机械设计基础 教案全套 胡孟谦 第1-14章 机械设计概论-机械创新设计

《机械设计基础》教案首页课程名称机械设计基础授课专业班级授课教师职称部门课程类型学位课□公共必修课 专业必修课 □素质拓展必修课□公共选修课 □专业选修课 □素质拓展选修课非学位课□公共必修课 □专业必修课 □素质拓展必修课□公共选修课 □专业选修课 □素质拓展选修课课程性质□理论 □实践理论+实践考核方式考试 □考查课程教学总学时数学分学情分析1.已学习《机械识图》、，已具备冶金行业机械识图与制图的能力；2.学生思维活跃，学习途径多样性，适合多元化教学。3.教学方法教法：项目教学法、案例教学法、情境教学法、任务驱动教学法学法：分组讨论法、自主学习法、网络学习法教材名称《机械设计基础》作者出版社及出版时间参考书目《机械设计基础》作者出版社及出版时间教研室意见教研主签： 年 月 日PAGEPAGE100《机械设计基础》课程教案首页授课教师班级学时2授课日期主题或任务机械设计概述课型基础授课地点多媒体教室○企业○基础教室○实训室教学目标知识目标：1、机械设计基础研究的主要内容。2、机械的有关概念。技能目标：1、能描述出机械设计基础研究的主要内容和有关概念。素质目标：1、通过创设情境、问题，激发学生的好奇心和求知欲；2、通过项目化教学，培养学生团队合作精神，养成良好的职业素养。学习内容1、机械设计基础研究的主要内容。2、机械设计基础研究的主要内容。3、机械设计基本要求和准则。4、机械设计基础课程的特点学习方法。重点难点重点：机械相关概念难点：机械相关概念教学方法●理论讲授●小组讨论●项目教学○任务驱动○参观教学○模拟教学○实实训演教学○其 素材资源PPT○音频素材○视频素材○动画素材图形教学设计课前准备多媒体教室＋投影二、方法设计：问题引导＋案例分析课堂实施第一部分：导课第二部分：授课第三部分：总结与拓展课后拓展学生进行线上自测，巩固知识，提高能力学习评价行为表现 ●课堂作业 ○测验测试 ○制作作品 ○其他 作业题目1、机械设计基础研究的主要内容。2、机械、构件、机构。双语教学Mechanicalmachineandmechanismfailure院（： 研： 教室签字 年 日教学内容备注一、课程导入1.播放内燃机动画，引入本次课程内容；2.（一）本课程研究的对象和内容机械原理：研究机器、机构运动原理设础 机械设：研组机、构零件计本课程研究对象：机 （机与构总）机器的定义：行械动的置机器的分类原 动 将其他形式的能量化机械能的机器机工作机 利用机械能去变换传能量物料信息的器动力部分传动部分机器的功能组成控制部分执行部分机器的主体是机构曲柄滑块机构:活塞的往复运动通过连杆转变为曲轴连续转动凸轮机构:凸轮和顶杆用来启闭进气阀和排气阀；齿轮机构:两个齿轮保证进、排气阀与活塞之间形成协调动作；通过动画提高学生对本节课的兴趣通过动画等形式激发学机械是机器和机构的总称通用机 用途广泛，如齿轮构连杆机构等专用机 只能用于特定场合如表的发机构（二）本课程在教学中的地位1、本课程的特点是工程制图、工程材料及机械制造基础、理论力学，材料力学、金工实习等理论知识和实践技能的综合运用，同时，为后续课程的学习打下基础通过本课程的学习，可以培养大家初步具备运用手册设计简单机械设备的能力，为今后操作、维护、管理、革新工程机械设备创造条件2、怎样学好本课程1.重思考，常想几个问题：A.什样子 B.么动 C.工原、式 D.现生中实例子2.会查表、会用工具书3.不注重公式的记忆——哪些公式要记忆，会在课堂上和考试前提醒4.多看一些设计方面的书，如工业设计、机械优化设计等5.一要几设软件 维：AUTOCAD 三维：Pro/E、UG三、教学总1.教师总结本次课主要内容，再次强调重难点。2.四、课后作业1.教师布置课后任务。五、课后拓展1.完成本次课学习通线上的小测。通过对机器和机构的深入剖析，培养学生精益求精的工匠精神。《机械设计基础》课程教案首页授课教师班级学时2授课日期主题或任务运动副与平面机构运动简图课型基础授课地点多媒体教室○企业○基础教室○实训室教学目标知识目标：1、运动副的概念及分类。2、机构运动简图及其绘制。12、通过项目学教学，培养学生团队合作精神，养成良好的职业素养。学习内容1、运动副及其分类。23、机构运动简图及其绘制。重点难点1、运动副的概念及分类。2、机构运动简图及其绘制教学方法●理论讲授●小组讨论●项目教学○任务驱动○参观教学○模拟教学○实实训演教学○其 素材资源PPT○音频素材○视频素材○动画素材图形教学设计课前准备多媒体教室＋投影二、方法设计：问题引导＋案例分析课堂实施第一部分：导课第二部分：授课第三部分：总结与拓展课后拓展学生进行线上自测，巩固知识，提高能力学习评价行为表现 ●课堂作业 ○测验测试 ○制作作品 ○其他 作业题目1、什么是运动副、什么是高副、什么低副？各举一个例子2、机构具有确定运动的条件是什么？双语教学Mechanicalmachineandmechanismfailure院（： 研： 教室签字 年 日教学内容备注一、课程导入1.播放运动副动画，引入本次课程内容；2.点评学生课前预习和任务完成情况，明确本次课的重点、难点。二、新知识点、技能点讲解1、平面机构的定义：所有构件都在互相平行的平面内运动的机构2、自由度：构件所具有的独立运动个数一个平面构件有三个自由度，在空间内，一个构件有几个自由度？3、运动副：两个构件直接接触组成的仍能产生某些相对运动的联接如：凸轮、齿轮齿廓、活塞与缸套等。低副运动副的分类 高副1、低副：两构件通过面接触组成的运动副移动副 组成动的构只沿某直相移组的运低副转动副 组成动的构只在一平内对动成运2、高副：两构件通过点或线接触组成的运动副 凸轮副 齿轮副 球铰链 螺旋运动副的表示 通过动画提高学生对本节课的兴趣动动教师精讲夯实重点，加深学生对运动副的认知 转动副 高副移动副 步骤1、运转机械，搞清楚运动副的性质、数目和构件数目；2；3、比绘运简简图例： μl=尺寸m/图长度mm4、验构否足确定条。 A举例绘图颚破机的动图 2B3DC 4通过案例将学生带入任务情境，激发学生学习兴趣，培养学生职业荣誉感，激发爱岗敬业的劳动态度。1三、教学总结1.教师总结本次课主要内容，再次强调重难点。2.四、课后作业1.教师布置课后任务。五、课后拓展1.完成本次课学习通线上的小测。《机械设计基础》课程教案首页授课教师班级学时2授课日期主题或任务平面机构的自由度课型基础授课地点多媒体教室○企业○基础教室○实训室教学目标知识目标：1、平面机构自由度的计算。技能目标：会对平面机构自由度的进行计算。素质目标：1、通过创设情境、问题，激发学生的好奇心和求知欲；2、通过项目学教学，培养学生团队合作精神，养成良好的职业素养。学习内容1、平面机构自由度的相关概念2、平面机构自由度的计算。重点难点1、自由度的计算教学方法●理论讲授●小组讨论●项目教学○任务驱动○参观教学○模拟教学○实实训演教学○其 素材资源PPT○音频素材○视频素材○动画素材图形教学设计课前准备多媒体教室＋投影二、方法设计：问题引导＋案例分析课堂实施第一部分：导课第二部分：授课第三部分：总结与拓展课后拓展学生进行线上自测，巩固知识，提高能力学习评价行为表现 ●课堂作业 ○测验测试 ○制作作品 ○其他 作业题目课后相关习题双语教学freeness自由度院（： 研： 教室签字 年 日教学内容备注一、课程导入1.提问上节课内容，引入本次课程内容；2.点评学生课前预习和任务完成情况，明确本次课的重点、难点。