《机械基础》教案.doc

教案编号：QD-751b-19 版本：A/0 流水号：1.1课程名称机械基础授课班级16机电课题绪论章节绪论授课方式讲授授课时间第1周课时4授课教师梁卫芳教学目标让学生了解机械、机器、机构、构件和零件等概念的区分内容分析主要了解本门课程的重要性和一些基本术语及其定义教学重点明确本课程的任务;理解机械、机器、机构、构件和零件的概念法教学难点机器与机构的区别教学过程1.组织教学：考勤，强调纪律2.复习旧课3.课堂导入4.教授新课：机械、机器、机构、构件和零件的概念 5.课堂练习6.小结7.布置作业课后纪要本节课主要讲解机械、机器、机构、构件和零件的概念，学生认真听讲，积极参与到课堂里，表现良好，基本完成教学任务。授课教师：梁卫芳 审阅签名：提交时间： 审阅日期教学内容绪论引入课题课程性质为械类专业的一门专业基础课。课程内容包括机械传动、常用机构、轴系零件和液压与气动等方面的基础知识。掌握的知识点及操作：一、 课程概述1、 本课程的性质和作用本课程是机械类专业的一门专业基础课程，为学习专业技术课和培养专业岗位能力服务。2、 本课程的主要内容包括公差配合与技术测量、工程构件的力学分析、常用机构、连接与轴系零部件、常用传动等方面的基础知识。二、 机械概述1、 机械、机器与机构： 机器：根据使用要求而设计制造的一种执行机械运动的装置，用来变换或传递能量、物料和信息，从而替代或减轻人类的体力劳动或脑力劳动。 机构：具有确定相对运动的构建的组合，是用来传递运动和力的构件系统。2、构件和零件零件：机器及各种设备的基本组成单元加工制造的最小单元 例： 汽油机连杆上的螺栓、螺母 构件：运动的最小单元 例：门（门板、把手、锁、玻璃） 内燃机（曲柄、连杆、滑块和机架） 零件、构件、机器、机构之间的关系小结：通过本课学习，使学生了解机器、机构、机械、构件和零件、运动副的概念及应用特点。任务驱动： 学生课堂练习，完成本次课堂作业并提交。作业：简述运动副的应用特点。教案编号：QD-751b-19 版本：A/0 流水号：1.2课程名称机械基础授课班级16机电课题识读台阶轴的尺寸公差章节模块一课题一授课方式讲授授课时间第2周课时4授课教师梁卫芳教学目标让学生了解尺寸、公差、偏差术语概念内容分析任务1通过任务的引入，到任务分析，然后通过学习相关的知识点，最后实施任务。通过这种任务性的学习最终掌握尺寸公差的概念、基本计算方法及其数值表的查阅。教学重点理解互换性及有关术语的概念查阅标准公差数值表、基本偏差表和极限偏差数值表教学难点尺寸公差的基本计算方法以及公差带图的画法教学过程1.组织教学：师生相互问候，点名，管理课堂纪律2.复习旧课：机械、机器、机构、构件和零件的概念3.课堂导入：提问4.教授新课：互换性及有关术语的概念；查阅标准公差数值表、基本偏差表和极限偏差数值表 5.课堂练习：习题册6.小结7.布置作业：习题册课后纪要本节课主要讲解互换性及有关术语的概念；查阅标准公差数值表、基本偏差表和极限偏差数值表，学生认真听讲，积极参与到课堂里，表现良好，基本完成教学任务。授课教师：梁卫芳 审阅签名：提交时间： 审阅日期教学内容模块一 公差配合与技术测量课题一 公差配合及尺寸测量任务1 识读台阶轴的尺寸公差组织教学：师生相互问候，点名，管理课堂纪律。复习旧课：复习上次课主要知识点教授新课：一、 孔和轴孔：通常指零件的圆柱内表面，也包括非圆柱内表面，如槽、方孔等。 轴：通常指零件的圆柱外表面，也包括非圆柱外表面，如键的外表面、圆柱的端面等。 二、尺寸的术语及其定义1.尺寸 以特定单位表示线性尺寸大小的数值称为尺寸。2.公称尺寸 是指设计时给定的尺寸。孔的公称尺寸用D表示，轴的公称尺寸用d表示。3.极限尺寸 允许尺寸变化的两个界限值称为极限尺寸。 允许的最大尺寸称为上极限尺寸Dmax (孔)，dmax (轴) 允许的最小尺寸称为下极限尺寸Dmin (孔)，dmin (轴) 4.实际尺寸Da (孔), da (轴) 通过测量获得的尺寸称为实际尺寸。孔和轴实际尺寸的合格条件如下：Dmin Da Dmax dmin da dmax 三、偏差与公差的术语及其定义1.