機械設計教案

1、河北工程大學教師授課教案學院（部）：機電學院 教師姓名：曹光民 授課時間: 課程名稱機械設計授課專業(yè)班級授課內容1-1機械工業(yè)在現(xiàn)代化建設中的作用；1-2機器的基本組成要素；1-3本課程的內容、性質與任務。授課學時1教學目的1、明確機械設計1的重要作用；零件設計在機械設計中的地位；2、了解課程的內容、性質、特點、與先修課及后續(xù)課之間的關系，以及相應的學習方法。教學重點機器的基本組成要素和機械零件的分類；本課程的內容、性質與任務。教學難點教具和媒體使用多媒體授課教學方法通過現(xiàn)場與實物教學教學過程主要說明三個問題，即:通過本課程的學習我們將要學到些什么?為什么要學習這門課程?以及如何學好本課程?即

2、“學什么?”、“為什么學?” 及“如何學?” 三個問題。然后先介紹第一個問題，從而引出小標題“本課程研究的對象及內容”。課堂以多媒體講授為主，輔以教具。應尋找?guī)讉€應用實例，活躍課堂氣氛。講授新進展內容課后總結河北工程大學教師授課教案學院（部）：機電學院 教師姓名：曹光民 授課時間: 課程名稱機械設計授課專業(yè)班級授課內容第二章 機械設計概論授課學時2教學目的1、認識機器及其組成要素。 2. 了解機器設計的基本原則和程序等。3. 了解機械零件設計的主要要求和方法、機械零件材料及其選用。 4. 對機械設計領域的發(fā)展趨勢有所了解。教學重點機械零件設計的主要要求和方法、機械零件材料及其選用教學難點設計時

3、從全局的觀點出發(fā)考慮本章各節(jié)內容的聯(lián)系。教具和媒體使用多媒體授課教學方法采用多媒體課件課堂講授為主，用動畫演示幾種常用的機器的組成。教學過程2-1機器的組成；2-2設計機器的一般程序于；2-3對機器的主要要求；2-4機械零件的主要失效形式；2-5設計機械零件時應滿足的基本要求；2-6機械零件的設計準則；2-7機械零件的設計方法；2-8機械零件設計的一般步驟；2-9機械零件的材料及其選用；2-10機械零件設計中的標準化；2-11機械設計現(xiàn)代方法簡介講授新進展內容課后總結河北工程大學教師授課教案學院（部）：機電學院 教師姓名：曹光民 授課時間: 課程名稱機械設計授課專業(yè)班級授課內容第三章 機械零件

4、的強度3-1 材料的疲勞特性授課學時2教學目的1、了解疲勞曲線與極限應力曲線的來源、意義及用途。2、掌握通過材料的基本機械性能（）繪制零件極限應力簡化線圖；教學重點極限應力曲線的意義及應用（在不同循環(huán)特性下）教學難點極限應力曲線的意義及應用（在不同循環(huán)特性下）教具和媒體使用多媒體授課教學方法采用多媒體課件課堂講授為主。講解例題，課堂提問，布置思考題。教學過程1 材料的疲勞特性 1） 應力循環(huán)特性；2） 疲勞曲線；3） 材料的極限應力線圖4）零件的極限應力線圖首先介紹零件的失效形式，以及應力循環(huán)特性。強調在進行強度計算時的極限應力線圖是利用很少的幾個實驗數(shù)據近似地求得在工程應用上足夠精確的極限應

5、力線圖。這一思想具有普遍意義。說明零件的極限應力線圖源于材料極限應力線圖，主要考慮綜合影響系數(shù)對應力幅的影響；介紹的意義及查表方法；在一個已知的工作應力點條件下，對應不同的應力變化規(guī)律，可以有不同的極限應力，據此引出三種典型應力變化規(guī)律情況下的極限應力計算方法。講授新進展內容課后總結河北工程大學教師授課教案學院（部）：機電學院 教師姓名：曹光民 授課時間: 課程名稱機械設計授課專業(yè)班級授課內容2 機械零件的疲勞強度計算授課學時2教學目的1、學會單向穩(wěn)定變應力時的強度計算方法；2、學會雙向變應力時的強度校核方法；教學重點單向穩(wěn)定變應力時的強度計算方法教學難點雙向變應力時的強度校核方法教具和媒體使

6、用多媒體授課教學方法以多媒體課件講解為主，講解例題，課堂提問，布置思考題。教學過程1、 教學內容：2 機械零件的疲勞強度計算1）單向穩(wěn)定變應力時的疲勞強度計算；2）雙向穩(wěn)定變應力時的疲勞強度計算；2、教學方法講清楚單向不穩(wěn)定變應力時的疲勞強度計算的依據是疲勞損傷累積假說，是一個基于能量觀點的假說。注意其公式反映了總和損傷率的統(tǒng)計關系，與真實的實驗數(shù)據有一定的差距，作為概念在工程上還是可用的。單向穩(wěn)定變應力在工程上還是少見的，但其計算方法是基礎。據此引出雙向穩(wěn)定變應力時的疲勞強度計算的方法。講授新進展內容課后總結河北工程大學教師授課教案學院（部）：機電學院 教師姓名：曹光民 授課時間: 課程名稱

7、機械設計授課專業(yè)班級授課內容第五章 螺紋聯(lián)接5-1 螺紋；5-2螺紋聯(lián)接的類型和標準聯(lián)接件,；5-3螺紋聯(lián)接的預緊；5-4螺紋聯(lián)接的防松。授課學時2教學目的1、理解聯(lián)接的基本知識,理解機械靜聯(lián)接、機械動聯(lián)接、可拆聯(lián)接、不可拆聯(lián)接。2、掌握螺紋的類型、特性、標準、結構、應用和螺紋的主要參數(shù)。3、掌握螺紋聯(lián)接的類型和應用，認識各種標準聯(lián)接件。4、理解螺紋聯(lián)接的預緊和防松。教學重點螺紋的主要參數(shù)；常用的防松方法教學難點螺紋聯(lián)接的預緊力矩T的確定；防松的根本問題教具和媒體使用多媒體授課教學方法利用多媒體，結合圖片、圖象及教具進行講授。教學過程從“聯(lián)接”術語講起，講解聯(lián)接的普遍性、重要性，介紹各種聯(lián)接，