二、新知识点、技能点讲解1、平面机构自由度自由度：2=平面机构的每个活动构件在未用运动副联接之前，都有三个自由度经运动副相联后，构件自由度会有变化：活动构构件总自由度 低副约束数 高副约n 3×n 2×PL 1×自由度的计算公式F=3n－(2PL+Ph)例1.计算曲柄滑块机构的自由度。例2.计算五杆铰链机构的自由度。通过动画提高学生对本节课的兴趣通过提问及平台作业数据分析，及时掌握学生疑难点，调教师精讲夯实重点，使学生掌握计算平面机构自由度的方法例3.计算图2-5（c）所示颚式破碎机主体机构的自由度。图25解：活动构件数n=3；低副𝑃𝐿=4；没有高副，𝑃𝐻=0。机构的自由度为：𝐹=3𝑛−2𝑃𝐿−𝑃𝐻=3×3−2×4−0=112)A34机构要想运动，它的自由度必须大于零。由于每个原动件具有一个自由度，因此，当机构自由度等于1时，需要有一个原动件；当机构自由度等于2时，就需要有两个原动件。也就是说，机构具有确定运动的条件是——机的动件数目必须等于构自由度数，即 𝑾=𝑭≠𝟎。2-8(a)6𝐹=3𝑛−−=3×426=0图2-8(b)所示的三角架其自由度𝐹=3𝑛−2𝑃𝐿−𝑃𝐻=3×2−2×3=0，因此验证三角形具有稳定性；2-8(c)𝐹=3𝑛−=33−2×5=−机构要想运动，它的自由度必须大于零。0三、教学总结1.教师总结本次课主要内容，再次强调重难点。2.四、课后作业1.教师布置课后任务。五、课后拓展1.完成本次课学习通线上的小测。《机械设计基础》课程教案首页授课教师班级学时2授课日期主题或任务自由度计算中的三类问题课型基础授课地点多媒体教室○企业○基础教室○实训室教学目标知识目标：1、自由度计算中的三类问题。技能目标：会对平面机构自由度特殊的三类问题进行计算。1学习内容1、自由度计算中的三类问题。重点难点1、自由度计算中的三类问题教学方法●理论讲授●小组讨论●项目教学○任务驱动○参观教学○模拟教学○实实训演教学○其 素材资源PPT○音频素材○视频素材○动画素材图形教学设计课前准备多媒体教室＋投影二、方法设计：问题引导＋案例分析课堂实施第一部分：导课第二部分：授课第三部分：总结与拓展课后拓展学生进行线上自测，巩固知识，提高能力学习评价行为表现 ●课堂作业 ○测验测试 ○制作作品 ○其他 作业题目双语教学院（： 研： 教室签字 年 日教学内容备注一、课程导入1.提问上节课内容，引入本次课程内容；2.点评学生课前预习和任务完成情况，明确本次课的重点、难点。二、新知识点、技能点讲解（一）计算平面机构自由度的三类问题1、复合铰链：两个以上的构件在同一处以转动副相联例如：计算图示机构的自由度解：机构中有5个活动构件，即𝑛=5。在𝐴、𝐵、𝐶、𝐷、𝐸处组成6个转动副和1个移动副，其中B点为复合铰链，是两个转动副，即𝑃𝐿=7，高副数𝑃𝐻=0。机构的自由度为：𝐹=3𝑛−2𝑃𝐿−𝑃𝐻=3×5−2×7=1即此机构只有一个自由度，该机构的原动件数与其自由度数相等，满足机构具有确定运动的条件。2、局部自由度：与输出件运动无关的自由度出现在加装滚子的场合，计算时应去掉Fp例如:计算图示两种凸轮机构的自由度本例中局部自由度FP=1F=3n－2PL－PH－FP=3×32×3－1－1=1或计算时去掉滚子和铰链：F=3×2－2×2－1=1滚子的作用：滑动摩擦滚动摩擦通过动画提高学生对本节课的兴趣通过提问及平台作业数据分析，及时掌握学生疑难点，调3、虚约束：对机构的运动实际不起作用的约束计算自由度时应去掉虚约束例如：已知：AB＝CD＝EF，计算图示平行四边形机构的自由度n=3, PL=4, PH=0F=3n－2PL－PH=3×3－2×4 =1出现虚约束的场合：1） 2）两构件构成多个移动副，且导路平行或重合。3）两构件构成多个转动副，且同。4）运动时，两构件上的两点距离始终不变。5）对运动不起作用的对称部分。如多个行星轮6）两构件构成高副，两处接触，且法线重合。如等宽凸轮20世纪中叶后，随着科学技术向高大精尖的方向发展，机构学也随之从平面向空间发展，从单自由度向多自由度发展，机器人从串联向并联发展，机械系统从静态研究向动态研究发展。三、教学总结1.教师总结本次课主要内容，再次强调重难点。2.四、课后作业1.教师布置课后任务。五、课后拓展1.完成本次课学习通线上的小测。《机械设计基础》课程教案首页授课教师班级学时2授课日期主题或任务平面四杆机构类型和工作特性课型基础授课地点多媒体教室○企业○基础教室○实训室教学目标知识目标：1、平面四杆机构类型。2、平面四杆机构工作特性。技能目标：能描述平面四杆机构类型和工作特性。素质目标：1、通过创设情境、问题，激发学生的好奇心和求知欲；2、通过项目学教学，培养学生团队合作精神，养成良好的职业素养。学习内容1、平面四杆机构类型。2、平面四杆机构工作特性。重点难点1、曲柄存在条件、急回特性。2、压力角和传动角、死点位置。教学方法●理论讲授●小组讨论●项目教学○任务驱动○参观教学○模拟教学○实实训演教学○其 素材资源PPT○音频素材○视频素材○动画素材图形教学设计课前准备多媒体教室＋投影二、方法设计：问题引导＋案例分析课堂实施第一部分：导课第二部分：授课第三部分：总结与拓展课后拓展学生进行线上自测，巩固知识，提高能力学习评价行为表现 ●课堂作业 ○测验测试 ○制作作品 ○其他 作业题目双语教学Brace 曲柄 rocker摇杆 slider滑块院（： 研： 教室签字 年 日教学内容备注一、课程导入1.提问上节课内容，引入本次课程内容；2.（一）定义由若干刚性构件通过低副连接而成的机构称为平面连杆机构，又称为平面低副机构。特点：1）低副为面接触，传力时压力小、磨损少，易于加工并保证较高的制造精度；2）运动可逆性（可以任意构件为原动件或执行构件）能实现并进行多种运动形式的转换；3）可方便地实现转动、摆动和移动等基本运动形式及其相互转换；4）能实现多种运动轨迹和运动规律，满足不同的工作要求。机构实例:、（二）铰链四杆机构的基本型式和特性1）曲柄摇杆机构:两连架杆中，一个为曲柄，而另一个为摇杆。2）曲机构 连均为柄。3）摇机构 连杆均摇。急回特性v1=C1C2/t1v2=C1C2/t21=180°+θ,2=180°-θ∵1>2,∴t1>t2,v1<v2行程速比系数K= 输件回程均速度 出工行的平速度θ=180°（K-1）/（K+1）机构的死点位置摇杆为主动件，且连杆与曲柄两次共线时，有:γ＝0此时机构不能运动，称此位置为：“死点”避免措施：两组机构错开排列，如火车轮机构;靠飞轮的惯性通过动画提高学生对本节课的兴趣通过提问及平台作业数据分析，及时掌握学生疑难点，调教师精讲夯实重点，使学生认识铰链四杆机构的基本型式和特性。（三）铰链四杆机构有整转副的条件平面四杆机构具有整转副可能存在曲柄整转副存在的条件最长杆与最短杆的长度之和应≤其他两杆长度之和整转副是由最短杆（曲柄）与其邻边组成的当满杆条存在转当择的构作机不同的机构如 柄杆1、曲杆2、曲、双杆构三、教学总结1.教师总结本次课主要内容，再次强调重难点。2.四、课后作业1.教师布置课后任务。五、课后拓展1.完成本次课学习通线上的小测。《机械设计基础》课程教案首页授课教师班级学时2授课日期主题或任务平面四杆机构设计课型基础授课地点多媒体教室○企业○基础教室○实训室教学目标知识目标：1、平面四杆机构设计。2、多杆机构介绍。技能目标：1、能根据条件设计平面四杆机构。2、能简单介绍多杆机构。素质目标：1、通过创设情境、问题，激发学生的好奇心和求知欲；2、通过项目化教学，培养学生团队合作精神，养成良好的职业素养。学习内容1、平面四杆机构设计。