第一篇：軸機(jī)械基礎(chǔ)電子教案

機(jī)械基礎(chǔ)電子教案(2學(xué)時)

第8章

支承零部件

8．1

軸

[課程名稱] 軸 [教材版本] 欒學(xué)鋼主編。機(jī)械基礎(chǔ)（多學(xué)時）。北京：高等教育出版社，2010 欒學(xué)鋼主編。機(jī)械基礎(chǔ)（少學(xué)時）。北京：高等教育出版社，2010 [教學(xué)目標(biāo)與要求]

一、知識目標(biāo)1、2、了解軸的結(jié)構(gòu)、分類、常用材料。

理解軸上零件的軸向和周向固定方法，熟悉軸的結(jié)構(gòu)工藝性。

二、能力目標(biāo)

1、能夠合理選擇軸的材料。

2、能夠正確分析軸上結(jié)構(gòu)設(shè)計的目的。

三、素質(zhì)目標(biāo)

1、了解軸的功用和軸的常用材料。

2、能結(jié)合實(shí)際分析軸上各結(jié)構(gòu)的功用。

四、教學(xué)要求1、2、[教學(xué)重點(diǎn)]

1、直軸的分類、功用和軸的常用材料。

2、軸的結(jié)構(gòu)要求及軸向和周向固定方法。[難點(diǎn)分析] 軸上零件的固定方法，特別是結(jié)構(gòu)工藝性。[教學(xué)方法] 講授法、實(shí)物教具演示、互動法、歸納法 熟悉傳動軸、心軸和轉(zhuǎn)軸的區(qū)別，及軸的常用材料。了解軸上零件的軸向和周向固定方法，及結(jié)構(gòu)工藝性。[學(xué)生分析]

1、學(xué)生的實(shí)際知識較少，對于軸上零件的固定方法不易理解，尤其是結(jié)構(gòu)工藝性更難懂，教學(xué)時應(yīng)當(dāng)配以課件或加工實(shí)況、實(shí)物，或生產(chǎn)安裝的教學(xué)錄像幫助學(xué)生理解軸的結(jié)構(gòu)。[教學(xué)資源]

1、機(jī)械基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)課程。北京：高等教育出版社，20102、3、[教學(xué)安排] 教學(xué)步驟：講授與教具或?qū)嵨镅菔窘徊孢M(jìn)行，配以課件或加工實(shí)況錄像，穿插互動、提問與設(shè)問，最后小結(jié)。2學(xué)時（90分鐘）[教學(xué)過程]

一、導(dǎo)入新課（10分鐘）

機(jī)械零件是組成及其的最基本單元，生產(chǎn)中必須按圖紙的工藝要求生產(chǎn)出每一個合格零件，然后再組裝成構(gòu)件和機(jī)器。因此必須熟悉常用零件的功用、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和加工工藝，才能生產(chǎn)出適應(yīng)機(jī)器使用要求的零件。常用零件分為通用零件和專用零件。專用零件指某些機(jī)器上特有的零件，如直升飛機(jī)上的螺旋槳，輪船上的螺旋槳，內(nèi)燃機(jī)上的曲軸等。通用零件是指在各種設(shè)備上都共同具有的零件，如螺釘、螺帽、軸承、齒輪等。本課程只講通用零件的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)。通用零件有部分是標(biāo)準(zhǔn)件，即可以在市場上買到的，不必要自己組織生產(chǎn)；而有一部分必須自己生產(chǎn)，但他們具有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)格。

教師可演示實(shí)物，如有可能播放生產(chǎn)錄像，了解零件的生產(chǎn)過程。強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)本章內(nèi)容要注意貼近實(shí)際，聯(lián)系生產(chǎn)。

二、新課（75分鐘）

1、軸的功用與分類特點(diǎn)

軸是機(jī)器中最重要的零件之一，主要起支承軸上零件并傳遞運(yùn)動和轉(zhuǎn)矩的作用。這里注意運(yùn)動和轉(zhuǎn)矩的區(qū)別。

軸的分類主要分清傳動軸、心軸和轉(zhuǎn)軸，一般的軸多為轉(zhuǎn)軸，可舉學(xué)生能見到的例來說明。如書上所舉的例子，或如下： 吳聯(lián)興主編。機(jī)械基礎(chǔ)練習(xí)冊。北京：高等教育出版社，2010 課件、教具、實(shí)物。傳動軸：汽車方向盤的軸；電風(fēng)扇的軸 心軸：火車的車輪軸

