《机械设计基础》课件通用模板 机械工程专业教学设计教案汇总

机械设计是一门工程学科，主要涉及机械结构设计、机械原理、机械制造工艺等内容。它的目的是设计出性能优良、稳定可靠、成本合理的机械产品，满足人们的需求。以下是“《机械设计基础》课件通用模板，和机械工程专业教学设计教案汇总”范文，可供有需要的朋友来参考。

《机械设计基础》课件1

一、课前准备――精心设计导学案

著名教育家叶圣陶先生说：“教师当然须教，而尤宜致力于‘导’。导者，多方设法，使学生能逐渐自求得之，卒底于不待教师教授之谓也。”对于导学式课堂，导学案的质量对教师的“导”与学生的“学”的效果有着较为重大的影响。对于《铰链四杆机构的基本性质》这一教学内容的导学案可以这样设计：

第一步，明确本节课的学习目标：要求学生掌握铰链四杆机构的存在条件以及四杆机构类型的判别原则；明确学习的重点：①铰链四杆机构中各杆的长度尺寸与曲柄存在的关系；②认识机架选择与曲柄存在的关系；③铰链四杆机构基本类型的判别；确定学习的难点：铰链四杆机构各杆长度关系的分析和对曲柄存在条件的理解。这一步骤的设计意图在于帮助学生从宏观上把握教学内容，而不至于眉毛胡子一把抓，偏离教学中心。

第二步，围绕目标，在学案中创设情境，举现实生活中铰链四杆机构的应用：缝纫机、筛分机、起重机，提出问题，激发学习兴趣：

1.上述三副图中机构运动形式一致吗？2.各根杆件的运动形式一样吗？3.有曲柄存在吗？4.最短杆名称是什么？5.它们又各是何种机构？

第三步，围绕教学重难点，设置基础、进阶、拓展这三个层次的学习任务。

基础层次的学习任务，侧重于以填空的形式呈现概念性的知识要点：如存在曲柄且满足杆长之和条件的四杆机构有____、____、____三种类型；

进阶层次的学习任务，侧重于以单选、多选的形式呈现需要深入理解的知识点，如：

判断图示四杆机构是什么机构？

A.曲柄摇杆机构

B.双曲柄机构

C.双摇杆机构

拓展层次的学习任务，侧重于以问答的形式呈现需在理解的基础上灵活应用的知识点，如：

请描述“铰链四杆机构”三种基本类型的判别流程。

第四步，设置课堂综合检测练习。练习题量不在于多，而在于精，便于教师全面了解学生对知识点的掌握程度。

二、课堂探究――专注过程，师生互动

导学式课堂，课堂依然是教学的主阵地。优秀的导学案、智慧的教师、热情的学生，这三者对于高效课堂是缺一不可的。导学案好比一个精彩的剧本，教师就如同导演，学生就是主角，教师导得好，学生入“课”深，教学效果才能够得到保证。

（一）情境激趣，学生自学

教师播放缝纫机、起重机的运动轨迹动画，吸引学生的眼球，激发学生的学习兴趣，提高课堂的关注度。教师适时的提出与课程相关的问题，与导学案相结合。学生依据导学案进行自学，结合旧知识与新知识融合，形成初步的知识结构。在完成导学案的过程中，对于基础任务学生能够很好的完成，增强学生的学习信心。在完成进阶任务及拓展任务的过程中，可能会遇到一些问题。教师通过巡视，收集问题，然后将这些问题汇总分类，让学生分组讨论。在讨论中，要求学生在限定的时间内紧扣问题核心进行讨论，由分组组长记录问题、分析得出的问题观点、小组结论，做到有的放矢。自学环节，不以学生完全解决导学案上的问题为目的，主要意图在于：①学生对本节课堂的教学目标、重点、难点是否整体把握；②对自己的学习能力有正确的评价：A.拓展自如；B.进阶通关；C.基础达成。

（二）精讲明义，教师点睛

学生借助导学案的自学过程，是学生自主建构知识体系的过程，而这一过程所形成的认知，因为有疑义、有不确定，所以并未完全转换为学生的新知。教师对于存在的共性问题的精讲解析，是非常必要的。教师围绕教学目标、教学重点、教学难点，对知识重新进行梳理，学生在听讲的过程中将教师的所授与自学阶段的所学结合建构为新的知识体系。如本课的“铰链四杆机构”三种基本类型的判别流程，这是原理性的知识点，这部分教师就可以结合原理举实例，详讲、精讲，让学生能够理解与熟记公式，掌握解题思路、规范解题过程。

（三）实战精练，锦上添花

俗话说“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”，学生通过自学与教师的精讲，对于新知形成了自己的知识体系，但这个体系必竟根基尚浅，要让根基牢固，有针对性的精练，对学生来说就是锦上添花了。教师在课堂上留下足够的时间，让学生完成学案中的当堂检测练习，检验学习成果。学生通过检测，对自己的新知掌握程度进行再次评价，体验成功。

三、课后巩固――在总结中成长

《机械设计基础》课件2

本章的教学要求：

1．了解疲劳曲线及极限应力曲线的来源、意义及用途，能从材料的几个基本机械性能(σ0，σs，σ-1)及零件的几何特性，绘制零件的极限应力简化线图。

2．学会单项变应力时的强度计算方法，了解应力等效转化的概念。 3．了解疲劳损伤累计假说（Miner法则）的意义及其应用，认识到以应力和以载荷计算的情况系数之间的联系及差别。

4．学会双向变应力时的强度校核方法。 5．会查用附录中的有关线图及数表。

二、本章重点、难点及注意事项

1．§3-2疲劳曲线内容

绝大多数通用零件都是在变应力下工作的，因此，各式各样的疲劳破坏是通用零件的主要失效形式。

1）式（3-1）式描述疲劳曲线右侧（CD）部分的一种公式。除该式以外，在专门讨论疲劳强度的文献中还会看到其它形式的公式。但式（3-1）式有关公式中形式最简单、参数最少（只有m和C两个）、又能满足工程计算的精确性要求，并且应用起来最为方便的公式，所以在设计中应用最广泛。

2）教材图3-3上N0和ND是两个不同的循环次数。N0是人为规定得值，所以在不同的文献中，其值常有差异。而ND是随着材料所固有的性质的不同，通过实验来确定的一个常数。由于试验技术上的原因，各文献上对同一材料所介绍的ND值也往往有所不同。这主要是因为试验条件及方法不同所致。

在本节中，主要的是要知道N0和ND在定义上是不同的，至于它们的具体数值，在以后各章节中用到时都会给出的。顺便提一下，对于中碳钢一类的材料，在拉压、弯曲和扭转条件下，由于ND的值不很大，所以常常以ND值作为N0值，即N0=ND。

2．§3-2极限应力线图

要得到疲劳强度计算时的极限应力线图，应当在各种不同应力循环特性r条件下进行材料的疲劳试验，先求出各不同的r时的疲劳曲线。然后，根据这些不同的疲劳曲线，得到很多个对应于不同循环特形式的材料的疲劳极限σrn。利用这

些σrN才能在σa-σm坐标上绘制出材料的极限应力线图。这是一条曲线，即图3.1上ADB曲线。可是要得到这一条曲线，需要耗费惊人的物力及时间。因此，人们提出只利用很少的几个试验数据来近似地求得在工程应用上足够精确的极限应力曲线的方法。