2、多杆机构介绍。重点难点1、按给定的行程速比系数设计四杆机构。2教学方法●理论讲授●小组讨论●项目教学○任务驱动○参观教学○模拟教学○实实训演教学○其 素材资源PPT○音频素材○视频素材○动画素材图形教学设计课前准备多媒体教室＋投影二、方法设计：问题引导＋案例分析课堂实施第一部分：导课第二部分：授课第三部分：总结与拓展课后拓展学生进行线上自测，巩固知识，提高能力学习评价行为表现 ●课堂作业 ○测验测试 ○制作作品 ○其他 作业题目综合练习题443、444。双语教学Brace 曲柄 rocker摇杆 slider滑块院（： 研： 教室签字 年 日教学内容备注一、课程导入1.提问上节课内容，引入本次课程内容；2.点评学生课前预习和任务完成情况，明确本次课的重点、难点。二、新知识点、技能点讲解（一）铰链四杆机构的演化1.曲柄滑块机构请看下图所示的曲柄滑块机构。2.曲柄滑块机构的演化（1）导杆机构见下图的曲柄滑块机构演化的导杆机构。（2）摇块机构见下所示的卡车车厢自动翻转卸料机构。通过动画提高学生对本节课的兴趣通过提问及平台作业数据分析，及时掌握学生疑难点，调教师精讲夯实重点，使学生认识铰链四杆机构的演化。（3）定块机构见下图所示的抽水唧筒。3.双滑块机构双滑块机构：是具有两个移动副的四杆机构。我们可以认为是铰链四杆机构两杆长度趋于无穷大演化而成。334.再来下所的偏轮机杆1为盘几何心因动圆盘绕偏转称心之的称为距照对动系可画出机的动图偏心是转扩到括回而形的偏距即是（二）平面四杆机构的设计平面四杆机构的设计归纳起来主要有两类问题:1．按照给定从动件的运动规律（位置、速度、加速度）设计四杆机构；2．按照给定轨迹设计四杆机构。平面四杆机构的设计方法：1.图解法：直观清晰2.解析法：结果精确3.实验法：简便易行按给定的行程速度变化系数设计四杆机构铰链杆构下示曲柄杆中已程速变系摇杆的长和动角，求设四机1．算位角，意定转副 的位并的度角小出摇的个限位。连作直垂直与相交点三点外圆，圆上意连线的夹曲的转应圆上若给其他助条件，机转间的离，处传，点的位便完4．如下示是杆通的三位，四机可如求1．。2．别的垂，中垂相点。3．别的垂，中垂相点则交就所铰杆机的定链即为求铰四杆通过面析以若知杆个可分在垂上三、教学总结1.教师总结本次课主要内容，再次强调重难点。2.四、课后作业1.教师布置课后任务。五、课后拓展1.完成本次课学习通线上的小测。《机械设计基础》课程教案首页授课教师班级学时2授课日期主题或任务凸轮机构课型基础授课地点多媒体教室○企业○基础教室○实训室教学目标知识目标：1、凸轮机构的类型和运动规律。2、凸轮机构的设计与结构尺寸的确定。技能目标：1、会描述凸轮机构运动规律及其特点。2、根据条件能设计凸轮机构。素质目标：1、通过创设情境、问题，激发学生的好奇心和求知欲；2、通过项目化教学，培养学生团队合作精神，养成良好的职业素养。学习内容1、凸轮机构的类型和运动规律。2、凸轮机构的设计与结构尺寸的确定。重点难点1、用反转法凸轮机构的设计教学方法●理论讲授●小组讨论●项目教学○任务驱动○参观教学○模拟教学○实实训演教学○其 素材资源PPT○音频素材○视频素材○动画素材图形教学设计课前准备多媒体教室＋投影二、方法设计：问题引导＋案例分析课堂实施第一部分：导课第二部分：授课第三部分：总结与拓展课后拓展学生进行线上自测，巩固知识，提高能力学习评价行为表现 ●课堂作业 ○测验测试 ○制作作品 ○其他 作业题目双语教学Cam凸轮院（： 研： 教室签字 年 日教学内容备注一、课程导入1.提问上节课内容，引入本次课程内容；2.点评学生课前预习和任务完成情况，明确本次课的重点、难点。二、新知识点、技能点讲解（一）凸轮机构的分类如果按凸轮的形状分，可以分为：①盘形凸轮：如下图(a)所示。②移动凸轮：如下图(b)所示。③③圆柱凸轮：如下图(c)所示。如果按从动件的形状分，可以分为：①尖顶从动件：如下图(a)所示。②滚子从动件：如下图(b)所示。③平底从动件：如下图(c)所示。通过动画提高学生对本节课的兴趣通过提问及平台作业数据分析，及时掌握学生疑难点，调教师精讲夯实重点，使学生了解凸轮机构的分类。（二）从动件的常用运动规律从动件的常用运动规律有下面三种：1.等速运动规律2.等加速等减速运动规律3.简谐运动规律图解法设计盘形凸轮轮廓反公角此时构之的运动系变样轮静止不动，而从动件一方面随机架和导路一起以等角速度”绕凸轮转动，另一方面又按已知运动规律在导路中作往复移动（或摆动。由于从动件的尖顶始终与凸轮轮廓保教师精讲夯实重点，使学生了解凸轮从动件的常用运动规律。通过尖顶直动从动件盘形凸轮轮廓的设计项目案例，将学生带入任务情境，激发学生学习兴趣，培养学生职业荣誉感，激发爱岗敬业的劳动态度。尖顶直动从动件盘形凸轮轮廓的设计题设知轮时回转其圆=30mm，从件运规凸轮转角0°～180°180°～300°300°～360°从动件的运动规律30mm等加速等减速下降回到原处停止不动试设计此凸轮轮廓曲线。解:设计步骤如下:1．一比=0.00m/mm绘从件位图（下(a)按一例为径作圆导交点即为动尖顶的3．等分位移线图的横坐标和基圆。根据反转法原理，按位移线图中横坐标的等分数开沿的向圆圆分相的分射，，代表构转各相位置导，射与圆的点，…位线图取 5．光曲连…，得轮轮曲（见图(（c1.教师总结本次课主要内容，再次强调重难点。2.四、课后作业1.教师布置课后任务。五、课后拓展1.完成本次课学习通线上的小测。《机械设计基础》课程教案首页授课教师班级学时2授课日期主题或任务其他常用机构课型基础授课地点多媒体教室○企业○基础教室○实训室教学目标知识目标：1、学习其他机构的工作原理2、其他机构的传动形式技能目标：1、会描述其他机构运动规律及其特点。1学习内容1、螺旋机构的原理及传动形式2、棘轮、槽轮机构的工作原理3、不完全齿轮的工作原理重点难点1各机构的工作原理教学方法●理论讲授●小组讨论●项目教学○任务驱动○参观教学○模拟教学○实实训演教学○其 素材资源PPT○音频素材○视频素材○动画素材图形教学设计课前准备多媒体教室＋投影二、方法设计：问题引导＋案例分析课堂实施第一部分：导课第二部分：授课第三部分：总结与拓展课后拓展学生进行线上自测，巩固知识，提高能力学习评价行为表现 ●课堂作业 ○测验测试 ○制作作品 ○其他 作业题目课后相关习题双语教学ScrewMechanism螺旋机构院（： 研： 教室签字 年 日教学内容备注一、课程导入1.提问上节课内容，引入本次课程内容；2.点评学生课前预习和任务完成情况，明确本次课的重点、难点。二、新知识点、技能点讲解（一）螺旋机构。主要功用是将旋转运动变为直线移动，以传递运动和动力，它是机械和仪器中广泛应用的一种传动机构。螺杆与螺母组成低副，一个自由度。螺旋机构结构简单，制造方便，工作平稳，承载能力强，传递运动准确，但摩擦损失大，传动效率低，因此一般用来传递不大的功率。螺旋机构的传动形式1.单螺旋机构3-5。不论是哪一种传动形式的单螺旋机构，螺杆或螺母的移动方向均可由左（右）手定则判定。2.双螺旋机构：在双螺旋机构中，一个具有两段不同螺纹的螺杆与两个螺母组成两个螺旋副。通常将两个螺母中的一个固定，另一个移动(只能移动不能转动)，并以螺杆为转动主动件。差动旋构 螺副中螺旋相。差动螺旋机构应用各微动装置中。复式旋构 两副中螺旋相。复式螺旋机构中的螺母能产生很大的位移，可应用于需快速移动或调整的装置中，故也称为倍速机构。3.滚动螺旋机构滑动螺旋机构：摩擦损耗大、磨损严重，传动效率低。