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《机械设计基础》教案3掌握钱链四杆机构的演化.4掌握设计平面连杆机构的基本方法
2、本章教学内容的重点教学重点较链四杆机构的基本型式及基本知识;有关皎链四杆机构的演化;较链四杆机构的基本设计方法教学难点用图解法设计较链四杆机构
3、本章教学工作的组织及学时分配教学内容组织安排4个学时完成安排2个教案
4、单元教案
4.11教案2—1,课堂教学】2学时1主要教学内容1钱链四杆机构的基本型式和特性2较链四杆机构有整转副的条件2教学方法及手段课堂教学枚举日常生活中和常见机构中的实例说明什么是钱链四杆机构,分析其特点和应用教学手段采用多媒体,用多媒体的各种钱链四杆机构模型的运动进行分析讲解并用实例引导学生进行课堂分析讨论板书设计按教学设计图文并茂,突出部分用不同颜色区分说明3教学过程中应注意的事项:1注意强调较链四杆机构是平面连杆机构的基本型式;2分析较链四杆机构的有整转副的条件
4.21教案2—2,课堂教学】2学时1主要教学内容1钱链四杆机构的演化.2平面四杆机构的设计2教学方法及手段课堂教学枚举日常生活中和常见机构中较链四杆机构的演化的实例教学手段采用多媒体,用多媒体的各种钱链四杆机构模型的运动进行分析讲解并用实例引导学生进行课堂分析讨论用多媒体的自定义动画,边讲边画图说明平面四杆机构的图解法设计板书设计按教学设计图文并茂,突出部分用不同颜色区分说明3教学过程中应注意的事项1突出较链四杆机构的演化2着重介绍图解法设计四杆机构布置本章作业:以便巩固所学知识第3章凸轮机构
1、本章的教学目的及教学要求教学目的掌握凸轮机构设计的基础知识,并能根据已知运动规律设计用相对运动反转法设计盘形凸轮的轮廓曲线教学要求1)了解凸轮机构的分类及应用2)了解从动件的常用运动规律3)掌握用图解法设计凸轮的轮廓曲线4)掌握在确定凸轮机构的基本尺寸时应考虑的主要问题
2、本章教学内容的重点教学重点1)根据从动件的运动规律盘形凸轮机构设计轮廓曲线;2)凸轮机构基本尺寸的确定教学难点应用反转法〃原理设计凸轮廓线
3、本章教学工作的组织及学时分配教学内容组织安排4个学时完成安排2个教案
4、单元教案
4.11教案3—1,课堂教学】2学时
(1)主要教学内容1)凸轮机构的应用和类型2)从动件的常用运动规律3)凸轮机构的压力角
(2)教学方法及手段课堂教学可用模型和图举几个凸轮机构应用的例子,说明凸轮机构是由凸轮、从动杆(推杆)和机架三个基本构件组成用模型和图说明凸轮机构的分类、从动件杆的运动规律以及压力角等教学手段采用多媒体,用多媒体凸轮机构模型进行分析讲解板书设计按教学设计图文并茂,突出部分用不同颜色区分说明
(3)教学过程中应注意的事项1)指出凸轮机构结构简单紧凑,设计容易,能实现复杂的运动规律,在受力不大的控制机构中得到广泛应用2)指出推杆常用的运动规律有等逮、等加速等减速、简谐运动规律和正弦加速度等几种,冲击特性不同改进运动规律可采用多种运动规律的组合
4.21教案3—2,课堂教学】2学时
(1)主要教学内容1)用图解法设计凸轮的轮廓曲线2)解析法设计凸轮轮廓
(2)教学方法及手段课堂教学以尖底从动件盘形凸轮机构设计为基础,讲深讲透反转法〃原理及设计作图步骤教学手段采用多媒体,用多媒体自定义动画讲解凸轮廓线设计的反转法的基本原理,对其作法进行分析讲解对滚子从动件盘形凸轮机构等的设计,讲清理论廓线和实际廓线的联系和区别结合解析法设计凸轮轮廓讲述确定凸轮机构的基本尺寸时应考虑的主要问题板书设计按教学设计图文并茂,突出部分用不同颜色区分说明
(3)教学过程中应注意的事项1)着重讲清反转法〃原理2)通过实例讲解设计步骤和过程、理论廓线和实际廓线的联系和区别3)简单介绍解析法设计凸轮轮廓及凸轮机构的基本尺寸时应考虑的主要问题I布置本章作业以便巩固所学知识第4章齿轮机构
1、本章的教学目的及教学要求教学目的了解齿轮传动的啮合原理;并能掌握齿轮的基本参数和几何尺寸的计算方法教学要求1)了解齿轮机构的特点和类型2)齿廓实现定角速比传动的条件及有关基本知识及渐开线齿廓;3)熟悉齿轮各部分的名称、渐开线齿轮的基本尺寸的计算4)了解渐开线直齿圆柱齿轮的啮合特性及渐开线齿轮传动的正确啮合条件、连续传动条件等5)了解渐开线齿廓的切齿原理及根切现象;渐开线标准齿轮的最少齿数,及渐开线齿轮的变位修正和变位齿轮传动的概念6)了解斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的形成、啮合特点及标准斜齿圆柱齿轮的几何尺寸计算7)了解标准直齿圆锥齿轮的传动特点及其基本尺寸的计算8)对蜗轮蜗杆的传动特点有所了解教学重点渐开线标准直齿圆柱齿轮外啮合传动的基本理论及设计计算;
