机械设计基础电子教学案正式.docx

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1、第一讲绪论教学目标（一）能力目标1解本课程的内容、性质和任务2.掌握学习本课程的方法（二）知识目标1 .了解机器的组成及其特征2 .熟悉机构、构件、零件、部件的概念及其区别教学内容1 .机械设计根基研究的对象2 .本课程的作用3.机械设计的基本要求和一般过程教学的重点与难点（一）重点本课程的研究对象、内容。（二）难点机构、构件、零件、部件的概念及其区别。教学方法与手段采用动画演示,注重启发引导式教学。一、机器的组成及特性（一）机器的组成及其特征以内燃机为例1、工作原理内燃机是将燃气燃烧时的热能转化为机械能的机器。2、组成内燃机由三局部组成：连杆机构、齿轮机构、凸轮机构。3、机器的特性（二）机构

2、、构件、零件1、机构机构是用来传递运动和力，有一个构件为机架，用运动副连接起来的构件系统。一台机器可以由一个机构，也可以由多个机构组成。常用机构：连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、间歇运动机构等。2、构件构件是指机构的关构件可能是一个苫杆体、连杆盖、螺母和3、零件及其分类机械零件是指机考机械零件又分通Fv普遍用到的零件，如螺栓、螺母、键、销等；专用零件是指某种机器才用到的零件，如内燃机的曲轴、活塞等。二、本课程的内容、性质和任务1、本课程的性质专业根基课2、本课程的研究对象常用机构和通用零件3、本课程的研究内容4、本课程的任务三、学习方法小结：1 .机械设计根基研究的对象2 .本课程的作用3 .机

3、械设计的基本要求和一般过程作业与思考：4 、何谓机器，何谓机构它们有什么区别与联系5 、参照内燃机的机构分析，说明它是由哪些机构组成的。第二讲摩擦、磨损及润滑概述教学目标（一）能力目标1会分析摩擦副类型，会选择润滑方式及润滑剂类型2.会选择密封方式（二）知识目标1 .掌握摩擦副分类及基本性质、磨损过程及润滑的类型及润滑剂类型2 .掌握密封方式的选择教学内容3 .摩擦与磨损4 .润滑5 .密封方法及装置教学的重点与难点（一）重点1 .润滑方式及润滑剂类型的选择。2.密封方法确实定。（二）难点密封方法确实定。教学方法与手段应用工程实例讲解，总结归纳式教学。一、摩擦与磨损摩擦:两接触的物体在接触外表

4、间相对运动或有相对运动趋势时产生阻碍其发生相对运动的现象叫摩擦磨损：由于摩擦引起的摩擦能耗和导致外表材料的不断损耗或转移，即形成磨损。使零件的外表形状与尺寸遭到缓慢而连续破坏一精度、可靠性I效率I直至破坏。润滑：减少摩擦、降低磨损的一种有效手段。1、摩擦及其分类1干摩擦2液体摩擦3混合摩擦2、磨损及其过程1磨合磨损过程：2稳定磨损阶段：3急剧磨损阶段：3、磨损分类1磨粒磨损2粘着磨损3疲劳磨损(点蚀)4腐蚀磨损二、润滑1、润滑剂及主要性能润滑剂分液体、单固体、固体和气体润滑剂等。常用的润滑剂有润滑油和润滑脂。1润滑油润滑油是目前使用最多的润滑剂，主要有矿物油、合成油、动植物油等，其中应用最广的

5、为矿物油。(1)动力粘度n(2)运动粘度v：(3)条件粘度(相对粘度)：恩氏粘度Et2、润滑脂3、固体润滑剂常用滑剂有石墨、二硫化铝、氮化硼、蜡、聚氟乙烯、酚醛树脂、金属及金属化合物等。4、气体润滑剂包括空气、氢气、氮气、水蒸汽及液体金属蒸汽。5、润滑剂的选择2、润滑方法和润滑装置A油润滑装置B脂润滑装置C固体润滑装置D气体润滑装置3、密封方法及装置小结：1摩擦与磨损2 .润滑3 .密封方法及装置作业与思考:1、按摩擦副外表间的润滑状态，摩擦可分为那几类各有何特点2、典型的磨损分哪三个阶段磨损按机理分哪几种类型3、润滑油和润滑脂的主要性能指标有哪些第三讲平面机构的运动简图教学目标（一）能力目标

