机械基础电子教案

机械基础电子教案

第1章 机械概述

[课程名称]

金属材料的性能，机械零件的强度 [教材版本]

李世维主编。中等职业教育国家规划教材——机械基础（机械类）。第2版。北京：高等教育出版社，2006 [教学目标与要求] 一、 知识目标

1、

了解金属材料的物理性能、化学性能、力学性能和工

艺性能所包括的内容。 2、 义。 3、

了解机械零件失效和强度的内涵，内力和应力的定

τb =380MPa 的换算方法。 掌握应力的常用单位

二、 能力目标

1、

掌握力学性能对金属材料所起的作用和工艺性能对

加工的影响。 2、

掌握应力对材料的强度的关系。

三、 素质目标 1、

了解金属材料的物理、化学、力学和工艺性能对零件

使用的影响。 2、

了解失效、应力与零件强度的关系。

四、 教学要求

1、

了解金属材料各种性能的定义及应力和强度的含义。

2、 [教学重点]

掌握力学性能对机械零件强度的影响。

1、 金属材料的力学性能和应力与强度的关系。

2、 了解失效的含义。掌握强度的各种表示方法及应力的常用单位。 [难点分析]

强度的分类和应力的分类 [教学方法]

讲练法、演示法、归纳法 [学生分析]

1、 金属材料的物理、化学性能对学生来说比较熟悉，初中已多少学过，而力学性能、工艺性能和强度是新知识，可能比较陌生。

2、 强度的种类较多，应多举例以示区别。失效的含义较难，可能一时难以理解，应多做解释。 [教学资源]

1、机械基础网络课程。北京：高等教育出版社，2006 2、吴联兴主编。机械基础练习册。北京：高等教育出版社，2006 [教学安排]

教学步骤：讲授与演示交叉进行，穿插提问与设问，最后归纳小结。2学时（90分钟） [教学过程]

一、 导入新课（10分钟）

常用的机器零件都是由金属材料制成的，特别是一些重要的

关键零件，不仅要求寿命长耐用，而且机械尺寸精巧又要易于加工，价格还要低廉，这就要求我们必须研究金属材料的物理、化学、力学和工艺性能，以满足各种不同的机械零件的性能要求。如坦克的履带和挖掘机的铲齿都要求材料不仅要硬，还要耐磨损；机床的齿轮不仅要求表面硬度很高，而且芯部要具有足够的韧性；飞机的零件不仅要求材料要轻，同时还必须具有足够的强度，以抵抗气流的冲击。等等。力学性能是机械零件在力的作用下所表示出的特性；工艺性能是零件进行冷热加工时所表示出的特性，它们都是课程研究的重点。

教师设问：塑料的应用很广，但为什么不用塑料来代替金属做重要的齿轮呢？而有些地方却可以用塑料来代替齿轮，如家用电器中的组合音响、DVD 影碟机的转盘，随身听的传动都是塑料齿轮。这是什么道理？ 二、 新课（70分钟）

1-2 金属材料的性能

选择适合于机器使用的材料，主要依据于金属材料的性能。它分为使用性能和工艺性能。使用性能是指在使用条件下表现出来的性能，它包括物理、化学、力学性能，力学性能在机械设备中力的相互作用时所表现出来的性能，是课程研究的重点，关系最为密切；而工艺性能是零件从毛坯到成品加工生产过程中所表现出来的性能，对零件的加工影响很大。

讲课中把力学性能作为重点，特别是强度的含义及所包括的内容要讲清楚。硬度要把洛氏和布氏硬度作为重点，注意应用场合的区别和表示方法，应多举例说明，如HB170~230；HRC45~50，要注意说明为什么不给一个具体值，而要给一个范围？疲劳强度

要举例说明，如飞机规定使用1万小时飞行后必须强行退役；出租汽车运行满3年后要报废等实例说明疲劳对零件寿命的关系。

工艺性能以举例说明更能帮助学生理解。如铸造性好的金属其流动性好，可以铸造薄而大的表面，否则易出现填不平；塑性好的低碳钢容易锻造成型，而含炭量高的金属不易锻造，高速钢更难锻压；焊接性好的材料如普通碳素钢，而铜次之，铝更难。

1.3 机械零件的强度

重点讲清几个概念： 1、失效 2、载荷

3、应力及常用单位 4、强度

5、主要失效形式—各种应力状态下的不同形式。 讲课时，多举一些学生能理解的实例，以帮助学生理解。使学生感到所讲内容贴近生活，贴近实际，以利于激发学生的学习兴趣，有利于调动学习的积极性。 三、 小结（10分钟）

