机械基础重点难点

《机械基础》教案

课程设置根本情况

授课类型（新、旧课）：旧课有无教学大纲：有

教学总学时：84学时复习学时：2学时用否课件：用

总体要求

教学目的：

1）培养学生掌握机械设计相关的根底知识和理论。

2）培养学生掌握机构设计的思路、过程、方法。

3）培养学生解决实际问题的综合能力。

教学要求：

1）理论知识要做到“三会”：会分析、会计算、会解题；

2）应用能力要求学生会分析实际问题；会查阅设计手册、会正确选用（材料或构

件）型号规格；

3）学生能针对踪合性实际问题提出解决的方法和思路。

一

本课程使用的教材是高职高专规划教材：

《机械根底》

机械职业教育根底课教学指导委员会机械设计学科组组编

陈长生霍振生主编机械工业出版社

删除的内容：

第十四章：机械根底综合训练

对

教

材

的

整

合补充：

查阅《机械设计手册》能力培养；

手册使用《机械设计手册》软件版R2.0；

查阅手册教学将穿插在相关章节进行；

第一讲第一章第一节静力学根底学时：2学时

目的要求：熟练掌握各种约束反力的画法;

正确画出受力图；

教学内容概述

一、力的三要素

大小、方向和作用点;

二、静力学公理

1.二力平衡公理E=F2等值、反向、共线；二力杆；

2.加减平衡力系公理刚体上力可沿力的作用线平移面不改变作用效应。

3.平等四边形公理F=F1+F2平行四边形法则

4.作用力与反作用力公理作用力与反作用力等值、反向、共线分别作用在两个

物体上。

三、约束与约束反力约束一限制物体运动的周围物体。典型约束：

（一）柔性约束；（二）光滑平面约束；（三）光滑较链约束；（四）固定端约

束

四、受力图

画受力图步骤：

1号择研究对象；

2画别离体；

3画主动力和约束反力；

重点：受力图的绘制

难点：四种约束反力的方向确定。

思考题（作业）：本章思考题与练习题1〜4题

教学形式与手段：

课堂讲授；采用多媒体课件教学;

说明：

画受力图将是力学解题的关键步骤，一定要熟练掌握。

第二讲第一章第二节平面汇交力系学时：2学时

目的、要求：

了解平面汇交力系的根本概念；

掌握用汇交力系的平衡条件解题;

教学内容概述：

一、平面汇交力系的合成的几何法

（一）力的三角形法则两力合成的平行四边形法则一三角形法则;

（二）力的多边形法则

分矢量首尾相接，多边形的封口矢量即为合力（起点指向终点）；

二、平面汇交力系合成的解析法

（一）力在直角坐标上的投影

（二）合力投影定理

三、平面汇交力系的平衡条件

〔一）平面汇交力系平衡的几何条件：F=

（二）平面汇交力系平衡的解析条件：

重点：平面汇交力系的平衡条件

难点：利用平面汇交力系的平衡条件解题

思考题（作业）：本章思考题与练习题5〜10题

教学形式与手段：

课堂讲授；采用多媒休课件教学;

说明：

利用解析法求解平衡问题时，未知力可先假设,假设计算结果为正,表示假设方向正确,

基为负，表示假设的指向与实际指向相反。

第三讲第一章第三节力矩与平面力偶系学时：2学时

目的、要求：理解力矩与力偶的概念；

掌握力矩与力偶的计算；合力矩；合力偶系的合成；

掌握平面力偶系的平衡；

教学内容概述:

一、力对点之矩M（）（F）=±F•d

二、合力矩定理

三、力偶和力偶矩M（F,F，）=M=±rd

推论：

1）力偶可在其作用面内任意转移，而不改变它对物体的作用效果。

2）只要保持力偶矩的大小和转向不变，可以同时改变力偶中力的大小和力偶臂的长短,

而不改变其对物体的转动效应。

四、平面力偶系的合成

M=M1+Mz+..........+Mn=SMi

五、平面力偶系的平衡

£Mi=O

力矩和力偶矩是代数量，一般规定使物体逆时针转动为正，顺时针转动为负

重点：合力矩定理；平面力偶系的平衡

难点，力偶的计算

思考题（作业）：本章思考题与练习题11〜13题

教学形式与手段：

课堂讲授；采用多媒体课件教学;

第四讲第一章第四节平面任意力系学时：2学时

目的、要求：掌握平面任意力系的平衡条件

灵活运用平衡条件求解平衡问题;

教学内容概述：

一、力的平移定理作用于刚体上的力F可以平行移动到任意一点，但必须同时附加

一个力偶矩。

二、平面任意力系的简化

平面任意力系向平面内任意一点简化，一般可以得到一个作用在简化中心的主矢

F'和一个作用于原平面的主矩M。

三、平面任意力系的平衡条件（此外还有：两矩式和三矩式）

四、平面平行力系的平衡方程这种情况下，平衡条件可简化为:

五、物系的平衡灵活选择研究对象。

重点：运用平衡条件求解平衡问题；

难点：运用平衡条件求解平衡问题

思考题（作业）：本章思考题与练习题14〜18题

教学形式与手段：

课堂讲授；采用多媒体课件教学;