偏差 某一尺寸 (实际尺寸或极限尺寸)减去其公称尺寸所得的代数差称为尺寸偏差，简称偏差。 (1)极限偏差 ：上极限偏差和下极限偏差； (2)实际偏差。2.公差 即尺寸公差，指允许尺寸的变动量。3.极限尺寸 指孔或轴允许尺寸变化的两个界限值，它包括上极限尺寸和下极限尺寸。4.公差带图四、规定公差的目的和互换性 在机械工业中，互换性是指制成同一规格的一批零件或部件，不需任何挑选、调整或辅助加工就能装配在机器上，并能满足机械产品的使用性能要求的一种特性。它应包括几何参数、力学性能等方面的互换。（1）完全互换性 ； （2）不完全互换性，又称为有限互换性。规定公差的目的就是为了实现产品的互换性。五、极限标准的基本规定在国家标准中，公差带的大小由“标准公差”来确定，公差带的位置由“基本偏差”来确定。1.标准公差 共分20个等级：IT01，IT0，IT1，IT17，IT18，其中IT01精度最高，IT18精度最低。2.基本偏差 国家标准极限与配合规定的，用以确定公差带相对于零线位置的上极限偏差或下极限偏差称为基本偏差。一般为靠近零线的那个极限偏差。国家标准对孔和轴各设立了28个基本偏差。 3.公差带 孔、轴公差带代号由基本偏差代号与公差等级数字组成。 4.孔、轴极限偏差数值的确定(1)基本偏差的数值。(2)另一极限偏差的确定。 对于孔 ES=EI+IT 或 EI=ES-IT； 对于轴 es=ei+IT 或 ei=es-IT。(3)查极限偏差表。小结：通过本课学习，使学生了解公差的概念及应用特点。任务驱动： 学生课堂练习，完成本次课堂作业并提交。作业：习题册教案编号：QD-751b-19 版本：A/0 流水号：2.1课程名称机械基础授课班级16机电课题分析齿轮轴套和 轴的配合关系章节模块一课题一授课方式讲授授课时间第3周课时2授课教师梁卫芳教学目标让学生了解配合的概念、配合公差的计算及公差带图内容分析任务2通过任务的引入，到任务分析，然后通过学习相关的知识点，最后实施任务。通过这种任务性的学习最终掌握配合的概念、配合公差的计算方法及公差带图的画法。教学重点明确配合、间隙配合、过渡配合和过盈配合的概念掌握配合性质的判断教学难点极限间隙、极限过盈和配合公差的计算孔、轴配合公差带图教学过程1.组织教学：师生相互问候，点名，管理课堂纪律2.复习旧课：互换性及有关术语的概念；查阅标准公差数值表、基本偏差表和极限偏差数值表 3.课堂导入：提问4.教授新课：配合、间隙配合、过渡配合和过盈配合的概念；配合性质的判断 5.课堂练习：习题册6.小结7.布置作业：习题册课后纪要本节课主要讲解配合、间隙配合、过渡配合和过盈配合的概念；配合性质的判断，学生认真听讲，积极参与到课堂里，表现良好，基本完成教学任务。授课教师：梁卫芳 审阅签名：提交时间： 审阅日期教学内容任务2分析齿轮轴套和轴的配合关系组织教学：师生相互问候，点名，管理课堂纪律。复习旧课：复习上次课主要知识点教授新课：一、配合的相关概念及性质1.配合公称尺寸相同的相互结合的孔和轴的公差带之间的关系称为配合。2.间隙与过盈孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸为正时是间隙，一般用X 表示，其数值前应标 “+”号；孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸为负时是过盈，一般用Y 表示，其数值前应标 “-”号。3.配合的性质(1)间隙配合。具有间隙 (包括最小间隙等于零)的配合称为间隙配合。此时孔的尺寸大于或等于轴的尺寸。(2)过盈配合。具有过盈 (包括最小过盈等于零)的配合称为过盈配合。此时孔的尺寸小于或等于轴的尺寸。(3)过渡配合。可能具有间隙也可能具有过盈的配合称为过渡配合。此时孔的尺寸可能大于也可能小于或等于轴的尺寸。4.配合性质的判别 (1)由极限尺寸判定，当 Dmindmax 时，为间隙配合；当 Dmaxdmin 时，为过盈配合；当 Dmaxdmin 且dmax Dmin 时，为过渡配合。 (2)由极限偏差判定，当 EIes 时，为间隙配合；当 ESei时，为过盈配合；当 ESei 且 esEI 时，为过渡配合。