《機械設計基礎A》教案

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1、學習好資料歡迎下載華北電力大學教師備課教案機械設計基礎 AFundamentals of Machinery Design A 課程編號00300610總學時64總學分4先修課程?機械制圖、金工實 習、工程力學、公 差與材料等？適合專業(yè)熱能工程所屬院系部動力系所屬教研室機械教研至第一講緒論 一、教學目標熟悉本課程研究的對象和內(nèi)容以及機械設計的一般過程。二、教學重點機器的概念和組成、機械設計的基本要求。三、教學難點1、機械、機器、機構、構件和零件的概念；2、機器動力部分、傳動部分、控制部分和執(zhí)行部分的認識；3、機械設計的過程。四、教學內(nèi)容和要點1、本課程研究的對象和內(nèi)容：專業(yè)術語如機械、機器、機

2、構、構件、零件等;2、本課程在教學中的地位；3、機械設計的基本要求和一般過程。五、采用的教學方法和手段教學方法講述法。教學手段多媒體和教具。六、思考題：習題 0 1、0 2第二講平面機構的自由度和速度分析一、教學目標熟悉平面機構和自由度概念、運動副及其分類、平面機構運動簡圖、自由度計算公式, 掌握用運動簡圖表示機構。二、教學重點運動副及其分類、平面機構運動簡圖。三、教學難點1、自由度、高副、低副的概念；2、如何用運動簡圖表本機構。四、教學內(nèi)容和要點1、平面機構概念（和空間機構的區(qū)別）；2、運動副及其分類：低副（轉(zhuǎn)動副、移動副）、高副；3、平面機構運動簡圖：平面運動副的表示方法、構件表示方法、構

3、件分類;4、例 1 1、例 1 2;5、平面機構自由度：平面機構自由度計算公式。五、采用的教學方法和手段教學方法講述法。教學手段多媒體和教具。六、思考題及作業(yè)題：習題11至14第三講平面機構的自由度一、教學目標掌握自由度計算公式。二、教學重點機構自由度計算。三、教學難點1、復合校鏈、局部自由度、虛約束；2、三心定理及應用；3、瞬心在速度分析上的應用。四、教學內(nèi)容和要點1、機構自由度計算例 1 3、例1 4;2、機構具有確定運動的條件；3、計算平面機構自由度的注意事項：復合校鏈，例 1 5;4、計算平面機構自由度的注意事項：局部自由度，例 1 6;5、計算平面機構自由度的注意事項：虛約束；6、考

4、慮復合校鏈、局部自由度和虛約束的機構自由度計算，例 1 7; 五、采用的教學方法和手段教學方法講述法。教學手段多媒體。六、思考題及作業(yè)題：習題 1 5至1 12。第四講 平面連桿機構一、教學目標掌握錢鏈四桿機構的基本型式、特性及其有整轉(zhuǎn)副的條件。二、教學重點錢鏈四桿機構基本型式、特性和型式判斷。三、教學難點1、曲柄搖桿機構的主要特性；2、錢鏈四桿機構有整轉(zhuǎn)副的條件。四、教學內(nèi)容和要點1、錢鏈四桿機構的基本型式：曲柄搖桿機構、雙曲柄機構、雙搖桿機構;2、曲柄搖桿機構的主要特性：急回特性、死點位置、壓力角和傳動角；3、錢鏈四桿機構有整轉(zhuǎn)副的條件：4、錢鏈四桿機構三種型式的判斷。五、采用的教學方法和

5、手段教學方法講述法。教學手段多媒體和教具。六、思考題和作業(yè)題：習題 2 1、23、2 4 o第五講平面連桿機構一、教學目標掌握錢鏈四桿機構的演化和按照給定的行程速度變化系數(shù)設計四桿機構。二、教學重點錢鏈四桿機構的演化、平面四桿機構的設計。三、教學難點1、導桿機構、雙滑塊機構、偏心輪機構；2、平面四桿機構的設計。四、教學內(nèi)容和要點1、錢鏈四桿機構的演化：曲柄滑塊機構、導桿機構、搖塊機構和定塊機構、雙滑塊機 構、偏心輪機構、多桿機構；2、按照給定的行程速度變化系數(shù)設計四桿機構：曲柄搖桿機構、導桿機構；3、按照給定點的運動軌跡設計四桿機構：連桿曲線、運用連桿曲線圖譜設計四桿機構。五、采用的教學方法和