滚动螺旋机构：启动转矩小、传动平稳、传动效率高、动作灵敏等优点，其缺点是通过动画提高学生对本节课的兴趣结构复杂、尺寸大、制造技术要求高、抗冲击能力差。（二）棘轮机构的工作原理和类型13365优点：结构简单、制造方便、运动可靠、转角可调。缺点：工作时有较大的冲击和噪音，运动精度较差。适用于速度较低和载荷不大的场合。齿式棘轮机构应用1、送进和输送牛头刨床工作台进给机构、浇铸式流水线进给装置2、制动3、超越（三）槽轮机构的组成和工作原理作用：将连续回转变换为间歇转动。槽轮机构的特点和应用槽轮机构的特点应用六角车床刀架的转位槽轮机构和电影放映机卷片机构。（四）不完全齿轮机构的工作原理1不完全齿轮机构的特点不完全齿轮机构的结构简单，工作可靠，传递动力大，从动轮停歇的次数、时间和转角的大小不受机构结构的限制。不完全齿轮机构加工工艺复杂，且从动轮在转动开始和终止时，角速度有突变，冲击较大，故一般只用于低速、轻载场合。自动机械和半自动机械中，用于工作台的间歇转位机构、间歇进给机构及计数装置中。三、教学总结1.教师总结本次课主要内容，再次强调重难点。2.四、课后作业1.教师布置课后任务。五、课后拓展1.完成本次课学习通线上的小测。《机械设计基础》课程教案首页授课教师班级学时2授课日期主题或任务齿轮传动基础1课型基础授课地点多媒体教室○企业○基础教室○实训室教学目标知识标：1渐线质和程。 、准齿轮各名和寸算。3、直齿轮啮合传动。4、切齿原理和根切现象。5、失效形式和设计准则。技能目标：1、会描述渐开线的性质和标准直齿轮的各部名称。2会寸。 3会述齿合传和齿理。4、会应用失效形式和设计准则。素质目标：1、通过创设情境、问题，激发学生的好奇心和求知欲；2、通过项目化教学，培养学生团队合作精神，养成良好的职业素养。学习内容1、渐开线的性质和方程。2、标准直齿轮的各部名称和尺寸计算。3、直齿轮啮合传动。4、切齿原理和根切现象。5、失效形式和设计准则。重点难点1、渐开线的性质和方程。2、失效形式和设计准则。3、直齿轮啮合传动条件。教学方法●理论讲授●小组讨论●项目教学○任务驱动○参观教学○模拟教学○实实训演教学○其 素材资源PPT○音频素材○视频素材○动画素材图形教学设计课前准备多媒体教室＋投影二、方法设计：问题引导＋案例分析课堂实施第一部分：导课第二部分：授课第三部分：总结与拓展课后拓展学生进行线上自测，巩固知识，提高能力学习评价行为表现 ●课堂作业 ○测验测试 ○制作作品 ○其他 作业题目双语教学gear齿轮 modulus模数 transmission rate传动比院（： 研： 教室签字 年 日教学内容备注一、课程导入1.提问上节课内容，引入本次课程内容；2.点评学生课前预习和任务完成情况，明确本次课的重点、难点。二、新知识点、技能点讲解（一）齿轮机构的特点和分类1．适用的圆周速度和功率范围广；2．传动效率高；3．传动比稳定；4．寿命长；5．工作可靠；6．可实现任意两轴之间的传动。齿轮机构缺点，主要表现在以下方面：1．要求较高的制造和安装精度，成本较高；2．不适宜远距离两轴之间的传动。齿轮按齿廓曲线分类，可以分为：渐开线齿轮摆线齿轮请看下图所示的齿轮机构的基本类型。圆弧齿轮按照两轴的相对位置和齿向，齿轮机构可分为：1．平行轴齿轮机构（下图(a)，(b)，(c)，(d)，(i)2．相交轴齿轮机构（圆锥齿轮机构）包括直齿和曲齿圆锥齿轮机构（下图(e)，(f)3．交错轴齿轮机构包括交错轴斜齿轮机构和蜗杆蜗轮机构（下图(g)，(h)通过动画提高学生对本节课的兴趣通过提问及平台作业数据分析，及时掌握学生疑难点，调教师精讲夯实重点，使学生掌握齿轮机构的特点和分类。渐开线齿廓满足齿廓啮（二）渐开线的形成及其性质当直沿一圆作滚时线任点K迹 是圆渐线渐开线的形成由渐开线的形成过程，可以知道渐开线具有下列性质：1．因为发生线在基圆上作纯滚动，所以它在基圆上滚过的一段长度等于基圆上被滚过一弧，。2．渐开线上任意一点的法线恒切于基圆。3．渐开线上各点的压力角不相等。4．渐开线的形状取决于基圆的大小。5．基圆以内无渐开线。（三）渐开线齿廓满足齿廓啮合基本定律 渐开线齿廓的啮合传动在上中设开齿在点K接，过 作两廓公线与两连线点据渐线特必与两圆于的大即论齿在处接，接点作廓公线通连线同一，常数又图6-5中，两的传比可写成也就是说两轮的传动比不仅与两节圆半径成反比，同时也与两基圆半径成反比。因≥112（四）渐开线齿廓的其他啮合特性渐开线齿轮传动除满足齿廓啮合基本定律外，还有下面几个特点：1．啮合线为一直线2．啮合角为常数3．渐开线齿轮传动的可分性三、教学总结1.教师总结本次课主要内容，再次强调重难点。2.四、课后作业1.教师布置课后任务。五、课后拓展1.完成本次课学习通线上的小测。《机械设计基础》课程教案首页授课教师班级学时2授课日期主题或任务齿轮传动基础2课型基础授课地点多媒体教室○企业○基础教室○实训室教学目标知识标：1渐线质和程。 、准齿轮各名和寸算。3、直齿轮啮合传动。4、切齿原理和根切现象。5、失效形式和设计准则。技能目标：1、会描述渐开线的性质和标准直齿轮的各部名称。2会寸。 3会述齿合传和齿理。4、会应用失效形式和设计准则。1学习内容1、渐开线的性质和方程。2、标准直齿轮的各部名称和尺寸计算。3、直齿轮啮合传动。4、切齿原理和根切现象。5、失效形式和设计准则。重点难点1、渐开线的性质和方程。2、失效形式和设计准则。3、直齿轮啮合传动条件。教学方法●理论讲授●小组讨论●项目教学○任务驱动○参观教学○模拟教学○实实训演教学○其 素材资源PPT○音频素材○视频素材○动画素材图形教学设计课前准备多媒体教室＋投影二、方法设计：问题引导＋案例分析课堂实施第一部分：导课第二部分：授课第三部分：总结与拓展课后拓展学生进行线上自测，巩固知识，提高能力学习评价行为表现 ●课堂作业 ○测验测试 ○制作作品 ○其他 作业题目双语教学gear轮 modulus数 transmission rate传比院（： 研： 教室签字 年 日教学内容备注一、课程导入1.提问上节课内容，引入本次课程内容；2.点评学生课前预习和任务完成情况，明确本次课的重点、难点。二、新知识点、技能点讲解（一）标准直齿圆柱齿轮几何尺寸的计算1．齿轮下表是外啮合标准直齿圆柱齿轮几何尺寸计算。外啮合标准直齿圆柱齿轮几何尺寸计算名 符 计算公模根据度算结需而定压力 分度径1 , 齿顶直, 齿根直, 基圆, 全齿 齿顶 齿根 顶 齿 齿槽 齿 基圆 中心 2．齿条下图所示的为一齿条，可以看做是齿轮的一种特殊形式，即齿数为无穷多的齿轮。由于其基圆半径无穷大，故齿条的渐开线齿廓变成直线齿廓。其主要特点是：①由于齿条的齿廓是直线，所以齿廓上各点的法线是平行的。又由于齿条是作直线移形（标值或②由于齿条上各齿同侧齿廓是平行的，所以，不论在分度线上、齿顶线上或与其平行的其直上齿均等，。通过动画提高学生对本节课的兴趣通过提问及平台作业数据分析，及时掌握学生疑难点，调教师精讲夯实重点，使学生掌握标准直齿圆柱齿轮几何尺寸的计算。齿条基尺，参标准齿柱轮何寸的算式行算齿条齿高 齿条齿高 齿条齿厚 齿条齿宽 （二）渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动齿轮传动的正确啮合条件齿同侧齿廓在啮合线上的距离相，两轮法向距相。而 故 由于齿轮的模数和压力角均已标准化，为满足上式必须使上式表明，渐开线齿轮正确啮合条件是两轮分度圆上的模数和压力角必须分别相等。