机械基础教案

机械基础教案

-

《机械设计基础》教案

绪论

学时分配：1学时

教学目的与要求：

1.了解机械的组成及机器、机构、构件和零件；

2.了解本课程的性质、任务、内容和学习方法。

教学重点与难点：

1.掌握机械的基本组成。

2.掌握机器、机械、机构、零件等概念。

3.机器与机构的区别。

教学手段与方式：

课堂讲授

教学内容：

引言本课程的性质

一、机械概述本课程的任务

机械的特征本课程的学习方法

机器、机构、构件和零件作业布置

机械的分类

二、本课程的内容、性质、任务

本课程的内容

第1章平面机构的结构分析

学时分配：5学时

教学目的与要求：

1.熟悉运动副及其分类，明确运动链和机构的区别。

2.掌握平面机构运动简图的绘制方法。

3.掌握平面机构自由度的计算方法，明确平面机构具有确定运动的条件。

教学重点与难点：

1.机构及运动副的概念、绘制机构运动简图。

2.自由度计算，虚约束。

教学手段与方式：

课堂讲授

教学内容：

1.1机构的组成

1.1.1自由度1.1.2运动副及其分类

1.2平面机构运动简图

1.2.1运动副及构件的表示法1.2.2机构运动简图的绘制步骤

1.2.3绘制机构运动简图的步骤

1.3平面机构的自由度

1.3.1平面机构自由度的计算1.3.2机构具有确定运动的条件

1.3.3计算机构自由度的几种特殊

情况

作业布置1－8图1.31,1-9b

第2章平面连杆机构

学时分配：6学时

教学目的与要求：

1.了解铰链四杆机构的基本类型及其演化。

2.明确四杆机构的曲柄存在条件。

3.熟悉铰链四杆机构压力角、传动角、行程速度变化系数和死点位置等基本概念。

4.掌握平面四杆机构设计的图解法（按给定的连杆长度和连杆的两个位置设计四杆

机构、按给定的行程速度变化系数设计四杆机构）。

教学重点与难点：

1.四杆机构的曲柄存在条件。

2.压力角、传动角、行程速度变化系数和死点位置。

3.平面四杆机构设计的图解法

教学手段与方式：

课堂讲授

教学内容：

2.1铰链四杆机构的基本类型及其演化

2.1.1铰链四杆机构的基本类型

2.1.2平面四杆机构的演化

2.2平面四杆机构的特性

2.2.1铰链四杆机构曲柄存在条件2.2.2急回特性

2.2.3压力角和传动角2.2.4死点位置

2.3图解法设计平面四杆机构

2.3.1按照给定的行程速比系数设计四杆机构2.3.2按给定连杆位置设计四杆机构

2.3.3按照给定两连架杆对应位置设计四杆机构

作业布置

第3章凸轮机构

学时分配：6学时

教学目的与要求：

1.了解凸轮机构的特点，能按运动规律绘制S-ф曲线

2.掌握图解法设计凸轮轮廓，了解凸轮机构的自锁、压力角与基圆半径的关系

教学重点与难点：

1.常用从动件运动规律的特点，刚性冲击，柔性冲击，S-ф曲线绘制

2.凸轮轮廓设计原理—反转法，自锁、压力角与基圆半径的概念

教学手段与方式：

课堂讲授

教学内容：

3.1概述

3.1.1凸轮机构的应用及特点3.1.2凸轮机构类型

3.2常用从动件运动规律

3.2.1凸轮与从动件运动关系3.2.2常用从动件运动规律

3.3图解法设计凸轮轮廓

3.3.1反转法原理3.3.2图解法

3.4凸轮机构基本尺寸的确定

3.4.1压力角的确定3.4.2基圆半径的确定

3.4.3滚子半径的确定作业布置

第4章间歇机构

学时分配：2学时

教学目的与要求：

1.了解棘轮机构、槽轮机构的工作原理、类型、特点和应用。

2.了解不完全齿轮机构的工作原理、类型、特点和应用

教学重点与难点：

1.棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构的工作原理、特点和应用

教学手段与方式：

课堂讲授

教学内容：

41棘轮机构

4.1.1棘轮机构的工作原理4.1.2棘轮机构的类型

4.1.3棘轮机构的转角调节方法4.1.4棘轮机构的特点和应用

4.2槽轮机构

4.2.1槽轮机构的组成及工作原理

机构

4.2.2槽轮机构的类型、特点和应用

4.3不完全齿轮机构简介

4.3.1不完全齿轮机构的工作原理和

类型

4.3.2不完全齿轮机构的特点和应用

作业布置

第5章齿轮传动

学时分配：14学时

教学目的与要求：

1.了解齿轮机构的特点，熟悉渐开线性质，理解渐开线齿廓啮合特点。

2.理解基本参数的概念、掌握直齿圆柱齿轮基本尺寸计算，理解齿轮的正确啮合条

