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編號： 教 案 第1 次課 學時 2 授課形式 課堂講授 授課時間 課目、課題 第1章 構件的靜力分析 教學目的和要求 掌握剛體靜力學，平面機構的靜力分析； 熟悉空間力系的平面解法。 重點 難點 受力圖的繪制，平面機構的靜力分析、力系的合成與平衡計算。 受力圖的繪制，空間力系的平面解法。 教學進程 （含課堂教學內容、教學方法、輔助手段、師生互動、時間分配、板書設計） 第1章 構件的靜力分析 1.基本概念（力、剛體） 2.靜力學公理 3.約束和約束反力 約束：能限制某些物體運動的其它物體。 約束反力(反力)：約束對非自由體的作用。 反力的作用點是約束與非自由體的接觸點 反力的方向總是與該約束所能限制的運動方向相反 反力的大小總是未知的。在靜力學中可以利用相關平衡條件求出約束反力。 約束的基本類型 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?shù)剡x取研究對象，正確地畫出構件的受力圖是解決力學問題的關鍵。畫受力圖的具體步驟如下： 1.明確研究對象，畫出分離體； 2.在分離體上畫出全部主動力； 3.在分離體上畫出全部約束反力。 作業(yè)布置 復習書中典型例題 主要 參考資料 《機械力學與機械設計》 鄭增銘 郭攀成主編 《理論力學》 西工大編 課后自我 總結分析 由于在大一期間，同學們已經(jīng)上過建筑力學上冊有關于理論力學的內容，因此靜力分析和平面匯交力系同學們比較了解，本節(jié)課主要是起到復習和加深知識點的作用，同學們對這節(jié)課的知識掌握的較好。 編號： 教 案 第 2次課 學時 2 授課形式 課堂講授 授課時間 課目、課題 第1章 構件的靜力分析 教學目的和要求 掌握力矩的定義，力矩的性質以及平面力偶系的合成和平衡。 運用平面任意力系的平衡條件和平衡方程。 重點 難點 平面力偶系的合成 平面任意力系的平衡方程 教學進程 （含課堂教學內容、教學方法、輔助手段、師生互動、時間分配、板書設計） 第1章 構件的靜力分析 力對點之矩 概念 ：力使物體產生轉動效應的物理量稱為力矩。產生轉動的中心點稱為力矩中心（簡稱矩心），力的作用線到力矩中心的距離d稱為力臂，力使物體繞矩心轉動的效應取決于力F的大小與力臂d的乘積及力矩的轉動方向。力對點之矩用MO（F）來表示 合力矩定理：平面匯交力系的合力對平面內任意一點之矩，等于其所有分力對同一點的力矩的代數(shù)和 力對點之矩的求法 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：運用合力矩定理求力矩。在工程實際中，有時力臂的幾何關系較復雜，不易確定時，可將作用力正交分解為兩個分力，然后應用合力矩定理求原力對矩心的力矩。 力偶及其性質 定義：作用在物體上的一對大小相等、方向相反、作用線相互平行的兩個力稱為力偶。 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任意一點的簡化 ： 平面一般力系向平面內一點簡化，得到一個主矢和一個主矩，主矢的大小和方向與簡化中心的選擇無關。主矩的值一般與簡化中心的選擇有關。 作業(yè)布置 作業(yè)：P31 13,14 主要 參考資料 《機械力學與機械設計》 鄭增銘 郭攀成主編 《機械原理》 孫桓主編 課后自我 總結分析 學生們理解了力矩的性質以及平面力偶系的合成和平衡。并且可以通過實際題目進行平面任意力系的平衡條件和平衡方程的運用，但是還需要通過課后練習進行鞏固。 編號： 教 案 第 3次課 學時 2 授課形式 課堂講授 授課時間 課目、課題 第1章 構件的靜力分析 教學目的和要求 通過對本節(jié)內容的詳細講解，旨在讓學生了解空間力系的平衡方程及其應用，要求學生理解滑動摩擦的規(guī)律，摩擦角和自鎖現(xiàn)象以及摩擦時物體的平衡問題。 重點 難點 空間任意力系的平衡方程及其運用 摩擦角和自鎖現(xiàn)象 教學進程 （含課堂教學內容、教學方法、輔助手段、師生互動、時間分配、板書設計） 第1章 構件的靜力分析 1．空間力系 力在空間直角坐標軸上的投影 一次投影法：力F與三個坐標軸所夾的銳角分別為a、β、g, 則力F在三個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 軸進行投影。 空間力系的簡化：與平面任意力系的簡化方法一樣，空間力系也可以簡化為一個主矢和一個主矩。 空間力系平衡問題的平面解法 ：在工程中，常將空間力系投影到三個坐標平面上，畫出構件受力圖的主視、俯視、側視等三視圖，分別列出它們的平衡方程，同樣可解出所求的未知量。這種將空間問題轉化為平面問題的研究方法，稱為空間問題的平面解法。 2．滑動摩擦 兩物體接觸表面間產生相對滑動或具有相對滑動趨勢時所具有的摩擦。 兩物體表面間只具有滑動趨勢而無相對滑動時的摩擦，稱為靜滑動摩擦（靜摩擦）；接觸表面間產生相對滑動時的摩擦，稱為動滑動摩擦（動摩擦）。 