6、手段教學方法講述法。教學手段多媒體和教具。六、作業(yè)題：習題 2 5、2 8。第六講 凸輪機構一、教學目標了解凸輪機構的類型和應用，掌握從動件的常用運動規(guī)律、凸輪機構的壓力角。二、教學重點從動件的常用運動規(guī)律。三、教學難點1、移動凸輪和圓柱凸輪；2、從動件運動方程和運動線圖。四、教學內(nèi)容和要點1、凸輪機構的應用和類型：按凸輪的形狀分類、按從動件的型式分類；2、從動件的常用運動規(guī)律：等速運動規(guī)律、等加速等減速運動規(guī)律、簡諧運動規(guī)律;3、凸輪機構的壓力角：壓力角與作用力的關系、壓力角與凸輪機構尺寸的關系。五、采用的教學方法和手段教學方法講述法。教學手段多媒體和教具。六、思考題：習題 3 1、3 2。

7、第七講 凸輪機構一、教學目標掌握凸輪輪廓的設計。二、教學重點直動從動件盤形凸輪輪廓的繪制。三、教學難點1、滾子直動從動件盤形凸輪輪廓的繪制;2、滾子半徑對凸輪輪廓設計的影響。四、教學內(nèi)容和要點1、尖頂直動從動件盤形凸輪輪廓的繪制;2、滾子直動從動件盤形凸輪輪廓的繪制;3、平底直動從動件盤形凸輪輪廓的繪制。五、采用的教學方法和手段教學方法講述法。教學手段多媒體。六、作業(yè)題：習題 3- 3、3 4。第八講 齒輪機構一、教學目標掌握齒輪機構的類型和特點、漸開線齒廓、齒輪各部分名稱。二、教學重點漸開線齒廓、齒輪各部分名稱。三、教學難點1、齒廓實現(xiàn)定角速比傳動的條件；2、漸開線齒廓特性。四、教學內(nèi)容和要

8、點1、齒輪機構的特點和類型；2、齒廓實現(xiàn)定角速比傳動的條件；3、漸開線齒廓：漸開線的形成和特性、漸開線齒廓滿足定角速比要求;4、齒輪各部分名稱。五、采用的教學方法和手段教學方法講述法。教學手段多媒體和教具。第九講齒輪機構一、教學目標掌握漸開線標準齒輪基本尺寸及計算、齒輪正確連續(xù)嚙合條件，了解漸開線齒廓的切齒原理。二、教學重點漸開線標準齒輪基本尺寸及計算。三、教學難點1、模數(shù)概念的引出；2、漸開線標準齒輪基本尺寸的計算3、重合度。四、教學內(nèi)容和要點1、漸開線標準齒輪的基本尺寸及計算公式：模數(shù)、分度圓直徑、齒距、齒高等；2、漸開線標準齒輪的嚙合：正確嚙合條件、重合度；3、漸開線齒廓的切齒原理：成形

9、法、范成法。五、采用的教學方法和手段教學方法講述法。教學手段多媒體和教具。六、思考題及作業(yè)題：習題 4 1至45。第十講 齒輪機構一、教學目標了解根切、最少齒數(shù)及變位齒輪，掌握斜齒輪幾何尺寸計算。二、教學重點根切及最少齒數(shù)、變位齒輪、平行軸斜齒輪機構。三、教學難點1、根切的形成；2、變位齒輪；3、斜齒輪的當量齒數(shù)。四、教學內(nèi)容和要點1、根切、最少齒數(shù)及變位齒輪：根切和最少齒數(shù)、變位齒輪及其齒厚的確定；2、平行軸斜齒輪機構：斜齒輪嚙合的共軻齒廓曲面、斜齒輪各部分名稱和幾何尺寸計 算、斜齒輪傳動的重合度、斜齒輪的當量齒數(shù)、斜齒輪的優(yōu)缺點。五、采用的教學方法和手段教學方法講述法。教學手段多媒體和教具