2、本章教学内容的重点与难点:教学重点渐开线标准直齿圆柱齿轮外啮合传动的基本理论及设计计算教学难点一对齿轮传动的啮合过程、斜齿轮的当量齿数及圆锥齿轮的当量齿数的概念
3、本章教学工作的组织及学时分配教学内容组织安排8个学时完成安排3个教案
4、单元教案
4.11教案4一1,课堂教学】3学时
(1)主要教学内容1)齿轮机构的特点和类型2)齿廓实现定角速比传动的条件3)渐开线齿廓4)齿轮各部分名称及渐开线标准齿轮的基本尺寸
(2)教学方法及手段课堂教学利用多媒体或模型,紧密联系齿轮机构在机械工程中的应用实例,使教学内容充实生动教学手段采用多媒体,用多媒体的齿轮机构模型和图形进行分析讲解通过画图讲述渐开线的形成,分析其特性,介绍渐开线齿轮的基本概念可用渐开线标准直齿圆柱外齿轮的图或一个模型,介绍各部分的名称然后介绍齿轮各部分的几何尺寸计算板书设计按教学设计图文并茂,突出部分用不同颜色区分说明
(3)教学过程中应注意的事项1)强调齿轮机构类型虽然很多,但直齿圆柱齿轮机构是最基本、最常用的2)通过一对齿轮的运动分析,让学生认识互相啮合传动的一对齿轮,在任一位置时的传动比,都与其连心线被两啮合齿廓在接触点处的公法线所分成的两段成反比这就是齿廓啮合的基本定律3)指出齿轮的传动是依靠主动齿轮轮齿的齿廓推动从动轮轮齿的齿廓来实现的渐开线齿廓能满足角速比传动的条件4)注意理解渐开线的性质;特别注意分度圆〃的概念,分度圆上的参数5)提醒学生齿轮各部分几何尺寸的计算公式只要能记住几个基本公式(如分度圆、齿顶高、齿根高等的计算公式),其它部分的尺寸根据齿轮的图形是很容易推导出来的.不必死记硬背
4.2教案4—2,课堂教学】3学时
(1)主要教学内容1)渐开线标准齿轮的啮合;2)渐开线齿轮的切齿原理3)根切、最少齿数及变位齿轮
(2)教学方法及手段课堂教学提出怎样的一对渐开线齿轮才能正确地啮合传动一对齿轮安装时,其中心距是根据什么确定的一对齿轮连续传动的条件是什么从而引出齿轮的正确啮合条件;零侧隙啮合,两轮的节圆与各自的分度圆相重合;齿轮的连续传动条件等从切齿原理引伸到变位齿轮,变位齿轮的优点介绍等教学手段采用多媒体,用渐开线标准直齿圆柱外齿轮的图形和模型分析逐一讲解板书设计按教学设计图文并茂,突出部分用不同颜色区分说明4教学过程中应注意的事项:在讲述上述教学内容时应注意搞清以下几个比较容易混淆的概念1分度圆与节圆;啮合角与压力角;关于齿侧间隙问题2讲清直齿圆柱齿轮的正确啮合条件3讲清有关实际啮合线、理论啮合线和啮合极限点等概念重合度与齿轮的连续传动条件4讲授注意比较直齿与斜齿、圆锥齿轮的基本参数和几何尺寸计算的异同点,以便理解和记忆;注意当量齿轮与当量齿数的概念5强调变位齿轮的加工方法及优点
4.31教案4一3,课堂教学】2学时1主要教学内容1平行轴斜齿轮机构2圆锥齿轮机构的特点和类型2教学方法及手段课堂教学:讲述斜齿轮齿廓曲面的形成,端面参数与法面参数的关系,斜齿轮的当量齿轮和当量齿数,以及斜齿轮传动的特点及优玦点同样的方法讲授圆锥齿轮机构利用多媒体或图分析说明直齿轮在啮合时与斜齿轮啮合的不同,斜齿轮传动平稳增加了重合度提高了抗弯强度在高速大功率传动中,斜齿轮传动获得了广泛的应用教学手段采用多媒体,用图或模型分析讲解板书设计按教学设计图文并茂,突出部分用不同颜色区分说明3教学过程中应注意的事项1讲授时注意斜齿、圆锥齿轮的传动特点;斜齿轮的当量齿数及圆锥齿轮的当量齿数的概念2注意比较直齿与斜齿、圆锥齿轮的基本参数和几何尺寸计算的异同点,以便理解和记忆布置本章作业以便巩固所学知识第5章轮系
1、本章的教学目的及教学要求教学目的对轮系的组成、划分、传动比的计算及其主要功用有一个清楚地认识,能初步设计轮系教学要求1能正确区分轮系;2能计算定铀轮系、周转轮系、复合轮系的传动比;3了解轮系的应用
2、本章教学内容的重点及难点教学重点周转轮系及复合轮系传动比的计算教学难点复合轮系传动比的计算,而复合轮系传动比计算的关键又是正确地划分轮系