图3.1所示的材料的极限应力图，是用光滑的(无应力集中源的）、标准尺寸的试件通过试验的方法求出的，曲线A′D′B为极限应力曲线。为了便于计算，可用A⌒D近似地代替AˉD（由图可知，这样简化，误差很小，但计算公式大大简化）；对于塑性材料承受静应力时，其极限应力为屈服极限σs，故可用CG来表示其极限应力线（注意CG上任一点所代表的极限应力均为σmax=σa+σm=σs）；再将AD延长到G＇,与CG＇交于G＇。经过这样的简化，就得到了A＇D＇G＇和G＇C两条分别对应于变应力及静应力情况下的极限应力线。这就是图3-4所示的材料的简化极限应力图。

教材图3-5是用有应力集中源的试件作实验求得的简化极限应力线图。有应力集中源的试件中的应力是按照公称（名义）应力来计算的，即根据截面尺寸不考虑应力集中作用来计算应力的。由于有应力集中源，致使试件在N0循环时发生破坏的试验载荷要比无应力集中源试件的破坏载荷低得多，因而求得的公称应力值就低得多。根据试验数据，人们发现A′和A以及D′和D点的纵坐标的比值基本上都等于Kσ。因此，弯曲疲劳极限的综合影响系数Kσ只是在相同平均应力条件下，材料的与零件的极限应力幅的比值。这个意思在不少的书籍中表述为：综合影响系数只对应力幅有作用，对平均应力不发生影响。这就是式(3-7a)所表达的意思。（3-7a）的“试件受循环弯曲应力时的材料特性”φσ，其含义就相当于某种材料能把所承受的弯曲平均应力转化成等效的弯曲应力幅的一种特性，所以也叫做“弯曲平均应力转化系数”，亦即弯曲应力的平均应力部分被它乘了之后，就具有与弯曲应力的应力幅同等的疲劳损伤作用了。这个转化可以用图3..2来说明。不过，这样的分析是以应力的循环特性不变的工作情况为前提的。

由图可见，图a中的单向不对称循环变应力，可以分解为图b所示的平均应力。图c的平均应力又可等效转化为图d所示的对称循环变应力了。因此，这个应力的转化过程也可以叫做不对称循环变应力的等效转化。这个应力等效转化的概念，就是把的工作应力，转化成在强度上具有等效影响的对称循环变应力。

式(3-10)是各种文献中计算弯曲疲劳极限的综合影响系数kσ的公式的一种。除此以外，还有其它的kσ的表达式。kσ的计算式是人们根据经验拟合的，也就是说它是该书的作者根据自己的经验和认识提出的，而不是一个理论公式。不同资料不得混用。

3.§3-2单向稳定变应力时机械零件的疲劳强度计算

单向稳定变应力虽然在实际的机械零件中是较少遇见的工作状况，但它的计算方法却是疲劳强度计算的基础。这是因为人们所知道的材料抗疲劳破坏的机械性能——σ-1或σ0是在实验室中按照单向稳定变应力的工作状况用试验方法决定的缘故。因此本节内容非常重要。

我们用平均应力σm和应力幅σa作为描述变应力的一对参量。这等效于用σmax

σmin和r中的任何两个作为参量的描述方法。

首先要明确的是：在一个已知的工作应力点（σm,σa）条件下，由于零件中应力变化规律的不同，可以求出对应于此工作应力点的无数个极限应力，即极限应力曲线上任何一个点所代表的极限应力都有可能作为该工作应力的极限应力。对于基本的典型的应力变化规律，可以列出r=C, σm=C及σmin=C这三种情况下的极限应力计算方法。其次，零件在任一种应力变化规律下，都有可能出现静应力破坏或疲劳破坏的情况。到底哪一种破坏更易于发生，则取决于应力变化曲线首先和极限应力曲线的那一段相交。如首先和AG部分相交，就说明零件将会首先发生疲劳破坏；如和GC部分相交，则首先会发生静应力破坏。由此道出不同的疲劳强度校核公式。

4．§3-2单向不稳定变应力时疲劳强度计算

单向不稳定变应力时强度计算的依据是疲劳损伤累计假说，即式（3-26）。有些文献上把它叫做Palmgren-Miner假说，或者简单的叫做迈纳尔（Miner）法则。这是一个基于能量观点的假说。该假说认为材料发生疲劳破坏，是材料上所作用的外力对材料所作的功积累到一定值时的必然结果，并认为同等的变应力中每一应力循环都做同样的功，都对材料起同样的损伤作用。因此，设该变应力循环N次使材料发生疲劳破坏，则每一应力循环中外力所作的功就是引起破坏的总能量

1，这个值就是一次循环的损伤率。虽然Miner法则在许多试验条件下与试验的N数据不能很好的吻合，但作为概念，它还是反映了总和损伤率的统计关系。因此，

就工程计算精确性的意义上来说还是可用的。

式（3-30）中的应力情况系数Ks的作用，是把对称循环的不稳定变应力（图3.3a）转化为等效的对称循环稳定变应力。至于转化成具有什么参数的稳定变应力，虽然可以在各级不稳定变应力中任选一级变应力作为典型应力，但实用上通常是选择其中绝对值最大且作用时间也较长的一级变应力作为典型应力。对于那些在零件整个工作寿命中循环很少次数的峰值过载应力，只要它通过了静强度计算，一般不作为典型应力。公式中以σ1作为选取的典型应力值，其它各级变应力都向σ1等效转化为相当于对称循环N’次的稳定变应力σ1（图3.3b），然后合并起来最后折算成ksσ1为应力幅的对称循环变化N0次的稳定变应力（图3.3c）。所以，安全系数计算值Sca及强度条件就应当为Sca=(σ-1/ksσ1)≥S。这就是教材中的式(3-31)。

如果原来作用的是不对称循环的不稳定变应力时,就先对各级应力的乘以,再加上该级的应力幅,把各级不对称循环变应力等效对称化,然后再用系数进行等效稳定化.这样就可以当作对称循环稳定变应力来处理.

式(3-32)中的载荷情况系数与的意义相同,只不过是施加于变载荷(使之转化为等效的稳定载荷)情况下的系数而已.

5.§3-2双向稳定变应力时的疲劳强度计算

双向稳定变应力时的计算依据是图3-12及式(3-33).式(3-33)是用于同相位对称循环的弯曲和扭转变应力联合作用的情况.对于一般的平面应力状态,可以应用最大切应力理论进行强度计算.事实上,式(3-33)就是弯曲、扭转联合作用下最大且应力理论也是大致符合于试验结果的.