(3)由孔、轴公差带的位置判定。二、极限间隙或极限过盈的计算1.间隙配合(1)最大间隙 Xmax Xmax=Dmax -dmin =ES-ei0 (2)最小间隙 Xmin Xmin=Dmin -dmax =EI-es02.过盈配合(1)最大过盈 Ymax Ymax=Dmin -dmax =EI-es0 (2)最小过盈 Ymin Ymin=Dmax -dmin =ES-ei03.过渡配合 (1)最大间隙 Xmax Xmax=Dmax -dmin =ES-ei0 (2)最大过盈 Ymax Ymax=Dmin -dmax=EI-es0三、配合公差的计算 配合公差是允许间隙或过盈的变动量，用 Tf表示。 间隙配合 过盈配合过渡配合配合公差等于组成配合的孔与轴的公差之和，即：Tf=Th+Ts配合公差与尺寸公差具有相同的特性，同样以绝对值定义，没有正负，也不可能为零。四、配合标准的基本规定1.配合制：指同一极限制的孔和轴组成配合的一种制度。（1）基孔制配合 （2）基轴制配合 （3）混合配合2.配合代号国家标准规定，配合代号用孔、轴公差带代号的组合表示，写成分数形式，分子为孔的公差带代号，分母为轴的公差带代号。在图样上标注时，配合代号标注在公称尺寸之后。小结：通过本课学习，使学生了解配合和配合公差概念及应用特点。任务驱动： 学生课堂练习，完成本次课堂作业并提交。作业：习题册教案编号：QD-751b-19 版本：A/0 流水号：2.2课程名称机械基础授课班级16机电课题确定轴承座孔、轴颈、轴瓦之间的配合关系章节模块一课题一授课方式讲授授课时间第3周课时2授课教师梁卫芳教学目标让学生了解公差等级的选用原则内容分析任务3通过任务的引入，到任务分析，然后通过学习相关的知识点，最后实施任务。通过这种任务性的学习最终掌握公差等级的选用原则和了解公差带。教学重点明确公差等级的选用原则了解优先、常用和一般用途公差带教学难点明确配合制的选用原则采用类比法选用公差等级和配合种类教学过程1.组织教学：师生相互问候，点名，管理课堂纪律2.复习旧课：互换性及有关术语的概念；查阅标准公差数值表、基本偏差表和极限偏差数值表 3.课堂导入：提问4.教授新课：配合、间隙配合、过渡配合和过盈配合的概念；配合性质的判断 5.课堂练习：习题册6.小结7.布置作业：习题册课后纪要本节课主要讲解配合、间隙配合、过渡配合和过盈配合的概念；配合性质的判断，学生认真听讲，积极参与到课堂里，表现良好，基本完成教学任务。授课教师：梁卫芳 审阅签名：提交时间： 审阅日期教学内容任务3 确定轴承座孔、轴颈、轴瓦之间的配合关系组织教学：师生相互问候，点名，管理课堂纪律。复习旧课：复习上次课主要知识点教授新课：一、 公差带的选用1.公差等级的选用总的选择原则是：在满足使用要求的前提下，尽量选取低的公差等级。2.公差带的选用在使用中的选择顺序是：先选择优先公差带,再选择常用公差带，最后选择一般公差带。二、配合的选用 1.配合制的选用原则（1）一般情况下，应优先选用基孔制。 （2）与标准件配合时，配合制的选择通常依标准件而定 。 （3）为满足特殊需要，允许采用混合配合 。 2.配合种类的选用方法有计算法、类比法和试验法3种。一般采用类比法，然后确定其配合种类。采用类比法确定配合的种类，具体步骤如下：（1）根据使用要求，确定配合的类别，即确定是间隙配合、过盈配合，还是过渡配合。 （2）根据工作条件，运用类比法确定选用哪一种配合。配合的选用顺序是：先选择优先配合，再选择常用配合，最后选择一般配合。（3）当实际工作条件与典型配合的应用场合有所不同时，应对配合的松紧做适当的调整，最后确定选用哪种配合。小结：通过本课学习，使学生明确公差等级的选用原则。任务驱动： 学生课堂练习，完成本次课堂作业并提交。作业：习题册教案编号：QD-751b-19 版本：A/0 流水号：3.1课程名称机械基础授课班级16机电课题识读轴套的几何公差章节模块一课题二授课方式讲授授课时间第4周课时2授课教师梁卫芳教学目标让学生了解几何公差的项目及标注内容分析该任务通过任务的引入，到任务分析，然后通过学习相关的知识点，最后实施任务。通过这种任务性的学习最终掌握几何公差的概念、标注方法等。