3、本章教学工作的组织及学时分配本章教学内容安排5学时安排3个教案
4、单元教案
4.11教案5—1,课堂教学】2学时
(1)主要教学内容1)轮系及其分类;2)定轴轮系的传动比计算3)周转轮系及其传动比计算
(2)教学方法及手段课堂教学结合模型,以讲清什么是定轴轮系、周转轮系及复合轮系为主利用多媒体或模型,紧密联系齿轮机构在机械工程中的应用实例,使教学内容充实生动分析周转轮系和定轴轮系的区别仅在于有无运动的行星架,若能将行星架相对固定,用相对运动原理周转轮系就可转化成定轴轮系,由此就提出了转化机构和转化机构法的概念.要注意构件在周转轮系中的转向与其在转化机构中的转向两者可能相同,也可能相反教学手段采用多媒体,用多媒体的齿轮机构模型和图形进行分析讲解板书设计按教学设计图文并茂,突出部分用不同颜色区分说明
(3)教学过程中应注意的事项1)结合实物模型演示,讲清什么是定轴轮系、周转轮系及复合轮系2)应指出传动比的计算包含传动比的大小和确定转向从动轮的转向推荐用画箭头的方法来确定,对于平行轴传动也可用外啮合的次数(即(一1严)来确定3)结合模型和多媒体上画的机构运动简图,详细介绍周转轮系的组成,讲解什么是基本构件以及它们的运动特点周转轮系根据其自由度为2或1,分为差动轮系和行星轮系两种4)强调指出周转轮系和定轴轮系的区别仅在于有无运动的行星架,提出了转化机构和转化机构法的概念.5)注意构件在周转轮系中的转向与其在转化机构中的转向是两回事,即两者可能相同,也可能相反指出构件在周转轮系中的转向要通过计算来判断
4.31习题课教案5—311学时1主要教学内容讨论练习周转轮系传动比计算以及复合轮系的划分及其传动比计算2教学方法及手段课堂讨论、练习对有典型指导意义的2〜3个例题,分析其运动简图,采用提示和提问的方式进行课堂讨论最后进行归纳总结通过典型题实例练习,掌握轮系的分析计算方法.3教学过程中应注意的事项1)通过题目练习轮系分析的思路、方法和过程;2)强调对复合轮系关键在基本轮系的划分;如何判断是否存在行星架(周转轮系);3)提醒通过对基本轮系的联立求解,才可获得构件的真实转速和转向布置本章作业:以便巩固所学知识第10章联接
1、教学目的及教学要求教学目的掌握螺纹联接的基本知识,了解各种类型的螺纹标准件的选用及其设计计算教学要求1)掌握螺纹和基本知识,应了解螺纹及螺纹联接的类型、特性、标准、结构、应用场合;2)掌握有关螺纹联接的的预紧、防松方法等,以便在设计时能够正确地选用它们;3)掌握键联接的设计计算
2.本章教学重点及难点教学重点螺纹及螺纹联接的类型、特性、标准、结构教学难点螺纹联接的预紧和防松
3、本章教学的组织及学时分配本章的教学内容拟用2学时完成安排用4个教案进行课堂教学;安排用1个教案上习题课
4、单元教案
4.11教案5—1,课堂教学】3学时1主要内容1螺纹及螺纹联接的基本知识;2螺栓联接的预紧与防松3键联接的设计计算2教学方法与教学手段课堂教学教学中结合实物和结构图进行,注意引导学生观察日常生活中螺纹联接的应用,增加对螺纹及螺纹联接的类型、特性、标准、结构、应用场合及有关的防松方法等的感性认识,以便在设计时能够正确地选用它们键是标准件,键联接的设计计算主要按轴的直径查取键的尺寸教学手段使用多媒体课件,并用图说明板书设计按教学设计突出部分用不同颜色区分说明3教学过程中应注意事项1讲授时应强调螺纹及螺纹联接件大都已标准化,设计时一般只须根据不同情况进行选用2要了解预紧和防松的目的,理解防松的目的和防松的原理,熟练掌握各种防松装置及其应用3键联接的设计计算主要按轴的直径查取键的标准尺寸键是标准件I布置本章作业以便巩固所学知识第11章齿轮传动
1、教学目的及教学要求教学目的了解不同条件下齿轮传动的失效形式、设计准则、基本设计原理,正确进行齿轮设计教学要求1)了解不同条件下齿轮传动的失效形式、设计准则2)了解选用齿轮材料的基本要求、常用材料与热处理方法3)掌握齿轮传动的精度选择4)掌握齿轮传动的受力分析计算载荷的物理意义及其影响因素5)掌握直齿圆柱齿轮传动的齿面接触疲劳强度计算与齿根弯曲疲劳强度计算6)了解斜齿圆柱齿轮与直齿锥齿轮的强度计算与直齿圆柱齿轮强度计算的异同点7)熟悉齿轮的结构设计、润滑和效率
2、本章教学重点及难点教学重点1)齿轮传动的失效形式;2)标准直齿圆柱齿轮传动的设计原理及强度计算方法教学难点1)齿轮强度计算中主要参数(、、、)的选择2)斜齿圆柱齿轮轴向分力的方向和各分力的大小计算1)
