《机械设计基础A》教案

PAGEPAGE16AAFundamentalsofMachineryDesign》所属院系部动力系所属教研室机械教研室课程编号00300610总学时64总学分 4先修课程«机械制图、金工实习、工程力学、公适合专业热能工程差与材料等»§第一讲《绪论》一、教学目标二、教学重点三、教学难点1、机械、机器、机构、构件和零件的概念；2、机器动力部分、传动部分、控制部分和执行部分的认识；3、机械设计的过程。四、教学内容和要点1、本课程研究的对象和内容：专业术语如机械、机器、机构、构件、零件等；2、本课程在教学中的地位；3、机械设计的基本要求和一般过程。五、采用的教学方法和手段教学方法讲述法。教学手段多媒体和教具。六、思考题：习题0－1、0－2§第二讲《平面机构的自由度和速度分析》一、教学目标熟悉平面机构和自由度概念、运动副及其分类、平面机构运动简图、自由度计算公式，掌握用运动简图表示机构。二、教学重点三、教学难点1、自由度、高副、低副的概念；2、如何用运动简图表示机构。四、教学内容和要点1、平面机构概念（和空间机构的区别；2、运动副及其分类：低副（转动副、移动副、高副；3、平面机构运动简图：平面运动副的表示方法、构件表示方法、构件分类；41－11－2；5五、采用的教学方法和手段教学方法讲述法。教学手段多媒体和教具。六、思考题及作业题：习题1－1至1－4§第三讲《平面机构的自由度》一、教学目标二、教学重点三、教学难点1、复合铰链、局部自由度、虚约束；2、三心定理及应用；3、瞬心在速度分析上的应用。四、教学内容和要点1、机构自由度计算例1－3、例1－4；2、机构具有确定运动的条件；3、计算平面机构自由度的注意事项：复合铰链，例1－5；4、计算平面机构自由度的注意事项：局部自由度，例1－6；5、计算平面机构自由度的注意事项：虚约束；6、考虑复合铰链、局部自由度和虚约束的机构自由度计算，例1－7；五、采用的教学方法和手段教学方法讲述法。教学手段多媒体。六、思考题及作业题：习题1－5至1－12。§第四讲《平面连杆机构》一、教学目标二、教学重点三、教学难点1、曲柄摇杆机构的主要特性；2、铰链四杆机构有整转副的条件。四、教学内容和要点1、铰链四杆机构的基本型式：曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构；2、曲柄摇杆机构的主要特性：急回特性、死点位置、压力角和传动角；3、铰链四杆机构有整转副的条件：4、铰链四杆机构三种型式的判断。五、采用的教学方法和手段教学方法讲述法。教学手段多媒体和教具。六、思考题和作业题：习题2－1、2－3、2－4。§第五讲《平面连杆机构》一、教学目标二、教学重点三、教学难点1、导杆机构、双滑块机构、偏心轮机构；2、平面四杆机构的设计。四、教学内容和要点1、铰链四杆机构的演化：曲柄滑块机构、导杆机构、摇块机构和定块机构、双滑块机构、偏心轮机构、多杆机构；2、按照给定的行程速度变化系数设计四杆机构：曲柄摇杆机构、导杆机构；3五、采用的教学方法和手段教学方法讲述法。教学手段多媒体和教具。六、作业题：习题2－5、2－8。§第六讲《凸轮机构》一、教学目标二、教学重点三、教学难点1、移动凸轮和圆柱凸轮；2、从动件运动方程和运动线图。四、教学内容和要点1、凸轮机构的应用和类型：按凸轮的形状分类、按从动件的型式分类；2、从动件的常用运动规律：等速运动规律、等加速等减速运动规律、简谐运动规律；3、凸轮机构的压力角：压力角与作用力的关系、压力角与凸轮机构尺寸的关系。