摩擦角：全反力與法線間的最大夾角。 自鎖：若主動力的合力FQ作用在錐體范圍內，則約束面必產生一個與之等值、反向且共線的全反力FR與之平衡。但無論如何增加力FQ，物體總能保持平衡。全反力作用線不會超出摩擦錐的這種現(xiàn)象稱為自鎖。 作業(yè)布置 無 主要 參考資料 《機械力學與機械設計》 鄭增銘 郭攀成主編 《機械原理》 孫桓主編 課后自我 總結分析 學生們理解了力在空間直角坐標軸上的投影，以及如何運用空間力系平衡問題的平面解法。滑動摩擦是機械基礎中最重要的內容之一，在以后的教學中應突出該內容，講透使得學生有更加深入的了解。 編號： 教 案 第 4 次課 學時 2 授課形式 課堂講授 授課時間 課目、課題 第2章 零件的變形及強度計算 教學目的和要求 學習：軸向拉伸與壓縮的概念 ；拉(壓)桿橫截面的應力和變形計算 ；拉(壓)桿的強度計算 ；剪切的概念 ，擠壓的概念 ；剪切和擠壓的實用計算 重點 難點 拉(壓)桿的軸力和軸力圖 拉(壓)桿橫截面的應力和變形計算 教學進程 （含課堂教學內容、教學方法、輔助手段、師生互動、時間分配、板書設計） 第2章 零件的變形及強度計算 一、拉伸和壓縮 材料拉伸和壓縮時的力學性能 材料的力學性能：材料在外力作用下，其強度和變形方面所表現(xiàn)出來的性能。它是通過試驗的方法測定的，是進行強度、剛度計算和選擇材料的重要依據(jù)。工程材料的種類：根據(jù)其性能可分為塑性材料和脆性材料兩大類。低碳鋼和鑄鐵是這兩類材料的典型代表，它們在拉伸和壓縮時表現(xiàn)出來的力學性能具有廣泛的代表性。 拉(壓)桿的強度計算 許用應力：構件安全工作時材料允許承受的最大應力。構件的工作應力必須小于材料的極限應力。 強度計算： 應用強度條件式進行的運算。 為了使構件不發(fā)生拉(壓)破壞，保證構件安全工作的條件是：最大工作應力不超過材料的許用應力。這一條件稱為強度條件。 應用該條件式可以解決以下三類問題：校核強度 、設計截面 、確定許可載荷。 二、剪 切 剪切的概念 ：在力不很大時，兩力作用線之間的一微段，由于錯動而發(fā)生歪斜，原來的矩形各個直角都改變了一個角度。這種變形形式稱為剪切變形。 擠壓的概念 ：構件發(fā)生剪切變形時，往往會受到擠壓作用，這種接觸面之間相互壓緊作用稱為擠壓。 詳解書中例題。 作業(yè)布置 無 主要 參考資料 《機械力學與機械設計》 鄭增銘 郭攀成主編 《機械原理》 孫桓主編 課后自我 總結分析 學生們理解了軸向拉伸與壓縮的概念，以及拉(壓)桿橫截面的應力和變形計算。在做書中例題時發(fā)現(xiàn)對剪切和擠壓的掌握不夠好，需要多做練習進行鞏固。 編號： 教 案 第 5 次課 學時 2 授課形式 課堂講授 授課時間 課目、課題 第2章 零件的變形及強度計算 教學目的和要求 1．圓軸扭轉的概念 2．扭轉內力：扭矩和扭矩圖 3．扭轉切應力分析與計算 4．圓軸扭轉時的強度和剛度計算 重點 難點 扭矩圖的繪制 圓軸扭轉時的強度和剛度計算 教學進程 （含課堂教學內容、教學方法、輔助手段、師生互動、時間分配、板書設計） 第2章 零件的變形及強度計算 扭轉變形的特點： 受力特點：在垂直于桿件軸線的平面內， 作用了一對大小相等，轉向相反，作用平 面平行的外力偶矩； 變形特點：桿件任意兩橫截面都發(fā)生了繞桿件軸線的相對轉動。 這種形式的變形稱為扭轉變形。 扭矩圖：用平行于軸線的 x 坐標表示橫截面的位置，用垂直于 x 軸的坐標MT表示橫截面扭矩的大小，描畫出截面扭矩隨截面位置變化的曲線，稱為扭矩圖。 圓軸扭轉時的變形特征: 1)各圓周線的形狀大小及圓周線之間的距離均無變化；各圓周線繞軸線轉動了不同的角度。 2)所有縱向線仍近似地為直線，只是同時傾斜了同一角度。 圓軸扭轉時的強度計算： 強度條件:圓軸扭轉時的強度要求仍是最大工作切應力τmax不超過材料的許用切應力[τ]。 應用扭轉強度條件，可以解決圓軸強度計算的三類問題：校核強度、設計截面和確定許可載荷。 圓軸扭轉時的變形和剛度計算： 剛度條件：最大單位長度扭角 小于或等于許用單位長度扭角[]。 根據(jù)扭轉剛度條件，可以解決剛度計算的三類問題：即校核剛度、設計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 《機械力學與機械設計》 鄭增銘 郭攀成主編 《機械原理》 孫桓主編 課后自我 總結分析 學生們理解了扭轉變形的特點和變形特征，并會應用強度計算公式和剛度計算公式進行校核，以后還需要增加一些習題的練習。由于扭轉變形時幾種變形里面比較重要的內容，以后教學過程中本章內容可以適當強化。 編號： 教 案 第 6 次課 學時 2 授課形式 課堂講授 授課時間 課目、課題 第2章 零件的變形及強度計算 教學目的和要求 1.直梁平面彎曲的概念 2.梁的類型及計算簡圖 3.梁彎曲時的內力（剪力和彎矩） 4.梁純彎曲時的強度條件 5.