3、本章教学组织及学时分配教学内容安排在6个学时内完成安排个2教案
4、单元教案
4.11教案11—1,课堂教学】(2学时)
(1)主要内容1)齿轮传动的失效形式、设计准则2)齿轮材料的材料、选用原则、热处理3)齿轮传动的作用力和计算载荷
(2)教学方法与教学手段课堂教学本章的特点是名词、概念多,计算公式多,图多,而且有些图的线条相当多让学生先对先修课的相关知识进行复习,恰当地运用各种教学手段,利用模型或多媒体,紧密联系齿轮传动在机械工程中的应用实例,使教学内容充实生动把众多的教学内容条理清晰、主次分明、由浅入深地叙述清楚分析齿轮传动的5种失效形式通过分析要能根据齿轮传动的工作条件及失效情况确定设计准则举例说明为什么齿轮计算要用计算载荷来计算的道理,用载荷系数K对名义载荷进行修正以考虑各种因素的影响板书设计按教学设计图文并茂,突出部分用不同颜色区分说明
(3)教学过程中应注意事项1)应复习前面有关齿轮参数和性能的基本知识以及相关课程的知识2)分析齿轮传动的5种失效形式强调根据齿轮传动的工作条件及失效情况确定设计准则3)必须注意齿轮传动的受力分析如果把力的大小或方向搞错了,就会带来一系列的错误,甚至造成严重的后果所以对轮齿受力的分析应当着重学习,并多作几次练习注意主动轮的圆周力的方向与齿轮的转向相反,径向力晶的方向沿半径指向轴线,从动轮所受的力与主动轮上的力大小相等,方向相反各力的数值按式计算4)说明为什么齿轮计算要用计算载荷来计算
4.21教案10—2,课堂教学】(2学时)
(1)主要内容1)直齿圆柱齿轮传动的齿面接触强度计算2)直齿圆柱齿轮传动的轮齿弯曲强度汁算
(2)教学方法与教学手段课堂教学恰当地运用各种教学手段,利用模型或多媒体,把教学内容条理清晰、主次分明、由浅入深地叙述清楚应指出,齿轮传动的类型虽然很多,但直齿圆柱齿轮传动是最基本、最常用的一种,也是斜齿圆柱齿轮和标准锥齿轮传动设计的基础要认真讲深讲透让学生掌握直齿圆柱齿轮传动强度计算中的重要基本概念和影响因素搞清计算公式中每一个标识符的物理意义,这部分内容采用边分析边总结的形式进行板书设计按教学设计图文并茂,突出部分用不同颜色区分说明
(3)教学过程中应注意事项1)注意影响接触应力的有综合曲率半径、接触线总长L、弹性系数ZE、节点区域系数Z H、重合度系数乙2)需要指出一对啮合齿轮的接触应力是相等的,即,是大小相等、方向相反的作用力与反作用力由于大小齿轮的材料与热处理硬度不一定相同,且寿命系数又不一定相等,因此许用接触应力就不一定相等,即,设计时应取小值代入3)对齿根弯曲疲劳强度计算,通常假设全部载荷作用于只有一对齿啮合时的齿顶进行分析,另用重合度系数对齿根弯曲应力予以修正影响弯曲应力的主要因素有模数齿宽A齿数z及变位系数2)一对标准齿轮啮合,通常,使用公式时应该注意:同一对齿轮传动,大小齿轮的齿形系数、应力修正系数和许用应力是不相同的,因此要对大小齿轮的进行比较,并将较小值代入计算3)要特别强调齿形系数与模数无关,是反映轮齿高、矮、胖、瘦〃程度的系数,只与齿数有关
4.31教案10—3,课堂教学】(2学时)
(1)主要内容1)斜齿圆柱齿轮传动2)直齿圆锥齿轮传动3)齿轮的构造4)齿轮传动的润滑和效率5)蜗杆传动简介
(2)教学方法与教学手段课堂教学标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算,有些内容(当量齿轮)比较抽象,学生难以理解在讲授时应注意恰当运用各种教学手段,利用多媒体和模型,使抽象的概念形象化,帮助学生理解注意以直齿轮传动为基础,应提示斜齿轮传动、直齿锥齿轮传动与直齿轮传动的强度计算基本原理是一样的教学应掌握它们的不同点即可斜齿轮传动注意环绕分度圆螺旋角B这个主要参数来展开.使学生掌握斜齿轮传动的重点及关键所在处理直齿锥齿轮传动设计计算最传动基本的一点,就是把直齿锥齿轮的强度看作是与其平均分度圆处的当量直齿轮的强度相当,因而强度计算公式可沿用直齿圆柱齿轮的,只是采用直齿圆锥齿轮平均分度圆处的当量圆柱齿轮的参数而已对蜗杆传动仅作简介板书设计按教学设计图文并茂,突出部分用不同颜色区分说明
(3)教学过程中应注意事项1)齿轮强度计算中主要参数的选择
①齿数Z的选择
②齿宽系数伟的选择
