《机械基础》中职全套教学课件

机

械

基

础项目1机械概述项目2工程材料项目3常用机构项目4轴与轴承项目5机械传动项目6轮系项目7连接项目8液压与气压传动项目9机械的节能环保与安全防护全套可编辑PPT课件

本课件是可编辑的正常PPT课件项目一

机械概述

本课件是可编辑的正常PPT课件认识机械一二本课程学习指导三项目学习导航机械环保与机械安全防护知识本课件是可编辑的正常PPT课件认识机械一本课件是可编辑的正常PPT课件问题引入一、猜一猜请大家猜一猜老师的专业是学什么的？提问：请大家的想象，我们作为机械类的专业，学成后会干什么呢？你会通过努力希望对人们的生活会有哪些影响呢？本课件是可编辑的正常PPT课件定义1.1机械概述机械是机器与机构的总称。机械是人类在长期的生产实践和生活活动中创造并不断改进的，用来降低工作难度、减轻劳动强度或提高生产效率的工具或装置。本课件是可编辑的正常PPT课件1.2机器与机构【课堂互动】请同学们小组讨论一下，生活中哪些东西，大家认为可以叫做机器？本课件是可编辑的正常PPT课件定义机器是执行机械运动的装置，用来变换或传递能量、物料（包括被加工对象、被搬运物体等）和信息。特征1、机器是由许多构件组合而成。单缸内燃机，它是由气缸1、活塞2、连杆3、曲轴4等构件组合而成的。2、各构件之间有确定的相对运动。活塞相对气缸的往复运动，曲轴相对两端轴承的连续转动。3、能代替人的劳动，完成有用的机械功或转换能量。1.2机器与机构本课件是可编辑的正常PPT课件机器的组成卷扬机的五个组成部分1.2机器与机构本课件是可编辑的正常PPT课件机器的组成动力部分将其他形式的能量转换为机械能，是整个机器的动力源，如卷扬机中的电动机。执行部分直接完成机器的预定工作任务，如卷扬机中的钢索卷筒。传动部分连接动力部分和执行部分，用来传递运动和动力，如卷扬机中的减速器、传动轴、联轴器等。控制部分控制机器中动力部分、执行部分和传动部分协同工作，以使机器完成预定动作或实现预定功能，如卷扬机中的电控箱。支撑及辅助部分通常包括基础件、支承构件等，用来安装和支承其他组成部分，如卷扬机中的底座和支架等。1.2机器与机构本课件是可编辑的正常PPT课件1.2机器与机构【课堂互动】经过刚才对机器的相关概念的学习，请同学们再次分析一下刚才所说的那些是否是机器？本课件是可编辑的正常PPT课件机器的组成请同学们利用所学知识，分析下列机器的动力部分、执行部分、传动部分和控制部分：①电动三轮车；②电风扇；③豆浆机。1.2机器与机构本课件是可编辑的正常PPT课件1.2机器与机构【课堂互动】机器都有哪些类型？举例说明机器的分类本课件是可编辑的正常PPT课件1.2机器与机构机器的分类机器的类型、用途及应用示例本课件是可编辑的正常PPT课件1.2机器与机构机器的分类机器的类型、用途及应用示例本课件是可编辑的正常PPT课件定义机构是机器的主要组成部分。1.2机器与机构常用机构连杆机构、带传动机构、链传动机构、齿轮传动机构和凸轮机构本课件是可编辑的正常PPT课件1.2机器与机构【课堂互动】请大家根据所讲知识，思考并讨论机器与机构之间有什么联系和区别呢？联系：两者都是人为的实物组合，各个运动实体之间都具有确定的相对运动关系。区别：机器与机构的主要区别在于：机器包含机构，机器除传递运动和力外，还能变换或传递能量、物料和信息，而机构只能传递运动和力。各种机械中普遍使用的机构称为常用机构，如连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、步进传动机构等。本课件是可编辑的正常PPT课件1.3构件与零件构件是指组成机构的各个具有确定相对运动关系的实物，它是机构中的运动单元。例如，内燃机的曲柄连杆机构包括曲柄、连杆和活塞等构件。构件可以是一个整体，也可以由更小的单元装配而成。

定义本课件是可编辑的正常PPT课件1.3构件与零件内燃机连杆的组成内燃机连杆由连杆体、轴套、轴瓦、连杆盖、螺母、螺栓等不可拆卸的单元装配而成。机器中这种不可拆卸的装配单元称为机械零件，简称零件。零件是组成机器的基本单元。按照适用范围的不同分为：

通用零件是指在各种机械中广泛使用的零件，如螺栓、螺母、轴承和齿轮等；

专用零件是指仅在某一类机械中使用的零件，如内燃机的曲轴、卷扬机的吊钩和液压马达的叶片等。零件本课件是可编辑的正常PPT课件【课堂互动】请同学们思考一下，“机构由构件组成，构件又由零件组成”，这句话是不是正确的？1.3构件与零件本课件是可编辑的正常PPT课件课堂总结机械的概述机器与机构构件与零件本课件是可编辑的正常PPT课件机械制造与机械设计二本课件是可编辑的正常PPT课件问题引入【课堂互动】请同学们分组讨论一下，谈谈自己对本课程的初步认识和看法？本课件是可编辑的正常PPT课件本课程的性质及学习目标本课程主要内容1.选择机器的工作原理2、进行机器的运动设计3、进行机器的动力设计4、进行机械零、部件的工作能力设计及结构设计5、进行工艺设计本课件是可编辑的正常PPT课件本课程主要内容1.选择机器的工作原理机器的工作原理是实现预期职能的根本依据。同样的预期职能可以采用不同的工作原理来实现，采用的工作原理不同，设计出来的机器也就根本不同。机器的工作原理是随着生产和科学技术的发展而不断发展的。人们不断探讨与创造更先进的工作原理，一台机器是否先进，在很大程度上取决于所采用的工作原理是否先进。选定机器的工作原理，需要广泛的基础知识、专业知识和实践经验。本课程的性质及学习目标本课件是可编辑的正常PPT课件本课程主要内容2、进行机器的运动设计机器运动设计的任务是根据选定的工作原理，妥善地选择所需要的机构，拟定机器的机构组合方案，并进行机构的运动设计，把原动机的运动转变为执行部分预期的机械运动。本课程的性质及学习目标本课件是可编辑的正常PPT课件本课程主要内容3、进行机器的动力设计机器的运动设计完成后，即可根据其所受载荷、工作速度以及机构运动简图中各构件的运动及动力参数对机器进行动力分析，以便确定出各构件所受的力以及机器所需的驱动功率，作为机器零件进行强度设计和为机器选择合适的原动机的依据。本课程的性质及学习目标本课件是可编辑的正常PPT课件本课程主要内容4、进行机械零、部件的工作能力设计及结构设计为了使设计的机器能够实现预期的使用目的，要进行工作能力设计，并且还要根据零件的受力情况、装配关系、工艺要求等确定出各零件的具体结构形状和尺寸。通过机械零部件的工作能力设计及结构设计，将机构运动简图改变为具体的装配图，进而设计出全部零件图。本课程的性质及学习目标本课件是可编辑的正常PPT课件本课程主要内容5、进行工艺设计机器及零件的结构、装配图纸全部完成后，要根据制造部门的生产条件，设计每个零件的加工工艺路线和总装配工艺。除此之外，还要设计出各加工过程的操作工艺规程（包括通用的和专用的），以及加工所必需的工艺装备，主要为工、量、夹具等。本课程的性质及学习目标本课件是可编辑的正常PPT课件专业能力目标本课程的性质及学习目标1掌握常用机械工程材料的分类、性能和应用，钢的热处理知识，能够根据产品的工作要求合理选择零件的材料和热处理方法。2初步掌握构件受力及变形的基本分析方法，常用机构的运动分析方法，能够设计与分析简单的机械运动机构。3掌握不同机械传动装置的工作特点和设计方法，能够设计和分析简单的机械传动装置。4熟悉常用通用零部件的工作原理、结构和工艺特点等基础知识，能够合理选择通用零部件。5了解机械的节能环保与安全防护知识，能够正确使用和维护一般机械。本课件是可编辑的正常PPT课件思政能力目标本课程的性质及学习目标一增强责任感、使命感，树立技能成才的职业追求，将个人追求融入国家富强、民族振兴、人民幸福的伟大梦想之中。二提高分析问题和解决问题的科学思维能力，养成良好的学习习惯。三具备良好的职业素养和职业道德、踏实严谨的工作作风。本课件是可编辑的正常PPT课件本课程的性质及学习目标本课程的理论性、系统性和实践性都很强，在学习过程中应注意以下几点。本课程学习方法一理论联系实际，做到学以致用。二学会归纳和总结，提高分析和解决问题的能力。三在实践中领悟知识。本课件是可编辑的正常PPT课件课堂总结本课程的内容本课程的性质及学习目标本课程的学习方法本课件是可编辑的正常PPT课件课后作业1.请归纳总结机械、机器、机构的概念和特征2.写出汽车、豆浆机、空调的五个组成部分3.写一段对这门课程的认识理解、学习方法或者期望学到的知识和技能本课件是可编辑的正常PPT课件谢谢！本课件是可编辑的正常PPT课件机

械

基

础本课件是可编辑的正常PPT课件项目二

工程材料

本课件是可编辑的正常PPT课件任务1认识工程材料一二任务3钢的热处理三项目学习导航任务2认识钢铁材料四五六七任务4认识非铁金属材料任务5认识陶瓷、有机高分子材料和复合材料任务6认识其他新型材料任务7材料的选用及应用本课件是可编辑的正常PPT课件认识工程材料一本课件是可编辑的正常PPT课件问题引入事故一：阿波罗号试验飞船在返回地球经过大气层时解体事故。事故二：2021年8月11日，嵊州市艇湖公园内8号景观桥发生局部垮塌，事故现场游客视频曝光显示，桥梁局部突发下陷，一游客从桥上快速通过，紧接着桥体便局部垮塌，所幸无人员伤亡，造成486.99万元的直接经济损失和一定的社会影响。本课件是可编辑的正常PPT课件1.定义一、

工程材料的定义及分类

材料作为人类生活和生产的基本物质，是人类社会赖以生存和发展的重要条件，它可

以衡量人类社会文明程度及社会发展水平，如图2-1所示。工程材料是固体材料领域中

与工程（结构、零件、工具等）有关的材料，它们在建筑、道路、桥梁、机械制造、航天

航空、化工、电子工程等领域中发挥着至关重要的作用。

工程材料是指用来制作各种构件和机械零件等不可分的实体的材料,以及用于制造工

具的材料。本课件是可编辑的正常PPT课件2.分类一、

工程材料的定义及分类(1)按化学成分分类:主要包括金属材料、非金属材料、

高分子材料和复合材料四大

类,如图2-2、2-3、2-4、2-5所示。本课件是可编辑的正常PPT课件2.分类一、

工程材料的定义及分类(2)按应用领域分类:可分为机械工程材料、

建筑工程材料、

电子工程材料、

航空材料等。如图2-6、2-7、2-8、2-9所示本课件是可编辑的正常PPT课件2.分类一、

工程材料的定义及分类（3)按性能特点分类:可分为结构材料和功能材料。

结构材料以力学性能为主,兼

有一定的物理、

化学性能;功能材料则是以特殊的物理、化学性能为主,如电、

磁、光、

热、声学、

生物等功能和效应及其转换特性的材料。

2-10

木板

2-11

角铁

2-12

降噪音海绵本课件是可编辑的正常PPT课件(一)金属材料二、

常见工程材料及其特点1.黑色金属黑色金属材料是工业上对铁、

铬和锰的统称,亦包括这三种金属的合金,尤其是合金

黑色金属钢及钢铁。

与黑色金属相对的是有色金属。

事实上纯净的铁及铬是银白色的,而

锰是银灰色。

由于钢铁表面通常覆盖一层黑色的四氧化三铁,如图2-13所示。本课件是可编辑的正常PPT课件(一)金属材料二、

常见工程材料及其特点2.有色金属：狭义的有色金属又称非铁金属，是指除铁（有时也除锰和铬）和铁基合金以外的所有金属，可分为重金属（如铜、铅、锌）、轻金属（如铝、镁）、贵金属（如金、银、铂）及稀有金属（如钨、钼、锗、锂、镧、铀）。广义的有色金属还包括有色合金，是以一种有色金属为基体（通常大于50%），加入一种或几种其他元素而构成的合金。有色金属是国民经济发展的基础材料，航空、航天、汽车、机械制造、电力、通讯、建筑、家电等绝大部分行业都以有色金属材料为生产基础。有色合金的强度和硬度一般比纯金属高,电阻比纯金属大、

电阻温度系数小,具有良

好的综合机械性能。本课件是可编辑的正常PPT课件(二)混凝土二、

常见工程材料及其特点混凝土是一种由水泥、

砂、石子和水等材料混合而成的建筑材料,具有良好的抗压强度和耐久性,如图2-15所示。

它广泛应用于建筑、

道路、

桥梁等工程中,是土木工程中

最常用的材料之一,如图2-16所示。本课件是可编辑的正常PPT课件(三)木材二、

常见工程材料及其特点木材是一种可再生资源,具有良好的强度和可塑性。

在建筑和家具制造等领域得到广

泛应用。

不同类型的木材具有不同的特点,如松木适用于轻型结构,橡木适用于需要更大

承重能力的结构。(四)高分子材料高分子材料又称聚合物,是由相对分子质量很大的大分子组成。

它们具有重量轻、

电

绝缘性、

隔热保温性、

耐蚀性好等优异性能。

高分子材料在工程上应用广泛,如塑料、橡

胶、合成纤维等。本课件是可编辑的正常PPT课件(五)陶瓷材料二、

常见工程材料及其特点陶瓷材料具有高硬度、高耐磨性、高的抗压强度、高的耐热性和耐蚀性能。它们分为

传统陶瓷、特种陶瓷和金属陶瓷三大类,在工程中常用于制作耐热、耐蚀、耐磨等零件。(六)复合材料复合材料是由两种或两种以上不同材料组合而成的材料,其性能是其他单质材料所不具备的。复合材料在强度、刚度和耐蚀性方面比单纯的金属、陶瓷和聚合物都优越,是现

代工程中一种重要的新型材料。本课件是可编辑的正常PPT课件工程材料的选择原则三、

工程材料的选择原则在选择工程材料时,需要考虑多种因素,包括材料的性能、

耐久性、

成本等。

具体原则如下:(1)按零件使用要求选材。

根据零件的工作条件和使用性能要求来选择合适的材料。

(2)按制造工艺要求选材。

考虑材料的加工工艺性,确保材料能够顺利加工成所需形状和尺寸。(3)按经济性原则选材。在保证使用性能的前提下,尽可能选用成本低廉、货源充足的材料。工程材料是工程领域中不可或缺的重要组成部分。

随着科技的不断进步和工程领域的

不断拓展,工程材料的发展前景将更加广阔。

正确选择和使用合适的工程材料对于提高工

程项目的质量和耐久性具有重要意义。本课件是可编辑的正常PPT课件四、

材料识别实验【课堂互动】

1、材料识别实验：

老师准备好了一系列样品（如不同种类的金属片、塑料片、陶瓷片等）。请同学们通过观察、触摸、敲击等方式，尝试识别并说明理由。

2、课堂训练：

和同学比一比,看谁能列举出生活中更多的工程材料的应用场景。本课件是可编辑的正常PPT课件课堂总结1．工程材料的定义2．工程材料的分类按化学成分分类，按应用领域分类，按性能特点分类。

3．常见金属材料、混凝土、木材、高分子材料、陶瓷材料、复合材料等工程材料及其特点。4．工程材料的选择原则按零件使用要求，按制造工艺要求选材，按经济性原则选材。本课件是可编辑的正常PPT课件课后作业1.完成习题集相应练习。本课件是可编辑的正常PPT课件认识钢铁材料二本课件是可编辑的正常PPT课件问题引入1、展示钢铁在建筑、交通、机械等领域的广泛应用实例。2、提问：为什么钢铁能成为如此重要的工程材料？本课件是可编辑的正常PPT课件（一）.定义一、

钢铁的定义与分类

钢铁材料是指铁与碳、

硅、

锰、

磷、

硫以及少量的其他元素所组成的合金,主要分

为铸铁和钢两大类,如图1-4、1-5所示。

钢是含碳量在0.02%至2.11%之间的铁碳合金,铸铁的含碳量则较高,一般大于2%。本课件是可编辑的正常PPT课件（二）分类一、

钢铁的定义与分类1.按化学成分分类：碳素钢：以碳为主要合金元素，碳含量在0.05%-2.0%之间，根据碳含量的不同可分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。合金钢：除了碳以外，还含有其他合金元素（如锰、铬、镍、钼等）的钢铁。合金钢可按主要合金元素进行分类，如锰合金钢、铬合金钢等。不锈钢：主要合金元素为铬，具有耐腐蚀性能的钢铁。不锈钢又可分为奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢、铁素体不锈钢等不同类型。本课件是可编辑的正常PPT课件（二）分类一、

钢铁的定义与分类2.按用途分类结构钢:用于制造各种建筑结构、

桥梁、制船等工程。工具钢:用于制造各种工具的高强度钢铁,如冷作工具钢、

高速工具钢等。

耐磨钢:具有较高的耐磨性能的钢铁,适用于矿山、

建筑等场合。不锈钢:具有耐腐蚀性能的钢铁,广泛应用于化工、食品、

医疗等领域。

3.按生产工艺分类铸钢:通过熔化后浇注入模具中并凝固形成固态的钢铁。锻钢:通过加热钢坯至塑性状态后,在压力作用下使钢坯发生塑性变形,形成所需形

状的钢铁。轧钢:通过将钢坯经过连续轧制工艺,在高温下使钢坯发生塑性变形,形成所需形状

的钢铁。本课件是可编辑的正常PPT课件(一)特性二、

钢铁的特性与用途(1)高强度:钢铁具有很高的强度,能够承受较大的载荷。(2)良好的塑性和韧性:钢铁的可塑性和韧性较高,能够进行深度加工和成型,同时

承受变形和应力。(3)耐腐蚀性和耐磨性:部分钢铁材料如不锈钢具有良好的耐腐蚀性和耐磨性,能够

在恶劣环境下使用。(4)良好的导电性和热导性:钢铁是电的良导体,同时也具有一定的热导性。本课件是可编辑的正常PPT课件(二)用途二、

钢铁的特性与用途1.建筑领域：钢铁在建筑领域中应用广泛，如桥梁、高层建筑、地下隧道等结构的支撑和构建。2.交通领域：汽车、火车、船舶等交通工具的制造需要使用大量钢铁材料，如车架、引擎罩、车轮、铁轨等。3.制造业领域：机械制造、工程机械等行业依赖钢铁材料制造各种设备和部件。4.家电领域：电视机、冰箱、洗衣机等家电产品的结构材料也大量使用钢铁。5.能源领域：在石化、电力设施等能源行业中，钢铁用于支撑设施的建设和运行。本课件是可编辑的正常PPT课件三、钢铁的生产流程钢铁的生产流程主要包括以下几个步骤,如图1-9所示:钢铁的生产流程主要包括以下几个步骤：1.原料采集：主要原料包括铁矿石、焦炭、石灰石等。2.炼铁：在高温下将铁矿石还原成铁水。3.炼钢：去除铁水中的杂质并调整成分，得到钢水。4.连铸：将钢水连续浇铸成钢坯。5.钢材加工：通过热轧、冷轧等工艺将钢坯加工成不同规格和形状的钢材。本课件是可编辑的正常PPT课件四、

课堂互动【课堂互动】

1.课堂训练：和同学比一比,看谁能列举出生活中更多的钢铁材料的应用场景。

2.讨论钢铁材料在汽车、

火车、船舶、

飞机等交通工具中的关键作用。

分析交通领域对

钢铁材料性能的特殊要求及其发展趋势。本课件是可编辑的正常PPT课件课堂总结1．钢铁材料的定义2．钢铁材料的分类

3．钢铁的特性与用途。4．钢铁的生产流程本课件是可编辑的正常PPT课件课后作业1.完成习题集相应练习。本课件是可编辑的正常PPT课件钢的热处理三本课件是可编辑的正常PPT课件问题引入1、展示不同热处理状态下钢材的实物或图片，如未经处理的钢材与经过淬火后硬度显著提高的刀具。2、提问：为什么同样的钢材经过不同处理后性能会有如此大的差异？图3-1

本课件是可编辑的正常PPT课件（一）钢的热处理的基本概念一、

钢的热处理的基本概念和目的1．热处理基本概念热处理是指材料在固态下,通过加热、保温和冷却的手段,以获得预期组织和性能的一

种金属热加工工艺。对于钢而言,热处理能够显著改变其内部组织结构,进而提升其性能。2．钢的热处理钢热处理是钢的热处理是一种重要的金属热加工工艺,它通过在固态下对钢进行加

热、保温和冷却,以改变其内部组织,从而获得所需的物理、

化学、

机械和工艺性能的工

艺方法。本课件是可编辑的正常PPT课件（二）钢铁热处理的主要目的一、

钢的热处理的基本概念和目的钢铁热处理的主要目的：1.提高钢的硬度、强度、韧性等力学性能。2.消除残余应力，改善钢的切削加工性。3.细化晶粒，提高钢的组织均匀性。4.赋予钢特定的化学、物理性能，如耐腐蚀性、耐磨性等。图3-2

本课件是可编辑的正常PPT课件(一)退火二、

钢铁热处理的主要方法1.定义:将金属工件缓慢加热到一定的温度(温度范围根据不同的退火方法而定),保持一定时间后缓慢冷却(通常是炉中冷却至600℃左右出炉空冷)下来的热处理工艺称退火。2.目的:降低硬度,提高塑性,改善切削加工性能,细化晶粒,消除内应力等。

3.分类:包括完全退火、

等温退火、

球化退火、

扩散退火、

去应力退火等。图3-3

钢铁退火示意图本课件是可编辑的正常PPT课件(二)正火二、

钢铁热处理的主要方法1.定义:将钢件加热到AC3或Acm以上30~50℃,保温适当时间后在空气中冷却下

来的工艺,称为正火。2.目的:提高钢的强度和硬度,细化晶粒,改善切削加工性能等等。

3.分类:作为锻件、焊接件及渗碳零件的预先热处理工序火等。图3-4

钢铁正火工艺示意图本课件是可编辑的正常PPT课件(三)淬火二、

钢铁热处理的主要方法1.定义:将钢加热到临界温度以上，保温一段时间后快速冷却(如水冷、油冷等)的热

处理工艺。2.目的:获得高硬度的马氏体组织,提高钢的耐蚀性、

耐磨性等。

3.分类:包括单液淬火、双液淬火、分级淬火、等温淬火、表面淬火等。图3-5钢铁淬火温度示意图图3-6各种淬火方法示意图本课件是可编辑的正常PPT课件(四)回火二、

钢铁热处理的主要方法1.定义:将淬火后的钢重新加热到低于临界温度的一定温度，保温一段时间后置于空气

或水中冷却的热处理工艺。2.目的:降低或消除淬火内应力，防止变形或开裂;调整硬度，提高塑性和韧性；稳定尺寸等。

3.分类:包括低温回火、中温回火、高温回火等。

表3-1钢铁回火的种类

低温回火中温回火高温回火回火温度150-250℃350-500℃500-650℃回火组织M回T回S回回火目的在保留高硬度、高耐磨性的同时，降低内应力。提高se及ss，同时使工件具有一定韧性。

获得良好的综合力学性能，即在保持较高的强度同时，具有良好的塑性和韧性。应用适用于各种高碳钢、渗碳件及表面淬火件。适用于弹簧热处理

广泛用于各种结构件如轴、齿轮等热处理。也可作为要求较高精密件、量具等预备热处理。本课件是可编辑的正常PPT课件(五)调质处理二、

钢铁热处理的主要方法1.定义:淬火后进行高温回火的一种复合热处理工艺。2.目的:使钢获得良好的综合力学性能，即强度、塑性和韧性的良好配合。

3.应用:广泛应用于各种重要的结构零件,如连杆、螺栓、齿轮及轴类等。(六)表面热处理1.定义:仅对工件表层进行热处理以改变其组织和性能的工艺。

2.方法:包括表面淬火、渗碳、氮化等。3.目的:提高工件表层的硬度、耐磨性、疲劳强度等。本课件是可编辑的正常PPT课件三、

热处理的应用领域

热处理工艺在机械制造行业中具有广泛的应用，如汽车、拖拉机、机床、轴承及各种模具等行业中都需要进行热处理。随着制造业和建筑业需求的增加，以及城市化进程的加快，热处理钢板市场也在不断扩大。同时，随着新材料和新工艺的发展，热处理技术也在不断创新和完善。

综上所述，钢的热处理是一种重要的金属热加工工艺，它能够通过改变钢的内部组织来显著提升其性能。在实际应用中，根据不同的需求和目的选择合适的热处理方法和参数对于获得高质量的钢件至关重要。本课件是可编辑的正常PPT课件四、

课堂互动【课堂互动】

1.和同学比一比,看谁能列举出生活中更多的钢铁热处理的应用场景。

2.选取几个典型工业案例，如汽车齿轮、刀具、弹簧的热处理工艺。本课件是可编辑的正常PPT课件课堂总结1．钢铁热处理的基本定义和热处理的目的。2．钢铁热处理的方法及特性

。本课件是可编辑的正常PPT课件课后作业1.完成习题集相应练习。本课件是可编辑的正常PPT课件认识非铁金属材料四本课件是可编辑的正常PPT课件问题引入1、展示日常生活中常见的非铁金属材料制品，如铝锅、铜线、钛合金眼镜等。2、非铁金属材料与铁金属材料相比有哪些独特之处？图4-1铝锅

图4-3钛合金眼镜

图4-2铜线

本课件是可编辑的正常PPT课件（一）非铁金属材料的定义一、

非铁金属材料定义与分类1．非铁金属材料的定义非铁金属材料，也称为有色金属材料，是指铁和铁基合金（包括生铁、铁合金和钢）以外的所有金属。这类材料在工业生产中扮演着重要角色，尽管其产量可能不及黑色金属材料（铁及其合金），但其独特的性能和广泛的应用领域使其成为不可或缺的一部分，如图4-4、图4-5所示。图4-4图4-5本课件是可编辑的正常PPT课件(二)分类一、

非铁金属材料定义与分类

非铁金属材料主要包括铜、铝、镁、

锌、铅、钛及其合金等。这些材料在化学性质、物理性质和机械性质方面都具有独特的特点，使得它们在不同领域有着广泛的应用，如图4-6、图4-7、图4-8、图4-9所示。本课件是可编辑的正常PPT课件(一)铜二、

主要的非铁金属材料及其特点1.特性:铜是一种优良的导电材料,具有良好的导电性和导热性。

此外,铜还具有较高

的耐腐蚀性和可塑性。。2.应用:铜及其合金广泛应用于电气、

建筑、

交通、

冶金等领域。

例如,铜被用于制造

电线、电缆和电机等电器设备。(二)铝1.特性:铝是一种密度较小、强度较高的金属,具有良好的耐腐蚀性和可塑性。

铝的导

电和导热性能也非常优异。2.应用:铝及铝合金在航空、

建筑、

汽车、

化工等领域有广泛应用。

特别是在航空工业

中,铝及其合金是重要的轻量化材料。本课件是可编辑的正常PPT课件(三)镁二、

主要的非铁金属材料及其特点1.特性:镁是一种轻质高强度金属,具有良好的生物相容性和生物可降解性。2.应用:镁合金被广泛应用于医疗器械领域,因其能够被人体有效吸收。

此外,镁合金

在汽车、

航空航天等工业领域也有重要应用。(四)钛1.特性:钛是一种轻质高强度的金属,具有良好的耐腐蚀性和耐高温性能。2.应用:钛及其合金在航空、航天等高科技领域有广泛应用。例如钛合金被用于制造

飞机发动机部件和机身结构等。(五)锌1.特性:锌是一种化学性质较活泼的金属,具有良好的耐腐蚀性和可加工性。2.应用:锌主要应用于冶金、化工、建筑等领域。例如锌被用于制造镀锌钢板以提高

钢材的耐腐蚀性能。

本课件是可编辑的正常PPT课件三、

非铁金属材料的应用领域非铁金属材料因其独特的性能而在多个领域有着广泛的应用。(1)电力工业:铜作为优良的导电材料被广泛应用于电线、

电缆和电机等电器设备的制造。(2)汽车工业:铝及其合金因其轻量化和高强度的特点被广泛应用于汽车制造中。

(3)航空工业:钛及其合金在航空器的制造中发挥着重要作用。(4)化工工业:锌和其他非铁金属材料因其良好的耐腐蚀性能而被广泛应用于化工设备的制造。。本课件是可编辑的正常PPT课件四、

课堂互动【课堂互动】

1.和同学比一比,看谁能列举出生活中更多的非铁金属材料的应用场景。

2.非铁金属材料因其独特的性能特点而在多个领域得到广泛应用,举例说明一下。本课件是可编辑的正常PPT课件课堂总结1．非铁金属材料的定义2．非铁金属材料的分类3．主要的非铁金属材料及其特点4．非铁金属材料的应用领域。本课件是可编辑的正常PPT课件课后作业1.完成习题集相应练习。本课件是可编辑的正常PPT课件认识陶瓷、有机高分子材料和复合材料五本课件是可编辑的正常PPT课件问题引入1、展示陶瓷餐具、塑料水瓶、碳纤维自行车等日常生活中的物品。2、提问：这些材料为什么能被广泛应用于不同领域？图5-1陶瓷餐具

图5-3碳纤维自行车

图5-2塑料水瓶

本课件是可编辑的正常PPT课件一、

陶瓷材料

陶瓷作为无机非金属材料领域的广泛称谓,传统上涵盖了利用天然黏土经高温烧制而

成的陶器与瓷器,历史悠久且文化底蕴深厚。

此外,它还延展至一系列人造无机非金属材

料,如玻璃、糖瓷制品、

各种耐火材料、

建筑材料(如砖瓦)、结构材料(如水泥、

石灰、

石膏)等,这些材料在日常生活与工业建设中均扮演着不可或缺的角色。

进入近二十年来,随着材料科学技术的飞速发展,陶瓷材料的范畴得到了极大的拓展

与深化。

通过先进的化学合成与材料工程技术,科学家们成功研制出众多高性能的工程陶

瓷,这些新型陶瓷材料不仅具备优异的物理、

化学性能,如高强度、

高硬度、

耐高温、

耐

腐蚀等,还广泛应用于航空航天、

电子信息、

生物医疗、

能源环保等高科技领域,成为现

代工业技术进步的重要支柱之一,如图230所示。如图5-4所示。图5-4锋利的陶瓷刀具本课件是可编辑的正常PPT课件(一)普通陶瓷的性能特点及应用一、

陶瓷材料1．力学性能陶瓷材料的硬度都很高。

弹性模量比金属高几倍,比塑料则高出几十

倍。在常温下几乎没有塑性,受载时不发生塑性变形就在较低的应力下断裂。

陶瓷韧性极

低或脆性极高,阻碍其应用,所以改善陶瓷韧性的研究非常重要。2．热性能陶瓷是工程上常用的耐高温材料,大多数金属在1000℃以上即丧失强

度,而陶瓷工作温度高达到1400℃左右,但是陶瓷的热膨胀系数和导热性一般低于金属,且抗震性较差。本课件是可编辑的正常PPT课件(一)普通陶瓷的性能特点及应用一、

陶瓷材料3．电性能陶瓷具有极高的电阻率,是传统的绝缘材料,有些陶瓷具有半导体特

性,可用作整流器元件。4．热性能陶瓷的组织结构稳定,因此不仅抗氧化而且对大多数酸、

碱、

盐物质

具有良好的耐腐蚀能力。

普通陶瓷制造工艺简单，成本低廉，应用广泛。除了用作餐具、茶具及工艺美术品外，由于其热稳定性好、外观光泽好，在建筑装饰、卫生洁具方面广泛应用；由于其耐蚀性好，在食品化工管道、耐蚀容器及试验器皿方面广为应用；由于其具有优良的电绝缘性、耐热性、硬度等，可用作电工绝缘件、热电偶套管等本课件是可编辑的正常PPT课件(二)工程陶瓷的性能特点及应用一、

陶瓷材料

工程陶瓷的原料为人工合成的各种氧化物、

氮化物、

碳化物等,且原料粉的粒度极

细,其内部结构细小致密,各方面性能优于普通陶瓷。(1)高强度。工程陶瓷强度很高，特别是氧化错陶瓷，室温抗弯强度可达1000~1500Mpa。(2)高硬度、高耐磨性。

工程陶瓷的硬度高,有的还具有自润滑性,摩擦因数小,耐

磨性好。(3)耐蚀性极好。工程陶瓷能耐几乎所有的无机酸(氢氟酸除外)和30%以下的烧碱

溶液。(4)耐热性能好。工程陶瓷的耐热性很高，目前工程陶瓷的最高使用温度可达1400℃以上。(5)绝缘性好。

工程陶瓷具有优良的电绝缘性。本课件是可编辑的正常PPT课件二、

有机高分子材料

有机高分子材料,亦称聚合物或高聚物材料,是一类由单一或多种分子1分子团通过共价键连接而成的大型分子化合物,其分子量范围广泛,通常高达106道尔顿(化学单

位)。

这类材料既源自自然,如纤维素、

蛋白质和天然橡胶等天然产物,如图5-5所示,也广泛通过人工合成方法获得,包括合成橡胶、

合成树脂、

合成纤维等非生物来源的高

聚物。图5-5

天然有机高分子材料--橡胶本课件是可编辑的正常PPT课件(一)有机高分子材料的性能特点及应用二、

有机高分子材料(1)力学性能。有机高分子材料具有足够的强度和模量,能够替代部分金属材料制造多种机械零部件。(2)热性能。高分子材料在高温下可能发生分解、软化或熔化等现象，因此其热稳定性是评价其性能的重要指标之一。

部分高分子材料具有优异的耐热性，能在高温环境下保持性能稳定。(3)电性能。多数高分子材料具有卓越的电绝缘性能，电阻率高、介电损耗小、电击穿强度高。

这使得它们在电气、电子领域得到广泛应用。通过掺杂、

复合等方法,可以使部分高分子材料具备导电性能。

导电高分子材料在电磁屏蔽、

防静电等领域具有重要应用。(4)化学性能。

高分子材料对酸、碱或某些化学药品一般都具有良好的耐蚀性能。在一些特殊介质中,其耐蚀能力甚至胜过金属。有机高分子化合物通常难溶于水,但在适当

的有机溶剂中可以溶解或发生一定程度的胀大。

这一特性对材料的加工和使用性能有重要

影响。

高分子涂料具有优良的耐候性、耐磨性和耐腐蚀性,被广泛用于建筑、

汽车、船舶

等领域的涂层保护。本课件是可编辑的正常PPT课件(二)工程塑料的应用二、

有机高分子材料(1)汽车行业。

工程塑料在汽车制造中有着广泛的应用,如发动机盖、座椅、仪表板等零部件的制造。这些部件不仅要求具有足够的强度和刚度,还需要具备良好的耐热、耐寒、耐冲击等性能。(2)电子电器行业。在电子电器领域,工程塑料被用于制造电视、

手机、

电脑等产品

的外壳和内部结构件。

这些部件需要具备良好的绝缘性、耐腐蚀性以及美观的外观。(3)航空航天行业。

工程塑料在航空航天领域的应用也日益广泛。

由于其轻质高强、

耐腐蚀等特点,工程塑料被用于制造飞机、

火箭等航天器的零部件和结构件。(4)建筑行业。

在建筑领域,工程塑料可用于制造门窗、

管道、

隔热材料等。

这些材

料不仅具有良好的力学性能,还具备优良的耐候性和耐腐蚀性。(5)机械设备行业。

在机械设备领域,工程塑料可用于制造轴承、齿轮、密封件等零部件。这些部件要求具有较高的耐磨性和耐疲劳性,以保证机械设备的正常运行。。本课件是可编辑的正常PPT课件三、

