重点:齿轮的加工方法,根切现象和最少齿数。
2、教学难点:根切现象产生的原因和对策。
六、教学策略
主要采用直观演示法、对比法、讲解法、项目驱动法等教学方法,通过创设问题情境-提
出问题-分析问题-解决问题等环节,体现“教为主导,学为主体”的教学原则。
1、通过教师创设形象生动的教学氛围,让学生能主动参与,积极探究,善于思考,协作学习,从而提高学生分析问题,解决问题的能力。
2、采用提取旧知-积极思维-实验探究-构建新知-巩固深化的学法:
3、坚持理论联系实际,让学生先观察各种齿轮加工方法,最后比较出各自的优点,缺点。最后完成本节课的项目任务。
七、课前准备
1、学生的学习准备:准备好课本,笔记本,课前预习。
2、教师的教学准备:准备模型,网络搜索视频,制作课件,准备好根切实验模型。
3、教学环境:利用多媒体教室。
八、教学过程
1、复习提问
1、直齿锥齿轮的标准模数是?
2、齿条传动具有那2个特点?
2、创设情境,提出问题,导入新课
由齿轮模型演示引导学生思考,齿轮是怎么加工出来的,然后讲授齿轮加工方法。
3、明确教学目的:
齿轮的加工方法,根切现象和最少齿数,通过项目实验分析产生根切现象的原因。
4、典型分析
借助教学模型和多媒体课件,对仿型法与展成法加工齿轮的原理,方法,运动进行详细分析
仿形法适合于单件加工,展成法加工主要用于成批、大量生产。
1.仿形法
仿形法是铣床上用与齿槽形状相同的盘形铣刀或指形铣刀逐个切去齿槽,从而得到渐开线齿廓。
2.展成法
范成法是利用一对齿轮(或齿轮和齿条)互相啮合的原理来加工齿轮的。用展成法切齿的常用刀具有三种:齿轮插刀、齿条插刀及滚刀。
滚刀加工是连续切削,而插刀加工有进刀和退刀,是间断切削。所以,滚刀加工生产
率较高,是目前应用最为广泛的加工方法
5、展开分析
观察多媒体动画演示,提出问题:如果刀具齿顶线过了理论啮合点N1点,当刀具跟被加工齿轮啮合到这一点以后,会发生什么现象?分析问题:齿轮根本被切除;再提出问题:根部被切以后,对齿轮传动有什么影响?分析问题:齿轮根部变窄,轮齿强度削弱,还会使齿轮传动重合度减小,影响齿轮传动的平稳性;再提出问题:如何避免根切?分析解决问题:增加齿数,采用变位齿轮。
6、项目任务
学生分组完成项目任务单(通过根切试验器在白纸上画出刀具不同位置情况下被切削齿轮产生根切的情况)
7、任务总结
学生通过实验分析出根切产生的根本原因
8、练习巩固
利用简单练习题,巩固已经讲授的重点内容
9、加深强化
介绍不产生根切的最少齿数,引导学生如何变位,为后面的变位齿轮教学打下伏笔。
10、小结布置作业
九、板书设计
一、齿轮的加工方法
1.仿形法
仿形法是铣床上用与齿槽形状相同的盘形铣刀或指形铣刀逐个切去齿槽,从而得到渐开线齿廓。
2.展成法
范成法是利用一对齿轮(或齿轮和齿条)互相啮合的原理来加工齿轮的。用展成法切齿的常用刀具有三种:齿轮插刀、齿条插刀及滚刀。
滚刀加工是连续切削,而插刀加工有进刀和退刀,是间断切削。所以,滚刀加工生产
率较高,是目前应用最为广泛的加工方法
仿形法适合于单件加工,展成法加工主要用于成批、大量生产。
二、根切现象和最少齿数
1.用范成法加工齿轮时,如果齿轮的齿数太少,则切削刀具的齿顶就会切去轮齿根部的一部分,这种现象称为根切
2.不发生根切的最少齿数为
zmin2ha
2sin当 ha*=1,20o时,zmin=17;当 ha*=0.8,20o时,zmin=14。
十、作业设计
利用填空题考察学生对基本概念的理解,比如展成法原理,展成法分类,利用计算题考察学生对不发生根切的最少齿数的掌握,特别是公式zmin2ha的理解。2sin
十一、教学评价设计
学生通过模型演示和观看视频,对齿轮加工方法有一个具体而感性的认识,消除了部分学生对机械加工的神秘感,激发了他们对专业课程的学习兴趣。评价围绕本节的教学目标进行,重在对知识与技术,过程与方法,情感态度与价值观的综合反映。教师可以结合练习内容引导学生开展自我评价活动,通过适当的练习,以及让学生参与在线的课堂教学效果反馈调查,了解课堂的教学效果,可以通过课后练习,了解学生对于齿轮加工基本概念的掌握情况。
十二、教学反思
作为一节跟实际生产密切联系的理论性很强的内容,必须理论联系实际,让学生先从感性认识再到理性认识,通过实验得出结论最后再指导实际生产,有条件的还可以直接把学生带到生产车间直接利用铣床加工出一个齿轮来,这样学生可以进行前后联系,既复习了制图,材料里面的齿轮的相关内容,又为后续机械制造的课程学习打下基础。要坚持学以致用的原则,让学生实实在在的学习到有用的专业知识,过于复杂的理论推导可以进行适当的省略。齿轮的加工方法不仅仅只有这么几种,还有很多,请同学课后通过网络或者书本进行学习,查找还有那些齿轮加工方法。
第3篇:《机械设计》教学大纲
《机械设计》课程教学大纲
一、课程的性质、任务
1、课程基本类型:
本课程是高等工业学校本科机械类专业教学计划中的主干课程之一,也是最后的一门技术基础课。
2、课程教学目的:
机械设计是工科机械类专业的一门综合性很强的主要专业基础课。它以机械制图、理论力学、材料力学、金属工艺学、公差配合与技术测量及机械原理等专业基础课为理论依托,综合应用学生在进校两年多时间来所学过的上述课程的知识,解决具体的机械联接设计、机械传动设计和其他一些常用机械的设计问题。本课程又为后续的专业课程学习以及掌握有关机械方面的最新科技成果,为进行独立机械设计打下基础。
3、教学基本要求:
学生通过本课程各个教学环节的学习和实践活动,应达到下列要求:
(1)掌握通用机械零(部)件的设计原理、方法和机械设计的一般规律,具有对机械系统工程综合设计能力及应用计算机技术的能力;
(2)树立正确的设计思想,了解国家当前的有关技术经济政策;(3)具有运用标准、规范、手册、图册等有关技术资料的能力;(4)掌握典型机械零件的实验方法,获得实验技能的基本训练;(5)对机械设计的新发展有所了解;
