机械设计教案

机械设计教案总学时64其中实验学时12讲课学时44，习题课学时8目录第一章绪论第二章机械设计总论第十章齿轮传动第三章机械零件的强度第十一章蜗杆传动第五章螺纹联接第十二章滑动轴承第六章键、花键和销联接第十三章滚动轴承第八章带传动第十四章联轴器和离合器第九章链传动第十五章轴北方工业大学机电学院谭晓兰1第一讲（1）绪论【教学目标】1了解“机械设计”课程的地位和作用；2了解“机械设计”课程的研究对象、研究内容和学习方法；3了解机械设计学科的最新发展。【教学重点】1“机械设计”课程的研究对象和研究内容。【教学过程】一、课程的地位和作用1动画演示自动生产线中带式运输机2展示带式运输机平面图3讨论带式运输机设计问题4讲授“机械设计”课程的地位和作用二、研究对象和研究内容1展示带式运输机平面图2讨论机器的组成，引出机械零部件的基本概念3讲授机械零部件的基本概念4动画演示减速器拆装过程5讨论减速器中的机械零部件6总结和板书机械零部件分类7讲授和板书本课程的研究对象和研究内容三、学习方法举例单因素思维和多因素思维的区别四、学科的最新发展1讲授发展方向2举例科研成果3演示成果图片或动画五、总结和结尾1总结机械零部件分类以及本课程的研究对象和研究内容2结尾指出本课程根据机械零部件的分类情况，分3大部分展开23第一讲（2）机械设计总论【教学目标】1了解对机器的主要要求；2熟悉机械零件的主要失效形式及应满足的基本要求；3掌握机械零件的计算准则及设计方法；4熟悉机械设计的一般步骤。【教学重点】1机械零件的主要失效形式及计算准则。【教学过程】一、对机器的主要要求讲授对机器提出的主要要求二、研究对象和研究内容1展示齿轮、轴承等的失效图片2讲授失效的基本概念和主要的失效形式3讨论零件在具体工作条件下发生何种失效形式与哪些因素有关三、设计零件时应满足的基本要求讲授设计零件时应满足的基本要求四、机械零件的计算准则1讨论如何针对失效形式确定计算准则及相应的设计方法2讲授机械零件的几种计算准则五、机械零件设计的一般步骤1展示机械零件设计一般步骤框图2讲授机械零件设计的一般步骤六、总结本章内容比较多，由于学时有限，我们只能做概括介绍，希望同学们课下将本章内容系统复习。4第二讲机械零件的强度【教学目标】1了解机械零件强度的基本概念；2了解载荷和应力的分类；3熟悉材料的疲劳特性；4熟悉机械零件的强度计算和提高零件疲劳强度的措施。【教学重点】1材料的N疲劳曲线和极限应力线图；2零件的极限应力线图。【教学过程】一、机械零件强度的基本概念讲授判断零件强度的基本方式和强度分类；二、载荷和应力的分类1举例说明静载荷和变载荷的概念2讨论名义载荷和计算载荷；3展示静应力与变应力图示4讲授变应力的分类及描述稳定循环变应力的5个参量；5展示稳定循环变应力分类图示；6讨论非对称、对称、脉动及静应力的循环特性及各参量之间的关系。三、材料的疲劳特性1讲授疲劳破坏及其特点；2讲授材料的疲劳曲线N疲劳曲线和极限应力线图；3展示材料的N疲劳曲线并分析各段意义4讲授材料的极限应力线图及绘制四、机械零件的疲劳强度计算1讲授零件的极限应力线图2自学与讨论单向稳定变应力时机械零件的疲劳强度计算五、总结本章内容较多，由于学时有限，我们只介绍疲劳强度计算的一些基本知识。但对于要考研的同学还要对本章内容进行深入自学，因为考研题往往都有这部分的内容。5第三讲螺纹联接1【教学目标】1了解螺纹联接的基本类型以及其间的区别；2了解螺纹联接拧紧的目的和拧紧力矩的计算方法；3了解螺纹联接防松的必要性以及防松的基本原理和措施。【教学重点】1螺纹联接类型间的区别；2防松的必要性、基本原理和具体措施。【教学过程】一、螺纹联接的基本类型1提问机械零部件分类（引出本部分研究对象联接件）2讨论联接件之间的区别（给出联接件分类）3板书联接件分类4展示螺纹联接的4种基本类型5讲授各类螺纹联接在结构、应用和承载机理方面的区别二、螺纹联接的拧紧1讲授和板书螺纹联接拧紧的目的2讲授和板书螺纹联接拧紧力矩的计算三、螺纹联接的防松1讨论和板书螺纹联接防松的必要性2讲授和板书螺纹联接防松的基本问题3讲授和板书螺纹联接防松的基本原理和具体方法4展示防松的具体方法图片和动画四、总结和结尾1总结螺纹联接的基本类型及其间的区别；防松的必要性、基本原理、具体方法。