说明：

1.主矩必须标明简化中心

2.均布载荷集度是单位长度上受的力，均布载荷简亿结果为一合力，其大小等于q与

均布载荷作用段长度的乘积，合力作用点在均布载荷作用段的中点

3.平衡条件二矩表达式中A,B两点的连线不能与x轴垂直；三矩表达式中A、B、C

三点不能在一条直线上。

第五讲|第一章第五节空间力系简介第六节滑动摩擦简介|学时：2学时

目的、要求：1、了解空间力如何向三个坐标轴分解；掌握空间力系的平衡条件；会

解简单空间力系问题

2、了解概念：最大静摩擦力；摩擦角；摩擦支承面全反力；自锁现象;

懂得考虑摩擦时物体的平衡问题

教学内容概述：

空间力系简介

一、力沿着空间直角坐标轴的分解与投影

二、空间任意力系的平衡方程及应用

滑动摩擦简介

一、滑动摩擦力：

二、摩擦角和自锁现象

三、考虑摩擦时物体的平衡问题

重点：1、空间任意力系平衡方程的应用

2、考虑摩擦时物体的平衡问题

难点：力沿着空间直角坐标轴的分解与投影

摩擦角和自锁现象

思考题（作业）：本章思考题与练习题19〜22题

教学形式与手段：

课堂讲授；采用多媒体课件教学;

说明:

第六讲第一章第一章复习及习题课学时：2学时

目的，要求：使学生对本章所学内容有一个整体上的融会贯穿。

对综合性的题目有一个解题思路。

教学内容概述:

1、串讲本章前五讲内容，介绍每节之间的联系;

2、综合性问题的解题思路；

重点：

平向任意力系的解题思路

难点：

空间任意力系的解题思路

思考题（作业）：（教师根据学生练习中存在的问题针对性辅导）

平面任意力系问题

空间任意力系问题

教学形式与手段:

课堂讲授

课堂练习

说明：

习题课选题由教师根据不同班级存在的问题进行选择。

第七讲第二章第一节零件的拉伸和压缩学时：2学时

目的、要求：1、理解拉伸压缩的概念；

2、掌握拉伸压缩的强度计算

教学内容概述：

一、拉伸和压缩的概念外力的作用线与零件的轴线重合，冬件的变形是沿轴线方向

伸长或缩短。

二、轴向拉伸和压缩时的内力

1截面法求内力步骤：1）一截为二；2）弃一留一；3）列式求解；

2.轴力求轴力步骤：（1）求约束反力（2）分段计算轴力（3）绘制轴力图

三、拉伸和压缩的应力单位面积上的内力，称为应力。单位：兆帕（MPa）

四、拉伸和压缩时的变形

1.变形与应变

2.虎克定律一

五、零件拉伸与压缩时的强度计算

（一）极限应力比例极限。P是材料的弹性模量E；屈服点。$；为抗拉强度。国

（二）许用应力塑性材料厂脆性材料

（三）强度条件介绍根据强度条件式可以解决三类问题。

重点：

零1£伸与压缩时的强度计算;

难点：

零足拉伸与压缩时的强度计算;

思考题（作业）：本章思考题与练习题1〜2、8题

教学形式与手段：

课堂讲授；采用多媒体课件教学;

说明:

第八讲第二章第二节零件的剪切和挤压学时：2学时

目的「要求：1、理解剪切和挤压的概念；

2、掌握剪切和挤压的强度计算

教学内容概述：

一、剪切和挤压的概念零件两那么面外力大小相等，方向相反，作用线很近时，零

件截面发生相对错动的变形称为剪切变形。

二、剪切和挤压的实用计算剪切力用FQ表示。

（一）剪切强度实用计算

切应力用符号T表示强度条件

（二）挤压强度实用计算

挤压强度条件为挤压面：

解剪切和挤压的实用计算题时，要进行三项校核，如钾接钢板需校核：

1校核钾钉剪切强度2校核钾钉挤压强度校核钢板拉伸强度

重点：剪切和挤压的实用计算

难点：剪切和挤压的实用计算

思考题（作业）：本章思考题与练习题3、9题

教学形式与手段：

课堂讲授；采用多媒体课件教学;

说明:

第九讲第二章第三节圆轴的扭转学时：2学时

目的、要求:1、理解扭转的概念；

2、掌握圆轴扭转的强度计算；

教学内容概述：

一、扭转的概念轴的两端都受转向相反的一对力偶作用而产生的扭转变形。

二、圆轴扭转时横截面上的内力——扭矩T=Me扭矩图画法

三、圆轴扭转时横截面上的切应力

（一）圆轴扭转时横截面上的切应力分布规律

（二）扭转切应力的计算

四、圆轴扭转时的强度和刚度计算

（一）强度计算

（二〕刚度计算

1.圆轴扭转时的变形或

2.刚度条件

重点：圆轴扭转时的强度和刚度计算

难点：圆轴扭转时的强度和刚度计算

思考题（作业）：本章思考题与练习题4、10题

教学形式与手段：

课堂讲授；采用多媒体课件教学;