6．对§3-3机械零件接触强度的说明

和所有其它条件下的强度一样，接触强度计算也包括接触应力的计算、极限应力与许用应力的确定以及强度条件的校核三部分。

极限应力与许用应力的确定，就是根据试验数据来确定接触疲劳极限，然后再根据使用经验确定安全系数，从而计算出许用应力。应当特别指出，用试验方法求接触疲劳极限时，由于试验条件的不同，可能有纯滚动及滚动带滑动两种情况。同样的材料在这两种条件下得到的接触疲劳极限值是有不小的差别的。

接触应力的分析必须借助于弹性力学的方法。对于大多数工程专业的大学生

来说，在学机械设计课程以前是不会安排弹性力学课程的。因此，对这个公式，只要会使用就可以了。

三、本章教学工作的组织及学时分配

本章的教学内容安排4个学时。以多媒体手段和板书推导相结合来共同完成该章的教学任务。

第四章 摩擦、磨损及润滑概述

一、本章主要内容、特点及学习要求

1．主要内容

本章主要内容是对摩擦学所研究的主要对象（即摩擦、磨损和润滑的基本问题）作简单扼要的介绍，重点在于阐述摩擦和磨损的分类与机理，形成油膜的动压和静压原理，以及弹性流体动力润滑的基本知识。

2．特点

因本章涉及的内容较广，为了使读者对摩擦学有一个概括的了解，因而本章包含的内容是较多的。这里只要求搞清概念，而无需做更深的探讨。

3．教学要求

1）明确摩擦学所包含的主要内容、研究对象及发展摩擦学的重要经济价值。 2）对于干摩擦、边界摩擦、混合摩擦、流体摩擦的机理与物理要有扼要的了解。

3）初步了解磨损的一般规律（即磨损曲线）及各种磨损（粘附磨损、磨粒磨损、疲劳磨损、冲蚀磨损、腐蚀磨损和微动磨损）的机理和物理特征。

4）了解润滑的作用及润滑剂（油、脂）的主要指标。

5）掌握流体动力润滑的基本概念及楔效应承载原理，而对于弹性流体动力润滑和流体静力润滑只需有一个初步了解即可。

二、本章重点、难点及注意事项

1．本章重点为：1）各类摩擦的机理与物理特征；2）各类磨损的机理与物理特征；3）流体动力润滑的基本原理。

2．本章难点为楔效应承载理论及弹性流体动力润滑原理。 3．本章内容分析及学习注意事项

《机械设计基础》课件3

一、考试的性质与地位

《机械设计基础》是高等工科院校机械类专业的一门重要技术基础课，它在教学计划中起着承先启后的桥梁作用，为学生学习后续的专业课打下必要的基础。它不仅具有较强的理论性，同时具有较强的实用性。它在培养机械类工程技术人才的全过程中，具有培养学生的工程意识，增强学生的机械理论基础，提高学生对机械技术工作的适应性，培养其开发创新能力的重要作用。本课程的目标在于培养学生掌握机械设计的基本知识、基本理论和基本方法；培养学生具备机械设计中的一般通用零部件设计方法的能力，为后继专业课程学习和今后从事设计工作打下坚实的基础。

二、考试内容 (一)绪论

1．了解本课程的研究对象及本课程在教学中的地位。2．掌握机器、机构、构件、零件等基本概念。3．了解对机械设计的基本要求。(二)平面机构的运动简图及自由度 1．掌握运动副的概念及分类。2．能够绘制简单的机构运动简图。3．掌握机构自由度的计算。(三)平面连杆机构

1．了解平面连杆机构的基本类型、特点及应用。2．掌握铰链四杆机构基本类型的判别。

3．掌握四杆机构基本特性及四杆机构的设计方法。(四)凸轮机构

1．了解凸轮机构的类型和应用。

2．熟悉凸轮从动件常用运动规律，了解其特性及应用场合。3．掌握图解法设计凸轮轮廓的方法。4．熟悉凸轮机构基本尺寸的确定原则。(五)螺纹联接

1．了解螺纹的形成、分类、主要参数、特点和应用。2．掌握螺纹联接的主要类型和预紧、防松的原理和方法。3．掌握螺纹联接的强度计算。4．了解提高螺栓联接强度的措施。(六)带传动 1．了解带传动的工作原理、特点和应用，了解v带的规格、带轮结构、带传动张紧的目的及张紧装置。

2．掌握带传动的受力分析及带的应力分析。3．掌握带传动的弹性滑动和打滑的概念。

4．掌握带传动的失效形式和计算准则，掌握带传动设计中主要参数的选择原则。会设计普通v带传动。(七)齿轮传动

1．了解齿轮传动的类型、特点及应用。2．掌握齿廓啮合基本定律。3．熟悉渐开线的性质。

4．熟练掌握渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算。

5．掌握渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件、连续传动条件和无侧隙啮合等概念。6．了解渐开线的切齿原理，了解根切、最少齿数及变位齿轮的概念。

7．了解渐开线斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的形成及啮合特点，掌握其正确啮合条件。8．理解斜齿轮各部分名称、重合度、当量齿数的概念，能计算渐开线正常齿标准斜齿圆柱齿轮的尺寸。

9．了解直齿圆锥齿轮的啮合特点。10．掌握齿轮传动的五种失效形式。

11．掌握直齿轮、斜齿轮和锥齿轮的受力分析。

12．掌握直齿轮传动的接触疲劳强度计算和弯曲疲劳强度的计算准则及计算方法。13．了解齿轮传动的结构。(八)蜗杆传动

1．了解蜗杆传动的特点和类型。

2．掌握圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算。3．了解蜗杆传动的失效形式，材料和结构。4．熟练掌握蜗杆传动的受力分析。5．了解蜗杆传动强度计算的特点。

6．了解蜗杆传动热平衡计算的目的，了解散热及冷却措施，了解传动的效率与润滑的关系。(九)齿轮系

1．了解轮系的类型及应用。

2．熟练掌握定轴轮系、不太复杂的周转轮系及复合轮系的传动比计算，包括从动轮转向的判定方法。(十)轴和轴毂连接 1．了解轴的分类、应用。2．了解轴的常见失效形式、对轴材料的基本要求，轴的材料及热处理的选用。3．掌握轴的结构设计方法，能识别和改正不符合基本要求的错误结构。4．掌握轴的强度计算方法。

5．了解轴的刚度计算及轴的临界转速概念。

6．熟悉轴毂连接的几种形式及应用；掌握平键的选用及设计方法。(十一)滚动轴承

1．了解滚动轴承的基本类型、特点和应用。

2．掌握滚动轴承代号的表示方法，记住其公差等级代号和基本代号的意义。3．了解滚动轴承的主要失效形式和计算准则。4．熟练掌握滚动轴承寿命计算的方法。5．掌握滚动轴承组合设计方法。

三、试 卷 结 构

1、考试总分：150分

2、考试时间：120分钟

3、试题难易比例：

较容易题 约40% 中等难度题 约50% 较难题 约10%

四、建议使用教材与参考书 教材：

陈立德，机械设计基础.北京：高等教育出版社，2003年 参考书：

1、潘骏 等主编.机械设计基础.南京：南京大学出版社，2007

2、杨可帧，程光蕴.机械设计基础(第3版).北京：高等教育出版社，1999

3、卢玉明.机械设计基础（第6版）.北京：高等教育出版社，1998

4、董玉平，机械设计基础.北京：机械工业出版社，1998

《机械设计基础》课件4

一、课题名称

硬质合金

二、教材版本

高等教育出版社

李世维主编

三、教学目标

1、能力目标

培养学生研究新生事物的能力，激发学生的创造潜能以及对新生事物的好奇心。

2、情感目标

激发同学们利用自己的所学为祖国贡献才干的热情与豪情。

3、知识目标

能使学生认识硬质合金，了解它的特点和应用，掌握几种最常见的硬质合金的牌号和用于。

四、教学重点

硬质合金的分类和牌号

五、教学难点 硬质合金的加工

六、教学过程

1、通过小说人物引出主题

2、讲授新课

一、定义

是将一种或多种难熔的金属碳化物粉末与粘结剂混合，加压成型，再经烧结而成的粉末冶金材料。即将高硬度、难熔的碳化钨（wc）、碳化钛（tic)、碳化钽（tac)等和钴（co）、镍（nie）等粘结剂金属，经制粉、配料（按一定比例混合）、压制成型，再通过高温烧结而成。

二、特点

1、硬度高（86～93hra，相当于69～81hrc ）

2、红硬性好（温度达900～1000℃时，仍保持60hrc）n

3、耐磨性好。硬质合金刀具比高速钢切削速度高4～7倍，刀具寿命高5～80倍。制造模具、量具，寿命比合金工具钢高 20～150倍。可切削50hrc左右的硬质材料

4、硬质合金脆性大。不能进行切削加工，难以制成形状复杂的整体刀具，因而常制成不同形状的刀片，采用焊接、粘接、机械夹持等方法安装在刀体或模具体上使用。

n 被誉为“工业牙齿” n

三、用途

1、硬质合金广泛用作刀具材料，如车刀、铣刀、刨刀、钻头、镗刀等，用于切削铸铁、有色金属、塑料、化纤、石墨、玻璃、石材和普通钢材，也可以用来切削耐热钢、不锈钢、高锰钢、工具钢等难加工的材料。新型硬质合金刀具的切削速度等于碳素钢的数百倍。

2、硬质合金还可用来制作矿山工具（如凿岩工具、采掘工具、钻探工具）、量具、耐磨零件、金属磨具、汽缸衬里、精密轴承、喷嘴、五金模具（如拉丝模具、螺栓模具、螺母模具、以及各种紧固件模具 ）等。n 3 日常用品，钨钢手表等

四、分类 n

1、钨钴类硬质合金

n（1）主要成分：碳化钨（wc）和粘结剂（co）

n（2）牌号：是由“yg”（“硬、钴”两字汉语拼音字首）和平均含钴量的百分数组成。

例如，yg8，表示平均含co=8%其余为碳化钨的钨钴类硬质合金。常用牌号，yg3yg6yg8yg15yg20等。

n（3）用途：适用于加工铸铁等脆性材料，如，yg3含钴量少，适合精加工；yg8含钴量多，适合粗加工。

2、钨钴钛类硬质合金

n（1）主要成分：是碳化钨、碳化钛（tic）及钴

n（2）：牌号:由“yt”（“硬、钛”两字汉语拼音字首）和碳化钛平均含量组成.n 例如，yt15，表示平均含tic=15%，其余为碳化钨和钴含量的钨钴钛类硬质合金.常用牌号，yt5yt15yt30 n(3)用途：适用于加工钢或其他韧性较大的塑性材料。如，yt5含钴量多，适合粗加工，yt15含钴量少，适合精加工。

3、钨钛钽（铌）钴类硬质合金

n（1）主要成分：是碳化钨、碳化钛、碳化钽（或碳化铌）及钴，这类硬质合金又称“通用硬质合金”或“万能类硬质合金”。

n（2）牌号：由“yw”（“硬”、“万”两字汉语拼音字首）加顺序号组成，如 yw1 ,yw2，yw3等。

n（3）用途：既可以加工钢又可以加工铸铁及有色金属等，主要用于加工高温合金、高锰钢、不锈钢以及可锻铸铁、球墨铸铁、合金铸铁等难加工的材料。

4、钢结硬质合金

n（1）主要成分：碳化钛和高速钢（粘剂）

n（2）特点：性能介于高速钢与硬质合金之间，可以锻造、焊接、切削加工和热处理，韧性好。

n（3）用途：适用于制造各种形状复杂的刀具，如麻花钻头、铣刀等，也可制造较高温度下工作的模具和耐磨零件。n

小结

一、定义

n 碳化物+粘结剂————-硬质合金 n

二、特点 n

1、硬 n

2、红硬 n

3、耐磨 n

4、脆 n

三、用途 n

1、高速刀具 n

2、矿山工具 n

3、钨钢手表 n

四、分类

1钨钴类硬质合金  yg3(精）yg8（粗）

2、钨钴钛类硬质合金

yt15(粗）

yt30（精）

3、万能硬质合金 yw1 yw2 4钢结类硬质合金

《机械设计基础》课件5

一、分析学习内容

今天所讲的内容属于中等职业学校教材《汽车机械基础》中第四篇第第十八章的第3节。整个第十八章讲的是平面连杆机构，它作为常用机构中应用最广的一类为学习其他机构提供了分析方法，也是学生今后使用、改造各类机械的理论基础。而该章的第3节“平面连杆机构的类型及应用”一共分两课时，上一节已经讲过了铰链四杆机构和曲柄滑块机构，本节课重点讲解两大问题：急回特性与死点位置。这一部分内容含概的知识点多，理论性较强，是前两节内容的深化和提升，又是后面学习铰链四杆机构演化的基础和铺垫，并对生产实践起着重要指导意义。所以这部分内容是第十八章乃至整本书的重点。二、分析学生特征

要想讲好一堂课，不仅要备教材，还要备学生，只有对授课对象也就是学生的知识结构、心理特征进行分析、掌握，才能制定出切合实际的教学目标和教学重点。在学习本节内容之前，学生已经掌握了曲柄摇杆机构的组成，以及曲柄或摇杆为主动件的运动关系，而且也有一定的力学知识，所以学生已经具备了探究本节内容的理论基础，但是缺乏实践经验和对各学科知识的综合运用能力。基于学生的这些特点结合教材内容，首先要营造平等、宽松的教学氛围，结合授课内容多给出几组实例，把理论性较强的课本知识形象化、生动化，引导学生探究学习并把各科知识进行融会贯通。

三、确定学习目标

1、教学目标

知识目标:（1）掌握急回特性和死点位置产生的条件；（2）明确急回特性和死点位置在实践中的应用 ；（3）掌握行程速比系数和极位夹角的概念。

能力目标：利用本节所学知识点加以拓展，培养学生的主观能动性，思维的积极性，以提高其分析问题和解决问题的能力。

情感目标：通过引导学生参与分析问题和解决问题的过程，使学生体验成功的感受，激发学生的学习热情，增强学生自信心。2、教学重点、难点

1、教学重点为急回特性和死点的产生条件，产生条件对于指导实践生产有着重要意义，所以在教学过程的三个环节中以不同的方式进行强化、突出；

2、教学难点为急回和死点产生原因，产生原因的推导相对学生的基础而言有一定难度，在教学过程中主要以问题诱导方式分步进行化解。

四、选择教学方法、教学媒体与资源 1、教法设计

到这里对于教材的分析就结束了，但教材只是教学的素材，是一种思路，我们必须利用这个素材和思路，想办法达到制定的教学目标，那么授课中教学方法的设计运用就尤其重要。在本节内容的讲授中，根据这一课知识的特点和学生的实际，主要采用启发诱导，探索发现的教学方法，配合以模型感受、多媒体演示等教学手段，增强了师生间的互动性，使教学更直观、形象。2、学法指导

教师的教是为了不教而教，这要求我们教师在授课中不仅要让学生听懂、学会，还要指导他们的学习方法，不能让学生离开老师这根拐棍就不会走路了，必须学会自主学习。在本节内容的讲授中要引导学生积极思考，善于提问，形成主动探究和协作学习的良好学习习惯。

五、实际教学流程 1、复习提问 ：

在这个环节我设置了3个问题，分别复习了铰链四杆机构的组成、分类、三种类型的运动特点，以及曲柄存在的条件。三种基本类型的运动过程一定再演示一遍，加深学生的印象，一方面因为这是上次课的重点，另外它还是今天新课内容的铺垫。2、导入新课 ：

在这里我会先播放一个短片，让学生带着这样一个问题去看，“影片中刨刀的往复运动速度是否相同？”学生很快可以看出，刨刀的运动速度不一样，当它进行切削加工时速度较慢，而不做功的回程速度较快，这时我会告诉学生刨刀的这种运动特性称为急回特性。那么这急回特性是如何产生的呢?它产生的条件是什么，它在生产中又有什么意义呢？带着这些问题进入新课。

这样通过创设情境和设定任务进行开篇，能极大地激发起学生的学习兴趣，使学生很快的进入到探索研究环节。3、探索研究：

新课的第一个问题是要找出急回产生的原因，这是本节中的第一个难点，为了突破这个难点，我把它的探究过程分为以下四步：

第一步：演示曲柄摇杆机构，提出问题。学生根据前面的复习内容，结合图片演示不难看出，曲柄做等速回转时，会使从动的摇杆获得变速摆动，也就是它的空回行程比工作行程速度要快，从而得到这样一个结论：在曲柄摇杆机构中存在有急回特性。

第二步：继续演示机构，提出共线的问题。学生很快会发现在曲柄回转这一周的过程中会和连杆出现两次共线，而且两者共线时，摇杆刚好处于一左一右两个极限位置，这时我会给出极位夹角的概念，并在图中明确的表示出来，这个重点概念的给出为后面的推导做好了铺垫。

第三步：通过分别分析摇杆的工作行程和空回行程，师生共同填表，采集相关数据。在这个步骤中我会采用提问的形式，鼓励学生大胆的说出自己的答案以提高其兴趣。

第四步：根据表格数据和图例，推导出急回产生的原因。

在这里我会先让学生进行分组讨论，这时课堂气氛会非常活跃，学生都要抢着说出自己的答案，这些答案可能不一定相同我会根据情况做适当的引导，最终师生共同得出结论。

以上四步，把难点进行了分解，使整个推导过程循序渐进，步步深入，使学生轻松掌握了所学知识。接下来的问题是要根据急回产生的原因总结出急回产生的条件，为了突出、强化这个重点，在这里我会引入行程速比系数的概念，这个重点概念的给出使得急回产生条件浅显易得且便于记忆，你看只要k>1则表示空回行程速度高于工作行程速度，机构有急回；当k=1时，则表示两行程速度相同，机构无急回，非常简便。接着引导学生结合前面表格数据自行导出k值与极位夹角θ之间的关系式，从而得到θ角与急回产生条件之间的联系。最后通过演示牛头刨床和插齿机的主运动，让学生找出急回特性在生产中的实际意义。经过前面一系列的分析，结合图片演示，学生不难发现刀具不做功的空回行程速度较快，那所用时间就短，缩短了非工作时间，一定会提高工作效率。通过这个过程使学生把课本中的理论知识很快的和生产实践结合起来，培养了学生善观察、懂分析、理论联系实际的良好学习习惯。

到这里关于急回特性的探索研究就结束了，新课中第二个问题死点位置的导入也需要设置一个情境。在这里我会给学生观看缝纫机踏板机构的工作过程，并提出这样一个问题“如果对踏板机构操作不够熟练常会出现什么现象？学生结合生活经验很快会给出我答案：那就是踏板很容易卡死不能动或出现飞轮的倒转，这时我会告诉学生，踏板被卡死不动的这个位置在机械中称为死点位置，从而引入对该问题的探究。死点产生的原因是本节中的第二个难点，我采用了以下几个步骤进行化解。

首先结合踏板机构提出问题：“这踏板机构属于我们学过的哪种基本类型”由于前面有相关的复习，学生立刻会想到它是以摇杆为主动件的曲柄摇杆机构。

第二步，根据曲柄摇杆机构继续提出问题：曲柄被摇杆带动回转一周过程中会被卡几次？这被卡住的死点位置又有什么特殊性？在这里我一方面演示机构的运动，一方面拿出课前准备好的几个曲柄摇杆机构的简易模型，让学生分组分别感受一下它的实际运动情况，你别看这模型简单，但它比图片演示感受更加真切。学生很快可以得到曲柄回转一周会被卡两次，而这两个位置刚好是曲柄和连杆的共线位置，那为什么在共线位就会被卡死呢，带着这个问题进入第三步，学生分组讨论。

由于学生已经有了一定的力学知识，这时进行分组讨论，能锻炼他们对各学科知识的综合运用能力，当然在讨论时我会根据情况作适当的引导，要让学生意识到这是一个力学问题。经过讨论、分析和对模型的感受，师生共同得出结论。再根据死点产生的原因定义出死点位置的概念。有了以上的分析死点产生的条件就显而易见了：当摇杆为主动件，只要曲柄和连杆共线，从动曲柄所受力矩为零，无论驱动力矩有多大都不会推动曲柄回转而出现死点。

最后还要明确死点在实践中的应用。一提到应用，学生一般都会想到死点的出现会使机构不能正常运转需要克服，这时我会引导学生从死点产生的原因出发并结合踏板机构和机车车轮的实例找出三种克服的办法。其实死点还有它有用的一面，由于学生缺乏生活经验往往想不到，在这里我会给出飞机起落架和钻床夹紧机构两个实例，通过对这两组图的分析，让学生了解死点在实践中有益的一面。通过对死点有害、有益两方面得分析，引导学生要一分为二地看待问题。到这里教学过程的探究环节全部结束，进而根据课堂板书内容进行总结提炼。4、总结提炼

现在大家看到的这一版就是我的板书设计，其中右下角这一块就是进行的总结提炼，把教学重点以条款的形式列出，对比鲜明加深了学生的印象。5、布置作业

通过课后相应习题的方式进一步强化重点。6、拓展延伸

在这里我设置了一个思考题，让学生思考：除了今天学到的曲柄摇杆机构，另外两种基本类型是否也存在有急回特性和死点位置？这样使学生的探究活动由课内延伸到课外，有利于学生活学活用所学知识，从而做到举一反三。

到此教学过程的6个环节就完成了，回顾整堂课的设计，我是以学生的自主探究为中心，以问题驱动为主线，在各个环节中不断的创设问题情境、设置悬念，并适时的进行点拨诱导，充分调动了学生的学习积极性，活跃了课堂气氛，收到了较好的教学效果。

六、教学评价方案

1、通过本次教学，提高了学生的课堂参与意识

在本次教学中，学生能够积极参与，跟着老师的思路，带着问题去学，积极思考，主动发言，分析急回特性在机械中的应用，找出克服死点位置的方法，明白发动机飞轮的作用，提高了课堂学习的积极性。

2、通过本次教学，提高了学生动手能力，创新能力

在本节课堂教学设计中，我还注重学生动手能力的培养，课前让学生自己动手制做铰链四杆机构；课中让学生自己转动曲柄，找出两个极限位置，分析急回特性存在的原因；课后让学生拓展延伸，提高了学生动手能力，创新能力。

3、通过本次教学，对教师各项能力的提高也有很大的促进作用。

《机械设计基础》课件6

一、设计思想

09普专班级的学生作为一个职业中专学生，从幼儿园开始到现在已经在学校进行了10年左右的学习，基本的学习习惯已经养成，但是学习专业课的才刚刚开始，需要从新养成良好的学习习惯，我的教学理念是为学生养成良好的专业课学习习惯而服务，为培养学生自主学习而服务，为学生的专业发展而服务，为学生培养良好的团队精神而服务。对于本节课理论性和实践性都很强的内容，要通过演示，试验，观察，思考，分组讨论，才能得到最后正确的结果，而得到的结论又能指导具体的生产，能真正的实现理论与实践相结合。通过分组的教学组织，降低个体学习的难度，对于认知水平较高的同学，教师要鼓励其在分组内或分组之间充分发挥起带头作用，将学生的个体差异转变为教学资源，让学生在参与合作中互相学习并发挥自己的优势和特长，各有所得，共同进步。