本课程在教学方面应着重基本知识、基本理论和基本方法的掌握;在实践方面着重设计构思和设计能力的基本技能训练。
4、适用专业与学时数:
本大纲适用于工科机械类本科学生。本课程理论总学时为75学时,其中讲课69学时,实验6学时。理论教学结束后,进行3周的课程设计。
5、推荐教材及参考书: 教 材:
濮良贵.《 机械设计》[M].北京:高等教育出版社(第八版),2006年12月 参考资料:
(1)邱宣怀.《机械设计》[M].北京:高等教育出版社,2001年6月
(2)刘惟信.《机械最优化设计》(第二版)[M].北京:清华大学出版社,2000年(3)张春林.《机械创新设计》[M].北京:机械工业出版社,1999年
7、主要教学方法与媒体要求:
教学方法:课堂教学与直观教学相结合、理论教学与工程实际相结合、课内讨论与辅导相结合。
教学手段:以多媒体技术为主、板书教具为辅。
多媒体软件、多媒体教室。
二、各章教学内容和要求 一)几点说明:
1、对教学内容掌握层次的描述:
本大纲教学要求中,对具体内容所规定的深浅程度采用以下各个层次:
(1)对基本理论和基本知识,有“了解”和“理解”两个层次:“了解”指一般知道,“理解”指能够较为深入地了解;
(2)基本技能和设计计算,有“了解”和“掌握”两个层次:“了解”指一般知道,“掌握”指能够进行实际运用。
2、教学中应注意的问题
(1)讲课中坚持“三简化三强调”:即简化公式推导,强调公式的应用;简化机理的分析,强调参数的选择;简化参数的计算,强调结构的设计;(2)总论中三四章的内容,可以分散到各相关的章节中讲授;
(3)将课堂教学、实验教学、课程设计“一体化”:将减速器、联轴器和离合器、弹簧、机架零件等章节放在课程设计和实验中传授。二)各章教学内容和基本要求 第一篇 总论(10学时)第一章 绪论(2学时)讲述章节:
1、机械工业在现代化建设中的作用
2、机器的基本组成要素
3、本课程的内容、性质与任务
基本要求:理解零件的作用、分类,与机器的相互关系;理解本课程“学什么”、“为什么学”、“怎样学”。
重 点:本课程的内容、性质与任务。第二章 机械及机械零件设计概要(2学时)讲述章节:
1、机器的组成2、机器设计的一般程序
3、对机器的主要要求
4、机械零件的主要失效形式
5、设计机械零件应满足的基本要求
6、机械零件的设计准则
7、机械零件的设计方法
8、机械零件设计的一般步骤
9、机械零件材料的选用原则
10、机械零件设计的标准化
11、现代设计方法简介
基本要求:理解机器设计与机械零件设计的总体概念,即理解从机器设计的总体要求,到机械零件设计的基本要求,到其失效形式、设计准则,到设计方法整个过程。重 点:机械零件的主要失效形式、设计准则、材料选用原则、设计标准化。难 点:机械零件的结构工艺性、现代设计方法
第三章 机械零件的强度(4学时、本章部分也可融合在第十章、第十五章轴中讲解)
讲述章节:
1、材料的疲劳特性
2、机械零件的疲劳强度:单向稳定变应力时的疲劳强度计算、疲劳损伤累积概说(Miner法则)、双向变应力时强度校核方法、提高疲劳强度的措施
3、机械零件的接触强度
基本要求:了解载荷与应力的分类、了解疲劳极限应力图的意义及用途、了解机械零件受单向稳定变应力时的疲劳强度计算方法、了解机械零件的接触强度计算方法。重 点:疲劳强度计算方法、接触强度计算方法 难 点:单向稳定变应力时的疲劳强度计算方法
第四章 摩擦、磨损及润滑概述(2学时、本章也可融合在第十二章滑动轴承中讲解)
讲述章节:
1、摩擦
2、磨损
3、润滑剂、添加剂和润滑方法
基本要求:了解摩擦、磨损的分类与机理、了解润滑剂的主要性能指标和润滑方法
重 点:摩擦、磨损的分类与机理、润滑剂的主要性能指标。
难 点:粘性定律、粘度单位 第二篇 联接(12学时)第五章 螺纹联接和螺旋传动(8学时)讲述章节:
1、螺纹
2、螺纹联接的类型和标准联接件
3、螺纹联接的预紧
4、螺纹联接的防松
5、螺纹联接的设计
6、螺栓组联接的强度计算
7、螺纹联接的材料及许用应力
8、提高螺纹联接强度的措施
基本要求:掌握螺纹的基本知识(基本参数、种类、特性、应用);掌握螺纹联接的基本知识(螺纹联接的基本类型、螺纹联接标准件、螺纹联接的预紧与防松);掌握单个螺栓联接的强度计算、掌握螺栓组联接的综合计算(螺栓组联接的结构设计、受力分析。受力分析包括受横向载荷、受转矩载荷、受轴向载荷、受傾覆力矩载荷几种情况)
重 点:螺纹的基本知识、单个螺栓联接的强度计算、螺栓组联接的综合计算 难 点:受傾覆力矩载荷作用的螺栓组联接计算 第六章 键、花键、无键联接和销联接(4学时)讲述章节:
1、键联接
1、花键联接
2、销联接
基本要求:理解键联接的主要类型及应用特点、理解键的类型及尺寸的选择方法、掌握平键联接强度校核计算;了解花键联接的类型、特点和应用、了解花键联接强度计算;了解销联接的类型、特点和应用。重 点:平键联接选择方法及强度校核计算 第三篇 机械传动(28学时)第八章 带传动(6学时)讲述章节:
1、概述
2、带传动的工作情况分析
3、V带传动的设计计算
4、V带轮结构
5、带传动的张紧装置
基本要求:理解带传动的类型、特点及应用场合;了解普通V带的结构及其标准;理解带传动的工作原理、受力分析;理解柔韧体摩擦的欧拉公式、带的应力及其变化规律、弹性滑动及打滑; 理解V带传动的失效形式及设计准则;掌握V带传动的设计方法和步骤;理解V带带轮的结构形式;理解V带传动的张紧方装置。重 点:带传动的工作原理、特点及应用;带传动的受力分析、应力分析、弹性滑动及打滑;V带传动的失效形式、设计准则、设计方法
难 点:弹性滑动与打滑的现象及区别;有效拉力及最大有效拉力的区别;单根V带能传递的功率及影响因素。第九章 链传动(6学时)讲述章节:
1、链传动的特点及应用
2、传动链的结构特点
3、滚子链链轮的结构和材料
4、链传动的运动特性
5、链传动的受力分析
6、滚子链传动的设计计算
7、链传动的布置、张紧和润滑
基本要求:了解链传动的工作原理、特点及应用;了解滚子链的标准、规格及链轮的结构特点;理解滚子链传动的受力分析和运动分析;掌握滚子链传动的设计计算方法;了解链传动的布置、张紧和润滑。重 点:滚子链传动的设计计算方法; 难 点:链传动的运动特性 第十章 齿轮传动(10学时)讲述章节:
1、概述
2、齿轮传动的失效形式及设计准则
3、齿轮的材料及选择原则
4、齿轮传动的计算载荷
5、标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算
6、齿轮传动的设计参数、许用应力与精度选择
7、标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算
8、标准直齿锥齿轮传动的强度计算简介
9、齿轮的结构设计
10、齿轮传动的润滑
基本要求:理解齿轮传动的失效形式及设计准则;了解齿轮的材料、热处理并理解
材料选择原则;理解齿轮传动的计算载荷及载荷系数的选择;掌握齿轮传动的受力分析(大小、方向、作用点);掌握标准直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮的强度(接触疲劳强度和弯曲疲劳强度)计算;了解标准直齿锥齿轮传动的强度计算,掌握齿轮传动的设计方法与步骤。
重 点:齿轮传动的失效形式、设计准则、计算载荷、受力分析、强度计算、强度计算中的重要基本概念(应力与许用应力)和重要系数(YFa、YSa、ZE、ZH等)。难 点:齿轮传动的失效形式及机理分析;载荷系数的主要影响因素;重要系数的物理意义;斜齿圆柱齿轮的轴向力方向判定、计算载荷、许用接触应力。第十一章 蜗杆传动(6学时)讲述章节:
1、蜗杆传动的类型
2、普通圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算
3、普通圆柱蜗杆传动承载能力计算
4、普通圆柱蜗杆传动的效率、润滑及热平衡计算
5、圆柱蜗杆及蜗轮的结构设计
基本要求:了解蜗杆传动的特点及应用;理解普通圆柱蜗杆传动的主要参数及选择;了解蜗杆传动变位的特点;理解几何尺寸计算;理解失效形式、设计准则、常用材料;掌握受力分析及强度计算;了解蜗杆传动的效率、润滑方式及热平衡计算的意义及方法。
重 点:蜗杆传动正确啮合条件;受力分析;失效形式、设计准则、常用材料;强度计算;润滑方式及热平衡计算。
难 点:蜗杆传动的变位;受力分析;热平衡计算。第四篇 轴系零部件(18学时)第十二章 滑动轴承(5学时)
讲述章节:
1、概述
2、径向滑动轴承的主要结构形式
3、滑动轴承的失效形式及常用材料
4、轴瓦结构
5、滑动轴承润滑剂的选用
6、不完全液体润滑滑动轴承的设计计算
7、液体动力润滑径向滑动轴承设计计算
基本要求:了解滑动轴承的类型、特点及应用;理解滑动轴承的结构特点;了解滑动轴承的失效形式、对轴瓦材料的要求、常用轴瓦材料、轴瓦结构;了解滑动轴承润滑剂的选用及润滑装置;掌握不完全液体润滑滑动轴承的设计计算及其物理意义;掌握液体动力润滑的基本概念、基本方程、油楔承载机理;了解液体动力润滑径向滑动轴承设计计算要点。
重 点:对轴瓦材料的要求及常用轴瓦材料;不完全液体润滑滑动轴承的设计计算;液体动力润滑的基本方程及形成液体动力润滑的必要条件。难 点:液体动力润滑的基本方程及形成液体动力润滑的必要条件。第十三章 滚动轴承(6学时)讲述章节:
1、概述
2、滚动轴承的主要类型及代号
3、滚动轴承的类型选择
4、滚动轴承的工作情况
5、滚动轴承尺寸选择
6、轴承装置的设计
基本要求:理解各类滚动轴承的类型及特点、理解滚动轴承的类型选择;理解滚动轴承的代号;掌握滚动轴承尺寸选择;理解轴承装置的设计。
重 点:滚动轴承的类型选择;滚动轴承的失效形式、寿命计算公式;轴承装置的设计。
难 点:角接触球轴承及圆锥滚子轴承轴向载荷计算。第十四章 联轴器和离合器(2学时)讲述章节:
1、联轴器的种类和特性
2、联轴器的选择
3、离合器
基本要求:理解常用联轴器及离合器的主要结构、工作原理、选择;掌握常用联轴器及离合器的计算方法。
重 点:联轴器及离合器的结构、工作原理、选用、计算 第十五章 轴(6学时)讲述章节:
1、概述
2、轴的结构设计
3、轴的计算
基本要求:了解轴的用途及分类、轴设计的主要内容、材料;轴的结构设计方法及提高轴承载能力的措施;掌握轴的强度计算(按扭转强度、弯扭合成强度、疲劳强度精确校核)方法;了解轴的刚度校核计算。重 点:轴的结构设计;轴的强度计算
难 点:轴的结构设计;按弯扭合成进行的轴强度计算 三)时间安排
第一章 绪论(2学时)第二章 机械及机械零件设计概要 2学时 第三章 机械零件的强度 4学时 第四章 摩擦、磨损及润滑概述 2学时 第五章 螺纹联接和螺旋传动 8学时 第六章 键、花键、无键联接和销联接 4学时 第八章 带传动 6学时 第九章 链传动 6学时 第十章 齿轮传动 10学时 第十一章 蜗杆传动 6学时 第十二章 滑动轴承 5 学时 第十三章 滚动轴承 6学时 第十四章 联轴器和离合器 2学时 第十五章 轴 6学时 四)考核
1、考核方式:学生最终总成绩由期终闭卷考试成绩、平时作业成绩组成;
2、构成比例:期终闭卷考试成绩占70%、平时作业成绩30%;
3、出题原则:主要测试学生对基本知识、基本理论的掌握程度。考题应注重测试学生综合运用所学知识分析和解决问题的能力,避免须死记硬背的题目。
三、实践教学内容与要求
一)实验内容及要求 共开设3个实验:
实验1:带传动实验(2学时)实验2:滑动轴承实验(2学时)