说明：公式的推导局部可酌情简略

详细讲解公式的应用

第十讲第二章第四节直梁的弯曲学时：2学时

目的、要求：1、理解弯曲的概念；

2、掌握直梁弯曲的强度计算；

教学内容概述：

一、直梁平面弯曲的概念弯曲；平面弯曲；梁；

二、梁的计算简图载荷简化的三种类型；梁简化的三种类型；绘图要求；

三、梁横截而上的内力一一切力和弯矩截面法分析梁横截面上的内力

通过截面的形心并在纵向对称面内的力FQ和位于纵向对称面的力偶M,它们分别

称为切力和弯矩。

四、弯矩图正弯矩画在横坐标x轴上方，负弯矩画在横坐标x轴的下方；

五、平面弯曲时梁横截面上的正应力

横力弯矩一一平面弯曲的梁横截面上既有弯矩又有切力。

（一）纯弯曲时梁横截面上弯曲正应力的分布规律。

••凹边线段缩短，靠近凸边线段伸长，中性层不变。

（二）弯曲正应力计算

八、梁弯曲时的强度计算

七、梁的弯曲刚度简介

重点：梁弯曲时的强度计算

难点：梁弯曲时的强度计算

思考题（作业）：本章思考题与练习题5〜6、11题

教学形式与手段:

课堂讲授；采用多媒体课件教学；

说明：公式的推导局部可酌情简略

详细讲解公式的应用

第二章第五节零件组合变形的强度计算

第十一讲第六节交变应力作用下零件的疲劳强度学时：2学时

目的、要求：1、理解组合变形的概念；掌握组合变形的强度计算

2、理解交变应力的概念；掌握交变应力的强度计算;

教学内容概述：

冬件组合变形的强度计算

组合变形：四种根本变形中同时产生其中两种以上的根本变形;

交变应力作用下零件的疲劳强度

一、交变应力概念周期性交替变化的应力

循环特征：

二、零件的疲劳破灯与材料的持久极限

重点：组合变形的强度计算

交变应力的强度计算

难点：组合变形的强度计算

交变应力的强度计算

思考题WkH

本章思考题与练习题7、12〜16题

教学形式写手段:

课堂讲授；采用多媒体课件教学；

说明：公式的推导局部可酌情简略

详细讲解公式的应用

笛土一、世第三章第一节金属材料的力学性能

弟十一班第二节影响金属材料性能的因素学时：2学时

目的、要求：熟悉金属材料的力学性能及影响它的因素

牢记材料力学性能指标（表示及含义）

教学内容概述：

工程材料的定义及分类

第一节金属材料的力学性能

一、强度和塑性（强度：op；os；0b塑性3；力）

二、硬度1.布氏硬度（HBS；HBW）2.洛氏硬度（HRC）3.维氏硬度（HV）

三、韧性冲击韧度

第二节影响金属材料性能的因素

一、金属的晶体结构1.体心立方晶格2.面心立方晶格3.密排六方晶格

二、合金的晶体结构

（一）合金的概念合金；相：

（二）合金的结构1.固溶体2.金属化合物

三、合金组织1.结晶晶粒2、机械混合物

重点：金属材料的力学性能

难点：固溶体；金属化合物；机械混合物;

思考题（作业）：各本章思考题与练习题1〜3题

教学形式与手段：

课堂讲授；采用多媒体课件教学;