2结尾指出本部分属螺纹联接的基本知识，以此为基础，应该进一步展开螺纹联接基本设计理论和基本设计方法的学习6第四讲螺纹联接2（螺栓联接强度计算）【教学目标】1掌握受剪螺栓（铰制孔螺栓）联接强度计算方法；2掌握受拉螺栓（普通螺栓）联接强度计算方法。【教学难点】1既受预紧力又受工作载荷的受拉紧螺栓联接强度计算。【教学过程】1讨论螺栓联接可能的失效形式一、受剪螺栓联接强度计算1展示受剪螺栓受力分析图和动画2讲授和板书受剪螺栓强度计算公式3举例说明受剪螺栓强度计算公式应用二、受拉螺栓联接强度计算1受拉松螺栓1展示受拉松螺栓受力分析图2讲授受拉松螺栓受力特点和强度计算公式3板书受拉松螺栓强度计算公式2只受预紧力紧螺栓1展示只受预紧力紧螺栓受力分析图2讨论只受预紧力紧螺栓强度计算方法3讲授只受预紧力紧螺栓受力特点和强度计算公式4板书只受预紧力紧螺栓强度计算公式3既受预紧力又受工作载荷的紧螺栓1展示既受预紧力又受工作载荷的紧螺栓受力分析图以及动画演示2展示受拉螺栓联接力变形关系图3讲授受拉螺栓联接力变形关系图4讲授预紧力、剩余预紧力和工作载荷之间关系的三个基本公式5板书预紧力、剩余预紧力和工作载荷之间关系的三个基本公式6展示拉力变化图7讲授和板书拉力幅计算公式8讨论既受预紧力又受工作载荷的紧螺栓强度计算方法9板书既受预紧力又受工作载荷的紧螺栓强度计算公式三、总结和结尾1总结螺栓联接承载机理、失效形式、受力特点和强度计算的区别2结尾指出螺栓一般成组使用，关键是求出受力最大螺栓及其载荷7第五讲螺纹联接3【教学目标】1掌握螺栓组受力分析的方法；2掌握提高螺栓联接强度的几项措施。【教学重点】1螺栓组受力分析。【教学难点】1受翻转力矩螺栓组的受力分析。【教学过程】1讨论科学和假设的关系2讲授和板书螺栓组受力分析的任务和假设一、受拉螺栓组联接受力分析1受拉螺栓组联接受横向力1展示受力分析图2讲授和板书预紧力计算公式2受拉螺栓组联接受旋转力矩1展示受力分析图和动画2讲授和板书预紧力计算公式3受拉螺栓组联接受纵向力1展示受力分析图2讲授和板书工作拉力计算公式4受拉螺栓组联接受翻转力矩1展示受力分析图和动画2讲授和板书最大工作拉力计算公式二、受剪螺栓组联接受力分析1受剪螺栓组联接受横向力1展示受力分析图和动画2讲授和板书工作载荷计算公式2受剪螺栓组联接受旋转力矩1展示受力分析图和动画2讲授和板书最大工作载荷计算公式讨论定量分析和定性分析的关系三、提高螺栓联接强度的措施1改善螺纹牙间载荷分布81展示动画演示2讲授螺纹牙间载荷分布的不均匀性3展示和讲授改善措施2避免附加弯曲应力1举例附加弯曲应力的危害性2展示和讲授改善措施3减小应力集中1讲授应力集中的存在和危害2讲授和板书改善措施4减小应力幅1讲授和板书减小应力幅的效果2讲授和板书根据应力幅计算公式分析3讲授和展示根据力变形关系图分析四、总结和结尾1总结螺栓组联接受不同载荷时受力分析的区别；提高螺纹联接强度的4项措施2结尾螺栓组受力一般均可化为上述基本受力情况的组合，将通过设计实例理解和掌握其综合分析方法9第六讲螺纹联接习题课【教学目标】1掌握螺栓组联接力分析和强度计算的基本技能；2进行查阅图表和运用标准的基本训练。【教学重点】1螺栓组受力分析。【教学难点】1根据不同的工作要求综合确定预紧力。【教学过程】1展示和板书设计实例（结构、受力和已知条件）2讨论受力分析方法和强度条件二、螺栓组联接受力分析1板书螺栓总拉力计算公式2分析受力分析的基本步骤3讲授和板书力系简化4讲授和板书最大工作拉力计算5讲授和板书由不滑移条件和不离缝条件联合确定预紧力6练习图表查阅和系数选取7讲授和板书螺栓总拉力计算二、螺栓参数确定1讲授和板书螺栓直径计算2讲授和板书螺栓标准直径选取三、挤压强度校核1讲授和板书挤压强度计算公式四、应力幅校核1讲授和板书应力幅计算公式五、总结和结尾1总结本设计实例为3种基本受力情况的组合，设计的核心工作是受力分析，其中考虑多种工作要求综合确定预紧力是解决问题的关键2结尾通过本设计实例基本掌握螺栓联接的设计方法，还有许多其它类型联接的设计方法有待于学习和掌握10第七讲键、花键和销联接【教学目标】1了解键联接的主要类型和应用特点；2掌握平键联接的强度校核方法；3了解花键联接的类型、特点和应用；4了解销联接的类型、特点和应用。【教学重点】1平键联接的强度校核方法。