8、講解聯(lián)接的分類。講清螺紋按不同的方法分類。螺紋的主要參數(shù)應重點講授，要求學生掌握螺紋的主要參數(shù)的含義、代表符號及應用場合。利用多媒體上的圖詳細講解螺紋聯(lián)接的四種基本類型，三個變種（地腳、吊環(huán)和T型槽螺栓），講解其結構特點、作用與應用場合。講解標準聯(lián)接件時最好多媒體上的圖或拿些實物，講些實例，以使課堂生動。講解預緊時，在講解力矩T后，要詳細說明實際生產中是怎樣控制預緊力矩T的。強調防松根本問題，詳細講解常用的防松方法。講授新進展內容課后總結河北工程大學教師授課教案學院（部）：機電學院 教師姓名：曹光民 授課時間: 課程名稱機械設計授課專業(yè)班級授課內容5-5螺紋聯(lián)接的強度計算授課學時2教學目的1、

9、 熟練掌握松螺紋聯(lián)接的強度計算。2、 熟練掌握僅受預緊力的緊螺栓聯(lián)接的強度計算。3、 熟練掌握受預緊力和工作拉力的緊螺栓聯(lián)接。教學重點各種受力情況下螺栓聯(lián)接的強度計算。教學難點受預緊力和工作拉力的緊螺栓聯(lián)接的強度計算。教具和媒體使用多媒體授課教學方法利用多媒體，結合圖片、圖象及教具進行講授。教學過程首先講解螺紋聯(lián)接失效形式和原因，再講解各種受力情況下螺栓聯(lián)接的強度計算。對于松螺栓聯(lián)接結合松螺栓聯(lián)接圖（如吊鉤螺栓），說明工作前螺栓不擰緊，無F0，只有工作載荷F起拉伸作用。松螺栓聯(lián)接的強度條件。對于僅受預緊力的緊螺栓聯(lián)接結合圖，說明工作前有預緊力F0和擰緊力矩T作用下，預緊力F0產生拉伸應力，螺紋

10、摩擦力矩T1產生剪應力，為復合應力狀態(tài)。僅螺栓連接強度條件。對于受預緊力和工作拉力的緊螺栓聯(lián)接，結合單個緊螺栓聯(lián)接受力變形圖，說明：(a)螺母未擰緊 (b)螺母已擰緊 栓桿受拉F0,凸緣受壓F0；(c) 承受工作載荷 栓桿總伸長量總載，被聯(lián)接件總壓縮量殘余預緊力，然后按總載荷進行強度計算。對于承受工作剪力的緊螺栓聯(lián)接，按剪切和擠壓強度計算。講授新進展內容課后總結河北工程大學教師授課教案學院（部）：機電學院 教師姓名：曹光民 授課時間: 課程名稱機械設計授課專業(yè)班級授課內容5-6螺栓組聯(lián)接的設計授課學時2教學目的1、 掌握螺栓組聯(lián)接的結構設計。2、 熟練掌握螺栓組聯(lián)接的受力分析。教學重點螺栓組聯(lián)

11、接的受力分析教學難點螺栓組聯(lián)接的受力分析教具和媒體使用多媒體授課教學方法利用多媒體，結合圖片、圖象及教具進行講授。教學過程螺栓組聯(lián)接的結構設計的主要目的是：合理地確定聯(lián)接接合面的幾何形狀和螺栓的布置形式；力求各螺栓和聯(lián)接接合面受力均勻；便于加工和裝配。a)接接合面的幾何形狀通常設計成軸對稱的簡單幾何形狀，如圓、環(huán)、距、框、三角形等。b) 螺栓的布置應使各螺栓受力合理。c) 螺栓的排列應有合理的間距、邊距。d)分布在同一圓周上的螺栓數(shù)目，應成4、6、8等偶數(shù)。e)避免螺栓承受附加的彎曲載荷。螺栓組聯(lián)接的受力分析，包括：受橫向載荷的螺栓組聯(lián)接；受轉矩的螺栓組聯(lián)接，普通螺栓和鉸制孔螺栓；受軸向載荷的

12、螺栓組聯(lián)接；受傾覆力矩的螺栓組聯(lián)接。講授新進展內容課后總結河北工程大學教師授課教案學院（部）：機電學院 教師姓名：曹光民 授課時間: 課程名稱機械設計授課專業(yè)班級授課內容5-7螺紋聯(lián)接件的材料及許用應力；5-8提高螺紋聯(lián)接強度的措施；設計舉例授課學時2教學目的1、掌握螺紋聯(lián)接件的材料選用及許用應力的計算。2、掌握提高螺紋聯(lián)接強度的措施。教學重點提高螺紋聯(lián)接強度的措施教學難點提高螺紋聯(lián)接強度的措施教具和媒體使用多媒體授課教學方法利用多媒體，結合圖片、圖象及教具進行講授。教學過程對于螺紋聯(lián)接件的材料及許用應力，將清按材料的機械性能，把螺栓、螺母分級，并以數(shù)字表示；所依據機械性能為抗拉強度極限 ，注

13、意：選擇對螺母的強度級別應低于螺栓材料的強度級別，螺母的硬度稍低于螺栓的硬度（均低于2040HB） 提高螺栓聯(lián)接強度的措施：影響聯(lián)接強度的因素很多，如材料、結構、尺寸、工藝、螺紋牙間、載荷分布、應力幅度、機械性能，而螺栓聯(lián)接的強度又主要取決于螺栓的強度。具體措施為:1、降低螺栓應力幅（sa）由前知，sa，F(xiàn)a)降低螺栓剛性 措施：用豎心桿、細長桿、柔性螺栓聯(lián)接等。b)被聯(lián)接件剛性 措施：采用高硬度墊片、或直接擰在鑄鐵。2、改善螺紋牙間載荷分布不均狀況 a) 懸置螺母強度40%（母也受拉，與螺栓變形協(xié)調，使載荷分布均勻）b) 環(huán)槽螺母強度30%（螺母接近支承面處受拉）c) 內斜螺母強度20%（接