说明：说明Q—Fc和丫一Fc的晶体结构，为下章内容讲解打好根底。

第十三讲第三章第三节铁炭合金学时：2学时

••目的I要求：了解铁碳合金钢的根本组织及其性能

••了解钢的热处理方法

熟悉常用钢和铸铁的牌号及用途

教学内容概述：

一、铁碳合金钢的根本组织及其性能

1.铁素体；2.奥氏体；3.渗碳体；4.珠光体；5.莱氏体；

二、铁碳合金状态图及其应用

1.铁碳合金状态图

2.含碳量对铁碳合金的平衡组织和性能的影响

3.铁碳合金状态图的应用（1）选材方面的应用。

（2）在制定工艺标准方面的应用（铸造方面；锻压方面；热处理方面）

二、钢的热处理方法简介

（一）热处理概念常见热处理方法；热处理工艺（加热一保温一冷却）

（二）钢的常用热处理方法（退火与正火；淬火；回火；外表热处理）

四、工业用钢

种类（碳素、合金、结构、工具、特殊性能、普通、优质、高级优质钢）

（一）结构钢1、普通质量结构钢2.优质结构钢3.铸造钢）

⑴渗碳钢（2）调质钢（3）弹簧钢4）滚动轴承钢

（二）工具钢

1.刃具钢（碳素工具钢；低合金工具钢；高速钢）

2.模具钢（冷作模具钢；热作模具钢）

3.量具钢（表3-12）

（三）特殊性能钢（不锈钢；耐热钢；耐磨钢）

五、铸铁（白口铁；灰铸铁；球墨铸铁；可锻铸铁；蠕墨铸铁）

重点：讲解钢的牌号含义及用途

难点：铁碳合金状态图

思考题（作业）：本章思考题与练习题4〜13题

教学形式与手段：

课堂讲授；采用多媒体课件教学；

说明：详细介绍本节课本提供的图表查阅方法

第十四讲第三章第四节有色金属与粉末冶金材料学时：2学时

目的、要求：了解常用有色金属与粉末冶金材料的性能与主要用途；

能正确识别常用有色金属与粉末冶金材料的牌号；

教学内容概述：

有色金属的定义；

一.铝及铝合金

1工业纯铝；

2铝合金

（1）变形铝合金（防锈铝；硬铝；超硬铝；锻铝）

（2）铸造铝合金

二、铜及铜合金

1.工业纯铜

2.铜合金（1）黄铜（普通黄铜；特殊黄铜）

（2）青铜（锡青铜；特殊青铜）

三、滑动轴承合金1.锡基、铅基轴承合金（巴氏轴承合金）

2.铜基、铝基轴承合金

四、粉未冶金材料

1.硬质合金（瞥钻类；筲钻钛类；通用硬质合金）

2.含油轴承材料

重点：讲解各类材料的牌号含义及用途

难点：各类材料的牌号含义及用途的记忆;

思考题（作业）：本章思考题与练习题14〜17题

教学形式与手段:

课堂讲授；采用多媒体课件教学；

说明：详细介绍本节课本提供的图表查阅方法

通过《机械设计手册》电子版查机械工程材料选用标准

+百小第三章第五节非金属材料

甲T班第六节机械工程材料的选用学时：2学时

目的、要求：了解常用非金属材料的种类性能

能正确选用机械工程材料的

教学内容概述：

第五节非金属材料

一、高分子材料高分子化合物是相对分子质量大5000的化合物

（一）工程塑料

1.塑料的组成2.塑料的分类3.塑料的性能（化学、物理、力学性能）

4.常用工程塑料

（二）橡胶1.橡胶的组成2.常用的橡胶

二、其他非金属材料

（一）陶瓷材料

1.陶瓷的根本性能（力学；热性能；化学；电性能）

2.陶瓷材料的应用（普通陶瓷；特种陶瓷）

（二）复合材料

L复合材料的组成和分类［纤维增强复合、层叠复合、颗粒复合材料）

2.常用纤维增强复合材料（玻璃纤维；碳纤维）

第六节机械工程材料的选用

一、零件的失效形式和选材原则

1.机械零件的失效形式（断裂；外表损伤；过量变形）

2.选材的根本原则〔满足：使用性能、加工要求；经济性）

二、零件选材的方法（以：力学性能、疲劳强度、磨损选材）

重点：讲解各类材料的性能及用途

难点：各类材料性能及用途的记忆;

思考题（作业）：

本章思考题与练习题18〜24题

教学形式与手段：

课堂讲授；采用多媒体课件教学;

说明：详细介绍本节课本提供的图表查阅方法

第四章第一节光滑圆柱的极限与配

第十六讲合学时：2学时

目的、要求：掌握公差与配合的概念与计算

教学内容概述：

一、有关线性尺寸的定义

1.线性尺寸

2.根本尺寸

3.极限尺寸

4.实际尺寸

二、有关偏差、公差的定义

1.尺寸偏差

2.尺寸公差

3.公差带

三、有关配合的定义

（一）配合

（二）间隙或过盈

1.间隙配合

2.过盈配合

3.过渡配合

（三）配合公差

四、标准公差20级

重点：公差与配合的计算

难点：相关根本概念的建立

思考题（作业）：何如进行公差与配合的计算?

教学形式与手段:

课堂讲授；采用多媒体课件教学；

说明：通过《机械设计手册》电子版查公差配合与外表粗糙度标准

第+卜小第四章第一节光滑圆柱的极限与配合

弟十口四第二节第二节形位公差简介学时：2学时

目的、要求：1掌握公差与配合的应用要求：熟练查表

2建立形位公差的概念；看懂形位公差符号含义.

教学内容概述：

第一节光滑圆柱的极限与配合

五、根本偏差

（一）根本偏差代号

（二）根本偏差值

（三）公差带及配合代号

（四）极限与配合在图样上的标注

六、配合制（基孔制；基轴制）

七、常用和优先的公差与配合1一般、常用、优先公差带）

八、极限与配合选择

（一）类比法1.配合制的选择2.公差等级选择3.配合选择

（二）计算法（采用计算法来确定配合代号）

九、一般公差一一线性尺寸的一般公差

第二节形位公差简介

一、形位公差的研究对象

二、形位公差的工程与符号

三、形位公差的标注

重点：极限与配合的选用

难点：根本偏差

思考题（作业）：本章思考题与练习题1〜5题

教学形式与手段：

课堂讲授；采用多媒体课件教学;

说明：注重培养学生的应用能力；详细介绍本节课本提供的图表查阅方法

介绍机械手册的查阅方法；

第四章第二节形位公差简介

第十八讲学时：2学时

第二节外表粗糙度简介

目的、要求：熟悉形位公差带

熟悉外表粗糙度的数值选用和标注

教学内容概述：

四、形位公差带的特点

（一）直线度、平面度、圆度和圆柱度公差带

（二）线轮廓与面轮廓度公差带

（三）定向公差带

（四）定位公差带

（五）跳动公差

五、形位公差值

六、形位公差的选用（一）形位公差工程及公差值的选用（二）基准的选用

第三节外表粗糙度简介

一、外表粗糙度概念

二、外表粗糙度的评定

（一）取样长度和评定长度

（二）基准线

（三）外表粗糙度评定参数

三、外表粗糙度数值选用

四、外表粗糙度的标注

重点：1认识形位公差工程符号及标注含义；

公差值的选择

2外表粗糙度的标注及数值选用

难点：形位公差带的理解

思考题（作业〕：本章思考题与练习题6〜8题

教学形式与手段：

课堂讲授；采用多媒体课件教学;