10、。六、思考題與作業(yè)題：47、49至413。第十一講輪系一、教學目標了解輪系的類型，掌握定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系傳動比計算。二、教學重點輪系的類型、定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系傳動比計算。三、教學難點1、輪系中各輪旋向和轉(zhuǎn)向的判斷及表示；2、轉(zhuǎn)化輪系；3、周轉(zhuǎn)輪系傳動比的計算。四、教學內(nèi)容和要點1、輪系的類型；2、定軸輪系及其傳動比，例 51;3、周轉(zhuǎn)輪系及其傳動比：周轉(zhuǎn)輪系的組成、周轉(zhuǎn)輪系傳動比的計算，例52。五、采用的教學方法和手段教學方法講述法。教學手段多媒體和教具。六、思考題與作業(yè)題：5 1至5 4。第十二講輪系一、教學目標進一步鞏固周轉(zhuǎn)輪系傳動比計算，掌握復合輪系傳動比計算，了解輪系的應用和幾種特殊的

11、行星傳動。二、教學重點復合輪系傳動比計算。三、教學難點1、差動輪系傳動比的計算；2、復合輪系中如何找出定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系。四、教學內(nèi)容和要點1、復習周轉(zhuǎn)輪系傳動比計算，例53;2、復合輪系及其傳動比，例5 4;3、輪系的應用：相距較遠的兩軸之間的傳動、實現(xiàn)變速傳動、獲得大的傳動比、合成 運動和分解運動；4、幾種特殊的行星傳動簡介。五、采用的教學方法和手段教學方法講述法。教學手段多媒體和教具。六、思考題與作業(yè)題： 55、5 6、5- 8、5 11、514。第十三講間歇運動機構、機械運轉(zhuǎn)速度波動的調(diào)節(jié)一、教學目標了解棘輪機構、槽輪機構、不完全齒輪機構、機械運轉(zhuǎn)速度波動的調(diào)節(jié)。二、教學重點棘輪機構、

12、槽輪機構、機械運轉(zhuǎn)速度波動的產(chǎn)生和調(diào)節(jié)。三、教學難點1、超越式棘輪機構；2、離心調(diào)速器。四、教學內(nèi)容和要點1、棘輪機構；2、槽輪機構；3、不完全齒輪機構；4、機械運轉(zhuǎn)速度波動調(diào)節(jié)的目的和方法。五、采用的教學方法和手段教學方法講述法。教學手段多媒體和教具。第十四講回轉(zhuǎn)件的平衡一、教學目標了解回轉(zhuǎn)件平衡的目的和平衡試驗，掌握回轉(zhuǎn)件的平衡計算。二、教學重點回轉(zhuǎn)件的平衡計算。三、教學難點1、回轉(zhuǎn)件的平衡計算；2、動平衡原理。四、教學內(nèi)容和要點1、回轉(zhuǎn)件平衡的目的；2、回轉(zhuǎn)件的平衡計算：質(zhì)量分布在同一回轉(zhuǎn)面內(nèi)、質(zhì)量分布不在同一回轉(zhuǎn)面內(nèi);3、回轉(zhuǎn)件的平衡試驗：靜平衡試驗法、動平衡試驗法。五、采用的教學方法

13、和手段教學方法講述法。教學手段多媒體。六、思考題與作業(yè)題： 81、8 2、8 4至88。第十五講機械零件設計概論一、教學目標了解機械零件工作能力計算準則，掌握應力的種類和判定條件。二、教學重點機械零件的強度及判定條件。三、教學難點1、應力循環(huán)特性；2、疲勞曲線；3、機械零件失效形式與判定條件。四、教學內(nèi)容和要點1、機械零件設計概述；2、機械零件的強度：應力的種類、靜應力下的許用應力、變應力下的許用應力、安全 系數(shù)；3、例 91、92、93。五、采用的教學方法和手段教學方法講述法。教學手段多媒體。六、思考題與作業(yè)題： 93、97、9 8。第十六講機械零件設計概論一、教學目標掌握機械零件的接觸強度