于是，一对齿轮的传动比可写成：教师精讲夯实重点，使学生掌握渐开线标准直齿圆柱齿轮（三）渐开线齿轮的切齿原理生产中，可以用下列方法制造渐开线齿轮：1．成形法：用渐开线齿形的成形铣刀直接切出齿形。2．范成法：利用一对齿轮（或齿轮与齿条）互相啮合时其共轭齿廓互为包络线的原理来切齿的。如果把其中一个齿轮（或齿条）做成刀具，就可以切出与其共轭的渐开线齿廓。1）齿轮插刀2）齿条插刀3）齿轮滚刀根切现象和最小齿数下图标齿产生切的原是具齿顶超了限合避免根切，必须使刀具的齿顶线位于啮合极限的下方。但加工标准齿轮时，刀具的中线与齿的度圆于点 。当模一时，具齿顶为一值，刀具齿顶线的置就定此要法啮极沿合移刀齿线上的教师精讲夯实重点，使学生掌握渐开线齿轮的切齿原理。位置不产根啮合限的置被齿轮基半有圆半愈小极啮愈接于节条具齿线愈超点此愈产生根切现象。又因为基圆半径，而 皆为定值（与刀具的 相同，所以被切齿轮的齿数愈少，愈易发生根切现象。由此可知，为了避免发生根切现象，标准齿轮的齿数应有一个最少的限度。用齿条插刀或滚刀加工标准齿轮，若使被切齿轮不产生根切现，刀的顶不得点，即根切现象和不产生根切的最小齿数而 因此 所以 时对于标准齿轮当用齿条插刀或滚刀加工时，不产生根切的最小齿数，因此为了避根，使齿的齿。三、教学总结1.教师总结本次课主要内容，再次强调重难点。2.四、课后作业1.教师布置课后任务。五、课后拓展1.完成本次课学习通线上的小测。《机械设计基础》课程教案首页授课教师班级学时2授课日期主题或任务直齿圆柱齿轮的强度计算课型基础授课地点多媒体教室○企业○基础教室○实训室教学目标知识目标：1、受力分析。2、计算载荷。3、齿面接触疲劳强度计算。4、齿根弯曲疲劳强度计算。5、圆柱齿轮传动参数选择和设计步骤。技能目标：1、会受力分析。2、会计算齿面接触疲劳强度。3、齿根弯曲疲劳强度。4、会选择圆柱齿轮传动参数。1学习内容1、受力分析。2、计算载荷。3、齿面接触疲劳强度计算。4、齿根弯曲疲劳强度计算。5、圆柱齿轮传动参数选择和设计步骤。重点难点1、受力分析。2、计算载荷。3、齿面接触疲劳强度计算。4、齿根弯曲疲劳强度计算。5、圆柱齿轮传动参数选择和设计步骤教学方法●理论讲授●小组讨论●项目教学○任务驱动○参观教学○模拟教学○实实训演教学○其 素材资源PPT○音频素材○视频素材○动画素材图形教学设计课前准备多媒体教室＋投影二、方法设计：问题引导＋案例分析课堂实施第一部分：导课第二部分：授课第三部分：总结与拓展课后拓展学生进行线上自测，巩固知识，提高能力学习评价行为表现 ●课堂作业 ○测验测试 ○制作作品 ○其他 作业题目双语教学load载荷 intension强度 safetymodulus安全数院（： 研： 教室签字 年 日教学内容备注一、课程导入1.提问上节课内容，引入本次课程内容；2.点评学生课前预习和任务完成情况，明确本次课的重点、难点。二、新知识点、技能点讲解（一）标准中心距。度为一对准轮度相时的心称标中距，表。此时啮等于度上的力角 ，确装无齿间因两分圆切故隙这时圆分圆重下图(b)所实中与准中心距的系由齿轮成基半变所中距改变后传动比并不改变。渐开线齿轮传动的这一特性称为传动的可分性。这种传动的可分性，对于渐开线齿轮的加工和装配都是十分有利的。通过动画提高学生对本节课的兴趣通过提问及平台作业数据分析，及时掌握学生疑难点，调教师精讲夯实重点，使学生掌握标准中心距和连续转动条件。（二）连续传动条件请看下图。如果设齿轮1为主动轮，齿轮2为从动轮。须入合为保证续动应。齿轮的重合度为，由渐线质。令 啮合与距比为合度表示式（6-19）为轮续动条。动上式中 ——轮1齿圆压角——轮2顶压角。三1.教师总结本次课主要内容，再次强调重难点。2.四、课后作业1.教师布置课后任务。五、课后拓展1.完成本次课学习通线上的小测。《机械设计基础》课程教案首页授课教师班级学时2授课日期主题或任务斜齿圆柱齿轮机构课型基础授课地点多媒体教室○企业○基础教室○实训室教学目标5、斜齿传动的受力分析和强度计算。技能目标：1、会受力分析和强度计算。2、会描述斜齿轮正确啮合条件。3、会描述斜齿传动的特点。4、会计算斜齿传动几何尺寸。素质目标：1、通过创设情境、问题，激发学生的好奇心和求知欲；2、通过项目化教学，培养学生团队合作精神，养成良好的职业素养。学习内容1、斜齿传动的特点。2、斜齿传动几何尺寸计算。3、斜齿轮正确啮合条件。4、斜齿传动当量齿数。5、斜齿传动的受力分析和强度计算。重点难点1、斜齿传动的特点。2、斜齿传动几何尺寸计算。3、斜齿轮正确啮合条件。4、斜齿传动当量齿数。5、斜齿传动的受力分析和强度教学方法●理论讲授●小组讨论●项目教学○任务驱动○参观教学○模拟教学○实实训演教学○其 素材资源PPT○音频素材○视频素材○动画素材图形教学设计课前准备多媒体教室＋投影二、方法设计：问题引导＋案例分析课堂实施第一部分：导课第二部分：授课第三部分：总结与拓展课后拓展学生进行线上自测，巩固知识，提高能力学习评价行为表现 ●课堂作业 ○测验测试 ○制作作品 ○其他 作业题目双语教学mesh啮合 parameter参数 condition院（： 研： 教室签字 年 日教学内容备注一、课程导入1.提问上节课内容，引入本次课程内容；2.点评学生课前预习和任务完成情况，明确本次课的重点、难点。二、新知识点、技能点讲解（一）斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的形成及其啮合特点S一与圆母平的所出渐线一对齿柱轮合，(b)直齿轮齿面形成及接触线斜齿圆柱齿轮齿廓曲面形成的原理和直齿轮类似，所不同的是形成渐开线齿面的直线不平而与成个请下图(a)所当生面沿基柱动，斜直的轨迹为一渐开线螺旋面，即斜齿轮的齿廓曲面。直与基圆柱母线的夹称为圆上螺角斜轮廓面形成见其（直其轴线）的齿廓曲线为渐开线。从端面看，一对渐开线斜齿轮传动就相当于一对渐开线直齿轮传动，所以，它也满足定角速比的要求。如下图(b)通过动画提高学生对本节课的兴趣通过提问及平台作业数据分析，及时掌握学生疑难点，调教师精讲夯实重点，使学生掌握斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的形成及其啮合特点。（二）斜齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸的计算1．螺旋角螺旋的大小表示斜齿圆柱齿轮轮齿的倾斜程度，它是反映斜齿轮特征的一个2．法面参数与端面参数间的关系下面图示为齿柱齿分圆面展图图可端齿与法面齿的系为若分表端模和法模，为，故有 法面力和面力的关由面图，而 ，所以 斜齿轮的展开图 端面压力角和法面压力角端面顶系和面隙系数 为论从面来还从面轮齿的齿顶是同，隙是相的可得究法齿此定斜齿轮的法面参取为标准值而3．斜齿圆柱齿轮几何尺寸的计算渐开线标准斜齿轮的几何尺寸可参看书中表格进行计算。（三）斜齿轮的正确啮合条件和重合度1．确合件 度圆柱螺旋角（以下简称螺旋角也必须大小相等，方向相反，即一个为左旋，另一个为右旋。正确啮合条件为 上式表明，平行轴斜齿轮传动螺旋角大小相等，外啮合时旋向相反，取“”号，内啮合时旋向相同，取“+”号。2．重合度由斜齿轮啮合的特点，计算斜齿轮重合度时必须考虑螺旋的影响。请看下图所（之间的区教师精讲夯实重点，使学生掌握斜齿轮的正确啮合条件和重合度。直齿运轮处沿个宽时始合而处整齿宽同时齿运轮是线是从端入到位置时，轮齿从一端开始脱离，直到继续转位置时，才全部脱离啮合。显然，斜齿比齿多过段弧，此斜轮动重度增为式中 ——端基。