《机械基础教案》word版.doc

内蒙古工业大学教 案2010 /2011学年 第 1学期学 院 机械学院 系 别 机械基础中心 课程名称 机械设计基础（一）授课对象 材料08-1、2、3、4 主讲教师 闫军 职 称 讲 师 课程学时 48 内蒙古工业大学教案 教案编写时间：2010.8课程名称机械设计基础（一）课程代码010511003总学时： 48 学时讲课： 42 学时上机： 学时实验： 6 学时其他： 学时学 时48课程类别公共课 ( ) 基础课 ( ) 专业课( )技术基础课( ) 专业选修课( ) 公共选修课( )授课对象近机械类本科各专业教材：机械设计基础（第五版）.杨可桢.高等教育出版社主要参考资料：机械原理与机械设计实验（近机类）.刘长增主编.内蒙古大学出版社教学目的、要求：教学目的：1、掌握机构的结构、运动特性，初步具有分析和设计所需机构的能力。对机械动力学的某些基本知识有所了解。2、具有运用标准、规范、手册、图册及查阅有关技术资料的能力。3、获得实验技能的初步训练。教学要求：本课程应安排在高等数学、机械制图、理论力学课程之后，可以与机械制造基础、材料力学并行。教学重点、难点： 1、运动副及其分类、平面机构运动简图、平面机构的自由度2、铰链四杆机构的特性、铰链四杆机构有整转副的条件、平面四杆机构的设计3、从动件常用运动规律、图解法设计凸轮轮廓4、渐开线齿廓、齿轮各部分名称及渐开线标准齿轮的基本尺寸、渐开线标准齿轮的啮合、根切及最少齿数、平行轴斜齿轮机构5、定轴轮系及其传动比、周转轮系及其传动比6、机械运转速度波动调节的目的和方法、飞轮的近似方法7、回转件平衡的目的、回转件的平衡计算注：1、本页内容针对所讲授课程的总体情况填写； 2、预留版面不够可另附页。内蒙古工业大学教案 第 1 次课 2学时授课题目：绪论（本课程研究的对象和内容、机械设计的基本要求和一般过程）1-1 运动副及其分类教学目的、要求：了解本课程的研究对象、内容、性质和任务。理解运动副及其分类教学重点、难点：本课程研究的对象、内容，运动副及分类教学组织（含课堂教学内容、教学方法、 辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计等）： 1、教师自我介绍；2、分析本课程的名称，使学生了解本课程体系结构；3、介绍本课程所需要的参考资料；4、介绍课程考核评定方法及学习本课程的要求；5、提问，什么是机械？了解学生对机械的认识，提出本课程所研究的对象和内容机械；6、观看机械实例动画，分析机械的组成；7、从运动学角度分析机构的组成，引出机器的三个特征；分析机构与机器的不同之处，介绍常用的机构；引出构件的概念；8、对比构件的概念，从制造的角度引出零件的概念，对零件进行分类，并举例说明；讲述部件的概念，观看部件的实例；9、讲述机械设计的基本要求，并举例说明；10、介绍机械设计的一般过程，利用流程图；11、观看机构实例动画，对机构进行分类；12、讲述平面内运动构件的自由度及运动副，重点分析运动副的概念，使学生掌握运动副的组成条件；13、讲述运动副的分类方法，观看运动副实例。作业布置：无主要参考资料：教材：机械设计基础课后自我总结分析：运动副是机构组成的基本元素，应增加更多的实例，以便增强学生的认识。比例尺的概念应反复强调。注：各栏大小可根据需要进行调整。内蒙古工业大学教案 第 2 次课 2学时授课题目：平面机构运动简图平面机构自由度教学目的、要求：掌握平面机构运动简图、掌握平面机构自由度的计算教学重点、难点：平面机构运动简图、平面机构自由度的计算教学组织（含课堂教学内容、教学方法、 辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计等）：1、讲述平面机构运动简图的意义及定义，重点对定义进行分析，区分平面机构运动简图与平面机构示意图，详细讲解比例尺的概念。2、介绍运动副的规定画法、构件一般表达方法及常用机构运动简图符号；3、通过机构实例，对构件进行分类；4、举例讲述机构运动简图的绘制（方法、过程）；5、总结机构运动简图的绘制；6、课堂练习机构运动简图的绘制（机构实例动画），点一到两名同学到黑板上绘制，对学生所完成的机构运动示意图进行分析，指出其中的错误，给出正确的画法；7、讲述平面机构的自由度，分析运动副对构件自由度的影响；8、讲述平面机构自由度的计算公式；9、举例计算平面机构的自由度（机构实例动画）；作业布置：1-1、1-2、1-3、1-4主要参考资料：教材：机械设计基础课后自我总结分析：比例尺的概念应反复强调。