1、

金属材料的性能包括使用性能和工艺性能，而使用性能中的力学性能与零件关系最大。

2、

强度是金属材料在静载荷作用下抵抗变形和破坏的能力。强度越高，抵抗破坏能力越大。常用强度是抗拉强度和强度极限 b 。

3、

常用硬度表示方法有HB 布氏和HRC 洛氏硬度，后者用于淬火后材料的硬度表示。

4、 失效的定义和应力的含义及应力的单位关系。

2

τb =380τ==10MPa =1N/mm. 1b MPa

5、 区别静应力和交变应力不同状态下产生的失效形式有何不同。

四、 布置作业

练习册中P [课后分析]

机械基础电子教案

0.1机械的组成、机械零件的材料、结构和承载能力

[课程名称]

机械的组成、机械零件的材料、结构和承载能力 [教学目标与要求] 一、 知识目标

1、 了解机械的组成

2、 了解机械零件的材料、结构和承载能力 二、 能力目标

通过了解机械的组成、机械零件的材料、结构和承载能力，掌握机械的组成特点，以及满足使用条件下机械零件的材料、结构、尺寸和形状。 三、素质目标

提高学生对机器基本知识的了解，保证设备正常运行，延长使用寿命。

三、 教学要求

1、 了解组成、机械零件的材料、结构和承载能力，掌握机械的组成特点

2、 了解机械的基本知识，使设备能正常运行，延长使用寿命。 [教学重点]

磨擦分类中的边界磨擦与混合磨擦的形成。磨损种类中的疲劳磨损的形成机理和本科程的学习任务和要求。 [难点分析]

机械的材料，失效、的强度定义 [教学方法]

讲授法、教师与学生互动法。 [学生分析]

学生对机械了解得很少，讲课时要注意联系学生所见到的实用机械，分析机器的组成和结构，引起学生的兴趣和爱好，使学生爱上本课程，是讲好本课程的根本目的。所以，善于理论联系实际，从学生的认知规律出发，是讲好本课程的关键。 [教学安排]

教学方法：以讲授为主，穿插互动、提问与设问，最后小结。 2学时（90分钟） [教学过程] 一、 导入新课

以教材中图0－1或洗衣机为例来讲机械的组成。 二、 讲授新课 1、

机器的组成

1．机器的组成

如图0－1所示或洗衣机为例来讲机械的组成。得出无论是哪一种机械，都是由4个组成的，即动力部分、传动部分、执行部分和控制部分。

2．机器的结构

零件 制造的最小单元。 构件 运动的最小单元。

构件可以是一个零件，但更多的是多个零件的组合。零件组成构件，构件组成机器，完成预定的执行运动。

3．机器的类型

按机器的的用途分为动力机械，如电动机、内燃机；加工机械，如加工机床、包装机械；运输机械，如汽车、飞机；信息机械，如复印机、传真机。

1、 零件的常用材料

常用作机械零件的材料有：钢、铸铁、铜合金、铝合金、工程塑料和橡胶。

2、 材料的选用原则

主要从使用要求、工艺要求和经济性几个方面考虑，尤其在市场经济、自由竟争、供大于求的条件下，机械零件的经济性更应当引起足够的重视。 3．零件结构的工艺性

机械零件在制造的过程中，由于制造加工的需要，设计一些必要的工艺结构，如中心孔、退刀槽等。 4．机械零件的标准化、系列化和通用化

标准化、系列化和通用化的目的是为了减少机械零件的品种和规格，便于组织大规模生产等。

5．机械零件的强度

（1）载荷 分随时间变化的动载荷和不随时间变化的静载荷。通常按静载荷计算。其转矩与功率成正比，与转速成反比。

（2）应力 分静应力和变应力。变应力分为脉动循环变应力、对称循环变应力和非对称循环变应力三种。对称循环变应力对机械零件的强度影响最为严重。

（3）零件的强度 分体积强度和表面强度。通常讲机械强度 体积强度，而表面强度是指挤压强度、表面强度和磨损强度。 三、小结

机器的组成、结构、类型与机械零件的材料、结构和承载能力是

机械的基本知识。

四 、布置作业 手抄练习题

机械基础电子教案2.1

力的概念、基本性质、力矩、力偶和力的平移课题名称】

力的概念、基本性质、力矩、力偶和力的平移。 教学目标与要求】

一、知识目标

1、熟悉力的概念、性质； 2、理解力矩、力偶和力的。 二、能力目标

能区别力矩和力偶的差别，会作力的平移。

三、素质目标

1、了解力的概念，掌握力的性质； 2、了解力矩和力偶的不同点。 四、教学要求

1、初步了解力的概念、性质。

2、能准确计算力矩和力偶的值，会作力的平移。 教学重点】

三、 力的概念、性质；

【【 【

四、 区分力矩和力偶的不同。 【难点分析】 力的平移 【教学方法】

讲练法。 【教学安排】

3学时（135分钟） 【教学过程】 一、导入新课

从日常生活实例入手，说明力的概念和性质。 二、 新课教学 （一）力的概念 1. 力的定义

力是物体相互间的机械作用，其作用结果使物体的形状和运动状态发生改变。

说明：力的效应分外效应—改变物体运动状态的效应。内效应—引起物体变形的效应。

2. 力的三要素

力的大小、方向、作用点（线）。 3. 力的表示法

力是矢量，用数学上的矢量记号来表示。 4. 力的单位

在国际单位制中，力的单位是牛顿(N)