二、教材分析

1、本节的作用和地位

本节课选自陈海魁主编，中国劳动社会保障出版社出版的全国中等职业技术学校机械类通用教材（第四版），第三章，第6节。本节主要阐述以下四个方面：渐开线齿轮轮齿的加工方法及原理，齿轮根切现象，根切现象产生的原因，标准齿轮不产生根切的最少齿数，这几方面对齿轮的加工，应用和生产实践有着重要的指导意义，同时也为变位齿轮的提出做好了基础，所以本节内容是本章重点和难点之一。

2、重点难点分析

教学重点：引导学生理解展成法加工齿轮的原理，刀具，工件的运动关系；

教学难点：对于齿轮根切原因学生理解起来有难度，需要用课件直接演示出齿轮被根切后，再去寻找发生根切的原因，接着引导学生思考如何避免根切现象，从而解决不产生根切的最少齿数这个问题。

3、课时要求：2课时

三、学情分析

学生为中等职业学校二年级学生，已经学习了机械制图、工程力学等专业基础课程，对齿轮的画法，齿轮的常用材料和齿轮的受力都已经有所了解，具备了进一步学习齿轮加工方法的基础，经过分析得知学生可以掌握本次课的知识目标，为能力目标和情感德育目标的实现也打下了基础。学生在学习过程中可以采取理解的基础上进行分析记忆，通过实际与理论相结合得出结论，再让结论指导以后的生产生活。

四、教学目标

根据大纳要求，结合学生特点，我将教学目标定为知识目标，能力目标，情感德育目标三个方面。

1、知识目标

（1）理解渐开线齿轮轮齿的加工方法及原理；

（2）掌握展成法加工齿轮的原理，刀具，工件的运动关系。（3）理解齿轮根切现象和根切现象产生的原因；（4）理解避免根切现象的办法，不产生根切的最少齿数。

2、能力目标

（1）培养学生观察、分析及综合归纳能力。

（2）激发学生学习兴趣，提高对机械基础的学习积极性。

3、情感德育目标

(1)使学生积极参与演示、观察、分析、探索，全身心地投入课堂教学的双边活动中，专注听讲，集中精力，主动接受。

(2)通过联系生产实际，使学生明确学习意义，进行专业教育，树立服务宗旨。

五、重点难点

1、教学重点：齿轮的加工方法，根切现象和最少齿数。

2、教学难点：根切现象产生的原因和对策。

六、教学策略

主要采用直观演示法、对比法、讲解法、项目驱动法等教学方法，通过创设问题情境－提

出问题－分析问题－解决问题等环节，体现“教为主导，学为主体”的教学原则。

1、通过教师创设形象生动的教学氛围，让学生能主动参与，积极探究，善于思考，协作学习，从而提高学生分析问题，解决问题的能力。

2、采用提取旧知－积极思维－实验探究－构建新知－巩固深化的学法：

3、坚持理论联系实际，让学生先观察各种齿轮加工方法，最后比较出各自的优点，缺点。 最后完成本节课的项目任务。

七、课前准备

1、学生的学习准备：准备好课本，笔记本，课前预习。

2、教师的教学准备：准备模型，网络搜索视频，制作课件，准备好根切实验模型。

3、教学环境：利用多媒体教室。

八、教学过程

1、复习提问

1、直齿锥齿轮的标准模数是？

2、齿条传动具有那2个特点？

2、创设情境，提出问题，导入新课

由齿轮模型演示引导学生思考，齿轮是怎么加工出来的，然后讲授齿轮加工方法。

3、明确教学目的：

齿轮的加工方法，根切现象和最少齿数，通过项目实验分析产生根切现象的原因。

4、典型分析

借助教学模型和多媒体课件，对仿型法与展成法加工齿轮的原理，方法，运动进行详细分析

仿形法适合于单件加工，展成法加工主要用于成批、大量生产。

1.仿形法

仿形法是铣床上用与齿槽形状相同的盘形铣刀或指形铣刀逐个切去齿槽，从而得到渐开线齿廓。

2.展成法

范成法是利用一对齿轮（或齿轮和齿条）互相啮合的原理来加工齿轮的。用展成法切齿的常用刀具有三种：齿轮插刀、齿条插刀及滚刀。

滚刀加工是连续切削，而插刀加工有进刀和退刀，是间断切削。所以，滚刀加工生产

率较高，是目前应用最为广泛的加工方法

5、展开分析

观察多媒体动画演示，提出问题：如果刀具齿顶线过了理论啮合点n1点，当刀具跟被加工齿轮啮合到这一点以后，会发生什么现象？分析问题：齿轮根本被切除；再提出问题：根部被切以后，对齿轮传动有什么影响？分析问题：齿轮根部变窄，轮齿强度削弱，还会使齿轮传动重合度减小，影响齿轮传动的平稳性；再提出问题：如何避免根切？分析解决问题：增加齿数，采用变位齿轮。

6、项目任务

学生分组完成项目任务单（通过根切试验器在白纸上画出刀具不同位置情况下被切削齿轮产生根切的情况）

7、任务总结

学生通过实验分析出根切产生的根本原因

8、练习巩固

利用简单练习题，巩固已经讲授的重点内容

9、加深强化

介绍不产生根切的最少齿数，引导学生如何变位，为后面的变位齿轮教学打下伏笔。

10、小结布置作业

九、板书设计

一、齿轮的加工方法

1.仿形法

仿形法是铣床上用与齿槽形状相同的盘形铣刀或指形铣刀逐个切去齿槽，从而得到渐开线齿廓。

2.展成法

范成法是利用一对齿轮（或齿轮和齿条）互相啮合的原理来加工齿轮的。用展成法切齿的常用刀具有三种：齿轮插刀、齿条插刀及滚刀。

滚刀加工是连续切削，而插刀加工有进刀和退刀，是间断切削。所以，滚刀加工生产

率较高，是目前应用最为广泛的加工方法

仿形法适合于单件加工，展成法加工主要用于成批、大量生产。

二、根切现象和最少齿数

1.用范成法加工齿轮时，如果齿轮的齿数太少，则切削刀具的齿顶就会切去轮齿根部的一部分，这种现象称为根切

2.不发生根切的最少齿数为

zmin*2ha=

2sina当 ha*=1,a=20o时，zmin=17；当 ha*=0.8,a=20o时，zmin=14。

十、作业设计

利用填空题考察学生对基本概念的理解，比如展成法原理，展成法分类，利用计算题考察学生对不发生根切的最少齿数的掌握，特别是公式zmin*2ha=的理解。2sina十

一、教学评价设计

学生通过模型演示和观看视频，对齿轮加工方法有一个具体而感性的认识，消除了部分学生对机械加工的神秘感，激发了他们对专业课程的学习兴趣。评价围绕本节的教学目标进行，重在对知识与技术，过程与方法，情感态度与价值观的综合反映。教师可以结合练习内容引导学生开展自我评价活动，通过适当的练习，以及让学生参与在线的课堂教学效果反馈调查，了解课堂的教学效果，可以通过课后练习，了解学生对于齿轮加工基本概念的掌握情况。