14、觸圈減少，載荷上移）d) （b）(c)結合螺母強度40% e) 不同材料匹配強度40%3、減小應力集中的影響4、減小應力集中的影響5、（工藝方法）采用合理的制造工藝講授新進展內容課后總結河北工程大學教師授課教案學院（部）：機電學院 教師姓名：曹光民 授課時間: 課程名稱機械設計授課專業(yè)班級授課內容第六章鍵、花鍵、無鍵聯(lián)接和銷聯(lián)接授課學時2教學目的1、 鍵聯(lián)接的主要類型及應用特點,掌握鍵的類型及尺寸的選擇方法,并能對平鍵聯(lián)接進行強度校核計算。2、 了解花鍵聯(lián)接的類型、特點和應用。3、對無鍵聯(lián)接和銷聯(lián)接的類型、特點和應用有一定的了解。教學重點鍵與花鍵的類型、尺寸選擇和強度校核方法。教學難點鍵與花鍵

15、的類型、尺寸選擇和強度校核方法。教具和媒體使用多媒體授課教學方法課堂以多媒體講授為主，輔以教具。教學過程首先介紹鍵聯(lián)接的類型及應用，重點講授平鍵聯(lián)接的尺寸選擇及強度計算。在平鍵聯(lián)接的強度計算時，應注意：1）平鍵聯(lián)接受力情況只是為了計算方便而進行的一個簡化模型，即認為載荷在鍵的兩側工作面上均勻分布，實際情況并非如此；2）由于靜聯(lián)接和動聯(lián)接的失效形式不同，因而計算準則也不同，而對于靜聯(lián)接和動聯(lián)接，強度計算公式中的主要區(qū)別在于許用應力不同，在確定許用應力是應注意，sP和p應為聯(lián)接中最弱材料的許用值。花鍵聯(lián)接重點介紹其特點、類型及應用。無鍵聯(lián)接和銷聯(lián)接結合圖形只作簡單介紹。講授新進展內容課后總結河北工

16、程大學教師授課教案學院（部）：機電學院 教師姓名：曹光民 授課時間: 課程名稱機械設計授課專業(yè)班級授課內容第六章鍵、花鍵、無鍵聯(lián)接和銷聯(lián)接授課學時2教學目的鍵聯(lián)接的主要類型及應用特點,掌握鍵的類型及尺寸的選擇方法,并能對平鍵聯(lián)接進行強度校核計算。了解花鍵聯(lián)接的類型、特點和應用。對無鍵聯(lián)接和銷聯(lián)接的類型、特點和應用有一定的了解。教學重點鍵與花鍵的類型、尺寸選擇和強度校核方法。教學難點鍵與花鍵的類型、尺寸選擇和強度校核方法。教具和媒體使用多媒體授課教學方法課堂以多媒體講授為主，輔以教具。教學過程首先介紹鍵聯(lián)接的類型及應用，重點講授平鍵聯(lián)接的尺寸選擇及強度計算。在平鍵聯(lián)接的強度計算時，應注意：1）平

17、鍵聯(lián)接受力情況只是為了計算方便而進行的一個簡化模型，即認為載荷在鍵的兩側工作面上均勻分布，實際情況并非如此；2）由于靜聯(lián)接和動聯(lián)接的失效形式不同，因而計算準則也不同，而對于靜聯(lián)接和動聯(lián)接，強度計算公式中的主要區(qū)別在于許用應力不同，在確定許用應力是應注意，sP和p應為聯(lián)接中最弱材料的許用值。花鍵聯(lián)接重點介紹其特點、類型及應用。無鍵聯(lián)接和銷聯(lián)接結合圖形只作簡單介紹。講授新進展內容課后總結河北工程大學教師授課教案學院（部）：機電學院 教師姓名：曹光民 授課時間: 課程名稱機械設計授課專業(yè)班級授課內容第八章 帶傳動1概述、2帶傳動的工作情況分析（）授課學時2教學目的1、了解帶傳動的類型、特點和應用情況

18、；2、熟悉普通V帶的結構和標準；3、掌握帶傳動工作原理、受力分析和應力分布情況，并由此掌握V帶傳動的疲勞失效。教學重點帶傳動的工作原理、受力分析、應力分布情況。教學難點有效拉力及柔韌體摩擦的歐拉公式。教具和媒體使用多媒體授課教學方法課堂以多媒體講授為主，輔以教具。教學過程對帶傳動的工作原理，重點是從本質上講清楚帶傳動是一種摩擦傳動，同時明確靠摩擦傳遞動力時，摩擦面間一定要有足夠的正壓力，而帶與帶輪間的正壓力是靠把帶張緊而產生的。對各種帶傳動的特點，要著重講解平帶傳動與V帶傳動的特點并加以比較。對V帶的結構，應著重說明各種V帶的結構特點并加以比較；特別要強調說明，V帶的工作面是兩個側面，因而與平

19、帶相比，在同樣的張緊力下，帶與帶輪間能產生較大的正壓力及摩擦力，所以能傳遞較大的圓周力。這也是該部分教學內容的落腳點。帶傳動的受力情況分析，其核心就是要找出緊邊拉力F1、松邊拉力F2、初拉力F0、有效拉力Fe的關系式。特別要講清楚以下幾點：帶工作時帶的兩邊即產生拉力差，繞上主動輪的一邊拉力增大而成緊邊，繞出主動輪的一邊拉力減小而成松邊，而且緊邊拉力的增加量應等于松邊拉力的減少量。有效拉力Fe等于帶與帶輪整個接觸面上的總摩擦力Ff柔韌體摩擦的歐拉公式是在具有打滑趨勢時摩擦力達到極限值的條件下推導出來的。在一定的F1/F2的條件下，F(xiàn)1與F2的具體數(shù)值取決于初拉力F0的大小，故F0對傳動有很大的作