14、，了解機械零件的耐磨性、工藝性及標準化。二、教學重點機械零件的接觸強度。三、教學難點機械零件的接觸強度。四、教學內(nèi)容和要點1、機械零件的接觸強度，例 9 4;2、機械零件的耐磨性；3、機械制造常用材料及其選擇；4、機械零件的工藝性及標準化。五、采用的教學方法和手段教學方法講述法。教學手段多媒體。六、思考題與作業(yè)題： 911、912、913。第十七講聯(lián)接一、教學目標了解聯(lián)接類型，掌握螺紋參數(shù)、螺旋副的受力分析和機械制造常用螺紋。二、教學重點螺紋參數(shù)，螺旋副受力分析、效率和自鎖，三角形螺紋。三、教學難點1、螺紋副受力分析；2、當量摩擦系數(shù)；3、螺紋基本尺寸。四、教學內(nèi)容和要點1、聯(lián)接類型；2、螺紋

15、參數(shù)；3、螺紋副的受力分析、效率和自鎖：矩形螺紋、非矩形螺紋；4、機械制造常用螺紋；5、例 101。五、采用的教學方法和手段教學方法講述法。教學手段多媒體和教具。六、思考題：10 1、10- 2。第十八講聯(lián)接一、教學目標熟悉螺紋聯(lián)接的基本類型及螺紋緊固件、預緊與防松，掌握螺紋聯(lián)接的強度計算。二、教學重點螺紋聯(lián)接的強度計算。三、教學難點1、受橫向載荷的緊螺栓聯(lián)接計算；2、受拉扭綜合作用螺栓的當量應力；3、螺栓許用應力計算。四、教學內(nèi)容和要點1、螺紋聯(lián)接的基本類型及螺紋緊固件；2、螺紋聯(lián)接的預緊和防松，例 102;3、松螺栓聯(lián)接的強度計算：松螺栓聯(lián)接；4、受橫向載荷的緊螺栓聯(lián)接計算；5、螺栓的材料

16、和許用應力。五、采用的教學方法和手段教學方法講述法。教學手段多媒體。六、思考題與作業(yè)題：103、105。第十九講 聯(lián)接一、教學目標掌握受軸向載荷的緊螺栓聯(lián)接強度計算、平鍵聯(lián)接的選用和強度計算，了解其它類型鍵聯(lián)接、花鍵聯(lián)接和銷聯(lián)接。二、教學重點受軸向載荷的緊螺栓聯(lián)接強度計算、平鍵聯(lián)接的選用和強度計算。三、教學難點1、預緊力、工作載荷和殘余預緊力之間的關系；2、平鍵聯(lián)接的選用和強度計算。四、教學內(nèi)容和要點1、受軸向載荷的緊螺栓聯(lián)接強度計算；2、例 104;3、鍵聯(lián)接和花鍵聯(lián)接：鍵聯(lián)接的類型、平鍵聯(lián)接的強度校核、花鍵聯(lián)接；4、銷聯(lián)接。五、采用的教學方法和手段教學方法講述法。教學手段多媒體。六、思考題

17、與作業(yè)題：1010、1011。第二十講齒輪傳動一、教學目標熟悉齒輪失效形式，掌握齒輪材料與熱處理及傳動精度的選取、掌握直齒圓柱齒輪傳動作用力計算。二、教學重點直齒圓柱齒輪傳動作用力及計算載荷。三、教學難點1、點蝕的形成；2、輪齒表面硬度；3、直齒圓柱齒輪傳動作用力計算；4、載荷系數(shù)的選取。四、教學內(nèi)容和要點1、輪齒的失效形式：輪齒折斷、齒面點蝕、齒面膠合、齒面磨損、齒面塑性變形；2、齒輪材料及熱處理；3、齒輪傳動的精度；4、直齒圓柱齒輪傳動作用力及計算載荷。五、采用的教學方法和手段教學方法講述法。教學手段多媒體。第二十一講齒輪傳動一、教學目標掌握直齒圓柱齒輪傳動的強度計算。二、教學重點直齒圓柱