件、重合度的意义。

3.了解齿轮加工的方法、根切原因及其最少齿数。

4.掌握斜齿轮传动特点及尺寸计算，了解直齿圆锥齿轮的传动。

5.掌握主要失效形式，了解常用齿轮材料及热处理方法，掌握齿轮传动的计算载荷。

6.掌握直齿圆柱齿轮的受力分析和强度计算方法及主要参数的选择方法。

7.掌握斜齿圆柱齿轮的受力分析和强度计算方法及主要参数的选择方法。

教学重点与难点：

1.渐开线性质，渐开线齿廓啮合特点，齿廓啮合基本定理。

2.周节、分度圆、模数，啮合过程，正确啮合条件，可分性，重合度的意义

3.范成原理，根切原因，无侧隙啮合。

4.端面、法面参数的关系，当量齿数，正确啮合条件，重合度。

5.轮齿主要失效形式，载荷系数，材料与热处理。

6.齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度计算。

7.斜齿轮受力分析和强度计算的特点，当量齿轮。

教学手段与方式：

课堂讲授

教学内容：

5.1齿轮传动的特点和基本类型

5.2渐开线性质及渐开线齿廊啮合性

5.2.1渐开线的形成5.2.2渐开线的性质

5.2.3渐开线齿廊的啮合特点

5.3渐开线标准直齿轮的基本参数和几何尺寸

5.3.1基本参数5.3.2标准直齿轮的几何尺寸

5.4渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动

5.4.1渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件5.4.2无齿侧间隙啮合条件

5.4.3连续传动的条件

5.5渐开线齿轮的加工与齿轮的根切

5.5.1渐开线齿轮的加工方法9.5.2根切现象与最小齿数

5.9齿轮的失效形式与材料的选择

1常见的失效形式2设计准则

3常用材料

5.11.1直齿轮圆柱齿轮传动的强度计算

1轮齿的受力分析和计算载荷2齿面接触疲劳强度计算

3齿根弯曲疲劳强度计算

5.11.2斜齿圆柱齿轮传动

1啮合特点2基本参数及几何尺寸计算

3正确啮合条件和重合度4斜齿圆柱齿轮的当量齿数

9.8.5斜齿圆柱齿轮的强度计算

5.12直齿圆锥齿轮的传动

1圆锥齿轮传动概述2几何尺寸计算，当量齿数

5.13齿轮的结构设计

1主要参数的选择2精度等级的选择

3设计计算步骤

作业布置

第6章蜗杆传动

学时分配：2学时

教学目的与要求：

1.了解蜗杆传动特点和类型。

2.理解主要参数的概念、掌握蜗杆蜗轮几何尺寸计算。

3.理解蜗杆传动的受力分析、滑动速度，失效形式和计算准则。

4.了解蜗杆传动的材料选择。

5.了解蜗杆传动的效率，热平衡计算方法。

教学重点与难点：

1.蜗杆传动特点、参数计算、直径系数q。

2.正确啮合条件，蜗轮转向判断。

教学手段与方式：

课堂讲授

教学内容：

6.1概述

6.1.1蜗杆传动的特点和类型6.1.2蜗杆的主要参数和几何尺寸计算

6.2蜗杆传动的失效形式、材料和结构

6.2.1受力分析6.2.2齿面间相对滑动速度

6.2.3失效形式和计算准则6.2.4蜗杆传动的材料

6.2.5蜗杆、蜗轮的结构

6.3蜗杆传动的效率及热平衡

6.3.1蜗杆传动的效率6.3.2蜗杆传动的热平衡计算

作业布置

第7章轮系

学时分配：6学时

教学目的与要求：

1.掌握定轴轮系传动比的计算。

2.了解周转轮系的组成、分类。

3.了解新型齿轮传动力学减速器。

教学重点与难点：

1.定轴轮系传动比的计算。

2.定轴轮系转向判别。

教学手段与方式：

课堂讲授

教学内容：

7.1轮系

7.1.1定轴轮系传动比的计算7.1.2非平等轴定轴轮系传动比的计算

7.2周转轮系

7.2.1周转轮系的组成11.2.2周转轮系的分类

7.3组合轮系

7.4轮系的应用

作业布置

第8章带传动和链传动

学时分配：6学时

教学目的与要求：

1.了解带传动的类型与特点。

2.了解带的张紧与维护特点。

3.了解弹性滑动的概念，掌握带传动受力分析、带应力分布规律和V带设计准则。

4.掌握带传动设计。

5.了解同步带传动。

6.了解链传动的类型、特点和应用。

7.了解链传动的失效形式、设计准则和参数选择。

8.了解滚子链及链轮的基本结构。

9.了解链传动的使用与维护。

教学重点与难点：

1.受力分析、失效形式、弹性滑动，带的应力分布图。

2.V带传动的设计方法。

3.滚子链传动的失效形式和设计准则和参数选择。