说明：注重培养学生的应用能力；详细介绍本节课本提供的图表查阅方法

介绍机械手册的查阅方法；

第十九讲第五章第一节构件和运动副学时：2学时

目的、要求：建立构件和运动副的概念。

教学内容概述：

一、运动副和约束

（一）低副面接触

1）转动副又称较链

2）移动副

（二）高副点或线接触

二、构件分类

1.机架

2.原动件

3.从动件

重点：运动副和约束

难点：运动副和约束

思考题（作业）：

1什么叫运动副？具体有哪些？

2构件如何分类？具体有哪些？它们的功能是什么？

教学形式与手段：

课堂讲授；采用多媒体课件教学;

说明：

注意讲解运动副的简图表示

第二十讲第五章第二节平面连杆机构学时：2学时

目的、要求：1、熟悉平面连杆机构的根本类型及用途

2、了解平面连杆机构的设计方法

教学内容概述：

一、概述

二、较链四杆机构的根本类型

（一）曲柄摇杆机构

（二）双曲柄机构

（三）双摇杆机构

三、被链四杆机构根本类型的判别

（一）曲柄存在的条件

（二）钱链四杆机构根本类型判别方法。

四、钱链四直机构的演化

（一）曲柄滑块机构

（二）定块机构

（三）摇块机构

（四）导杆机构

五、四杆机构的根本特性

（一）四杆机构的运动特性

（二）机构的传动角

六、平面四杆机构的设计

重点：较链四杆机构的根本类型

难点：钱链四杆机构根本类型的判别

思考题（作业）：本章思考题与习题1〜6、18〜20题

教学形式与手段：

课堂讲授；采用多媒体课件教学;

说明:

第二十一讲第五章第三节凸轮机构学时：2学时

目的、要求：1、轮机构的特点，

2、掌握图解法设计凸轮轮廓,

教学内容概述：

一、概述

（一）凸轮机构的组成和特点

（二）凸轮机构的应用和分类

1.按凸轮形状分类

2.按从动件型式分类

3.按从动件形式分类

4.按运动形式分类

5.按使从动件与凸轮保持接触的锁合方式分

二、从动件常用运动规律

（一）凸轮机构运动过程及有关名称

（二）位移线图

（三）从动件常用运动规律

1.等速运动规律2.等加速等减速运动规律3.简谐运动规律

三、用图解法设计凸轮轮廓

四、凸轮设计中应注意的几个问题

（一）滚子半径的选择（二）凸轮机构的压力角（三）凸轮的基圆半径（四）凸轮机构材料

重点：从动件常用运动规律

难点：凸轮轮廓设计原理一反转法

思考题（作业）：本章思考题与练习题8〜11、21、22题

教学形式与手段：

课堂讲授；采用多媒体课件教学;

说明:

第二十二讲第五章第四节间歇运动机构学时：2学时

目的、要求：了解各种常用机构的工作原理

教学内容概述:

一、棘轮机构

（一）工作过程

棘轮机构可分为：外棘轮机构内棘轮机构

（二）特点和应用

二、槽轮机构

（-）工程过程

（二）特点和应用

重点：棘轮机构

难点：槽轮机构

思考题（作业）：本章思考题与练习题12〜14题

教学形式与手段：

课堂讲授；采用多媒体课件教学;

说明:

第二十三讲第五章第五节螺旋机构学时：2学时

目的、要求：了解螺旋机构的应用和特点

掌握滑动螺旋机构的工作原理及类型

教学内容概述：

一、螺旋机构的应用和特点（要用于将旋转运动转变为直线移动）

二、螺纹的形成、类型及主要参数

（一）螺纹类型

（矩形、梯形、锯齿形、三角形；旋、右旋；线、双线；外螺纹、内螺纹）

（二）螺纹的主要参数、

（大径、小径、中径、牙型角、牙型斜角、螺距、导程、升角）

二、滑动螺旋机构的工作原理及类型

（一）单螺旋机构

（二）双螺旋机构（1.差动螺旋机构2.复式螺旋机构）

四、滚动螺旋机构简介

重点：滑动螺旋机构的工作原理及类型

难点：滚动螺旋机构

思考题（作业）：本章思考题与练习题15、16、23、24题

教学形式与手段：

课堂讲授；采用多媒体课件教学;

