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机械设计基础教学比赛篇一
课
题:铰链四杆机构的基本性质
科
目:机械基础
设计人:郝相忠
佳木斯市职业技术学校
一、分析学习内容
今天所讲的内容属于中等职业学校教材《汽车机械基础》中第四篇第第十八章的第3节。整个第十八章讲的是平面连杆机构,它作为常用机构中应用最广的一类为学习其他机构提供了分析方法,也是学生今后使用、改造各类机械的理论基础。而该章的第3节“平面连杆机构的类型及应用”一共分两课时,上一节已经讲过了铰链四杆机构和曲柄滑块机构,本节课重点讲解两大问题:急回特性与死点位置。这一部分内容含概的知识点多,理论性较强,是前两节内容的深化和提升,又是后面学习铰链四杆机构演化的基础和铺垫,并对生产实践起着重要指导意义。所以这部分内容是第十八章乃至整本书的重点。二、分析学生特征
要想讲好一堂课,不仅要备教材,还要备学生,只有对授课对象也就是学生的知识结构、心理特征进行分析、掌握,才能制定出切合实际的教学目标和教学重点。在学习本节内容之前,学生已经掌握了曲柄摇杆机构的组成,以及曲柄或摇杆为主动件的运动关系,而且也有一定的力学知识,所以学生已经具备了探究本节内容的理论基础,但是缺乏实践经验和对各学科知识的综合运用能力。基于学生的这些特点结合教材内容,首先要营造平等、宽松的教学氛围,结合授课内容多给出几组实例,把理论性较强的课本知识形象化、生动化,引导学生探究学习并把各科知识进行融会贯通。
三、
确定学习目标1、教学目标
知识目标:(1)掌握急回特性和死点位置产生的条件;(2)明确急回特性和死点位置在实践中的应用 ;(3)掌握行程速比系数和极位夹角的概念。
能力目标:利用本节所学知识点加以拓展,培养学生的主观能动性,思维的积极性,以提高其分析问题和解决问题的能力。
情感目标:通过引导学生参与分析问题和解决问题的过程,使学生体验成功的感受,激发学生的学习热情,增强学生自信心。2、教学重点、难点
1、教学重点为急回特性和死点的产生条件,产生条件对于指导实践生产有着重要意义,所以在教学过程的三个环节中以不同的方式进行强化、突出;
2、教学难点为急回和死点产生原因,产生原因的推导相对学生的基础而言有一定难度,在教学过程中主要以问题诱导方式分步进行化解。
四、选择教学方法、教学媒体与资源 1、教法设计
到这里对于教材的分析就结束了,但教材只是教学的素材,是一种思路,我们必须利用这个素材和思路,想办法达到制定的教学目标,那么授课中教学方法的设计运用就尤其重要。在本节内容的讲授中,根据这一课知识的特点和学生的实际,主要采用启发诱导,探索发现的教学方法,配合以模型感受、多媒体演示等教学手段,增强了师生间的互动性,使教学更直观、形象。2、学法指导
教师的教是为了不教而教,这要求我们教师在授课中不仅要让学生听懂、学会,还要指导他们的学习方法,不能让学生离开老师这根拐棍就不会走路了,必须学会自主学习。在本节内容的讲授中要引导学生积极思考,善于提问,形成主动探究和协作学习的良好学习习惯。
五、实际教学流程 1、复习提问 :
在这个环节我设置了3个问题,分别复习了铰链四杆机构的组成、分类、三种类型的运动特点,以及曲柄存在的条件。三种基本类型的运动过程一定再演示一遍,加深学生的印象,一方面因为这是上次课的重点,另外它还是今天新课内容的铺垫。2、导入新课 :
在这里我会先播放一个短片,让学生带着这样一个问题去看,“影片中刨刀的往复运动速度是否相同?”学生很快可以看出,刨刀的运动速度不一样,当它进行切削加工时速度较慢,而不做功的回程速度较快,这时我会告诉学生刨刀的这种运动特性称为急回特性。那么这急回特性是如何产生的呢?它产生的条件是什么,它在生产中又有什么意义呢?带着这些问题进入新课。
这样通过创设情境和设定任务进行开篇,能极大地激发起学生的学习兴趣,使学生很快的进入到探索研究环节。3、探索研究:
新课的第一个问题是要找出急回产生的原因,这是本节中的第一个难点,为了突破这个难点,我把它的探究过程分为以下四步:
第一步:演示曲柄摇杆机构,提出问题。学生根据前面的复习内容,结合图片演示不难看出,曲柄做等速回转时,会使从动的摇杆获得变速摆动,也就是它的空回行程比工作行程速度要快,从而得到这样一个结论:在曲柄摇杆机构中存在有急回特性。
第二步:继续演示机构,提出共线的问题。学生很快会发现在曲柄回转这一周的过程中会和连杆出现两次共线,而且两者共线时,摇杆刚好处于一左一右两个极限位置,这时我会给出极位夹角的概念,并在图中明确的表示出来,这个重点概念的给出为后面的推导做好了铺垫。