【教学过程】提问联接类型一、键联接1分类1讲授和板书键联接分类2展示平键联接结构图3讲授和板书平键联接承载机理和应用特点4展示半圆键联接结构图5讲授和板书半圆键联接承载机理和应用特点6展示楔键联接结构图7讲授和板书楔键联接承载机理和应用特点8展示切向键联接结构图7讲授和板书切向键联接承载机理和应用特点2平键联接的强度校核1展示受力分析图2讲授和板书失效形式和强度校核公式二、花键联接1讨论平键联接的优缺点2讲授和板书花键联接的优缺点3展示花键联接基本类型图4讲授和板书花键联接分类5展示花键联接定心方式图6讲授和板书花键联接定心方式三、销联接1销联接功用111讲授和板书销联接功用2销联接分类1展示销联接基本类型图2讲授和板书销联接分类、特点和应用四、总结和结尾1总结键联接的结构、特点和应用，平键联接强度校核2结尾螺栓联接、键、花键和销联接均属可拆联接尚有其它几类可拆联接以及不可拆联接也在工程中获得广泛应用，需要了解12第八讲带传动1带传动基础知识和基本理论【教学目标】1了解带传动的类型、特点和应用情况；2熟悉普通V带的结构和标准；3掌握带传动工作原理、受力分析和应力分布、弹性滑动和打滑等基本理论；4掌握带传动的失效形式和计算准则、承载能力确定方法。【教学重点】1带传动的基本理论。【教学难点】1弹性滑动和打滑。【教学过程】提问机械零部件分类总结机械传动基本类型一、带传动概述1特点和应用1展示带传动动画2讲授和板书带传动优缺点3展示带传动应用动画4讲授带传动应用特点2带传动分类1讲授和板书带传动基本类型2展示和讲授各类带传动的结构和应用特点3V带的结构、型号和长度1展示和讲授V带的基本结构2讲授和板书V带的型号和长度二、带传动基本理论1带传动工作原理1展示和讲授带传动工作原理2受力分析1展示受力分析图2讲授和板书有效拉力及最大有效拉力计算公式3讲授和板书最大有效拉力计算公式推导包括欧拉公式推导3应力分析131展示应力分布图2讲授和板书拉应力3讲授和板书离心应力4讲授和板书弯曲应力5讲授和板书总应力计算公式和最大应力作用位置6动画演示带传动总应力分布4弹性滑动和打滑1展示应力分布图2讲授和板书弹性滑动现象及其后果3展示接触弧组成图4讲授和板书打滑及其后果5讲授和板书弹性滑动和打滑的关系和区别6动画演示弹性滑动和打滑现象5失效形式和计算准则1讨论和板书带传动失效形式2讲授和板书带传动计算准则6承载能力确定1讲授和板书带传动传递功率计算公式推导三、总结和结尾1总结以上为关于带传动的基础知识和基本理论，其中力和应力分析以及弹性滑动和打滑为其核心内容2结尾带传动的设计方法将以上述基本理论为基础而展开14第九讲带传动2带传动设计和张紧装置【教学目标】1掌握带传动设计参数选择和计算方法；2了解带传动张紧的原因和张紧装置。【教学重点】1带传动设计参数选择和计算方法。【教学过程】提问带传动应力分布、弹性滑动和打滑、失效形式和计算准则讨论多未知量问题的求解特点一、带传动设计1参数选择1讲授和板书最小带轮直径选择2讲授和板书带速选择3讲授和板书中心距选择4展示带传动几何关系图5讲授和板书小带轮包角计算公式6讨论和板书小带轮包角选择原则7讲授和板书初拉力选择原则2带型号、长度和根数确定1讲授和板书带型号确定原则2展示和讲授各类带传动的结构和应用特点3展示带传动几何关系图4讲授和板书带长计算公式及其确定方法5讲授和板书根数确定方法和计算公式二、带传动张紧1讲授和板书张紧原因2讲授和板书张紧方法3展示张紧装置图4讲授和板书张紧轮位置选择三、总结和结尾1总结以上为带传动的设计方法，其中参数选择是关键2结尾依据上述设计方法，我们将完成带式运输机中带传动的设计计算工作15第十讲带传动习题课【教学目标】1掌握机械传动装置总体设计的基本方法；2掌握带传动设计计算的基本技能；3进行查阅图表和运用标准的基本训练。【教学重点】1带传动设计计算能力训练。【教学过程】1展示和板书设计实例（结构、受力和已知条件）2讨论机械传动装置的一般设计步骤一、传动装置总体设计1讲授和板书电机选择2讲授和板书总传动比确定及其分配3讲授和板书运动学计算二、带传动设计1分析和板书带传动设计已知条件2讲授和板书带型号确定3讲授和板书带轮直径确定4讨论带速不合适如何调整5讲授和板书带长、中心距和包角确定6讨论包角不合适如何调整7讲授和板书带根数确定8讲授和板书带初拉力和压轴力确定三、总结和结尾1总结以上为带传动的一般设计过程，其中关键是参数选择，设计参数调整能力是重要的设计技能2结尾带式运输机中带传动部分已经设计完成，尚有齿轮传动和链传动有待于设计16第十一讲链传动【教学目标】1熟悉链传动的类型、特点和应用情况；2掌握链传动的运动特性；3掌握套筒滚子链的设计计算方法；4熟悉链传动的布置和张紧方法。