教学重点几何要素、理想要素和实际要素的概念几何公差的项目及符号教学难点几何公差的标注方法几何公差带的含义教学过程1.组织教学：师生相互问候，点名，管理课堂纪律2.复习旧课：配合、间隙配合、过渡配合和过盈配合的概念；配合性质的判断 3.课堂导入：提问4.教授新课：几何要素、理想要素和实际要素的概念；几何公差的项目及符号 5.课堂练习：习题册6.小结7.布置作业：习题册课后纪要本节课主要讲解几何要素、理想要素和实际要素的概念；几何公差的项目及符号，学生认真听讲，积极参与到课堂里，表现良好，基本完成教学任务。授课教师：梁卫芳 审阅签名：提交时间： 审阅日期教学内容任务 识读轴套的几何公差组织教学：师生相互问候，点名，管理课堂纪律。复习旧课：复习上次课主要知识点教授新课：一、零件的几何要素零件的几何要素 (简称要素)是指构成零例件形体 的 点、线、面。 1、按存在状态分为理想要素和实际要素；2、按所处地位分为被测要素和基准要素；3、按几何特征分为组成要素和导出要素。 二、几何公差的项目及符号 几何公差可分为形状公差、方向公差、位置公差和跳动公差四类。三、几何公差的标注 1.几何公差代号 包括几何公差框格和指引线、几何特征符号、几何公差数值和其他有关符号、基准字母和其他有关符号等。几何公差的项目及符号，见下表121。 2.基准符号 由涂黑（或空白）的三角形、细实线和带大写字母的方框组成。3.被测要素的标注方法(1)被测要素是组成要素时,指引线的箭头应指在该要素的轮廓线或其延长线上,并应明显地与尺寸线错开。(2)被测要素是导出要素时,指引线的箭头与相应的尺寸线对齐。 (3)当同一被测要素有多项几何公差要求时,可将这些框格绘制在一起,并共用一根指引线。 (4)当若干个分离要素具有相同几何特征和公差值时，可在从框格引出的指引线上绘制多个指示箭头并分别与各被测要素相连。当若干个分离要素给出单一公差带时,应在公差框格内公差值的后面加注公共公差带的符号CZ4.基准要素的标注方法 基准要素采用基准符号标注。 （1）基准要素是轮廓线或轮廓面时，基准三角形放置在该要素的轮廓线或其延长线上（与尺寸线明显错开）。 （2）基准要素是尺寸确定的轴线、中心平面或中心点时，基准三角形应放置在该尺寸线的延长线上 。 （3）基准要素为公共轴线时的标注当轴类零件以两端中心孔工作锥面的公共轴线作为基准时的标注方法。 四、几何公差的公差带 几何公差的公差带是限制实际要素形状、方向与位置变动的区域。若实际要素位于这一区域内，则为合格；否则为不合格。 公差带的四个要素:（1）公差带的形状；（2）公差带的大小；（3）公差带的方向；（4）公差带的位置。小结：通过本课学习，使学生明确几何公差的项目及标注。任务驱动： 学生课堂练习，完成本次课堂作业并提交。作业：习题册教案编号：QD-751b-19 版本：A/0 流水号：3.2课程名称机械基础授课班级16机电课题识读并检测输出轴的表面结构要求章节模块一课题三授课方式讲授授课时间第4周课时2授课教师梁卫芳教学目标让学生了解表面粗糙度、表面结构要求的标注内容分析该任务通过任务的引入，到任务分析，然后通过学习相关的知识点，最后实施任务。通过这种任务性的学习最终掌握表面粗糙度的概念、标注方法和检测方法。教学重点表面粗糙度的概念表面结构的要求教学难点表面结构要求的标注方法检测粗糙度的常用方法教学过程1.组织教学：师生相互问候，点名，管理课堂纪律2.复习旧课：几何要素、理想要素和实际要素的概念；几何公差的项目及符号 3.课堂导入：提问4.教授新课：表面粗糙度的概念；表面结构的要求 5.课堂练习：习题册6.小结7.布置作业：习题册课后纪要本节课主要讲解表面粗糙度的概念；表面结构的要求，学生认真听讲，积极参与到课堂里，表现良好，基本完成教学任务。授课教师：梁卫芳 审阅签名：提交时间： 审阅日期教学内容任务 识读并检测输出轴的表面结构要求组织教学：师生相互问候，点名，管理课堂纪律。复习旧课：复习上次课主要知识点教授新课：一、表面结构要求表面结构要求是对零件表面轮廓的要求。 表面轮廓是由一个指定平面与实际平面相交所得的轮廓。它由粗糙度轮廓、波纹度轮廓和形状轮廓 (原始轮廓)构成。