第三步:通过分别分析摇杆的工作行程和空回行程,师生共同填表,采集相关数据。在这个步骤中我会采用提问的形式,鼓励学生大胆的说出自己的答案以提高其兴趣。
第四步:根据表格数据和图例,推导出急回产生的原因。
在这里我会先让学生进行分组讨论,这时课堂气氛会非常活跃,学生都要抢着说出自己的答案,这些答案可能不一定相同我会根据情况做适当的引导,最终师生共同得出结论。
以上四步,把难点进行了分解,使整个推导过程循序渐进,步步深入,使学生轻松掌握了所学知识。接下来的问题是要根据急回产生的原因
总结
出急回产生的条件,为了突出、强化这个重点,在这里我会引入行程速比系数的概念,这个重点概念的给出使得急回产生条件浅显易得且便于记忆,你看只要k>1则表示空回行程速度高于工作行程速度,机构有急回;当k=1时,则表示两行程速度相同,机构无急回,非常简便。接着引导学生结合前面表格数据自行导出k值与极位夹角θ之间的关系式,从而得到θ角与急回产生条件之间的联系。最后通过演示牛头刨床和插齿机的主运动,让学生找出急回特性在生产中的实际意义。经过前面一系列的分析,结合图片演示,学生不难发现刀具不做功的空回行程速度较快,那所用时间就短,缩短了非工作时间,一定会提高工作效率。通过这个过程使学生把课本中的理论知识很快的和生产实践结合起来,培养了学生善观察、懂分析、理论联系实际的良好学习习惯。到这里关于急回特性的探索研究就结束了,新课中第二个问题死点位置的导入也需要设置一个情境。在这里我会给学生观看缝纫机踏板机构的工作过程,并提出这样一个问题“如果对踏板机构操作不够熟练常会出现什么现象?学生结合生活经验很快会给出我答案:那就是踏板很容易卡死不能动或出现飞轮的倒转,这时我会告诉学生,踏板被卡死不动的这个位置在机械中称为死点位置,从而引入对该问题的探究。死点产生的原因是本节中的第二个难点,我采用了以下几个步骤进行化解。
首先结合踏板机构提出问题:“这踏板机构属于我们学过的哪种基本类型”由于前面有相关的复习,学生立刻会想到它是以摇杆为主动件的曲柄摇杆机构。
第二步,根据曲柄摇杆机构继续提出问题:曲柄被摇杆带动回转一周过程中会被卡几次?这被卡住的死点位置又有什么特殊性?在这里我一方面演示机构的运动,一方面拿出课前准备好的几个曲柄摇杆机构的简易模型,让学生分组分别感受一下它的实际运动情况,你别看这模型简单,但它比图片演示感受更加真切。学生很快可以得到曲柄回转一周会被卡两次,而这两个位置刚好是曲柄和连杆的共线位置,那为什么在共线位就会被卡死呢,带着这个问题进入第三步,学生分组讨论。
由于学生已经有了一定的力学知识,这时进行分组讨论,能锻炼他们对各学科知识的综合运用能力,当然在讨论时我会根据情况作适当的引导,要让学生意识到这是一个力学问题。经过讨论、分析和对模型的感受,师生共同得出结论。再根据死点产生的原因定义出死点位置的概念。有了以上的分析死点产生的条件就显而易见了:当摇杆为主动件,只要曲柄和连杆共线,从动曲柄所受力矩为零,无论驱动力矩有多大都不会推动曲柄回转而出现死点。
最后还要明确死点在实践中的应用。一提到应用,学生一般都会想到死点的出现会使机构不能正常运转需要克服,这时我会引导学生从死点产生的原因出发并结合踏板机构和机车车轮的实例找出三种克服的办法。其实死点还有它有用的一面,由于学生缺乏生活经验往往想不到,在这里我会给出飞机起落架和钻床夹紧机构两个实例,通过对这两组图的分析,让学生了解死点在实践中有益的一面。通过对死点有害、有益两方面得分析,引导学生要一分为二地看待问题。到这里教学过程的探究环节全部结束,进而根据课堂板书内容进行总结提炼。4、总结提炼
现在大家看到的这一版就是我的板书设计,其中右下角这一块就是进行的总结提炼,把教学重点以条款的形式列出,对比鲜明加深了学生的印象。5、布置作业
通过课后相应习题的方式进一步强化重点。6、拓展延伸
在这里我设置了一个思考题,让学生思考:除了今天学到的曲柄摇杆机构,另外两种基本类型是否也存在有急回特性和死点位置?这样使学生的探究活动由课内延伸到课外,有利于学生活学活用所学知识,从而做到举一反三。
到此教学过程的6个环节就完成了,回顾整堂课的设计,我是以学生的自主探究为中心,以问题驱动为主线,在各个环节中不断的创设问题情境、设置悬念,并适时的进行点拨诱导,充分调动了学生的学习积极性,活跃了课堂气氛,收到了较好的教学效果。
六、教学评价方案
1、通过本次教学,提高了学生的课堂参与意识
在本次教学中,学生能够积极参与,跟着老师的思路,带着问题去学,积极思考,主动发言,分析急回特性在机械中的应用,找出克服死点位置的方法,明白发动机飞轮的作用,提高了课堂学习的积极性。
2、通过本次教学,提高了学生动手能力,创新能力
在本节课堂教学设计中,我还注重学生动手能力的培养,课前让学生自己动手制做铰链四杆机构;课中让学生自己转动曲柄,找出两个极限位置,分析急回特性存在的原因;课后让学生拓展延伸,提高了学生动手能力,创新能力。
3、通过本次教学,对教师各项能力的提高也有很大的促进作用。
机械设计基础教学比赛篇二
劳动版陈海魁机械基础《轮齿加工方法》教学设计
机电组 陈章 09普专 机电专业
2011年5月
一、设计思想
09普专班级的学生作为一个职业中专学生,从幼儿园开始到现在已经在学校进行了10年左右的学习,基本的学习习惯已经养成,但是学习专业课的才刚刚开始,需要从新养成良好的学习习惯,我的教学理念是为学生养成良好的专业课学习习惯而服务,为培养学生自主学习而服务,为学生的专业发展而服务,为学生培养良好的团队精神而服务。对于本节课理论性和实践性都很强的内容,要通过演示,试验,观察,思考,分组讨论,才能得到最后正确的结果,而得到的结论又能指导具体的生产,能真正的实现理论与实践相结合。通过分组的教学组织,降低个体学习的难度,对于认知水平较高的同学,教师要鼓励其在分组内或分组之间充分发挥起带头作用,将学生的个体差异转变为教学资源,让学生在参与合作中互相学习并发挥自己的优势和特长,各有所得,共同进步。
二、教材分析
1、本节的作用和地位
本节课选自陈海魁主编,中国劳动社会保障出版社出版的全国中等职业技术学校机械类通用教材(第四版),第三章,第6节。本节主要阐述以下四个方面:渐开线齿轮轮齿的加工方法及原理,齿轮根切现象,根切现象产生的原因,标准齿轮不产生根切的最少齿数,这几方面对齿轮的加工,应用和生产实践有着重要的指导意义,同时也为变位齿轮的提出做好了基础,所以本节内容是本章重点和难点之一。
2、重点难点分析
教学重点:引导学生理解展成法加工齿轮的原理,刀具,工件的运动关系;
教学难点:对于齿轮根切原因学生理解起来有难度,需要用课件直接演示出齿轮被根切后,再去寻找发生根切的原因,接着引导学生思考如何避免根切现象,从而解决不产生根切的最少齿数这个问题。
3、课时要求:2课时
三、学情分析
学生为中等职业学校二年级学生,已经学习了机械制图、工程力学等专业基础课程,对齿轮的画法,齿轮的常用材料和齿轮的受力都已经有所了解,具备了进一步学习齿轮加工方法的基础,经过分析得知学生可以掌握本次课的知识目标,为能力目标和情感德育目标的实现也打下了基础。学生在学习过程中可以采取理解的基础上进行分析记忆,通过实际与理论相结合得出结论,再让结论指导以后的生产生活。
四、教学目标
根据大纳要求,结合学生特点,我将教学目标定为知识目标,能力目标,情感德育目标三个方面。
1、知识目标
(1)理解渐开线齿轮轮齿的加工方法及原理;
(2)掌握展成法加工齿轮的原理,刀具,工件的运动关系。(3)理解齿轮根切现象和根切现象产生的原因;(4)理解避免根切现象的办法,不产生根切的最少齿数。
2、能力目标
(1)培养学生观察、分析及综合归纳能力。
(2)激发学生学习兴趣,提高对机械基础的学习积极性。
3、情感德育目标
(1)使学生积极参与演示、观察、分析、探索,全身心地投入课堂教学的双边活动中,专注听讲,集中精力,主动接受。
(2)通过联系生产实际,使学生明确学习意义,进行专业教育,树立服务宗旨。
五、重点难点
1、教学重点:齿轮的加工方法,根切现象和最少齿数。
2、教学难点:根切现象产生的原因和对策。
六、教学策略
主要采用直观演示法、对比法、讲解法、项目驱动法等教学方法,通过创设问题情境-提
出问题-分析问题-解决问题等环节,体现“教为主导,学为主体”的教学原则。
1、通过教师创设形象生动的教学氛围,让学生能主动参与,积极探究,善于思考,协作学习,从而提高学生分析问题,解决问题的能力。
2、采用提取旧知-积极思维-实验探究-构建新知-巩固深化的学法:
3、坚持理论联系实际,让学生先观察各种齿轮加工方法,最后比较出各自的优点,缺点。 最后完成本节课的项目任务。
七、课前准备
1、学生的学习准备:准备好课本,笔记本,课前预习。
2、教师的教学准备:准备模型,网络搜索视频,制作课件,准备好根切实验模型。
3、教学环境:利用多媒体教室。
八、教学过程
1、复习提问
1、直齿锥齿轮的标准模数是?
2、齿条传动具有那2个特点?
2、创设情境,提出问题,导入新课
由齿轮模型演示引导学生思考,齿轮是怎么加工出来的,然后讲授齿轮加工方法。
3、明确教学目的:
齿轮的加工方法,根切现象和最少齿数,通过项目实验分析产生根切现象的原因。
4、典型分析
借助教学模型和多媒体课件,对仿型法与展成法加工齿轮的原理,方法,运动进行详细分析
仿形法适合于单件加工,展成法加工主要用于成批、大量生产。
1.仿形法
仿形法是铣床上用与齿槽形状相同的盘形铣刀或指形铣刀逐个切去齿槽,从而得到渐开线齿廓。
2.展成法
范成法是利用一对齿轮(或齿轮和齿条)互相啮合的原理来加工齿轮的。用展成法切齿的常用刀具有三种:齿轮插刀、齿条插刀及滚刀。
滚刀加工是连续切削,而插刀加工有进刀和退刀,是间断切削。所以,滚刀加工生产
率较高,是目前应用最为广泛的加工方法
5、展开分析
观察多媒体动画演示,提出问题:如果刀具齿顶线过了理论啮合点n1点,当刀具跟被加工齿轮啮合到这一点以后,会发生什么现象?分析问题:齿轮根本被切除;再提出问题:根部被切以后,对齿轮传动有什么影响?分析问题:齿轮根部变窄,轮齿强度削弱,还会使齿轮传动重合度减小,影响齿轮传动的平稳性;再提出问题:如何避免根切?分析解决问题:增加齿数,采用变位齿轮。
6、项目任务
学生分组完成项目任务单(通过根切试验器在白纸上画出刀具不同位置情况下被切削齿轮产生根切的情况)
7、任务总结
学生通过实验分析出根切产生的根本原因
8、练习巩固
利用简单练习题,巩固已经讲授的重点内容
9、加深强化
介绍不产生根切的最少齿数,引导学生如何变位,为后面的变位齿轮教学打下伏笔。
10、小结布置作业
九、板书设计
一、齿轮的加工方法
1.仿形法
仿形法是铣床上用与齿槽形状相同的盘形铣刀或指形铣刀逐个切去齿槽,从而得到渐开线齿廓。
2.展成法
范成法是利用一对齿轮(或齿轮和齿条)互相啮合的原理来加工齿轮的。用展成法切齿的常用刀具有三种:齿轮插刀、齿条插刀及滚刀。
滚刀加工是连续切削,而插刀加工有进刀和退刀,是间断切削。所以,滚刀加工生产
率较高,是目前应用最为广泛的加工方法
仿形法适合于单件加工,展成法加工主要用于成批、大量生产。
二、根切现象和最少齿数
1.用范成法加工齿轮时,如果齿轮的齿数太少,则切削刀具的齿顶就会切去轮齿根部的一部分,这种现象称为根切
2.不发生根切的最少齿数为
zmin2ha
2sin当 ha*=1,20o时,zmin=17;当 ha*=0.8,20o时,zmin=14。
十、作业设计
利用填空题考察学生对基本概念的理解,比如展成法原理,展成法分类,利用计算题考察学生对不发生根切的最少齿数的掌握,特别是公式zmin2ha的理解。2sin十
一、教学评价设计
学生通过模型演示和观看视频,对齿轮加工方法有一个具体而感性的认识,消除了部分学生对机械加工的神秘感,激发了他们对专业课程的学习兴趣。评价围绕本节的教学目标进行,重在对知识与技术,过程与方法,情感态度与价值观的综合反映。教师可以结合练习内容引导学生开展自我评价活动,通过适当的练习,以及让学生参与在线的课堂教学效果反馈调查,了解课堂的教学效果,可以通过课后练习,了解学生对于齿轮加工基本概念的掌握情况。
十二、教学反思
作为一节跟实际生产密切联系的理论性很强的内容,必须理论联系实际,让学生先从感性认识再到理性认识,通过实验得出结论最后再指导实际生产,有条件的还可以直接把学生带到生产车间直接利用铣床加工出一个齿轮来,这样学生可以进行前后联系,既复习了制图,材料里面的齿轮的相关内容,又为后续机械制造的课程学习打下基础。要坚持学以致用的原则,让学生实实在在的学习到有用的专业知识,过于复杂的理论推导可以进行适当的省略。齿轮的加工方法不仅仅只有这么几种,还有很多,请同学课后通过网络或者书本进行学习,查找还有那些齿轮加工方法。
机械设计基础教学比赛篇三
目录
《机械设计基础》课程教学大纲...................................................1 《机械设计基础》课程教学大纲...................................................6
《机械设计基础》课程教学大纲
课程名称(中文/英文):机械设计基础/ the basics of machinery design 课程类型:学科基础课
课程性质:必修课 适用专业:高分子、无机、印刷、纺织、包装 学时数: 48 其中:实验/上机学时:6
学分数: 3 考核方式:考试 预修课程:高等数学、机械制图、工程材料、理论力学、材料力学等 教学参考书:初嘉鹏等编.机械设计基础.中国计量出版社.2009
宋育宏等编.机械设计基础.北京理工大学出版社.2012 毛炳秋编.机械设计基础.高等教育出版社.2010 开课单位:机械工程与自动化学院 机原机零教研室
课程简介:
本课程是轻化工各专业的一门主干技术基础课。作为高分子、轻化、无机、印刷、纺织、包装等专业必修的专业基础课程,本课程是介绍常用机构和通用机械零件的基本知识和基本设计方法,培养学生初步具备设计简单机械传动装置能力的技术基础课。内容涉及常用机构的结构、特性以及通用机械零件的工作原理、特点、应用和简单设计计算方法等基本知识和基本设计方法。使学生具备选用、分析基本机构和简单机械传动装置的能力以及运用标准、规范等有关技术资料的能力。
第一章 绪论(2学时)
教学目的和要求
了解机械设计的一般步骤,掌握有关的基本概念,了解零件的常用材料。教学重点和难点
机器、机构等有关概念。教学内容
一、本课程研究的对象和内容
二、机械设计的基本要求和一般步骤
三、机械零件的常用材料及钢的热处理概念
四、机械零件的强度
第二章平面机构的自由度(4学时)
教学目的和要求
掌握平面机构运动简图的绘制及机构自由度计算 教学重点和难点
1平面机构的运动简图;平面机构自由度计算及注意事项。教学内容
一、运动副及其分类
二、平面机构运动简图
三、平面机构的自由度及其具有确定运动的条件
第三章平面连杆机构(4学时)
教学目的和要求
掌握铰链四杆机构的基本形式和特征,了解铰链的类型判定及其演化,掌握四杆机构的设计。教学重点和难点
曲柄摇杆机构的工作特性:按给定的从动件行程速比系数k图解法设计平面四杆机构的方法。教学内容
一、铰链四杆机构的应用
二、铰链四杆机构的基本型式和特征
三、铰链四杆机构的演化
四、铰链四杆机构的运动设计
第四章 凸轮机构(4学时)
教学目的和要求
掌握按给定运动规律绘制盘形凸轮轮廓曲线方法及设计中应注意的问题。教学重点和难点
盘形凸轮轮廓曲线的绘制。教学内容
一、凸轮机构的分类和应用
二、从动件的常用运动规律
三、凸轮轮廓的设计
四、设计凸轮机构应注意的问题
五、间歇运动机构和组合机构
第五章 齿轮机构(4学时)
教学目的和要求
以渐开线直齿圆柱齿轮的啮合特点、参数计算为主要内容,简介最少齿数。教学重点和难点
各种齿轮传动的啮合特点、受力分析及标准直齿圆柱齿轮的强度计算。教学内容
一、齿轮传动的特点和分类
二、齿廓啮合基本定律和齿廓曲线
三、渐开线齿廓
四、渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和尺寸
五、渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动
六、渐开线齿轮的切削原理
七、根切、最少齿数和变位齿轮
八、斜齿圆柱齿轮机构
九、圆锥齿轮机构
十、蜗杆蜗轮机构
第六章 轮系(4学时)
教学目的和要求
了解轮系传动比计算,减速器结构可进行现场教学。教学重点和难点
轮系传动比的计算。教学内容
一、轮系的类型
二、定轴轮系及其传动比
三、周转轮系及其传动比
四、混合轮系及其传动比
五、轮系的应用
第七章 齿轮传动(4学时)
教学目的和要求
了解轮齿的失效形式,掌握齿轮传动的设计准则,能应用直齿圆柱齿轮传动的强度公式进行强度计算,掌握各种齿轮的受力分析、齿轮的结构等。教学重点和难点
齿轮的强度设计、受力分析。教学内容
一、齿轮的失效形式及设计准则
二、齿轮材料和许用应力
三、齿轮传动的精度
四、直齿圆柱齿轮的强度计算
五、直齿圆柱齿轮传动的设计计算
六、斜齿圆柱齿轮传动的强度计算
七、直齿圆锥齿轮传动的强度计算
八、蜗杆传动的强度计算
九、齿轮的结构与润滑
第八章 带传动(2学时)
3 教学目的和要求
掌握带传动中各力、应力的关系,带的弹性滑动和打滑现象。了解带传动的失效形式及设计准则,掌握带传动的主要参数选择并了解设计步骤。教学重点和难点
带传动的弹性滑动现象、打滑现象及影响带传动能力的因素、带的应力分布、主要失效形式及设计准则。教学内容
一、带传动的类型和特点
二、v带和v带轮
三、带传动的工作情况分析
四、v带传动的设计计算
第九章 链传动(2学时)
教学目的和要求
掌握链传动的特点及多边形效应、了解链传动的主要参数选择。教学重点和难点
链传动的多边形效应、影响链传动工作平稳性的因素及参数选择。教学内容
一、链传动的类型和特点
二、链传动和链轮
三、链传动的运动特性和参数选择
四、链传动的设计计算
五、链传动的布置及润滑
第十章 联接(4学时)
教学目的和要求
掌握螺旋副的受力分析、效率和自锁;了解螺纹联接的基本类型及结构特点;了解螺纹联接的预紧和防松;掌握螺栓联接的强度计算。教学重点和难点
螺旋副的效率和自锁;紧螺栓的强度计算。教学内容
一、螺纹的主要参数及类型
二、螺旋副的受力分析、效率和自锁
三、螺纹联接的基本类型和联接件
四、螺纹联接的强度计算
五、螺纹联接的预紧和防松
六、螺旋传动
第十一章 轴(2学时)
4 教学目的和要求
了解轴的类型、材料;掌握轴的结构设计。教学重点和难点
掌握轴的强度计算方法 教学内容
一、轴的类型和材料
二、轴的结构设计
三、轴的强度计算
四、轴毂联接
第十二章 轴承(4学时)
教学目的和要求
了解向心滑动轴承的结构,掌握非液体摩擦滑动轴承的计算,掌握滚动轴承的主要类型、特点和选用及轴承组合结构,了解向心轴承的选择计算。教学重点和难点
非液体摩擦滑动轴承的计算;滚动轴承的主要类型、特点、代号、选用及组合结构。教学内容
一、轴承的分类
二、滑动轴承的典型结构
三、非液体摩擦滑动轴承的计算
四、润滑剂和润滑装置
五、滚动轴承的结构、类型、代号和应用
六、滚动轴承的失效形式及选择
七、滚动轴承的组合设计
八、滚动轴承的润滑和密封
第十三章 联轴器和离合器(2学时)
教学目的和要求
了解刚性联轴器和弹性联轴器的主要类型及特点;了解常见离合器的类型及特点。教学重点和难点
常见联轴器和离合器的类型与特点。教学内容
一、联轴器
二、离合器
三、联轴器和离合器的选用
执笔人:胡建忠 审核人:初嘉鹏
5 《机械设计基础》课程教学大纲
课程名称(中文/英文):机械设计基础/ the basics of machinery design 课程类别:自然科学基础课
课程性质:必修课 适用专业:工业工程 学时数: 48 其中:实验/上机学时:6
学分数: 3 考核方式:考试 预修课程:高等数学、机械制图、工程材料、理论力学、材料力学等 教学参考书:初嘉鹏等编.《机械设计基础》.中国计量出版社.2009
尚久浩编.轻工机械设计基础.中国轻工业出版社.1996 喻怀正编.机械设计基础.高等教育出版社.2000 开课单位:机械工程与自动化学院 机原机零教研室
课程简介:
本课程是服工专业的一门主要自然科学基础课。作为服工专业的必修课程,本课程主要介绍常用机构和通用机械零件的基本知识和基本设计方法,培养学生初步具备设计简单机械传动装置能力。内容涉及常用机构的结构、特性以及通用机械零件的工作原理、特点、应用和简单设计计算方法等基本知识和基本设计方法。
第一章 绪论(2学时)
教学目的和要求
了解机械设计的一般步骤,掌握有关的基本概念,了解零件的常用材料。教学重点和难点
机器、机构等有关概念。教学内容
一、本课程研究的对象和内容
二、机械设计的基本要求和一般步骤
三、机械零件的常用材料及钢的热处理概念
四、机械零件的强度
第二章平面机构的自由度(5学时)
教学目的和要求
掌握平面机构运动简图的绘制及机构自由度计算 教学重点和难点
平面机构的运动简图;平面机构自由度计算及注意事项。教学内容
一、运动副及其分类
二、平面机构运动简图
三、平面机构的自由度及其具有确定运动的条件
第三章平面连杆机构(5学时)
教学目的和要求
掌握铰链四杆机构的基本形式和特征,了解铰链的类型判定及其演化,掌握四杆机构的设计。教学重点和难点
曲柄摇杆机构的工作特性:按给定的从动件行程速比系数k图解法设计平面四杆机构的方法。教学内容
一、铰链四杆机构的应用
二、铰链四杆机构的基本型式和特征
三、铰链四杆机构的演化
四、铰链四杆机构的运动设计
第四章 凸轮机构(4学时)
教学目的和要求
掌握按给定运动规律绘制盘形凸轮轮廓曲线方法及设计中应注意的问题。教学重点和难点
盘形凸轮轮廓曲线的绘制。教学内容
一、凸轮机构的分类和应用
二、从动件的常用运动规律
三、凸轮轮廓的设计
四、设计凸轮机构应注意的问题
五、间歇运动机构和组合机构
第五章 齿轮机构(3学时)
教学目的和要求
以渐开线直齿圆柱齿轮的啮合特点,简介最少齿数。教学重点和难点
直齿圆柱齿轮尺寸计算。教学内容
一、齿轮传动的特点和分类
二、齿廓啮合基本定律和齿廓曲线
三、渐开线齿廓
四、渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和尺寸
五、渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动
六、渐开线齿轮的切削原理
七、根切、最少齿数和变位齿轮
八、斜齿圆柱齿轮机构
九、圆锥齿轮机构
十、蜗杆蜗轮机构
第六章 轮系(4学时)
教学目的和要求
了解轮系传动比计算,减速器结构可进行现场教学。教学重点和难点
轮系传动比的计算。教学内容
一、轮系的类型
二、定轴轮系及其传动比
三、周转轮系及其传动比
四、复合轮系及其传动比
五、轮系的应用
第七章 齿轮传动(4学时)
教学目的和要求
了解轮齿的失效形式,掌握齿轮传动的设计准则,了解直齿圆柱齿轮传动的强度公式进行强度计算,掌握各种齿轮的受力分析、齿轮的结构等。教学重点和难点
受力分析。教学内容
一、齿轮的失效形式及设计准则
二、齿轮材料和许用应力
三、齿轮传动的精度
四、直齿圆柱齿轮的强度计算
五、直齿圆柱齿轮传动的设计计算
六、斜齿圆柱齿轮传动的强度计算
七、直齿圆锥齿轮传动的强度计算
八、蜗杆传动的强度计算
九、齿轮的结构与润滑
第八章 带传动(2学时)
教学目的和要求
了解带传动中各力、应力的关系,带的弹性滑动和打滑现象。了解带传动的失效形式及设计准则,掌握带传动的主要参数选择并了解设计步骤。
8 教学重点和难点
带传动的弹性滑动现象、打滑现象及影响带传动能力的因素、带的应力分布、主要失效形式及设计准则。教学内容
一、带传动的类型和特点
二、v带和v带轮
三、带传动的工作情况分析
四、v带传动的设计计算
第九章 链传动(2学时)
教学目的和要求
了解链传动的特点及多边形效应、了解链传动的主要参数选择。教学重点和难点
链传动的多边形效应、影响链传动工作平稳性的因素及参数选择。教学内容
一、链传动的类型和特点
二、链传动和链轮
三、链传动的运动特性和参数选择
四、链传动的设计计算
五、链传动的布置及润滑
第十章 联接(4学时)
教学目的和要求
了解螺旋副的受力分析、效率和自锁;了解螺纹联接的基本类型及结构特点;了解螺纹联接的预紧和防松;掌握螺栓联接的强度计算。教学重点和难点
螺旋副的效率和自锁;紧螺栓的强度计算。教学内容
一、螺纹的主要参数及类型
二、螺旋副的受力分析、效率和自锁
三、螺纹联接的基本类型和联接件
四、螺纹联接的强度计算
五、螺纹联接的预紧和防松
第十一章 轴(2学时)
教学目的和要求
了解轴的类型、材料、结构设计。教学重点和难点
9 轴的结构设计 教学内容
一、轴的类型和材料
二、轴的结构设计
三、轴的强度计算
四、轴毂联接
第十二章 轴承(4学时)
教学目的和要求
了解向心滑动轴承的结构,掌握滚动轴承的主要类型、特点,了解向心轴承的选择计算。教学重点和难点
滚动轴承的主要类型、特点、代号、选用及组合结构。教学内容
一、轴承的分类
二、滑动轴承的典型结构
三、非液体摩擦滑动轴承的计算
四、润滑剂和润滑装置
五、滚动轴承的结构、类型、代号和应用
六、滚动轴承的失效形式及选择
七、滚动轴承的组合设计
八、滚动轴承的润滑和密封
第十三章 联轴器和离合器(1学时)
教学目的和要求
了解刚性联轴器和弹性联轴器的主要类型及特点;了解常见离合器的类型及特点。教学重点和难点
常见联轴器和离合器的类型与特点。教学内容
一、联轴器
二、离合器
三、联轴器和离合器的选用
执笔人:胡建忠 审核人:初嘉鹏
机械设计基础教学比赛篇四
机械基础教学设计
一、课题名称
硬质合金
二、教材版本
高等教育出版社
李世维主编
三、教学目标
1、能力目标
培养学生研究新生事物的能力,激发学生的创造潜能以及对新生事物的好奇心。
2、情感目标
激发同学们利用自己的所学为祖国贡献才干的热情与豪情。
3、知识目标
能使学生认识硬质合金,了解它的特点和应用,掌握几种最常见的硬质合金的牌号和用于。
四、教学重点
硬质合金的分类和牌号
五、教学难点 硬质合金的加工
六、教学过程
1、通过小说人物引出主题
2、讲授新课
一、定义
是将一种或多种难熔的金属碳化物粉末与粘结剂混合,加压成型,再经烧结而成的粉末冶金材料。即将高硬度、难熔的碳化钨(wc)、碳化钛(tic)、碳化钽(tac)等和钴(co)、镍(nie)等粘结剂金属,经制粉、配料(按一定比例混合)、压制成型,再通过高温烧结而成。
二、特点
1、硬度高(86~93hra,相当于69~81hrc )
2、红硬性好(温度达900~1000℃时,仍保持60hrc)
3、耐磨性好。硬质合金刀具比高速钢切削速度高4~7倍,刀具寿命高5~80倍。制造模具、量具,寿命比合金工具钢高 20~150倍。可切削50hrc左右的硬质材料
4、硬质合金脆性大。不能进行切削加工,难以制成形状复杂的整体刀具,因而常制成不同形状的刀片,采用焊接、粘接、机械夹持等方法安装在刀体或模具体上使用。
被誉为“工业牙齿”
三、用途
1、硬质合金广泛用作刀具材料,如车刀、铣刀、刨刀、钻头、镗刀等,用于切削铸铁、有色金属、塑料、化纤、石墨、玻璃、石材和普通钢材,也可以用来切削耐热钢、不锈钢、高锰钢、工具钢等难加工的材料。新型硬质合金刀具的切削速度等于碳素钢的数百倍。
2、硬质合金还可用来制作矿山工具(如凿岩工具、采掘工具、钻探工具)、量具、耐磨零件、金属磨具、汽缸衬里、精密轴承、喷嘴、五金模具(如拉丝模具、螺栓模具、螺母模具、以及各种紧固件模具 )等。 3 日常用品,钨钢手表等
四、分类
1、钨钴类硬质合金
(1)主要成分:碳化钨(wc)和粘结剂(co)
(2)牌号:是由“yg”(“硬、钴”两字汉语拼音字首)和平均含钴量的百分数组成。
例如,yg8,表示平均含co=8%其余为碳化钨的钨钴类硬质合金。常用牌号,yg3yg6yg8yg15yg20等。
(3)用途:适用于加工铸铁等脆性材料,如,yg3含钴量少,适合精加工;yg8含钴量多,适合粗加工。
2、钨钴钛类硬质合金
(1)主要成分:是碳化钨、碳化钛(tic)及钴
(2):牌号:由“yt”(“硬、钛”两字汉语拼音字首)和碳化钛平均含量组成. 例如,yt15,表示平均含tic=15%,其余为碳化钨和钴含量的钨钴钛类硬质合金.常用牌号,yt5yt15yt30 (3)用途:适用于加工钢或其他韧性较大的塑性材料。如,yt5含钴量多,适合粗加工,yt15含钴量少,适合精加工。
3、钨钛钽(铌)钴类硬质合金
(1)主要成分:是碳化钨、碳化钛、碳化钽(或碳化铌)及钴,这类硬质合金又称“通用硬质合金”或“万能类硬质合金”。
(2)牌号:由“yw”(“硬”、“万”两字汉语拼音字首)加顺序号组成,如 yw1 ,yw2,yw3等。
(3)用途:既可以加工钢又可以加工铸铁及有色金属等,主要用于加工高温合金、高锰钢、不锈钢以及可锻铸铁、球墨铸铁、合金铸铁等难加工的材料。
4、钢结硬质合金
(1)主要成分:碳化钛和高速钢(粘剂)
(2)特点:性能介于高速钢与硬质合金之间,可以锻造、焊接、切削加工和热处理,韧性好。
(3)用途:适用于制造各种形状复杂的刀具,如麻花钻头、铣刀等,也可制造较高温度下工作的模具和耐磨零件。 小结
一、定义
碳化物+粘结剂-------------硬质合金
二、特点
1、硬
2、红硬
3、耐磨
4、脆
三、用途
1、高速刀具
2、矿山工具
3、钨钢手表
四、分类
1钨钴类硬质合金 yg3(精)
yg8
(粗)
2、钨钴钛类硬质合金
yt15
(粗)
yt30(精)
3、万能硬质合金 yw1
yw2 4钢结类硬质合金
机械设计基础教学比赛篇五
《机械设计基础》教学大纲
课程代码:0410049 适用专业:机电一体化 学时数:90 学分数:5 执笔者: 谢斌 编写日期:2013年6月 审批者: 审批日期:
第一部分 大纲说明
一、课程的性质、任务
1.机械设计基础课程对于高职机械类专业是主干技术基础课程,是研究机械共性问题的主干学科基础。
2.综合运用先修课程中所学到的有关知识和技能,通过学习本课程的机构和通用机械零件的基本知识和基本设计方法,结合各种教学实践环节进行机械工程应用型人才必要的基本训练,为顺利地过渡到学习专业课程及进行机械工程现场的技术应用打下初步的基础。
二、本课程与相关课程的联系
本课程应在学完《机械制图》课程和《工程力学》、《金属工艺学》课程开课一学期以后开讲,可与《公差配合与技术测量》课程同时开设,并为《机械制造工艺学》、《金属切削机床》、《模具设计》、《夹具设计》等专业课打下基础。
三、教学方法的建议
1.教学方法:
本课程是一门技术基础课,在教学过程中应注重建立感性认识,面授课应尽可能为学生演示各类典型机构及其运动情况。
2.实践性环节教学要求:
(1)习题课和课堂讨论
习题课的目的在于帮助学生消化和巩固课程中重要的繁难基本概念和内容,帮助学生提高解题能力和计算技巧,指导学生查阅技术资料。
习题课的方式可以是讲典型例题,也可以组织学生分析问题,讨论解题方法和步骤。
课堂讨论比习题课更进一步,目的在于指导学生对复杂的、有一定难度的综合性问题进行剖析、归纳、对不同设计方案进行比较、判断,启发同学进行新的探索。
课堂讨论的课题必须明确,学生在讨论前要有准备,教师要适当加以引导、归纳。
习题课和课堂讨论的内容、方式、时间均由辅导教师决定,不作统一要求,可以参考学时分配表中推荐的学时。
以下习题课和课堂讨论的内容可供参考: l、轮系的识别和传动比计算;
2、带传动的设计计算;
3、齿轮传动的结构选用和强度计算以及参数分析;
4、滚动轴承选型与组合设计。
(2)实验
实验课是理论联系实际的重要环节,可以使学生验证、巩固和加深所学的基本理论,能训练学生某些有关的实验方法、能力、测量技能,养成踏实细致、严谨认真的作风。
实验前,学生应预习实验指导书,明确实验要求和内容,实验后要填写实验报告,并由实验指导教师批阅,评定成绩。
实验项目:
l.平面机构运动简图的测绘(2学时)要求:掌握一般平面机构的测绘技能,验证机构运动是否确定,巩固和扩展对机构结构的认识。
内容:选择一至两种实际机械模型,顺序测量各运动副间的相对位置,绘制机构运动简图,另选二至三种实际机构或模型,徒手绘制机构示意图。计算上述实物或模型的机构自由度,并验证其运动是否确定。
2.渐开线齿廓范成实验(2学时)
要求:观察用范成法形成渐开线齿廓的过程,齿廓根切现象及变位修正后获得的齿形,理解范成原理,分析和验证根切原因和修正后齿轮的尺寸变化。
内容:用渐开线范成仪模拟范成加工过程,先后“切制”(绘制)出标准齿轮齿廓和变位齿轮齿廓,在图纸上要绘制2~3个完整的齿形,按要求分析和比较这两种齿廓。3.轴系结构的观察(2学时)
要求:通过轴系结构的观察分析,理解轴、轴承、轴上零件的结构特点,掌握轴系结构设计要求。
内容:通过对减速箱中典型轮系结构的观察,绘制轴系结构草图,测定和标注各部分尺寸,分析轴头、轴颈等各部分结构特点,并提出自己的见解和评价。
(3)课程设计
课程设计的目的在于进一步巩固和加深所学基本知识,使学生能综合运用已学的有关课程的基本知识。通过简单的机械传动设计,培养学生独立设计能力,掌握基本的设计方法,学会查阅技术资料,树立正确的设计思想和严谨的工作作风。1.课程设计的题目
课程设计的题目应能满足教学要求,符合生产实际,建议采用能包括课程大部分内容的部件,如减速器或简单机械传动装置,一般选单级圆柱齿轮减速器为宜,有条件的也可选双级圆柱齿轮减速器或单级蜗杆蜗轮减速器。2.课程设计的内容
课程设计的内容应包括传动装置的全部设计计算和结构设计,具体要求如下:
(a)设计准备
阅读设计任务书,明确设计要求、工作条件、内容和步骤;通过对减速器的装拆了解设计对象;阅读有关资料,明确课程设计的方法和步骤,初步拟定设计计划。
(b)传动装置的总体设计
根据任务书中所给参数和工作要求,分析和选定传动装置的总体方案;计算功率并选择电动机;确定总传动比和分配