【教学重点】1链传动的运动特性和设计计算。【教学过程】提问机械传动分类总结链传动的应用实例一、链传动概述1特点和应用1、录像链传动的特点2讲授和板书链传动优缺点3展示和讲授链传动应用实例动画演示和应用特点2链传动分类1讲授和板书链传动基本类型2展示各类链传动结构图片3讲授各类链传动的结构和应用特点2传动链的结构特点1录像滚子链结构2展示套筒滚子链传动结构图和接头形式图3讲授和板书套筒滚子链的结构和接头形式4录像齿形链结构二、链传动的运动特性1运动不均匀性1展示运动不均匀性分析模型图2讲授和板书链传动的运动不均匀性3展示链传动的运动不均匀性动画演示4讲授和板书运动不均匀性影响因素2动载荷1讲授和板书链传动的动载荷2讲授和板书动载荷影响因素17三、滚子链的设计计算1参数选择1讲授和板书传动比选择2讲授和板书链轮齿数选择3展示跳链动画演示4讲授和板书节距选择5讲授和板书中心距和链节数选择2失效形式和许用功率曲线图1讲授和板书失效形式2展示和讲授许用功率曲线图3设计计算公式1讲授和板书强度校核公式2讲授和板书静强度校核公式3讲授和板书受力分析四、链传动的布置和张紧方法1链传动的布置1展示链传动的布置方式图2讲授和板书链传动的布置原则2张紧方法1讲授和板书张紧目的2讲授和板书张紧方法五、总结和结尾1总结本章主要介绍了链传动的运动不均匀性、动载荷、参数选择和设计计算方法2结尾传动尚需支撑于轴和轴承等轴类零件上才可以实现18第十二讲（1）齿轮传动1齿轮传动概述和材料、失效及计算准则【教学目标】1熟悉齿轮传动的类型、特点和应用情况；2掌握齿轮传动的材料、失效形式和计算准则。【教学重点】1齿轮传动的材料、失效形式和计算准则。【教学过程】提问机械传动分类总结机械传动最主要类型一、齿轮传动概述1特点和应用1讲授和板书齿轮传动优缺点2展示和讲授齿轮传动应用实例和应用2齿轮传动分类1讲授和板书齿轮传动基本类型2展示各类齿轮传动动画演示3讲授各类齿轮传动的结构和应用特点二、齿轮传动材料、失效形式和计算准则1齿轮传动材料1讲授和板书齿轮传动材料的基本要求2讲授和板书各类齿轮材料及其应用特点2失效形式1讲授和板书齿轮传动的失效形式2展示齿根折断形成机理动画以及实例照片3讲授和板书齿根折断形成机理、特征及其分类4展示齿面点蚀形成机理动画以及实例照片5讲授和板书齿面点蚀形成机理、特征及其分类6展示齿面胶合实例照片7讲授和板书齿面胶合形成机理及特征8展示齿面磨损实例照片9讲授和板书齿面磨损形成机理及特征10展示齿面塑性变形形成机理动画以及实例照片11讲授和板书齿面塑性变形形成机理及特征3计算准则1讲授和板书齿轮传动设计计算准则19三、总结和结尾1总结齿轮传动的材料、失效形式和计算准则2结尾以后的强度设计将针对相应的失效形式，根据计算准则展开20第十二讲（2）齿轮传动2受力分析和计算载荷【教学目标】1掌握齿轮传动受力分析的基本方法；2掌握齿轮传动计算载荷的基本概念、各种载荷系数的影响因素及确定方法。【教学重点】1齿轮传动受力分析和计算载荷。【教学过程】讨论齿轮传动强度设计的基础是受力分析一、齿轮传动受力分析1直齿圆柱齿轮传动受力分析1展示直齿圆柱齿轮传动受力分析动画2讲授和板书直齿圆柱齿轮传动受力计算公式及其方向判断规则3例题1一级直齿圆柱齿轮传动受力分析示例2斜齿圆柱齿轮传动受力分析1展示斜齿圆柱齿轮传动受力分析动画2讲授和板书斜齿圆柱齿轮传动受力计算公式及其方向判断规则3例题2一级斜齿圆柱齿轮传动受力分析示例4例题3两级斜齿圆柱齿轮传动受力分析示例3直齿锥齿轮传动受力分析1展示直齿锥齿轮传动受力分析动画2讲授和板书直齿锥齿轮传动受力计算公式及其方向判断规则3例题4一级直齿锥齿轮传动受力分析示例4例题5圆锥圆柱齿轮传动受力分析示例二、齿轮传动的计算载荷1讲授和板书齿轮传动计算载荷的概念和计算公式2讲授和板书使用系数考虑的基本因素及其确定方法3讲授和板书动载系数考虑的基本因素及其确定方法4讲授和板书齿间载荷分配系数考虑的基本因素及其确定方法5讲授和板书齿向载荷分布系数考虑的基本因素及其确定方法6展示齿轮传动偏载现象动画演示三、总结和结尾1总结齿轮传动的受力分析要点和计算载荷考虑的基本因素212结尾受力分析的结果将带入强度公式进行强度计算22第十三讲齿轮传动3直齿圆柱齿轮传动强度计算【教学目标】1掌握直齿圆柱齿轮传动齿面接触疲劳强度计算公式的力学模型、推导思路及应用注意事项；2掌握直齿圆柱齿轮传动齿根弯曲疲劳强度计算公式力学模型、推导思路及应用注意事项。