由上可齿的合度螺和齿的大而大其可达很斜齿轮传动的重合度（四）斜齿轮的当量齿数斜齿轮的当量齿数请看图过齿分圆柱上任作轮螺旋的面该面分度圆柱交为椭此剖上附近齿可近地成齿柱轮的面齿廓其半，半。椭在点处曲半为若以率径 为分圆径斜轮面为模数取面力作齿圆齿直圆齿轮齿与齿柱轮的面廓分近该直圆柱齿轮为齿柱轮当量轮其数为齿轮当齿，表。用成形法加工时，应按当量齿数选择铣刀刀号；强度计算时，可按一对当量直齿轮传动近似计算一对斜齿轮传动。正常标准斜齿轮不发生根切的齿数，可按下式求得三、教学总结1.教师总结本次课主要内容，再次强调重难点。2.四、课后作业1.教师布置课后任务。五、课后拓展1.完成本次课学习通线上的小测。《机械设计基础》课程教案首页授课教师班级学时2授课日期主题或任务直齿圆锥齿轮传动课型基础授课地点多媒体教室○企业○基础教室○实训室教学目标知识目标：1、直齿圆锥齿轮传动的特点和应用。2、锥齿轮的当量齿数。3、锥齿轮的参数和尺寸计算。4、锥齿轮传动受力分析和强度计算。技能目标：1、会受力分析和强度计算。2、会描述锥齿轮传动的特点和应用。3、会计算锥齿轮的当量齿数。4、会计算锥齿传动几何尺寸。素质目标：1、通过创设情境、问题，激发学生的好奇心和求知欲；2、通过项目化教学，培养学生团队合作精神，养成良好的职业素养。学习内容1、直齿圆锥齿轮传动的特点和应用。2、锥齿轮的当量齿数。3、锥齿轮的参数和尺寸计算。4、锥齿轮传动受力分析和强度计算。重点难点1、锥齿轮传动受力分析和强度计算。教学方法●理论讲授●小组讨论●项目教学○任务驱动○参观教学○模拟教学○实实训演教学○其 素材资源PPT○音频素材○视频素材○动画素材图形教学设计课前准备多媒体教室＋投影二、方法设计：问题引导＋案例分析课堂实施第一部分：导课第二部分：授课第三部分：总结与拓展课后拓展学生进行线上自测，巩固知识，提高能力学习评价行为表现 ●课堂作业 ○测验测试 ○制作作品 ○其他 作业题目双语教学bevelgear锥齿轮院（： 研： 教室签字 年 日教学内容备注一、课程导入1.提问上节课内容，引入本次课程内容；2.点评学生课前预习和任务完成情况，明确本次课的重点、难点。二、新知识点、技能点讲解（一）直齿圆锥齿轮的传动比为两分圆两轮端度直分、齿分、。（二）直齿圆锥齿轮的背锥和当量齿数如下图示平（发面）与圆相切并其上纯滚时，平上任意描绘的迹球渐开所圆齿理论廓线是锥为圆锥齿轮齿廓曲线的形成1．背锥圆锥齿轮的齿廓曲线在理论上是球面曲线。但是，球面不能展成平面，这给圆锥齿轮的设计和制造带来很多困难，因此通常采用近似曲线代替。通过动画提高学生对本节课的兴趣通过提问及平台作业数据分析，及时掌握学生疑难点，调教师精讲夯实重点，使学生掌握直齿圆锥齿轮的背锥和当量齿数。圆锥齿轮的背锥上图为一具有球面渐开线齿廓的直齿圆锥齿轮表示分度圆锥和为球上形齿高根高过度锥的作球的与度锥的轴线交点。为轴为母线作一圆锥体，该圆锥称为背锥。显然，背锥点点齿和齿高点点可见点点近，2．当量齿数称当齿，表示。圆锥齿轮的当量齿轮由图可知，当量齿轮的分度圆半径为式中 ——锥轮端数又 故得上式中 ——直圆齿轮实齿相，即。除此以外二的锥距还必（三）直齿圆锥齿轮几何尺寸计算为了便于计算和测量圆锥齿轮的参数和几何尺寸均以大端为准取大端模为标准，大压角为=20°，顶高，顶隙。标直圆锥三、教学总结1.教师总结本次课主要内容，再次强调重难点。2.四、课后作业1.教师布置课后任务。五、课后拓展1.完成本次课学习通线上的小测。《机械设计基础》课程教案首页授课教师班级学时2授课日期主题或任务蜗杆传动课型基础授课地点多媒体教室○企业○基础教室○实训室教学目标知识目标：1、蜗杆传动基础知识2、蜗杆传动计算技能目标：1、会计算蜗杆传动强度。2、能描述轮蜗杆传动分类和应用。素质目标：1、通过创设情境、问题，激发学生的好奇心和求知欲；2、通过项目化教学，培养学生团队合作精神，养成良好的职业素养。学习内容1、蜗杆传动类型和特点2、蜗杆传动基本参数和几何尺寸计算3、蜗杆传动受力分析及强度计算重点难点1、蜗杆传动受力分析及强度计算教学方法●理论讲授●小组讨论●项目教学○任务驱动○参观教学○模拟教学○实实训演教学○其 素材资源PPT○音频素材○视频素材○动画素材图形教学设计课前准备多媒体教室＋投影二、方法设计：问题引导＋案例分析课堂实施第一部分：导课第二部分：授课第三部分：总结与拓展课后拓展学生进行线上自测，巩固知识，提高能力学习评价行为表现 ●课堂作业 ○测验测试 ○制作作品 ○其他 作业题目双语教学worm蜗杆院（： 研： 教室签字 年 日教学内容备注一、课程导入1.提问上节课内容，引入本次课程内容；2.点评学生课前预习和任务完成情况，明确本次课的重点、难点。二、新知识点、技能点讲解（一）蜗杆传动的类型和特点蜗杆传动实际上是一对轴交角Σ=90°的交错轴斜齿轮传动。蜗杆传动由蜗杆、蜗轮和机架所组成，一般蜗杆为主动、蜗轮为从动，具有自锁性，作减速运动。（1）按蜗杆形状分类根据蜗杆的形状可分为圆柱蜗杆传动、环面蜗杆传动和锥面蜗杆传动。（2）按蜗杆螺旋线方向分为左旋和右旋蜗杆传动。蜗杆旋向的判定方法和螺纹旋向判定方法相同，常用右旋蜗杆。（3）按蜗杆工作条件分为闭式蜗杆传动和开式蜗杆传动。（1）传动比大，i=5~80。因而结构紧凑。（2）传动平稳。噪声小。（3）有自锁性。即蜗杆能带动蜗轮旋转，而蜗轮不能带动蜗杆旋转。（4）传动效率低。不适于传递较大功率或长期连续工作，应具备良好的润滑和散热条件。（5）制造成本高。为了降低摩擦，减少磨损，提高齿面抗胶合能力，蜗轮齿圈采用贵重的铜合金制造，成本高。通过动画提高学生对本节课的兴趣通过提问及平台作业数据分析，及时掌握学生疑难点，调（二）蜗杆传动的基本参数和几何尺寸计算1．模数m和压力角αGB/T10088-2018mx1αx1规定7-1αx1=20°𝑚𝑥1=𝑚𝑡2=𝑚𝛼𝑥1=𝛼𝑡2=𝛼}𝛾=𝛽2．蜗杆导程角γ蜗杆螺旋面与分度圆柱面的交线为螺旋线，将分度圆柱面展成平面后，蜗杆分度圆柱上的导程角为γ。如图所示。设蜗杆头数为z1，分度圆直径d1，轴向齿距px1=πm，则tanz1px1z1md1γηγηγ=3.5°～33°。ηγ=15°～30°γ≤3°40´图蜗杆导程角3．蜗杆分度圆直径dl加工蜗轮时，蜗杆滚刀的参数和外形应与相啮合的蜗杆完全相同，几何尺寸也基本相同。由上式可知，蜗杆的分度圆直径为：d1mz1γz1、γd14．蜗杆头数z1、蜗轮齿数z2和传动比i1）蜗杆头数z1z1随着工业技术的发展，头数有：z1=1～4。蜗杆头数的选择与传动比、传动效率及制造的难易程度有关，当z1ηz1可根i2）蜗轮的齿数z2蜗轮齿数z2=iz1，传递动力时，为增强传动平稳性，蜗轮齿数宜多取些。为避免根z2z2100z2=28～80z1z2z23）传动比i12／nn2／n70，80*，其中带*值为基本传动比，应当有限使用。5．中心距a。GB10085-1988a（mm）40，568101216（18222525（283535540（45500。中心距的标准化，利于批量生产和维修。通过上面的讨论，可知蜗杆传动的基本参数有：m、α、dl、γ、z1、z2、ha*=1、c*=0.2。6、蜗杆传动几何尺寸计算（三）蜗杆受力分析及强度计算1、蜗杆传动的受力分析FnΣ=90°Ft1Fa2、Fa2Fr1Fr2Ft1Fa2d1F F d a1 t2 2 2F F F r1 r2 t2图蜗杆蜗轮的作用力T1T2—NmT2=T1ηηd1、d2—分别为蜗杆和蜗轮的分度圆直径（；α为中间平面分度圆上的α=20°。