第十一章轮系及其设计教案
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《机械工程基础》课程教学大纲课程代码:ABJD0340课程中文名称:机械工程基础课程英文名称:Fundamenta1ofmechanica1engineering课程性质:必修课程学分数:3.5课程学时数:56(48+实验8)授课对象:材料物理专业本课程的前导课程:高等数学、大学物理、工程制图、金工实习等一、课程简介机械工程基础是一门培养学生具有一般机械设计基本知识的学科基础课。
课程主要介绍工程力学基础知识、一般机械中的常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、基本的设计理论和计算方法,同时扼要介绍与本课程有关的国家标准和规范,使学生初步具有分析简单机械传动装置的能力。
为学习专业课和新的科学技术打好基础,为解决生产实际问题和技术改造工作打好基础。
二、教学基本内容和要求第一章:绪论机器的组成、机器和机构、构件和零件重点与难点:机械、机器、机构、构件和零件的基本概念教学要求:了解课程的性质、机器的组成及特征;理解机器与机构的差别;掌握零件与构件的概念。
第二章:物体的受力分析与平衡力和力系的基本概念;静力学公理;物体的受力分析和受力图;平面汇交力系;力矩与力偶;平面任意力系重点与难点:物体受力分析、平面力系的平衡条件与平衡方程教学要求:理解静力学的基本概念、基本公理;掌握物体的受力分析方法,掌握平面汇交力系、平面力偶系、平面任意力系平衡问题的求解。
第三章:轴向拉伸和压缩轴向拉伸和压缩的基本概念;内力与应力;材料拉伸和压缩时的力学性能;拉压杆的变形及强度计算重点与难点:内力、应力及许用应力的概念;拉压杆的轴力分析及强度计算教学要求:了解材料拉伸和压缩的力学性能;理解内力、应力及许用应力的基本概念,胡克定律;掌握拉压杆的轴力分析及强度计算第四章:剪切与圆轴扭转剪切与挤压的基本概念;圆轴扭转时的应力与强度条件;圆轴扭转时的变形与刚度条件重点与难点:外力偶和扭矩的计算;扭矩图的绘制;圆轴扭转时的应力、强度条件和刚度条件教学要求:了解构件在剪切和扭转时的受力特点;掌握扭矩图的绘制,圆轴扭转时强度和刚度计算第五章:梁的弯曲弯曲的概念;梁的弯曲内力;弯曲正应力和强度计算;提高梁弯曲强度的措施;梁的刚度条件;组合变形时的强度计算重点与难点:梁的内力分析及最大弯矩的确定教学要求:了解梁在组合变形时的强度计算方法;理解弯曲的概念,提高梁弯曲强度的措施;掌握梁剪力、弯矩的计算,剪力图、弯矩图的绘制,弯曲正应力强度的计算第六章:平面机构的自由度运动副及其分类;平面机构运动简图;平面机构的自由度重点与难点:机构运动简图的绘制;平面机构自由度的计算;机构具有确定运动的条件教学要求:了解运动副的概念及其分类;理解自由度的概念,机构具有确定运动的条件;掌握机构运动简图的绘制,复合较链、局部自由度和虚约束的判定,平面机构自由度的计算第七章:平面连杆机构平面四杆机构的基本类型和应用;平面四杆机构的演化;平面四杆机构的基本特性;平面四杆机构的设计重点与难点:平面四杆机构的基本类型和特性;钱链四杆机构类型的判断;平面四杆机构的设计方法教学要求:了解平面四杆机构的演化形式;理解平面四杆机构的基本特性;掌握平面四杆机构的基本类型,较链四杆机构类型的判断,平面四杆机构运动特性的分析第八章:凸轮机构凸轮机构的应用和分类;从动件常用运动规律;凸轮轮廓曲线的设计方法重点与难点:凸轮机构的组成、分类;从动件的常用运动规律及特点教学要求:了解凸轮轮廓曲线的设计方法;掌握凸轮机构的工作原理、凸轮机构从动件常用运动规律和运动特性第九章:间歇运动机构棘轮机构;槽轮机构教学要求:了解棘轮机构和槽轮机构的工作原理、运动特点和应用第十章:齿轮机构齿轮机构的应用和分类;齿廓啮合基本定律;渐开线直齿圆柱齿轮;渐开线齿轮的啮合传动;渐开线齿轮的加工与齿廓的根切;斜齿圆柱齿轮机构;直齿圆锥齿轮机构重点与难点:渐开线标准直齿圆柱齿轮传动的基本理论和几何尺寸计算;根切的产生教学要求:了解渐开线的性质、渐开线齿廓的啮合特点,渐开线齿轮的切齿方法,斜齿圆柱齿轮、直齿圆锥齿轮机构的特点和主要几何参数;掌握渐开线直齿圆柱齿轮主要几何参数的计算第十一章:轮系轮系的分类;轮系功用;轮系传动比的计算重点与难点:定轴轮系与周转轮系传动比的计算教学要求:了解轮系的分类、特点和作用,复合轮系的概念及其传动比的计算方法;掌握定轴轮系和周转轮系传动比的计算第十二章:机械零件设计概论零件设计的基本要求、计算准则、一般步骤;零件常用材料及其选择;机械零件的工艺性和标准化重点与难点:机械零件的主要失效形式与计算准则;机械零件设计的一般步骤教学要求:了解机械零件设计的基本要求,常用材料及其特点;掌握零件的主要失效形式,机械零件设计的基本准则、方法与步骤第十三章:连接螺纹连接;螺旋传动;键连接;花键连接;销连接重点与难点:螺纹的主要参数,螺纹连接的基本类型;螺栓连接的强度计算;普通平键的选择和强度校核教学要求:了解键连接、销连接、螺纹连接和螺旋传动的类型和特点;理解螺纹连接预紧和防松的概念;掌握螺栓连接的强度计算,普通平键的选择和强度校核第十四章:齿轮传动齿轮传动的失效形式及设计准则;直齿圆柱齿轮的受力分析;直齿圆柱齿轮的齿面接触疲劳强度和齿根曲曲疲劳强度计算;直齿圆柱齿轮主要参数的选择;斜齿圆柱齿轮的强度计算;直齿圆锥齿轮的强度计算;齿轮的结构设计、润滑重点与难点:齿轮传动的实效形式和设计准则;齿轮传动的受力分析;直齿圆柱齿轮传动的设计教学要求:了解斜齿圆柱齿轮、直齿圆锥齿轮的强度计算方法;掌握直齿圆柱齿轮主要尺寸的计算、直齿圆柱齿轮传动的受力分析及强度计算。
-定轴轮系教学环节教学内容教师活动学生活动【任务发布与分解】【定轴轮系部分任务单】(该类题目为高考必考题)现有一定轴轮系,已知各齿轮齿数Z1=20,Z2=40,Z3=15,Z4=60,Z5=18,Z6=18,Z7=1,Z8=40,Z9=20,齿轮9的模数m=3mm,齿轮1的转向如箭头所示,n1=100r/min,请完成一下任务:【任务一】用箭头法判别齿条10的移动方向?【任务二】计算出传动比i18?【任务三】确定蜗轮8的转速n8为多少?(r/min)【任务四】计算齿条10移动的速度v6为多少?(m/s)(注:了解其他几种末端形式,并分别掌握其移动速度计算。
)1.给每个学生发放一张任务单,并进行任务简单分析和分解。
2.提示学生该类题目为高考必考题,激发其学习的积极性。
接受任务单,了解任务,【任务一】【任务一】用箭头法判别齿条10的移动方向?【复习回顾】1.一对齿轮传动类型:(1)另外包括齿条传动、螺旋传动、毂轮提升重物几种情况2.两对及以上情况:3.轮系中惰轮的定义和作用轮系中,只改变齿轮副中从动轮回转方向,而不改变齿轮副传动比大小的齿轮称为惰轮。
两齿轮间若有奇数个惰轮时,首、末两轮的转向相同;若有偶数个惰轮时,首、末两轮的转向相反。
举例略提出要求:回顾前面单元涉及各种齿轮的转动方向判别(播放图片)根据教师播放的各种齿轮传动的结构简图,回顾复习其传动判别方法【任务一】【解决任务一】用箭头法判别齿条10的移动方向?1.各组巡视,并进行指导;2.指定学生回答问题1.分组讨论完成;2.学生代表回答。