五、采用的教学方法和手段教学方法讲述法。教学手段多媒体和教具。六、思考题：习题3－1、3－2。§第七讲《凸轮机构》一、教学目标二、教学重点三、教学难点1、滚子直动从动件盘形凸轮轮廓的绘制；2、滚子半径对凸轮轮廓设计的影响。四、教学内容和要点1、尖顶直动从动件盘形凸轮轮廓的绘制；2、滚子直动从动件盘形凸轮轮廓的绘制；3、平底直动从动件盘形凸轮轮廓的绘制。五、采用的教学方法和手段教学方法讲述法。教学手段多媒体。六、作业题：习题3－3、3－4。§第八讲《齿轮机构》一、教学目标二、教学重点三、教学难点1、齿廓实现定角速比传动的条件；2、渐开线齿廓特性。四、教学内容和要点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：渐开线的形成和特性、渐开线齿廓满足定角速比要求；4、齿轮各部分名称。五、采用的教学方法和手段教学方法讲述法。教学手段多媒体和教具。§第九讲《齿轮机构》一、教学目标原理。二、教学重点三、教学难点1、模数概念的引出；2、渐开线标准齿轮基本尺寸的计算3、重合度。四、教学内容和要点1、渐开线标准齿轮的基本尺寸及计算公式：模数、分度圆直径、齿距、齿高等；2、渐开线标准齿轮的啮合：正确啮合条件、重合度；3、渐开线齿廓的切齿原理：成形法、范成法。五、采用的教学方法和手段教学方法讲述法。教学手段多媒体和教具。六、思考题及作业题：习题4－1至4－5。§第十讲《齿轮机构》一、教学目标二、教学重点三、教学难点1、根切的形成；2、变位齿轮；3、斜齿轮的当量齿数。四、教学内容和要点1、根切、最少齿数及变位齿轮：根切和最少齿数、变位齿轮及其齿厚的确定；2、平行轴斜齿轮机构：斜齿轮啮合的共轭齿廓曲面、斜齿轮各部分名称和几何尺寸计算、斜齿轮传动的重合度、斜齿轮的当量齿数、斜齿轮的优缺点。五、采用的教学方法和手段教学方法讲述法。教学手段多媒体和教具。六、思考题与作业题：4－7、4－9至4－13。§第十一讲《轮系》一、教学目标二、教学重点轮系的类型、定轴轮系和周转轮系传动比计算。三、教学难点1、轮系中各轮旋向和转向的判断及表示；2、转化轮系；3四、教学内容和要点1、轮系的类型；2、定轴轮系及其传动比，例5－1；3、周转轮系及其传动比：周转轮系的组成、周转轮系传动比的计算，例5－2。五、采用的教学方法和手段教学方法讲述法。教学手段多媒体和教具。六、思考题与作业题：5－1至5－4。§第十二讲《轮系》一、教学目标殊的行星传动。二、教学重点三、教学难点1、差动轮系传动比的计算；2、复合轮系中如何找出定轴轮系和周转轮系。四、教学内容和要点1、复习周转轮系传动比计算，例5－3；2、复合轮系及其传动比，例5－4；3、轮系的应用：相距较远的两轴之间的传动、实现变速传动、获得大的传动比、合成运动和分解运动；4、几种特殊的行星传动简介。五、采用的教学方法和手段教学方法讲述法。教学手段多媒体和教具。六、思考题与作业题：5－5、5－6、5－8、5－11、5－14。§一、教学目标二、教学重点三、教学难点1、超越式棘轮机构；2、离心调速器。四、教学内容和要点1、棘轮机构；2、槽轮机构；3、不完全齿轮机构；4、机械运转速度波动调节的目的和方法。五、采用的教学方法和手段教学方法讲述法。教学手段多媒体和教具。§第十四讲《回转件的平衡》一、教学目标了解回转件平衡的目的和平衡试验，掌握回转件的平衡计算。