注：各栏大小可根据需要进行调整。内蒙古工业大学教案 第 3 次课 2学时授课题目：机构自由度计算的注意事项机构具有确定相对运动的条件教学目的、要求：理解机构自由度计算的注意事项、理解机构具有确定相对运动的条件、掌握平面机构的自由度的计算。教学重点、难点：平面机构的自由度计算教学组织（含课堂教学内容、教学方法、 辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计等）：1、讲述平面机构自由度计算应注意的事项（机构实例）；2、机构自由度计算综合实例；3、讲述机构具有确定运动的条件；4、机构运动简图绘制与分析实验（机械设计实验室，实验教师指导完成）。作业布置：教材：1-5、1-6、1-7、1-8、1-9、1-10完成机构运动简图绘制与分析实验报告主要参考资料：教材：机械设计基础机械设计基础实验指导和实验报告课后自我总结分析： 机构运动简图的绘制方法，具有很大的难度，应多一些绘制实例。注：各栏大小可根据需要进行调整。内蒙古工业大学教案 第 4 次课 2学时授课题目：铰链四杆机构的基本型式和特性；教学目的、要求：理解常用四杆机构的特性和应用。对行程速比系数、压力角、传动角、死点等有明确的概念。教学重点、难点：行程速比系数、压力角、传动角等概念教学组织（含课堂教学内容、教学方法、 辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计等）： 1、讲解平面连杆机构的定义及特点；2、讲述常用的平面连杆机构（机构动画）；3、讲述铰链四杆机构的组成，分析各构件的名称，对铰链四杆机构进行分类（机构动画）；4、讲述曲柄摇杆机构的应用（机构动画）；5、讲述曲柄摇杆机构的急回特性，引出摇杆摆角、极位夹角等概念；6、引出行程速比系数K的概念，并推导K与极位夹角之间的关系，两者之间的变换；7、分析机构实例（动画），引出死点概念，分析死点存在的条件，死点位置的克服方法及利用死点工作的实例（动画）；8、讲述压力角及传动角的概念，作出机构的压力角及传动角；9、讲述双曲柄机构的常用类型及应用（动画）；10、讲述双摇杆机构的常用类型及应用（动画）。 作业布置：无主要参考资料：教材：机械设计基础课后自我总结分析：压力角的概念相对难以理解，从定义上应着重强调。注：各栏大小可根据需要进行调整。内蒙古工业大学教案 第 5 次课 2学时授课题目：铰链四杆机构有整转副的条件铰链四杆机构的演化教学目的、要求：掌握铰链四杆机构有整转副的条件，铰链四杆机构有曲柄的条件；了解铰链四杆机构的演化方法及演化结果教学重点、难点：掌握铰链四杆机构有整转副的条件教学组织（含课堂教学内容、教学方法、 辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计等）： 1、介绍整转副的概念；2、根据曲柄摇杆机构的构件长度，推导整转副存在条件；3、分析满足杆长条件的铰链四杆机构，取不同构件作为机架时机构的型式（机构动画），分析曲柄存在的条件；4、讲述铰链四杆机构的演化方法；5、曲柄滑块的演化形成及类型（机构动画），分析不同类型的曲柄滑块机构的运动特性；6、导杆机构的演化形成及类型（机构动画），导杆机构的应用；7、摇块机构和定块机构的演化形成及应用（机构动画）；8、双滑块机构的形成（机构动画）；9、偏心轮机构的形成（机构动画）；作业布置：教材：2-1主要参考资料：教材：机械设计基础课后自我总结分析：注：各栏大小可根据需要进行调整。内蒙古工业大学教案 第 6 次课 2学时授课题目：平面四杆机构的设计教学目的、要求：掌握平面四杆机构的设计教学重点、难点：平面四杆机构的图解法设计教学组织（含课堂教学内容、教学方法、 辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计等）： 1、讲述平面四杆机构的设计问题及设计方法（机构动画），重点要求图解法； 2、按照给定的行程速度变化系数K设计四杆机构的图解过程及注意要点（曲柄摇杆机构、摆动导杆机构及曲柄滑块机构）；3、按给定连杆位置设计四杆机构的图解过程。