实验3:减速器装拆实验(2学时)二)课程作业及要求
每章必须安排适当的课外作业。可根据不同班级学生的实际情况,安排不同的习题及设计大作业。
要求学生必须独立完成习题和设计大作业。每个学生要完成1~2个设计作业。三)课程设计内容及要求
课程设计是本课程的重要教学实践环节,其主要目的是培养学生综合运用已修课程的基本理论知识和生产实际知识来完成机械设计、计算和绘图能力的实践过程。
课程设计时间为3周,通常是在本课程学习考试结束后集中进行。也可将设计任务提前发给学生,在完成相关章节的课程学习后进行分散设计。
课程设计题目一般由指导教师指定,但学生可以自己提出课程设计题目,经指导教师审查批准后,在指导教师的自导下独立完成。
课程设计结束后由指导教师对学生逐一进行答辩,并单独记录成绩。教师主要依据学生的设计能力,设计质量和答辩情况综合判定成绩,满分为100分。
学生完成的工作量包括:设计计算说明书1份(7000~9000字,约35页),装配结构图一张(1号图纸),零件工作图2张(2号图纸)。
大纲制定人:
年
月 系、室、中心主任审核、签字: 年 月
第4篇:《机械效率》教学设计
《机械效率》教学设计
一、教材分析:
“机械的机械效率”是衡量机械性能的重要指标之一,也是初中物理重点内容之一,是功、功率和简单机械各知识点的综合,在初中物理中占有极其重要的位置。学好机械效率,还为进一步学习热效率等有关相似的物理概念奠定基础,而机械效率对学生今后参加社会实践具有非常重要的指导意义。
二、教学目标 1.知识与技能
⑴知道有用功、额外功和总功及其它们之间的联系。⑵理解机械效率,会用有关公式进行简单的计算。
⑶知道机械效率总小于1,知道提高机械效率的主要方法和重大意义。2.过程与方法
⑴通过探究使用一个动滑轮和定滑轮,把同一物体提升到相同的高度时,克服重物做功相等,而拉力做功不相等来引出机械效率的概念,帮助学生认识和体会物理概念-机械效率建立的意义。⑵通过自学与讨论,认识提高机械效率的方法。3.情感、态度与价值观
⑴让学生体验活动带来的乐趣。
⑵知道提高效率的实际意义,从而增强节约能源意识。
三、重点和难点 1.重点:机械效率的概念和提高机械效率的方法。
2.难点:对于同一机械,克服不同的有用阻力做功,机械效率不相等及其原因分析。而明确有用功、额外功和总功是掌握机械效率和知道提高机械效率的关键。
四、课时安排:两课时。第一课时,通过学生探究活动知道有用功、额外功、总功和初识机械效率;第二课时,通过练习和实验测定斜面机械效率来进一步加深对机械效率的理解。
五、教法与学法:多媒体、实验探究、讲解法、阅读法、练习与讨论法。
六、实验器材:分组实验,共15组,每组配置:米尺、滑轮,5N量程的弹簧测力计带铁圈的铁架台,200克的钩码各1个,长约1米和20厘米的细绳各1段。
七、教学过程设计:
(一)复习提问:
(幻灯片展示)对定滑轮和动滑轮的定义、特点、实质、动力F与被提物体重G,动力F的关系及移动的距离S与被提物体提升高度h的关系等方面进行梳理,为后面教学做准备。
(二)引入新课:(通过学生探究活动)教师课前要将器材(滑轮,5N量程的弹簧测力计带铁圈的铁架台,200克的钩码各1个,长约1米和20厘米的细绳各1段),按各小组精心准备好。然后指导学生按幻灯片中的要求完成探究活动。通过探究使用一个动滑轮和定滑轮,把同一物体提升到相同的高度时,克服重物做的功相等,而拉力做的功并不相等,而且是使用动滑轮时拉力做的功大于利用定滑轮时拉力所做的功。由此看出:利用不同的机械提升同一物体,当提升高度相同时,拉力所做的功不同,因此克服相同的重物所做的功与拉力做功的比值一般不相等,而这个比值的大小,是由你选用的机械所决定的,它是不同机械性能好坏的一个重要指标,我们把它叫做机械效率。(顺便引出机械效率的概念并板书课题)
(三)讲授新课:
板书课题:
二、机械效率
一、有用功、总功、额外功、1、有用功:W有用=G物h。
教师在学生完成探究活动的基础上指出:把重物物提升到一定高度这是我们使用这些简单机械的目的,对我们来说是有用的,因此,我们把克服重物的重力所做的功叫有用功,W有用=G物h。
2、总功:
人们利用机械做功时,作用在机械上的动力所做的功叫总功,(W总=F动S),也是有用功和额外功的总和。(W总=F动S),或 W总=W有用+W额外
3、额外功:
把刚才实验中的这两功表示出来,会发现两功不同,提出问题思考:这两功为什么不同?总功比有用功多出的部分是?在学生回答的基础上,指出:为了实现把重物提高而不得不做的额外部分的功叫额外功。额外功具体指什么?就是使用机械过程中,克服机械自重、摩擦力等所做的功。刚才实验中主要是指克服动滑轮重,绳重和克服绳与滑轮、滑轮轴间的摩擦所做的功。
二、机械效率(η):
有用功跟总功的比值。η==W有用/W总
η
三、提高机械效率的方法及提高效率的实际意义。让学生阅读教材108页,仔细体会这几种功及机械效率的概念,通过自学与讨论,认识提高机械效率的方法。知道提高效率的实际意义,从而增强节约能源意识。幻灯片展示。期间教师板书:(:
一、有用功、总功、额外功、1、有用功:W有用=G物h。
2、总功
W总=F动S
W总=W有用+W额外;
3、额外功:
二、机械效率(η)η==W有用/W总
η
(把学生讨论结果用幻灯片展示出来)。
四、例题与练习的分析讲解:让学生分别分析它们的有用功、额外功和总功的计算方法,体会如何来测定机械效率,来达到理解有用功、总功、机械效率等概念的目的。特别是对斜面机械效率的计算,让学生了解如何来测量斜面的机械效率,为下节的探究活动:“测斜面的机械效率”的实验打下基础
(四)课堂小结:教师借助板书或多媒体,再次强调本节的重点知识,使学生对本节知识有整体的把握。
(五)作业设计:课本 P110:
1、4题;想想议议:影响滑轮组和斜面的机械效率的因素有哪些?