22

1 N= 1公斤•米/秒（kg •m/s )。 启发教学：

F =20N =20N

哪一种正确？ 注意区别矢量与标量。

（二）力的基本性质

公理一 (二力平衡公理)

要使刚体在两个力作用下维持平衡状态，必须也只须这两个力大小相等、方向相反、沿同一直线作用。

二力构件—不计自重只在两点受力而处于平衡的构件。与构件形状无关。

设问：

能不能在曲杆的A 、B 两点上施加二力，使曲杆处于平衡状态？

公理二 (力平行四边形公理)

作用于物体上任一点的两个力可合成为作用于同一点的一个力，即合力。合力的矢由原两力的矢为邻边而作出的力平行四边形的对角矢来表示。

矢量表达式： F R =F 1+F 2 课堂讨论：

分析下列哪种表达式正确？F R =F 1+F 2 R =1+2

公理三 (加减平衡力系公理)

可以在作用于刚体的任何一个力系上加上或去掉几个互成平衡的力，而不改变原力系对刚体的作用。

推论 (力在刚体上的可传性)

力不能移出作用线以外； 力不能移出刚体外。

启发教学：

为什么说二力平衡条件、加减平衡力系原理和力的可传性等都只适用于刚体？

公理四 (作用和反作用公理)

任何两个物体相互作用的力，总是大小相等，作用线相同，但指向相反，并同时分别作用于这两个物体上。 （三）力矩

1、力矩的概念

力的大小F 与力臂d 的乘积称为力矩。 规定：力使物体绕矩心逆转为正；顺转负。

要点:

力过矩心，力矩为零。 力为零，力矩为零。

力沿力线在刚体内移动，力矩不变。 2、合力矩定理

平面汇交力系的合力对于平面内任一点之矩等于所有各力对该点之矩的代数和。

讨论：

根据合力矩定理推出：“力偶对任一点的矩等于零’, 错在哪里？ 合力矩定理指出：“合力对点之矩等于各分力对同一点之矩的代数和”，因为“力偶无合力”，所以力偶对一点之矩必等于零。 （四）力偶