Ft1Fr1Fr2Fa11.教师总结本次课主要内容，再次强调重难点。2.四、课后作业1.教师布置课后任务。五、课后拓展1.完成本次课学习通线上的小测。《机械设计基础》课程教案首页授课教师班级学时2授课日期主题或任务轮系（1）课型基础授课地点多媒体教室○企业○基础教室○实训室教学目标知识目标：1、轮系分类。2、轮系传动比计算。3、轮系应用。技能目标：1、会计算轮系传动比。2、能描述轮系分类和应用。1学习内容1、轮系分类。2、轮系传动比计算。3、轮系应用。重点难点1、定轴轮系传动比计算。2、周转轮系传动比计算。教学方法●理论讲授●小组讨论●项目教学○任务驱动○参观教学○模拟教学○实实训演教学○其 素材资源PPT○音频素材○视频素材○动画素材图形教学设计课前准备多媒体教室＋投影二、方法设计：问题引导＋案例分析课堂实施第一部分：导课第二部分：授课第三部分：总结与拓展课后拓展学生进行线上自测，巩固知识，提高能力学习评价行为表现 ●课堂作业 ○测验测试 ○制作作品 ○其他 作业题目双语教学planetgear 行轮 sungear 太轮院（： 研： 教室签字 年 日教学内容备注一、课程导入1.提问上节课内容，引入本次课程内容；2.点评学生课前预习和任务完成情况，明确本次课的重点、难点。二、新知识点、技能点讲解（一）轮系的类型（定轴轮系周转轮系通过动画提高学生对本节课的兴趣通过提问及平台作业数据分析，及时掌握学生疑难点，调教师精讲夯实重点，使学生掌握定轴轮系传动比计算。（二）定轴轮系传动比计算在轮入与轴的速或速之称为系传示下a，b表示齿轮传动的转向关系有用正负号表示或用画箭头表示两种方式。对于平行轴定轴轮系，其转向关系用正负号表示:转向相同，传动比取正号；转向相反，传动比则取负号。对于非平行轴定轴轮系，各轮转动方向用画箭头表示。回过去再看前面的定轴轮系图，定轴轮系由圆柱齿轮组成，各轮的轴线互相平行。输入与动轮1固输出与轮5联轮系动就输轴与若已知轮系中各轮的齿数，则为了计算轮系的传动比，可先计算各级齿轮的传动比，分别为其中+故轮系的传动比为（（、（7-11和齿轮5的向反所为负在前面定轴轮系图中所示的轮系中，齿轮4同时和两个齿轮啮合，它既是前一级的从动轮，又是后一级的主动轮。齿轮4的齿数不影响轮系传动比的大小，但它却使外啮合次数改变，从而改变了传动比的符号，即改变了轮系的从动轮转向。这种齿轮称为惰轮。例1 在面轴系中所的系已=20，=40， =30，=60，===均准齿传已轮1的转=1440试求轮5转解:4例2 一升置图5-9所示其各齿=20、=0、𝑧2′=16=30𝑧3′=1、=40、=18𝑧5=52。试𝑖15，指当升物时柄向。解:因各轮轴线并不全部相互平行，故不能来确定主动轮一对互相啮合的圆锥齿轮传动时，在其节点处的圆周速度是相同的，所以表示两轮转向的箭头要么同时指向啮合点，要么同时背离啮合点。于是利用前面式子得𝝎𝟏 𝒛𝟐𝒛𝟑𝒛𝟒𝒛𝟓 𝟓𝟎×𝟑𝟎×𝟒𝟎×𝟓𝟐𝒊𝟏𝟓=𝝎=𝒛𝒛′𝒛′𝒛=𝟐𝟎×𝟏𝟔×𝟏×𝟏𝟖=𝟓𝟒𝟏.𝟔𝟕𝟓 𝟏𝟐𝟑𝟒当提升重物时，主动件1的转向用画箭头的方法确定，如下图中箭头所示。FF图例2三、教学总结1.教师总结本次课主要内容，再次强调重难点。2.四、课后作业1.教师布置课后任务。五、课后拓展1.完成本次课学习通线上的小测。《机械设计基础》课程教案首页授课教师班级学时2授课日期主题或任务轮系（2）课型基础授课地点多媒体教室○企业○基础教室○实训室教学目标知识目标：1、轮系分类。2、轮系传动比计算。3、轮系应用。技能目标：1、会计算轮系传动比。2、能描述轮系分类和应用。素质目标：1、通过创设情境、问题，激发学生的好奇心和求知欲；2、通过项目化教学，培养学生团队合作精神，养成良好的职业素养。学习内容1、轮系分类。2、轮系传动比计算。3、轮系应用。重点难点1、定轴轮系传动比计算。2、周转轮系传动比计算。教学方法●理论讲授●小组讨论●项目教学○任务驱动○参观教学○模拟教学○实实训演教学○其 素材资源PPT○音频素材○视频素材○动画素材图形教学设计课前准备多媒体教室＋投影二、方法设计：问题引导＋案例分析课堂实施第一部分：导课第二部分：授课第三部分：总结与拓展课后拓展学生进行线上自测，巩固知识，提高能力学习评价行为表现 ●课堂作业 ○测验测试 ○制作作品 ○其他 作业题目双语教学planetgear 行轮 sungear 太轮院（： 研： 教室签字 年 日教学内容备注一、课程导入1.提问上节课内容，引入本次课程内容；2.点评学生课前预习和任务完成情况，明确本次课的重点、难点。二、新知识点、技能点讲解（一）周转轮系的组成请见下图周转轮系的组成。周转轮系的类型齿轮1和3以件H绕固的互重的何轴，转动而齿轮2空在件H轴上当件H动时轮2方绕自身的几何轴转动（自转，同时又随构件H绕固定的几何轴线转动（公转。从轮系定可知，2H13(b)通过动画提高学生对本节课的兴趣通过提问及平台作业数据分析，及时掌握学生疑难点，调教师精讲夯实重点，使学生掌握周转轮系传动比计算。（二）周转轮系传动比计算 周转轮系的转化轮系是一个定轴轮系，就可应用求解定轴轮系传动比的方法，求出其中任意两个齿轮的传动比来。齿轮1和齿轮3间的传动比可表达为:等式右边的“”号表示齿轮1与齿轮3在转化轮系中的转向相反。件于个动件及只中意个就求出另一。是原转轮的动（）也可之出。在前面所示的行星轮系中，若齿轮3固定不动，则轮系的传动比为所以 上式表明，只要已知1和H中任一构件的速度，则另一构件的速度便可求出。构 件构 件原来的转速转化轮系中的转速123H例题1如图所示为减速器中的行星轮系，𝑧1=75、𝑧2=25、𝑧2′=40、𝑧3=90、𝑛1=250𝑟⁄𝑚𝑖𝑛，求𝑖1𝐻和𝑛𝐻。解根据式（5-2）转化机构的传动比𝑛1−𝑛𝐻=𝑧2𝑧3因为𝑛=0𝑛3−𝑛𝐻 𝑧1𝑧2′ 3所以𝑖 =𝑛1=1−𝑧2𝑧3=1−25×90=0.751𝐻 𝑛𝐻 𝑧1𝑧2′ 75×40250𝑛𝐻=𝑖 =0.75=333.3𝑟⁄𝑚𝑖𝑛1𝐻图例题1星星轮系三、教学总结1.教师总结本次课主要内容，再次强调重难点。2.四、课后作业1.教师布置课后任务。五、课后拓展1.完成本次课学习通线上的小测。《机械设计基础》课程教案首页授课教师班级学时2授课日期主题或任务螺纹联接课型基础授课地点多媒体教室○企业○基础教室○实训室教学目标知识目标：1、螺纹联接基本类型。2、螺纹联接的预紧和放松。3、螺纹联接的强度计算。4、螺纹联接结构设计要点。技能目标：1、能描述螺纹联接基本类型及螺纹联接的预紧和放松。2、会计算螺纹联接的强度。3、会应用螺纹联接结构设计要点。素质目标：1、通过创设情境、问题，激发学生的好奇心和求知欲；2、通过项目化教学，培养学生团队合作精神，养成良好的职业素养。学习内容1、螺纹联接基本类型。2、螺纹联接的预紧和放松。3、螺纹联接的强度计算。4、螺纹联接结构设计要点。重点难点铰制孔螺纹连接教学方法●理论讲授●小组讨论●项目教学○任务驱动○参观教学○模拟教学○实实训演教学○其 素材资源PPT○音频素材○视频素材○动画素材图形教学设计课前准备多媒体教室＋投影二、方法设计：问题引导＋案例分析课堂实施第一部分：导课第二部分：授课第三部分：总结与拓展课后拓展学生进行线上自测，巩固知识，提高能力学习评价行为表现 ●课堂作业 ○测验测试 ○制作作品 ○其他 作业题目双语教学bolt螺栓 join联接院（： 研： 教室签字 年 日教学内容备注一、课程导入1.提问上节课内容，引入本次课程内容；2.点评学生课前预习和任务完成情况，明确本次课的重点、难点。