表面结构参数包括粗糙度参数 (R 参数)、波纹度参数(W 参数)和原始轮廓参数(P参数)。本书主要介绍最常用的粗糙度参数。表面粗糙度是表述零件表面峰谷高低程度和间距状况的微观几何形状特性的术语。表面粗糙度的主要评定参数包括轮廓算术平均偏差Ra和轮廓最大高度Rz。二、表面结构要求的表示方法 1.表面结构符号 2.表面结构完整图形符号的组成为了明确表面结构要求，除了标注表面结构参数和数值外，必要时应标注补充要求，补充要求包括加工工艺、表面纹理及方向、加工余量等，其注写位置，如图1-3-5所示。3.表面结构参数的标注 （1）当图样上标注参数的最大值（max）或（和）最小值（min）时，表示参数中所有的实测值均不得超过规定值最大规则。 当图样上采用参数的上限值或（和）下限值时（不标注 max与 min），表示参数的实测值中允许少于总数的16%的实测值超过规定值16%规则（默认）。 （2）在符号中表示双向极限时应标注极限代号，分别用 “U”和 “L”表示上限值和下限值。当只有单向上限值要求时，不加注“U”；当只有单向下限值要求时，应加注“L”。如果同一参数有双向极限要求，在不至于引起歧义的情况下，可以不加注“ U”“ L”。三、表面结构符号在图样上的标注1.标注位置与方向 在图样上，表面结构符号一般标注在可见轮廓线、尺寸界线、尺寸线或其延长线上，也可以标注在引出线上；符号的尖端应从材料外指向并接触零件表面，符号中数字及字母的注写方向应与尺寸数字方向一致。2.有相同表面结构要求的表面结构符号的简化注法如果在工件的多数（包括全部）表面有相同的表面结构要求，则其表面结构要求可统一标注在图样的标题栏附近。表面结构符号后面应包括：在圆括号内给出无任何其他标注的基本符号；在圆括号内给出不同的表面结构要求。四、表面粗糙度参数的检测程序五、检测表面粗糙度的常用方法 1、样块比较法 2、显微镜比较法 3、光切显微镜测量法 4、电动轮廓仪测量法 5、干涉显微镜测量法小结：通过本课学习，使学生掌握表面粗糙度、表面结构要求的标注。任务驱动： 学生课堂练习，完成本次课堂作业并提交。作业：习题册教案编号：QD-751b-19 版本：A/0 流水号：4.1课程名称机械基础授课班级16机电课题分析梯子的受力并画受力图章节模块二课题一授课方式讲授授课时间第5周课时2授课教师梁卫芳教学目标让学生掌握力、刚体、平衡和约束的概念内容分析该任务通过任务的引入，到任务分析，然后通过学习相关的知识点，最后实施任务。通过这种任务性的学习最终掌握静力学原理和力的特征。教学重点明确力、刚体、平衡和约束的概念掌握静力学公理教学难点掌握静力学公理教学过程1.组织教学：师生相互问候，点名，管理课堂纪律2.复习旧课：表面粗糙度的概念；表面结构的要求 3.课堂导入：提问4.教授新课：力、刚体、平衡和约束的概念；静力学公理 5.课堂练习：习题册6.小结7.布置作业：习题册课后纪要本节课主要讲解力、刚体、平衡和约束的概念；静力学公理，学生认真听讲，积极参与到课堂里，表现良好，基本完成教学任务。授课教师：梁卫芳 审阅签名：提交时间： 审阅日期教学内容任务1 分析梯子的受力并画受力图组织教学：师生相互问候，点名，管理课堂纪律。复习旧课：复习上次课主要知识点教授新课：一、静力学的基本概念1.刚体：指在受力状态下能保持其几何形状和尺寸不变的物体。 2.力：力是物体间的相互机械作用。力的国际制单位是牛顿或千牛顿，其符号为N和kN。力的大小、方向 (包括方位和指向)和作用点的位置，这三个因素称为力的三要素。3.平衡：指物体相对于地球保持静止或作匀速直线运动的状态。4.受力图：在工程实际中，为了清晰地表示物体的受力情况，常需把所研究的物体 (称为研究对象)从限制其运动的周围物体中分离出来，单独画出它的简图，然后在上面画出物体所受的力，这样的图称为物体的受力图。二、静力学公理公理一 二力平衡公理 公理二 加减平衡力系公理 公理三 力的平行四边形法则 公理四 作用与反作用公理 小结：通过本课学习，使学生掌握力、刚体、平衡和约束的概念。任务驱动： 学生课堂练习，完成本次课堂作业并提交。