③参数的协调与圆整2)耍强调指出关系到斜齿轮传动性能的重耍参数是螺旋角d若B=0,则斜齿轮就变成直齿轮了应提示提示斜齿轮与直齿轮的强度计算基本原理是一样的3)斜齿轮传动主动轮的轴向力危】的方向是本章的难点,取决于齿轮的回转方向和螺旋线方向可用左右旋定则来判断左旋用左手(右旋用右手)四指弯曲表示主动齿轮的回转方向,则大拇指的指向就是自/的方向6)讲清斜齿轮和直齿锥齿轮的当量齿轮的概念7)直齿锥齿轮由于主、从动轮的轴线相互垂直,因而主动轮的径向力与从动轮轴线平行,即;;径向力方向分别指向自己的轮心,轴向力方向指向大端齿轮结构设计强调按毛坯材料、几何尺寸、结构工艺、生产批量、经济等因素确定,齿轮结构分别有齿轮轴、实心式、轮辐式、辐板式各部分尺寸由经验公式确定I布置本章作业以便巩固所学知识第13章带传动与链传动
1、教学目的及教学要求教学目的了解带传动与链传动的工作原理、类型、优缺点及应用,并能进行设计计算教学要求1)了解带传动、链传动的工作原理、类型、特点及应用范围2)掌握带传动的受力分析、应力分布图3)了解弹性滑动和打滑的区别,带传动的失效形式和设计准则的基本理论4)掌握V带传动的设计计算方法和参数选择原则5)熟悉V带的标准及带轮结构,带传动的张紧方法和张紧装置6)了解链传动的特点和应用
2、本章教学重点及难点教学重点带传动的工作原理、普通v带传动的设计计算教学重点带的弹性滑动和打滑
3、本章教学组织及学时分配教学内容安排在4个学时内完成安排2个教案
4、单元教案
4.11教案13—1,课堂教学】2学时1主要内容1带传动的工作原理、类型、特点及应用范围2带传功的受力分析3带的应力分析4带传动的弹性滑动和传动比2教学方法与教学手段课堂教学通过带图形说明带传动的工作原理,从本质上讲解带传动是一种摩擦传动V带的工作面是两侧面,能传递较大圆周力带传动工作情况的分析主要讲力分析、应力分析,通过分析说明打滑是可以避免的,而弹性滑动不能避免从而引出带传动的设计准则为在不打滑的条件下,具有一定的疲劳强度和寿命板书设计按教学设计图文并茂,突出部分用不同颜色区分说明3教学过程中应注意事项讲清带的弹性滑动和打滑的概念和区别
4.21教案13—2,课堂教学】2学时
(1)主要内容1)V带传动的设计计算2)V带轮的结构、V带传动的张紧装置3)链传动的特点和应用
(2)教学方法与教学手段课堂教学着重介绍普通V带传动的设计方法和参数选择原则应明确型号、小带轮直径Di NDmin,的选取;中心距和带长的确定;包角、传动比;既能保证传动功率又不出现打滑的单根传动带在合适的张紧力的计算按公式;带传动的根数计算带传动作用在轴上的载荷,主要是为以后进行轴的计算作准备介绍定期张紧装置,自动张紧装置,采用张紧轮的装置这三种张紧装置的结构和工作原理可用结构图进行讲解带、链传动其工作原理和结构上有相似之处,教学中可将异同点分析比较,有利于学生对教学内容的理解应重点分析链传动的运动不均匀性(即多边形效应)产生的原因和链传动的失效形式板书设计按教学设计图文并茂,突出部分用不同颜色区分说明
(3)教学过程中应注意事项1)着重于学会普通V带传动设计的方法和步骤2)关于带传动的张紧装置结构和原理说明3)与带传动对比介绍链传动的特点和应用I布置本章作业以便巩固所学知识第14章轴
1、教学目的及教学要求教学目的:本课程教学总体设计与思路
1、本课程教学过程与考核方式的设计本课程的任务是使学生掌握常用机构、通用零件的基本理论、基础知识和基本技能,并初步具有设计简单机械的能力教学由课堂讲授、实验教学、课程设计三部分组成其中课程设计另有规定的2周时间进行,有单独的学分安排在本课程结束后进行实验紧密结合教学内容,安排在相应的课程内容学习阶段进行考试由学校安排进行统考成绩考核以作业成绩、实验成绩等平时成绩结合考试成绩进行评定,平时成绩占30%,考试成绩占70%
2、各部分学时分配与安排内容学时绪论1第一章平面机构的自由度4第二章平面连杆机构6第三章凸轮机构4第四章齿轮机构6第五章轮系5第十章联接6第十一章齿轮传动8第十三章带传动与链传动6第十四章轴5第十六章滚动轴承5合计54说明讲授54时(含课堂讨论、习题课、复习);实验10学时
3、本课程教材及教学内容的取舍与增补本课程教材采用由高等教育出版社出版、杨可桢、程光蕴主编的《机械设计基础》(第四版)教学内容略去对一些公式推导,对部分内容进行了重组和合并加强了工程实例的应用及介绍增加了实例分析,以便启发和加深学生对内容的理解,进一步培养分析问题和解决问题的能力正确进行轴的结构设计与轴的强度计算教学要求1)了解轴的功用和分类2)了解轴的材料3)掌握轴的结构设计4)掌握轴的强度计算