八、板书设计:
二、机械效率
一、有用功、总功、额外功、1、有用功:W有用=G物h。
2、总
功:W总=F动S
W总=W有用+W额外
3、额外功:
二、机械效率
机械效率(η)η==W有用/W总 η
九、教学反思:估计教学时间教紧,如果学生对复习的定滑轮和动滑轮的F动与G物,S与h之间关系感到陌生,可能会延误复习时间。实验时一定要注意控制进度,对机械效率的引入分析要精透。对有用功、总功、额外功、机械效率的定义要到位,不能给学生造成模糊的认识。
第5篇:机械效率教学设计
机械效率教学设计
学习目标: 1.知识与技能
(1)能说出什么是有用功、额外功和总功?(2)能说出什么是机械效率,如何提高机械效率?(3)通过练习,会计算机械效率。2.过程与方法
经历测量斜面的机械效率的过程.通过参与探究斜面的机械效率的活动,学习拟定简单的科学探究计划和实验方案. 3.情感、态度与价值观目标
关注生产、生活中各种机械的机械效率,具有用机械效率来评价机械的意识.通过探究活动,进行充分的交流与合作,培养学生严谨求实的科学态度和团结协作的科学精神. 教学课时:1课时 教学重难点:
(1)能说出什么是机械效率,如何提高机械效率?(2)会计算机械效率。教学方法:讨论法、讲练结合法 教学过程: 引入新课
利用教材想想议议来了解,欲将100N的沙运上三楼,一共有三种方式,如果是你,你会采用哪一种?为什么?分两大组,八小组分别从力、功两方面进行讨论,并展示各组的结果。1.有用功、额外功和总功
此图显示,三种方式中,三楼上需要的是沙,故对沙所做的功600J为有用功(对人有用的功)W有,为完成有用功,而又不得不做额外做的功叫额外功W额,比如第一种方式做额外功2520J;第二种方式做额外功180J;第三种方式做额外功90J。有用功与额外功的总和叫总功W总。反馈联系:
完成《全品》听课手册P2知识互动一。有用功W有用:人们为了_________做的功 额外功W额:人们不需要但又__________的功 总功W总:________________的总和,即 W总=W有+W额 2.机械效率
问:根据以上实验,你能算出有用功在总功中占的百分比吗? 学生演算,答出计算过程和结果。答:⑴:19.23%;⑵:76.92%;⑶:86.96%。机械效率:有用功跟总功的比值叫机械效率” 有用功总小于总功,所以机械效率总小于1”
教师指出:表示机械效率的字母的读音。机械效率用百分数表示,没有单位。问:某起重机的机械效率是70%,它表示什么意思?
答:使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是70%,也可以说有用功在总功中占有70%,另30%做的是额外功。反馈练习:
完成《全品》听课手册P2知识互动二。1.定义:有用功与总功的_________.2.表达式: _______________________ 3.机械效率是个比值,没有单位,常用百分数表示.由于使用机械总会做额外功,因此机械效率总_______1.讨论分析:如何提高机械效率?
阅读课本提高机械效率一段,小结要点,指出采取减小额外功是提高机械效率的有效方法。例1:起重机把质量为0.6t的重物匀速提升了3m,而它的电动机所做的功是34000J,起重机的机械效率是多少? 教师讲解后学生练习: 我会做:
课后“动手动脑”1.《全品》听课手册P3例1 两个学生演板,余生写在书上。三.小结。
1、有用功、额外功、总功
2、机械效率
四.布置作业。
第6篇:机械设计教学进度
《机械设计》课程建设资料
课堂教学授课要点
襄樊学院机械与汽车工程学院
《机械设计》课堂教学授课要点
第1次课授课要点
一、《机械设计》课程的性质和任务
1、注意讲解本课程的目的和任务,及在国家经济中的作用,机械设计人员应具有的素质。
2、强调学习本课程的重要性。
二、机械设计的一般程序
1、注意强调现代设计人员与过去设计人员的不同,现在设计人员不光是进行技术上的设计,而是要参与到产品的调研、开发、设计及产品的服务等全过程中去。
2、设计应遵循的基本原则。
三、零件设计
1、一般设计步骤。
2、机械零件的主要失效形式。
3、机械零件的设计准则:
由机械零件应满足的基本要求引出设计准则。根据零件的受力和具体的工作情况,分析其可能出现的失效形式,针对其主要的失效形式,选定相应的设计准则。
4、零件的设计方法:
注意对经验设计方法的重视,因为它是很有效的设计方法。
第2次课授课要点
一、机械零件材料及选用
重点讲解材料的选用原则和基本方法,常用材料的性能已在《工程材料》课程中详细介绍。
二、机械零件设计中的标准化
强调标准化在设计工作中的重要性,设计标准分为二类,一类是在设计中可以灵活处理的,如:直径标准、长段标准等。另一类是严格遵守的,如:螺纹尺寸标准、齿轮模数标准等。
三、设计思想和创造性方法简介(属教材以外内容)。
四、材料的疲劳特性
1、注意NO和ND的区别,在定义上是不同的,NO是人为规定的值,在不同的文献资料中,其值常有差异。而ND是随着材料所固有的性质的不同,通过试验束测定的一个值。
2、注意理解和掌握极限应力线图中各点和各线段所代表的意义,及极限应力线图形成的原理。
3、掌握材料极限应力线图的绘制方法。强调材料的工作应力处于线图的不同位置或区域时,所代表的破坏形式。
第3次课授课要点
一、机械零件的疲劳强度计算
1、注意强调材料的疲劳极限与零件的疲劳极限的区别,由此引入综合影响系数Kσ的概念。
Kσ主要包括:Rσ、εσ、βσ、βQ,注意掌握它们的选取方法。
由于Kσ的影响,对材料极限应力线图应进行修正,即可设到零件的极限应力线图,方法是把A′G′线沿纵坐标平行下移。
2、单向稳定变应力时零件的疲劳强度计算
方法和步骤:
①求零件危险截面上的σmax和σmin,由于设到σm和σa,标出工作应力点M。
②根据应力变化规律(3种典型规律),在零件极限应力线图上找出相应的极限应力,最后进行疲劳强度计算。
注意:零件的应力类型与零件所受载荷的类型不是一回事。
提问:
①零件的安全系数=
②在进行疲劳强度计算时,其极限应力应为材料的。A、屈服点 B、疲劳极限 C、强度极限 D、强性极限
③判断机械零件强度的两种方法是 及,其相应的强度条件式分别为 及。