【教学重点】1直齿圆柱齿轮传动强度计算。【教学过程】提问齿轮传动设计计算准则一、齿面接触疲劳强度1公式推导1展示赫兹接触模型动画演示2讲授和板书赫兹接触应力计算公式3展示赫兹接触应力变化规律动画演示4讲授和板书计算特征点5展示计算模型图6讲授和板书齿面接触疲劳强度计算公式推导2应用说明1分析和板书中心距和分度圆直径对接触疲劳强度的影响2分析和板书齿面硬度对接触疲劳强度的影响二、齿根弯曲疲劳强度1公式推导1讲授和板书基本假设2展示弯曲应力计算模型动画演示3讲授和板书齿根弯曲应力计算公式推导2应用说明1分析和板书模数对齿根弯曲应力的影响三、总结和结尾1总结直齿圆柱齿轮传动齿面接触疲劳强度和齿根弯曲接触疲劳强度公式的推导过程及其应用注意事项2结尾上述公式可以直接用于工程实际解决具体设计问题23第十四讲（1）齿轮传动4斜齿轮强度计算和锥齿轮传动【教学目标】1掌握斜齿圆柱齿轮传动齿面接触疲劳强度以及齿根弯曲疲劳强度计算公式的力学模型、推导思路及应用注意事项；2掌握直齿圆锥齿轮传动几何关系、受力分析和强度计算方法。【教学重点】1斜齿圆柱齿轮传动强度计算。【教学过程】提问直、斜齿轮传动区别和联系一、斜齿圆柱齿轮传动齿面接触疲劳强度1公式推导1展示计算模型图2讲授和板书赫兹接触应力计算公式3讲授和板书齿面接触疲劳强度计算公式推导2应用说明1分析和板书直、斜齿轮传动承载能力比较二、斜齿圆柱齿轮传动齿根弯曲疲劳强度1公式推导1讲授和板书基本假设2讲授和板书齿根弯曲应力计算公式推导三、直齿圆锥齿轮传动1直齿圆锥齿轮传动特点1讲授和板书直齿圆锥齿轮传动特点2直齿圆锥齿轮传动几何关系及当量齿轮基本参数1展示直齿圆锥齿轮传动几何关系和当量关系2讲授和板书直齿圆锥齿轮传动几何关系3讲授和板书当量齿轮基本参数3受力分析1展示受力分析模型动画演示2讲授和板书直齿圆锥齿轮传动力计算公式和方向判别原则4接触疲劳强度和弯曲疲劳强度1讲授和板书接触应力计算公式推导2讲授和板书弯曲应力计算公式推导243讲授和板书应用注意事项四、总结和结尾1总结直、斜齿圆柱齿轮以及圆锥传动齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度公式的区别和联系2结尾上述公式可以直接用于工程实际解决具体设计问题25第十四讲（2）齿轮传动5齿轮传动设计参数和许用应力【教学目标】1掌握齿轮传动设计参数意义、选择原则和方法；2掌握齿轮传动许用应力选择原则和方法；3了解齿轮的常用结构形式。【教学重点】1设计参数和许用应力选择。【教学过程】一、设计参数和许用应力1接触强度1分析和板书齿宽系数对接触疲劳强度的影响2分析和板书许用接触应力确定方法及分析2弯曲强度1分析和板书重合度系数确定方法2分析和板书齿形系数对齿根弯曲应力的影响3分析和板书许用弯曲应力确定方法及分析4讲授和板书小齿轮齿数确定原则3斜齿轮传动1分析和板书螺旋角选择原则2讲授和板书螺旋角系数确定3讲授和板书齿形系数确定二、齿轮结构1展示齿轮结构图2讲授齿轮结构类型三、总结和结尾1总结齿轮传动设计参数和许用应力的选择是设计过程的关键2结尾以设计公式为基础，具有设计参数和许用应力的选择能力即可以解决工程实际中的具体设计问题2627第十五讲（1）直齿圆柱齿轮传动习题课【教学目标】1掌握直齿圆柱齿轮传动设计计算的基本技能；3进行查阅图表和运用标准的基本训练。【教学重点】1齿轮传动参数的确定和调整方法。【教学过程】1展示和板书设计实例（结构、受力和已知条件）2讨论设计计算公式选择一、参量选择1讲授和板书传动精度选择2讲授和板书齿轮材料和热处理方式选择3讲授和板书小齿轮齿数选择4讲授和板书齿宽系数选择二、小齿轮分度圆直径计算1分析和板书设计公式2讲授和板书载荷系数确定3讲授和板书弹性系数和重合度系数等确定4讲授和板书许用应力确定5讲授和板书小齿轮分度圆直径计算和圆周速度校验6讲授和板书传动参数确定和调整及几何尺寸计算三、弯曲强度校验1讲授和板书弯曲强度校验公式2讲授和板书系数确定和强度校验四、总结和结尾1总结以上为齿轮传动的一般设计过程，其中关键是参数选择，设计参数调整能力是重要的设计技能2结尾带式运输机中带传动和齿轮传动部分已经设计完成，尚有链传动有待于设计，此外，齿轮传动部分尚可以选用斜齿轮和人字齿轮2829第十五讲（2）斜齿圆柱齿轮传动习题课【教学目标】1掌握斜齿圆柱齿轮传动设计计算的基本技能；2进行查阅图表和运用标准的基本训练；3齿轮传动受力分析训练以及设计计算公式分析训练。