轉(zhuǎn)軸：大部分軸為轉(zhuǎn)軸，如自行車中軸、齒輪、皮帶輪的軸等等。這里要注意的是三種軸的共同特點(diǎn)都應(yīng)當(dāng)以轉(zhuǎn)動的軸為前提，再按受力狀態(tài)來區(qū)分。

2、軸的常用材料

應(yīng)介紹常用中碳鋼45鋼和合金鋼40Cr作軸的材料，但是選擇合金鋼時，必須進(jìn)行熱處理，才能發(fā)揮合金鋼的優(yōu)勢，否則合金鋼對應(yīng)力的敏感性對軸的強(qiáng)度反而產(chǎn)生不利的影響。

3、軸的結(jié)構(gòu)

軸上零件的固定方法很多，分為軸向和周向固定兩種，常用軸向固定的方法是鍵聯(lián)接，它具有可拆性，而且可以傳遞很大的扭矩，應(yīng)用廣泛。周向固定方法一般選用軸肩或軸套等，要根據(jù)實(shí)際情況來決定，但要簡單方便可靠，易于加工。因此，軸一般為階梯形狀。

教學(xué)時一定要結(jié)合課件或錄像、教具進(jìn)行，否則枯燥無味，學(xué)生沒有興趣。或組織學(xué)生進(jìn)行一次拆裝實(shí)習(xí)，作實(shí)踐體會，親手感受。

軸的加工工藝性更難理解，工藝結(jié)構(gòu)要結(jié)合車工實(shí)習(xí)的內(nèi)容來講，請同學(xué)談自己實(shí)習(xí)加工的體會，就比較好懂，中心孔是加工細(xì)長軸和為了下一道工序加工準(zhǔn)備的；退刀槽是為了加工螺紋時，防止撞壞零件左端面而設(shè)計的；越程槽是為了磨削后裝配零件能到位而設(shè)計的。

裝配工藝比較難懂，許多裝配工藝是為了方便裝配和準(zhǔn)確定位而設(shè)計的。如30°大倒角是為了順利安裝；兩個零件在軸向和徑向只能各有一個配合面，不可能使一個配合面同時接觸兩個面。過度要求適得其反，實(shí)際上也是達(dá)不到要求的。這里要培養(yǎng)學(xué)生從實(shí)際的要求為出發(fā)點(diǎn)來考慮問題，也就是理論要聯(lián)系實(shí)際。

教學(xué)中配合課件演示教學(xué)，可以提高效果。

三、小結(jié)（10分鐘）

1、按載荷方向直軸可以分為傳動軸、心軸和轉(zhuǎn)軸三種，大多數(shù)軸為轉(zhuǎn)軸。

2、一般常見軸為45鋼，較重要的軸為40Cr經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理。

3、軸上零件的固定方法可分為軸向固定和周向固定兩種。軸肩和鍵是常用的兩種方法，具體要以實(shí)際而選用。

4、軸的加工工藝性是按加工需要確定的。

四、布置作業(yè)

練習(xí)冊中P [課后分析]

第二篇：圓軸的扭轉(zhuǎn)電子教案機(jī)械基礎(chǔ)

機(jī)械基礎(chǔ)及電子教案 3.4 圓軸的扭轉(zhuǎn)

【課題名稱】

圓軸的扭轉(zhuǎn)

【教材版本】

欒學(xué)鋼主編。機(jī)械基礎(chǔ)（多學(xué)時）。北京：高等教育出版社，2010 欒學(xué)鋼主編。機(jī)械基礎(chǔ)（少學(xué)時）。北京：高等教育出版社，2010 【教學(xué)目標(biāo)與要求】

一、知識目標(biāo)

1、了解扭轉(zhuǎn)概念；熟悉外力偶矩、扭矩計算；

2、理解扭轉(zhuǎn)時的應(yīng)力分析，掌握扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計算。

二、能力目標(biāo)

通過扭轉(zhuǎn)時的應(yīng)力分析，了解應(yīng)力分析方法，培養(yǎng)分析問題的能力。

三、素質(zhì)目標(biāo)