④在静载荷作用下的机械零件,不仅可以产生应力,也可产生 应力。
第4次课授课要点
一、讲解例题
通过例题的讲解,加深对极限应力线图的绘制和零件疲劳强度计算的理解和掌握。
二、提高机械零件疲劳强度的措施
在零件设计中,应注意这些方面。
三、机械零件的接触强度
注意对接触应力的理解,接触应力的循环特性。理解和掌握接触应力计算公式(赫兹公式)的意义和应用。
四、第三章小结 本章的重点为零件的疲劳强度设计及相应的基本概念。
第5次授课重点
一、摩擦的类型、机理和物理特征
注意掌握各类型摩擦的概念,机理和物理特征。
二、磨损的概念,及典型过程
首先应对机件磨损的普遍规律有一个初步的认识,从而明确设计者的职责在于采取措施,力求缩短磨合期,延长稳定磨损期,推迟剧烈磨损期的到来。
三、磨损的类型、机理及特点
对五种磨损形式的机理,应有一个概括性的认识。其中,粘附磨损,磨粒磨损和疲劳磨损是学习掌握的重点,在以后分析齿轮传动、蜗杆传动、滑动轴承和滚动轴承的失效形式时均会碰到,因而要善于把三种磨损形式的机理和有关基本概念,与以后有关章节中所讲到的零件磨损情况具体联系起来,以便进一步溶化概念。
四、润滑剂的类型、特点及主要指标
1、注重对润滑作用的讲解,润滑剂的种类有一个初步的了解即可。
2、润滑剂中,重点是润滑油,润滑脂只作一般性了解,润滑油的诸质量指标中,重点讲解粘度指标,要理解它的物理意义和常用单位的换算,及对润滑作用的影响。
五、注意讲解润滑油或润滑脂的供应方法在设计中的重要性。结合生产实际讲解不同润滑方法在工程实践中的应用情况。
六、本章小结,提出几个问题请学生回答。
第6次课授课要点
一、螺纹的基本知识
1、主要介绍螺纹的类型及特点,应用场合,注意对联接螺纹和传动螺纹的工作性质、场合的要求不同,其牙型不同的理解。
2、注意对螺纹主要参数的理解和掌握,及对螺纹的工作性能的影响。
二、螺纹联接的类型、特点及应用
重点介绍四种基本的螺纹联接形式,它们的特点及适用场合。常用标准件的类型、特点。
三、螺纹联接的预紧
1、注意预紧的目的、作用和预紧时应注意的问题。
2、预紧力的控制是通过拧紧力矩来达到的,拧紧力矩是如何计算的。常用的控制预紧力的方法。
四、螺纹联接的防松。
1、为什么要防松,防松的根本问题在于防止螺栓联接受载时发生螺母的螺栓相对转动。
2、重点介绍常用的几种防松方法,及它们的特点。注意启发学生,只要能达到防止螺母和螺栓相对转动的目的的措施,都可以列为防松方法,只要有可靠的优点,完全可以自行创新设计。
第7次课授课要点
一、螺栓联接的失效形式、设计准则和强度计算步骤
1、注意螺栓的失效形式取决于螺栓的受力情况,要能正确地对螺栓进行受力分析。
二、受拉螺栓联接的强度计算
1、讲解几种常见的受拉螺栓的受力分析,据此分别推演出相应的强度计算方式。
2、注意计算公式中的力F是螺栓承受的总载荷,而不同的受力情况下,总载荷是不一样的。
a、松螺栓联接:总载荷就是工作载荷F。
b、只受预紧力的紧螺栓联接:总载荷就是预紧力F。
c、受预紧力和工作载荷的紧螺栓联接:总载荷是工作载荷和残余预紧力的和。
3、计算应注意:紧螺栓联接时为总载荷为何要乘上1.3?,它主要是考虑拧紧力矩的影响。
4、注意:受预紧力和工作载荷作用的紧螺栓联接的总载荷为什么是工作载荷与残余预紧力的和,而不是工作载荷与预紧力的和?要把原因讲解清楚。
三、受横向载荷螺栓联接的强度计算
1、普通螺栓联接受横向工作载荷,是靠按合面间产生的摩擦力束承受工作载荷,需要把螺栓拧紧产生预紧力。
2、铰制孔用螺栓联接受横向工作载荷,是靠螺栓杆受挤压和剪切束承受工作载荷,这时不需拧紧。
以上这两种情况下,计算方法是不同的。
第8次课授课要点
—、螺栓组联接的设计
掌握螺栓组联系设计的基本方法:首先选定螺栓的数目及布置形式,然后确定螺栓联接结构尺寸。在确定螺栓尺寸时,应根据联接的工作载荷,分析各螺栓的受力状况,找出受力最大的螺栓,然后对其按单个螺栓的强度计算的方法对其进行强度计算。
1、结构设计
注意应综合考虑的五个问题。
2、螺栓组联接的受力分析
注意对简化计算的3段设计的理解,简化假设是有一定条件的。
3、各种受载情况下螺栓组联接的强度计算 关键是根据螺栓的受力情况,找出受力最大螺栓和其所受到的最大载荷,然后按单个螺栓的计算方法进行强度计算。
二、联接件的材料及许用应力
1、注意掌握联接件材料的性能等级的标注方法和其代表的意义。
2、许应力的确定方法,在确定安全系数时,应考虑螺栓联接的形式和受载类型。
三、提高联接强度的措施
重点介绍常用的方法,这此方法的理论论据。
四、提出向个问题请学生回答。
第9次课授课要点
一、讲解例题
通过例题的讲解,熟悉和巩固强度计算的方法。
二、螺旋传动
1、螺旋传动的类型、结构、材料。
2、螺旋传动的设计计算。
注意:螺旋传动与螺纹联接的差别。虽然它们都由带螺纹的零件组成,但两项工作情况完全不同,从而在设计要求上也有很大的差别。对螺旋传动来讲,由于需要传递运动,主要要求保证螺旋副有较高的传动效率和磨损寿命。从这一基点出发,去理解它的结构设计、材料和设计计算方法的特点及螺纹联接的差别。
三、本章小结
第10次课授课要点
一、健连接的类型及其工作原理
注意对各类型键联接的特点和应用场合的讲解,能正确合理地根据具体情况选用键的类型。
二、键的选择及强度计算
1、注意掌握的尺寸选择方法,(查阅设计手册的方法)。
2、根据轴与毂是否有相对轴向移动,平键联接分为静联接和动联接。由于静联接和动联的失效形式不同,固而计算准则也不相同。强度计算公式中的主要区别在于施用值的不同,当静联接搬运联接的材料相同时,[σ]P≈(2~3)[P]在选取许用值时应注意,[σ]P和[P]应为联接中最弱材料的许用值。
三、简介花键联接的类型、特点及强度计算
四、其它联接简介
五、本章小结,提出几个问题请学生回答
第11次课授课要点
一、机械传动简介
二、带传动的类型、特点
1、对带传动的工作原理,重点是从本质上了解带传动是一种摩擦传动。同时明确靠摩擦传递动力时,摩擦面间一定要有足够的正压力,而带与带轮间的正压力是靠把带张紧而产生的。