【教学重点】1斜齿圆柱齿轮传动设计计算。【教学过程】1展示和板书设计实例（结构、受力和已知条件）2讨论设计计算公式选择一、参量选择1讲授和板书传动精度选择2讲授和板书齿轮材料和热处理方式选择3讲授和板书小齿轮齿数选择4讲授和板书齿宽系数选择二、小齿轮分度圆直径计算1分析和板书设计公式2讲授和板书载荷系数确定3讲授和板书弹性系数和重合度系数等确定4讲授和板书许用应力确定5讲授和板书小齿轮分度圆直径计算和圆周速度校验6讲授和板书传动参数确定和调整及几何尺寸计算三、弯曲强度校验1讲授和板书弯曲强度校验公式2讲授和板书系数确定和强度校验四、受力分析题1圆柱齿轮传动1展示二级圆柱齿轮传动简图、已知条件和待求量2练习各力方向确定3总结和答案力方向确定原则和各力正确方向2圆锥齿轮传动1展示二级圆锥圆柱齿轮传动简图、已知条件和待求量2练习各力方向确定3总结和答案力方向确定原则和各力正确方向五、设计计算公式分析题301展示已知条件和具体问题2讨论和提问学生回答问题3总结正确答案五、作业（P79第十题）六、总结和结尾1总结斜齿轮传动一般设计过程，设计参数调整，受力分析规律2结尾带式运输机中传动形式尚有可能采用蜗杆传动等3132第十六讲（1）蜗杆传动1蜗杆传动概述和参数选择几何计算【教学目标】1熟悉蜗杆传动的类型、特点和应用情况；2掌握蜗杆传动的参数选择原则和几何计算方法。【教学重点】1蜗杆传动的参数选择。【教学过程】提问机械传动分类总结机械传动的第二大传动类型一、蜗杆传动概述1特点和应用1讲授和板书蜗杆传动优缺点2展示和讲授蜗杆传动应用实例和应用特点2蜗杆传动分类1讲授和板书蜗杆传动基本类型2展示各类蜗杆传动动画演示3讲授各类蜗杆传动的结构和应用特点3普通蜗杆传动的啮合特点1展示普通蜗杆传动主平面图2讲授和板书普通蜗杆传动主平面概念和啮合特点二、蜗杆传动参数选择和几何计算1参数选择1讲授和板书模数和压力角2讲授和板书蜗杆中圆直径和直径系数3讲授和板书蜗杆头数和蜗轮齿数4讲授和板书蜗杆导程角2几何计算1讲授和板书普通蜗杆传动几何计算公式三、总结和结尾1总结蜗杆传动一般设计过程，参数选择的关键作用2结尾进行实际蜗杆传动尚需建立基于计算准则的强度设计公式33第十六讲（2）蜗杆传动2蜗杆传动失效形式和受力分析【教学目标】1掌握蜗杆传动的材料、失效形式和失效特点以及计算准则；2掌握蜗杆传动的受力分析方法。【教学重点】1蜗杆传动的材料、失效特点、计算准则和受力分析。【教学过程】提问齿轮传动失效形式一、蜗杆传动的材料、失效形式和计算准则1蜗杆传动材料1讲授和板书蜗杆传动材料的基本要求2讲授和板书蜗杆材料种类和应用3讲授和板书蜗轮材料种类和应用2蜗杆传动失效形式和失效特点1讲授和板书蜗杆传动失效形式2展示蜗杆传动失效形式3讲授和板书蜗杆传动失效特点3蜗杆传动设计计算准则1讲授和板书蜗杆传动的设计计算准则二、蜗杆传动受力分析1展示蜗杆传动受力分析动画演示以及受力分析图2讲授和板书蜗杆和蜗轮受力计算公式3讲授和板书蜗杆和蜗轮受力方向确定原则三、总结和结尾1总结蜗杆传动材料决定其失效形式，失效形式决定了设计计算准则；而受力分析是应力求解的基本条件。2结尾本部分工作是强度设计的重要基础和依据。34第十七讲（1）蜗杆传动3强度计算和热平衡计算【教学目标】1掌握蜗杆传动的接触疲劳强度和弯曲疲劳强度计算模型、推导过程以及应用注意事项；2掌握蜗杆传动效率计算方法和热平衡计算方法。【教学重点】1蜗杆传动的强度公式和热平衡计算方法。【教学过程】提问蜗杆传动的材料、失效形式和计算准则一、蜗杆传动接触疲劳强度计算1公式推导1展示计算模型图2讲授和板书蜗杆传动计算模型3讲授和板书赫兹公式4讲授和板书综合曲率半径计算5讲授和板书计算载荷计算6讲授和板书接触线长度计算7讲授和板书接触强度设计和校核公式2公式应用注意1讲授和板书许用接触应力确定2讲授和板书载荷系数计算特点二、蜗杆传动弯曲疲劳强度计算1公式推导1讲授和板书比较法给出弯曲疲劳强度设计和校核公式2公式应用注意1讲授和板书齿形系数确定方法2讲授和板书螺旋角系数确定方法三、蜗杆传动效率和热平衡计算1讲授和板书蜗杆传动效率计算公式2讲授和板书蜗杆传动热平衡计算公式3讨论改善散热条件的措施四、总结和结尾1总结本节给出了蜗杆传动接触疲劳强度计算公式、弯曲疲劳强度计35算公式以及热平衡计算公式。