20、用。最大有效拉力Fec的大小取決于初拉力F0、包角a摩擦系數(shù)f的大小。而實際有效拉力的數(shù)值是由傳遞的功率P和帶的速度v決定的。講解帶的應力分析要注意以下幾點：分析帶在工作時的各種應力，包括拉應力s、彎曲應力sb、離心應力sc的分布情況。特別是對帶工作時應力大小和變化情況以及最大應力發(fā)生的位置要做重點介紹。彎曲應力sb與帶的厚度h和帶輪直徑D有關，這就是要限制h/D，特別是要限制小帶輪直徑D1的原因。離心應力sc實際上是由離心力(慣性力)引起的拉應力的增量。其根本原因在于帶繞帶輪作等速圓周運動時，必須有一個使帶連續(xù)向輪心彎轉的力，以產生向心加速度，因而就必然產生一個與該力方向相反的離心力。這個離

21、心力就產生了帶中的拉應力增量，即稱為離心應力。離心應力與帶的線密度和帶的速度有關，這就是需要限制帶速的原因。講授新進展內容課后總結河北工程大學教師授課教案學院（部）：機電學院 教師姓名：曹光民 授課時間: 課程名稱機械設計授課專業(yè)班級授課內容2帶傳動的工作情況分析（）、3 V帶傳動的設計計算（）授課學時2教學目的1. 通過帶傳動的運動特性分析，掌握V帶傳動的運動學特點（彈性滑動）及失效形式之打滑；2. 掌握V帶傳動的綜合失效形式及設計準則；3. 熟悉帶輪結構以及常用的帶傳動張緊裝置；4. 學會V帶傳動的設計方法和步驟。教學重點帶傳動的運動特性分析、綜合失效形式及設計準則教學難點帶傳動的彈性滑動

22、和打滑教具和媒體使用多媒體授課教學方法課堂以多媒體講授為主，輔以教具。教學過程帶的彈性滑動與打滑，是本章中的個重點，也是一個難點?？赏ㄟ^帶傳動的實驗來建立感性認識。在課堂教學中注意強調以下幾點：帶在工作時產生彈性滑動的根本原因在于帶本身是彈性體，而且?guī)У木o邊與松邊之間存在著拉力差。帶在工作過程中就不可避免地要產生彈性滑動。彈性滑動并不是發(fā)生在相對于全部包角的接觸弧上，而總是發(fā)生在位于滑動角內的那一部分接觸弧上。彈性滑動的影響傳動比。打滑是由于要求帶所傳遞的圓周力超過了帶與帶輪間的最大摩擦力(即最大有效拉力)，使滑動角擴大到幾何包角而引起的，它是可以避免的。帶的彈性滑動和打滑是它的兩種工作狀態(tài)。

23、彈性滑動是在正常工作狀態(tài)下發(fā)生的一種帶和輪之間的局部滑動，只要傳遞功率就不可避免。而打滑產生在小帶輪與帶之間，屬于帶傳動失效形式。帶傳動的失效形式和設計準則：帶的主要失效形式是打滑和疲勞破壞。帶傳動的設計準則是在保證帶傳動不打滑的條件下，具有一定的疲勞強度和壽命。特別要強調其設計計算的基本思路。講授新進展內容課后總結河北工程大學教師授課教案學院（部）：機電學院 教師姓名：曹光民 授課時間: 課程名稱機械設計授課專業(yè)班級授課內容3 、V帶傳動的設計計算（），4、 V帶輪結構設計，5、帶傳動的張緊裝置授課學時2教學目的1. 學會V帶傳動的設計方法和步驟；2. 熟悉普通V帶的結構及其標準，V帶傳動的

24、張緊方法和裝置。教學重點V帶傳動設計計算能力訓練教學難點V帶傳動的結構和張緊裝置教具和媒體使用多媒體授課教學方法課堂以多媒體講授為主，輔以實物圖片教學過程3、V帶傳動的設計計算（）：著重講解帶傳動的一般設計過程，強調設計過程的關鍵環(huán)節(jié)是參數(shù)選擇調整。設計參數(shù)調整能力是重要的設計技能。4 、V帶輪結構設計、5帶傳動的張緊裝置：除應了解V帶輪應滿足的要求外，還應著重掌握根據帶輪直徑來選擇其結構型式，根據帶的型號來確定輪槽的尺寸。應該重點說明的是，V帶兩側面夾角為40o，而輪槽楔角常是34o、36或38o，其原因是V帶在帶輪上彎曲時，截面形狀發(fā)生了變化，外邊(寬邊)受拉而變窄，內邊(窄邊)受壓而變寬

25、，因而使帶兩側面的夾角變小。帶輪直徑越小，這種變化越顯著。為使帶側面和輪槽有較好的接觸，應使輪槽楔角小于40o，且隨著帶輪直徑的減小而減小。講授新進展內容課后總結河北工程大學教師授課教案學院（部）：機電學院 教師姓名：曹光民 授課時間: 課程名稱機械設計授課專業(yè)班級授課內容第九章、鏈傳動 1、概述；2、鏈傳動的工作情況分析授課學時2教學目的1. 了解鏈傳動的工作原理、類型、特點和應用情況；2. 熟悉滾子鏈的標準、規(guī)格及鏈輪的結構持點；3. 掌握鏈傳動的運動不均勻特性以及由此引起的動載荷，并由此掌握滾子鏈傳動的失效形式。教學重點鏈傳動的工作原理、運動特性分析教學難點鏈傳動的運動不均勻特性（多邊形

26、效應）和動載荷教具和媒體使用多媒體授課教學方法課堂以多媒體講授為主，輔以實物圖片教學過程在講解鏈傳動的特點及應用時，應注意強調以下幾點：1)鏈傳功屬于嚙合傳動，能獲得準確的平均傳動比，又能實現(xiàn)較大中心距的傳動。由于剛性鏈節(jié)在鏈輪上呈多邊形分布，引起多邊形效應。2)鏈傳動可在惡劣環(huán)境中工作，它是一種非共軛嚙合傳動，對誤差不敏感。3)鏈傳動不宜用于載荷變化很大和急速反向的傳動中。應重點講解鏈傳動的“多邊形效應”，了解鏈傳動的運動不均勻性及動載荷是怎樣產生的，哪些參數(shù)是影響它們的主要因素。鏈傳動的瞬時傳動比在傳動過程中是不斷變化的。只有在z1=z2，鏈傳動中心距恰好是節(jié)距的整數(shù)倍(即g角與b角的變化