作业：习题册教案编号：QD-751b-19 版本：A/0 流水号：5.1课程名称机械基础授课班级16机电课题分析平面汇交力系章节模块二课题一授课方式讲授授课时间第5周课时2授课教师梁卫芳教学目标让学生掌握铰链约束的性质、三力平衡汇交定理内容分析该任务通过任务的引入，到任务分析，然后通过学习相关的知识点，最后实施任务。通过这种任务性的学习最终掌握三力平衡汇交定理及物体受力分析的方法。教学重点掌握铰链约束的性质及其约束反力的特点；掌握三力平衡汇交定理；教学难点熟练掌握物体受力分析的方法教学过程1.组织教学：师生相互问候，点名，管理课堂纪律2.复习旧课：力、刚体、平衡和约束的概念；静力学公理 3.课堂导入：提问4.教授新课：铰链约束的性质及其约束反力的特点；三力平衡汇交定理 5.课堂练习：习题册6.小结7.布置作业：习题册课后纪要本节课主要讲解铰链约束的性质及其约束反力的特点；三力平衡汇交定理，学生认真听讲，积极参与到课堂里，表现良好，基本完成教学任务。授课教师：梁卫芳 审阅签名：提交时间： 审阅日期教学内容分析平面汇交力系组织教学：师生相互问候，点名，管理课堂纪律。复习旧课：复习上次课主要知识点教授新课：一、铰链约束这种由铰链构成的约束，称为铰链约束。1. 固定铰链支座约束 2 . 活动铰链支座约束 二、三力平衡汇交定理根据公理二和公理三可得出推论，即作用于物体同一平面内的三个互不平行的力使物体平衡，则它们的作用线必汇交于一点。必须注意，三力平衡汇交定理是共面且不平行三力平衡的必要条件，但不是充分条件，即同一平面内作用线汇交于一点的三个力不一定都是平衡的。三、受力分析和画受力图的方法所谓受力分析，是指分析所要研究的物体(称为研究对象)上受力多少、各力作用点和作用方向的过程。 画受力图的步骤可概括为：据要求取构件，主动力画上面；连接处解约束，先分析二力件。 注意：如果没有特别说明，则物体的重力一般不计，并认为接触面都是光滑的。 小结：通过本课学习，使学生掌握铰链约束的性质、三力平衡汇交定理。任务驱动： 学生课堂练习，完成本次课堂作业并提交。作业：习题册教案编号：QD-751b-19 版本：A/0 流水号：6.1课程名称机械基础授课班级16机电课题分析平面任意力系章节模块二课题一授课方式讲授授课时间第6周课时2授课教师梁卫芳教学目标让学生掌握平面任意力系的概念、力的平移定理内容分析该任务通过任务的引入，到任务分析，然后通过学习相关的知识点，最后实施任务。通过这种任务性的学习最终掌握力的平移定理和平面任意力系的简化。教学重点平面任意力系的概念力的平移定理教学难点平面任意力系的简化教学过程1.组织教学：师生相互问候，点名，管理课堂纪律2.复习旧课：铰链约束的性质及其约束反力的特点；三力平衡汇交定理 3.课堂导入：提问4.教授新课：平面任意力系的概念；力的平移定理 5.课堂练习：习题册6.小结7.布置作业：习题册课后纪要本节课主要讲解平面任意力系的概念；力的平移定理，学生认真听讲，积极参与到课堂里，表现良好，基本完成教学任务。授课教师：梁卫芳 审阅签名：提交时间： 审阅日期教学内容任务5 分析平面任意力系组织教学：师生相互问候，点名，管理课堂纪律。复习旧课：复习上次课主要知识点教授新课：一、力的平移定理力的平移定理 如图2-1-26所示，作用在刚体上A点的力F，可平行移动到C点，但必须附加一个力偶，其力偶矩等于原力F对新作用点C的力矩。 二、平面任意力系向一点简化1 .平面任意力系向一点简化 设在刚体上作用一平面任意力系F1、F2、Fn，如图2-1-27a所示。在平面内任选一点O，称为简化中心。原力系与作用于简化中心O点的平面汇交力系和附加的平面力偶系是等效的。 将平面汇交力系F1、F2、Fn合成为作用于简化中心O 点的一个力 FR，如图212 7 c所示。则： 附加力偶系 M1、M2、Mn 可合成为一个力偶，合力偶矩 MO 等于各附加力偶矩的代数和。故: 2 .简化结果主矢和主矩 平面任意力系中所有力的矢量和FR称为该力系的主矢；而各力对于任选简化中心O点之矩的代数和MO 称为该力系对于简化中心的主矩。 主矢的大小和方向为：三、平面任意力系的平衡条件与平衡方程1 .平衡条件 若要使物体受平面任意力系的作用而处于平衡状态，其主矢和主矩必须同时为零，即: 也就是： 2 .