梁彎曲時的變形和剛度條件 重點 難點 梁彎曲時的內力計算（剪力和彎矩） 梁純彎曲時的強度條件和剛度條件 教學進程 （含課堂教學內容、教學方法、輔助手段、師生互動、時間分配、板書設計） 第2章 零件的變形及強度計算 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對稱面內時，則梁的軸線在縱向對稱面內彎曲成一條平面曲線。 以彎曲變形為主的直桿稱為直梁，簡稱梁。 梁的類型： 簡支梁：一端為活動鉸鏈支座，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支梁。 懸臂梁：一端為固定端，另一端為自由端的梁。 求梁的內力的方法仍然是截面法。 剪力方程和彎矩方程 彎矩圖畫法：以與梁軸線平行的x坐標表示橫截面位置，縱坐標y按一定比例表示各截面上相應彎矩的大小，正彎矩畫在軸的上方，負彎矩畫在軸的下方。 彎矩圖的規(guī)律 ： 1.梁受集中力或集中力偶作用時，彎矩圖為直線，并且在集中力作用處，彎矩發(fā)生轉折；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，彎矩圖為拋物線，且拋物線的開口方向與均布載荷的方向一致。 3.梁的兩端點若無集中力偶作用，則端點處的彎矩為0；若有集中力偶作用時，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 《機械力學與機械設計》 鄭增銘 郭攀成主編 《機械原理》 孫桓主編 課后自我 總結分析 學生們理解了梁彎曲時的內力計算（剪力和彎矩）方法，以及彎矩圖的畫法，由于本節(jié)內容難度比較大，同學們接受的程度各不相同，在以后的教學中要放慢教學速度，爭取讓更多的同學理解的更好，并加強習題和作業(yè)，使學生在做作業(yè)的時候得到進一步的鞏固。 編號： 教 案 第 7 次課 學時 2 授課形式 課堂講授 授課時間 課目、課題 第2章 零件的變形及強度計算 教學目的和要求 了解組合變形的概念 掌握斜彎曲變形的應力、強度計算 重點 難點 重點：斜彎曲變形的應力、強度計算 教學進程 （含課堂教學內容、教學方法、輔助手段、師生互動、時間分配、板書設計） 組合變形的概念 構件同時發(fā)生兩種或兩種以上的基本變形稱為組合變形。 舉例：略 對發(fā)生組合變形的桿件計算應力和變形時，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，分別計算構件在每一種基本變形時的內力、應力、然后進行疊加，就得原來的荷載引起的組合變形的應力和變形。 當然必須滿足小變形假設及線彈性條件。 斜彎曲變形的應力和強度 1. 斜彎曲變形的應力和強度計算 1）.外力分解 Py=P cosj Pz=P sinj 2）.分別計算各基本變形的內力、應力 3）疊加 4）.強度計算 （1） 中性軸的位置 中性軸方程： 中性軸是一條通過截面形心的直線。 當時，即中性軸不再垂直于荷載作用面。 （2）最大正應力 （3）.強度計算 作業(yè)布置 復習 主要 參考資料 《機械力學與機械設計》 鄭增銘 郭攀成主編 《機械原理》 孫桓主編 課后自我 總結分析 本次課介紹了組合變形的概念 ，并詳細推導了斜彎曲變形的應力、強度計算公式。組合變形的應力、強度計算是在基本變形應力、強度計算基礎上的，較后者有一定的難度。講課時突出難點、重點。 編號： 教 案 第 8 次課 學時 2 授課形式 課堂講授 授課時間 課目、課題 第2章 零件的變形及強度計算 教學目的和要求 掌握斜彎曲變形的應力、強度、變形計算 掌握拉伸（壓縮）和彎曲組合變形的計算 重點 難點 斜彎曲變形的應力、強度、變形計算 拉伸（壓縮）和彎曲組合變形的計算 教學進程 （含課堂教學內容、教學方法、輔助手段、師生互動、時間分配、板書設計） 斜彎曲變形的應力和強度 斜彎曲梁的饒度和剛度計算 Py引起的自由端的撓度： Pz引起的自由端的撓度： 當Iz Iy時， 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、 內力分析 2、 應力分析 3、 強度計算 作業(yè)布置 查找相關在建筑中的實例 主要 參考資料 《機械力學與機械設計》 鄭增銘 郭攀成主編 《機械原理》 孫桓主編 課后自我 總結分析 本次課內容比較難，講授時速度較慢，使學生容易接受。以后要多講一些比較經(jīng)典的習題。 編號： 教 案 第 9次課 學時 2 授課形式 課堂講授 授課時間 課目、課題 第2章 零件的變形及強度計算 教學目的和要求 掌握偏心壓縮的計算 重點 難點 偏心壓縮的計算 教學進程 （含課堂教學內容、教學方法、輔助手段、師生互動、時間分配、板書設計） 偏心壓縮（拉伸） 1、偏心壓縮時的應力和強度計算（40分鐘） 1） 荷載的簡化 2） 內力分析 3） 應力分析 4） 中性軸的位置 中性軸的特點：中性軸為不能過截面形心的直線。中性軸與偏心壓力的作用點分別處于截面形心的相對兩邊。偏心壓力的作用點越向截面形心靠近，中性軸就越離開截面形心。