1、了解扭轉(zhuǎn)變形的受力特點(diǎn)、變形特點(diǎn)；

2、通過作扭轉(zhuǎn)應(yīng)力圖，了解應(yīng)力圖的一般做法。

四、教學(xué)要求

1、初步了解扭轉(zhuǎn)變形的受力特點(diǎn)、變形特點(diǎn)；

2、較深入地認(rèn)識扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計算，并能應(yīng)用強(qiáng)度條件解決工程實(shí)際問題。【教學(xué)重點(diǎn)】

1、扭轉(zhuǎn)應(yīng)力圖。

2、扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計算?！倦y點(diǎn)分析】

扭轉(zhuǎn)應(yīng)力分析方法?！窘虒W(xué)方法】

教學(xué)方法：講練法、演示法、討論法?！窘虒W(xué)資源】

1．機(jī)械基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)課程．北京：高等教育出版社，2010 2．吳聯(lián)興主編．機(jī)械基礎(chǔ)練習(xí)冊．北京：高等教育出版社，2010 【教學(xué)安排】

2學(xué)時（90分鐘）

教學(xué)步驟：講授與演示交叉進(jìn)行、講授中穿插討論、講授中穿插練習(xí)與設(shè)問。【教學(xué)過程】

一、復(fù)習(xí)舊課

剪切強(qiáng)度

Q???? ?max?A擠壓強(qiáng)度

F?Bmax?B???B? AB

二、導(dǎo)入新課

日常生活中常用的螺絲刀，汽車的傳動軸，反應(yīng)釜中的攪拌軸等均產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形。

三、新課教學(xué)

1、扭轉(zhuǎn)的概念（演示工程實(shí)例——引出扭轉(zhuǎn)概念）

受力特點(diǎn)：在垂直于軸線的橫截面內(nèi)作用一對等值、反向的力偶； 變形特點(diǎn)：軸表面的縱線變成螺旋線。這種變形稱為圓軸扭轉(zhuǎn)。討論：下列實(shí)例中屬于扭轉(zhuǎn)變形的是（）

A、起重吊鉤 B、鉆頭鉆孔 C、火車車軸 D、零件鉆孔

2、圓軸扭轉(zhuǎn)外力偶矩

NM?9550Pn式中 M —軸外力偶矩，N·m；

NP —軸功率，kW;n —軸轉(zhuǎn)速，r/min。討論：（1）汽車爬坡時，使用高速擋還是低速擋？

（2）在同一臺機(jī)器的幾根逐級傳動軸中，是高速軸粗，還是低速軸粗？為什么？ 3．圓軸扭轉(zhuǎn)變形

圓軸扭轉(zhuǎn)變形的圓周線只是繞軸線轉(zhuǎn)了不同的角度，縱向線傾斜一個小角度，矩形變成平形四邊形。

4．切應(yīng)力分布規(guī)律 如圖3－28所示。

5、圓軸扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力計算

討論：如何排列傳動軸上的輪子能使最大扭矩值最?。浚?）圓軸扭轉(zhuǎn)時，橫截面上只有垂直于直徑的剪應(yīng)力。

MT?max? Wt

式中

MT —橫截面上扭矩，N·mm；

Wt —抗扭矩，mm

33?D3W??0.2Dt

16空心圓軸 33

Wt?0.2D(1??)式中 ??d/D

討論：。兩根圓軸，材料相同，受力相同，而直徑不同，當(dāng)d1?2d2時，則兩軸的最大剪應(yīng)力之比?1/?2為（）

A．1/4 B．1/8 C．4 D．8 2．指出以下應(yīng)力分布圖中哪些是正確的（）A、圖(a)(d)正確 B、圖(b)(c)正確 C、圖(c)(d)正確 D、圖(b)(d)正確

（2）圓軸抗扭強(qiáng)度條件

?maxMmax?????Wt應(yīng)用 ：（1）校核強(qiáng)度 ?max?Mmax???? Wt（2）設(shè)計截面 Wt?Mmax???

（3）確定許可載荷 Mmax?Wt???

6、提高抗扭能力的方法 由強(qiáng)度條件可知：

M?max?max????Wt

（1）、提高抗扭截面系數(shù)Wt

Wt?D3，因此采用空心軸，在相同截面的前提下，可以有效提高軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度。（從應(yīng)力分布圖中直觀看出）。（2）、降低Mmax

合理安排軸上零件位置，使輸出、輸入兩端的扭矩值相等或接近，可降低軸的Mmax。

四、小結(jié)

扭轉(zhuǎn)概念；外力偶矩計算、扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計算

五、作業(yè)

六、練習(xí)

第三篇：鏈傳動機(jī)械基礎(chǔ)電子教案

機(jī)械基礎(chǔ)電子教案 7．2

鏈傳動

【課程名稱】

鏈傳動 【教材版本】

欒學(xué)鋼主編。機(jī)械基礎(chǔ)（多學(xué)時）。北京：高等教育出版社，2010 欒學(xué)鋼主編。機(jī)械基礎(chǔ)（少學(xué)時）。北京：高等教育出版社，2010 【教學(xué)目標(biāo)與要求】

一．知識目標(biāo)

1． 了解鏈傳動的組成、主要優(yōu)缺點(diǎn)及傳動的類型。2． 了解鏈傳動的傳動比、安裝與維護(hù)。二．能力目標(biāo)

1． 能比較鏈傳動和皮帶傳動的主要優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用場合。2． 能夠計算鏈傳動的傳動比、會進(jìn)行鏈傳動的安裝與維護(hù)。

三、素質(zhì)目標(biāo)

1． 了解鏈傳動的特點(diǎn)及類型。2． 熟悉鏈傳動的安裝與維護(hù)。

四、教學(xué)要求

1． 能分析比較出兩種傳動的特點(diǎn)及應(yīng)用場合。2． 熟悉鏈傳動的安裝與維護(hù)。3． 【教學(xué)重點(diǎn)】

鏈傳動的特點(diǎn)及應(yīng)用。【難點(diǎn)分析】

鏈傳動能否得到準(zhǔn)確傳動比？與帶傳動相比的優(yōu)勢在哪里？傳動比還是不能得到瞬時準(zhǔn)確。這部分內(nèi)容比較難以理解?！窘虒W(xué)方法】

教具與實(shí)物演示或課件演示，講授與學(xué)生動手課堂練習(xí)相結(jié)合?！緦W(xué)生分析】

學(xué)生對于瞬時傳動比的理解有困難，演示教具從宏觀上看不出瞬時的變化，需要畫圖加以說明，但超過教材的要求，只好要求承認(rèn)教師的結(jié)論?！窘虒W(xué)資源】

1． 機(jī)械基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)課程。北京：高等教育出版社，2010。

2． 吳聯(lián)興主編。機(jī)械基礎(chǔ)練習(xí)冊。北京：高等教育出版社，2010。3． 實(shí)物、教具和課件?！窘虒W(xué)安排】

2學(xué)時（90分鐘）【教學(xué)過程】 一．導(dǎo)入新課

復(fù)習(xí)帶傳動的內(nèi)容，總結(jié)出帶傳動的優(yōu)缺點(diǎn)。大家平時還能見到的另一種傳動――自行車上用的鏈傳動，能否比帶傳動在傳動比方面更準(zhǔn)確一些呢？由此引出本次課的新內(nèi)容。

二．講授新課

1． 鏈傳動 先演示實(shí)物或課件，使學(xué)生對鏈傳動有感性認(rèn)識。相比之下，由于有齒的關(guān)系，鏈條傳動是齒的嚙合與分開，從宏觀上它應(yīng)當(dāng)是傳動比準(zhǔn)確，但實(shí)際上只是傳動一周時的傳動比不變；而在兩齒之間的大部分區(qū)域，其傳動比是微小變化的，所以只能說明是平均傳動比準(zhǔn)確。總結(jié)傳動的優(yōu)點(diǎn)突出能在高溫，多塵等惡劣條件下工作，這是皮帶傳動所不可比擬的。主要缺點(diǎn)是沖擊、噪聲。

常用的鏈傳動有套筒滾子鏈和齒形鏈，前者應(yīng)用較廣泛。2。鏈傳動的組成

鏈傳動由主動鏈輪、從動鏈輪和鏈條組成。常用的鏈傳動有套筒滾子鏈和齒形鏈，前者應(yīng)用較廣泛。按用途可分成起重鏈、牽引鏈和傳動鏈。

套筒滾子鏈的結(jié)構(gòu)如圖7－17所示，由5個零件組成。

3．鏈傳動的特點(diǎn)

主要有平均傳動比準(zhǔn)確，能在高溫、潮濕等條件下工作。但有噪音。

4．鏈傳動的傳動比

鏈傳動的傳動比等于為主動輪的轉(zhuǎn)速與從動輪的轉(zhuǎn)速之比，也等于從動輪的齒數(shù)與主動輪的齒數(shù)之比。5．鏈傳動的安裝與維護(hù)

見教材圖7－20、21、22

鏈傳動的安裝時，鏈條太松易掉鏈，會產(chǎn)生振動；太緊影響傳動。

鏈條為標(biāo)準(zhǔn)件，其標(biāo)記為鏈號及節(jié)數(shù)，如自行車鏈條為10號，節(jié)距可查標(biāo)準(zhǔn)為15.87毫米。

三．小結(jié)

1．鏈傳動的優(yōu)點(diǎn)是可得到準(zhǔn)確的平均傳動比，可以惡劣的條件下工作。其缺點(diǎn)是有沖擊和噪聲。四．布置作業(yè)

【課后分析】

第四篇：滾動軸承機(jī)械基礎(chǔ)電子教案

機(jī)械基礎(chǔ)電子教案 8.3 滾動軸承

【課程名稱】 滾動軸承 【教材版本】

欒學(xué)鋼主編。機(jī)械基礎(chǔ)（多學(xué)時）。北京：高等教育出版社，2010 欒學(xué)鋼主編。機(jī)械基礎(chǔ)（少學(xué)時）。北京：高等教育出版社，2010

【教學(xué)目標(biāo)與要求】 一．知識目標(biāo)

1.了解滾動軸承的分類及結(jié)構(gòu)。

2.掌握滾動軸承的代號含義，能夠熟記常用軸承的代號。3.能夠正確的拆裝與維護(hù)軸承。二．能力目標(biāo)

1． 能夠掌握滾動軸承的優(yōu)點(diǎn)及應(yīng)用場合。

2． 能夠看懂滾動軸承代號的含義，并正確選用軸承。三．素質(zhì)目標(biāo)

1． 了解常用滾動軸承的特性。

2． 能夠讀懂滾動軸承代號的含義。

四．教學(xué)要求

1． 了解滾動軸承的功用、分類、特點(diǎn)。2． 熟悉滾動軸承代號的含義?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】

1． 滾動軸承的特點(diǎn)與應(yīng)用場合。2． 掌握滾動軸承代號的含義。【難點(diǎn)分析】

1． 滑動軸承與滾動軸承的使用場合。2． 滾動軸承的代號含義?！窘虒W(xué)方法】

講授法，教具演示，講課中穿插討論與提問?！窘虒W(xué)資源】

1． 機(jī)械基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)課程。北京：高等教育出版社，2010。

2． 吳聯(lián)興主編。機(jī)械基礎(chǔ)練習(xí)冊。北京：高等教育出版社，2010。3． 教具與實(shí)物?！窘虒W(xué)安排】

4學(xué)時（180分鐘）【教學(xué)過程】

一．作業(yè)講評（5分鐘）

根據(jù)軸類零件學(xué)生作業(yè)完成中存在問題進(jìn)行講評，注意強(qiáng)調(diào)獨(dú)立完成，切勿抄襲。重點(diǎn)表揚(yáng)獨(dú)立思考完成作業(yè)的少部分同學(xué)。二．導(dǎo)入新課（5分鐘）

滑動軸承的摩擦系數(shù)較大，開始運(yùn)轉(zhuǎn)時滑動摩擦阻力較大，而滾動摩擦的摩擦系數(shù)比滑動摩擦的摩擦系數(shù)小，起動容易，所以在大量的場合中滾動軸承的應(yīng)用比滑動軸承更加廣泛。

三、新課教學(xué)

1．滾動軸承的結(jié)構(gòu) 用實(shí)物和掛圖、動畫表示滾動軸承的結(jié)構(gòu)，使學(xué)生對滾動軸承的結(jié)構(gòu)有感性的認(rèn)識。這里主要掌握基本結(jié)構(gòu)，即由內(nèi)外座圈，滾動體和保持架組成。滾動體的結(jié)構(gòu)決定了軸承的特性，因此應(yīng)當(dāng)作為重點(diǎn)來講解，區(qū)分出軸承的承載和轉(zhuǎn)速特點(diǎn)。2．滾動軸承的分類

