工程认识(机械结构.doc

工程认识（机械结构）教 案授课学期： 2006-2007年度第二学期授课学时： 8 小时 工业工程认识 教 学 部姓 名： 宋以国 2007年04月20日机械结构认识教学教案教学方法：利用多媒体课件介绍教学内容：1、介绍本单元的学习内容、学习目的及单元教学基本要求。2、简介工程链：研究设计制造运行管理报废回收本环节处在工程链的设计过程。教学要点：使学生清楚本单元是通过多媒体教学并配合实物讲解，使学生对常用机械零件、机械传动和典型机构的基本概念、基本常识和基本应用有个初步的了解和认识。重要的是在学习过程中培养学生自主学习的能力；培养学生观察事物、分析事物、判断事物的能力以及创新能力和动手能力。并通过对齿轮泵、减速器的拆装来加深对机械零件、机械传动和典型机构的进一步理解和掌握，并训练、培养学生养成良好的学习习惯和文明生产习惯。一、机械零件教学方法：1、利用多媒体课件课堂讲授为主，讲解机械零件基本概念、基本常识和基本应用；2、注重启发式教学，促进学生积极思考，开发学生潜能。（一）、联接教学内容： 1、螺纹联接的种类及应用； 2、防松方法：摩擦防松； 3、常用螺纹紧固件；4、键联接的种类及特点；5、销联接的种类及特点。教学目的：了解常用联接的种类、特点及应用。教学重点：1、螺纹联接的种类及应用；2、键的种类及功能；3、联接可分为可拆联接和不可拆联接两种。可拆联接包括螺纹联接、键联接、销联接。不可拆联接包括焊接、铆接、粘接。教学要点：1、螺纹联接包括螺栓联接、螺柱联接、螺钉联接和紧定螺钉联接。2、螺纹联接件品种很多，大都已经标准化，常用的有螺栓、双头螺柱、螺钉、紧定螺钉、螺母和垫圈等。3、一般的螺纹联接在装配时都需要拧紧，就是要施加预紧力，这样在静荷载和工作温度变化不大时一般不会自动松脱。但在冲击、振动和变载的情况下，预紧力可能在某一瞬间消失，联接就有可能松脱。设计时必须要考虑防松。防松方法有摩擦防松、机械防松和铆冲防松。4、键包括平键、半圆键、钩头楔键。如果使用一个平键，不能满足轴所传递的扭矩的要求时，可在同一轴毂联接处均匀布置两个或三个平键，多个键与轴作成一体就形成了花键。5、销可用作定位销、联接销和安全销。销包括圆柱销、圆锥销和开口销。（二）、轴与轴承教学内容：1、轴的作用、种类及应用；2、轴上零件的定位；3、轴承的功用；4、轴承的种类及特点。教学目的：了解轴和轴承的功用及分类。教学重点：1、掌握轴的作用及种类；2、掌握滑动轴承和滚动轴承的特点。教学要点：1、轴用来支承旋转零件，并传递运动和动力。按承受载荷的性质不同，可将轴分为传动轴、心轴和转轴。2、分类：直轴：包括光轴和阶梯轴，阶梯轴便于轴上零件的装拆和定位；曲轴：常用于往复式机械中，实现变速运动；挠性轴。3、轴上零件的定位：包括轴向定位和周向固定。4、轴承的功用是支承轴及轴上零件，保持轴的旋转精度，减少转轴与支承之间的摩擦和磨损。5、根据支承处相对运动表面的摩擦性质，轴承分为滑动摩擦轴承和滚动摩擦轴承，分别简称为滑动轴承和滚动轴承。6、滑动轴承：与轴颈直接接触并发生滑动摩擦，滑动轴承需要有良好的润滑，内表面有油槽。适用于一些特殊的场合，如高速度、重载荷、高精度。7、滚动轴承：由内圈、外圈、滚动体、保持架组成。内圈装在轴颈上，外圈装在机座或零件的轴承孔内。多数情况下，外圈不转动，内圈与轴一起转动。当内外圈之间相对旋转时，滚动体沿着滚道滚动，形成滚动摩擦。保持架使滚动体均匀分布在滚道上，并减少滚动体之间的碰撞和磨损。8、滚动轴承是标准件，有多种类型。批量生产，成本低。（三）、联轴器与离合器教学内容：1、联轴器的功用与分类；2、离合器的功用与分类。教学目的：了解联轴器与离合器的功用及分类。教学重点：联轴器与离合器的功用有何异同。教学要点：1、作用：联接两轴，一起旋转并传递运动和动力。2、联轴器：只有在机械停止后才能将联结的两根轴分离。常用的有凸缘联轴器，它是利用螺栓连接两半联轴器的凸缘来联接两轴。两个半联轴器分别装在两轴的轴端，并用键和轴联接。 3、离合器：可以在机械的运动中根据需要使两根轴随时接合和分离。常用的有摩擦离合器。二、参观教学方法：1、课堂设疑，提出相关问题，让学生带着问题参观；2、理论与实际相结合，加深学生的感性认识，使教学更加生动有趣，使课堂讲授取得更好的效果；3、注重培养学生自主学习的能力，培养学生观察事物、分析事物、判断事物的能力。