6、能根据实物绘制机构运动简图（二）知识目标1 .了解机构组成原理2 .理解自由度、运动副、约束的概念及三者的关系教学内容1运动副及其分类3 .平面机构的运动简图教学的重点与难点（一）重点平面机构的运动简图的绘制。（二）难点绘制简图时构件及运动副的准确表示。教学方法与手段多媒体教学，采用动画演示、实例分析、启发引导的教学方式。一、机构的组成1、运动副运动副：两构件直接接触并能保持一定形式的相对运动的联接称为运动副。1、rj副2、低副两构件通过面接触组成的运动副称为低副。平面低副可分为转动副和移动副。2、自由度和运动副的约束1、构件的自由度平面内自由的构件，有3个自由度，而空间内自由的构件，有6个自

7、由度。2、运动副的约束3、运动链和机构两个以上的构件以运动副联接而构成的系统称为运动链,机构是由主动件、从动件和机架三局部组成的。二、平面机构的运动简图1、构件的表示方法1、构件（1）参与形成两个运动副的构件4、平面高副2、机构运动简赢B制步其小结：q71 .运动副及其分浜一q2 .平面机构的运动简图作业与思考：1、平面机构中假设引入一个高副将带入（）个约束，而引入一个低副将带入（）个约束。约束数与自由度数的关系是（）。2、两个做平面平行运动的构件之间为（）接触的运动副称为低副：而为（）或（）接触的运动副称为高副。第四讲平面机构自由度教学目标（一）能力目标熟练掌握机构自由度计算，并能准确判断机

8、构运动是否确定（二）知识目标能准确识别出机构中存在的复合较链、局部自由度和虚约束，并做出正确处理教学内容平面机构的自由度的计算教学的重点与难点（一）重点平面机构的自由度的计算。（二）难点机构中复合较链、局部自由度和虚约束的判断。教学方法与手段多媒体教学，注重举引典型实例进展分组讨论、归纳总结。1、平面机构的自由度机构的自由度：机构中各构件相对于机架所具有的独立运动的数目。假设某机构由N个构件组成，除去机架，机构中共有n=N-1个活动件。构件在连接之前，全部活动件共有3n个自由度。而在联接后，构件的自由度由于运动副的约束而减少。设在机构中有P1个低副，PH个高副，则该机构全部运动副的约束数目共有

9、2P1+Ph个。则机构自由度F=3n-2P-P12、机构具有确定相对运动的条件机构具有确定运动的条件：原动件数目W应等于机构的自由度F。即W=F=3-2P1-P原动件数自由度数，机构无确定运动原动件数自由度数，机构在薄弱处损坏3、计算机构自由度时应注意的事项1、复合校链定义：假设两个以上的构件在同一处组成几个转动副，且各转动副轴线重合，则称该处联接为复合较链。计算自由度时，假设复合校链由In个构件组成，则联接处有（m1）个转动副。2、局部自由度定义：机构中某些构件所具有的不影响其余构件运动的自由度，称为局部自由度。计算机构自由度时，应将局部自由度除去不计。小结：平面机构的自由度的计算作业与思考

10、:1、一个平面运动链的原动件数目小于此运动链的自由度数时，则此运动链（）oA.具有确定的相对运动B.只能作有限的相对运动C.运动不能确定D.不能运动2、机构具有确定运动的条件是什么第五讲平面四杆机构（一）教学目标（一）能力目标。能准确判断具体实例属于哪种平面四杆机构类型（二）知识目标熟悉平面四杆机构的基本型式、应用及其演化教学内容1平面连杆机构概述2 .平面连杆机构基本类型3 .平面连杆机构的演化教学的重点与难点（一）重点平面四杆机构的基本型式、应用及其演化。（二）难点平面四杆机构类型的判断。教学方法与手段多媒体教学，采用动画展示平面连杆机构的运动特点，注重启发学生理论联系实际。一、概述二、四