18、齒輪傳動的齒面接觸強度和輪齒彎曲強度計算。三、教學難點1、齒面接觸強度計算公式的推導；2、齒寬系數(shù)的選?。?、齒形系數(shù)的推導；4、齒輪接觸疲勞極限和彎曲疲勞極限的確定。四、教學內(nèi)容和要點1、直齒圓柱齒輪傳動的齒面接觸強度計算；2、直齒圓柱齒輪傳動的輪齒彎曲強度計算。五、采用的教學方法和手段教學方法講述法。教學手段多媒體。六、思考題：111、11 2。第二十二講齒輪傳動一、教學目標鞏固直齒圓柱齒輪傳動的強度計算，掌握斜齒圓柱齒輪的作用力與強度計算。 二、教學重點直齒圓柱齒輪傳動的強度計算實例，斜齒圓柱齒輪的作用力與強度計算公式。 三、教學難點1、直齒圓柱齒輪傳動強度計算公式的靈活應用；2、直齒圓

19、柱齒輪傳動的設計準則；3、斜齒圓柱齒輪的作用力計算及方向判斷；4、斜齒圓柱齒輪和直齒圓柱齒輪強度計算公式的相同與不同之處。四、教學內(nèi)容和要點1、直齒圓柱齒輪設計準則及強度計算中要注意的問題；2、例 11 1;3、斜齒圓柱齒輪傳動：輪齒上的作用力、強度計算。五、采用的教學方法和手段教學方法講述法。教學手段多媒體。六、思考題與作業(yè)題：11 3、11 5、11 6、11 7。第二十三講齒輪傳動一、教學目標鞏固斜齒圓柱齒輪傳動的強度計算，掌握齒輪的構造，了解齒輪的潤滑和效率。二、教學重點斜齒圓柱齒輪傳動的強度計算實例，齒輪的構造。三、教學難點1、斜齒圓柱齒輪傳動強度計算公式的靈活應用；2、鍛造齒輪和鑄

20、造齒輪結構上的區(qū)別。四、教學內(nèi)容和要點1、例 112;2、齒輪的構造；3、齒輪傳動的潤滑和效率。五、采用的教學方法和手段教學方法講述法。教學手段多媒體。六、思考題與作業(yè)題：11 8、11 9、1111、1112。第二十四講帶傳動一、教學目標熟悉帶傳動的類型和應用，掌握帶傳動的受力分析和應力分析。二、教學重點帶傳動的受力分析和應力分析。三、教學難點1、帶的主要幾何參數(shù)計算公式的推導;2、撓性體摩擦基本公式的推導；3、帶的應力分析。四、教學內(nèi)容和要點1、帶傳動的類型和應用；2、帶傳動的受力分析；3、帶的應力分析；4、例 131。五、采用的教學方法和手段教學方法講述法。教學手段多媒體。第二十五講帶傳

21、動一、教學目標掌握帶傳動的彈性滑動和傳動比及普通V帶的計算。二、教學重點帶傳動的彈性滑動，普通 V帶的計算。三、教學難點1、帶傳動中彈性滑動的產(chǎn)生；2、普通V帶選型圖的應用；3、V帶計算中參數(shù)表的結構與應用。四、教學內(nèi)容和要點1、帶傳動的彈性滑動和傳動比；2、普通V帶傳動的計算：V帶的規(guī)格、單根普通 V帶的許用功率、普通 V帶的型號 和根數(shù)的確定、主要參數(shù)的選擇；3、例 132;4、V帶的結構；5、同步帶傳動簡介。五、采用的教學方法和手段教學方法講述法。教學手段多媒體。六、思考題與作業(yè)題：131、132、136。第二十六講軸一、教學目標熟悉軸的功用和類型，掌握軸的結構設計。二、教學重點軸的結構

22、設計。三、教學難點1、軸上載荷的分析；2、軸的結構設計中容易產(chǎn)生的問題。四、教學內(nèi)容和要點1、軸的功用和類型；2、軸的材料；3、軸的結構設計：制造安裝要求、軸上零件的定位、軸上零件的固定、改善軸的受力 狀況、減小應力集中。五、采用的教學方法和手段教學方法講述法。教學手段多媒體。六、思考題與作業(yè)題：141。第二十七講軸一、教學目標掌握軸的強度計算，了解軸的臨界轉(zhuǎn)速的概念。二、教學重點軸的強度計算。三、教學難點1、按彎扭合成強度計算；2、根據(jù)轉(zhuǎn)矩性質(zhì)而定的折合系數(shù)。四、教學內(nèi)容和要點1、軸的強度計算：按扭轉(zhuǎn)強度計算、按彎扭合成強度計算;2、例 141;3、軸的剛度計算簡介；4、軸的臨界轉(zhuǎn)速的概念。