教学内容：1、 参观机械零件展柜；2、 参观机械传动展柜；3、 参观机构展柜；4、 参观实物教具：船用柴油发动机、车床用三箱、东风140汽车模型、家用缝纫机、自行车等。教学难点：1、 提出恰当问题，使学生感兴趣，变被动学习为主动学习；2、 科学引导，适当讲解，训练学生掌握学习方法。教学要点：参观前提出相应问题，让学生思考，通过实物教学和教具演示使学生对机械零件、机械传动和典型机构的特点、特性以及在机械工程中的应用建立感性认识，并通过对部分知识的介绍和讲解来注重培养学生分析事物、观察事物、判断事物的能力，并培养学生自主学习的能力。三、机械传动一般机器都是由原动机、传动装置和工作机三部分组成。原动机提供基本的运动和动力，工作机是机械具体功能的执行系统，而传动装置是原动机和工作机之间的桥梁，将原动机的运动和动力进行转换并传递给工作机。传动装置可以有机械传动、流体传动和电力传动三类。教学方法：1、利用多媒体课件课堂讲授为主，讲解机械传动基本概念、基本常识和基本应用；2、注重启发式教学，促进学生积极思考，开发学生潜能。（一）、螺旋传动教学内容：螺旋传动的种类、特点及应用。教学目的：了解螺旋传动的特点、应用。教学重点：掌握螺旋传动的特点。教学要点：1、是通过螺母与螺杆之间的相对运动，将螺旋运动转换成直线运动，以实现测量、调整以及传递动力和运动的功能，广泛应用于仪器仪表及机械设备中。2、联接螺纹采用三角形螺纹，传动螺纹主要采用矩形、梯形和锯齿形螺纹。3、螺旋传动的特点：传动平稳、增力显著、容易自锁、结构紧凑、噪声低；但是效率较低，螺纹牙间摩擦、磨损较大。4、螺旋机构应用：、虎钳：螺母固定不动，螺杆在作回转运动的同时作直线移动。、螺旋千斤顶：螺杆固定不动，螺母回转并作直线移动。（二）、带传动教学内容：带传动的类型、特点及应用。教学目的：了解带传动的类型、特点及应用。教学重点：掌握带传动的特点。教学要点：1、带传动根据工作原理可分为摩擦型带传动和啮合型带传动。2、摩擦型带传动工作时传动带张紧在带轮上，在带和带轮之间产生了摩擦力，利用摩擦力来传递运动和动力。应用非常广泛，仅次于齿轮传动。 3、带传动的失效形式是打滑和带的疲劳损坏。4、传动带有多种类型：平带：截面形状为矩形，内表面是工作面。抗拉强度大，中心距大，价格便宜，效率较低。 V带（三角带）：截面形状为梯形，两侧面是工作面。传递功率大，传动能力强，结构紧凑。 圆带：截面形状为圆形，一般用在小功率传动的轻小型机械。啮合带：也叫齿形带。5、特点：结构简单，适合于大中心距的传动，传动比不准确。（三）、齿轮传动教学内容：齿轮传动的分类、特点及应用。教学目的：掌握齿轮传动的类型、特点。教学重点：掌握直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、人字齿圆柱齿轮的异同教学要点：1、圆柱齿轮：两轴线平行，包括直齿、斜齿、人字齿、齿轮齿条机构。2、圆锥齿轮：两轴线相交。3、蜗轮蜗杆：两轴线交叉。为减少摩擦，提高效率和使用寿命，蜗轮齿圈常需用比较贵重的青铜制造，因此成本较高。反程容易实现自锁，多用于起重设备中。4、特点：能在空间任意两轴间传递运动和动力，传动比准确，成本高，不适宜远距离的传动。5、应用：、弹簧秤；、双孔钻具。（四）、链传动教学内容：链传动的种类、特点及应用。教学目的：了解链传动的种类、特点及应用。教学重点：掌握链传动的特点。教学要点：1、链传动是具有中间挠性件的啮合传动，通过链条的链节与链轮上的轮齿相啮合传递运动和动力，兼有带传动和齿轮传动的特点，应用十分广泛。2、组成：主动链轮、链条、从动链轮。一般机械传动中，常用的是滚子传动链，已标准化。3、链传动可分为：传动链、起重链、输送链。4、链传动的特点：平均传动比准确，传动效率较高，结构较紧凑，能在恶劣环境下工作，成本低廉；但传动的平稳性差，工作时冲击和噪音较大。5、链传动的应用：自行车。四、典型机构教学方法：1、利用多媒体课件课堂讲授为主，讲解典型机构的基本概念、基本常识和基本应用；2、注重启发式教学，促进学生积极思考，开发学生潜能。