【强化练习】1.用箭头法判别下列各轮系中各轮转向。
1.各组巡视,并进行指导;2.指定学生展示完成的任务学生分组讨论完成【任务二】【任务二】计算出传动比i18?展示定轴轮系模型,引导【新知】一.定轴轮系的传动比概念定轴轮系的传动比是指首末两轮的转速之比。
(要求领会定轴轮系传动比概念)二.定轴轮系传动比的计算(重点内容) 轮系的传动比等于各级齿轮副传动比的连乘积或等于轮系中所有从动齿数的连乘积与所有主动轮齿数的连乘积之比。
机械基础轮系计算教案机械基础轮系计算教案3篇机械基础轮系计算教案3篇1教学目标1.科学探究:会做杠杆尺的探索性实验,能够观察记录杠杆尺的状态,学习使用图示法简化问题。
能够从众多看似杂乱的数据中,分析整理出杠杆省力的规律。
2.情感态度和价值观:在科学探究过程中,培养乐于探究、注重科学事实、敢于提出不同见解、乐于合作与交流的意识;能够利用杠杆解决生活中的实际问题。
3.科学知识:能合理解释身边的杠杆工具的工作原理。
教学重难点分析、整理数据,发现杠杆省力的规律。
能够从众多看似杂乱的数据中,分析整理出杠杆省力的规律。
器材准备学生材料:杠杆尺(课前组装好)、钩码一盒、实验记录表。
(每组一份)老师材料:学生材料一份、课件、老虎钳、镊子、小黑板。
教学建议本课是具体认识一种简单机械的起始课,教师在实验过程中要特别注意“教、扶、放”的关系。
教学过程第一课时一、导入1.科技史引入-阿基米德的故事讲一讲古希腊阿基米德的大话、提出质疑阿基米德为什么说出如此大话?他所说的是一种什么神奇的装置呢?2.活动一:我们也来撬地球。
⑴给你一根撬棍,你会如何撬起地球?模拟体验撬动地球(两种方法)⑵认识它的结构(阻力点、支点、动力点):像这种撬动“地球”的装置叫杠杆。
杠杆工作时总围绕一个点转动。
这个点叫支点。
“撬地球”时,对杠杆用力的那点就是动力点,悬挂“地球”的点就是阻力点。
二、活动二:寻找杠杆的秘密。
1.分别移动杠杆支点、阻力点、动力点的位置,再去撬一撬“地球”,效果有什么不同?2.看来并非任何情况下杠杆都能轻松撬起重物,怎样利用它才能使我们更省力?下面我们借助“杠杆尺”来进行进一步研究。
3.认识杠杆尺⑴它的支点在哪里?我们把挂在左边的钩码看成“地球”,那么它挂的位置就是阻力点。
右边不用手按,也挂上钩码来显示力的大小,那么这些钩码就可就成为动力,挂的位置就是动力点。
既然这样,做实验的时候左右两边都只能在一个位置挂上钩码,不能遍地开花的到处挂。
教案
课后小结:
本节课、我采用了以教学训练为主线、学生为主体、老师为主导的三为主原则。
在课堂教学方面主要以启发互动式来引导学生,课堂气氛较为活跃,教学任务圆满完成。
自己过于自信、导致整节课几乎全是高潮,未能体现出重点,有种“推销员”的感觉,由于过于注重与学生的互动、部分动作演绎的过大。
在课后点评环节中,部分同学提出了宝贵的建议,我却误解其本意、为自己辩解,未能得到更多宝贵的建议。
我会努力改变自己、让自己更加低调、能虚心的接受别人的建议,诚心向优秀的同学学习,相互取长补短,以助于我们共同进步。
在以后的课堂教学中、我会更加注重专业基础的积累、更加注重授课技巧,不断地向优秀教师请教,为将来成为一名优秀的职教师资打好夯实的基础。
学案
习题一
1、定轴轮系运转过程中,所有齿轮轴线的几何位置都相对机架。
2、周转在运转过程中,至少有一个齿轮轴线的几何位置,而是绕着其它定轴齿轮的轴线。
3、既包含定轴轮系又包含周转轮系,或由几个周转轮系组成的轮系是。