11、杆机构的基本型式及演化由四个构件用钱链连接而成的机构称为较链四杆机构。如以以下图，机构中固定不动的构件AD称为机架，与机架相连的构件AB和CD称为连架杆。如果连架杆能绕轴线作360的回转运动，称为2曲柄；假设只能在某一角度（小于360）内摆动，称为摇杆。与机架不相连接的构件BC称为连杆。较链四杆机构可按有无曲柄、摇杆，分为以下三种基本型式。1、曲柄摇杆机构雷达天线俯仰角调整机构缝纫机踏板机构2、双曲柄机构定义：钱链四杆机构中，假设两连架杆均为曲柄时，此机构称为双曲柄机构。惯性筛机车车轮联动机构3、双摇杆机构定义：钱链四杆机构中，假设两连架杆均为摇杆时，此机构称为双摇杆机构。码头起重机三、平面四

12、杆机构的演化1、曲柄滑块机构2、导杆机构3、摇块机构和定块机构(1)摇块机构(2)定块机构4、偏心轮机构这种机构常用于冲床、剪床等机器中。小结：1平面连杆机构概述4 .平面连杆机构基本类型5 .平面连杆机构的演化作业与思考：1、钱链四杆机构有那几种基本型式各有什么特点2、钱链四杆机构可以通过那几种方式演变成其它型式的四杆机构试说明曲柄摇块机构是若何演化而来的第六讲平面四杆机构(二)教学目标(一)能力目标理解平面四杆机构工作特性的工程应用。(二)知识目标理解平面四杆机构的几个工作特性教学内容平面连杆机构几个工作特性教学的重点与难点(-)重点平面四杆机构的工作特性。(二)难点急回特性、死点位置。教

13、学方法与手段利用动画辅助理解急回特性、死点位置概念，工程案例展示其应用。1、较链四杆机构有曲柄的条件在钱链四杆机构中，曲柄存在的条件为：(1)曲柄为最短构件，又称最短构件条件；(2)最短构件与最长构件长度之和小于或等于其他两构件长度之和，又称构件长度和条件。2、压力角和传动角3、急回特性K的大小表示急回的程度。较链四杆机构有无急回运动特性取决于该机构有无极位夹角6，6角越大，急回运动特性也越显著。4.5.4死点小结：平面连杆机构几个工作特性作业与思考：1、双摇杆机构的四个构件长度应满足什么条件2、曲柄存在的条件是什么3、什么是连杆机构的压力角、传动角它们的大小对连杆机构的工作有什么影响偏置曲柄

14、滑块机构的最小传动角Ymin发生在什么位置4、皎链四杆机构中有可能存在死点位置的机构有哪些它们存在死点位置的条件是什么试举出一些抑制死点位置的措施和利用死点位置的实例。第七讲凸轮机构教学目标（一）能力目标1 .掌握不同场合下凸轮机构从动件常用运动规律的应用2 .能够绘制位移线图（二）知识目标1 .了解凸轮机构的组成、特点、分类及应用2 .掌握从动件的常用运动规律；了解其冲击特性及应用教学内容1 .凸轮机构的组成、特点、分类及应用2 .从动件的常用运动规律及选择教学的重点与难点（一）重点凸轮机构的从动件的常用运动规律。（二）难点立体凸轮机构运动的实现。教学方法与手段利用动画演示机构运动，工程应用案例展示其应用场合。一、概述3 、凸轮机构的应用凸轮机构的组成：凸轮、从动件和机架一高副机构。凸轮是凸轮机构的主动件。2、凸轮机构的分类1、按凸轮形状分（1）盘形凸轮它是凸轮的最基本形式，是一个绕固定轴线转动并且具有变化半径的盘形构件。如内燃机配气凸轮机构。（2）移动凸轮当盘形凸轮的回转中心趋于无穷远时，则成为移动凸轮，当移动凸轮沿工作直线往复运动时，推动从动件作往复运动。