2结尾上述公式的灵活应用即可以解决工程实际中的蜗杆传动设计问题。36第十七讲（2）蜗杆传动习题课【教学目标】1掌握普通蜗杆传动设计计算的基本技能；3进行查阅图表和运用标准的基本训练。【教学重点】1传动参数的选择和调整。【教学过程】1展示和板书设计实例（结构、受力和已知条件）2讨论设计计算公式选择一、参量选择1讲授和板书材料和热处理方式选择2讲授和板书精度选择3讲授和板书蜗杆头数选择二、强度计算1分析和板书设计公式2讲授和板书蜗轮轴扭距确定3讲授和板书载荷系数确定4讲授和板书弹性系数确定5讲授和板书许用应力确定6讲授和板书传动参数确定和调整7讲授和板书导程角计算三、传动参数和尺寸确定1讲授和板书中心距计算2讲授和板书中圆直径计算3讲授和板书圆周速度和相对滑动速度校验四、弯曲强度校验1讲授和板书系数确定2讲授和板书强度校验五、热平衡校验1讲授和板书参量确定2讲授和板书热平衡校验六、作业（P95第八题）七、总结和结尾1总结以上为蜗杆传动的一般设计过程，其中关键是参数选择，设计参数调整能力是重要的设计技能372结尾蜗杆传动尚可用于许多场合第十八讲滑动轴承1概述和条件性计算【教学目标】1熟悉滑动轴承的分类、特点、应用场合；2掌握滑动轴承的主要材料及其选择原则，轴瓦结构；3掌握非液体摩擦滑动轴承的条件性计算方法。【教学重点】1滚动轴承的材料选择和条件性计算。【教学过程】提问曲轴轴承如何选择总结滑动轴承应用一、概述1滑动轴承分类1展示滑动轴承摩擦状态图2讲授和板书滑动轴承分类2滑动轴承特点1讲授和板书滑动轴承优缺点3滑动轴承应用1讲授和板书滑动轴承应用场合二、滑动轴承的材料选择1基本要求1讲授和板书滑动轴承材料的基本要求2常用材料1讲授和板书轴承合金2讲授和板书轴承青铜3讲授和板书轴承黄铜4讲授和板书铸铁5讲授和板书粉末冶金材料6讲授和板书轴承塑料三、轴瓦结构1展示轴瓦结构图2讲授和板书轴瓦基本结构3展示油孔、油沟和油室结构图4讲授和板书油孔、油沟和油室的作用和布置四、非液体摩擦滑动轴承的条件性计算381讲授和板书非液体摩擦滑动轴承的失效形式和计算准则2展示径向滑动轴承计算模型图3讲授和板书径向滑动轴承条件性计算公式4展示推力滑动轴承计算模型图5讲授和板书推力滑动轴承条件性计算公式五、总结和结尾1总结以上重点为滑动轴承的材料选择和条件性计算方法2结尾条件性计算的应用场合讨论39第十九讲滑动轴承2液体摩擦滑动轴承承载机理【教学目标】1熟悉流体动压方程的基本假设以及方程的推导过程；2掌握动压油膜形成原理及必要条件。【教学重点】1动压油膜形成原理及必要条件。【教学过程】提问液体摩擦与非液体摩擦的区别讨论托尔实验一、流体动压方程推导1流体动压方程的基本假设1展示流体动压方程2讲授和板书流体动压方程的基本假设3讲授和板书流体平衡方程应用4讲授和板书牛顿内摩擦定律应用5讲授和板书速度分布6讲授和板书流量计算7讲授和板书连续性条件应用得出流体动压基本方程雷诺方程二、油楔承载机理1展示油楔内压力分布和速度分布图2讲授和板书动压油膜形成的必要条件3分析和板书收敛油楔4分析和板书扩散油楔和平行油楔五、总结和结尾1总结以上重点为油楔承载机理和动压油膜形成条件2结尾轴承内容全部结束了，轴类零件尚有联轴器等零部件需要了解40第二十讲滚动轴承1概述和结构设计【教学目标】1熟悉滚动轴承的分类、特点、应用和类型选择原则；2掌握滚动轴承的失效形式、基本额定寿命等重要概念和寿命计算方法。【教学重点】1滚动轴承的尺寸选择计算。【教学难点】1角接触滚动轴承的当量动负荷计算。