當中性軸與截面周邊相切或在截面以外時，整個截面上只產生壓應力而不出現(xiàn)拉應力。 5） 最大正應力 6） 強度計算 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區(qū)域內，整個截面只產生壓應力，而不產生拉應力，這個區(qū)域稱為截面核心。 矩形截面核心是截面對稱軸的三分點連接而成的菱形區(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 （10分鐘） 作業(yè)布置 主要 參考資料 《機械力學與機械設計》 鄭增銘 郭攀成主編 《機械原理》 孫桓主編 課后自我 總結分析 本節(jié)課主要內容是偏心壓縮應力和強度計算，是以后專業(yè)課的基礎課內容。要求學生要很好的掌握。結合工程實例講解，效果較好。 編號： 教 案 第 10次課 學時 2 授課形式 課堂講授 授課時間 課目、課題 第3章 機械工程材料及其選用 教學目的和要求 1. 金屬材料的力學性能 2．鐵碳合金 3. 有色金屬與粉末冶金材料 4. 機械工程材料的選用 重點 難點 了解金屬材料的力學性能 有色金屬與粉末冶金材料 機械工程材料的選用 教學進程 （含課堂教學內容、教學方法、輔助手段、師生互動、時間分配、板書設計） 第3章 機械工程材料及其選用 一、 金屬材料的力學性能 強度和塑性、硬度、塑性 二、 影響金屬材料性能的因素 金屬的晶體結構：體心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格 合金的概念、 合金的結構：固溶體、金屬化合物 合金的組織：結晶晶粒、機械混合物 三、 鐵碳合金 鐵碳合金的基本知識及其性能 鐵素體、奧氏體、滲碳體、珠光體、萊氏體 鐵碳合金分類： 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、橡膠和粘結劑 六、 機械工程材料的選用 零件的實效形式：撕裂、表面損傷、過量變形 材料選擇的基本原則： 1) 滿足零件的工作要求 2) 滿足加工要求 3）具有較好的經(jīng)濟性 零件選材的方法： 以綜合力學性能為主時的選材 以疲勞強度為主時的選材 以磨損為主時的選材 作業(yè)布置 P105：1,2,3,4 主要 參考資料 《機械力學與機械設計》 鄭增銘 郭攀成主編 《機械原理》 孫桓主編 課后自我 總結分析 學生們對一系列的機械工程材料有了一個初步的了解，以后的講解需要更加的詳細，甚至適當?shù)脑黾诱n時。 編號： 教 案 第 11 次課 學時 2 授課形式 課堂講授 授課時間 課目、課題 第四章 公差與配合 教學目的和要求 1. 光滑圓柱的極限與配合 2．形位公差 3. 表面粗糙度 重點 難點 極限與配合的選擇 教學進程 （含課堂教學內容、教學方法、輔助手段、師生互動、時間分配、板書設計） 第四章 公差與配合 一、光滑圓柱的極限配合 最基本的配合關系：孔與軸的配合 有關線性尺寸的定義： 線性尺寸、基本尺寸、極限尺寸、實際尺寸 有關偏差、公差的定義： 尺寸偏差、尺寸公差、公差帶 有關配合的定義： 配合、配合公差 間隙或過盈：間隙配合、過盈配合、過渡配合 詳解例題4-1，4-2 公差帶及基本配合代號的查詢 二、形位公差簡介 形位公差的研究對象：構成零件幾何特征的點、線、面 形位公差的項目與符號 形位公差的標注 形位公差帶的特點 形位公差的選用 作業(yè)布置 P136：習題4-2 主要 參考資料 《機械力學與機械設計》 鄭增銘 郭攀成主編 《機械原理》 孫桓主編 課后自我 總結分析 學生們理解了有關線性尺寸和配合的定義，掌握了公差帶及基本配合代號的查詢，以及掌握了形位公差的標注。形位公差相關知識以后講的時候要更加注意方式方法，講的易懂易理解即可。 編號： 教 案 第 12 次課 學時 2 授課形式 課堂講授 授課時間 課目、課題 第四章 公差與配合 教學目的和要求 1. 表面粗糙度簡介 2. 練習題講解 重點 難點 理解表面粗糙度的概念和評定 了解表面粗糙度的標注 表面粗糙度代號 教學進程 （含課堂教學內容、教學方法、輔助手段、師生互動、時間分配、板書設計） 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象是零件表面微觀不平度。 二、表面粗糙度的評定 取樣長度和評定長度 基準線 表面粗糙度的評定參數(shù)： 輪廓算術平均偏差 微觀不平度十點高度 輪廓最大高度 三、表面粗糙度數(shù)值的選擇 四、表面粗糙度的標注 表面粗糙度的符號及說明 表面粗糙度的高度特性參數(shù)標注示例 練習題講解 作業(yè)布置 P136：習題4-3 主要 參考資料 《機械力學與機械設計》 鄭增銘 郭攀成主編 《機械原理》 孫桓主編 課后自我 總結分析 學生們理解了理解表面粗糙度的概念和評定，掌握了表面粗糙度的標注，以及掌握了表面粗糙度的符號及說明，還需補充圖紙及圖例等相關知識?？梢远嘀谱饕恍┗脽羝訌姼行哉J識。 