1、力偶的概念

等值、反向的两个平行力构成力偶。 2、力偶三要素

力偶矩的大小、转向、力偶作用面称为力偶三要素。 说明：力、力偶为静力学两个基本物理量。 3、力偶矩

规定：逆时针转向的力偶矩为正，顺转为负。 4、力偶性质 力偶无矩心；

力偶无合力；

等效力偶可以互换。 讨论：

图中力的单位是N ，长度单位是cm 。试分析图示四个力偶，哪些是等效的？

讨论：

力偶等效只要满足（ ）

A、只满足力偶矩大小相等 B、只满足力偶矩转向相同 C、只满足力偶作用面相同 D、力偶矩大小、转向、作用面均相等 （五）力的平移

把力F 作用线向某点O 平移时，须附加一个力偶，此附加力偶的矩等于原力F 对点O 的矩。

m =要点：

力的平移原理只适用于刚体。

力的平移是指力在同一刚体上平移，不能移到另一刚体上。 力的平移原理的逆定理亦成立。

讨论：

攻丝时为什么不能单手施力？

讨论：

打乒乓球时为什么削球比？讨论平推更有威慑力

三、小结

1．理解静力学公理及力的基本性质。 2．力矩和力偶的概念，力偶的特性。 3．理解力系的平衡及平衡方程的应用。 四、 作业

手抄练习题

机械基础电子教案

2．3平衡方程及其应用

【课题名称】

平衡方程及其应用

【教学目标与要求】

一、知识目标

1、了解力在坐标轴上的投影；

2、理解平面力系的平衡方程及其应用。 二、能力目标

通过平面力系平衡方程的应用，培养分析问题和解决问题的能力。 三、素质目标

1、了解力在坐标轴上的投影； 2、了解平面力系的平衡方程及其特例。应用平衡方程解决工程实际问题，培养工程意识。

四、教学要求

1、初步了解力在坐标轴上的投影；

2、应用力的平移原理建立平衡方程并能解决工程实际问题。 【教学重点】

1、力在坐标轴上的投影； 2、平衡方程的应用。 【难点分析】

应用力的平移原理建立平衡方程 【教学方法】

教学方法：讲练法、讨论法。 【教学安排】

教学步骤：讲授中穿插讨论、讲授中穿插练习与设问。 【教学过程】

一、 复习旧课

1、力的平移原理

2、力偶性质

力偶无矩心；力偶无合力 二、 导入新课

平衡方程是在解决工程实际问题中，通过对力的分析，建立起来的力的数学解析表达式，是工程实际中对受力情况的一种定量分析方法。

三、新课教学

（一）、 平面力系的平面方程

1．力在坐标轴上的投影 力

F

在x 、y 轴上的投影：

力F 在x 、y 轴分力大小：

投影正负规定如下：若此力沿坐标轴的分力的指向与坐标轴一致，则力在该坐标轴上的投影为正值；反之，则投影为负值．

注意：力的分力是矢量，而力在坐标轴上的投影是代数量 讨论：合力是否一定比分力大？ 2、平面汇交力系的简化

F 一般力系平移后得到一个汇交力系和力偶系。 3、平面任意力系的平衡

平面汇交力系的合力和平面力偶系的合力偶矩同时为零。 平衡方程：

∑F x =0

∑F y =0

∑M o =0

例题分析： 教材例2-5、例2-6 （二）、平面受力的特殊情况

1、平面平行力作用的平衡平衡方程

∑F y =0

∑M O =0

例题分析： 塔式起重机的机身总重G =220kN ,

重心在塔中点，最大起重量, 尺寸如图所示。

求（1）当平衡重时，轨道的反力；

（2）满载时保持机身平衡的最小平衡重；

（3）空载时保持机身平衡的最大平衡重。

F 3

解：

（1）由平衡力系平衡方程求反力

∑M B (P ) =0

Q (6+2) -N A ∙4+G ∙2-P (12-2) =0

N A =45kN

∑P y =0N A +N B -G -P -Q =0

N =255kN

B （2）满载时， N A =0

∑M B (P ) =0

Q m in (6+2) +G ⋅2-P (12-2) =0

Q m in =7. 5kN

（3）空载时， N B =0 ∑M A (P ) =0 Q m ax (6-2) -G ⋅2=0 Q m ax =110k N 7. 5kN

2、平面力偶系的合成与平衡

作用在物体同一平面内的力偶，称为平面力偶系。平面力偶系合成的结果为一合力偶，其合力偶矩等于各分力偶矩的代数和。

若力偶系平衡，则合力偶矩必为零。 平衡方程

M =m =0

例题分析：钻孔时钻头给工件施加一个压力和一个力偶，其力偶矩，若夹紧工件的两个螺栓间的距离，求每个螺栓所受的横向力。 解：

∑

∑m =0

N A l +m 1=0

N A =

-m A

=250N l

N B =N A =250N

3．齿轮和轴的受力分析

见教材图2－32、33、34

（三）功率和效率

1、功率 机器的主要性能指标 P =F v 2、机械效率 机器工作时输出的有用功率与输入功率之比。机械效率越高，有用功率越大。

四、小结

平面任意力系的简化与平衡；平面任意力系平衡方程的应用 五、作业 手抄练习题

电子教案

2.2 约束、约束反力、力系和受力图的应用

【课题名称】

约束、约束反力、力系和受力图的应用

【教学目标与要求】

一、知识目标

理解约束类型，掌握约束反力方向的确定。会绘制受力图。

二、能力目标

能把工程实际结构转换成力学模型，培养分析问题和解决问题的能力。 三、素质目标

了解约束类型及约束反力方向的确定。会绘制受力图。 四、教学要求