平衡方程 平面任意力系平衡的充分必要条件为：力系中各力在任选的两个坐标轴上的投影的代数和分别为零，且各力对任一点力矩的代数和也为零。 平面任意力系的平衡方程：平面任意力系平衡方程的其他两种形式： (1)二力矩形式。其中x轴不得垂直于A、B两点的连线。(2)三力矩形式。其中A、B、C三点不得共线。小结：通过本课学习，使学生掌握平面任意力系的概念、力的平移定理。任务驱动： 学生课堂练习，完成本次课堂作业并提交。作业：习题册教案编号：QD-751b-19 版本：A/0 流水号：6.2课程名称机械基础授课班级16机电课题计算活塞杆的拉伸变形强度章节模块二课题二授课方式讲授授课时间第6周课时2授课教师梁卫芳教学目标让学生掌握横截面上的内力和应力内容分析该任务通过任务的引入，到任务分析，然后通过学习相关的知识点，最后实施任务。通过这种任务性的学习最终掌握拉伸和压缩变形，强度计算、强度校核等内容。教学重点拉伸与压缩的概念内力和应力教学难点强度的计算和强度校核教学过程1.组织教学：师生相互问候，点名，管理课堂纪律2.复习旧课：平面任意力系的概念；力的平移定理 3.课堂导入：提问4.教授新课：拉伸与压缩的概念；内力和应力 5.课堂练习：习题册6.小结7.布置作业：习题册课后纪要本节课主要讲解拉伸与压缩的概念；内力和应力，学生认真听讲，积极参与到课堂里，表现良好，基本完成教学任务。授课教师：梁卫芳 审阅签名：提交时间： 审阅日期教学内容任务1 计算活塞杆的拉伸变形强度组织教学：师生相互问候，点名，管理课堂纪律。复习旧课：复习上次课主要知识点教授新课：一、拉伸和压缩 受拉伸或压缩的构件大多是等截面直杆 (统称为杆件) ，其受力情况简化和受力特点以及变形特点见表2-2-1。 二、横截面上的内力和应力1 .轴力和轴力图，见表2-2-2。2 .横截面上的正应力应力是指构件在外力作用下，单位面积上的内力。杆件受拉(压)时的内力在横截面上是均匀分布的，如图2-2-4所示。假设杆件的横截面积为A，轴力为FN ，则单位面积上的内力为FN/A。由于内力垂直于横截面，因而应力也垂直于横截面，称这样的应力为正应力，用符号表示。于是有： 小结：通过本课学习，使学生掌握横截面上的内力和应力。任务驱动： 学生课堂练习，完成本次课堂作业并提交。作业：习题册教案编号：QD-751b-19 版本：A/0 流水号：7.1课程名称机械基础授课班级16机电课题计算铆钉的剪切与挤压变形强度章节模块二课题二授课方式讲授授课时间第7周课时2授课教师梁卫芳教学目标让学生掌握剪切、挤压的概念和计算内容分析该任务通过任务的引入，到任务分析，然后通过学习相关的知识点，最后实施任务。通过这种任务性的学习最终掌握剪切和挤压的概念以及计算等内容。教学重点剪切的概念和实用计算挤压的概念和实用计算教学难点利用剪切和挤压的强度条件校核构件强度并选材教学过程1.组织教学：师生相互问候，点名，管理课堂纪律2.复习旧课：拉伸与压缩的概念；内力和应力 3.课堂导入：提问4.教授新课：剪切的概念和实用计算；挤压的概念和实用计算 5.课堂练习：习题册6.小结7.布置作业：习题册课后纪要本节课主要讲解剪切的概念和实用计算；挤压的概念和实用计算，学生认真听讲，积极参与到课堂里，表现良好，基本完成教学任务。授课教师：梁卫芳 审阅签名：提交时间： 审阅日期教学内容任务2 计算铆钉的剪切与挤压变形强度组织教学：师生相互问候，点名，管理课堂纪律。复习旧课：复习上次课主要知识点教授新课：一、剪切和挤压的概念 产生相对错动的截面称为剪切面 (见图2-2-9b)。剪切面总是平行于外力作用线。若外力过大，被剪切件将沿剪切面被剪断，发生剪切破坏。 连接件发生剪切变形的同时，还与被连接件的接触面相互压紧。这种局部受压现象称为挤压。在接触处产生的变形称为挤压变形。接触面称为挤压面(见图2-2-9b)。挤压力过大时，连接件或被连接件在接触的局部范围内将产生塑性变形，甚至被压溃，发生挤压破坏。二、剪切和挤压的相关计算1 .剪切的相关计算(1)剪切面上的内力。Q就是剪切面上的内力，沿截面作用，称为剪力。(2)剪切面上的应力。式中A为剪切面面积，单位为 m2 。