习题二判断下列轮系分别属于何种轮系。
青岛大学教案学院:机电学院教研室:基础部课程名称:机械设计基础任课教师:***青岛大学教务处制教案编写说明一、教案编写应明确的几个概念1、教学大纲教学大纲是根据培养计划,以系统和连贯的形式,提纲挈领地叙述有关教学内容的纲领性文件。
2、教学日历是教师组织课程教学的具体计划表,应明确规定教学进程、授课内容提要、各种教学环节、方式、课外作业的安排等。
教学日历按课程和授课对象(教学班)编写,由任课教师按教学执行计划规定的教学任务、课程教学基本要求及教学大纲的要求,结合授课班级学习情况、课表、校历等编写。
3、教案教案是为实现教学大纲的具体细化而精心设计的授课框架,也是教师为实施课堂教学而作出以课时为单位的具体行动计划或教学方案。
其作用是对课堂教学的总的导向、规划和组织,是课堂教学规划的蓝本。
此外,还有三个附带性作用:一是备忘录作用。
由文字载体保存的信息可供随时提取或查阅;二是资料库作用。
从长远角度看,教案中保存着教师从各种渠道获得的珍贵材料,以及自身的经验与心得,积累多了自然形成一座资料宝库;三是教改课题源作用。
教案的丰富案例、精心思索过的问题、教学后的得失体会等往往成为教师选择教改研究课题的源泉。
4、讲稿讲稿是丰富和细化教案中的具体要求并实现教学设想的实质内容和书面台词,是根据教学内容对教案的具体化。
讲稿与教案不同之处主要表现在一是讲稿所承载的是知识信息,教案所承载的是课堂教学的组织管理信息。
二是讲稿的思路形成受教学过程的知识逻辑支配,而教案的思路形成受教学过程的管理逻辑支配。
三是在内容上,讲稿涉及的是知识性项目,教案涉及的是组织性项目。
四是在表现形式上,讲稿篇幅较长,教案则是几百字或千余字即可。
二、教案一般应具备以下几个基本要素1、教学目的(教学目标):某一堂课学习预期达到的效果。
2、教学内容:某一堂课教学知识信息的总和及其重点、难点。
3、教学方法:是教师把自己的学识传授给学生的手段。
在教学中,教师不应仅是传授知识和技能,更重要的是教会学生主动学习和掌握知识的能力和方法。
机械原理课程教案一轮系及其设计一、教学目标及基本要求1了解各类轮系的组成和运动特点,学会判断一个已知轮系属于何种轮系。
2,熟练掌握各种轮系传动比的计算方法,会确定主、从动轮的转向关系;掌握周转轮系的传动特性与类型和结构的关系。
3,了解各类轮系的功能,学会根据各种要求正确选择轮系类型。
4.了解行星轮系效率的概念及其主要影响因素。
5.了解复合轮系的组合方法,学会分析复合轮系的组成,正确计算其传动比。
6.了解行星轮系设计的几个基本问题;了解几种其它类型行星传动的原理及特点。
二、教学内容及学时分配第一节轮系的分类第二节定轴轮系的传动比及效率(第一、二节共1学时)第三节周转轮系及其设计第四节复合轮系及其设计(第三、四节共2.5学时)第五节轮系的功用第六节少齿差传动简介(第三、四节0.5学时)三、教学内容的重点和难点重点:1轮系传动比的计算。
2.轮系的设计。
难点:复合轮系传动比计算。
四、教学内容的深化与拓宽新型少齿差传动。
五、教学方式与手段及教学过程中应注意的问题充分利用多媒体教学手段,围绕教学基本要求进行教学。
在教学过程中应注意强调应用反转法原理求解周转轮系传动比方法的实质、转化机构的概念、正确划分基本轮系的方法。
要注意突出重点,多采用启发式教学以及教师和学生的互动。