能准确判断出约束类型并确定约束反力方向，会绘制受力图。 【教学重点】

1、 约束类型，约束反力方向的确定。 2、 画受力图。 【难点分析】

约束反力方向的确定。 【教学方法】

教学方法：讲练法、讨论法、。

【教学安排】

3学时（135分钟）

教学步骤：讲授与演示交叉进行、讲授中穿插练习与设问。 【教学过程】

一、 复习旧课

力的四个公理、力矩、和力偶 二、 新课教学

（一）约束类型 （30分钟） 1、基本概念

非自由体对自由体的限制称为约束。

约束限制非自由体运动的力称为约束反作用力，简称约束反力。 2、常见约束类型

（1 ）柔体约束（动画演示）

组成：柔软的绳索、链条或带。 反力：只能是拉力。

（2）光滑面约束（动画演示） 组成：导轨、滑槽、气缸等。

反力：法向支承力。

（3）、光滑铰链约束（动画演示）

固定铰链约束：

反力：正交分力。

活动铰链约束：

反力：法向支持力。

（4）、固定端约束（动画演示）

反力：正交分力和反力偶。

应用：动画演示——轴承、桥梁、内燃机、飞机、遮雨棚等。

A （二）力系 y

1．平面汇交力系

x 一个物体受到同一个平面上多个力的作用，且力的作用线汇交于一

点，称这些力组成平面汇交力系。如图2－24、25所示。

2．平面任意力系

各个力的作用线在平面力系上是任意分布的称为平面任意力系。如图2－26所示

（三）、受力图

画受力图的方法： 1、取分离体 2、画出主动力 3、出约束反力

画受力图过程如教材图2－28图，和下图所示：

B

B

约束力

三、小结

1、理解约束、约束力重要概念。

2、明确各类约束对应的约束力的特征。

3、能正确对物体进行受力分析。

四、 作业

手抄练习题

机械基础电子教案（19）

第5章 机械零件

【课程名称】

螺纹连接与螺旋传动

【教材版本】

李世维主编，中等职业教育国家规划教材――机械基础（机械类）。第2版。北京：高等教育出版社，2006。

【教学目标与要求】

一．知识目标

1． 了解螺纹的基本知识，螺纹的种类，特点和应用。

2． 掌握螺纹联接的基本类型和常用的螺纹连接件。

二．能力目标

1． 了解螺纹的形成过程，掌握螺纹的主要参数：旋向，大径，线数，

螺矩和自锁性。

2． 了解常用公制螺纹的牙型角与管螺纹牙型角的区别。

3． 掌握螺栓联接的特点及常用的联接件。

三．素质目标

1． 熟悉螺纹的主要参数和类型，特点及自锁特性

2． 了解螺纹连接四种类型的特点及连接件的应用场合。

四．教学要求

1． 要求学生了解螺纹的形成过程，记住主要的基本参数：线数，旋向，

大径，螺矩，升角与自锁的关系。

2． 掌握常用公制普遍螺纹的代号，牙型角及常用管螺的标注与牙型角

的区别。

3． 熟悉常用螺纹联接的特点及应用场合。

【教学重点】

1． 熟记螺纹的几个主要参数。

2． 分清粗细牙的标注方法及管螺纹与普通螺纹牙型角的区别。

3． 区别传动螺纹与连接螺纹的特点。

【难点分析】

1． 自锁性与牙型角的关系，多头螺纹线的形成。

2． 管螺纹圆弧过渡角的作用。

【教学方法】

联系实习讲授螺纹线的形成，讲授与讨论相结合，配合教具或课件演示，最后归纳。

【学生分析】

1． 如果学生有螺纹加工基础，对螺纹线的形成可能比较容易理解，否

则由平面图形转化成立体的螺纹可能有些难度。对于自锁性和线数关系有一定困难，只能多举例解释，或借助于演示没有自锁性的螺纹教具来帮助学生理解。

2． 要解释管螺纹的作用，注重在于圆弧齿形的特点及其在连接件中所

产生的作用。要使学生区分出连接螺纹和传动螺纹的区别，理解牙型角不同的原因。

【教学资源】

1． 机械基础网络课程。北京：高等教育出版社，2006。

2． 吴联兴主编。机械基础练习册。北京：高等教育出版社，2006。

3． 教具，实物，课件。

【教学安排】

2学时（90分钟）

【教学过程】

一．导入新课

1． 讲评作业中存在的问题，请同学举出键联接的实例，如洗衣机的叶

轮与电机的联接。电风扇的扇叶为什么不用键而用销钉代替呢？

2． 除了键联接常用于机器中，还有一种是大家都比较常见的联接是螺

纹联接，请几个同学介绍那些地方见过螺纹的联接呢？为了更好地使用螺纹连接，需要对它进行进一步的了解，这就是今天要给大家介绍的内容。

二．新课教学

1. 请几个有车削螺纹经历的同学讲述螺纹加工的过程，然后放录像或课件展示生产实 况，如都没有这个条件，则需要用圆柱筒和三角形卷纸表示螺纹形成过程。

介绍螺纹线数时一定要用二条不同颜色的绳子绕过圆筒的圆周来表示。介绍旋向时要强调必须把螺纹的轴线竖直起来，从螺纹线的下端向上看，螺旋线向左上倾斜，则为左旋；如向右倾斜，则为右旋。如果轴线为水平放置，则结论相反，这是讲授中必须注意的。

螺纹的升角与自锁性关系密切，相同大径的螺纹，其螺矩越大，则升角越大，自锁性越差，为了取得良好的自锁性，一般要用细牙的螺纹，如汽车的车轮与轴的联接都是采用细牙联接，就是为了确保螺纹自锁，防止自动松脱，造成事故。

2. 螺纹的种类大体可分为连接螺纹和传动螺纹两大类，而连接螺纹又分为普通螺纹和管螺纹，主要要熟悉粗牙的普通螺纹和常用55°的圆柱管螺纹，它们的应用最广。传动螺纹以梯形螺纹用的较多，如普通机床的传动丝杠。当然随着数控机床的发展，以滚珠螺纹代替了梯形螺纹的传动，使传动更加精确可靠。