二、新知识点、技能点讲解（一）螺栓联接（图图H76或H7n6螺栓联接普通栓纹留度确定下静荷≥0.～0.5变荷≥0.75da(0.2～0.3)d（二）螺钉联接如下图(b)通过动画提高学生对本节课的兴趣通过提问及平台作业数据分析，及时掌握学生疑难点，调教师精讲夯实重点，使学生掌握螺栓联接、螺钉联接。双头螺柱联接和螺钉联接座端入度H确定螺孔料钢青铜铸=(1.25～1.5)d；铝=(1.5～2.5)dH1H+(2～2.5)PH2H1+(0.5～1.0)。，a（三）螺纹联接的预紧在实际工作中，大多数螺纹联接在装配时都需要拧紧，从而使联接在承受工作载荷之前，各联接件已预先受到了力的作用，称之为预紧，这个预加的作用力称为预紧力。预紧的目的是增强联接的刚性、紧密性及防松能力。预紧力的大小根据联接工作的需要确定。装配时需要拧紧的联接称为紧联接，反之则称为松联接。1．拧紧（扳手）转矩的确定TT1T2T=T1+T2。拧紧转矩2．预紧力的控制方法测转矩扳手（四）螺纹联接的防松1．摩擦防松如下图所示，摩擦防松是使螺纹副间总有正压力存在，当螺母有松动趋势时，产生一定的摩擦阻力矩来阻止反向转动。这种正压力可由螺纹副纵向或横向压紧产生。如双螺母、弹簧垫圈、自锁螺母等。摩擦防松机械防松图2．机械防松上图是几种机械防松的示意图。机械防松比较可靠，适用于高速、冲击、振动的场合。3．永久防松三、教学总结1.教师总结本次课主要内容，再次强调重难点。2.四、课后作业1.教师布置课后任务。五、课后拓展1.完成本次课学习通线上的小测。《机械设计基础》课程教案首页授课教师班级学时2授课日期主题或任务键联接课型基础授课地点多媒体教室○企业○基础教室○实训室教学目标知识目标：1、键联接及强度计算。2、花键联接。3、销联接。4、其他联接。技能目标：1、能描述键、花键和销连接的基本类型及功用2、会选用合适的联接方式。素质目标：1、通过创设情境、问题，激发学生的好奇心和求知欲；2、通过项目化教学，培养学生团队合作精神，养成良好的职业素养。学习内容1、键联接2、花键联接3、销联接4、其他联接重点难点1.键联接及强度计算2.键联接应用场景分析与选用教学方法●理论讲授●小组讨论●项目教学○任务驱动○参观教学○模拟教学○实实训演教学○其 素材资源PPT○音频素材○视频素材○动画素材图形教学设计课前准备多媒体教室＋投影二、方法设计：问题引导＋案例分析课堂实施第一部分：导课第二部分：授课第三部分：总结与拓展课后拓展学生进行线上自测，巩固知识，提高能力学习评价行为表现 ●课堂作业 ○测验测试 ○制作作品 ○其他 作业题目综合题双语教学key键 clutch离器院（ 研： 教室签字 年 日教学内容备注一、课程导入1.提问上节课内容，引入本次课程内容；2.点评学生课前预习和任务完成情况，明确本次课的重点、难点。二、新知识点、技能点讲解（一）键联接1.键联接的类型、标准及应用键联接根据装配时是否需要加力可分为紧键联接和松键联接两大类。（1）松键联接：平键、半圆键联接两类。①平键联接：普通平键、导向平键和滑键。a.普通平键键的两侧面为工作面，工作时靠健与键槽侧面的挤压传递运动和转矩。键的顶面为非工作面，与轮毂键槽表面间留有间隙。ABC键联接根据装配时是否需要加力可分为紧键联接和松键联接两大类。②半圆键联接（2）紧键联接：楔键联接和切向键联接①楔键联接1:100ABC8-18②切向键联接切向键联接属于静联接。由两个斜度为1:100的普通楔键组成。装配时，把一对楔通过动画提高学生对本节课的兴趣键分别从轮毂的两端打入，其斜面相互贴紧，共同楔紧在轴毂之间。切向键的上下两面为工作面。2.平键联接的强度计算平键联接的失效形式是压溃（静联接）和过渡磨损（动联接，除非有严重过载，8-25可到普（）𝜎=4𝑇≤[𝜎]𝑃 𝑑ℎ𝑙 𝑃对于向键接动接）度件： 𝑝=4𝑇≤[𝑝]𝑑ℎ𝑙如果键联接计算不能满足强度要求，可采用以下措施来解决：① ② 采用相距180(图8-26)1.5③ （二）花键联接与销联接1.花键联接花键联接是由周向均布多个键齿的花键轴和带有相应键槽的轮毂相配合构成的联8-27(a)花键已标准化，按其齿形不同分为矩形花键、渐开线花键和三角形花键。))。2.销联接销联接主要用于固定零件之间的相互位置，也可用于轴与轮毂的联接，以传送不大的转矩，如图8-28所示，销联接还具有过载保护作用。三、教学总结1.教师总结本次课主要内容，再次强调重难点。2.四、课后作业1.教师布置课后任务。五、课后拓展1.完成本次课学习通线上的小测。《机械设计基础》课程教案首页授课教师班级学时2授课日期主题或任务轴课型基础授课地点多媒体教室○企业○基础教室○实训室教学目标知识目标：1、轴的功用和分类。2、轴结构设计要点。3、轴强度计算。技能目标：1、能描述轴基本类型及功用2、会计算轴的强度。3、会应用轴结构设计要点。素质目标：1、通过创设情境、问题，激发学生的好奇心和求知欲；2、通过项目化教学，培养学生团队合作精神，养成良好的职业素养。学习内容1、轴的功用与分类2、轴的结构设计3、轴的强度计算重点难点4、轴的机构设计5、轴的强度计算教学方法●理论讲授●小组讨论●项目教学○任务驱动○参观教学○模拟教学○实实训演教学○其 素材资源PPT○音频素材○视频素材○动画素材图形教学设计课前准备多媒体教室＋投影二、方法设计：问题引导＋案例分析课堂实施第一部分：导课第二部分：授课第三部分：总结与拓展课后拓展学生进行线上自测，巩固知识，提高能力学习评价行为表现 ●课堂作业 ○测验测试 ○制作作品 ○其他 作业题目综合练习题。双语教学axle轴院（： 研： 教室签字 年 日教学内容备注一、课程导入1.提问上节课内容，引入本次课程内容；2.点评学生课前预习和任务完成情况，明确本次课的重点、难点。二、新知识点、技能点讲解（一）轴的功用与分类1、轴的功用支承回转零件（如齿轮、带轮等，借以传递运动和动力，并保证轴上零件具有确2、轴的分类（1）按轴承受的载荷性质分类①传动轴。工作时只承受转矩而不承受弯矩或承受的弯矩很小的轴称为传动轴。②心轴。工作时只承受弯矩的轴称为心轴。心轴可以是转动的，也可以是固定不动的。③转轴 作既受矩又受矩轴为轴机中多的属于这一类。2、轴的分类（1）按轴承受的载荷性质分类（2）按轴的结构形状分类按轴的结构形状不同，轴可以分为曲轴和直轴，光轴和阶梯轴，实心轴和空心轴，刚性轴和挠性轴。通过动画提高学生对本节课的兴趣通过提问及平台作业数据分析，及时掌握学生疑难点，调教师精讲夯实重点，使学生掌握轴的结构、强度计算。（二）轴的结构设计轴的结构设计包括确定轴的合理外形和全部结构尺寸。主要要求:（1）轴上零件定位准确，固定可靠，零件无沿轴向及周向有相对运动。（2）。（3）尽量减小应力集中。(1)轴上零件的装配方案轴没有标准结构，轴的结构形式取决于强度要求和轴上零件的装配方案，为了便于轴上零件的装拆，常将轴做成阶梯轴。(2)零件的轴向定位和固定:轴肩和轴环、套筒、圆螺母和止动垫圈、轴端挡圈、圆锥面、弹性挡圈(3)零件的周向定位和固定(4)结构要求①轴的形状应力求简单，阶梯数尽可能少，以减少加工次数和应力集中。②为了便于轴上零件的装配，轴端和各阶梯端面应加工出倒角。③不同轴段开设键槽时，应使各键槽沿轴的同一母线布置。在同一轴段开设几个键槽时，各键槽应对称布置。④于轴上需车削螺纹的部分，应有退刀槽。轴上要求磨削的表面，如与滚动轴承配合处，需在轴肩处留有砂轮越程槽。⑤同一轴上直径相近处的圆角、倒角、键槽等尺寸应尽量相同，以减少刀具数量和换刀时间。⑥套筒、圆螺母、挡圈等定位时，轴段长度应小于相配零