教学手段与方式：

课堂讲授

教学内容：

8.1带传动概述

1带传动的类型，特点和应用2V形带和带轮

8.3带传动的工作情况分析

1.带传动受力分析2.打滑与最大拉力3弹性滑动4应力分析

8.4带传动的设计

8.5带传动的安装与张紧

8.5.1安装8.5.2张紧

8.5.3维护8.4.4链传动的失效形式及计算准则

8.6链传动

作业布置

第9章螺纹联接和螺纹传动

学时分配：6学时

教学目的与要求：

1.了解螺纹联接的基本类型；基本参数、特点及应用。

2.掌握螺纹联接及其标准件的类型、特点和应用。

3.掌握螺纹联接的预紧和防松原理和方法。

4.掌握螺纹联接的预紧和防松原理和方法。

5.掌握螺纹联接松、紧螺栓联接强度计算

6.掌握螺纹联接及其标准件的类型、特点和应用，了解合理布置螺栓位置所考虑的

因素、螺栓组布置应遵循的原则。

7.了解螺旋传动的类型、特点及应用。

8.了解滑动螺旋传动的结构特点及材料。

9.了解滚动螺旋传动的特点及应用。

教学重点与难点：

1.螺纹的主要参数。

2.螺纹联接的预紧和防松。

3.紧螺栓联接的强度计算和螺纹联接的尺寸选择。

教学手段与方式：

课堂讲授

教学内容：

9-1螺纹主要类型、特点和应用

9.1.1螺纹的形成与类型9.1.2螺纹的主要参数

9.2常用螺纹的特点及应用9.3螺纹联接的基本类型

9.3.1螺纹联接基本类型9.3.2标准螺纹联接件

9.3.3螺纹联接的预紧与防松

9.4螺栓联接的强度计算

1普通螺栓的强度计算2绞制孔螺栓联接的强度计算

9.5螺栓组联接的结构设计和受力分析

9.6螺旋传动

作业布置

第10章键联接与销联接

学时分配：2学时

教学目的与要求：

1.了解键联拉类型及其选用。

2.了解常用键联接及强度计算。

3.了解密销联接类型及其选用。

教学重点与难点：

1.键类型及其选用。

2.常用键联接。

3.平键强度的校核

教学手段与方式：

课堂讲授

教学内容：

10.1键联接

10.1.1键联接的类型和特点10.2.2平键联接

10.1.3花键成形联接

10.2销联接

作业布置

第11章轴承

学时分配：8学时

教学目的与要求：

1.了解滑动轴承的结构、特点和应用。

2.掌握常用滚动轴承的类型与特点，了解其受载及失效情况

3.掌握寿命计算方法和滚动轴承组合结构设计的方法与原则

教学重点与难点：

1.滚动轴承的类型、特点、代号，滚动轴承的疲劳点蚀。

2.寿命计算、当量动、静载荷，滚动轴承的组合结构设计。

教学手段与方式：

课堂讲授

教学内容：

11.1滑动轴承

11.1.1滑动轴承的结构11.1.2滑动轴承的材料和装配

11.2滚动轴承

11.2.1概述11.2.2滚动轴承结构及特点

11.2.3滚动轴承的选用

11.3.3滚动轴承的寿命计算11.3.4滚动轴承的静强度计算

11.4滚动轴承的组合设计

11.4.1轴承的周向固定和配合11.4.2轴承的轴向固定

11.4.3轴承组合位置的调整11.4.4滚动轴承的预紧

11.4.5支承部位的刚度和同轴度11.4.6滚动轴承的安装与拆卸

11.5滑动轴承和滚动轴承的性能对比

作业布置

第12章轴和轴毂联接

学时分配：10学时

教学目的与要求：

1.了解轴的分类和材料。

2.掌握轴结构设计特点及轴的强度计算方法。

3.了解轴的刚度计算。

4.了解轴毂联接的类型和特点。

5.掌握键联接的类型和特点。

教学重点与难点：

1.轴结构设计

2.轴的弯扭合成法强度计算方法

3.轴毂联接

教学手段与方式：

课堂讲授

教学内容：

12.1轴和轴毂联接

12.1.1轴的分类和材料12.1.2轴的材料及选择

12.2轴的结构设计

12.2.1轴的结构12.2.2轴径的初步确定

12.2.3轴结构设计的基本要求

12.3轴的强度计算

12.3.1按弯扭合成进行强度计算12.3.2轴的强度校核步骤

12.3.4轴的刚度计算简介

第13章联轴器和离合器

学时分配：2学时

教学目的与要求：

1.了解联轴器的类型与特点。

2.了解离合器的类型与特点。

教学重点与难点：

1.联轴器、离合器的特点与选用。

教学手段与方式：

课堂讲授

教学内容：

13.1联轴器

13.1.1联轴器的类型13.1.2常用联轴器的结构和特性

13.1.3联轴器的选择

13.2离合器

13.2.1离合器的类型13.2.2常用离合器的结构和特性

作业布置