复合材料复合材料是由两种或更多种物理和化学性质不同的物质人工制成的一种多相固体材

料,它既保留原组分材料的特性,又具有原单一组分材料所无法获得的或更优异的特性,近几十年来发展迅速。(一)复合材料的性能特点(1)比强度和比刚度高。

增强剂多是强度很高的纤维,所以复合材料的比强度和比弹

性模量高于其基体材料。(2)抗疲劳性能好。

复合材料基体和增强纤维间的界面能够有效地阻止疲劳裂纹的扩展。疲劳破坏在复合材料中总是从承载能力比较薄弱的纤维处开始的,然后逐渐扩展到结

合面上。(3)减振能力强。构件的自振频率与结构有关,并且与材料的弹性模量与密度之比即

比模量)的平方根成正比。

复合材料的比模量大,所以它的自振频率很高,在一般加载速

度或频率的情况下,不容易发生共振而快速断裂。本课件是可编辑的正常PPT课件三、

复合材料(一)复合材料的性能特点(4)高温性能好。增强剂纤维大多有较高的弹性模量,因而常有较高的熔点和较高

的高温强度。玻璃纤维增强树脂工作温度可以到200~300℃。铝在400500℃以后完

全丧失强度,但用连续的硼纤维或碳化硅纤维增强的铝基复合材料,在这样的温度下仍有较高的强度。(5)减磨、耐磨、

自润滑性能好。在热塑性塑料中加入少量短纤维,或者在金属中加

入硬质陶瓷微颗粒可以大大提高它的耐磨性。

氧化铝短纤维与铝合金复合后,与轴承钢组

成摩擦副做磨损实验时,磨损量仅为铝合金的1/96。碳纤维增强塑料具有良好的自润滑性

能,可用于制造无油润滑活塞环、

轴承和齿轮。本课件是可编辑的正常PPT课件三、

复合材料(二)复合材料的性能特点复合材料可用于要求轻质高强和高刚度的零件,如飞机的桁条、

蒙皮,火箭的壳体,卫星的机械工程材料支架、

天线;可用于耐磨件,如汽车火车的制动盘、

发动机活塞等;可用于耐高温、

抗烧蚀的零件,如导弹的头部防热层、

航天飞机的防热前缘和火箭发动

机的喷管等;可用于有光电性能及磁性能要求的信息传输技术领域,如光纤、

光缆芯和

管、

磁盘片、

屏蔽罩等。

此外,功能复合材料还可以制造用于生物分离的各种膜材料。如

图5-6所示。图5-6

复合材料制成的轻量无人机机身本课件是可编辑的正常PPT课件四、

课堂互动【课堂互动】

1.和同学比一比,看谁能列举出生活中更多的复合材料的应用场景。

2.热稳定性实验：将陶瓷和有机高分子材料样品置于高温环境中，观察并记录它们的热变形或燃烧情况。本课件是可编辑的正常PPT课件课堂总结1．陶瓷材料的定义；2．陶瓷材料的分类及性能；3．有机高分子材料的性能特；4．复合材料的性能特点。本课件是可编辑的正常PPT课件课后作业1.完成习题集相应练习。本课件是可编辑的正常PPT课件认识其他新型材料六本课件是可编辑的正常PPT课件问题引入1、展示一些含有新型工程材料的日常用品，如智能穿戴设备、自修复涂料等。2、提问：你知道哪些新型工程材料？它们有哪些独特之处？图6-1手环

图6-2塑料水瓶

本课件是可编辑的正常PPT课件(一)纳米材的定义一、

纳米材料

纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围(1~100nm)或由它们作

为基本单元构成的材料。

这类材料因其微小的尺寸而表现出与宏观材料截然不同的性质。。(二)纳米材料特性(1)高活性。

纳米材料具有极高的表面能,使得其表面原子或分子非常活跃,从而表

现出高抗菌、

防污、

耐磨等特性。(2)高强度与轻量化。

纳米材料的晶粒尺寸小,界面多,能够显著提高材料的强度和硬度,同时保持较低的密度,实现轻量化。(3)独特的物理和化学性质。

纳米材料的熔点、磁性、

光学、

导热、

导电等性质往往

不同于该物质在整体状态时所表现的性质。

例如,纳米金属材料的熔点会显著降低,而纳

米半导体材料则可能表现出优异的光电性能。本课件是可编辑的正常PPT课件(三)纳米材料应用领域一、

纳米材料

纳米材料因其独特的性质而在多个领域展现出广泛的应用前景:(1)电子信息。纳米材料可用于制造更小、更快速、更耐用的电子元件,如芯片、传

感器、显示器等。

此外,纳米材料在数据存储、信息传输等方面也有重要应用。(2)生物医药。纳米材料在药物载体、生物成像、组织工程等方面具有独特优势。

例

如,纳米药物可以实现药物的靶向输送和控释，提高治疗效果并减少副作用。(3)能源环保。纳米材料在太阳能电池、燃料电池、储能材料等方面有重要应用,可以提高能源转换效率并降低环境污染。

此外，纳米材料还可用于水处理、空气净化等领域。(4)航空航天。纳米材料在航空航天领域的应用包括制造轻质高强度的结构件、提高

发动机效率等。(5)其他领域。

纳米材料还在纺织、化工、

机械等领域有广泛应用,如纳米纤维的制备、纳米催化剂的开发等。本课件是可编辑的正常PPT课件(一)智能材料的定义二、

智能材料

智能材料是一种能感知外部刺激，能够判断并适当处理且本身可执行的新型功能材

料。它们是继天然材料、合成高分子材料、人工设计材料之后的第四代材料，具有传感、反馈、信息识别与积累、响应、自诊断、自修复和自适应等多种功能。(二)智能材料特性(1)感知功能。能够检测并识别外界(或内部)的刺激强度，如电、光、热、应力、应变、化学、核辐射等。(2)驱动功能。

能够响应外界变化，并按照设定的方式选择和控制响应。(3)自适应性。能够随着环境条件或内部状态的变化自动调整其性能或形状。(4)自诊断与自修复。能够自我发现故障并进行修复，提高材料的可靠性和使用寿命。本课件是可编辑的正常PPT课件(三)智能材料特性分类二、

智能材料

智能材料根据功能特征可划分为感知材料和响应/驱动材料两大类：(1)感知材料。对外界的刺激具有感知作用，可用于制造传感器。常见的感知材料包

括电感材料、光敏材料、湿敏材料、热敏材料、气敏材料、光导纤维、形状记忆材料、磁

致伸缩材料、压电材料等。(2)响应/驱动材料。

对外界环境条件或内部状态发生的变化做出响应或驱动，用于

制造执行器。

常用作执行器的材料包括形状记忆材料、压电材料、电流变体、磁流变体、

电致伸缩材料和某些智能高分子材料等。本课件是可编辑的正常PPT课件(四)智能材料应用领域二、

智能材料(1)航空航天。智能材料在航空航天领域的应用包括智能蒙皮、自适应机翼、智能轮胎等，能够提高飞行器的性能、安全性和可靠性。(2)医疗领域。智能材料制成的医疗器材如人工器官、药物控制器、智能矫治器等，能够提升医疗水平，改善患者的生活质量。(3)能源与环保。智能材料在储能、污水处理、空气净化等领域的应用，能够提高能源利用效率，促进环境保护。本课件是可编辑的正常PPT课件四、

课堂互动【课堂互动】

1.和同学比一比,看谁能列举出生活中更多的新型工程材料的应用场景。

本课件是可编辑的正常PPT课件课堂总结1．纳米材的定义和特性2．智能材料的定义和特性。本课件是可编辑的正常PPT课件课后作业1.完成习题集相应练习。本课件是可编辑的正常PPT课件材料的选用及应用七本课件是可编辑的正常PPT课件问题引入1、展示一些日常生活中的物品（如手机、水杯、建筑等）。2、请同学们思考这些物品是由哪些材料制成的，并讨论这些材料的选择对物品性能的影响。图7-1手机

图7-2水瓶

本课件是可编辑的正常PPT课件(一)钢的选用原则一、

钢(1)强度与韧性。

根据工程的设计要求和承载力计算,选择具有足够抗拉强度和屈服

强度的钢材。

这是确保结构安全性的基础。钢材的韧性也很重要,特别是在承受动荷载或

冲击荷载的情况下,需要选择韧性好的钢材以防止脆性断裂。(2)耐久性。

考虑钢材的耐腐蚀性和抗疲劳性。

在潮湿、腐蚀性强的环境中,应选用

耐候钢、不锈钢等耐久性能好的钢材。

根据工程的使用时长和负荷频率,选择具有足够耐久性的钢材以延长结构的使用寿命。(3)经济性。在满足强度和耐久性要求的前提下,考虑钢材的价格和成本。通过代用钢材或调整构件尺寸来降低工程成本，提高经济效益。本课件是可编辑的正常PPT课件(二)钢的运用实例一、

钢(1)建筑结构。高层建筑、桥梁、隧道等结构物广泛采用钢材作为承重构件。钢材因其强度高、自重轻、刚度大等特点,特别适用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物。