編號： 教 案 第 13 次課 學時 2 授課形式 課堂講授 授課時間 課目、課題 第五章 常用機構 教學目的和要求 1. 構件和運動副 2．平面連桿機構 重點 難點 平面四桿機構的工作特性； 平面連桿機構的運動設計 教學進程 （含課堂教學內容、教學方法、輔助手段、師生互動、時間分配、板書設計） 一、構件和運動副 低副和高副的區(qū)別 構件的分類：機架、原動件、從動件 二、平面連桿機構 鉸鏈四桿機構：4為機架，2為連桿，構件1、3稱為連架桿，其中能繞其軸線作整軸回轉的連架桿1稱為曲柄，只能繞軸線往復擺動的連架桿3稱為搖桿。 鉸鏈四桿機構的三種基本形式： 1、曲柄搖桿機構 　　兩個連桿架之一是曲柄，另一個是搖桿的鉸鏈四桿機構為曲柄搖桿機構。曲柄搖桿機構可將曲柄的整周連續(xù)轉動變成搖桿的往復擺動；也可將搖桿的往復擺動轉變成曲柄的整周轉動。 2、雙曲柄機構 　　兩個連架桿都是曲柄的鉸鏈四桿機構稱為雙曲柄機構。雙曲柄機構中，兩曲柄可分別作主動件。一般當主動曲柄等速轉動時，從動曲柄作變速轉動。 3、雙搖桿機構 　　兩個連架桿都是搖桿的鉸鏈四桿機構稱為雙搖桿機構。 鉸鏈四桿機構曲柄存在的條件： 　　1、曲柄存在的條件 　?、僮疃虡嫾c最長構件長度之和小于或等于其它兩構件之和； 　　②以最短構件為機架或連架桿。 　　2、鉸鏈四桿機構類型判斷 　　①最短構件與最長構件的長度之和小于或等于其它兩構件的長度之和。 　?、谧疃虡嫾c最長構件的長度之和大于其它兩構件的長度之和。 壓力角和傳動角： 壓力角α：從動件搖桿所受作用力F的方向與該點速度方向之間所夾銳角。 壓力角愈小對機構傳動愈有利。為保證機構具有良好的傳力性能，應使αmax≤[α]。 傳動角γ：壓力角α的余角，即γ=90-α。 α愈小γ愈大，對機構工作與越有利。機構的傳力條件：γmin≥[γ] 設計時一般應使γmin≥40，高速和大功率轉動中，應使γmin≥50。 鉸鏈四桿機構工作時，γmin在機構中位置的確定： 死點的位置 急回運動特性：當以曲柄為主動件且作等速轉動時從動件在前進行程有慢的平均速度，在回程有快的行程速度性質。 機構急回特性的相對程度是用從動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：習題5-3、5-4、5-5、5-6、5-17 主要 參考資料 《機械力學與機械設計》 鄭增銘 郭攀成主編 《機械原理》 孫桓主編 課后自我 總結分析 學生們理解了構件和運動副的分類，掌握了平面四桿機構的工作特性，以及掌握了鉸鏈四桿機構基本類型的判別，這部分內容需要配合多做習題來鞏固。 編號： 教 案 第 14 次課 學時 2 授課形式 課堂講授 授課時間 課目、課題 第五章 常用機構 教學目的和要求 了解凸輪機構的特點； 能按運動規(guī)律繪制S-Φ曲線； 了解棘輪機構，槽輪機構，不完全齒輪機構和凸輪式間隙運動機構的運動特點、主要參數(shù)及應用 。 重點 難點 1． 從動件常用運動規(guī)律 2． 凸輪輪廓曲線的繪制；凸輪機構基本尺寸的確定 3． 用反轉法繪制凸輪輪廓曲線 4． 棘輪機構、槽輪機構的工作原理、運動特點及應用 教學進程 （含課堂教學內容、教學方法、輔助手段、師生互動、時間分配、板書設計） 一、凸輪機構 凸輪機構的功用和分類 從動件常用的運動規(guī)律 凸輪機構的基本名詞術語： 基圓：凸輪理論輪廓曲線最小向徑所作的圓。 行程：從動件由最低點到最高點的位移h（或擺角） 推程運動角：從動件由最低運行到最高位置，凸輪所轉過的角。 回程運動角：從動件由最高運行到最低位置，凸輪所轉過的轉角。 遠休止角：從動件到達最高位置停留過程中凸輪所轉過的角。 近休止角：從動件在最低位置停留過程中所轉過的角。 偏距圓：從動件導路與凸輪回轉中心O的偏心距離為e，并以e為半徑O為圓心所作的圓。 從動件常用運動規(guī)律： 1、等速運動規(guī)律 2、等加速等減速規(guī)律 3、簡諧運動規(guī)律（余弦運動規(guī)律 凸輪輪廓曲線設計 圖解法 解析法：已知基圓，角速度，偏距e，運動規(guī)律，求凸輪輪廓曲線。 凸輪機構基本尺寸的確定 1、凸輪機構的壓力角的確定 2、基圓半徑的確定 3、滾子半徑的選擇 4、平底長度的確定 二、間歇運動機構 棘輪機構 棘輪機構的特點及應用 ： 1）輪齒式棘輪機構運動可靠，從動棘輪容易實現(xiàn)有級調節(jié)，常用于低速、輕載、棘輪轉角不大的間歇傳動。 2）摩擦式棘輪機構工作平穩(wěn)無噪聲，常用做超越離合器，運動準確性較差。 槽輪機構 槽輪機構的特點和應用 ： 優(yōu)點：結構簡單，工作可靠，能準確控制轉動的角度。 缺點：①對一個已定的槽輪機構來說，其轉角不能調節(jié)。 ②在轉動始、末加速度變化較大，有沖擊。 應用：常用于轉速不高，要求恒定旋轉角的分度機構中。 作業(yè)布置 P166：習題5-21 主要 參考資料 《機械力學與機械設計》 鄭增銘 郭攀成主編 《機械原理》 孫桓主編 課后自我 總結分析 學生們理解了從動件常用運動規(guī)律，了解凸輪機構的特點；能按運動規(guī)律繪制S-Φ曲線，理解棘輪機構、槽輪機構的工作原理、運動特點及應用。 