【教学过程】提问轴如何支撑总结滚动轴承和滑动轴承区别一、概述1滚动轴承构造1展示滚动轴承构造动画2讲授和板书滚动轴承的基本构造2滚动轴承材料1讲授和板书滚动轴承材料3滚动轴承特点1讲授和板书滚动轴承优缺点4滚动轴承设计任务1讲授和板书滚动轴承设计任务二、滚动轴承的类型选择1滚动轴承分类1展示滚动轴承基本类型结构图2讲授和板书滚动轴承基本类型2滚动轴承代号1讲授和板书滚动轴承代号2讲授和板书滚动轴承基本代号3滚动轴承类型选择1讲授和板书滚动轴承类型选择原则三、滚动轴承尺寸选择计算1载荷分布和应力变化1展示滚动轴承载荷分布和应力变化图及动画演示2讲授和板书载荷分布和应力变化特点412滚动轴承失效形式和计算准则1展示滚动轴承失效形式动画演示和实例照片2讲授和板书滚动轴承的主要失效形式和计算准则3滚动轴承寿命计算1讲授和板书滚动轴承基本概念（基本额定寿命、基本额定动负荷及当量动负荷）2讲授和板书寿命计算公式3讲授和板书角接触轴承轴向载荷计算4滚动轴承静负荷计算1讲授和板书滚动轴承基本概念（基本额定静负荷及当量静负荷）2讲授和板书静负荷计算公式5极限转速计算1讲授和板书极限转速基本概念2讲授和板书极限转速计算公式四、总结和结尾1总结以上为滚动轴承类型选择和尺寸选择计算的基本理论和基本方法2结尾滚动轴承设计尚有一个组合设计的问题42第二十一讲滚动轴承2结构设计【教学目标】1熟悉滚动轴承的分类、特点、应用和类型选择原则；2掌握滚动轴承的失效形式、基本额定寿命等重要概念和寿命计算方法。【教学重点】1滚动轴承的尺寸选择计算。【教学难点】1角接触滚动轴承的当量动负荷计算。【教学过程】提问轴如何支撑总结滚动轴承和滑动轴承区别一、概述1滚动轴承构造1展示滚动轴承构造动画2讲授和板书滚动轴承的基本构造2滚动轴承材料1讲授和板书滚动轴承材料3滚动轴承特点1讲授和板书滚动轴承优缺点4滚动轴承设计任务1讲授和板书滚动轴承设计任务二、滚动轴承的类型选择1滚动轴承分类1展示滚动轴承基本类型结构图2讲授和板书滚动轴承基本类型2滚动轴承代号1讲授和板书滚动轴承代号2讲授和板书滚动轴承基本代号3滚动轴承类型选择1讲授和板书滚动轴承类型选择原则三、滚动轴承尺寸选择计算1载荷分布和应力变化1展示滚动轴承载荷分布和应力变化图及动画演示432讲授和板书载荷分布和应力变化特点2滚动轴承失效形式和计算准则1展示滚动轴承失效形式动画演示和实例照片2讲授和板书滚动轴承的主要失效形式和计算准则3滚动轴承寿命计算1讲授和板书滚动轴承基本概念（基本额定寿命、基本额定动负荷及当量动负荷）2讲授和板书寿命计算公式3讲授和板书角接触轴承轴向载荷计算4滚动轴承静负荷计算1讲授和板书滚动轴承基本概念（基本额定静负荷及当量静负荷）2讲授和板书静负荷计算公式5极限转速计算1讲授和板书极限转速基本概念2讲授和板书极限转速计算公式四、总结和结尾1总结以上为滚动轴承类型选择和尺寸选择计算的基本理论和基本方法2结尾滚动轴承设计尚有一个组合设计的问题44第二十二讲滚动轴承3组合设计【教学目标】1掌握滚动轴承组合设计的基本内容和基本方法。【教学重点】1滚动轴承的组合设计。【教学过程】提问滚动轴承设计计算准则总结滚动轴承设计的重要组成部分为组合设计一、轴系固定的结构形式1两端固定1展示两端固定滚动轴承部件动画演示2讲授和板书两端固定轴承部件的结构特点和应用2一端固定一端游动1展示一端固定一端游动滚动轴承部件动画演示2讲授和板书一端固定一端游动轴承部件的结构特点和应用3两端游动1展示两端游动滚动轴承部件动画演示2讲授和板书两端游动轴承部件的结构特点和应用二、滚动轴承的配合1讲授和板书滚动轴承的配合特点三、滚动轴承润滑和密封1滚动轴承润滑1讲授和板书滚动轴承润滑种类和应用特点2滚动轴承密封1讲授和板书滚动轴承的密封种类和应用特点四、滚动轴承的间隙调整1展示滚动轴承间隙调整方法动画演示2讲授和板书滚动轴承的间隙调整目的和方法五、滚动轴承的拆卸1展示滚动轴承拆卸装置结构图2讲授和板书滚动轴承的拆卸方法和注意事项六、总结和结尾1总结以上为滚动轴承组合设计的基本内容2结尾滚动轴承组合设计的基本内容是工程实际设计的重要基础4546第二十三讲滚动轴承习题课【教学目标】1掌握滚动轴承选择计算的基本技能；3进行查阅图表和运用标准的基本训练。【教学重点】1滚动轴承当量动负荷计算。【教学过程】1展示和板书设计实例（结构、受力和已知条件）2讨论设计一般程序一、轴承类型和尺寸选择1讲授和板书轴承类型选择深沟球轴承2讲授和板书轴承尺寸选择和性能指标二、当量动负荷计算1讲授和板书径向力和轴向力计算2讲授和板书当量动负荷计算三、滚动轴承寿命计算1讲授和板书滚动轴承寿命计算四、角接触轴承寿命计算1讲授和板书改选角接触轴承、查得性能指标2讲授和板书径向力和轴向力计算3讲授和板书当量动负荷计算4讲授和板书滚动轴承寿命计算5讨论角接触轴承和深沟球轴承寿命比较6提问提高滚动轴承寿命的其它方法五、作业（P129第六题）七、总结和结尾1总结以上为滚动轴承的一般设计过程，其中关键是当量动负荷