2、本章教学重点及难点教学重点1)轴的结构设计;2)轴的强度计算教学难点按弯、扭合成强度条件计算
3、本章教学组织及学时分配教学内容安排在3个学时内完成安排1个教案
4、单元教案
4.11教案14-1,课堂教学】(3学时)
(1)主要内容1)轴的用途、分类和材料2)轴的结构设计3)轴的强度计算
(2)教学方法与教学手段课堂教学为排除学习时的障碍,应让学生先对先修课的相关知识进行复习采用多媒体的模型及图形配合分析说明进行教学首先指出,应辩证地掌握结构设计的方法,选一齿轮减速器的输出轴作为例子进行分析讲解轴强度计算讲授时说明
(1)当轴的结构尺寸尚未确定之前,往往采取先按扭转强度初估轴径的方法,初估的轴径一般可作为轴最细处的直径然后根据轴上零件的安装、定位和布置等要求,进行整个轴的结构设计,定出轴的全部形状和尺寸,以备进行强度校核
(2)按弯扭合成强度条件计算对于应力集中、绝对尺寸和表面状态等因素的影响,只是采取降低许用弯曲应力的粗略办法来加以考虑简单介绍按安全系数法进行精确校核采用多媒体通过轴的结构图进行分析讲解,以便增强学生的设计应用能力板书设计按教学设计图文并茂,突出部分用不同颜色区分说明
(3)教学过程中应注意事项1)举例说明轴的分类,以受载情况分为转轴、心轴、传动轴2)轴的结构设计是本章的重点根据轴上载荷的大小、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决定的,以轴上零件装拆方便、定位准确、固定牢靠等来衡量轴结构设计的好坏3)按弯、扭合成强度计算轴的直径是一般轴常采用的设计方法通常在轴的结构设计完成后,将其简化为力学模型进行受力分析;求出复合弯矩;按弯、扭合成求出当量弯矩,校核危险截面的尺寸I布置本章作业以便巩固所学知识第16章滚动轴承
1、教学目的及教学要求教学目的正确选择滚动轴承的类型、代号,并能进行轴承装置合理的结构组合设计教学要求1)能正确选择滚动轴承的类型、代号2)掌握滚动轴承的动载荷和寿命的校核计算;静载荷校核计算3)能合理进行滚动轴承装置的设计、润滑和密封
2、本章教学重点及难点教学重点1)正确选择轴承类型、代号和进行寿命计算2)轴承部件的组合设计教学难点角接触轴承的轴向载荷计算
3、本章教学组织及学时分配教学内容安排在6个学时内完成安排3个教案课堂教学教案2个;实验教案1个
4、单元教案
4.11教案16—1,课堂教学】(3学时)
(1)主要内容1)滚动轴承的主要类型和特点2)滚动轴承的代号3)滚动轴承的选择计算
(2)教学方法与教学手段课堂教学本章特点在计算理论和方法上都与其他各章有着本质的区别本教案应着重滚动轴承的选择结合常用滚动轴承的类型、代号、简图、性能和特点(已在多媒体上制作)阐述选择滚动轴承的基本原则和方法滚动轴承类型的选择对于没有实践经验的学生来说有一定的难度,除了要掌握各类滚动轴承的特点外,还要考虑设计对滚动轴承的具体要求、滚动轴承的来源及经济性等角接触轴承所受的轴向载荷的计算是难点,要教会学生掌握正确的分析方法必须注意对滚动轴承寿命值(额定寿命、计算寿命、预期计算寿命)的概念意义有深刻的理解r搞清寿命计算的理论和方法的特点,关键是掌握当量动载荷的计算方法采用多媒体的模型及图形配合分析说明进行教学板书设计按教学设计图文并茂,突出部分用不同颜色区分说明
(3)教学过程中应注意事项1)结合多媒体制作的常用滚动轴承的类型、代号、简图、性能和特点进行讲解滚动轴承的主要类型和特点2)为便于应用,必须注意分析对比各种轴承组合的结构特点和适用场合,应该对常用滚动轴承的代号熟记,才能够正确的使用轴承3)应着重滚动轴承的选择,考虑的主要因素是轴承所受的载荷(包括大小合方向)和转速的大小以及特殊的工作条件4)正确的受力分析是正确选择轴承尺寸的先决条件角接触轴承所受的轴向载荷的计算是一难点,用图分析角接触轴承内部轴向力及轴向力计算5)提示滚动轴承的疲劳寿命计算,其核心是建立基本额定寿命的计算公式和当量动载荷的计算方法
4.21教案13-2,课堂教学】(1学时)
(1)主要内容1)滚动轴承的润滑和密封2)滚动轴承的组合设计
(2)教学方法与教学手段课堂教学可用多媒体的轴承装置的各种结构图形结合讲解,以便加深理解首先说明滚动轴承部件主要由轴、轴承、轴承支座以及其他有关零件组成组合设计就是将这些零件组合成合理的轴承部件结构,使之能满足工作中提出的种种要求,如正确解决轴承的装拆、配合、固紧、调节、润滑、密封等问题讲授需结合实际进行同时用提问的方式帮助学生掌握轴承组合设计的要领板书设计按教学设计图文并茂,突出部分用不同颜色区分说明
(3)教学过程中应注意事项1)轴承在轴上的安装有正装和反装两种方式,在结构上也不同,应从轴系刚度、轴承寿命及轴系结构等方面分析比较它们的优缺点,择优选用设计要满足轴承安装与拆卸方便的要求2)轴承的轴向固定其目的是控制轴、轴承相对于机座的轴向移动,同时又能保证发生热变形时有伸缩的可能3)轴承游隙及轴上零件位置的调整轴承的间隙通常通过改变垫片组的厚度或采用带螺纹的零件来调整4)滚动轴承的配合、预紧轴承和轴、机座之间应有合理的配合,滚动轴承配合,与一般圆柱体的配合相比,有其一定的特点5)轴承的润滑与密封包括如何正确地选用润滑油的种类和润滑方式,以及在什么情况下选用何种密封装置等I布置本章作业以便巩固所学知识
4.31实验教学教案
(三)】(2学时)
(1)主要内容轴系零部件测绘通过实验,对轴、轴承结构加深理解
(2)教学方法与教学手段实验教学提供1轴系让学生动手测绘、装配,掌握轴上零件的布置和固定方法,以及轴的加工和装配方法等以轴上零件装拆方便、定位准确、固定牢靠等以深入了解轴的结构设计的基本要求真正掌握轴的结构设计要领,绘制出正确的轴系结构图
(3)教学过程中应注意事项1)提醒学生轴的装配方案不同,结构设计也不同;2)结构设计要注意轴上零件装拆方便、定位准确、固定牢靠等基本要求3)考虑加工和装配工艺4)考虑轴上零件间的配合要求参考教材及资料
1、程光蕴主编,机械设计基础学习指导书(第三版).北京高等教育出版社,
19962、东南大学机械学科组郑文纬,吴克坚主编.机械原理.(第7版).北京高等教育出版社,
19973、邹慧君主编,机械原理,北京高等教育出版,
19994、孙桓,陈作模主编,机械原理.(第6版),北京高等教育出版社,
20005、濮良贵,纪名刚主编.机械设计.(第7版),北京高等教育出版社,
20016、邱宣怀主编,机械设计.(第4版),北京高等教育出版社,
19977、钟毅芳,吴昌林,唐增宝主编,机械设计,武汉华中理工大学出版社,
19998、徐激主编,机械设计手册.(第2版),北京机械工业出版社,
20009、成大先主编,机械设计手册.(第4版),北京化学工业出版社,
200210、卢玉明主编,机械设计基础.(第6版).北京高等教育出版社,
199811、张春林等主编.机械创新设计,北京机械工业出版社,1999由于本课程为非机械类少学时课程,故第6章、第7章、第8章、第15章、第18章内容舍去不讲自学第9章内容并入机械零件各章、第12章并入第11章中讲解第17章在课程设计时学习
4、各部分教学内容的相互关系本课程由常用机构和通用零件两大部分组成其中第1章〜第5章为常用机构部分,主要内容是机构的结构和运动特性的基本知识,要求学生初步具有分析和设计基本机构的能力,并对机械运动方案的确定有所了解第9章〜第16章为通用零件部分,主要内容是通用机械零件的工作原理、特点维护和设计的基木知识,要求学生具有设计机械传动装置和简单机械的能力,具有运用标准、规范、手册、图册等有关技术资料的能力
5、各部分教学方式授课主要采用自制课件进行多媒体教学,结合教学适当安排安排课堂讨论和习题课实践性教学环节主要由实验课(6学时)和课程设计(2周)完成
6、本课程与相关课程关系的处理本课程在本专业培养计划中起承上启下的作用,课程要求的先修课程高等数学、机械制图、工程力学、计算机及金工工学等,后续课程为专业技术课程在教学中应加强基础,注重工程应用,注意先修课和后续课的衔接
二、各章节或课时单元设计绪论
1、本章的教学目的及教学要求教学目的使学生了解本课程研究的对象和内容,明确学习本课程的目的和重要性,调动学生学习本课程的欲望、兴趣和积极性教学要求:1了解构件与零件的区别,建立机构、机器及机械的概念2了解本课程研究的对象、内容,明确学习目的了解学习要求、特点及学习方法3了解机械设计的基本要求和一般过程
2、本章教学内容的重点本课程研究的对象及内容
3、本章教学工作的组织及学时分配教学内容组织安排3个学时完成安排2个教案课堂讲授教案1个;实验教案1个
4、单元教案411教案1一1,课堂教学】1学时5主要教学内容1介绍构件、零件、机构、机器及机械的概念2本课程研究的对象及内容;学习本课程的目的;如何进行本课程的学习;4机械设计的基本要求和一般过程2教学方法及手段课堂教学采用多媒体教学先给出一般特征再用具体例子说明构件、零件、机构、机器及机械的概念认识学习的重要性和必要性,了解怎样学,有什么要求板书设计按教学设计图文并茂,突出部分用不同颜色区分说明3教学过程中应注意的事项:1注意通过举例,认识构件、零件、机构、机器及机械的概念2使学生了解本课程研究的对象、内容,从而明确学习本课程的目的3使学生了解机械设计的基本要求和一般过程
4.2【实验教学教案一】2学时1主要教学内容认识常用机构和通用零件2教学方法及手段实验教学参观机构和零件陈列室通过机构陈列室展示的各种机构的结构及其运动,认识什么是机构,机构的组成,构件间的联接,各机构的运动特点通过零件陈列室展示的各种零件,了解通用零件标准件与非标准件学用具体例子说明构件、零件、机构、机器及机械的概念了解本课程研究的对象、内容,从而明确学习本课程的目的主要以教师介绍为主,提出一些问题让学生思考,最后学生提交报告3教学过程中应注意的事项1启发式提出问题,通过实物再进行讲解,以加深印象;2用对比的方式,介绍各种机构、零部件的区别及其特点;3通过日常用例,启发学生平时注意观察各种机构和零部件的应用第1章平面机构的自由度和速度分析
1、本章的教学目的及教学要求教学目的熟悉机构运动简图的绘制;掌握平面机构的自由度的计算教学要求1了解机构的组成,搞清运动副、运动链、约束相自由度等基本概念;2掌握绘制机构运动简图的方法;3掌握平面机构的自由度计算
2、本章教学内容的重点教学重点机构运动简图的绘制;机构具有确定运动的条件及机构自由度的计算教学难点机构自由度计算中有关虚约束的识别及处理
3、本章教学工作的组织及学时分配教学内容组织安排6个学时完成安排3个教案课堂讲授教案2个;实验教案1个
4、单元教案
4.11教案1一1,课堂教学】2学时2主要教学内容1机构组成、运动副及其分类;2运动简图的绘制2教学方法及手段课堂教学采用多媒体教学以单缸内燃机模型为例,讲解各机构的组成,以及机构运动简图的绘制步骤和过程板书设计按教学设计图文并茂,突出部分用不同颜色区分说明3教学过程中应注意的事项:1)提出机构是如何组成的机构在什么条件下才具有确定购运动?讲机构的组成问题时先介绍构件及运动副的概念2)介绍机构运动简图,着重说明什么是机构运动简图,提出机构运动简图的画法问题举几个简单机械(如内燃机、颗式破碎机等)的实例,介绍机构运动简图的画法
4.21教案1一2,课堂教学】2学时
(3)主要教学内容1)机构自由度计算及机构具有确定运动的条件;2)速度瞬心的概念及其在机构速度分析上的应用
(2)教学方法及手段课堂教学采用多媒体教学,用模型和图形举较链五杆机构、四杆机构的例,给出机构自由度的概念,机构具有确定运动的条件是机构原动件的数目应等于机构自由度的数目〃的结论,给出平面机构自由度的计算公式,并举几个比较简单的计算机构自由度的例子用实例加以说明计算机构的自由度时需要注意的事项介绍速度瞬心的概念及其在机构速度分析上的应用板书设计按教学设计图文并茂,突出部分用不同颜色区分说明
(2)教学过程中应注意的事项1)强调机构具有确定运动的条件是机构的原动件数等于机构的自由度数2)强调平面机构自由度的计算,关键判断机构的活动构件数、低副数和高副数3)计算机构的自由度时,需要注意的事项是必须正确地处理
①复合较链
②局部自由度
③虚约束等,才能得到正确的计算结果4)多用实例分析计算机构的自由度5)通过实例了解速度瞬心的概念及其在机构速度分析上的应用
4.31实验教学教案
(二)】2学时
(4)主要教学内容:机构运动简图的测绘
(2)教学方法及手段实验教学学生利用实验室中的各种机构的实物模型,绘制5个机构的机构运动简图并计算机构的自由度判断机构是否具有确定的运动
(3)教学过程中应注意的事项1)分析机构的运动情况,判别运动副的性质;2)恰当的选择投影面,选择适当的比例尺;3)计算机构自由度,判断该机构是否有确定的运动布置本章作业:以便巩固所学知识第2章平面连杆机构
1、本章的教学目的及教学要求教学目的掌握较链四杆机构的基本概念和基本知识;能用图解法设计平面连杆机构教学要求1)了解较链四杆机构的基本形式,掌握曲柄存在条件、传动角、死点、急回运动、行程速比系数、运动连续性等概念;2)较链四杆机构有整转副的条件。