2、对各种带传动的特点,应着重了解平带传动与V带传动的特点,并加以比较。对V带的结构,应着重了解各V带的结构特点,并加以比较。对普通V带的结构及其标准,应注意将帘布芯结构与绳芯结构加以比较。
3、在分析V带传动的工作原理时,应联系槽面摩擦理论。
三、带传动的基本理论
1、受力分析
注意理解F0、F1、F2、Fe、Ff、Fc的概念和它们之间的关系,关于Fec;它限定带传动的工作能力,正常时Fe〈Fec,当Fe〉Fec时,产生打滑,带传动失效。Fec的大小取决于Fo、2.5的大小。
2、应力分析
弯曲应力σb与带的厚度h和带轮节圆直径dp有关,这就是在设计时要限制h/dp,特点是要限制小带轮节圆直径dp1的原因。注意:传动带中的应力是随其工作位置不同而异,而循环变应力。在进行带传动设计时,根据带工作时应力大小和变化情况,以保证带传动时不打滑的条件,来分析带传动的失效形式和确定带传动的设计准则。
3、运动分析
重点讲解弹性滑动的机理,由于弹性滑动的影响,将使实际平均传动比大平理论传动比,但在一般的传动中,因滑动率不大(ε=1%~2%),故可不予考虑。
注意弹性滑动和打滑的区别,弹性滑动是带传动所固有的,是不可避免的。而打滑是由于要求带传动所传递的圆周力超过了带与带轮间的最大有效拉力,使带与带轮间产生明显的相对滑动,它是可以避免的,且必须避免的。
第12次课授课要点
一、V带传动主要失效形式及设计准则
二、设计的原始数据及设计内容
三、设计步骤及方法
1、重点讲解V带传动的设计方法和步骤。应明确为什么要使小带轮基准直径dd1≥ddmin,带的速度5m/s〈V〈25 m/s,主动轮包解α1≥120°(至少90°),带的根数z≤10。另外还应搞清楚包角系数Ka,长度系数KL,计及传动比影响时单根带所能传递的功率增量△Po的意义。
2、注意:设计时一些数据是由机械设计手册中查取的,要掌握查取的方法及依据。
四、讲解例题
通过例题的讲解,熟悉和掌握V带传动的设计方法和步骤。
第13次课授课要点
一、V带轮的设计
注意V带轮应满足的要求,郑重掌握根据带轮直径来选择其结构形式,根据带的型号来确定轮槽的尺寸。
二、V带传动的张紧装置
带传动张紧的目的,是保证带传动具有一定的预紧力。
着重介绍几种常用的张紧装置及工作原理,张紧轮的安装位置。
三、本章小结
四、提出几个问题让学生回答
第14次课授课要点
一、链传动的类型、特点及应用
1、注意:链传动属于啮合传动,能获得准确的平均传动比,又能实现较大中心矩的传动。由于刚性链节在链轮上是多边形分布,引起瞬时传动比周期性变化和啮合的冲击,固而其传动平稳性差,不宜用于分度机构。
2、链传动可在恶劣环境中工作。
3、链传动不宜用于载荷变化很大和急速反向的转动中,这是由于链传动的紧边工作时形如弦索,它们的自振频率较易与外界干扰力合拍而引起振动。此外,链传动的松边及紧边呈悬垂线状态,在起动、制动及反转时,能引起传动系统的惯性冲击,工作时有噪音,在急速反射传动中更为严重。
二、滚动链的结构、特点
1、着重讲解滚子链的结构、组成和装配关系,进而了解滚子链的磨损情况。由于精度的影响,各排链随的不易均匀,帮排数不宜过多。
2、注意:链节数一般情况不易用奇数的原因。滚子链在全国已经标准化。
三、滚子链链轮的结构、材料
着重讲解链轮齿形的结构特点,及主要尺寸计算。
四、链传动的运动特点
1、重点讲解链传动的“多边形效应”,深刻理解链传动的上是多边形分布,在链条每转过一个链节时,链 条前进的瞬时速度周期性地由小变大,再由大变到小。链条,沿垂直于运动方向的分速度也在作周期性变化,从而导致运动的不均匀性,瞬时传动比也不断变化。
2、注意:链传动运动不均匀及刚性链节啮入链轮齿间时引起的冲击,必然引起动载荷。
3、动载荷的大小主要取决于节距P、转速口吃 点数Z。节距P越大,链轮的转速越高;相同链轮直径时齿数越少,则动载荷就越大。
第15次课授课要点
一、链传动的受力分析
二、滚子链传动的设计计算
1、主要失效形式:注意理解几种失效形式产生的机理,掌握其发生的部位和对链传动的影响。
2、额定功率P0:着重介绍链传动的承载能力主要取决于链板的疲劳强度,滚子和套筒的冲击疲劳强度。注意对额定功率曲线的理解,每条线所代表的意义,该曲线是在特定条件下通过实验所出的,如果所设计的链传动与实验条件不符时,由功率曲线进设的P0值,应乘以一系列正系数,如KA、KZ、KL、KP,明确这些系数的意义和对额定功率P0的影响。
3、链传动设计的方法、步骤、内容:注意了解链传动主要参数对传动性能的影响,学会合理地选择参数,并掌握链传动的设计方法。
三、链传动的布置,张紧和润滑
1、重点介绍链传动的正确布置方法,明确其原因。
2、注意:张紧的目的,和张紧的方法。
3、着重介绍滚子链常用的润滑方法。
四、讲解例题
五、本章小结,提出向个问题请学生回答
第16次课授课要点
一、齿轮传动的特点,形式及应用
二、失效形式,设计准则
注意讲解几种常见失效形式产生的机理及提高抗失效能力的措施。如何正确地制定设计准则。
三、齿轮的材料及选择原则
1、注意复习《工程材料》的有关知识。
2、选材时注意两点:一是遵循“齿面要硬,齿芯要韧”的基本原则;二是要密切结合生产实际,除了特殊需要外,一般应考虑生产单位所能提供的材料及毛坯,并力求符合技术经济原则。
第17次课授课要点
一、计算载荷
1、重点讲解载荷系数K,引入K的目的:综合考虑了齿轮由于工作特性、制造及安装误差,齿轮及其支承变形等因素,引起的外部及内部附加动载荷,偏载及载荷分配不均等因素,对齿轮受力及应力的影响。利用计算载荷对齿轮进行强度计算,可以使所设计的齿轮更安全,更符合实际工况需求。
2、着重介绍4种系数的基本含义,实质以及它们之间的差别,影响它们的主要因素,及改进的措施。
3、掌握查用各个系数的方法,查用图表时应注意有关说明及表注。
第18次课授课要点
一、齿轮的受力分析
注意掌握各力的计算公式,及各力的方向。
二、点根弯曲疲劳强度计算
1、理解公式中各参数的意义,掌握公式的应用。
2、一般情况下,2,当Z1〈Z2时,YF1·YS1〉YF2·YS2即σF1〉σF2,但往往,[σF1] 〉[σF2],设计时,取 代入公式,齿形系数yF:引入的目的是考虑轮齿几保开关对齿根弯曲应力的影响,主要影响因素为影响齿廓开关的几何参数(Z、X、α、左等),但与模数m无关,因为随着Z、X、α的增加,均可使齿根厚度增加,17进而yF和σF减小。而模数m变化时,齿郭随之放大或缩小,但开关不变,帮yF不变。