（一）、平面连杆机构教学内容：1、铰链四杆机构的基本类型和特点；2、曲柄摇杆机构及其应用；3、双曲柄机构及其应用；4、双摇杆机构及其应用；5、铰链四杆机构的演化形式及其应用。教学目的：1、认识各种常用的典型四杆机构； 2、了解铰链四杆机构在机械工程中的应用。教学重点：了解曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构的组成、特点以及在机械工程中的应用。教学要点：1、平面连杆机构的基本形式是铰链四杆机构，有四个转动副，包括机架、连杆和连架杆。2、曲柄：连架杆作360转动。摇杆：只能在一定角度范围内往复摆动。3、特点：可以实现多种运动形式的转换，主要是实现给定的运动规律或运动轨迹；结构简单、制造容易；压强小、耐磨、使用寿命长；在联接处存在一定间隙，会降低运动精度；构件数增多时，设计较困难。4、曲柄摇杆机构的应用：、雷达天线机构；、缝纫机踏板机构；、搅拌器。5、双曲柄机构的应用：惯性筛；平形四边形机构的应用：、摄影平台升降机构；、机车车轮的联动机构；反平形四边形机构的应用：车门开闭机构。6、双摇杆机构的应用：造型机翻箱机构。7、铰链四杆机构的演化形式：、曲柄滑块机构：用于压力机中；、曲柄摇块机构：用于自卸卡车车箱举升机构；、移动导杆机构：用于手摇唧筒；、正弦机构：用于缝纫机下针机构；、双滑块机构：用于椭圆仪。（二）、间歇运动机构教学内容：1、凸轮机构的组成、基本类型和特点；2、凸轮机构的应用；3、棘轮机构的工作原理、基本组成及应用；4、槽轮机构的工作原理、基本组成及应用；5、不完全齿轮机构的工作原理、类型及应用。教学目的：1、 了解凸轮机构的特点及应用；2、 了解间歇运动机构的特点及应用。教学重点：1、 掌握凸轮机构的特点；2、 掌握能够实现间歇运动的机构形式。教学要点：1、凸轮机构一般由凸轮、从动件和机架组成，作用是将凸轮的连续等速转动或移动转换为从动件的连续或间歇的往复移动或摆动。2、凸轮机构的类型：盘状凸轮、移动凸轮、圆柱凸轮。3、凸轮机构的特点：只要改变凸轮的轮廓曲线，原则上可以使从动件实现任意给定的运动规律；结构简单、紧凑，工作可靠。但是凸轮具有曲线轮廓，加工制造比较困难；凸轮与从动件之间为点或线接触，压力大，易于磨损。4、槽轮机构：一般用于要求间歇地转过一定角度的装置中。5、凸轮机构的应用：活塞式内燃机的进气机构、发动机配气机构、自动机床上的走刀机构。6、棘轮机构的应用：自行车的棘轮机构、用作制动器的棘轮机构。7、槽轮机构的应用：电影放映机的送片装置。8、不完全齿轮机构的应用：压制蜂窝煤球工作台的间歇运动机构。（三）、齿轮系教学内容：轮系的功用、类型及应用。教学目的：了解轮系的类型及功用。教学重点：了解轮系的功用。教学要点：1、在机器中，常将一系列相互啮合的齿轮组成传动系统，以实现变速、分路传动、运动分解与合成等功用。这种由一系列齿轮组成的传动系统称为轮系。2、轮系分为定轴轮系、周转轮系和复合轮系。3、应用：差速器。思考题：1、自行车都应用了哪些机械零件和典型机构？各自的作用？2、螺纹联接为什么要防松？常用的防松方法有几种？3、自行车上采用的链条属于哪种链？它的组成有哪些？4、人骑自行车时，人和自行车组成了平面连杆机构哪种形式？5、缝纫机上应用了哪些机构和传动？6、车床床头箱的齿轮机构是定轴轮系还是周转轮系？7、轮系的功用在汽车上应用有哪些？五、拆装教学方法：课堂讲解、课件辅助教学、教师演示、指导。教学内容：（一）、机械拆装训练的目的和任务1、任务：拆装齿轮泵、蜗轮蜗杆减速器、齿轮减速器、绞切机。2、目的：、使学生掌握机械总成、各零部件及其相互间的连接关系、拆装方法和步骤及注意事项；、使学生懂得并能正确地使用常用机、工、量具和专门工具；、熟悉和掌握安全操作常识，零部件拆装后的正确放置、分类及清洗方法，培养文明生产的良好习惯；、锻炼和培养学生的动手能力。（二）、拆装训练的基本内容1、了解拆装训练的性质、任务和要求；2、掌握拆装设备和工具的正确使用方法；3、了解拆装训练的安全和文明操作的注意事项；4、讲授齿轮泵的基本构造及工作原理。（三）、拆装教学要求1、遵守安全操作规程，避免不安全事故的发生；2、独立完成各机构、机件的拆装，掌握它们相互间的装配关系及调整方法；3、熟悉各机构装置机件名称、作用和结构特点。（四