剪应力的单位与正应力的单位相同，常用MPa（即1MN/m2=1N/mm2）。(3)剪切强度条件。为材料的许用剪应力，通过实验方法得到，具体材料的可以从有关手册中查得。一般塑性材料的 和许用应力之间存在如下的关系: =(0.60.8) 。脆性材料为: =(0.8 1.0) 。2 .挤压的相关计算(1)挤压面上的挤压力。作用在挤压面上的压力称为挤压力，用符号Fjy表示。(2)挤压面上的应力。Ajy为挤压面面积，jy为挤压应力，单位分别同剪切面面积A和剪应力。(3)挤压强度条件。jy为材料的许用挤压应力，同 一样，常由实验方法得到，具体材料的 jy可以从有关手册中查得。一般塑性材料的 jy和许用应力 之间存在如下的关系：jy =（1.7 2.0） 。脆性材料为：jy =（0.9 1.5） 。3 .剪切面积和挤压面积的计算 挤压面积的计算视接触面的情况而定。键连接的挤压面为平面，Ajy=(h/2)L；螺栓、铆钉、销钉等圆柱形连接件的接触面近似于半圆柱面，为了简化计算，一般取通过圆柱直径的平面面积作为挤压面的计算面积，Ajy=dL，如图2-2-10所示。 小结：通过本课学习，使学生掌握剪切、挤压的概念和计算。任务驱动： 学生课堂练习，完成本次课堂作业并提交。作业：习题册教案编号：QD-751b-19 版本：A/0 流水号：7.2课程名称机械基础授课班级16机电课题计算传动轴的扭转变形强度章节模块二 课题二任务3授课方式讲授授课时间第7周课时2授课教师梁卫芳教学目标让学生掌握力偶矩的计算，扭矩和扭矩图内容分析该任务通过任务的引入，到任务分析，然后通过学习相关的知识点，最后实施任务。通过这种任务性的学习最终掌握扭矩的概念及其扭矩图的画法。教学重点扭矩概念及其力偶矩的计算扭矩图的画法教学难点利用扭转强度条件进行强度校核和构件设计教学过程1.组织教学：师生相互问候，点名，管理课堂纪律2.复习旧课：剪切的概念和实用计算；挤压的概念和实用计算 3.课堂导入：提问4.教授新课：扭矩概念及其力偶矩的计算；扭矩图的画法 5.课堂练习：习题册6.小结7.布置作业：习题册课后纪要本节课主要讲解扭矩概念及其力偶矩的计算；扭矩图的画法，学生认真听讲，积极参与到课堂里，表现良好，基本完成教学任务。授课教师：梁卫芳 审阅签名：提交时间： 审阅日期教学内容任务3 计算传动轴的扭转变形强度组织教学：师生相互问候，点名，管理课堂纪律。复习旧课：复习上次课主要知识点教授新课：一、扭转的概念二、外力偶矩的计算1 .外力偶矩的计算公式2 .外力偶矩的方向凡是输入功率的主动外力偶矩，Me 的方向与轴的转向一致；凡是输出功率的阻力偶矩，Me 的方向与轴的转向相反。三、扭矩和扭矩图1 .扭矩扭转时的内力圆轴在外力偶矩作用下发生扭转变形时，其横截面上将产生内力。内力偶矩用符号T表示，方向如图2-2-14所示。 T=Me ，T 称为截面上的扭矩，单位与外力偶矩相同，即为牛米(Nm)。计算扭矩的一般规律：任一横截面上的扭矩，数值上等于该截面上一侧（左侧或右侧）所有外力偶矩的代数和。扭矩的正负号用右手螺旋法则判断，即右手的四指弯曲方向表示扭矩的转向，大拇指表示扭矩矢量的指向。若扭矩矢量的指向离开截面，则扭矩为正(+)；反之，扭矩为负(-)。因此，同一截面左右两侧的扭矩数值和符号均相同，如图2-2-15所示。2 .扭矩图为了显示整个轴上各截面扭矩的变化规律，以便分析最大扭矩所在截面的位置，常用横坐标表示轴上各截面的位置，纵坐标表示相应横截面上的扭矩。扭矩为正时，图线画在横坐标轴的上方；扭矩为负时，图线画在横坐标轴的下方。这种图称为扭矩图，如图2-2-16所示。四、圆轴扭转时横截面上的应力和强度条件1 .平面假设圆轴在扭转变形时，各横截面仍为垂直于轴线的平面，只是绕轴线作相对转动。2 .圆轴扭转时的应力 横截面上剪应力的分布规律：横截面上某点的剪应力与该点至圆心的距离成正比，圆心处剪应力为零，圆周上剪应力最大，剪应力沿截面半径成直线规律分布 (见图2-2-19)。截面上最大剪应力的公式为: WP 是表示横截面抵抗扭转能力的几何量，称为抗扭截面模量，单位是 mm3 或cm3。 上式只适用于圆截面轴且横截面上的最大