说明：

滚动螺旋机构可做简介

第六章第一节齿轮传动概述

第二十四讲第二节渐开线齿轮学时：2学时

第三节圆柱齿轮的结构

目的、要求：了解齿轮的传动特点；

熟练计算渐开线直齿圆柱齿轮的几何尺寸

教学内容概述：

第一节齿轮传动概述

一、齿轮传动的特点

二、齿轮传动分类

第二节渐开线齿轮

一、渐开线的形成及根本性质

二、标准直齿圆柱齿轮的几何计算

1.根本参数（齿数、模数、压力角、齿顶高系数、顶隙系数）

2.渐开线直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算

3.内齿轮与齿条

4.标准齿轮的公法线长度

第二节柱齿轮的结构

1.齿轮轴2.实心式齿轮3.腹板式齿轮4.轮辐式齿轮

重点：标准直齿圆柱齿轮的几何计算

难点：标准直齿圆柱齿轮的几何计算

思考题（作业）：本章思考题与练习题1〜3题

教学形式与手段：

课堂讲授；采用多媒体课件教学；

说明：

第六章第四节渐开线标准直齿圆柱齿轮啮合传

第二十五讲动学时：2学时

第五节渐开线齿轮的切齿原理与根切现象

目的、要求：掌握渐开线齿轮啮合传动特点和啮合传动条件

了解:常用齿轮加工方法、最小齿数、变位目的

教学内容概述：

第四节渐开线标准直

一、渐开线齿轮的啮合过程

二、渐开线齿轮啮合传动特点

（传动比恒定；中心距具有可分性；传动的作用力方向不变）

三、渐开线齿轮啮合传动条件

1.正确啮合的条件2.连续传动条件13.标准安装条件

第五节渐开线齿轮的切齿原理与根切现象

一、渐开线齿轮的切齿原理1.仿形法2.展成法【齿轮插刀；齿条插刀；齿轮滚刀）

二、根切现象与不根切的最小齿数

1.根切现象2.最小齿数（17齿）

三、变位及变位齿轮

通过改变刀具位置切齿的方法，称为变位。

变位用于：防止根切；凑中心距；改善齿轮强度；齿轮修复等

重点：渐开线齿轮啮合传动条件

难点：渐开线齿轮啮合传动特点（重合度，可分性）

思考题（作业）：本章思考题与练习题6题

教学形式写手段:

课堂讲授；采用多媒体课件教学；

第二十六讲第六章第六节渐开线直齿圆柱齿轮传动设计学时：2学时

目的、要求：掌握直齿圆柱齿轮传动设计（通过机械手册）

教学内容概述：

一、传动的失效形式：轮齿折断、齿面点蚀、磨损、胶合、齿面塑性变形

二、齿轮材料的选择

（1）调质钢齿轮（2）渗碳钢齿轮（3）铸钢和铸铁齿轮（4）有色金属和塑料齿轮

三、齿轮传动精度等级选择

四、直齿圆柱齿轮传动设计

（一）齿轮受力分析及计算载荷（1.齿轮受力分析2.计算载荷）

（二）齿面接触疲劳强度计算

（三）齿轮弯曲疲劳强度计算

（四）设计步骤

1.设计步骤

1）选材料及热处理2）确定传动精度3）强度计算4）计算齿轮几何尺寸

5）确定齿轮结构形式6）绘制齿轮工作图

2.主要参数的选择

1）齿数2）模数3）齿宽系数4）齿数匕

重点：直齿圆柱齿轮传动设计

难点：直齿圆柱齿轮传动设计

思考题（作业）：木章思考题与练习题8题

教学形式与手段：

课堂讲授；采用多媒体课件教学;

说明：《机械设计手册》电子版齿轮设计演示

第二十七讲第六章第七节平行轴斜齿圆柱齿轮传动学时：2学时

目的、要求：了解斜齿圆柱齿轮的根本参数、几何尺寸计算、啮合条件、重合度

熟悉斜齿圆柱齿轮传动设计

教学内容概述：

一、斜齿圆柱齿轮传动特点

1）传动平稳2）重合度大

二、斜齿圆柱齿轮的根本参数及几何尺寸计算

端面参数；法面参数

三、斜齿轮传动正确啮合条件和重合度

1.正确啮合条件

2.重合度

四、斜齿圆柱齿轮的当量齿数

五、斜齿圆柱齿轮传动设计

（一）受力分析

（二）强度计算

重点：斜齿圆柱齿轮传动设计

瘫点：斜齿圆柱齿轮传动设计

思考题（作业）：本章思考题与练习题9、4、5、7题

教学形式与手段:

课堂讲授；采用多媒体课件教学；

说明「

钻八出第七章第一节锥齿轮传动

第一十八讲第二节蜗杆传动学时：2学时

目的、要求：掌握锥齿轮几何尺寸计算及传动设计方法

掌握蜗杆传动的主要参数及几何计算及传动设计方法

教学内容概述：

第一节锥齿轮传动

一、直齿圆锥齿轮传动的特点及应用；

二、直齿圆齿轮的几何计算

1.根本参数和几何尺寸计算

大端模数、压力角°、分度圆锥角、齿顶高系数、顶隙系数、齿数

2.锥齿轮的当量齿轮和当量齿数。

3.锥齿轮结构（齿轮轴、实心式、腹板式等）

三、直齿圆锥齿轮传动设计

（一）受力分析（二）强度计算

第二节蜗杆传动

一、蜗杆传动的特点及其应用；

二、蜗杆传动的主要参数及几何计算

1.主要参数：模数、压力角、蜗杆头数、蜗轮齿数、蜗杆传动的传动比、蜗轮分度圆

直径、蜗轮分度圆、中心距

2.蜗杆传动的几何尺寸计算

3.蜗杆蜗轮结构（1）蜗杆结构（2）蜗轮结构

三、蜗杆传动设计

【一）蜗杆传动的失效形式及材料选择

1.传动失效形式2.蜗杆蜗轮材料选择3.蜗杆传动精度等级选择

（-）蜗杆传动强度计算

1.蜗杆传动受力分析2.蜗杆传动强度计算3.蜗杆传动效率和热平衡计算

重点：锥齿轮传动和蜗杆传动的设计

难点：锥齿轮传动和蜗杆传动的设计

思考题（作业）：本章思考题与练习题1〜6题

教学形式与手段：

课堂讲授；采用多媒体课件教学；

说明，用《机械设计手册》电子版演示设计过程

第八章第一节第一节齿轮系的分类及功用

第二十九讲学时：2学时

第二节定轴轮系传动比计算

目的、要求：掌握轮系的传动比计算

教学内容概述：

第一节第一节齿轮系的分类及功用

一、轮系的类型

1.定轴轮系

2.周转轮系

3.复合轮系

二、轮系的功用

1）获得大的传动比；

2）实现较远距离传动；

3）得到多种传动比;

4）合成或分解运动；

第二节定轴轮系传动比计算

输入轮与输出轮角速度或转速之比称为轮系的传动匕：

重点：定轴轮系传动比计算

难点：定轴轮系传动比计算

思考题（作业）：本章思考题与练习题1〜2题

教学形式与手段:

课堂讲授；采用多媒体课件教学；

第三十讲第八章第三节周转轮系传动比计算学时：2学时

目的、要求：掌握周转轮系传动比计算

教学内容概述：

1周转轮系不能使用定轴轮系的计算公式。

2周传轮系转化为一个假想的定轴轮系求解；

3转化步骤：

1）给周传轮系上加一个与行星架转速等值反向的附加转速；

2）此时行星架静止不动，这样周转轮系转化为一个假想的定轴轮系;

3）此时的定轴轮系称为原周转轮系的转化机构

4传动比计算公式：

重点：周转轮系传动比计算

难点：周转轮系传动比计算

思考题（作业）：本章思考题与练习题3〜6题

教学形式与手段：

课堂讲授；采用多媒体课件教学;

说明:

第三十一讲第八章第四节齿轮减速器简介学时：2学时

目的、要求：了解减速器的类型和特点，会查标准

教学内容概述：

一、减速器的类型和特点

二、减速器的结构

组成：箱体、轴承、轴、轴上零件、附加件组成.

三、减速器的润滑

1.传动零件的润滑

(1)油池润滑

⑵喷油涧滑

2.轴承的润滑

四、齿轮减速器标准简介

通用减速器大多已标准亿，可查相关标准。

重点：

难点:

思考题(作业)：本章思考题与练习题7〜9题

教学形式与手段:

课堂讲授；采用多媒体课件教学；

说明：通过《机械设计手册》电子版查减速器标准

笙二十一生第九章第一节概述

弟一十一班第二节普通V带和V带轮学时：2学时

目的、要求：了解带传动的类型；学会查通过《机械手册》相关标准

教学内容概述:

第一节概述

一、带传动的组成

1）主动轮

2）传动带

3）从动轮

二、带传动的主要类型

1）摩擦式带传动

2）啮合式带传动

第二节普通V带和V带

一、普通V带的结构和标准

二、V带轮的结构V带轮由轮缘、轮毂、轮辐三局部组成

普通V带轮有：

实心轮、辐板轮、孔板轮、椭圆辐轮四种典型结构

重点：普通V带的结构和标准

难点：普通V带的结构和标准

思考题（作业）：本章思考题与练习题1〜2题

教学形式与手段:

课堂讲授；采用多媒体课件教学；

说明：通过《机械设计手册》电子版查V带标准

箪一十一中第九章第三节带传动的受力分析和应力分析

弟一十一班第四节带传动的弹性滑动学时：2学时

目的、要求：了解带传动的受力和应力的计算方法

理解带传动的弹性滑动

教学内容概述：

第三节带传动的受力分析和应力分析

一、带传动的受力分析

未运转时，带的上下两边受张紧力F0；

运转时，紧边拉力增大为F1,松边拉力降为F2

有效圆周力F；带速；传递功率的关系（公式9-3）

当V带即将打滑时柔体摩擦的欧拉公式表示：（公式9-4）（公式9-5）

二、带传动的应力分析

1）两边拉力产生的应力2）离心力产生的拉应力3）弯曲应力

最小带轮基准直径dd…规定

第四节带传动的弹性滑动

▲带是弹性体，受力后将会产生弹性变形。

▲紧边拉力F1大于松边拉力F2,紧边的伸长量大于松边。

▲带轮上的带，拉力从F1逐渐减小至F2,伸长量也逐渐减少，

带传动的滑动系数1公式9-6）

从动轮的转速计算（公式9-7）

重点：带传动的受力和应力的计算

难点：带传动的弹性滑动

思考题（作业）：本章思考题与练习题4〜6题

教学形式与手段：

课堂讲授；采用多媒体课件教学;

说明:

第九章节第五节普通V带传动计算

第三十四讲学时：2学时

第六节V带传动的张紧、安装和维护

目的、要求：掌握普通V带传动计算

了解V带传动的张紧、安装和维护知识

教学内容概述：

第五节普通V带传动计算

一、带传动的失效形式和设计准则

二、单根V带的根本额定功率。

三、V带传动设计计算

1.确定计算功率Pc2.选择带的型号3.确定带轮的基准直径dd-

4.验算带速5.确定中心距a和带的基准长度L6.验算小带轮包角

7.确定带的根数z8.计算单根V带的初拉力F09.计算带对轴的压力FQ

10.V带轮的设计：［选择材料；选结构形式；确定轮缘尺寸）

四、V带传动设计计算实例

第六节V带传动的张紧、安装和维护

一、V带传动的张紧

1.调整中心距

2.采用张紧轮

二、带传动的安装和维护

介绍安装调整时的6点要求

重点：普通V带传动计算

难点：普通V带传动计算

思考题（作业）：本章思考题与练习题6〜10题

教学形式与手段：

课堂讲授；采用多媒体课件教学;

说明：通过《机械设计手册》电子版对带传动进行设计演示

第十章第一节概述

第三十五讲第二节滚子链和链轮学时：2学时

第三节滚子链传动设计

目的、要求：熟悉链传动的原理及滚子链传动设计

教学内容概述：

第一节概述

一、链传动的组成类型二、链传动的特点和应用

第二节滚子链和链轮

一、滚子链的结构和标准二、滚子链链轮

第三节滚子链传动设计

一、链传动的失效形式

二、额定功率曲线应用

三、滚子链传动的设计计算

1.链传动的平均速度及传动比

2.功率计算

3.链传动主要参数的选择

4.中心距a和链节数Lp

四、链传动的布置

讲述三点考前须知：

重点：滚手链传动的设计计算

难点：滚子链传动的设计计算

思考题（作业）：本章思考题与练习题1〜4题

教学形式与手段：

课堂讲授；采用多媒体课件教学;

说明：通过《机械设计手册》电子版进行链传动设计演示

第十一章第一节键联接

第三十六讲第二节花键联接学时：2学时

第三节销联接

目的、要求：了解键、花键、销联接的应用场合

掌握平键的选用和强度计算

教学内容概述：

第一节键联接键联接主要用于轴与轴上零件之间的周向固定，用以传递转矩。

键是标准件，分为：平键；半圆键；楔键；切向键

一、松键联接

1.平键联接（1）普通平键（2）导向键（3）滑键

2.半圆键联接

二、紧键联接1.楔键联接2.切向键联接

三、平键的选用和强度计算

（一）键的选择（1）键的类型选择（2）键的尺寸选择

（二）平键的强度校核通常只需校核挤压强度

第二节花键联接1.矩形花键（小径定心）2.渐开线花键（齿形定心）

第二书销联接

销为标准件，按形状分有：圆柱销、圆锥销、开口销、异形销。

重点：

难点：

思考题（作业）：本章思考题与练习题1题

教学形式与手段：

课堂讲授；采用多媒体课件教学；

说明：通过《机械设计手册》电子版查键、花键、销的相关标准

第十一章第四节螺纹联接

第五节螺栓联接强度计算

第三十七讲学时：2学时

第六节联轴器

第七节离合器

目的、要求：了解螺纹联接、联轴器、离合器的工作原理和应用场合

掌握螺栓联接强度计算

教学内容概述：

第四节螺纹联接

一、螺纹联接根本类型、结构尺寸应用二、螺纹联接件三、螺纹联接件的防松装置

第五节螺栓联接强度计算

一、受轴向力的螺栓联接1.松螺栓联接2.紧螺栓联接

（1）只受预紧力的紧螺栓联接（2）受轴向外载的紧螺栓联接

二、受横向载荷的配合（较制孔）螺栓联接

三、螺纹联接许用应力

第六节联轴器

一、联轴器的分类（刚性联轴器；无弹性滑块联轴涔：弹性元件挠性联轴器）

二、常用联轴器的结构、特点和应用

三、联轴器的选用

第七节离合器

一、离合器的分类二、常用离合器的结构特点

重点：螺栓联接强度计算

难点：螺栓联接强度计算

思考题（作业）：本章思考题与练习题2〜8题

教学形式与手段：

课堂讲授；采用多媒体课件教学;

说明：通过《机械设计手册》电子版查螺纹、联轴器、离合器标准

第三十八讲第十二章第一节轴学时：2学时

目的、要求：了解轴和种类和用途

掌握轴的强度计算

教学内容概述：

一、轴的分类1.固定心轴2,转动心轴：

二、轴的材料

三、轴的结构设计

1.零件在轴上的定位和固定

2.结构工艺要求

四、轴的强度计算

1.传动轴的强度计算（公式12T）（公式12-2）

2.转轴的强度计算（公式12-3）

计算步骤：

（1）确定许用应力（2）按扭转强度估算轴的最小直径（3）齿轮上作用力的计算

（4）画出轴的空间受力图（5）求水平支反力，画水平弯矩图（6）求垂直支反力,

画垂直弯矩图（7）求F力在支承点的反力及弯矩（8）求合成弯矩，并画合成弯矩

图（9）求