3. 螺纹连接以螺栓连接应用最为普遍，日常生活中螺钉联接较为常见，后者只能应用于不常拆卸且受力不大的场合，如常用家用电器的外壳固定。螺纹连接件是组成螺纹连接的主要部分，根据连接件选配。

三．小结

1． 螺纹的主要参数是本节课的要点，特别是线数，旋向，大径，螺矩，

升角与自锁性关系必须熟悉。

2． 螺纹种类中的普通公制螺纹的代号及管螺纹的代号应当掌握。

3． 螺栓连接的主要特点及应用场合应当熟悉。

四．作业

【课后分析】

机械基础电子教案（20）

第5章 机械零件

【课程名称】

螺纹连接的预紧与防松，螺旋传动

【教材版本】

李世维主编，中等职业教育国家规划教材――机械基础（机械类）。第2版。北京：高等教育出版社，2006。

【教学目标与要求】

一．知识目标

1． 了解螺纹连接预紧的作用和防松的方法

2． 了解螺旋传动的作用和类型，熟悉滚珠螺旋机构的优点。

二．能力目标

1． 能够理解预紧的作用，懂得使用预紧力扳手。

2． 能够正确选择几种常用的螺纹防松方法。

3． 了解双螺纹机构位移的计算方法。

4． 熟悉滚珠丝杆的特点及应用场合。

三．素质目标

1． 了解预紧的作用，会选用螺纹防松的方法。

2． 了解滚珠丝杠的优点和螺旋传动的类型。

四．教学要求

1． 要求会计算螺纹联接的预紧力，会选用防松的方法。

2． 了解几种螺旋传动的方法，能计算差动螺旋的位移。熟悉滚珠丝

杆的优点。

【教学重点】

1． 螺纹连接防松方法的选择。

2． 螺旋传动的特点。

【难点分析】

1． 双螺母防松的受力分析，主副螺纹的选择。

2． 串金属丝方向的确定。

3． 差动螺旋的位移计算。

【教学方法】

讲授与设问相结合，课堂讨论法，归纳法

【学生分析】

1． 学生对防松的重视不够，特别是如何防松的机理认识不深刻，可以通过提高来引起学生对本课程的重视，让学生讲讲书中的方法是如何达到防松的目的的，然后归纳出将螺栓螺母及联接固定成一体以达到防松的目的。

2． 螺旋传动看起来内容较简单，学生不易重视，可以请学生回答差动螺旋传动的位移，并举例说明它的应用，以引起足够的重视。

3． 如有滚珠丝杠的实物可让学生感受以下它的优点。

【教学资源】

1．机械基础网络课程。北京：高等教育出版社，2006。

2．吴联兴主编。机械基础练习册。北京：高等教育出版社，2006。

3．实物，课件。

【教学安排】

一．讲评上次课作业完成情况。

二．导入新课

请同学回答“为什么螺纹联接要用扳手拧紧？用大扳手去拧紧小螺母可以吗？有什么不好？会出现什么意外？”由此引入本节课要讲的内容。

三．新课教学

1．螺纹连接的预紧

预紧的定义即是连接在没有承受工作载荷之前, 受到预紧力的作用, 其目的是增加螺钉螺母及联接件之间的摩擦力, 保证连接可靠。按照工作条件的要求，螺纹连接分为有无预紧力要求的连接，要用专业扳手进行拧紧，保证所有的螺栓都有同样的预紧力，如气缸盖在相同的预紧力作用下，才能使气缸不会漏气，正常工作。对于无预紧要求的联接，要特别注意不能拿大扳手来拧小螺栓，或是加长扳手的长度来拧紧螺栓，这样很容易导致扭力过大而扭断螺栓。

2．螺栓联接的防松

分析各种防松方法的特点和应用场合，要记住几种常用的方法。

3．螺旋传动

要区别传动与连接的区别。连接固定要靠预紧力，为了保证联接可靠，要求自锁性能好，而传动则相反，传递运动时要求摩擦损失小，工作表面摩擦系数小，所以螺纹的牙型角要小，如螺纹连接牙型角为60°，而传动最常用梯形螺纹的牙型角才30°，方牙更小为0°。另外螺纹传动是把连续传动转变成直线移动，如虎钳、螺旋千斤顶等都是应用螺旋传动的实例。应用双螺旋运动时螺矩的不相等，常用于差动螺旋机构，如用于测微器，分度机构等仪表工具中。如果双螺母的