二、教学重点三、教学难点1、回转件的平衡计算；2、动平衡原理。四、教学内容和要点1、回转件平衡的目的；2、回转件的平衡计算：质量分布在同一回转面内、质量分布不在同一回转面内；3、回转件的平衡试验：静平衡试验法、动平衡试验法。五、采用的教学方法和手段教学方法讲述法。教学手段多媒体。六、思考题与作业题：8－1、8－2、8－4至8－8。§第十五讲《机械零件设计概论》一、教学目标二、教学重点三、教学难点1、应力循环特性；2、疲劳曲线；3、机械零件失效形式与判定条件。四、教学内容和要点1、机械零件设计概述；2、机械零件的强度：应力的种类、静应力下的许用应力、变应力下的许用应力、安全系数；3、例9－1、9－2、9－3。教学方法讲述法。教学手段多媒体。六、思考题与作业题：9－3、9－7、9－8。§第十六讲《机械零件设计概论》一、教学目标二、教学重点三、教学难点机械零件的接触强度。四、教学内容和要点1、机械零件的接触强度，例9－4；2、机械零件的耐磨性；3、机械制造常用材料及其选择；4、机械零件的工艺性及标准化。五、采用的教学方法和手段教学方法讲述法。教学手段多媒体。六、思考题与作业题：9－11、9－12、9－13。§第十七讲《联接》一、教学目标二、教学重点三、教学难点1、螺纹副受力分析；2、当量摩擦系数；3、螺纹基本尺寸。四、教学内容和要点1、联接类型；2、螺纹参数；3、螺纹副的受力分析、效率和自锁：矩形螺纹、非矩形螺纹；4、机械制造常用螺纹；5、例10－1。五、采用的教学方法和手段教学方法讲述法。教学手段多媒体和教具。六、思考题：10－1、10－2。§第十八讲《联接》一、教学目标二、教学重点三、教学难点1、受横向载荷的紧螺栓联接计算；2、受拉扭综合作用螺栓的当量应力；3、螺栓许用应力计算。四、教学内容和要点1、螺纹联接的基本类型及螺纹紧固件；2、螺纹联接的预紧和防松，例10－2；3、松螺栓联接的强度计算：松螺栓联接；4、受横向载荷的紧螺栓联接计算；5、螺栓的材料和许用应力。五、采用的教学方法和手段教学方法讲述法。教学手段多媒体。六、思考题与作业题：10－3、10－5。§第十九讲《联接》一、教学目标联接、花键联接和销联接。二、教学重点三、教学难点1、预紧力、工作载荷和残余预紧力之间的关系；2、平键联接的选用和强度计算。四、教学内容和要点1、受轴向载荷的紧螺栓联接强度计算；2、例10－4；3、键联接和花键联接：键联接的类型、平键联接的强度校核、花键联接；4、销联接。教学方法讲述法。教学手段多媒体。六、思考题与作业题：10－10、10－11。§第二十讲《齿轮传动》一、教学目标作用力计算。二、教学重点三、教学难点1、点蚀的形成；2、轮齿表面硬度；3、直齿圆柱齿轮传动作用力计算；4、载荷系数的选取。四、教学内容和要点1、轮齿的失效形式：轮齿折断、齿面点蚀、齿面胶合、齿面磨损、齿面塑性变形；2、齿轮材料及热处理；3、齿轮传动的精度；4、直齿圆柱齿轮传动作用力及计算载荷。五、采用的教学方法和手段教学方法讲述法。教学手段多媒体。§第二十一讲《齿轮传动》一、教学目标二、教学重点三、教学难点1、齿面接触强度计算公式的推导；2、齿宽系数的选取；3、齿形系数的推导；4、齿轮接触疲劳极限和弯曲疲劳极限的确定。四、教学内容和要点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计算。五、采用的教学方法和手段教学方法讲述法。教学手段多媒体。六、思考题：11－1、11－2。