在建筑结构中，常用的钢材类型包括H型钢、中厚板、高强钢等。

这些钢材通过焊接或螺栓连接等方式组合成各种复杂的结构形式，以满足不同的工程需求。(2)机械设备。

钢材在机械设备制造中也有广泛应用。例如机床、

起重机、挖掘机等重型设备通常采用优质碳素结构钢或合金结构钢制造,以确保设备的强度和刚度要求。

钢材还用于制造设备的传动部件、支撑部件和连接部件等关键部件,以提高设备的整体性能和可靠性。(3)压力容器。

在石油化工、

气体储运等领域,压力容器是不可或缺的设备之一。

这

些设备通常采用低合金高强度钢或不锈钢等优质钢材制造,以确保其能够承受高压、

高温

和腐蚀性介质等恶劣工况。(4)其他领域。

钢材还在交通运输、

能源电力、

船舶制造等多个领域得到广泛应用。

例如,在交通运输领域,钢材用于制造铁路轨道、

汽车车身等部件;在能源电力领域,钢

材用于制造发电机组、

输电塔等设备;在船舶制造领域,钢材则是船体结构的主要材料.本课件是可编辑的正常PPT课件(一)塑料的选用原则二、塑料(1)性能匹配。根据产品对塑料性能的需求，如强度、韧性、耐温性、耐腐蚀性、绝缘性等，选择合适的塑料种类。例如需要承受高温环境的部件应选用耐热性好的塑料，如聚苯硫醚(PPS)或聚醚醚酮(PEEK)。(2)成本考虑。

在满足性能要求的前提下,尽量选用成本较低的塑料种类,以降低生

产成本。

不同种类的塑料价格差异较大,如通用塑料(如聚乙烯、

聚丙烯)的价格相对较

低,而工程塑料(如尼龙、

聚碳酸酯)的价格则较高。(3)环保性。

随着环保意识的提高,越来越多的企业和消费者开始关注塑料的环保

性。

在选用塑料时,应考虑其可回收性、

生物降解性以及对环境的影响。

例如,聚乳酸(PLA)是一种生物基塑料,具有良好的生物降解性,是环保塑料的代表之一。本课件是可编辑的正常PPT课件(一)塑料的选用原则二、塑料(4)加工性。

塑料的加工性也是选用时需要考虑的重要因素。

不同种类的塑料在加工

过程中表现出不同的特性,如流动性、

成型温度、

模具收缩率等。选用加工性好的塑料可

以提高生产效率,降低废品率。(5)安全性。

对于与食品、

药品等直接接触的产品,应选用无毒、

无害的塑料种类,以确保产品的安全性。

例如,食品包装材料常选用聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)等无毒

塑料。本课件是可编辑的正常PPT课件(二)塑料的运用实例二、塑料(1)包装材料。

塑料因其轻质、

耐摔、

防潮、

易加工等特点,在包装领域得到广泛应

用。例如,聚乙烯(PE)薄膜用于食品包装,聚丙烯(PP)用于制作塑料瓶和容器,聚对

苯二甲酸乙二醇酯(PET)则广泛用于瓶装水和饮料的包装。(2)建筑领域。

塑料在建筑领域的应用也日益广泛。

例如,聚氯乙烯(PVC)管道用于给排水系统,聚氨酯(PU)泡沫用于建筑保温隔热材料,聚碳酸酯(PC)板材则用于采

光顶糊等。(3)汽车工业。

塑料在汽车工业中的应用非常普遍,从车身外壳到内饰件,再到发动机部件,都可以看到塑料的身影。

例如,聚丙烯(PP)用于制造保险杠、仪表板等部件,尼龙(PA)则用于制造传动部件和发动机部件。(4)电子电器。在电子电器领域,塑料因其绝缘性好、

重量轻、易加工等特点而得到

广泛应用。

例如,聚碳酸酯(PC)用于制造电脑外壳、

手机屏幕等部件,聚苯硫醚(PPS)则用于制造高温环境下的电子元件。(5)医疗领域。

医疗领域对塑料的要求较高,需要无毒、

无害、

耐腐蚀、

易消毒等特

性。例如聚氯乙烯(PVC)和聚四氟乙烯(PTFE)等塑料在医疗器械和医疗包装中得到广泛应用。本课件是可编辑的正常PPT课件四、

课堂互动【课堂互动】

1.课堂训练：和同学比一比,看谁能列举出生活中更多的材料选择的一般原则的案例。。

本课件是可编辑的正常PPT课件课堂总结1．钢的选用原则2．塑料的选用原则本课件是可编辑的正常PPT课件课后作业1.完成习题集相应练习。本课件是可编辑的正常PPT课件谢谢！本课件是可编辑的正常PPT课件机

械

基

础本课件是可编辑的正常PPT课件项目三

常用机构本课件是可编辑的正常PPT课件项目学习导航平面连杆机构一二认识凸轮机构认识间歇运动机构三本课件是可编辑的正常PPT课件任务一

平面连杆机构

本课件是可编辑的正常PPT课件平面连杆机构概念一二铰链四杆机构的演化三任务一学习导航平面四杆机构结构及组成铰链四杆机构工作特性四本课件是可编辑的正常PPT课件问题引入

飞机能平安着陆，它的起落架是靠一种稳定的机构实现可控的收放和承重。它的结构是怎么样的呢？本课件是可编辑的正常PPT课件平面连杆机构概念一本课件是可编辑的正常PPT课件定义1.1平面连杆机构概念平面连杆机构的各构件是用销轴、滑道（低副）等方式连接起来的，各构件间的相对运动均在同一平面或互相平行的平面内。最简单的平面连杆机构是由4个杆件组成的，简称平面四杆机构，其结构简单、易于制造、工作可靠，因此应用非常广泛。本课件是可编辑的正常PPT课件1.2

平面连杆机构特点【课堂互动】讨论这些机构有什么特性？本课件是可编辑的正常PPT课件平面四杆机构结构及组成二本课件是可编辑的正常PPT课件2.1平面四杆机构结构1.平面四杆机构的基本形式是铰链四杆机构,其四个运动副均为转动副。转动副本课件是可编辑的正常PPT课件2.1平面四杆机构分类分类1.双曲柄机构：

定义：由两个曲柄组成，主动曲柄做等速运动，从动曲柄做变速运动。

特点：两个曲柄都可以作整周转动，运动规律相对复杂。2.曲柄摇杆机构：

定义：由一个曲柄和一个摇杆组成，能够将曲柄的连续转动转化为摇杆的往复摆动。

特点：曲柄作等速运动，而摇杆则作变速往复摆动。具有急回特性，即摇杆在空回行

程时具有较大的平均速度，这在某些机械中可以用来缩短空回行程的时间，提高生产率。3.双摇杆机构：

定义：由两个摇杆组成，两个摇杆都只能在一定角度范围内摆动。

特点：两个摇杆的运动轨迹相对复杂，可以实现特定的运动要求。本课件是可编辑的正常PPT课件2.1.1双曲柄机构两个曲柄都可以作整周转动，运动规律相对复杂。特点本课件是可编辑的正常PPT课件2.1.2曲柄摇杆机构曲柄作等速运动，而摇杆则作变速往复摆动，具有急回特性。特点本课件是可编辑的正常PPT课件2.1.3双摇杆机构两个摇杆的运动轨迹相对复杂，可以实现特定的运动要求。特点本课件是可编辑的正常PPT课件铰链四杆机构的演化三本课件是可编辑的正常PPT课件3.1铰链四杆机构的演化--曲柄滑块机构曲柄滑块机构是指用曲柄和滑块来实现转动和移动相互转换的平面连杆机构。曲柄滑块机构中与机架构成移动副的构件为滑块，通过转动副联接曲柄和滑块的构件为连杆。本课件是可编辑的正常PPT课件3.2铰链四杆机构的演化--导杆机构曲柄滑块机构中，若取曲柄为机架,则演变为导杆机构本课件是可编辑的正常PPT课件3.3铰链四杆机构的演化--双滑块机构双滑块机构是一种特殊的平面四杆机构，其特点在于具备两个滑块。本课件是可编辑的正常PPT课件铰链四杆机构工作特性四本课件是可编辑的正常PPT课件4.1急回特性四杆机构中，当曲柄为主动件做匀速回转时，从动件摇杆的往返摆动行程和往返速度往往是不一样的，返程比往程要快，这种运动特性称为急回特性。急回运动的特性，广泛应用于生产实际，它可以使工作行程平均速度小，因而工作行程平稳，非工作行程速度加快，以缩短非工作时间，达到提高工作效率的目的。本课件是可编辑的正常PPT课件4.2死点位置死点位置是指在机构的运动过程中，从动件上的传动角等于零（或压力角等于90°）的位置，此时驱动力对从动件的有效回转力矩为零。在机构中，这通常表现为连杆与从动件（如曲柄）共线的状态。本课件是可编辑的正常PPT课件4.2死点位置【课堂互动】讲述一下在生活中你是否看到过这样的机构，它有什么样的特点？本课件是可编辑的正常PPT课件课堂总结本课程的内容本课程的性质及学习目标本课程的学习方法掌握比较简单的平面铰链四杆机构的设计方法小组学习法、预习法、网络资源、理论联系实际掌握平面铰链四杆机构的运动特性及应用本课件是可编辑的正常PPT课件课后作业1.完成四杆机构类型的判别；2.分别讲述每种机构的功能与用途；3.找一找生活中的例子。本课件是可编辑的正常PPT课件任务二

认识凸轮机构

本课件是可编辑的正常PPT课件凸轮机构的概念一二凸轮轮从动件常用运动规律三任务二学习导航凸轮机构的组成、类型和应用盘形凸轮设计方法四本课件是可编辑的正常PPT课件问题引入为什么凸轮机构能够在各种机械中得到广泛应用？它的工作原理是什么？本课件是可编辑的正常PPT课件凸轮机构的概念一本课件是可编辑的正常PPT课件定义1.1凸轮机构的概念

凸轮机构是能实现复杂运动规律要求的高副机构,它广泛应用于各种机械中。凸轮机构设计的是根据工作要求合理地确定从动件的运动规律,并设计凸轮轮廓，从而实现周期性的规定动作。本课件是可编辑的正常PPT课件1.2凸轮机构特征【课堂互动】讨论凸轮机构有什么特性？本课件是可编辑的正常PPT课件凸轮机构的组成、类型和应用二本课件是可编辑的正常PPT课件2.1凸轮机构的组成1.凸轮机构由凸轮1、从动件2、机架3三个基本构件及锁合装置组成。是一种高副机构。其中凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件，通常作连续等速转动，从动件则在凸轮轮廓的控制下按预定的运动规律作往复移动或摆动。

高副机构本课件是可编辑的正常PPT课件2.2.1凸轮机构按从动件运动形式分类分类1.对心移动从动件凸轮机构；2.偏置移动从动件凸轮机构；3.摆动从动件盘形凸轮机构；本课件是可编辑的正常PPT课件2.2.2凸轮机构按从动件运动形式分类分类①尖端移动从动件；

②滚子移动从动件；

③平底移动从动件；本课件是可编辑的正常PPT课件2.2.3凸轮机构按从动件和凸轮保持高副接触的方式分类分类①力封闭凸轮机构：利用从动件的重力、弹簧力或其他外力使从动件与凸轮保持接触的凸轮机构

②形封闭凸轮机构：依靠凸轮与从动件的特殊几何结构来保持两者接触的凸轮机构。本课件是可编辑的正常PPT课件2.2.4凸轮机构的应用场景①自动车床的进刀机构：凸轮1转动,带动从动杆2往复摆动,再通过从动杆2上的扇形齿轮3带动横刀架4运动,完成进刀和退刀的动作。

②绕线机机构：轴3转动,通过蜗杆5和蜗轮6带动凸轮1转动,摆动从动件2的往复摆动使得线绳通过从动件2端部的拨叉被均匀地缠绕到线轴4上。本课件是可编辑的正常PPT课件凸轮轮从动件常用运动规律三本课件是可编辑的正常PPT课件3.1凸轮机构的工作循环工作循环包括推程、远休、回程和近休四个阶段。其中，推程是指凸轮推动从动件运动的过程；远休是指凸轮停止推动，从动件自由运动的过程；回程是指从动件在凸轮作用下返回原位的过程；近休是指从动件停止运动，准备下一轮推程的过程。基圆—以凸轮轮廓的最小向径为半径的圆。推程—从动件以一定运动规律由距离回转中心最近位置A到达最远位置B。与推程对应的凸轮转角Φ为推程运动角。回程—从动件在弹簧或重力作用下，以一定运动规律回到起始位置。与回程对应的凸轮转角Φ’为回程运动角。远休—当凸轮继续回转Φs

，从动件在最远位置停止不动。近休—当凸轮继续回转Φ’s

，从动件在最近位置停止不动。本课件是可编辑的正常PPT课件3.1凸轮机构的工作循环工作循环包括推程、远休、回程和近休四个阶段。其中，推程是指凸轮推动从动件运动的过程；远休是指凸轮停止推动，从动件自由运动的过程；回程是指从动件在凸轮作用下返回原位的过程；近休是指从动件停止运动，准备下一轮推程的过程。基圆—以凸轮轮廓的最小向径为半径的圆。推程—从动件以一定运动规律由距离回转中心最近位置A到达最远位置B。与推程对应的凸轮转角Φ为推程运动角。回程—从动件在弹簧或重力作用下，以一定运动规律回到起始位置。与回程对应的凸轮转角Φ’为回程运动角。远休—当凸轮继续回转Φs

，从动件在最远位置停止不动。近休—当凸轮继续回转Φ’s

，从动件在最近位置停止不动。本课件是可编辑的正常PPT课件3.2.1从动件常用运动规律--从动件等速运动规律从动件在推程（或回程）中的速度为常数。这种运动规律会产生刚性冲击，适用于低速轻载的场合。运动特性分析刚性冲击:从动件的瞬时加速度趋于无穷大时，惯性力也趋于无穷大，致使机构产生强烈的冲击，这种冲击称为刚性冲击。适用范围由于产生刚性冲击，故只适用低速、轻载的凸轮机构。本课件是可编辑的正常PPT课件3.2.2从动件常用运动规律--从动件等加速等减速运动规律在前半程采用等加速运动规律，后半程采用等减速运动规律，两部分加速度的绝对值相等。这种运动规律会产生柔性冲击，适用于中低速的场合。运动特性分析柔性冲击:从动件的瞬时加速度发生有限值变化，惯性力也发生有限值变化，机构由此受到的冲击称为柔性冲击。适用范围由于存在柔性冲击，故仅适用中、低速场合。本课件是可编辑的正常PPT课件盘形凸轮设计方法四本课件是可编辑的正常PPT课件4.1盘形凸轮设计原理凸轮反转原理：

给整个凸轮机构加上绕凸轮轴心O点的公共角速度-ω1，机构各构件之间的相对运动不变，此时，凸轮将静止，而从动件一方面随机架和导路以角速度-ω1绕O点转动，另一方面沿导路按预定运动规律作往复移动。尖顶复合运动的轨迹即凸轮的轮廓曲线。依据此原理可以用几何作图的方法设计凸轮的轮廓曲线。O-ω13’1’2’331122ω1本课件是可编辑的正常PPT课件4.2对心直动尖顶从动件盘形凸轮轮廓绘制

对心直动尖顶从动件凸轮机构中，已知凸轮的基圆半径r0，角速度ω和从动件的运动规律，设计该凸轮轮廓曲线。设计步骤小结：①选比例尺μl作基圆r0；②反向等分各运动角。原则是：陡密缓疏；③确定反转后，从动件尖顶在各等分点的位置。④将各尖顶点连接成一条光滑曲线。本课件是可编辑的正常PPT课件4.2