編號： 教 案 第 15 次課 學時 2 授課形式 課堂講授 授課時間 課目、課題 第六章 圓柱齒輪傳動 教學目的和要求 了解齒輪機構的類型和應用； 掌握齒廓嚙合基本定理、漸開線性質、嚙合特性、標準直齒圓柱齒輪的主要參數(shù)和尺寸計算； 熟悉齒輪正確嚙合條件和連續(xù)傳動條件。 重點 難點 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)傳動條件的計算、失效形式和計算準則、受力分析和強度計算。 教學進程 （含課堂教學內容、教學方法、輔助手段、師生互動、時間分配、板書設計） 齒輪傳動的類型、特點和應用 齒廓嚙合基本定律：在嚙合傳動的任一瞬時，兩輪齒廓曲線在相應接觸點的公法線必須通過按給定傳動比確定的該瞬時的節(jié)點。 漸開線及漸開線齒廓 漸開線標準直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸 標準齒輪：m、α、h*a、c*均取標準值，具有標準的齒頂高和齒根高，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 漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動 齒輪要正常傳動，必須滿足正確嚙合條件和連續(xù)傳動條件。 根切及標準直齒輪不根切的最少齒數(shù) 根切危害： ①切掉部分齒廓； ②削弱齒根強度； ③降低重合度。 Zmin=17 變位直齒圓柱齒輪傳動 1.避免根切； 2.改善小齒輪的壽命（大傳動比時，增大小齒輪齒厚，減小大齒輪齒厚，使一對齒輪的壽命相當）； 3.湊中心距。 湊中心距的目的：使中心距相等 作業(yè)布置 P193：習題6-1、6-2、6-3 主要 參考資料 《機械力學與機械設計》 鄭增銘 郭攀成主編 《機械原理》 孫桓主編 課后自我 總結分析 學生們了解齒輪機構的類型和應用；掌握了齒廓嚙合基本定理、漸開線性質、嚙合特性、標準直齒圓柱齒輪的主要參數(shù)和尺寸計算。對齒輪正確嚙合條件和連續(xù)傳動條件還需要進一步加深理解。 編號： 教 案 第 16 次課 學時 2 授課形式 課堂講授 授課時間 課目、課題 第六章 圓柱齒輪傳動 教學目的和要求 能夠計算斜齒輪、的幾何尺寸， 能正確分析齒輪失效原因，確定設計準則、進行強度校核 重點 難點 斜齒圓柱齒輪、受力分析和強度計算。 教學進程 （含課堂教學內容、教學方法、輔助手段、師生互動、時間分配、板書設計） 平行軸斜齒圓柱齒輪機構 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)和壓力角為標準值。 端面：垂直于軸線的面。 斜齒輪端面參數(shù)與尺寸計算： 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 直齒圓錐齒輪機構 1.背錐：過大端A點作e?曲線的切線AO1與軸線相交于點O1，以AO1為母線，OO1為軸線的圓錐AO1B稱為該圓錐齒輪的背錐。 2.當量齒輪：將錐齒輪大端扇形齒輪補足成圓柱齒輪，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量齒輪。 3.當量齒數(shù)：當量齒輪的齒數(shù)稱為該圓錐齒輪的當量齒數(shù)。 正確嚙合條件：m1=m2=m、α1=α2=α 齒輪傳動的失效形式與設計準則 輪齒主要失效形式：輪齒折斷（疲勞折斷、過載折斷） 齒面損壞（點蝕、磨損、膠合、塑性變形） 標準直齒圓柱齒輪傳動的強度計算 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。 齒根彎曲疲勞強度計算、齒面接觸疲勞強度計算 平行軸標準斜齒圓柱齒輪的強度設計 作業(yè)布置 P193：習題6-6、6-7 主要 參考資料 《機械力學與機械設計》 鄭增銘 郭攀成主編 《機械原理》 孫桓主編 課后自我 總結分析 學生們能夠計算斜齒輪、錐齒輪的幾何尺寸，對于確定設計準則、進行強度校核還不夠熟練，通過習題進行強化，上課效果較好。 編號： 教 案 第 17 次課 學時 2 授課形式 課堂講授 授課時間 課目、課題 第七章 其他齒輪傳動 教學目的和要求 能夠計算錐齒輪的幾何尺寸，確定設計準則、進行強度校核。 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、結構、正確嚙合條件、強度計算、熱平衡計算等。 重點 難點 錐齒輪的當量齒輪概念、受力分析和強度計算。 普通圓柱蝸桿傳動的嚙合特點、幾何參數(shù)計算、正確嚙合條件、強度計算。 教學進程 （含課堂教學內容、教學方法、輔助手段、師生互動、時間分配、板書設計） 一、錐齒輪傳動 直齒圓錐齒輪的幾何計算： 基本參數(shù)的幾何尺寸計算、錐齒輪的當量齒輪和當量齒數(shù) 二、蝸桿傳動 蝸桿機構的形成、類型及特點 按蝸桿形狀：圓柱蝸桿機構、環(huán)面蝸桿機構、錐蝸桿機構、阿基米德圓柱蝸桿 按蝸桿齒廓曲線形狀：漸開線圓柱蝸桿、延伸漸開線蝸桿、錐面包絡圓柱蝸桿 蝸桿傳動的特點 優(yōu)點：①傳動比大，機構緊湊；②傳動平穩(wěn)、無噪音；③反向行程時可自鎖，安全保護。 缺點：①齒面相對滑動速度大，易磨損；②效率低、成本較高。 蝸桿傳動的主要參數(shù)及幾何尺寸計算 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 幾何尺寸計算 傳動比和齒數(shù)比：標準中心距a： 蝸桿傳動的失效形式、設計準則和材料選擇 蝸桿傳動的強度和剛度計算 力的方向和蝸輪轉向的判別 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度計算 2． 蝸輪齒根彎曲疲勞強度校核 3． 蝸桿的剛度計算 蝸桿傳動的效率、潤滑和熱平衡計算 1、蝸桿傳動的效率 2、蝸桿傳動的潤滑 目的：1）提高效率；2）降低溫升，防止磨損和膠合。 方法：蝸桿上置式浸油潤滑：潤滑效果較差，但攪油損失??； 蝸桿下置式浸油潤滑：潤滑效果較好，但攪油損失大。 3、蝸桿傳動熱平衡計算 原因：摩擦熱使溫升較高，潤滑油粘度下降，加劇磨損和膠合。 熱平衡計算 蝸桿和蝸輪的結構 作業(yè)布置 P205：習題7-2、7-3 主要 參考資料 《機械力學與機械設計》 鄭增銘 郭攀成主編 《機械原理》 孫桓主編 課后自我 總結分析 學生們能夠計算錐齒輪的幾何尺寸，確定設計準則、進行強度校核。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、強度計算、熱平衡計算等。這部分內容書中習題不多，以后要做相應的補充。 編號： 教 案 第 18 次課 學時 2 授課形式 課堂講授 授課時間 課目、課題 第八章 齒輪系與減速器 教學目的和要求 掌握定軸輪系，周轉輪系傳動比的計算。 重點 難點 定軸輪系轉向判別，求解周轉輪系傳動比。 教學進程 （含課堂教學內容、教學方法、輔助手段、師生互動、時間分配、板書設計） 一、輪系及其分類 輪系：用一系列互相嚙合的齒輪將主動軸和從動軸連接起來，這種多齒輪的傳動裝置稱為輪系。 1.定軸輪系 2.周轉輪系 周轉輪系按自由度數(shù)目分：行星輪系； 差動輪系； 周轉輪系按其基本構件分：2K-H型周轉輪系；3K型周轉輪系 3.復合輪系 二、定軸輪系的傳動比 傳動比大小的計算： ； 空間定軸輪系：空間定軸輪系用箭頭表示各輪轉向 輪系首末兩軸平行，用“+”、“-”表示首末兩輪轉向關系。 首末兩軸不平行，不能有“+”、“-” 號。 三、周轉輪系的傳動比 行星輪系： 四、復合輪系的傳動比 步驟：1.分析輪系的組成； 2.分別寫出各輪系的傳動比； 3.找出輪系間運動關系； 4．聯(lián)立求解。 五、輪系的功用 ●實現(xiàn)大傳動比； ●實現(xiàn)較遠距離的傳動； ●實現(xiàn)運動的分解； ●實現(xiàn)變速、換向傳動； ●結構緊湊的大功率傳動； ●利用行星輪輸出的復雜運動滿足特殊要求； ●實現(xiàn)運動的合成。 作業(yè)布置 P215 習題8-1、8-2、8-3 主要 參考資料 《機械力學與機械設計》 鄭增銘 郭攀成主編 《機械原理》 孫桓主編 課后自我 總結分析 學生們掌握了定軸輪系，周轉輪系傳動比的計算。并且理解了定軸輪系轉向的判別，并對實際問題會求解周轉輪系傳動比。本節(jié)課知識點難度不大，同學們學習效果較好。 編號： 教 案 第 19 次課 學時 2 授課形式 課堂講授 授課時間 課目、課題 第九章 帶傳動 教學目的和要求 了解帶傳動的類型與特點，掌握帶傳動受力分析， 了解彈性滑動的概念 重點 難點 受力分析、彈性滑動，帶的應力分布圖 教學進程 （含課堂教學內容、教學方法、輔助手段、師生互動、時間分配、板書設計） 一、概述 帶傳動的工作原理及特點 傳動原理——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生摩擦力來傳遞運動與動力。 優(yōu)點：有過載保護作用； 有緩沖吸振作用、運行平穩(wěn)無噪音； 適于遠距離傳動； 制造、安裝精度要求不高 缺點：彈性滑動使傳動比不恒定； 張緊力較大，軸上壓力較大； 結構尺寸較大、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、易爆的場合。 普通V帶主要參數(shù)： 帶節(jié)面寬度bp 帶輪基準直徑dd 基準長度Ld 普通V帶類型： 按截面尺寸從小到大共有 Y、Z、A、B、C、D、E型 二、帶傳動工作情況分析 帶傳動的受力分析 1）工作前（預緊）：兩邊初拉力F1=F2=F0 2）工作時（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： 帶的彈性滑動與打滑：彈性滑動；滑動率；打滑；彈性滑動與打滑的區(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 帶的應力分析 作業(yè)布置 P231 習題9-3、9-4、9-5 主要 參考資料 《機械力學與機械設計》 鄭增銘 郭攀成主編 《機械原理》 孫桓主編 課后自我 總結分析 這節(jié)課的知識點相對比較多，學生們對帶傳動的類型與特點有了了解，掌握了帶傳動受力分析，并能夠理解彈性滑動的概念。以后需要通過作業(yè)進行鞏固。 編號： 教 案 第 20 次課 學時 2 授課形式 課堂講授 授課時間 課目、課題 第九章 帶傳動 教學目的和要求 掌握帶應力分布規(guī)律和V帶設計方法，了解帶的張緊與維護特點 重點 難點 V帶傳動的設計方法 教學進程 （含課堂教學內容、教學方法、輔助手段、師生互動、時間分配、板書設計） 一、V帶傳動設計 設計步驟與方法 1.確定計算功率Pd ：（KW） 2.選擇帶型號： 3.確定帶輪直徑及驗算帶速υ： 選擇小輪基準直徑dd1 驗算帶速υ： 計算從動輪基準直徑dd2 ： 4.確定中心距a和帶的基準長度Ld ： 初選a0 ： 計算Ld ：（并取相近標準值） 最后求實際中心距： 5.驗算小輪包角 6.計算帶的根數(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帶帶輪設計和帶傳動的張緊與維護 V帶帶輪設計 1.帶輪材料：常用材料有灰鑄鐵、鑄鋼。 2.結構尺寸： ●實心式 ●腹板式 ●孔板式 ●輪輻式 帶的張緊方法 ●調節(jié)中心距：①定期張緊；②自動張緊。 ●加張緊輪：①定期張緊；②自動張緊。 三、其它帶傳動簡介 高速帶傳動 范圍：υ>30m/s，轉軸n=(10000～50000)rpm。 要求：運轉平穩(wěn)、可靠、具有高壽命。 同步帶傳動 優(yōu)點：傳動比正確； 預緊力較小，使軸和軸承上所受的載荷較??； 薄而輕，允許高速。 缺點：安裝時中心距要求嚴格，且價格較貴。 作業(yè)布置 無 主要 參考資料 《機械力學與機械設計》 鄭增銘 郭攀成主編 《機械原理》 孫桓主編 課后自我 總結分析 學生們掌握了帶應力分布規(guī)律，對V帶設計方法以及步驟需要通過書中例子才能理解，了解帶的張緊與維護特點。總體教學效果不錯 編號： 教 案 第 21 次課 學時 2 授課形式 課堂講授 授課時間 課目、課題 第十章 鏈傳動 教學目的和要求 了解鏈傳動的基本參數(shù)、失效形式及其選擇 重點 難點 鏈傳動的基本參數(shù)、傳動特點以及選擇 鏈傳動的設計計算 教學進程 （含課堂教學內容、教學方法、輔助手段、師生互動、時間分配、板書設計） 一、概述 1、鏈傳動工作原理： 兩輪間以鏈條為中間撓性元件的嚙合傳動來傳遞運動和動力。 優(yōu)點：①平均速比準確； ②結構緊湊，軸上壓力?。? ③傳動效率高； ④承載能力高； ⑤可進行遠距離傳動； ⑥成本低。 缺點：①瞬時傳動比不恒定； ②傳動不平穩(wěn)； ③傳動時有噪音、沖擊。 2、鏈傳動的類型： 1）按工作特性分： 起重鏈：用于提升重物 曳引鏈：運輸機械； 傳動鏈：用于傳遞運動和動力 2）按傳動鏈結構形式分： 滾子鏈 齒形鏈 成型鏈 二、滾子鏈及鏈輪 1、滾子鏈的結構和規(guī)格 主要參數(shù)： 節(jié)距P、節(jié)數(shù)Z。 2、滾子鏈鏈輪 1．結構：1）整體式 ； 2）孔板式 ；3）組合式 2．材料 主要要求：1）足夠的強度；2）足夠的耐磨性；3）耐沖擊。 常用材料：普通碳素結構鋼、優(yōu)質碳素結構鋼、合金鋼。 三、鏈傳動的設計計算 鏈傳動的主要參數(shù)及選擇 1．小鏈輪齒數(shù) 2．傳動比i 3．鏈的節(jié)距p和型號 設計功率：Pd=KAKZP (KW) 4．鏈節(jié)數(shù)LP與中心距a： 5．軸上壓力FQ 四、鏈傳動的布置、張緊與潤滑 1、布置 2、張緊 3、潤滑：利于緩沖、減小摩擦、降低磨損，提高使用壽命。 作業(yè)布置 P240 習題10-2、10-3、10-4 主要 參考資料 《機械力學與機械設計》 鄭增銘 郭攀成主編 《機械原理》 孫桓主編 課后自我 總結分析 學生們理解了鏈傳動的基本參數(shù)、傳動特點和失效形式，以及如何選擇鏈傳動的設計計算。這部分需要多做習題進行鞏固，課后作業(yè)另外安排時間解答疑難。 編號： 教 案 第 22 次課 學時 2 授課形式 課堂講授 授課時間 課目、課題 第十一章 聯(lián)接 教學目的和要求 熟悉聯(lián)軸器、離合器、的分類、特點及應用；能根據(jù)工作要求進行正確的選用。 重點 難點 聯(lián)軸器、離合器的選用 教學進程 （含課堂教學內容、教學方法、輔助手段、師生互動、時間分配、板書設計） 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： ●無彈性元件