三、齿面接触疲劳强度计算
1、理解公式中各参数的意义,掌握公式的应用。
2、当载荷、材料、齿数比和点宽一定时,接触强度主要与d1或a有关,d1或a越大,σH越小,接触强度越高。当d1或a一定时,接触强度与m和Z1的组合无关。
四、设计参数,许用应力,精度的选择
注意掌握选择的方法和各参数选择的原则。
第19次课授课要点
一、讲解例题,提出几个问题请学生回答
二、斜齿轮的强度计算
注意讲解斜齿轮与直齿轮的不同点,在进行强度计算时列入相应的修正系数,其计算的方法与直齿轮一样。
第20次课授课要点
一、标准直齿圆锥齿轮传动的强度计算
注意:锥齿轮的特点,锥齿轮的强度计算是以点宽中点处的当量直齿轮作为计算基础,计算方法与直齿轮相似,根据其特点引入相应的修正系数。
二、齿轮的结构设计,润滑方法的选择
三、本章小结,提出几个问题请学生回答。讲解几种类型题的解题思路和方法。
第21次课授课要点
一、蜗杆传动的类型、特点及应用
注意:各类型蜗杆传动的特点及应用场应了解、掌握。
二、普通圆柱蜗杆传动的主要参数,几何尺寸计算
掌握主要参数的选择方法,理解直径系数的概念,注意对主要参数之间的匹配关系的理解和掌握。
三、蜗杆传动弯位的特点及方法。
注意:蜗杆传动变位的目的。凑中心距或凑传动比,使之符合标准值。
第22次课授课要点
一、蜗杆传动的主要失效形式、设计准则、常用材料
1、受力分析:能正确地计算各力的大小,并判断其方向。
2、根据蜗杆传动的特点和所用材料,失效多发生在蜗轮上,因此,一般只对蜗轮进行强度计算,蜗杆只进行刚度计算。
二、蜗轮的强度计算
1、接触强度计算:考虑到接触线长度和曲线半径的影响,引入接触系数EP。设计的参数是中心距a,计算出数值后,要从匹配关系表中选择合适的a值。
2、弯曲强度计算:考虑到蜗轮的齿是斜齿,引入螺旋角影响系数yβ,因为在蜗杆传动的中间平面上,相当于齿轮条啮合,所以可用直齿轮的计算方法进行计算。
第23次课授课要点
一、蜗杆的传动效率
注意:蜗杆传动效率的主要部分(三部分),效率计算的近似公式。学会从手册中查取效率的方法。
二、蜗杆传动的润滑
了解润滑油选择的方法,着重介绍润滑的方法。
三、蜗杆传动的执平衡计算
注意讲解热平衡计算的原因、方法,提高散热能力的措施。
四、蜗杆、蜗轮的结构设计
了解结构各结构类型的特点和适用场合。
五、讲解例题,提出几个问题请学生回答。
六、本章小结
第24次课授课要点
一、滑动轴承的类型、特点、应用场合注意掌握轴承的分类,滑动轴承的类型及特点,滑动轴承设计的主要任务。
二、径向滑动轴承的主要结构形式
着重讲解滑动轴承的典型结构,组成部分及特点。
三、滑动轴承的失效形式,常用材料
1、各种失效形式产生的机理。
2、着重介绍对轴承材料的要求,几种常用材料的特点。
四、轴互结构
1、注意讲解轴互结构的要求,典型结构及其特点。
2、根据工作要求,轴互的定位方法,油孔、油槽的形式及位置。
第25次课授课要点
一、润滑剂的选用
主要讲解润滑剂选用的原则。
二、不完全液体润滑滑动轴承的设计计算
1、注意掌握设计步骤和基本尺寸的确定方法
2、注意掌握设计步骤的验算。从强度和疲劳的观点出发需要限制P;另外,从宏观角度看,为了控制两摩擦表面局部按触压力,以减少磨损,也需要限制P的值。而PV,从理论上讲表示了轴承单位承压面积上单位时间内产生的摩擦热量。
第26次课授课要点
一、液体动压轴设计简介
二、本章小结,提出几个问题请学生回答
第27次课授课要点
一、滚动轴承的特点,基本结构
二、滚动轴的主要类型及其代号
1、重点讲解常用轴承类型的特点,适用场合,性能,能够正确地选择轴承的类型。
2、注意掌握轴承代号的组成,各代号表示的含义。
3、轴承类型选择时注意遵循的几个原则。
三、滚动轴承的工作情况
1、着重讲解分析轴承工作时轴元件上载荷的分布及应力变化的情况。
2、注意:接触角α和载荷角β是不同的概念。
3、注意轴向载荷对载荷分布的影响。
第28次课授课要点
一、滚动轴承尺寸的选择
滚动轴承尺寸的选择通常依据安装轴承处轴的结构尺寸,轴承承受载荷的大小,轴承的寿命和可靠性的要求进行的,一般情况下,首先初选轴承的尺寸,然后进行轴承寿命的验算。
注意理解基本额定寿命的概念和基本额定的动载荷的概念,并了解它们的表示方法。
二、滚动轴承寿命的计算公式
1、重点讲解计算公式的两种表达方式,公式中各参数的含义。寿命计算解决的二类问题。
2、着重介绍当量动载荷的计算方法,特点是系数X、y的确定方法。
3、掌握角按角球轴承和圆锥滚子轴承Fr和Fa的计算方法。
第29次课授要点
一、轴承装置的设计
1、重点讲解轴承的配置,几种常用配置形式的特点和适用场合。
2、设计时注意轴承游隙及轴上零件位置的调整的设计。
3、注意轴承润滑方式的确定,密封装置的设计。
二、讲解例题,提出几个问题请学生回答
三、本章小结
第30次课授课要点
一、联轴器的种类和特性
1、着重介绍常用联轴器的结构、特点。
2、重点介绍从设计手册中选用联轴器的方法。
二、离合器
主要讲解常用离合器的结构,工作原理和特点。
第31次课授要点
一、轴的类型,材料
1、了解轴的类型和它们的特点。
2、轴的设计分二大部分,一是结构设计,二是工作能力计算(包括强度、刚度、振动稳定性的计算)。
二、轴的结构设计
1、轴的结构设计没有一个固定的程序,它是根据轴上载荷大小,方向和分布情况,轴上零件的布置和固定方法,以及轴的加工和装配方法等灵活决定的,以轴上零件装拆方便、定位准确,固定件牢靠等来衡量轴结构设计的好坏。作轴的结构设计时,往往可以先拟定几种不同方案进行比较后加以取舍。
2、重点讲解轴的结构设计的步骤、方法,设计中应注意的问题。
第32次课授课要点
一、轴的计算
1、注意对理论力学和材料力学中所学的有关知识的复习,它们是轴的计算的基础。
2、轴的计算是在初步完成结构设计后进行的校核计算。
第33次课授课要点
一、讲解例题,提出几个问题请学生回答
二、本章小结
《机械设计》课程组:张良斌
二OO五年四月十日