作业布置：教材：2-3、2-5、2-7、2-8、2-10主要参考资料：教材：机械设计基础课后自我总结分析：图解法设计平面四杆机构的方法，不容易被学生理解，应加强图解方法的训练。注：各栏大小可根据需要进行调整。内蒙古工业大学教案 第 7 次课 2学时授课题目：凸轮机构的类型与应用从动件的常用运动规律教学目的、要求：了解凸轮机构的类型和应用理解从动件的基本运动规律教学重点、难点：从动件的基本运动规律教学组织（含课堂教学内容、教学方法、 辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计等）： 1、凸轮机构的应用（动画、图示），凸轮机构的组成（动画）；2、凸轮机构的分类（图示、动画）；3、凸轮机构常用术语；4、从动件的运动线图概念；5、图解从动件的常用运动规律，分析各运动规律的运动特性，给出从动件运动规律，点一到两名同学绘制到黑板绘制从动件的位移线图，分析存在的问题；作业布置：无主要参考资料：教材：机械设计基础课后自我总结分析：凸轮机构的基本术语、基圆半径、凸轮机构的压力角概念应着重强调偏置凸轮机构中凸轮回转中心与从动件导路之间的关系应强调注：各栏大小可根据需要进行调整。内蒙古工业大学教案 第 8 次课 2学时授课题目：图解法设计凸轮轮廓曲线教学目的、要求：凸轮机构压力角和自锁条件的概念掌握绘制直动从动件盘形凸轮廓线的方法教学重点、难点：凸轮机构的压力角盘形凸轮廓线的设计教学组织（含课堂教学内容、教学方法、 辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计等）：1、凸轮机构的压力角，机构的自锁，基圆半径与压力角之间的关系；2、反转法概念，图解设计概念；3、对心尖顶直动从动件盘形凸轮机构的设计；作业布置：无主要参考资料：教材：机械设计基础课后自我总结分析：凸轮机构的压力角概念应着重强调加强对机构反转运动的分析讲解注：各栏大小可根据需要进行调整。内蒙古工业大学教案 第 9 次课 2学时授课题目：图解法设计凸轮轮廓曲线（续）设计凸轮机构应注意的几个问题教学目的、要求：掌握图解法设计凸轮轮廓曲线教学重点、难点：图解法设计凸轮轮廓曲线教学组织（含课堂教学内容、教学方法、 辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计等）： 1、偏置尖顶直动从动件盘形凸轮设计；2、对心滚子直动从动件盘形凸轮设计，理论廓线与实际廓线，凸轮的基圆半径，滚子半径对凸轮廓线的影响；作业布置：教材：3-1、3-2、3-4主要参考资料：教材：机械设计基础课后自我总结分析：注：各栏大小可根据需要进行调整。内蒙古工业大学教案 第 10 次课 2学时授课题目：齿轮机构的特点和类型齿廓啮合基本定律渐开线齿廓教学目的、要求：了解齿轮机构的特点和类型，理解齿廓啮合基本定律，掌握渐开线齿廓的特点教学重点、难点：渐开线齿廓的特点教学组织（含课堂教学内容、教学方法、 辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计等）： 1、齿轮机构的特点；2、齿轮机构的类型（动画）；3、齿轮实现定角速比传动的条件齿廓啮合基本定律；4、渐开线的形成及特性（动画），特性应重点强调；5、渐开线齿廓满足齿廓定角速比要求，中心距可分性概念；作业布置：无主要参考资料：教材：机械设计基础课后自我总结分析：渐开线的性质要多讲解。注：各栏大小可根据需要进行调整。内蒙古工业大学教案 第 11 次课 2学时授课题目：齿轮各部分名称及渐开线标准齿轮的基本参数与尺寸计算教学目的、要求：掌握齿轮各部分名称及渐开线标准齿轮的基本参数与尺寸计算教学重点、难点：齿轮各部分名称及渐开线标准齿轮的基本参数与尺寸计算教学组织（含课堂教学内容、教学方法、 辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计等）： 1、齿轮各部分名称及表达符号；2、齿轮的基本参数：模数、齿数、压力角、齿顶高系数、顶隙系数；3、标准齿轮的概念；4、齿轮各部分几何尺寸计算；作业布置：主要参考资料：教材：机械设计基础课后自我总结分析：注：各栏大小可根据需要进行调整。内蒙古工业大学教案 第 12 次课 2学时授课题目：齿轮各部分名称及渐开线标准齿轮的基本参数与尺寸计算（续）渐开线标准齿轮的啮合传动教学目的、要求：掌握齿轮各部分名称及渐开线标准齿轮的基本参数与尺寸计算掌握渐开线标准齿轮的正确啮合与连续传动的条件教学重点、难点：齿轮各部分名称及渐开线标准齿轮的基本参数与尺寸计算正确啮合与连续传动的概念教学组织（含课堂教学内容、教学方法、 辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计等）： 1、讲述齿轮基本参数；2、讲述标准齿轮及渐开线标准直齿圆柱齿轮尺寸（图例）；3、讲述渐开线齿轮的啮合过程，理论啮合线段、实际啮合线段（图例）；4、讲述直齿圆柱齿轮正确啮合的条件；5、讲述直齿圆柱齿轮标准安装及标准中心距，比较分度圆、压力角与节圆、啮合角的概念；6、讲述直齿圆柱齿轮连续传动的条件，重合度的概念，重合度对齿轮传动连续性的影响。作业布置：教材：4-1、4-2、4-3、4-4、4-5主要参考资料：教材：机械设计基础课后自我总结分析：重合度的概念相对而言比较难理解，应着重讲解。注：各栏大小可根据需要进行调整。内蒙古工业大学教案 第 13 次课 2学时授课题目：渐开线齿轮的切齿原理根切现象、最少齿数及变位齿轮教学目的、要求：理解渐开线齿轮切齿的基本原理、根切现象和最少齿数；了解变位和变位齿轮的概念教学重点、难点：根切现象、不根切的最少齿数教学组织（含课堂教学内容、教学方法、 辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计等）： 1、讲述渐开线齿轮的加工方法；2、仿形法加工的特点、所使用的刀具（图例）；3、范成法定义，所使用的加工刀具、特点（动画）；4、根切现象，根切的危害；5、根切的原因；6、不根切的最少齿数（公式推导）；7、变位齿轮。作业布置：教材：4-7、4-10主要参考资料：教材：机械设计基础课后自我总结分析：比较标准齿轮与变位齿轮之间的不同。注：各栏大小可根据需要进行调整。内蒙古工业大学教案 第 14 次课 2学时授课题目：斜齿轮机构教学目的、要求：了解斜齿轮机构齿廓曲面的形成及啮合特点，掌握正确啮合条件，掌握斜齿轮的基本参数及几何尺寸计算，了解斜齿轮的重合度及掌握斜齿轮当量齿数，了解斜齿轮的特点；教学重点、难点：斜齿轮端面参数与法面参数之间的关系斜齿轮当量齿数概念教学组织（含课堂教学内容、教学方法、 辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计等）： 1、斜齿轮啮合的共轭齿廓曲面；2、比较直齿轮齿廓曲面与斜齿轮齿廓曲面之间的不同；3、讲述斜齿轮齿廓曲面的性质；4、讲述斜齿轮的啮合情况；5、讲述斜齿轮各部分名称和几何尺寸计算；6、讲述斜齿轮正确啮合条件；7、讲述斜齿轮传动的重合度；8、讲述斜齿轮的当量齿数；9、讲述斜齿轮的啮合特点；作业布置：教材：4-11、4-12主要参考资料：教材：机械设计基础课后自我总结分析：当量齿轮与当量齿数概念的讲解应明确。注：各栏大小可根据需要进行调整。内蒙古工业大学教案 第 15 次课 2学时授课题目：圆锥齿轮机构教学目的、要求：了解圆锥齿轮传动，了解背锥及当量齿数的概念，掌握圆锥齿轮正确啮合条件，了解圆锥齿轮的尺寸计算。教学重点、难点：圆锥齿轮的背锥及当量齿数教学组织（含课堂教学内容、教学方法、 辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计等）：1、圆锥齿轮基本概念2、讲述背锥概念，当量齿数概念；3、讲述圆锥齿轮正确啮合条件；4、直齿圆锥齿轮的几何尺寸计算。作业布置：教材：4-13主要参考资料：教材：机械设计基础课后自我总结分析：当量齿轮与当量齿数概念的讲解应明确。注：各栏大小可根据需要进行调整。内蒙古工业大学教案 第 16 次课 2学时授课题目：轮系的类型定轴轮系及其传动比教学目的、要求：了解轮系的分类；掌握定轴轮系的计算。教学重点、难点：定轴轮系的传动比计算；教学组织（含课堂教学内容、教学方法、 辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计等）： 1、轮系的定义及分类（动画）；2、轮系的传动比及轮系计算的内容；3、一对齿轮传动的传动比；4、定轴轮系的传动比计算；5、定轴轮系传动比公式的推导及分析；作业布置：教材：5-1、5-2主要参考资料：教材：机械设计基础课后自我总结分析：蜗杆传动的传动比计算应结合动画讲解。注：各栏大小可根据需要进行调整。内蒙古工业大学教案 第 17 次课 2学时授课题目：定轴轮系及其传动比（续）周转轮系及其传动比教学目的、要求：了解轮系的分类；掌握定轴轮系、周转轮系传动比的计算。教学重点、难点：定轴轮系的传动比计算；周转轮系传动比计算；教学组织（含课堂教学内容、教学方法、 辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计等）： 1、定轴轮系传动比公式的推导及分析；2、周转轮系定义及分类；3、转化轮系的概念；4、周转轮系的传动比计算；5、周转轮系传动比计算举例；作业布置：教材：5-4、5-8、5-9、5-10主要参考资料：教材：机械设计基础课后自我总结分析：注：各栏大小可根据需要进行调整。内蒙古工业大学教案 第 18 次课 2学时授课题目：复合轮系及其传动比轮系的应用教学目的、要求：了解复合轮系的传动比；了解轮系的应用。教学重点、难点：教学组织（含课堂教学内容、教学方法、 辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计等）： 1、复合轮系传动比的计算；2、轮系的应用。作业布置：无主要参考资料：教材：机械设计基础课后自我总结分析：注：各栏大小可根据需要进行调整。内蒙古工业大学教案 第 19 次课 2学时授课题目：棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构、凸轮间歇运动机构教学目的、要求：理解间歇运动机构（槽轮机构、棘轮机构）的组成、工作原理，了解其运动特点及应用教学重点、难点：间歇运动机构的组成教学组织（含课堂教学内容、教学方法、 辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计等）： 1、槽轮机构的组成及工作原理（动画）； 2、棘轮机构的类型（动画）；3、槽轮机构的组成及工作原理（动画）；4、槽轮机构的类型（动画）；5、不完全齿轮机构组成及类型（动画）；6、凸轮间歇运动机构组成及类型（动画）；作业布置：无主要参考资料：教材：机械设计基础课后自我总结分析：应增加间歇运动机构的应用实例动画。注：各栏大小可根据需要进行调整。内蒙古工业大学教案 第 20 次课 2学时授课题目：机械速度波动调节的目的与方法飞轮设计的近似方法教学目的、要求：了解机械速度波动的原因及飞轮的调速原理；掌握飞轮设计的近似方法。教学重点、难点：机械速度波动及飞轮调速原理教学组织（含课堂教学内容、教学方法、 辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计等）： 1、机械速度波动；2、机械速度波动的危害；3、机械速度波动的分类；4、周期性速度波动及调节方法；5、非周期性速度波动及调节方法；6、机械运转的平均速度和不均匀系数；7、飞轮设计基本原理；8、最大盈亏功Amax的确定方法，功能指示图；9、计算举例。作业布置：教材：7-1、7-2、7-3、7-4主要参考资料：教材：机械设计基础课后自我总结分析：加强机械速度波动概念的讲解。注：各栏大小可根据需要进行调整。内蒙古工业大学教案 第 21 次课 2学时授课题目：回转件平衡的目的回转件平衡计算教学目的、要求：掌握刚性转子静平衡的原理和方法；了解刚性转子动平衡的原理和方法。教学重点、难点：静平衡的计算方法教学组织（含课堂教学内容、教学方法、 辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计等）： 1、不平衡的原因；2、离心惯性力的危害；3、平衡的目的；4、不平衡质量分布在同一回转面内的平衡计算：应用条件、平衡条件及静平衡的图解方法；5、质量代换法；6、不平衡质量分布不在同一回转面内的平衡计算：应用条件、平衡条件及动平衡的计算方法；7、回转件的静平衡实验，由实验教师指导完成。作业布置：教材：8-1、8-4、8-9完成回转件的静平衡实验报告主要参考资料：教材：机械设计基础机械设计基础实验指导和实验报告课后自我总结分析：增加静平衡和动平衡的实例动画。注：各栏大小可根据需要进行调整。