旋向相反，可以加大螺旋的运动矩离，如应用于夹紧机构，小汽车起重器。

另外随着科技的发展，滚珠丝杠得到快速发展，它用滚动摩擦代替螺纹之间的滑动摩擦，使传动精密准确，在数控机床中的传动丝杠得到广泛的应用，也是决定机床精度的关键元件。

四．小结

1. 预紧的作用及拧紧螺纹连接中应当注意的问题。

2. 记住常用螺纹连接的防松方法。

3. 了解螺旋传动与螺纹连接的区别，熟悉差动螺旋机构的作用及位移计算方法。

4．熟悉滚珠螺旋传动的优点及应用场合。

五．布置作业

【课后分析】

机械基础电子教案 (2学时)

第8章 支承零部件

8．1 轴

[课程名称] 轴

[教学目标与要求]

一、 知识目标

1、

2、 了解轴的结构、分类、常用材料。 理解轴上零件的轴向和周向固定方法，熟悉轴的结构工艺性。

二、 能力目标

1、能够合理选择轴的材料。

2、能够正确分析轴上结构设计的目的。

三、 素质目标

1、了解轴的功用和轴的常用材料。

2、能结合实际分析轴上各结构的功用。

四、 教学要求

1、

2、

性。

[教学重点]

1、直轴的分类、功用和轴的常用材料。

2、轴的结构要求及轴向和周向固定方法。

[难点分析]

轴上零件的固定方法，特别是结构工艺性。

[教学方法]

讲授法、实物教具演示、互动法、归纳法

[学生分析]

2、 学生的实际知识较少，对于轴上零件的固定方法不易熟悉传动轴、心轴和转轴的区别，及轴的常用材料。 了解轴上零件的轴向和周向固定方法，及结构工艺理解，尤其是结构工艺性更难懂，教学时应当配以课件或加工实况、实物，或生产安装的教学录像帮助学生理解轴的结构。

[教学安排]

教学步骤：讲授与教具或实物演示交叉进行，配以课件或加工实况录像，穿插互动、提问与设问，最后小结。2学时（90分钟）

[教学过程]

一、 导入新课（10分钟）

机械零件是组成及其的最基本单元，生产中必须按图纸的工

艺要求生产出每一个合格零件，然后再组装成构件和机器。因此必须熟悉常用零件的功用、结构特点和加工工艺，才能生产出适应机器使用要求的零件。常用零件分为通用零件和专用零件。专用零件指某些机器上特有的零件，如直升飞机上的螺旋桨，轮船上的螺旋桨，内燃机上的曲轴等。通用零件是指在各种设备上都共同具有的零件，如螺钉、螺帽、轴承、齿轮等。本课程只讲通用零件的结构、特点。通用零件有部分是标准件，即可以在市场上买到的，不必要自己组织生产；而有一部分必须自己生产，但他们具有统一的标准和规格。

教师可演示实物，如有可能播放生产录像，了解零件的生产过程。强调学习本章内容要注意贴近实际，联系生产。

二、 新课（75分钟）

1、 轴的功用与分类特点

轴是机器中最重要的零件之一，主要起支承轴上零件并传递运动和转矩的作用。这里注意运动和转矩的区别。

轴的分类主要分清传动轴、心轴和转轴，一般的轴多为转轴，可举学生能见到的例来说明。如书上所举的例子，或如下：

传动轴：汽车方向盘的轴；电风扇的轴

心轴：火车的车轮轴

转轴：大部分轴为转轴，如自行车中轴、齿轮、皮带轮的轴等等。

这里要注意的是三种轴的共同特点都应当以转动的轴为前提，再按受力状态来区分。

2、 轴的常用材料

应介绍常用中碳钢45钢和合金钢40Cr 作轴的材料，但是选择合金钢时，必须进行热处理，才能发挥合金钢的优势，否则合金钢对应力的敏感性对轴的强度反而产生不利的影响。

3、 轴的结构

轴上零件的固定方法很多，分为轴向和周向固定两种，常用轴向固定的方法是键联接，它具有可拆性，而且可以传递很大的扭矩，应用广泛。周向固定方法一般选用轴肩或轴套等，要根据实际情况来决定，但要简单方便可靠，易于加工。因此，轴一般为阶梯形状。

教学时一定要结合课件或录像、教具进行，否则枯燥无味，学生没有兴趣。或组织学生进行一次拆装实习，作实践体会，亲手感受。

轴的加工工艺性更难理解，工艺结构要结合车工实习的内容来讲，请同学谈自己实习加工的体会，就比较好懂，中心孔是加工细长轴和为了下一道工序加工准备的；退刀槽是为了加工螺纹时，防止撞坏零件左端面而设计的；越程槽是为了磨削后装配零件能到位而设计的。

装配工艺比较难懂，许多装配工艺是为了方便装配和准确定位而设计的。如30°大倒角是为了顺利安装；两个零件在轴向和径向只能各有一个配合面，不可能使一个配合面同时接触两个面。过度要求适得其反，实际上也是达不到要求的。这里要培养学生从实际的要求为出发点来考虑问题，也就是理论要联系实际。

