《机械设计基础》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