27、完全相同)時，瞬時傳動比方為常數(shù)。講解鏈傳動運動特性一節(jié)時，主要應明確兩個問題。一是鏈傳動的鏈速和瞬時傳動比是變化的。因此這種傳動不能用于要求運動速度或瞬時傳動比不變的場合。二是為提高鏈傳動運動的均勻性，在滿足強度要求下，盡量選用鏈節(jié)距小的鏈，并選用齒數(shù)較多的鏈輪。鏈傳動運動不均勻及剛性鏈節(jié)嚙入鏈輪齒間時引起的沖擊，必然要引起動載荷。鏈的節(jié)距越大，鏈輪轉速越高，“多邊形效應”就越嚴重。講授新進展內容課后總結河北工程大學教師授課教案學院（部）：機電學院 教師姓名：曹光民 授課時間: 課程名稱機械設計授課專業(yè)班級授課內容3滾子鏈的設計計算、4鏈傳動的布置、張緊和潤滑授課學時2教學目的1、掌握滾子鏈

28、傳動的主要失效形式、額定功率曲線、設計計算方法及其主要參數(shù)選擇；2、熟悉鏈傳動的布置、張緊和潤滑等方面。教學重點鏈傳動額定功率曲線的概念、鏈傳動失效形式及設計準則教學難點失效形式和設計方法教具和媒體使用多媒體授課教學方法課堂以多媒體講授為主，輔以實物圖片教學過程首先要講清楚確定滾子鏈傳動的承載能力的主要依據，要著重說明滾子鏈傳動是一種多種失效形式并存的典型傳動裝置，確定滾子鏈傳動的承載能力，要以抗疲勞強度為中心的多種失效形式的功率曲線圖為依據。本次課的重點之二，還必須弄清額定功率曲線圖(圖9-12和圖9-13)的意義和實驗條件。本次課的另一個重點也是難點內容，即為滾子鏈傳動的主要參數(shù)選擇，在講

29、解時注意講清楚以下幾點：（1）合理選定鏈輪齒數(shù)是設計中的一項重要任務。（2）鏈節(jié)距p已標準化。（3）中心距對鏈傳動性能有重要影響。鏈傳動安裝時，兩鏈輪軸的平行度至關重要。對于傳遞動力的鏈傳動，當鏈速較高時，其潤滑就成為重要的問題。另外注意，設計開式鏈傳動時，應加防護罩或防護裝置。講授新進展內容課后總結河北工程大學教師授課教案學院（部）：機電學院 教師姓名：曹光民 授課時間: 課程名稱機械設計授課專業(yè)班級授課內容第十章、齒輪傳動10-1齒輪傳動特點、分類及應用；10-2失效形式及設計準則；10-3齒輪材料及熱處理。授課學時2教學目的1、了解齒輪傳動特點、分類及應用；2、掌握不同條件下齒輪傳動的主

30、要失效形式及設計準則；3、了解齒輪的常用材料、熱處理方法及材料的選擇原則。教學重點齒輪傳動的主要失效形式及設計準則教學難點不同條件下齒輪傳動的主要失效形式、設計準則及材料的選擇原則教具和媒體使用多媒體授課教學方法利用多媒體，結合圖片、圖象及教具進行講授教學過程在講授齒輪傳動特點、分類及應用時，要充分利用多媒體的優(yōu)勢，結合圖片、圖象及教具，使學生有一定的感性認識。 講授輪齒失效形式及設計準則時，要充分利用多媒體，結合圖片、圖象及教具，首先要給學生說明齒輪的失效主要是齒輪輪齒的失效，輪齒的失效有那些類型，不同齒輪傳動的工作條件下輪齒的主要失效形式是什麼。講授輪齒失效形式時，應注意幾個基本點：損傷出

31、現(xiàn)于輪齒的什么部位損傷的基本原因，損傷表明了輪齒的什么能力（或強度）不足，以及保證齒輪傳動所需工作壽命應采取的措施等。要讓學生知道根據齒輪傳動的工作條件及失效情況，辯證地確定設計準則。掌握好有關材料及熱加工工藝的基本知識是學好10-3的先決條件，讓學生復習前續(xù)課程有關知識。講授必須講清兩點：一是選材時要遵循“齒面要硬，齒芯要韌”的基本原則；二是要密切結合生產實際，除了特殊需要外，一般應考慮生產單位所能提供的材料及毛坯，并力求符合技術經濟原則。講授新進展內容課后總結河北工程大學教師授課教案學院（部）：機電學院 教師姓名：曹光民 授課時間: 課程名稱機械設計授課專業(yè)班級授課內容10-4齒輪傳動的計

32、算載荷；10-5標準直齒圓柱齒輪傳動的強度計算授課學時2教學目的1、 了解KA、Kv、Ka、Kb系數(shù)的基本含義，掌握各個系數(shù)的圖表方法；2、 掌握標準直齒圓柱齒輪傳動輪齒的各力大小計算和方向判定；3、 掌握標準直齒圓柱齒輪傳動的接觸強度的計算方法。教學重點標準直齒圓柱齒輪傳動輪齒的受力分析和接觸強度的計算方法。教學難點標準直齒圓柱齒輪傳動的接觸強度的計算方法教具和媒體使用多媒體授課教學方法利用多媒體，結合圖片、圖象及教具進行講授教學過程講授齒輪傳動的計算載荷時，主要是講清KA、Kv、Ka、Kb系數(shù)的基本含義。要教學生會查用各個系數(shù)的圖表。查用圖表時應注意有關說明及表注。必須注意輪齒的受力分析，