十二、教学反思

作为一节跟实际生产密切联系的理论性很强的内容，必须理论联系实际，让学生先从感性认识再到理性认识，通过实验得出结论最后再指导实际生产，有条件的还可以直接把学生带到生产车间直接利用铣床加工出一个齿轮来，这样学生可以进行前后联系，既复习了制图，材料里面的齿轮的相关内容，又为后续机械制造的课程学习打下基础。要坚持学以致用的原则，让学生实实在在的学习到有用的专业知识，过于复杂的理论推导可以进行适当的省略。齿轮的加工方法不仅仅只有这么几种，还有很多，请同学课后通过网络或者书本进行学习，查找还有那些齿轮加工方法。

《机械设计基础》课件7

（一）教学内容

1、滑动轴承概述

2、滑动轴承的结构和材料

3、滑动轴承的`润滑

4、不完全液体摩擦滑动轴承的设计计算

*5、液体润滑轴承简介

6、滚动轴承的构造、类型及特点

7、滚动轴承的代号及类型选择

8、滚动轴承的寿命计算

9、滚动轴承的组合设计

10、滚动轴承的维护和使用

*11、滚动轴承与滑动轴承的比较

（二）教学要求

1、掌握内容：滑动轴承常用的润滑方法和润滑装置，限制平均压强的计算，限制轴承PV值计算；滚动轴承的主要类型，基本代号及含义：滚动轴承的类型选择原则；滚动轴承的寿命、当量动载荷及当量静载荷计算；滚动轴承组合设计；轴承组合的支承固定方式、组合调整与预紧；轴承的配合与装拆；滚动轴承主要的润滑方式和密封装置；

2、熟悉内容：滑动轴承的种类及摩擦状态；滑动轴承的特点；整体式结构及其特点、剖分式结构及特点；轴瓦结构、材料；滚动轴承的构造和主要优缺点；滚动轴承的主要失效形式、寿命、额定动载荷概念及润滑和密封。

《机械设计基础》课件8

轮轴

教学目标

1.科学探究：能根据自已的原认知对问题大胆提出猜想

2.会利用观察，实验，制作等方法探究轮轴的秘密。

3.认识轮轴的结构，知道利用轮带动轴转动省力，利用轴带动轮转动可以省距离

5.并能识别生活中用轮轴的实例，会分折它是怎样提高工作效率的。

6.感受到利用科学技术制作出的工具可以改善生活，提高工作效率。愿意合作交流，能积极参与有关轮轴话题的讨论。

器材准备：

演示实验材料：生活中应用轮轴工作的物品(实物、图片、课件)、演示用轮轴实验套材。易拉罐瓶、吸管、线绳做成的轱辘。

分组实验材料：硬纸板、剪刀、圆规(或者具有不同大小的圆面的物体)、钩码、铁架、线绳。

学生实验材料：

教学提示：

1.注意本课中有两次猜想与假设(轮轴有什么作用，轮再大一点会更省力吗)

2.为了提高学生兴趣和参与度，本节课安排了两个制作活动：制作一个纸板轮轴、制作一个轱辘。其中纸制轮轴在使用的过程中可能与线有较大摩擦，另在打孔过程中学生也会有困难，建议有条件的学校使用实验工具箱提供的工具，把这个活动作为兴犹未尽的孩子们的课后制作。易拉罐轱辘教师可以制作演示，有可能也可以为没个小组制作一个，让学生体验。

教学过程：

一、教学导入

1.轮轴的概念：

出示水龙头：当取下自来水开关上的“圆盘”时，我们还能轻松的拧动开关吗？

像水龙头这样，轮子和轴固定在一起，可以转动的机械叫做轮轴。

2.你知道轮轴有什么作用吗？(板书学生的猜想：省力？)

二、探究轮轴的秘密。

1.让学生简单设计轮轴机械是否省力的实验：

用一个轮轴实验装置来研究轮轴的作用，把一定数量的钩码挂在轴上，看成要克服的阻力，在轮上挂钩码，看成是我们用力的大小，观察看样的力量可以使轮轴两端达到平衡。(不一定是两边位置一样高，可以是一边高一边低，但两边的钩码在不用外力的情况下在空中应该是静止不动的。因此轮轴本身的摩擦力不能太大。)

2.分组领取轮轴等实验材料(各组轴相同，轮有大小不同的两种)。[实验条件受到限制的学校：下面我们制作一个轮轴，来研究轮轴的作用，教师巡视各组完成情况，并发放其他实验材料。]

我们的发现：

3.各组交流汇报实验的结果和发现。(教师以小黑板板书记录数据)

a.共识：轮带动轴可以省力，轴带轮转费力

b.新发现：不同轮轴省力大小不同。(这是怎么回事？)

4.轮的大小与轮轴作用的影响

把各组轮轴收起来，分两类放在一起。对比它们的轮和轴。发现：轴相等的情况下，轮越大越省力。

设想：如果轮的大小不变，怎样才能使轮轴省更多的力？(轴缩小)

三、轮轴的应用

1.找一找，我们生活中有哪些地方运用了轮轴。

出示图片：方向盘、门把手、拧子、扳手、闸阀等，它们是轮轴吗？它们的哪一部分相当于轮，那一部分相当于轴？

2.最早的轮轴——轱辘。

a.介绍轱辘的历史(参考课本第28页资料)

b.演示轱辘提重物。(好玩吗？有兴趣下课也做一个？)

《机械设计基础》课件9

教学目标

1.科学探究：会做杠杆尺的探索性实验，能够观察记录杠杆尺的状态，学习使用图示法简化问题。能够从众多看似杂乱的数据中，分析整理出杠杆省力的规律。

2.情感态度和价值观：在科学探究过程中，培养乐于探究、注重科学事实、敢于提出不同见解、乐于合作与交流的意识；能够利用杠杆解决生活中的实际问题。

3.科学知识：能合理解释身边的杠杆工具的工作原理。

教学重难点

分析、整理数据，发现杠杆省力的规律。能够从众多看似杂乱的数据中，分析整理出杠杆省力的规律。

器材准备

学生材料：杠杆尺(课前组装好)、钩码一盒、实验记录表。(每组一份)

老师材料：学生材料一份、课件、老虎钳、镊子、小黑板。

教学建议

本课是具体认识一种简单机械的起始课，教师在实验过程中要特别注意“教、扶、放”的关系。

教学过程

第一课时

一、导入

1.科技史引入-阿基米德的故事

讲一讲古希腊阿基米德的大话、提出质疑阿基米德为什么说出如此大话？他所说的是一种什么神奇的装置呢？

2.活动一：我们也来撬地球。

⑴给你一根撬棍，你会如何撬起地球？模拟体验撬动地球(两种方法)

⑵认识它的结构(阻力点、支点、动力点)：像这种撬动“地球”的装置叫杠杆。杠杆工作时总围绕一个点转动。这个点叫支点。“撬地球”时，对杠杆用力的那点就是动力点，悬挂“地球”的点就是阻力点。

二、活动二：寻找杠杆的秘密。

1.分别移动杠杆支点、阻力点、动力点的位置，再去撬一撬“地球”，效果有什么不同？

2.看来并非任何情况下杠杆都能轻松撬起重物，怎样利用它才能使我们更省力？下面我们借助“杠杆尺”来进行进一步研究。

3.认识杠杆尺

⑴它的支点在哪里？我们把挂在左边的钩码看成“地球”，那么它挂的位置就是阻力点。右边不用手按，也挂上钩码来显示力的大小，那么这些钩码就可就成为动力，挂的位置就是动力点。既然这样，做实验的时候左右两边都只能在一个位置挂上钩码，不能遍地开花的到处挂。