六、主要参考书目1黄茂林,秦伟主编.机械原理.北京:机械工业出版社,2010 2申永胜主编.机械原理教程(第2版).北京:清华大学出版社,20053孙桓,陈作模、葛文杰主编.机械原理(第七版).北京:高等教育出版社,20064曲继方,安子军,曲志刚.机构创新设计.北京:科学出版社,2001七、相关的实践性环节参观机械创新设计实验室。
八、课外学习要求自学定轴轮系的传动效率计算、定轴轮系设计中的几个问题、封闭型轮系的功率流等内容。
轮系定轴轮系传动比计算李静2008-7-11教学目的:掌握定轴轮系的传动比计算方法,能够独立解决相关实际应用问题教学重点:1、平行轴定轴轮系传动比计算2、非平行轴定轴轮系传动比计算教学方法:讲授法课时安排:1课时学生情况分析:通过前面的讲授,学生已经认识了轮系并了解轮系不同于齿轮副的传动特点,会简单得齿轮副传动比计算,在此基础上介绍轮系的传动比计算,学生对新课的接受应比较快。
大专院校的学生领悟能力及自学能力都比较高,所以在讲授新课的时候对于轮系传动比的推导没有过多解释。
教学安排:由前面所学的轮系引入新课程,开始介绍定轴轮系的传动比计算。
、轮系简介:轮系:由一系列齿轮组成的传动系统。
按照各齿轮轴线位置是否均固定,可以分为:定轴轮系(又称普通轮系)周转轮系两类、定轴轮系(-)、定义定轴轮系:各个齿轮轴线均固定,并只绕其自身轴线回转的轮系。
(二八分类平行轴定轴轮系:各齿轮的轴线均平行的定轴轮系。
非平行轴定轴轮系:各齿轮的轴线不全部平行的定轴轮系。
三、传动比计算(一)、平行轴定轴轮系:m轮系中各级齿轮副中所有从动轮齿数连乘积i (・ 1)轮系中各级齿轮副中所有主动轮齿数连乘积H1:轮系中所有外啮合齿轮副数目结果分析::轮系中首末两轮回转方向相同:轮系中首末两轮回转方向相反(二)、非平行轴定轴轮系:•轮系中各级齿轮副中所有从动轮齿数连乘积'轮系中各级齿轮副中所有主动轮齿数连乘积(三八比较平行轴定轴轮系的传动比计算不仅可以得到传动比的大小还可以判定首末两轮的回转方向的同异。
非平行轴定轴轮系的传动比计算只能得到传动比的大小,首末轮的方向需用其他方法判别。
定轴轮系的传动比计算还可以用首末两轮的转速来计算。
n首轮首轮In末轮末轮(四)、例题例1:在如图所示定轴轮系中,已知:ni=1440r/mIn,各齿轮齿数分别为Zi=Z3=z6=18,Z2=27, Z I=Z5=24, Z?=81O试求末轮7 转速n?o图4nm?1440Z2 Z5 z7Z1 Z3 Ze144027 24 81/18 18 18160 m n习题1:如图所示轮系中,各齿轮均为标准齿轮,且乙=Z2 = Z1=Z5= 20,齿轮1, 3, 4, 6同轴线安装。
教案
课后小结:
本节课、我采用了以教学训练为主线、学生为主体、老师为主导的三为主原则。
在课堂教学方面主要以启发互动式来引导学生,课堂气氛较为活跃,教学任务圆满完成。
自己过于自信、导致整节课几乎全是高潮,未能体现出重点,有种“推销员”的感觉,由于过于注重与学生的互动、部分动作演绎的过大。
在课后点评环节中,部分同学提出了宝贵的建议,我却误解其本意、为自己辩解,未能得到更多宝贵的建议。
我会努力改变自己、让自己更加低调、能虚心的接受别人的建议,诚心向优秀的同学学习,相互取长补短,以助于我们共同进步。
在以后的课堂教学中、我会更加注重专业基础的积累、更加注重授课技巧,不断地向优秀教师请教,为将来成为一名优秀的职教师资打好夯实的基础。
学案
习题一
1、定轴轮系运转过程中,所有齿轮轴线的几何位置都相对机架。
2、周转在运转过程中,至少有一个齿轮轴线的几何位置,而是绕着其它定轴齿轮的轴线。
3、既包含定轴轮系又包含周转轮系,或由几个周转轮系组成的轮系是。
习题二判断下列轮系分别属于何种轮系。