可按承載方向、滾動體形狀以及是否可調(diào)心來分：

按承載方向－主要承載徑向載荷的向心軸承；主要承載軸向載荷的推力軸承。按滾動體形狀－分球和兩類，柱又可分成圓柱和圓錐。按可調(diào)心－分調(diào)心軸承和非調(diào)心軸承。3．滾動軸承的代號

代號的含義是學(xué)習(xí)的重點(diǎn)內(nèi)容，必須要求記住類別、直徑系列和內(nèi)徑的表示方法，其余內(nèi)容懂得去查相關(guān)手冊即可以了。類別中必須記住常用的深溝球軸承

6、圓錐滾子軸承3和推力軸承5三種代號；直徑系列要記住2、3、4即輕、中、重型；寬度系列要記住0、1、2即窄、正常、寬型系列；內(nèi)徑要求記住尾數(shù)乘以5為實(shí)際內(nèi)徑，但還必須記住00—03的特殊尺寸。該段內(nèi)容是本節(jié)學(xué)習(xí)重點(diǎn)，要反復(fù)結(jié)合練習(xí)冊來練習(xí)，達(dá)到牢記。

4． 滾動軸承的安裝與維護(hù)

內(nèi)圈與軸選用較緊的過渡配合；外圈與座孔選用較松的過渡配合。

安裝時借用紫銅棒敲入，不能用手錘直接敲打滾動軸承；或用加熱方法套入內(nèi)圈； 安裝推力時注意分清標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)孔的座軸承圈分為大小二個內(nèi)圈，大圈的內(nèi)孔尺寸比小圈的內(nèi)孔大0.2mm，應(yīng)貼緊安裝在靜止的支座上；小圈安裝在轉(zhuǎn)動的軸上，貼緊轉(zhuǎn)動軸的端面上，與軸一起轉(zhuǎn)動。從外觀上看，大圈的內(nèi)孔比較粗糙，安裝時千萬不能出錯，否則軸承很快就會損壞，而且也不起支承的作用。

為保證滾動軸承的使用壽命，必需給予足夠的潤滑劑。如果軸承選用脂潤滑，則油脂的用量不要超過軸承空腔的2/3。油脂過多將形成運(yùn)動阻力。

安裝軸承盡量使用專用工具，可保證軸承的安裝質(zhì)量和使用壽命。用手錘敲打時，防止損壞軸承，注意安裝到位，防止出現(xiàn)歪斜。

拆卸滾動軸承時常用拆卸器拆卸滾動軸承的內(nèi)圈較為快速、方便。5． 滾動軸承的失效形式

常見滾動軸承的失效形式有疲勞點(diǎn)蝕和塑性變形，前者是正常失效，后者是超載引起的失效。此外，在密封不好的條件下也會出現(xiàn)磨粒和粘著磨損。三．小結(jié)

滾動軸承的使用范圍較廣，其特點(diǎn)是標(biāo)準(zhǔn)化，系列化，而且方便維修。常用的類型，直徑系列和內(nèi)徑代號應(yīng)當(dāng)熟記，對今后的學(xué)習(xí)和工作非常有益。

注意安裝和拆卸滾動軸承應(yīng)當(dāng)掌握的要點(diǎn)。四．作業(yè) 【課后分析】

第五篇：平面連桿機(jī)構(gòu)機(jī)械基礎(chǔ)電子教案

機(jī)械基礎(chǔ)電子教案 6.2 平面連桿機(jī)構(gòu)

【課程名稱】平面連桿機(jī)構(gòu) 【教材版本】

欒學(xué)鋼主編。機(jī)械基礎(chǔ)（多學(xué)時）。北京：高等教育出版社，2010 欒學(xué)鋼主編。機(jī)械基礎(chǔ)（少學(xué)時）。北京：高等教育出版社，2010

【教學(xué)目標(biāo)與要求】 一．知識目標(biāo)

1.了解鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的組成和三種基本型式的運(yùn)動特性與應(yīng)用。2.熟悉曲柄存在條件的判別方法。3.了解含有一個移動副的四桿機(jī)構(gòu)。

4.了解鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動特性―急回特性和死點(diǎn)。二．能力目的

1． 能夠判斷四桿機(jī)構(gòu)是否存在曲柄？并根據(jù)已知條件確定四桿機(jī)構(gòu)的具體型式。2． 熟悉含有一個移動副的四桿機(jī)構(gòu)和三種基本型式的運(yùn)動特性及應(yīng)用場合。三．素質(zhì)目標(biāo)

1． 了解四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動是將連續(xù)勻速的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)變成變速的搖動或其他型式的運(yùn)動機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動型式的轉(zhuǎn)化。

2． 熟悉三種常見的四連桿運(yùn)動的基本型式的特點(diǎn)。

3． 能夠根據(jù)曲柄存在條件及取不同構(gòu)件作為機(jī)架來判斷出不同的四桿機(jī)構(gòu)。

四．教學(xué)要求

1． 熟悉低副接觸四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動特點(diǎn)和的組成條件。

2． 能夠判斷四桿機(jī)構(gòu)是否存在曲柄和該機(jī)構(gòu)的基本型式。掌握三種機(jī)構(gòu)的應(yīng)用場合。【教學(xué)重點(diǎn)】

1． 四桿機(jī)構(gòu)曲柄存在條件的判別及四桿型式的確定。2． 熟悉三種基本型式的運(yùn)動特點(diǎn)及應(yīng)用場合?！倦y點(diǎn)分析】

1． 高、低運(yùn)動副的區(qū)分和四桿機(jī)構(gòu)基本型式的判斷。

2． 急回特性的形成，要借助于教具或?qū)嵨镅菔?，最好請同學(xué)上臺自己體驗(yàn)。3． 死點(diǎn)的形成條件是曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中以搖桿作為主動件才可能出現(xiàn)，如果學(xué)生有自己使用過縫紉機(jī)請他談?wù)勈褂玫母惺茏詈?。在理論上要用力矩的大小等于力與力臂的乘積來決定，如果力臂為0，則無論力有多大，則力矩仍為0?！窘虒W(xué)方法】

講授為主，配合教具課件演示，最后歸納總結(jié)?！緦W(xué)生分析】

從機(jī)械零件的靜止運(yùn)動轉(zhuǎn)變到常用機(jī)構(gòu)的教學(xué)內(nèi)容，是一個由靜向動的變化過程，要從運(yùn)動的角度出發(fā)來啟發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)本章的內(nèi)容就比較容易。同時要從具體的構(gòu)件抽象出簡圖來研究運(yùn)動特點(diǎn)，這也是要改變學(xué)生思路的方式。在講課時，一定要把這些特點(diǎn)先告訴學(xué)生，以便更快地適應(yīng)新的教學(xué)內(nèi)容。【教學(xué)資源】

1． 機(jī)械基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)課程。北京：高等教育出版社，2010。

2． 吳聯(lián)興主編。機(jī)械基礎(chǔ)練習(xí)冊。北京：高等教育出版社，2010?！窘虒W(xué)安排】

4學(xué)時（180分鐘）【教學(xué)過程】

一．

開始常用機(jī)構(gòu)一章的學(xué)習(xí)，機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是運(yùn)動的，所以要從運(yùn)動的角度出發(fā)來研究和分析機(jī)構(gòu)，這樣就比較容易理解掌握。要習(xí)慣于機(jī)構(gòu)簡圖的表示內(nèi)涵及它表示的構(gòu)件運(yùn)動特點(diǎn)。如書中圖6-3所示。機(jī)構(gòu)的種類很多，本書只介紹平面連桿機(jī)構(gòu)，凸輪機(jī)構(gòu)和間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)，其共同特點(diǎn)是將主動件連續(xù)的勻速轉(zhuǎn)動通過機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)化成斷續(xù)或不均運(yùn)的各種運(yùn)動型式，以滿足實(shí)際工作場合的需求。二． 新課講授 1．平面連桿機(jī)構(gòu)

首先要和學(xué)生共同回憶機(jī)構(gòu)的定義，即構(gòu)件的組合與構(gòu)件之間具有相對的運(yùn)動，如果沒有相對的運(yùn)動，就不成機(jī)構(gòu)。接著要講明連桿的含義，即長度與橫截面之比值較大才成為桿，桿之間用運(yùn)動副（如銷軸或滑道）連接。然后再介紹何為平面，即四個桿件的運(yùn)動都在一個平面內(nèi)或者在相互平行的平面內(nèi)才稱之為平面連桿機(jī)構(gòu)。開始講授時，一定要把基本概念闡述嚴(yán)密完整。高低運(yùn)動副的區(qū)別在于是面或是點(diǎn)線接觸，多舉例說明，如板擦與黑板之間是面接觸，而粉筆與黑板是點(diǎn)接觸；滾動軸承是點(diǎn)線接觸的高副連接，滑動軸承的曲面接觸的低副連接。2．鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)

凡是由四個桿件組成的機(jī)構(gòu)即是四桿機(jī)構(gòu)，它必定有固定不動的機(jī)架和兩個與機(jī)架相連的連架桿，另一個不與機(jī)架相接觸的桿件即為連桿。由于桿件的長度不一，但總能找出其中最短的桿件，將最短桿與其中最長桿的長度之和與其它兩桿長度之和的比較，一定能得出如果大于其它兩桿長度之和，則此機(jī)構(gòu)取不同的桿件作為機(jī)架，將會出現(xiàn)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，雙曲柄機(jī)構(gòu)和雙搖桿機(jī)構(gòu)等三種不同型式。曲柄即能繞機(jī)架的固定轉(zhuǎn)軸作整周轉(zhuǎn)動，而搖桿只能繞機(jī)架作某個角度范圍內(nèi)的擺動。3． 雙曲柄機(jī)構(gòu)如果雙曲柄的長度相等，又可以根據(jù)雙曲柄的運(yùn)動方向是否相同或相反分成二種運(yùn)動特性。

講課中重點(diǎn)要結(jié)合中職學(xué)生的職業(yè)特點(diǎn)講述機(jī)構(gòu)的應(yīng)用實(shí)例，理論要貼近實(shí)際，應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)踐中，加深學(xué)生的記憶，也使學(xué)生學(xué)以致用，為用而學(xué)，才能調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性。

4． 含有一個移動副的四桿機(jī)構(gòu)

常用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，把轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化成移動，如沖壓機(jī)。

5． 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動特性

急回特性

從演示中先讓學(xué)生得出結(jié)論入手再按書中圖6-28來分析，著重注意雖然搖桿的行程往返一樣長，但曲柄轉(zhuǎn)過的圓心角都不相等，由于曲柄作等角速運(yùn)動，走過的圓心角所需要的時間就長，反之所需要的時間就短，在相同的行程中，時間長的其移動的速度必然就慢，反之必然就快，這就導(dǎo)致在搖桿的往返兩個行程產(chǎn)生了不同的行走速度，即一快一慢，出現(xiàn)了快速的回程，這正是機(jī)械中空行程所需要的，它可以縮短非工作時間。稱為回程的急回特性。

壓力角

壓力角的大小影響到從動件的運(yùn)動受力狀況，壓力角與傳動角互成90度，傳動角的大小由連桿和搖桿的夾角組成，在運(yùn)動中容易觀察，所以常用傳動角的大小來控制。

死點(diǎn)

死點(diǎn)形成的前提是在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中以搖桿作為主動構(gòu)件，而當(dāng)搖桿在兩端極限位置時，極位夾角成0°或180°時，曲柄的力臂為0，此時無論施加多大的作用力，曲柄都不可能轉(zhuǎn)動，稱之為死點(diǎn)位置。解決死點(diǎn)位置的方法是加慣性輪，靠慣性的作用沖過死點(diǎn)，或者采用機(jī)構(gòu)錯位排列的方法，如圖6-17所示。反之也可以利用死點(diǎn)來作有用的工作，如作夾具或飛機(jī)起落架。三．小結(jié)

1．平面連桿機(jī)構(gòu)的功能是將連續(xù)勻速的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化為非勻速的斷續(xù)或其它運(yùn)動型式，滿足不同的工作環(huán)境要求。

2．平面連桿機(jī)構(gòu)主要由低副聯(lián)接而成的四桿機(jī)構(gòu)，根據(jù)組成條件，可以分為曲柄連桿機(jī)構(gòu)，雙曲柄機(jī)構(gòu)和雙搖桿機(jī)構(gòu)，這主要取決于四桿機(jī)構(gòu)中是否存在曲柄，并取何桿件作為機(jī)架來決定。

3． 雙曲柄還可以根據(jù)兩曲柄的特點(diǎn)進(jìn)一步細(xì)分，但不必講的過深，簡單了解就可以。4． 急回特性是曲柄搖桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動的特點(diǎn)，具有一定的實(shí)用價值。死點(diǎn)產(chǎn)生于以搖桿作主動構(gòu)件的前題。四．作業(yè)布置

【課后分析】