⑵要想更明晰的分析实验现象，记录是必不可少的。怎样记录呢？

A、独立思考。

B、出示记录单：

杠杆尺不同时候的状态记录

《机械设计基础》课件10

一、教学目的与要求：

1、了解机器机构构件和零件等基本概念

2、了解本课程的内容性质和任务

1)了解工程力学的基本知识和相应简单扼要的计算

2)了解机械机械工程材料的基础知识；

3)了解常用的机构和机械传动原理；

4)了解金属零件的联接和支承

5)了解液压传动的基本内容

二、教学方法与手段

方法：讲授法、谈话法、讨论法、演示法、参观法、调查法、练习法、实验法 、引导发现法、自学辅导法、案例教学法、情境教学法、实训作业法等。

手段：常规或现代（多媒体投影、音像资料、各种教具、实物、案例素材文件等）。

三、教学重点、难点：

机器与机构、构件和零件概念，的区别和联系

四、 课时分配计划：2课时布置作业：0-1，0-2 实施情况及课后教学效果分析

引言

当人们拓展视野、深入到创造物质世界活动中时会发现，单纯的数学、物理或化学，常常无法解决实际应用问题。不同的应用领域，需要将数、理、化知识适度综合，高度概括，从而形成解决问题更为直接、更为有效的理论体系，这便产生了诸如机械工程、电气工程、计算机工程、化学工程、建筑工程等门类众多的应用工程科学。它们是创造人类社会多姿多彩物质世界的应用理论基础。

一、本课程的研究对象

机械工程的研究对象是机械。

什么是机械？机械是机器与机构的总称。 1.机器

机器是用来变换或传递能量、物料和信息，能减轻或替代人类劳动的工具。

图1一1所示的台钻是比较常见的典型机器。观察其工作过程：电动机1转动，驱动带传动，带传动又将运动和动力传递给变速箱2内的齿轮系，变速箱中的主轴与钻头3直接联接，从而熔话动与动力传涕给了钻头。最后完成对工件的切削加工。

图O-2所示为牛头刨床，它由电动机1通过带传动3和齿轮传动装置2实现减速，又通过暇动导杆机构9改变运动形式，使滑枕5带动刨刀7作往复移动来实现刨削。

由上述两例分析表明，机器通常由三大部分组成：原动装置一传动装置一执行装置。机械最常见的原动装置是电动机。传动装置和执行装置通常是由一些机构或传动组成（如台钻的传动装置为带传动和变速箱，牛头刨床的执行装置为摆动导杆机构等）。 2.机构

机构是具有确定相对运动的构件组合。图0一3所示为实现滑枕运动的摆动导杆机构，它由若干构件(大齿轮6，滑块

1、3，导杆2，滑枕4)组合而成。从运动的角度看，构件是机器中运动的最小单元。 3.机械零件

从制造的角度看，机器是由许多零件组成的。零件是不可拆的最小制造单元。

一个零件可能是一个构件（如图O-3中的导杆）。但多数构件是由若干零件固定联接而成的刚性组合。如图。一4所示的齿轮构件，就是由轴、键和齿轮联接而成。

4、运动副

构件与构件之间既保证相互接触和制约，又保持确定的运动，这样一种可动联接称为“运动副”。只允许被联接的两构件在同一平面或相互平行的平面内作相对运动的运动副称为平面运动副。按照接触特性，平面运动副可分为低副和高副。构件问的接触形式为面接触的运动副称为低副。常见的平面低副有回转副和移动副。图0一5b所示为回转副及其运动简图符号，回转副有时也称为铰链（图O一5c）；图0一5a所示为移动副及其运动简图符号。 构件间的接触形式为点、线接触的运动副称为高副。如图O-6所示，在凸轮机构和齿轮机 构中，构件1和构件2形成的运动副均为高副。

综上所述，归纳要点如下：

1)构件与零件的区别在于：构件是机械运动的基本单元，零件是机械制造的基本单元；有时一个零件就是一个构件，但通常构件由多个零件刚性固接而成。 2)机器与机构的区别在于：虽然机器和机构都具有确定的相对运动，且机器可以是一个机构或由若干构件与零件组成，但机器具有能代替或减轻人类劳动，完成功能转换的特征，而机构则不具有此特征。

3)平面运动副可分为低副和高副：低副为面接触；高副为点或线接触。

二、本课程的主要内容

1、机械产生的步骤

实际应用的机械是怎样产生的？它通常要经历这样一些步骤： 1)根据工作要求，用规定的机构运动简图符号勾画出机器和机构的运动简图，并分析构件的运动速度和加速度等情况，通常称之为机械的运动设计。

2)按类比法，确定所要设计零件的材料；对铁碳合金材料，还要考虑其热处理方式。这一步骤可称之为机械的材料设计。

3)根据机器运动设计的简图，对各构件或零、部件进行受力分析，最终确定零件的受载情况，通常称之为机械的工程力学分析。

4)根据零件的最大受载和零件可能产生的失效破坏形式，按设计准则确定零件的主要参数，这称之为机械C零件)的强度设计。 5)计算零件的全部几何尺寸，按机械制图标准规范和公差配合要求画出零件工作图，通常称之为机械零件的结构设计。。

6)根据零件工作图，进行加工制造的工艺设计。

7)用机床（或数控机床）对零件进行制造加工。 8)装配，试车。 2.本课程的主要内容

1)工程力学基础； 2)机械工程材料基础；

3)常用机构与机械传动；4)联接与支承零部件； 5)液压传动。

思考题与习题

O-1 为什么机器中要用机构？机器与机构的根本区别是什么？ 0-2辨别自行车、机械式手表、汽车、台虎钳等何为机器？何为机构？

第一篇 工程力学基础

第一章静力学概要

一、教学目标与要求

1、了解力的两种效应和力的三要素

2、了解静力学的基本力学规律，本书要求掌握静力学的四个基本公理。 3.了解受力图的基本画法 4.了解力矩和力偶的基本概念

二、学习重点和难点

1、学习重点 1)。了解力的两种效应和力的三要素 2)。了解静力学的基本力学规律，本书要求掌握静力学的四个基本公理。 2.学习难点 1)。了解受力图的基本画法 2)。了解力矩和力偶的基本概念

三、教学方法

讲授法、演示法、案例分析法和相互讨论法为主

四、讲授课时 8课时

如图1—1所示，在对工程实际对象（如汽车、船舶、机床、卫星等）进行力学分析时，首先要把它理想化，即合理抽象为力学模型，这样才便于进行数学描述，得到数学模型。这一过程也简称为“建模”。然后进行计算，一般用计算机数值求解。随后，对得出结果加以分析，特别要与实验结果相比较，如误差符合要求，则结束分析，如误差大，往往要修改力学模型再分析。由此可见，力学模型直接决定计算结果的正确性，它是力学分析的基础，十分重要。

静力分析的常用模型为刚体。实际物体在受力作用时，其内部各质点间的相对距离总要发生一定的伸长或缩短，即变形。由于这种变形通常十分微小，在对某些问题的研究中可以忽略不计，因此引入“刚体”这一为分析方便而假设的力学模型。所以说，刚体是在力作用下不变形的物体。

这些就是“《机械设计基础》课件通用模板”的内容了，有需要的朋友可以根据实际情况对这些模板进行参考和借鉴。机械设计的应用范围广泛，它是现代工程技术中不可或缺的一部分。