教学中配合课件演示教学，可以提高效果。

三、 小结（10分钟）

1、 按载荷方向直轴可以分为传动轴、心轴和转轴三种，大多数轴为转轴。

2、 一般常见轴为45钢，较重要的轴为40Cr 经过调质处理。

3、 轴上零件的固定方法可分为轴向固定和周向固定两种。轴肩和键是常用的两种方法，具体要以实际而选用。

4、 轴的加工工艺性是按加工需要确定的。

四、 布置作业

机械基础电子教案（22）

第5章 机械零件

【课程名称】

机械的润滑与密封。

【教材版本】

李世维主编，中等职业教育国家规划教材――机械基础（机械类）。第2版。北京：高等教育出版社，2006。

【教学目标与要求】

五．知识目标

3． 了解润滑的作用及润滑剂的种类及性能和用途。

4． 熟悉常用润滑方式及装置和常用机械零件的润滑。

5． 了解几种常用的密封方法。

六．能力目标

4． 能够根据工作条件正确选用润滑剂的代号及润滑的方式和装置。

5． 能够正确选用密封的种类。

七．素质目标

3． 了解润滑的作用，能够区分油润滑和脂润滑的特点及使用条件，能

够认识润滑油或脂代号和用途。

4． 熟悉油或脂的选择原则。了解几种常用的润滑装置及特点。掌握轴

承的润滑剂的选择方法。

5． 熟悉密封装置的功用及类型。

八．教学要求

4． 使学生了解润滑剂的种类及用途。

5． 掌握常用的几种润滑方式的特点。熟悉轴承的润滑剂的选择方法。

6． 了解旋转件密封的种类及特性和应用。

【教学重点】

4． 润滑剂的特性及用途。

5． 润滑方式的选择及轴承润滑剂与润滑方式的确定。

【难点分析】

3． 油或脂润滑的确定。

4． 润滑方式的选择依据。

5． 密封方式的选择。

【教学方法】

讲授为主，配以课件或录像演示，与学生共同回忆实习中所见到的润滑方式，分析选择该种润滑方式的根据，最后归纳小结。

【学生分析】

如果学生已有实习的经历，应发挥学生的积极性，一起分析学习本次课的内容，否则单纯讲授不会有兴趣，多设疑问如把脂或油润滑互换在实际中可否行的通？让学生积极参与到教学中来，多给互动的机会效果会更好些。

【教学资源】

4． 机械基础网络课程。北京：高等教育出版社，2006。

5． 吴联兴主编。机械基础练习册。北京：高等教育出版社，2006。

【教学安排】

一．检查旧课掌握情况及讲评作业

二．导入新课

设问：机器为什么要加入润滑油？润滑剂有哪几种？各有什么特性？润滑的方法又有哪些？同学们肯定回答不全，也许只了解皮毛，

从此引入今天要讲的内容。

三．讲解新课

1． 润滑剂的种类、性能及用途

总体分为油和脂两种，而脂是在油中加入增稠剂而来的，当然还有固体润滑剂，如石墨和二硫化钼，但应用不如油和脂广泛。在讲授中重点放在油和脂的应用场合，对于油要了解运动粘度对温度的影响，说明普通机械为什么冬天用油要稀些，如选用L-AN22，而夏天要选用较稠些的油，如L-AN32；对于脂润滑要了解常用钙基与钠基的区别，为什么常用钙基润滑脂为多？其区别在于使用条件，前者价格低且能耐水，而后者虽然耐热但不耐水，且价格较高。

2． 润滑的方法及装置

方式很多，以简单方便为首选，书中还缺少目前数控机床常用的自动定时润滑装置，这些都必须根据实际工作环境来选择；但要熟悉常用零件如轴承的润滑剂的选择和润滑的方式。

3． 密封装置

分动静密封二大类，而动密封又分为接触式和非接触式两种，具体的方法还有很多，在实际中只要能达到使用条件的前提下方式越简单方便越好，其效果都是一样，接触型密封所能承受的压力比较大，且大都应用于油压力较大的场合，如液压传动件的密封。

四．小结

4． 无论是油还是脂润滑，其共同的目的都是减少零件之间的摩擦磨损，

脂是油加入稠化剂而来的。油脂的品种很多，要根据温度和工作条件来选择。

5． 润滑的方式与装置有很多种，简单方便可靠是选择的依据，但都必

须满足使用要求。

6． 轴承的润滑要按传动件的线速度大小来决定选用脂还是油的润滑。

脂润滑的方法简单，只要条件允许，应当作为首选方法。

7． 密封的装置要根据零件表面有相对运动和有无压力及大小来选择，

方式应简单可行，便于维护和使用。

九．作业布置

【课后分析】