33、應當結合圖形著重講授。講授直齒圓柱齒輪的受力分析時，應講清楚：各力的數(shù)值的計算公式。力的作用點為節(jié)點P，正壓力Fn 在法面內沿嚙合線指向齒面，主動輪的圓周力Ft的方向與齒輪的轉向相反，徑向力Fr的方向沿半徑指向軸線，從動輪所受的力與主動輪上的力大小相等，方向相反。從設計準則到實用的強度計算公式，有一個如何處理及演化的過程。要綜合考慮輪齒的嚙合位置（是單齒對嚙合還是雙齒對嚙合）及實際嚙合狀況（齒輪精度高低、誤差大小及輪齒的彈性變形大?。?，從齒頂進入嚙合起，到齒根退出嚙合止（或相反），沿整修工作齒廓找?guī)讉€有代表性的嚙合位置，逐一分析，對比輪齒受載情況及產生應力大小，從而確定按輪齒的哪一個嚙合位置計

34、算其強度較為合理，并符合實際情況。對于按照分析所得結論導出設計公式的過程，只要求學生能夠知道，能說清楚是按什么準則、什么結論建立的。對于公式的應用及公式中各符號的含義以及如何分別確定它們的代入數(shù)值和單位應著重講授。講授新進展內容課后總結河北工程大學教師授課教案學院（部）：機電學院 教師姓名：曹光民 授課時間: 課程名稱機械設計授課專業(yè)班級授課內容10-5標準直齒圓柱齒輪傳動的強度計算；10-6齒輪傳動的設計參數(shù)、許用應力與精度選擇。授課學時2教學目的1、 掌握標準直齒圓柱齒輪傳動的彎曲強度計算方法；2、 掌握齒輪傳動的設計參數(shù)、許用應力的確定，了解精度選擇。教學重點標準直齒圓柱齒輪傳動的彎曲強

35、度計算方法和設計參數(shù)確定教學難點標準直齒圓柱齒輪傳動的彎曲強度計算和設計參數(shù)確定教具和媒體使用多媒體授課教學方法利用多媒體，結合圖片、圖象及教具進行講授教學過程標準直齒圓柱齒輪傳動的彎曲強度計算，要講清楚：凡是影響輪齒形狀的因素都要影響到系數(shù)YFa及YSa，影響輪齒形狀的因素有基準齒形（它包含4個參數(shù)：a、ha*、c*、r ），內、外齒，齒數(shù)及變位系數(shù)。因此，查用系數(shù)YFa及YS的圖表時，一定要注意這幾個影響因素是否與設計的情況相符，若有一個不符，都不能查用。實際選定齒輪的設計參數(shù)（z1和fd）時，應參考現(xiàn)有機器設備，并逐漸從實踐中積累經驗。 計算許應力時所用的slim 、KN值是通過實驗確定

36、的。其中極限應力slim是按失效概率為1%確定的，也就是說安全系數(shù)S值為1時，從概率的意義上說，會在設計的使用期間失效的齒輪只占1%。對接觸疲勞強度計算，由于點蝕破壞后只引起噪聲、振動增大，并不立即導致立即不能繼續(xù)工作的后果，故可取SH=1，但是，如果一旦發(fā)生斷齒，就會引起嚴重的事故，因此在進行齒根彎曲疲勞強度計算時取SF=1.251.5。是學生學會如何查取材料的slim值。齒輪的精度及公差主要應在“公差及互換性測量”課程中學習，本章只要求學生能夠正確地選擇和應用它們。講授新進展內容課后總結河北工程大學教師授課教案學院（部）：機電學院 教師姓名：曹光民 授課時間: 課程名稱機械設計授課專業(yè)班級

37、授課內容10-7標準斜齒圓柱齒輪傳動的強度計算。授課學時2教學目的1、掌握標準斜齒圓柱齒輪傳動輪齒的各力大小計算和方向判定；2、掌握標準斜齒圓柱齒輪傳動的強度計算方法。教學重點標準斜齒圓柱齒輪傳動輪齒的受力分析教學難點標準斜齒圓柱齒輪傳動輪齒軸向力Fa的方向判定；強度計算方法教具和媒體使用多媒體授課教學方法利用多媒體，結合圖片、圖象及教具進行講授教學過程輪齒的受力分析是教學一個重要內容。結合斜齒圓柱齒輪受力圖，與直齒輪比較，因斜齒輪的齒向偏斜了一個b角，輪齒的法面abcP也跟著轉過一個b角，但正壓力Fn仍作用在法面內并指向齒面。正壓力Fn分解成Ft、Fr、Fa三個相互垂直的分力。推導出各力大小

38、的計算公式。力的作用點及主動輪上的作用力Ft1、Fr1的方向仍按對直齒輪的規(guī)定進行確定。主動輪的軸向力的方向，應根據分析理解來判斷，亦可按左旋齒用左手（右旋齒用右手）四指彎曲表示主動齒輪的回轉方向，則大拇指伸直的方向就是的方向（不適用從動輪）。從動輪所受各力仍按作用力與反作用力大小相等、方向相反的規(guī)律確定。斜齒輪與直齒輪的強度計算基本原理是一樣的，因而教學的重點主要是它的計算特點。斜齒圓柱齒輪強度計算的特點為：1）斜齒輪輪齒強度計算按法面分析計算，故應采用法面上的各個參數(shù)。結合表說明查取斜齒輪的系數(shù)YFa及YSa時，必須按當量齒數(shù)zv查表；2）講清強度計算式中引入重合度ea，彎曲強度計算式中引

39、入螺旋角影Yb的意義；3）接觸強度計算式中僅系數(shù)ZH的含義與直齒輪的不同。各公式的推導只要結合斜齒輪的特點對直齒輪的強度計算公式予以修正即可，不必深究。講授新進展內容課后總結河北工程大學教師授課教案學院（部）：機電學院 教師姓名：曹光民 授課時間: 課程名稱機械設計授課專業(yè)班級授課內容10-8標準圓錐齒輪傳動的強度計算；10-10齒輪的結構；10-11齒輪傳動的潤滑授課學時2教學目的1、掌握標準斜齒圓柱齒輪傳動輪齒的受力分析；2、了解標準圓錐齒輪傳動的強度計算方法；3、掌握齒輪的結構設計；4、了解齒輪傳動的潤滑。教學重點標準圓錐齒輪傳動輪齒的受力分析和齒輪的結構設計教學難點標準圓錐齒輪傳動輪齒

40、的各力大小計算和方向判定教具和媒體使用多媒體授課教學方法利用多媒體，結合圖片、圖象及教具進行講授教學過程直齒圓錐齒輪的受力分析，應結合直齒圓錐齒輪的受力圖重點講授它與直齒圓柱齒輪的不同之點。圓錐齒輪的輪齒比起圓柱齒輪的輪齒向一端下傾了一個d角。正壓力Fn亦分解成Ft、Fr、Fa三個相互垂直的分力。只是必須注意一點，求從動輪的各分力時，由于主、從動輪的軸線相互垂直，因而主動輪的徑向力Fr1就與從動輪的軸線平行，得Fr1與Fa1大小相等，方向相反；而軸向力Fa1則垂直從動輪的軸線，得Fa1與Fr2大小相等，方向相反。主動輪的Ft1 、Fr1的方向仍沿用直齒圓柱齒輪受力分析的規(guī)定來確定，F(xiàn)a的方向不

41、論是主動輪還是從動輪都是由錐項指向大端。對圓錐齒輪傳動設計計算的教學重點亦是講清其特點。處理直齒圓錐齒輪傳動設計計算最基本的一點，就是把直齒圓錐齒輪的強度看作是與其平均分度圓處的當量直齒圓柱齒輪的強度相當，因而強度計算式及其推導過程都可沿用直齒圓柱齒輪的參數(shù)而已。對齒輪的結構設計地講授，應說明實際設計時應從生產條件出發(fā)作全面的工藝性考慮。為了裝配圓柱齒輪時不致因軸向錯位而導致嚙合齒寬減小，往往把小齒輪的齒寬在計算齒寬的基礎上再加寬一些。各式齒輪的結構及尺寸可參考生產圖紙或有關手冊。齒輪傳動的滑潤只作簡要介紹。講授新進展內容課后總結河北工程大學教師授課教案學院（部）：機電學院 教師姓名：曹光民

42、授課時間: 課程名稱機械設計授課專業(yè)班級授課內容第十一章、蝸桿傳動11-1蝸桿傳動的類型11-2普通圓柱蝸桿傳動的主要參數(shù)和幾何尺寸計算授課學時2教學目的1.了解蝸桿傳動的類型和特點2.掌握蝸桿傳動的主要參數(shù)及幾何尺寸計算教學重點蝸桿傳動的類型；蝸桿傳動主要參數(shù)及幾何尺寸計算教學難點幾個重要參數(shù)q、d1、i、z2的計算及選擇教具和媒體使用多媒體授課教學方法用多媒體課件講解，并進行模型演示和課堂提問教學過程蝸桿傳動是用來傳遞空間互相垂直的兩相錯軸之間的運動和動力的一種大傳動比傳動機構。普通圓柱蝸桿共分為阿基米德蝸桿（ZA型）、漸開線蝸桿（ZI型）、法向直廓蝸桿（ZN型）和錐面包絡蝸桿（ZK型）四

43、種。 普通圓柱蝸桿基本尺寸和參數(shù)及其與蝸輪參數(shù)的匹配主要用于標準系列的蝸桿減速器，如需設計非標準的蝸桿傳動，除應按算得的中心距a的值選擇蝸桿傳動的模數(shù)及相應的蝸桿分度圓直徑d1外，蝸輪的齒數(shù)及實際中心距可不受該表值的限制。指出普通圓柱蝸桿在中間平面內，相當于齒條與齒輪嚙合傳動。取中間平面上的參數(shù)（如模數(shù)、壓力角等）和尺寸（如齒頂圓、分度圓等）為基準。指出模數(shù)m和壓力角應選用標準值，重點講述引入蝸桿直徑系數(shù)q是為了減少蝸輪滾刀數(shù)目以提高生產效率，進而指出蝸桿分度圓直徑，而不等于。因此蝸桿傳動的傳動比不能再用的公式，而只能用。講清z2的選擇原則和標準中心距的計算。講授新進展內容課后總結河北工程大學

44、教師授課教案學院（部）：機電學院 教師姓名：曹光民 授課時間: 課程名稱機械設計授課專業(yè)班級授課內容11-3普通圓柱蝸桿傳動承載能力計算授課學時2教學目的1.掌握蝸桿傳動的失效形式、設計準則，了解常用材料2.掌握蝸桿傳動的受力分析3.掌握蝸桿傳動強度計算教學重點蝸桿傳動的失效形式、設計準則、受力分析、強度計算教學難點蝸桿傳動的受力分析教具和媒體使用多媒體授課教學方法用多媒體課件講解，并進行模型演示和課堂提問教學過程講明蝸桿傳動的失效形式有點蝕、齒根折斷、齒面膠合、過度磨損。失效常發(fā)生在蝸輪輪齒上，故只對蝸輪輪齒進行能力計算；因相對滑動較大，易膠合、磨損，故蝸桿傳動承載能力往往受抗膠合能力的限制

45、。講明閉式傳動按齒面接觸疲勞強度設計，校核其齒根彎曲疲勞強度，并需要作熱平衡計算。開式傳動只需保證齒根彎曲疲勞強度。強調蝸桿副材料要求有足夠的強度、良好的磨合和耐磨性能，并應注意蝸桿和蝸輪材料的配對。結合圓柱斜齒輪受力分析，對照講解蝸桿傳動的受力分析，然后舉例判斷一對蝸桿副的受力方向。講述蝸輪齒面接觸疲勞強度計算和蝸輪齒根彎曲疲勞強度計算方法及有關參數(shù)的選擇注意事項。強調在普通蝸桿傳動的強度計算中，蝸輪可看成一個斜齒圓柱齒輪，因此，其強度計算是仿照斜齒圓柱齒輪的計算方法進行的。而進行剛度計算時，由于蝸桿軸較細，且支承間距較長，故應以蝸桿軸為主。簡介普通圓柱蝸桿傳動的精度等級及其選擇。講授新進展

46、內容課后總結河北工程大學教師授課教案學院（部）：機電學院 教師姓名：曹光民 授課時間: 課程名稱機械設計授課專業(yè)班級授課內容11-5普通圓柱蝸桿的傳動效率、潤滑及熱平衡計算11-6圓柱蝸桿和蝸輪的結構設計授課學時2教學目的1.了解普通圓柱蝸桿傳動的效率組成、潤滑方法2.了解普通圓柱蝸桿傳動熱平衡的原理及計算方法3.了解圓柱蝸桿和蝸輪的結構設計教學重點蝸桿傳動的效率組成、熱平衡的原理及計算方法教學難點蝸桿傳動熱平衡計算教具和媒體使用多媒體授課教學方法用多媒體課件講解，并進行模型演示和課堂提問教學過程指出蝸桿傳動的功率損耗包括嚙合摩擦損耗、軸承摩擦損耗、攪油損耗三部分，蝸桿傳動的總效率主要取決于計

47、入嚙合摩擦損耗時的效率。強調因滑動速度較高，摩擦發(fā)熱嚴重，蝸桿傳動易發(fā)生膠合失效，所以蝸桿傳動的良好潤滑十分重要，其潤滑油、潤滑方法及潤滑裝置與齒輪傳動的基本相同。講述普通圓柱蝸桿傳動熱平衡的原理及計算方法。指出在普通圓柱蝸桿傳動中，因為有很大的滑動速度，摩擦損耗大（特別是輪齒的嚙合摩擦損耗），所以傳動的效率低、工作時發(fā)熱量大。由于蝸桿傳動結構緊湊，箱體的散熱面小，散熱能力差，所以在閉式傳動中，所產生的熱量不能及時散去，油溫就急劇升高，這樣就容易使齒面產生膠合。這就是要進行熱平衡計算的原因。熱平衡計算的基本原理是單位時間內的發(fā)熱量等于同時間內的散熱量。熱平衡計算即找出工作條件下應該控制的油溫t

48、0。只要油的工作溫度能滿足要求，蝸桿傳動就能正常地進行工作。介紹熱平衡計算不合格時，提高散熱能力的措施。介紹圓柱蝸桿和蝸輪的結構設計。講解普通圓柱蝸桿傳動設計例題。講授新進展內容課后總結河北工程大學教師授課教案學院（部）：機電學院 教師姓名：曹光民 授課時間: 課程名稱機械設計授課專業(yè)班級授課內容 12-1概述 （含第四章部分內容如摩擦狀態(tài)、磨損）；12-2 徑向滑動軸承的主要結構型式；12-3 滑動軸承的失效形式及常用材料授課學時2教學目的1、了解摩擦、磨損的有關知識，了解滑動軸承特點、應用場合、分類和典型結構2、對軸瓦的失效形式、對軸瓦材料要求、常用材料及選用原則有較全面地認識，了解軸瓦的

49、典型結構型式教學重點軸瓦的失效形式、對軸瓦材料要求、常用材料教學難點軸瓦的失效形式、對軸瓦材料要求、常用材料教具和媒體使用多媒體授課教學方法使用多媒體教學，輔以教具和圖片展示教學過程首先介紹第四章的有關內容，使學生對于干摩擦、邊界摩擦、混合摩擦、流體摩擦的機理與物理特征有扼要的了解，初步了解磨損的一般規(guī)律及各種磨損，從而可以在此基礎上按摩擦狀態(tài)不同對滑動軸承進行分類，在講述滑動軸承的特點和應用場合時，應與滾動軸承相比較?；瑒虞S承的典型結構型式，包括軸瓦結構，可結合圖片、實物模型，重點了解各類徑向滑動軸承及軸瓦結構。要對比整體式徑向滑動軸承和對開式徑向滑動軸承的結構和性能特點。重點講述對開式徑向

50、滑動軸承的結構特點滑動軸承有很多的失效形式，結合第四章有關內容講述幾種常見的失效形式。針對失效形式，總結出軸承材料應滿足的要求，搞清楚為什么要用軸瓦和軸承襯。由于軸瓦的材料和結構對滑動軸承的設計十分重要，因而對軸瓦材料的要求、常用材料的類別應給與一定重視，掌握軸瓦材料常用的性能、特點及選用原則講授新進展內容課后總結河北工程大學教師授課教案學院（部）：機電學院 教師姓名：曹光民 授課時間: 課程名稱機械設計授課專業(yè)班級授課內容 12-4軸瓦結構12-5 滑動軸承潤滑劑的選用（含第四章部分內容）12-6 不完全液體潤滑滑動軸承設計計算（設計準則及計算方法，包括徑向滑動軸承的計算和止推滑動軸承計算）

51、授課學時2教學目的滑動軸承潤滑劑的種類及其選用原則 掌握不完全液體潤滑滑動軸承設計準則及設計方法教學重點不完全液體潤滑滑動軸承設計準則及設計方法教學難點不完全液體潤滑滑動軸承設計準則及設計方法教具和媒體使用多媒體授課教學方法使用多媒體教學，輔以教具和圖片展示教學過程強調軸瓦的重要性、對軸瓦結構設計的要求。軸瓦上開油孔和油槽的原則及具體開油槽的方法必須搞清楚，這是軸瓦結構設計的一個重要問題。在不完全液體潤滑滑動軸承設計計算一節(jié)中，對于不完全液體潤滑滑動軸承的失效形式、設計準則及計算方法，應注意與第四章內容相聯(lián)系，重點應明確pp,pVpV,VV物理實質在于保證摩擦表面間的邊界油膜不破裂。搞清楚為什么要驗算pp,pVpV,VV不完全液體潤滑徑向滑動軸承和止推滑動軸承的設計計算方法類同，但應注意它們在計算p,V,和確定p,pV時的區(qū)別