§第二十二讲《齿轮传动》一、教学目标二、教学重点三、教学难点1、直齿圆柱齿轮传动强度计算公式的灵活应用；2、直齿圆柱齿轮传动的设计准则；3、斜齿圆柱齿轮的作用力计算及方向判断；4、斜齿圆柱齿轮和直齿圆柱齿轮强度计算公式的相同与不同之处。四、教学内容和要点1、直齿圆柱齿轮设计准则及强度计算中要注意的问题；2、例11－1；3、斜齿圆柱齿轮传动：轮齿上的作用力、强度计算。五、采用的教学方法和手段教学方法讲述法。教学手段多媒体。六、思考题与作业题：11－3、11－5、11－6、11－7。§第二十三讲《齿轮传动》一、教学目标二、教学重点三、教学难点1、斜齿圆柱齿轮传动强度计算公式的灵活应用；2、锻造齿轮和铸造齿轮结构上的区别。四、教学内容和要点1、例11－2；2、齿轮的构造；3、齿轮传动的润滑和效率。五、采用的教学方法和手段教学方法讲述法。教学手段多媒体。六、思考题与作业题：11－8、11－9、11－11、11－12。§第二十四讲《带传动》一、教学目标熟悉带传动的类型和应用，掌握带传动的受力分析和应力分析。二、教学重点三、教学难点1、带的主要几何参数计算公式的推导；2、挠性体摩擦基本公式的推导；3、带的应力分析。四、教学内容和要点1、带传动的类型和应用；2、带传动的受力分析；3、带的应力分析；4、例13－1。教学方法讲述法。教学手段多媒体。§第二十五讲《带传动》一、教学目标掌握带传动的弹性滑动和传动比及普通V二、教学重点带传动的弹性滑动，普通V三、教学难点1、带传动中弹性滑动的产生；2、普通V带选型图的应用；3、V带计算中参数表的结构与应用。四、教学内容和要点1、带传动的弹性滑动和传动比；2VVV和根数的确定、主要参数的选择；3、例13－2；4、V带的结构；5、同步带传动简介。五、采用的教学方法和手段教学方法讲述法。教学手段多媒体。六、思考题与作业题：13－1、13－2、13－6。§第二十六讲《轴》一、教学目标二、教学重点轴的结构设计。三、教学难点1、轴上载荷的分析；2、轴的结构设计中容易产生的问题四、教学内容和要点1、轴的功用和类型；2、轴的材料；3、轴的结构设计：制造安装要求、轴上零件的定位、轴上零件的固定、改善轴的受力状况、减小应力集中。教学方法讲述法。教学手段多媒体。六、思考题与作业题：14－1。§第二十七讲《轴》一、教学目标二、教学重点三、教学难点1、按弯扭合成强度计算；2、根据转矩性质而定的折合系数。四、教学内容和要点1、轴的强度计算：按扭转强度计算、按弯扭合成强度计算；2、例14－1；3、轴的刚度计算简介；4、轴的临界转速的概念。五、采用的教学方法和手段教学方法讲述法。教学手段多媒体。六、思考题与作业题：14－2、14－3、14－5、14－6。§第二十八讲《滑动轴承、滚动轴承》一、教学目标二、教学重点三、教学难点1、轴承的公称接触角；2、各类滚动轴承的应用场合。四、教学内容和要点1、轴承的功用和类型；2、摩擦状态；3、滑动轴承的结构型式；4、轴瓦及轴承衬材料；5、滚动轴承的组成；6、滚动轴承的基本类型和特点；7、滚动轴承的使用性能：承载能力、极限转速、角偏差。五、采用的教学方法和手段教学方法讲述法。教学手段多媒体。§第二十九讲《滚动轴承》一、教学目标二、教学重点三、教学难点1、滚动轴承的尺寸系列代号；2、滚动轴承寿命计算公式的推导；3、径向动载荷系数与轴向动载荷系数的确定。四、教学内容和要点1、滚动轴承的代号：基本代号、前置代号、后置代号；2、例16－1；3、