23、五、采用的教學方法和手段教學方法講述法。教學手段多媒體。六、思考題與作業(yè)題：142、143、145、146。第二十八講滑動軸承、滾動軸承一、教學目標了解摩擦狀態(tài)、滑動軸承的結構型式及材料，熟悉滾動軸承的基本類型和特點。二、教學重點向心軸承的類型、結構和特點。三、教學難點1、軸承的公稱接觸角；2、各類滾動軸承的應用場合。四、教學內(nèi)容和要點1、軸承的功用和類型；2、摩擦狀態(tài)；3、滑動軸承的結構型式；4、軸瓦及軸承襯材料；5、滾動軸承的組成；6、滾動軸承的基本類型和特點；7、滾動軸承的使用性能：承載能力、極限轉(zhuǎn)速、角偏差。 五、采用的教學方法和手段教學方法講述法。教學手段多媒體。第二十九講滾動軸承一

24、、教學目標掌握滾動軸承的代號及選擇計算。二、教學重點滾動軸承的代號及選擇計算。三、教學難點1、滾動軸承的尺寸系列代號；2、滾動軸承壽命計算公式的推導；3、徑向動載荷系數(shù)與軸向動載荷系數(shù)的確定。四、教學內(nèi)容和要點1、滾動軸承的代號：基本代號、前置代號、后置代號；2、例 161;3、滾動軸承的選擇計算：失效形式、軸承壽命、當量動載荷的計算;4、例 162、例 16- 3。五、采用的教學方法和手段教學方法講述法。教學手段多媒體。六、思考題與作業(yè)題：161、162、163。第三十講滾動軸承一、教學目標掌握角接觸向心軸承軸向載荷的計算、滾動軸承的潤滑和密封及組合設計。二、教學重點角接觸向心軸承軸向載荷的

25、計算、滾動軸承的潤滑和密封及組合設計。三、教學難點1、角接觸向心軸承軸向載荷的計算；2、滾動軸承軸向間隙的調(diào)整。四、教學內(nèi)容和要點1、角接觸向心軸承軸向載荷的計算；2、例 164;3、滾動軸承的潤滑和密封；4、滾動軸承的組合設計：軸承的固定、軸承組合的調(diào)整、滾動軸承的配合、軸承裝拆。 五、采用的教學方法和手段教學方法講述法。教學手段多媒體。六、作業(yè)題：166。第三十一講聯(lián)軸器、離合器和制動器 一、教學目標熟悉各種聯(lián)軸器、離合器和制動器的結構和應用，掌握聯(lián)軸器類型的選用。二、教學重點聯(lián)軸器的結構和應用。三、教學難點1、聯(lián)軸器的結構和應用；2、離合器的結構。四、教學內(nèi)容和要點1、聯(lián)軸器、離合器的類

26、型和應用；2、固定式剛性聯(lián)軸器；3、可移式剛性聯(lián)軸器：齒式聯(lián)軸器、滑塊聯(lián)軸器、萬向聯(lián)軸器；4、彈性聯(lián)軸器：彈性套柱銷聯(lián)軸器、彈性柱銷聯(lián)軸器、輪胎式聯(lián)軸器；5、例 171;6、牙嵌離合器；7、圓盤摩擦離合器；8、制動器。五、采用的教學方法和手段教學方法講述法。教學手段多媒體。六、思考題與作業(yè)題：171、172。第三十二講總結與復習一、教學目標對本課程學習內(nèi)容進行總結。二、教學重點機械設計的步驟、各種機構的應用、機械傳動和機械零件設計中應注意的問題。三、教學難點機械傳動和機械零件設計中應注意的問題。四、教學內(nèi)容和要點1、機械設計的步驟；2、各種機構的應用；3、機械傳動和機械零件設計中應注意的問題。 五、采用的教學方法和手段教學方法討論法。教學手段多媒體。教案執(zhí)筆:教案審核:制定日期: