機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 教案（一） 李文平

教案課程代碼：課程名稱：機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程性質(zhì)：√必修課□限選課□任選課學(xué)時(shí)/學(xué)分：48/3授課專業(yè)：授課教師：使用學(xué)期：xx-xx學(xué)年度第一學(xué)期審批意見：簽字：日期：

課程基本信息課程標(biāo)準(zhǔn)（教學(xué)大綱）名稱、批準(zhǔn)單位及時(shí)間課程標(biāo)準(zhǔn)名稱：《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程標(biāo)準(zhǔn)批準(zhǔn)單位：批準(zhǔn)時(shí)間：年月教材名稱、作者、出版社及版本《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》，李文平、張永娟、周玉豐，機(jī)械工業(yè)出版社，2023年9月第3版。教學(xué)參考資料參考教輔資料：《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》，陳立德主編，高等教育出版社。《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》，隋明陽主編，機(jī)械工業(yè)出版社?！稒C(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》，鄧紹銘主編，高等教育出版社。《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書》參考課程資源網(wǎng)址：/detail/236029831教法、學(xué)法建議教法：講授、教學(xué)做合一學(xué)法：自學(xué)、討論、互助、實(shí)踐課程考核依據(jù)及考核方式結(jié)合《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行考核?？己朔绞剑洪]卷班級(jí)名稱班編號(hào)本學(xué)期總學(xué)時(shí)其中講授時(shí)數(shù)實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)或?qū)嶒?yàn)課時(shí)數(shù)習(xí)題(討論)課時(shí)數(shù)復(fù)習(xí)學(xué)時(shí)14842402備注

課程授課學(xué)時(shí)安排表序號(hào)班號(hào)/周次授課內(nèi)容計(jì)劃學(xué)時(shí)備注121靜力學(xué)的基本概念及靜力學(xué)公理2理論課2約束和約束反力物體的受力分析和受力圖2理論課3平面匯交力系的合成與平衡的幾何法與解析法2理論課4力偶及其性質(zhì)2理論課5平面力偶系的合成與平衡方程2理論課6平面一般力系的簡化與平衡方程2理論課7拉伸與壓縮的概念和實(shí)例軸向拉伸或壓縮時(shí)橫截面上的內(nèi)力和應(yīng)力材料在拉伸和壓縮時(shí)的力學(xué)性能2理論課8軸向拉伸或壓縮時(shí)的強(qiáng)度計(jì)算軸向拉伸或壓縮時(shí)的變形2理論課9剪切及其實(shí)用計(jì)算擠壓及其實(shí)用計(jì)算2理論課10扭轉(zhuǎn)的概念、扭矩、扭矩圖2理論課11圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)力和強(qiáng)度條件圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的變形和剛度條件2理論課12梁的類型及計(jì)算簡圖梁彎曲時(shí)的內(nèi)力2理論課13梁純彎曲時(shí)的強(qiáng)度條件2理論課14拉伸或壓縮與彎曲的組合變形2理論課15扭轉(zhuǎn)與彎曲的組合變形2理論課16機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)緒論2理論課17平面運(yùn)動(dòng)副平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡圖2理論課18平面機(jī)構(gòu)的自由度2理論課19鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的其他形式2理論課20平面四桿機(jī)構(gòu)的工作特性2理論課21實(shí)驗(yàn)一：平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖的繪制與分析2實(shí)驗(yàn)課22凸輪機(jī)構(gòu)的工作過程；從動(dòng)件的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律2理論課23盤形凸輪輪廓曲線的設(shè)計(jì)；凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的確定2理論課24實(shí)驗(yàn)二：機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)及特性分析2實(shí)驗(yàn)課合計(jì)48

序號(hào)NO1課題靜力學(xué)基本概念及靜力學(xué)公理教學(xué)時(shí)數(shù)2學(xué)時(shí)課型理論課教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：掌握力、剛體、平衡的概念；掌握靜力學(xué)公理能力目標(biāo)：掌握靜力學(xué)公理重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：靜力學(xué)公理難點(diǎn)：剛體、力的平衡；靜力學(xué)公理采用教法講授、任務(wù)驅(qū)動(dòng)法學(xué)法建議討論、互助教學(xué)過程設(shè)計(jì)一、課題引入1.復(fù)習(xí)上節(jié)內(nèi)容。2.本節(jié)任務(wù)導(dǎo)向。二、主要知識(shí)/技能點(diǎn)及實(shí)施步驟任務(wù)1：靜力學(xué)的基本概念實(shí)施過程：①教師講解內(nèi)容并用實(shí)例加以引導(dǎo)；②學(xué)生注意聽講；③教師提問啟發(fā)，學(xué)生回答，巧妙的增加學(xué)生的自信心。任務(wù)知識(shí)點(diǎn)：1.力的概念（1）力的定義——力是物體之間相互的機(jī)械作用。作用的結(jié)果：改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)→外效應(yīng)；使物體變形→內(nèi)效應(yīng)（2）力的三要素——大小、方向、作用點(diǎn)（3）力是矢量——既有大小又有方向。（4）力的單位——N或kN2.力系的概念作用于同一物體的若干個(gè)力稱為力系。平衡力系：不改變物體原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的力系。等效力系：對(duì)物體的作用效果完全相同的兩個(gè)力系。合力：與一個(gè)力系等效的力。分力：一個(gè)力系中的每一個(gè)力。3.剛體的概念在受力狀態(tài)下保持其幾何形狀和尺寸不變的物體稱為剛體。剛體→理想的力學(xué)模型4.平衡的概念物體相對(duì)于地面保持靜止或作勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。靜力學(xué)的任務(wù)：研究物體在力系作用下的平衡條件,并由平衡條件解決工程實(shí)際問題。任務(wù)2：靜力學(xué)公理實(shí)施過程：①小組以任務(wù)課堂自主學(xué)習(xí)歸納，教師巡回指導(dǎo)；②小組分工展示學(xué)習(xí)成果，（講課和板書）；③教師點(diǎn)評(píng)小組學(xué)習(xí)成果，并作補(bǔ)充講解。任務(wù)知識(shí)點(diǎn)：公理一：二力平衡公理當(dāng)一個(gè)剛體受兩個(gè)力作用而處于平衡狀態(tài)時(shí)，其充分與必要的條件是：這兩個(gè)力大小相等，作用于同一直線上，且方向相反。只受兩個(gè)力作用而平衡的物體稱為二力體（二力構(gòu)件）。受力特點(diǎn)：兩個(gè)力的方向必在二力作用點(diǎn)的連線上。公理二：加減平衡力系公理在剛體的原有力系中，加上或減去任一平衡力系，不會(huì)改變?cè)ο祵?duì)剛體的作用效應(yīng)。推論1：力的可傳性原理作用于剛體上的力可以沿其作用線移至剛體內(nèi)任一點(diǎn)，而不改變?cè)?duì)剛體的作用效應(yīng)。公理三力的平行四邊形法則作用于物體同一點(diǎn)的兩個(gè)力可以合成為一個(gè)合力，合力也作用于該點(diǎn)，其大小和方向由以這兩個(gè)力為邊所構(gòu)成的平行四邊行的對(duì)角線所確定，即合力矢等于這兩個(gè)分力矢的矢量合。力的分解Ft=FncosaFr=Fns推論2：三力平衡匯交定理如果剛體受同一平面的三個(gè)互不平行的力作用而平衡,則此三個(gè)力的作用線必匯交于一點(diǎn)。公理四作用與反作用定律兩個(gè)物體間相互作用的一對(duì)力，總是大小相等，方向相反且共線，分別作用于這兩個(gè)物體。公理五剛化原理變形體在某一力系作用下處于平衡，如將此變形體變成剛體（剛化為剛體），則平衡狀態(tài)保持不變。公理5告訴我們：處于平衡狀態(tài)的變形體，可用剛體靜力學(xué)的平衡理論。三、小結(jié)本節(jié)重點(diǎn)介紹了力的概念、四個(gè)公理和二個(gè)推論；二力構(gòu)件與三力構(gòu)件，應(yīng)掌握其判斷方法；注意作用與反作用公理與二力平衡條件的區(qū)別。備注出示課件，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。重點(diǎn)內(nèi)容，詳細(xì)講授，提示做好筆記。重點(diǎn)內(nèi)容，詳細(xì)講授，提示做好筆記。重點(diǎn)內(nèi)容，詳細(xì)講授，提示做好筆記。重點(diǎn)內(nèi)容，詳細(xì)講授，提示做好筆記。思考與練習(xí)1、作用力與反作用力是一對(duì)平衡力嗎？2、二力平衡條件、加減平衡力系原理能否用于變形體？為什么？教學(xué)反思

序號(hào)NO2課題約束和約束反力物體的受力分析和受力圖教學(xué)時(shí)數(shù)2學(xué)時(shí)課型理論課教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：掌握約束和約束反力的概念及類型；掌握單個(gè)物體與物體系統(tǒng)的受力分析及受力圖能力目標(biāo)：能正確的繪制各類約束的約束反力，尤其是鉸鏈約束、二力桿、三力構(gòu)件的約束反力的畫法重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：約束和約束反力的概念；物體的受力分析和受力圖難點(diǎn)：物體的受力分析和受力圖采用教法講授、任務(wù)驅(qū)動(dòng)法學(xué)法建議討論、互助教學(xué)過程設(shè)計(jì)一、課題引入1.復(fù)習(xí)上節(jié)內(nèi)容。2.本節(jié)任務(wù)導(dǎo)向。二、主要知識(shí)/技能點(diǎn)及實(shí)施步驟任務(wù)1：約束和約束反力的概念及類型實(shí)施過程：①教師講解內(nèi)容并用實(shí)例加以引導(dǎo)；②學(xué)生注意聽講；③教師提問啟發(fā)，學(xué)生回答，巧妙的增加學(xué)生的自信心。任務(wù)知識(shí)點(diǎn)：約束：限制被約束體運(yùn)動(dòng)的周圍物體。被約束體：運(yùn)動(dòng)受到限制或約束的物體。約束反力：約束對(duì)被約束體的反作用力。反力的特點(diǎn)：⑴總是作用在被約束體與約束體的接觸處。⑵方向總是與約束所能限制的運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)趨勢的方向相反。1.柔索約束（表示符號(hào)：FT）特點(diǎn):（1）只能限制物體沿柔索伸長方向的運(yùn)動(dòng)。（2）力的方向總是背離物體。2.光滑面約束（表示符號(hào):FN）特點(diǎn):（1）只能限制物體在接觸點(diǎn)沿接觸面的公法線指向約束物體的運(yùn)動(dòng)。（2）約束反力過接觸點(diǎn)沿接觸面法向并指向被約束體。3.光滑鉸鏈約束表示符號(hào)：（Fx、Fy）特點(diǎn):（1）反力的方向不定，隨接觸點(diǎn)而變化；（2）反力的大小由兩個(gè)通過鉸鏈中心的正交分力求得。固定鉸鏈支座滾動(dòng)鉸鏈支座任務(wù)2：物體的受力分析和受力圖實(shí)施過程：①小組以任務(wù)課堂自主學(xué)習(xí)歸納，教師巡回指導(dǎo)；②小組分工展示學(xué)習(xí)成果，（講課和板書）；③教師點(diǎn)評(píng)小組學(xué)習(xí)成果，并作補(bǔ)充講解。任務(wù)知識(shí)點(diǎn)：受力分析：研究物體上所受的力，包括力的數(shù)量（所有的主動(dòng)力、約束反力）、方向、及力的作用點(diǎn)。受力圖：在簡圖上除去約束，使研究對(duì)象成為自由體（分離體），在解除約束處畫上約束反力，在分離體上畫出全部主動(dòng)力和約束反力。例題1：在圖示的平面系統(tǒng)中，勻質(zhì)球A重G1，借本身重量和摩擦不計(jì)的理想滑輪C和柔繩維持在仰角是a的光滑斜面上，繩的一端掛著重G2的物塊B。試分析物塊B,球A和滑輪C的受力情況，并分別畫出平衡時(shí)各物體的受力圖。解：1.物塊B的受力圖2.球A的受力圖。3.滑輪C的受力圖。例題2：等腰三角形構(gòu)架ABC的頂點(diǎn)A，B，C都用鉸鏈連接，底邊AC固定，而AB邊的中點(diǎn)D作用有平行于固定邊AC的力F，如圖所示。不計(jì)各桿自重，試畫出桿AB和BC的受力圖。解：1.桿BC的受力圖。2.桿AB的受力圖。例題3：用力F拉動(dòng)碾子以軋平路面,重為G的碾子受到一石塊的阻礙，如圖所示。試畫出碾子的受力圖。解：碾子的受力圖為：例題4：如圖所示，水平梁AB用斜杠支撐，A，C，D三處均為光滑鉸鏈連接。勻質(zhì)梁重G1，其上放一重為G2的電動(dòng)機(jī)。如不計(jì)桿CD的自重，試分別畫出桿CD和梁AB（包括電機(jī)）的受力圖。解：1.斜桿CD的受力圖。2.梁AB（包括電動(dòng)機(jī)）的受力圖。例題5：如圖所示的三鉸拱橋，由左右兩拱橋鉸接而成。設(shè)各拱橋的自重不計(jì)，在拱上作用有載荷F，試分別畫出左拱和右拱的受力圖。解：1.右拱BC的受力圖。2.左拱AC的受力圖。1.2.解決方法一：解決方法二：例題6：如圖所示，梯子的兩部分AB和AC在A點(diǎn)鉸接，又在D，E兩點(diǎn)用水平繩連接。梯子放在光滑水平面上，若其自重不計(jì)，但在AB的中點(diǎn)處作用一鉛直載荷F。試分別畫出梯子的AB，AC部分以及整個(gè)系統(tǒng)的受力圖。解：1.梯子AB部分的受力圖。2.梯子AC部分的受力圖。3.梯子整體的受力圖。例題7：如圖所示，重物重G=20kN,用鋼絲繩掛在支架的滑輪B上，鋼絲繩的另一端繞在鉸車D上。桿AB與BC鉸接，并以鉸鏈A，C與墻連接。如兩桿與滑輪的自重不計(jì)并忽略摩擦和滑輪的大小，試畫出桿AB和BC以及滑輪B的受力圖。解：1.桿AB的受力圖。2.桿BC的受力圖。3.滑輪B(不帶銷釘）的受力圖。4.滑輪B(帶銷釘）的受力圖。三、小結(jié)1.本節(jié)課詳盡地介紹了工程中常見的各種約束構(gòu)造及約束反力的確定。2.光滑鉸鏈約束的不同類型所具有的特點(diǎn)和區(qū)別是本節(jié)課的難點(diǎn)。3.應(yīng)通過扎實(shí)的練習(xí)，熟練掌握工程中常見的各種約束及約束反力的正確畫法。4.要熟練掌握常見約束的構(gòu)造及約束反力的確定方法。5.掌握畫受力圖的步驟，明確畫受力圖的重要性。備注出示課件，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。重點(diǎn)內(nèi)容，詳細(xì)講授，提示做好筆記。引導(dǎo)學(xué)生正確的思考，分析計(jì)算要有耐心。強(qiáng)度注意解題重點(diǎn)。引導(dǎo)學(xué)生正確的思考，分析計(jì)算要有耐心。強(qiáng)度注意解題重點(diǎn)。引導(dǎo)學(xué)生正確的思考，分析計(jì)算要有耐心。強(qiáng)度注意解題重點(diǎn)。思考與練習(xí)確定約束反力方向的基本原則是什么？教學(xué)反思

序號(hào)NO3課題平面匯交力系合成與平衡的幾何法與解析法教學(xué)時(shí)數(shù)2學(xué)時(shí)課型理論課教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：掌握平面匯交力系合成與平衡的幾何法、解析法能力目標(biāo)：正確理解力系主矢的概念重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：平面匯交力系的合成與平衡的求解方法難點(diǎn)：平面匯交力系的合成與平衡的求解方法采用教法講授、多媒體、實(shí)例教學(xué)學(xué)法建議討論、互助教學(xué)過程設(shè)計(jì)一、課題引入1.復(fù)習(xí)上節(jié)內(nèi)容。2.本節(jié)任務(wù)導(dǎo)向。二、主要知識(shí)/技能點(diǎn)及實(shí)施步驟任務(wù)1：平面匯交力系合成與平衡的幾何法實(shí)施過程：①教師講解內(nèi)容并用實(shí)例加以引導(dǎo)；②學(xué)生注意聽講；③教師提問啟發(fā)，學(xué)生回答，巧妙的增加學(xué)生的自信心。任務(wù)知識(shí)點(diǎn)：1.平面匯交力系合成的幾何法（1）兩個(gè)共點(diǎn)力合成的幾何法可以由力的平行四邊形法則作，也可用力的三角形來作。由余弦定理求合力的大?。挥烧叶ɡ泶_定合力方向（2）任意個(gè)共點(diǎn)力合成的幾何法結(jié)論：平面匯交力系的合力等于各分力的矢量和，合力的作用線通過各力的匯交點(diǎn)。2.平面匯交力系平衡的幾何條件平面匯交力系平衡的充要條件是：力系的合力等于零。特點(diǎn)：最后一個(gè)力矢的終點(diǎn)與第一個(gè)力矢的起點(diǎn)相重合，即封閉邊為零。合力為零意味著力多邊形自行封閉。例：解：任務(wù)2：平面匯交力系合成與平衡的解析法實(shí)施過程：①教師講解內(nèi)容并用實(shí)例加以引導(dǎo)；②學(xué)生注意聽講；③教師提問啟發(fā)，學(xué)生回答，巧妙的增加學(xué)生的自信心。任務(wù)知識(shí)點(diǎn)：1.力在坐標(biāo)軸上的投影2.合力投影定理1）平面匯交力系的合力FR=F1+F2+…+Fn=∑F2）合力在坐標(biāo)軸的投影等于各分力在同軸上投影的代數(shù)和合力投影定理:力系的合力在某軸上的投影,等于力系中各力在同一軸上投影的代數(shù)和。3.平面匯交力系的平衡方程平面匯交力系的平衡條件平衡方程:例題1：求如圖所示平面共點(diǎn)力系的合力。其中：F1=200N，F(xiàn)2=300N，F(xiàn)3=100N，F(xiàn)4=250N。解：根據(jù)合力投影定理，得合力在軸x，y上的投影分別為：合力的大小：171.3N合力與軸x的夾角的正切為：8.343所以，合力與軸x的夾角為41°例題2：如圖所示是汽車制動(dòng)機(jī)構(gòu)的一部分。司機(jī)踩到制動(dòng)蹬上的力F=212N，方向與水平面成a=45°角。當(dāng)平衡時(shí)，DA鉛直，BC水平，試求拉桿BC所受的力。已知EA=24cm，DE=6cm(點(diǎn)E在鉛直線DA上)，又B，C，D都是光滑鉸鏈，機(jī)構(gòu)的自重不計(jì)。例題3：利用鉸車?yán)@過定滑輪B的繩子吊起一貨物重G=20kN，滑輪由兩端鉸接的水平剛桿AB和斜剛桿BC支持于點(diǎn)B。不計(jì)鉸車的自重，試求桿AB和BC所受的力。解析法的符號(hào)法則：當(dāng)由平衡方程求得某一未知力的值為負(fù)時(shí)，表示原先假定的該力指向和實(shí)際指向相反。三、小結(jié)解題技巧及說明：1、一般地，對(duì)于只受三個(gè)力作用的物體，且角度特殊時(shí)用幾何法（解力三角形）比較簡便。2、一般對(duì)于受多個(gè)力作用的物體，且角度不特殊或特殊，都用解析法。3、投影軸常選擇與未知力垂直，最好使每個(gè)方程中只有一個(gè)未知數(shù)。4、對(duì)力的方向判定不準(zhǔn)的，一般用解析法。5、解析法解題時(shí)，力的方向可以任意設(shè)，如果求出負(fù)值，說明力方向與假設(shè)相反。對(duì)于二力構(gòu)件，一般先設(shè)為拉力，如果求出負(fù)值，說明物體受壓力。備注出示課件，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。重點(diǎn)內(nèi)容，詳細(xì)講授，提示做好筆記。引導(dǎo)學(xué)生正確的思考，分析計(jì)算要有耐心。強(qiáng)度注意解題重點(diǎn)。引導(dǎo)學(xué)生正確的思考，分析計(jì)算要有耐心。強(qiáng)度注意解題重點(diǎn)。思考與練習(xí)平面匯交力系合成的幾何法、解析法有何不同？教學(xué)反思

序號(hào)NO4課題力偶及其性質(zhì)教學(xué)時(shí)數(shù)2學(xué)時(shí)課型理論課教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：理解力矩、力偶、力偶矩的概念能力目標(biāo)：明確平面力偶的性質(zhì)和平面力偶的等效條件重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：力矩、力偶的概念及性質(zhì)；三要素難點(diǎn)：力偶的等效條件及力偶的性質(zhì)采用教法講授、多媒體、實(shí)例教學(xué)學(xué)法建議討論、互助教學(xué)過程設(shè)計(jì)一、課題引入1.復(fù)習(xí)上節(jié)內(nèi)容。2.本節(jié)任務(wù)導(dǎo)向。二、主要知識(shí)/技能點(diǎn)及實(shí)施步驟任務(wù)1：力對(duì)點(diǎn)之矩與合力矩定理實(shí)施過程：①教師講解內(nèi)容并用實(shí)例加以引導(dǎo)；②學(xué)生注意聽講；③教師提問啟發(fā)，學(xué)生回答，巧妙的增加學(xué)生的自信心。任務(wù)知識(shí)點(diǎn)：1.力對(duì)點(diǎn)之矩力F對(duì)某點(diǎn)O的矩等于力的大小與點(diǎn)O到力的作用線的距離h的乘積。Mo(F)=±Fh使物體逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩為正,反之為負(fù)。力F的作用點(diǎn)沿其作用線移動(dòng)，不改變這力對(duì)O點(diǎn)的矩。力矩為零的條件：（1）力為零；（2）力臂為零，即力的作用線過矩心。2.合力矩定理平面匯交力系的合力對(duì)平面上任一點(diǎn)之矩，等于所有各分力對(duì)同一點(diǎn)力矩的代數(shù)和。Mo（FR）=±∑Mo（F）例題1：如圖所示圓柱直齒輪的齒面受一嚙合角a=20°的法向壓力Fn=1kN的作用，齒面分度圓直徑d=60mm。試計(jì)算力對(duì)軸心O的力矩。解：例題2：一輪在輪軸B處受一切向力F的作用，如圖2-10a所示。已知F、R、r和a，試求此力對(duì)輪與地面接觸點(diǎn)A的力矩。解：MA（F）=MA（Fx）+MA（Fy）MA（Fx）=-FxCA=-Fx(OA-OC)=-Fcosa(R-rcosa)MA（Fy）=Fyrsina=Frsinasina=Frsin2aMA（F）=-Fcosa(R-rcosa)+Frsin2a=F(r-Rcosa)a任務(wù)2：力偶及其性質(zhì)實(shí)施過程：①教師講解內(nèi)容并用實(shí)例加以引導(dǎo)；②學(xué)生注意聽講；③教師提問啟發(fā)，學(xué)生回答，巧妙的增加學(xué)生的自信心。任務(wù)知識(shí)點(diǎn)：1.力偶的概念一對(duì)等值、反向、不共線的平行力組成的力系稱為力偶。力偶矩力偶在其作用面內(nèi)對(duì)物體轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)的物理量，記作M（F，F(xiàn)'）M（F，F(xiàn)'）=M=±FdM=±2△OAB2.力偶的三要素（1）力偶矩的大??；（2）力偶的轉(zhuǎn)向；（3）力偶作用面的方位。3.力偶的等效條件凡是三要素相同的力偶則彼此等效。4.力偶的性質(zhì)性質(zhì)1：力偶對(duì)其作用面內(nèi)任意點(diǎn)的力矩恒等于此力偶的力偶矩，而與矩心的位置無關(guān)。性質(zhì)2：力偶在任意坐標(biāo)軸上的投影之和為零，故力偶無合力，力偶不能與一個(gè)力等效，也不能用一個(gè)力來平衡。結(jié)論1：力與力偶是力系的兩個(gè)基本元素。結(jié)論2：力偶在它的作用面內(nèi)，可以任意移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)。力偶在不改變力偶矩大小和轉(zhuǎn)向的條件下，可同時(shí)改變兩平行力的大小、方向、及力偶臂的大小。三、小結(jié)1、力對(duì)點(diǎn)之距與力對(duì)軸之距2、力系的主距3、合力距定理的應(yīng)用備注出示課件，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。重點(diǎn)內(nèi)容，詳細(xì)講授，提示做好筆記。引導(dǎo)學(xué)生正確的思考，分析計(jì)算要有耐心。強(qiáng)度注意解題重點(diǎn)。重點(diǎn)內(nèi)容，做好筆記。引導(dǎo)學(xué)生正確的思考，分析計(jì)算要有耐心。強(qiáng)度注意解題重點(diǎn)。思考與練習(xí)力偶的等效條件？力偶系的性質(zhì)？教學(xué)反思

序號(hào)NO5課題平面力偶系的合成與平衡方程教學(xué)時(shí)數(shù)2學(xué)時(shí)課型理論課教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：掌握平面力偶系的合成能力目標(biāo)：掌握平面力偶系的平衡方程重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：平面力偶系的合成難點(diǎn)：平面力偶系的平衡條件采用教法講授、多媒體、實(shí)例教學(xué)學(xué)法建議討論、互助教學(xué)過程設(shè)計(jì)一、課題引入1.復(fù)習(xí)上節(jié)內(nèi)容。2.本節(jié)任務(wù)導(dǎo)向。二、主要知識(shí)/技能點(diǎn)及實(shí)施步驟任務(wù)：平面力偶系的合成與平衡方程實(shí)施過程：①教師講解內(nèi)容并用實(shí)例加以引導(dǎo)；②學(xué)生注意聽講；③教師提問啟發(fā)，學(xué)生回答，巧妙的增加學(xué)生的自信心。任務(wù)知識(shí)點(diǎn)：1.力對(duì)點(diǎn)之矩平面力偶系的合成平面力偶系合成的結(jié)果為一合力偶，合力偶矩為各分力偶矩的代數(shù)和。M=M1+M2+…+Mn=∑M2.平衡條件：∑M=0例題1：如圖所示的鉸接四連桿機(jī)構(gòu)OABD，在桿OA和BD上分別作用著矩為M1和M2的力偶，而使機(jī)構(gòu)在圖示位置處于平衡。已知OA=r，DB=2r，α=30°，不計(jì)桿重，試求M1和M2間的關(guān)系。例題2：橫梁AB長l，A端用鉸鏈桿支撐，B端為鉸支座。梁上受到一力偶的作用，其力偶矩為M，AD與水平夾角為45度,如圖所示。不計(jì)梁和支桿的自重，求A和B端的約束力。三、小結(jié)1、平面力偶系的合成2、平面力偶系的平衡備注出示課件，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。重點(diǎn)內(nèi)容，詳細(xì)講授，提示做好筆記。引導(dǎo)學(xué)生正確的思考，分析計(jì)算要有耐心。強(qiáng)度注意解題重點(diǎn)。重點(diǎn)內(nèi)容，做好筆記。引導(dǎo)學(xué)生正確的思考，分析計(jì)算要有耐心。強(qiáng)度注意解題重點(diǎn)。思考與練習(xí)平面力偶系的平衡條件是什么？教學(xué)反思

序號(hào)NO6課題平面一般力系的簡化與平衡方程教學(xué)時(shí)數(shù)2學(xué)時(shí)課型理論課教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：掌握平面一般力系的簡化方法和平衡條件能力目標(biāo)：會(huì)解決實(shí)際中簡單的平面一般力系的力學(xué)問題重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：平面一般力系的簡化及平衡條件難點(diǎn)：平面一般力系的簡化及平衡采用教法講授、多媒體、實(shí)例教學(xué)學(xué)法建議討論、互助教學(xué)過程設(shè)計(jì)一、課題引入1.復(fù)習(xí)上節(jié)內(nèi)容。2.本節(jié)任務(wù)導(dǎo)向。二、主要知識(shí)/技能點(diǎn)及實(shí)施步驟任務(wù)1：平面一般力系的簡化與平衡方程實(shí)施過程：①教師講解內(nèi)容并用實(shí)例加以引導(dǎo)；②學(xué)生注意聽講；③教師提問啟發(fā)，學(xué)生回答，巧妙的增加學(xué)生的自信心。任務(wù)知識(shí)點(diǎn)：1.力的平移定理作用在剛體上A點(diǎn)處的力F，可以平移到剛體內(nèi)任意點(diǎn)O，但必須同時(shí)附加一個(gè)力偶，其力偶矩等于原來的力F對(duì)新作用點(diǎn)O矩。F‘=F“=FM=Fd2.平面一般力系的簡化F'R=∑F'=∑FMO=M1+M2+…Mn=∑MO(F)結(jié)論：平面一般力系向平面內(nèi)任一點(diǎn)簡化可以得到一個(gè)力和一個(gè)力偶，這個(gè)力等于力系中各力的矢量和，作用于簡化中心，稱為原力系的主矢；這個(gè)力偶的矩等于原力系中各力對(duì)簡化中心之矩的代數(shù)和，稱為原力系的主矩。3.平面一般力系的平衡方程及其應(yīng)用平面一般力系的平衡的充要條件平面一般力系的平衡方程解題步驟（1）確定研究對(duì)象；（2）畫受力圖；（3）列平衡方程求解。例題1：在長方形平板的O，A，B，C點(diǎn)上分別作用著有四個(gè)力：F1=1kN，F(xiàn)2=2kN，F(xiàn)3=F4=3kN（如圖），試求以上四個(gè)力構(gòu)成的力系對(duì)O點(diǎn)的簡化結(jié)果，以及該力系的最后合成結(jié)果。例題2：支架的橫梁AB與斜桿DC彼此以鉸鏈C連接，并各以鉸鏈A，D連接于鉛直墻上。如圖所示。已知桿AC=CB；桿DC與水平線成45o角；載荷F=10kN，作用于B處。設(shè)梁和桿的重量忽略不計(jì)，求鉸鏈A的約束力和桿DC所受的力。例題3：如圖所示為一懸臂梁，A為固定端，設(shè)梁上受強(qiáng)度為q的均布載荷作用，在自由端B受一集中力F和一力偶M作用，梁的跨度為l，求固定端的約束力。例題4：某飛機(jī)的單支機(jī)翼重G=7.8kN。飛機(jī)水平勻速直線飛行時(shí)，作用在機(jī)翼上的升力F=27kN，力的作用線位置如圖示，其中尺寸單位是mm。試求機(jī)翼與機(jī)身連接處的約束力。三、小結(jié)1.力的平移定理2.平面一般力系的簡化3.平面一般力系的平衡方程及其應(yīng)用備注出示課件，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。重點(diǎn)內(nèi)容，詳細(xì)講授，提示做好筆記。引導(dǎo)學(xué)生正確的思考，分析計(jì)算要有耐心。強(qiáng)度注意解題重點(diǎn)。思考與練習(xí)1、平面一般力系的簡化結(jié)果？2、平面一般力系的合成結(jié)果？教學(xué)反思

序號(hào)NO7課題拉伸與壓縮的概念和實(shí)例軸向拉伸或壓縮時(shí)橫截面上的內(nèi)力和應(yīng)力材料在拉伸和壓縮時(shí)的力學(xué)性能教學(xué)時(shí)數(shù)2學(xué)時(shí)課型理論課教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：了解軸力的相關(guān)知識(shí)并掌握軸力圖的畫法能力目標(biāo)：準(zhǔn)確計(jì)算軸向拉伸或壓縮時(shí)橫截面上的內(nèi)力和應(yīng)力并正確繪制軸力圖重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：軸力的計(jì)算方法（截面法）及軸力圖的繪制難點(diǎn)：軸力圖的繪制；軸向拉伸或壓縮時(shí)橫截面上的內(nèi)力和應(yīng)力采用教法講授、多媒體、實(shí)例教學(xué)學(xué)法建議討論、互助教學(xué)過程設(shè)計(jì)一、課題引入1.復(fù)習(xí)上節(jié)內(nèi)容。2.本節(jié)任務(wù)導(dǎo)向。二、主要知識(shí)/技能點(diǎn)及實(shí)施步驟任務(wù)1：拉伸與壓縮的概念與實(shí)例實(shí)施過程：①教師講解內(nèi)容并用實(shí)例加以引導(dǎo)；②學(xué)生注意聽講；③教師提問啟發(fā)，學(xué)生回答，巧妙的增加學(xué)生的自信心。任務(wù)知識(shí)點(diǎn)：1.材料力學(xué)的任務(wù)保證機(jī)械或結(jié)構(gòu)在載荷作用下正常工作，即保證每一構(gòu)件具有足夠的承載能力。構(gòu)件的承載能力：足夠的強(qiáng)度足夠的剛度足夠的穩(wěn)定性2.材料力學(xué)的基本假設(shè)連續(xù)性假設(shè)、均勻性假設(shè)、各向同性假設(shè)、小變形假設(shè)。3.外力的形式4.內(nèi)力、截面法和應(yīng)力的概念5.桿件變形的基本形式軸向拉壓的外力特點(diǎn)：外力的合力作用線與桿的軸線重合。軸向拉壓的變形特點(diǎn)：桿的變形主要是軸向伸縮，伴隨橫向縮擴(kuò)。軸向拉伸：桿的變形是軸向伸長，橫向縮短。軸向壓縮：桿的變形是軸向縮短，橫向變粗。軸向拉伸，對(duì)應(yīng)的力稱為拉力軸向壓縮，對(duì)應(yīng)的力稱為壓力任務(wù)2：軸向拉伸或壓縮時(shí)橫截面上的內(nèi)力和應(yīng)力實(shí)施過程：①教師講解內(nèi)容并用實(shí)例加以引導(dǎo)；②學(xué)生注意聽講；③教師提問啟發(fā)，學(xué)生回答，巧妙的增加學(xué)生的自信心。任務(wù)知識(shí)點(diǎn)：1.內(nèi)力軸力圖（1）截面法（2）軸力的正負(fù)規(guī)定:（3）軸力圖——(x)的圖象表示。2.多力桿的軸力與軸力圖軸力軸向拉伸或壓縮時(shí)，橫截面上分布內(nèi)力系的合力，作用線與軸線重合。例題1：桿件在A、B、C、D處各截面作用外力如圖（a），求1-1，2-2，3-3截面處的軸力。結(jié)論：拉壓桿各截面上的軸力在數(shù)值上等于該截面一側(cè)（研究段）所有外力的代數(shù)和，外力離開截面時(shí)取正號(hào)，指向該截面時(shí)取負(fù)號(hào)。即FN=SFi軸力為正時(shí)，表示軸力離開截面，桿件受拉；軸力為負(fù)時(shí)，表示軸力指向截面，桿件受壓。軸力圖表明橫截面上的軸力沿軸線變化情況的圖形。例題2：圖示桿的A、B、C、D點(diǎn)分別作用著大小為5P、8P、4P、P的力，方向如圖，試畫出桿的軸力圖。例題3：桿受力如圖所示。試畫出桿的軸力圖。練習(xí)：直桿受力如圖所示，試畫出桿的軸力圖。3.軸向拉伸或壓縮時(shí)橫截面上的應(yīng)力應(yīng)力的概念內(nèi)力在截面上分布的密集程度。軸向拉伸和壓縮時(shí)橫截面上的正應(yīng)力或例題4：一鋼制階梯桿如圖所示。各段桿的橫截面面積為：A1=1600mm2，A2=625mm2，A3=900mm2，試畫出軸力圖，并求出此桿的最大工作應(yīng)力。例題5：圓桿上有一穿透直徑的槽。已知圓桿直徑d=20mm，槽的寬度為d／4，設(shè)拉力F=30kN，試求最大正應(yīng)力（槽對(duì)桿的橫截面積削弱量可近似按矩形計(jì)算）。4.2.4軸向拉伸（或壓縮）時(shí)斜截面上的應(yīng)力任務(wù)3：材料在拉伸和壓縮時(shí)的力學(xué)性能實(shí)施過程：①教師講解內(nèi)容并用實(shí)例加以引導(dǎo)；②學(xué)生注意聽講；③教師提問啟發(fā)，學(xué)生回答，巧妙的增加學(xué)生的自信心。任務(wù)知識(shí)點(diǎn)：1.低碳鋼在拉伸時(shí)的力學(xué)性能2.其它材料在拉伸時(shí)的力學(xué)性能3.材料在壓縮時(shí)的力學(xué)性能塑性材料抗拉能力=抗壓能力>抗剪能力脆性材料抗壓能力>抗剪能力>抗拉能力材料力學(xué)性能的三類指標(biāo)：（1）剛度指標(biāo)：彈性模量E；（2）強(qiáng)度指標(biāo)：屈服點(diǎn)應(yīng)力ss（sp0.2）、強(qiáng)度極限sb（sbc）；（3）塑性指標(biāo)：伸長率δ和斷面收縮率y。三、小結(jié)1.桿件變形的四種基本形式；2、軸向拉伸與壓縮的概念；3、內(nèi)力、截面法、軸力圖的概念；4、軸力的計(jì)算規(guī)則。備注出示課件，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。重點(diǎn)內(nèi)容，詳細(xì)講授，提示做好筆記。引導(dǎo)學(xué)生正確的思考，分析計(jì)算要有耐心。強(qiáng)度注意解題重點(diǎn)。思考與練習(xí)畫軸力圖時(shí)應(yīng)注意的問題？教學(xué)反思

序號(hào)NO8課題軸向拉伸或壓縮時(shí)的強(qiáng)度計(jì)算軸向拉伸或壓縮時(shí)的變形教學(xué)時(shí)數(shù)2學(xué)時(shí)課型理論課教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：掌握軸向拉壓時(shí)的校核方法和步驟能力目標(biāo)：準(zhǔn)確的處理軸向拉伸或壓縮時(shí)的強(qiáng)度計(jì)算及校核重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：軸向拉壓時(shí)的強(qiáng)度條件及強(qiáng)度計(jì)算難點(diǎn)：軸向拉壓時(shí)的強(qiáng)度條件及強(qiáng)度計(jì)算采用教法講授、多媒體、實(shí)例教學(xué)學(xué)法建議討論、互助教學(xué)過程設(shè)計(jì)一、課題引入1.復(fù)習(xí)上節(jié)內(nèi)容。2.本節(jié)任務(wù)導(dǎo)向。二、主要知識(shí)/技能點(diǎn)及實(shí)施步驟任務(wù)1：軸向拉伸或壓縮時(shí)的強(qiáng)度計(jì)算實(shí)施過程：①教師講解內(nèi)容并用實(shí)例加以引導(dǎo)；②學(xué)生注意聽講；③教師提問啟發(fā)，學(xué)生回答，巧妙的增加學(xué)生的自信心。任務(wù)知識(shí)點(diǎn)：1.極限應(yīng)力?許用應(yīng)力?安全因數(shù)2.強(qiáng)度計(jì)算例題1：一剛性梁ACB由圓桿CD在C點(diǎn)懸掛連接，B端作用有集中載荷F=25kN。已知：CD桿的直徑d=20mm，許用應(yīng)力[s]=150MPa。1）校核CD桿的強(qiáng)度；2）試求結(jié)構(gòu)的許可載荷[F]；3）若F=50kN，試設(shè)計(jì)CD桿的直徑d。任務(wù)2：軸向拉伸或壓縮時(shí)的變形實(shí)施過程：①教師講解內(nèi)容并用實(shí)例加以引導(dǎo)；②學(xué)生注意聽講；③教師提問啟發(fā)，學(xué)生回答，巧妙的增加學(xué)生的自信心。任務(wù)知識(shí)點(diǎn)：1.縱向變形2.胡克定律當(dāng)桿件橫截面上的正應(yīng)力不超過比例極限時(shí)，桿件的伸長量Δl與軸力FN及桿原長l成正比，與橫截面面積A成反比。當(dāng)應(yīng)力不超過比例極限時(shí)，則正應(yīng)力與縱向線應(yīng)變成正比。3.橫向變形4.泊松比例題2：圖示桿系由兩根鋼桿1和2組成。已知桿端鉸接，兩桿與鉛垂線均成a=30°的角度，長度均為l=2m，直徑均為D=25mm，鋼的彈性模量為E=210GPa。設(shè)結(jié)點(diǎn)A處懸掛一重物P=100kN，試求結(jié)點(diǎn)A的位移ΔA。三、小結(jié)1.強(qiáng)度計(jì)算、強(qiáng)度條件、強(qiáng)度校核。2.胡克定律。備注出示課件，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。重點(diǎn)內(nèi)容，詳細(xì)講授，提示做好筆記。引導(dǎo)學(xué)生正確的思考，分析計(jì)算要有耐心。強(qiáng)度注意解題重點(diǎn)。思考與練習(xí)胡克定律的內(nèi)容？教學(xué)反思

序號(hào)NO9課題剪切及其實(shí)用計(jì)算擠壓及其實(shí)用計(jì)算教學(xué)時(shí)數(shù)2學(xué)時(shí)課型理論課教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：讓學(xué)生了解剪切和擠壓的相關(guān)知識(shí)并掌握剪切和擠壓的實(shí)用計(jì)算能力目標(biāo)：學(xué)會(huì)計(jì)算簡單的剪切和擠壓的力學(xué)問題重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：剪切與擠壓的實(shí)用計(jì)算難點(diǎn)：剪切與擠壓的實(shí)用計(jì)算采用教法講授、多媒體、實(shí)例教學(xué)學(xué)法建議討論、互助教學(xué)過程設(shè)計(jì)一、課題引入1.復(fù)習(xí)上節(jié)內(nèi)容。2.本節(jié)任務(wù)導(dǎo)向。二、主要知識(shí)/技能點(diǎn)及實(shí)施步驟任務(wù)1：剪切及其實(shí)用計(jì)算實(shí)施過程：①教師講解內(nèi)容并用實(shí)例加以引導(dǎo)；②學(xué)生注意聽講；③教師提問啟發(fā)，學(xué)生回答，巧妙的增加學(xué)生的自信心。任務(wù)知識(shí)點(diǎn)：1.剪切的概念剪切的受力特點(diǎn)和變形特點(diǎn)：①受力特點(diǎn)：構(gòu)件受兩組大小相等、方向相反、作用線相互很近（差一個(gè)幾何平面）的平行力系作用。②變形特點(diǎn)：構(gòu)件沿兩組平行力系的交界面發(fā)生相對(duì)錯(cuò)動(dòng)。③剪切面：構(gòu)件將發(fā)生相互的錯(cuò)動(dòng)面，如n–n。④剪切面上的內(nèi)力：內(nèi)力—剪力Fs，其作用線與剪切面平行。2.剪切時(shí)的內(nèi)力剪切面上分布內(nèi)力的合力，稱為剪力。FS=F剪切面上分布內(nèi)力的集度以t表示，稱為切應(yīng)力。3.剪切實(shí)用計(jì)算4.剪切強(qiáng)度條件任務(wù)2：擠壓及其實(shí)用計(jì)算實(shí)施過程：①教師講解內(nèi)容并用實(shí)例加以引導(dǎo)；②學(xué)生注意聽講；③教師提問啟發(fā)，學(xué)生回答，巧妙的增加學(xué)生的自信心。任務(wù)知識(shí)點(diǎn)：1.擠壓聯(lián)接件與被聯(lián)接件接觸面上互相壓緊，產(chǎn)生局部壓陷變形，以至壓潰破壞的現(xiàn)象。擠壓面上的壓力稱為擠壓力，用Fbs表示。5.2.2擠壓的實(shí)用計(jì)算擠壓強(qiáng)度條件剪切破壞條件：Fb3tb×As例題1：電機(jī)車掛鉤的銷釘聯(lián)接如圖所示。已知掛鉤厚度t=8mm，銷釘材料的[t]=60MPa，[sbs]=200MPa，電機(jī)車的牽引力F=15kN，試選擇銷釘?shù)闹睆?。三、小結(jié)1.剪切變形的內(nèi)力計(jì)算與強(qiáng)度計(jì)算。2.擠壓變形的內(nèi)力計(jì)算與強(qiáng)度計(jì)算。備注出示課件，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。重點(diǎn)內(nèi)容，詳細(xì)講授，提示做好筆記。思考與練習(xí)何為擠壓應(yīng)力？它與一般的壓應(yīng)力有何區(qū)別？教學(xué)反思

序號(hào)NO10課題扭轉(zhuǎn)的概念、扭矩、扭矩圖教學(xué)時(shí)數(shù)2學(xué)時(shí)課型理論課教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：理解扭轉(zhuǎn)的概念和實(shí)例；掌握外力偶矩的計(jì)算、扭矩、扭矩圖能力目標(biāo)：正確的判斷扭矩的大小與符號(hào)，繪制扭矩圖重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：外力偶矩的計(jì)算；扭矩和扭矩圖難點(diǎn)：扭矩和扭矩圖。采用教法講授、多媒體、實(shí)例教學(xué)學(xué)法建議討論、互助教學(xué)過程設(shè)計(jì)一、課題引入1.復(fù)習(xí)上節(jié)內(nèi)容。2.本節(jié)任務(wù)導(dǎo)向。二、主要知識(shí)/技能點(diǎn)及實(shí)施步驟任務(wù)1：扭轉(zhuǎn)的概念實(shí)施過程：①教師講解內(nèi)容并用實(shí)例加以引導(dǎo)；②學(xué)生注意聽講；③教師提問啟發(fā)，學(xué)生回答，巧妙的增加學(xué)生的自信心。任務(wù)知識(shí)點(diǎn)：圓軸扭轉(zhuǎn)的概念扭轉(zhuǎn)：外力的合力為一力偶，且力偶的作用面與直桿的軸線垂直，桿橫截面繞軸線發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣的變形為扭轉(zhuǎn)變形。受力特點(diǎn)：桿件兩端分別受到大小相等，方向相反，且在垂直于軸線平面內(nèi)的兩個(gè)力偶作用。變形特點(diǎn)：桿各橫截面繞軸線作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。任意兩橫截面之間產(chǎn)生相對(duì)角位移j，j稱為扭轉(zhuǎn)角。同時(shí)，桿的縱向線發(fā)生微小傾斜，變成螺旋線。任務(wù)2：外力偶矩的計(jì)算實(shí)施過程：①教師講解內(nèi)容并用實(shí)例加以引導(dǎo)；②學(xué)生注意聽講；③教師提問啟發(fā)，學(xué)生回答，巧妙的增加學(xué)生的自信心。任務(wù)知識(shí)點(diǎn)：1.外力偶矩的計(jì)算1PS=735.5W,1kW=1.36PS主動(dòng)輪的輸入功率所產(chǎn)生的力偶矩轉(zhuǎn)向與軸的轉(zhuǎn)向相同；從動(dòng)輪的輸出功率所產(chǎn)生的力偶矩轉(zhuǎn)向與軸的轉(zhuǎn)向相反。2.扭轉(zhuǎn)與扭矩圖1、內(nèi)力偶矩：構(gòu)件受扭時(shí)，橫截面上的內(nèi)力是作用在該截面上的力偶，該力偶之矩稱為扭矩，記作“T”。2、扭矩的計(jì)算方法——截面法對(duì)于桿件一側(cè)作用多個(gè)外力偶矩情況，任一截面的內(nèi)力偶矩等于其一側(cè)所有外力偶矩的代數(shù)和：扭矩的符號(hào)用右手螺旋法則判定：用四指表示扭矩的轉(zhuǎn)向，大拇指的指向與截面的外法線方向相同時(shí)，該扭矩為正，反之為負(fù)。3、扭矩圖：表示沿桿件軸線各橫截面上扭矩變化規(guī)律的圖線。例題1：圓截面桿各截面處的外力偶矩大小分別為Me1＝6M，Me2＝M，Me3＝2M，Me4＝3M。求桿在橫截面1-1，2-2，3-3處的轉(zhuǎn)矩，并畫出轉(zhuǎn)矩圖。例題2：已知：一傳動(dòng)軸，n=300r/min，主動(dòng)輪輸P1=500kW，從動(dòng)輪輸出P2=150kW，P3=150kW，P4=200kW，試?yán)L制扭矩圖。例題3：圖示為一傳動(dòng)軸，主動(dòng)輪B輸入功率PB＝60kW，從動(dòng)輪A、C、D輸出功率分別為PA＝28kW，PC＝20kW，PD＝12kW。軸的轉(zhuǎn)速n=300r/min，試?yán)L制軸的轉(zhuǎn)矩圖。三、小結(jié)1.扭轉(zhuǎn)變形的受力特點(diǎn)及變形特點(diǎn)。2.外力偶矩的計(jì)算方法。3.扭矩的計(jì)算與扭矩圖的繪制方法。備注出示課件，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。重點(diǎn)內(nèi)容，詳細(xì)講授，提示做好筆記。思考與練習(xí)扭轉(zhuǎn)變形的受力特點(diǎn)及變形特點(diǎn)是什么？教學(xué)反思

序號(hào)NO11課題圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)力和強(qiáng)度條件圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的變形和剛度條件教學(xué)時(shí)數(shù)2學(xué)時(shí)課型理論課教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：掌握?qǐng)A軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)力和變形、扭轉(zhuǎn)的強(qiáng)度計(jì)算和剛度計(jì)算能力目標(biāo)：能夠計(jì)算圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的強(qiáng)度與剛度并會(huì)校核重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：扭轉(zhuǎn)的強(qiáng)度計(jì)算和剛度計(jì)算難點(diǎn)：扭轉(zhuǎn)的強(qiáng)度計(jì)算和剛度計(jì)算采用教法講授、多媒體、實(shí)例教學(xué)學(xué)法建議討論、互助教學(xué)過程設(shè)計(jì)一、課題引入1.復(fù)習(xí)上節(jié)內(nèi)容。2.本節(jié)任務(wù)導(dǎo)向。二、主要知識(shí)/技能點(diǎn)及實(shí)施步驟任務(wù)1：圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)力和強(qiáng)度條件實(shí)施過程：①教師講解內(nèi)容并用實(shí)例加以引導(dǎo)；②學(xué)生注意聽講；③教師提問啟發(fā)，學(xué)生回答，巧妙的增加學(xué)生的自信心。任務(wù)知識(shí)點(diǎn)：1.圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)力分布規(guī)律橫截面上任意點(diǎn)處的切應(yīng)力的計(jì)算公式為圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)，最大切應(yīng)力發(fā)生在圓軸表面。2.極慣性矩Ip和扭轉(zhuǎn)截面系數(shù)Wp（1）實(shí)心圓截面（2）空心圓截面a=d/D為橫截面內(nèi)外徑之比3.圓軸扭轉(zhuǎn)的強(qiáng)度計(jì)算例題：機(jī)床齒輪減速箱中的二級(jí)齒輪如圖所示。輪C輸入功率PC=40kW，輪A、輪B輸出功率分別為PA=23kW，PB=17kW，n=1000r/min，材料的切變模量G=80GPa，許用切應(yīng)力[t]=40MPa，試設(shè)計(jì)軸的直徑。任務(wù)1：圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的變形和剛度條件實(shí)施過程：①教師講解內(nèi)容并用實(shí)例加以引導(dǎo)；②學(xué)生注意聽講；③教師提問啟發(fā)，學(xué)生回答，巧妙的增加學(xué)生的自信心。任務(wù)知識(shí)點(diǎn)：扭轉(zhuǎn)變形的標(biāo)志是：兩個(gè)橫截面間繞軸線的轉(zhuǎn)角，即扭轉(zhuǎn)角。例題：三、小結(jié)1.圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)力和變形。2.扭轉(zhuǎn)的強(qiáng)度計(jì)算和剛度計(jì)算。備注出示課件，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。重點(diǎn)內(nèi)容，詳細(xì)講授，提示做好筆記。思考與練習(xí)圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)強(qiáng)度計(jì)算和剛度計(jì)算的計(jì)算公式？教學(xué)反思

序號(hào)NO12課題梁的類型及計(jì)算簡圖梁彎曲時(shí)的內(nèi)力教學(xué)時(shí)數(shù)2學(xué)時(shí)課型理論課教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：掌握截面法求剪力和彎矩；掌握剪力方程和彎矩方程，剪力圖和彎矩圖能力目標(biāo)：能夠正確計(jì)算剪力和彎矩并繪制剪力圖和彎矩圖重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：截面法求剪力和彎矩難點(diǎn)：：剪力圖和彎矩圖采用教法講授、多媒體、實(shí)例教學(xué)學(xué)法建議討論、互助教學(xué)過程設(shè)計(jì)一、課題引入1.復(fù)習(xí)上節(jié)內(nèi)容。2.本節(jié)任務(wù)導(dǎo)向。二、主要知識(shí)/技能點(diǎn)及實(shí)施步驟任務(wù)1：梁的類型及計(jì)算簡圖實(shí)施過程：①教師講解內(nèi)容并用實(shí)例加以引導(dǎo)；②學(xué)生注意聽講；③教師提問啟發(fā)，學(xué)生回答，巧妙的增加學(xué)生的自信心。任務(wù)知識(shí)點(diǎn)：1.彎曲變形桿件受到垂直軸線的外力或位于軸線所在平面的力偶作用，桿件軸線變彎。此類變形稱為彎曲變形，通常將承受彎曲變形的桿件稱為梁。受力特點(diǎn)：桿件都是受到與桿軸線相垂直的外力（橫向力）或外力偶的作用。變形特點(diǎn)：其變形為桿軸線由直線變成曲線，這種變形稱為彎曲變形。以彎曲為主要變形的桿件稱為梁。2.梁上的載荷作用于梁上的載荷（包括支座反力）可簡化為三種類型：集中力、集中力偶和分布載荷。3.簡單靜定梁的分類1）簡支梁

梁的兩端分別為固定鉸支座和活動(dòng)鉸支座，如圖(a)所示。

2）外伸梁

簡支梁的一端或兩端伸出支座之外的梁，如圖(c)所示。

3）懸臂梁

梁的一端為固定端，另一端為自由端的梁，如圖(b)所示。任務(wù)2：梁彎曲時(shí)的內(nèi)力實(shí)施過程：①教師講解內(nèi)容并用實(shí)例加以引導(dǎo)；②學(xué)生注意聽講；③教師提問啟發(fā)，學(xué)生回答，巧妙的增加學(xué)生的自信心。任務(wù)知識(shí)點(diǎn)：1.彎曲內(nèi)力——剪力和彎矩如圖所示簡支梁AB受集中力P作用，設(shè)其約束反力分別為RA，RB。在距左支座x處用假想截面將梁截開，取左脫離體進(jìn)行分析。由梁的平衡可知，在m-m截面上必存在內(nèi)力Q和力偶M。對(duì)右脫離體也有同樣的結(jié)果。由此可知梁的內(nèi)力有兩項(xiàng)：一項(xiàng)為與橫截面相切的力，稱為剪力，記為Q；另一項(xiàng)是矩矢垂直于軸線的力偶，稱為彎矩，記為M。剪力、彎矩的正負(fù)號(hào)規(guī)定如下：截面的左段對(duì)右段向上錯(cuò)動(dòng)時(shí),截面上的剪力規(guī)定為正;反之為負(fù)，如圖所示。橫截面處彎曲變形凹向下時(shí),這一橫截面上的彎矩規(guī)定為正;反之為負(fù),如圖所示。對(duì)某一指定的截面來說，在它左側(cè)向上的外力，或右側(cè)向下的外力將產(chǎn)生正的剪力；反之，即產(chǎn)生負(fù)的剪力。至于彎矩，則無論在指定截面的左側(cè)或右側(cè)，向上的外力產(chǎn)生正的彎矩，而向下的外力產(chǎn)生負(fù)的彎矩。例題：用截面法計(jì)算圖示梁1-1，2-2，3-3截面上的內(nèi)力。三個(gè)面到支座A的距離分別為x1，x2，x3。例題：求下列圖中指定截面的剪力和彎矩，并確定其正、負(fù)號(hào)。2.剪力方程和彎矩方程以橫坐標(biāo)x表示橫截面在梁軸線上的位置，則各橫截面上的剪力和彎矩皆可表示為x的函數(shù)，即：3.剪力圖和彎矩圖梁彎曲時(shí)，橫截面上的剪力和彎矩隨截面位置不同而變化，將剪力和彎矩沿梁軸線的變化情況用圖形表示出來，這種圖形分別稱為剪力圖和彎矩圖。作剪力圖和彎矩圖的一般步驟為：作剪力和彎矩直角坐標(biāo)系，其中軸平行于梁軸線，Q軸、M軸垂直于梁軸線；確定分段點(diǎn)，分段建立剪力方程、彎矩方程；確定各分段點(diǎn)處截面上的剪力和彎矩的大小及正負(fù)，標(biāo)在和坐標(biāo)系中得到相應(yīng)的點(diǎn)；根據(jù)各段剪力方程、彎矩方程，在坐標(biāo)中大致作出剪力圖圖形，在坐標(biāo)中大致作出彎矩圖圖形。例題：作圖示梁的內(nèi)力圖。三、小結(jié)1.彎曲的概念。2.截面法求剪力和彎矩。3.剪力方程和彎矩方程，剪力圖和彎矩圖。備注出示課件，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。重點(diǎn)內(nèi)容，詳細(xì)講授，提示做好筆記。思考與練習(xí)如何判斷彎矩的符號(hào)？教學(xué)反思

序號(hào)NO13課題梁純彎曲時(shí)的強(qiáng)度條件教學(xué)時(shí)數(shù)2學(xué)時(shí)課型理論課教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：掌握梁純彎曲時(shí)截面上的正應(yīng)力能力目標(biāo)：掌握梁純彎曲時(shí)的強(qiáng)度條件及強(qiáng)度計(jì)算重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：梁純彎曲時(shí)的強(qiáng)度條件及強(qiáng)度計(jì)算難點(diǎn)：梁純彎曲時(shí)的強(qiáng)度條件及強(qiáng)度計(jì)算采用教法講授、任務(wù)驅(qū)動(dòng)法學(xué)法建議討論、互助教學(xué)過程設(shè)計(jì)一、課題引入1.復(fù)習(xí)上節(jié)內(nèi)容。2.本節(jié)任務(wù)導(dǎo)向。二、主要知識(shí)/技能點(diǎn)及實(shí)施步驟任務(wù)：直梁彎曲的強(qiáng)度條件實(shí)施過程：①小組以任務(wù)課堂自主學(xué)習(xí)歸納，教師巡回指導(dǎo)；②小組分工展示學(xué)習(xí)成果，（講課和板書）；③教師點(diǎn)評(píng)小組學(xué)習(xí)成果，并作補(bǔ)充講解。任務(wù)知識(shí)點(diǎn)：1.梁的純彎曲當(dāng)梁橫截面上僅有彎矩而無剪力，從而僅有正應(yīng)力而無切應(yīng)力的情況，稱為純彎曲。2、純彎曲時(shí)梁橫截面上的正應(yīng)力當(dāng)y=ymax時(shí)，3、梁的彎曲強(qiáng)度計(jì)算（1）慣性矩和彎曲截面系數(shù)（2）在橫力彎曲的情況下，彎矩將沿梁軸線變化，對(duì)于等截面梁，此時(shí)的最大正應(yīng)力應(yīng)發(fā)生在最大彎矩所在的截面（危險(xiǎn)截面）上，即例題：圖示為一矩形截面簡支梁。已知：F=5kN，a=180mm,b=30mm，h=60mm，試求豎放時(shí)與橫放時(shí)梁橫截面上的最大正應(yīng)力。例題：下圖為T型鑄鐵梁。已知：F1=9kN，F(xiàn)2=4kN，鑄鐵的許用拉應(yīng)力[t]=30MPa，許用壓應(yīng)力[c]=60MPa，截面對(duì)形心軸z的慣性矩Iz=763cm4，y1=52mm。試校核梁的強(qiáng)度。例題：三、小結(jié)1、梁純彎曲時(shí)截面上的正應(yīng)力2、梁純彎曲時(shí)的強(qiáng)度條件3、梁純彎曲時(shí)的強(qiáng)度計(jì)算備注提示：在授課過程中一定要注意學(xué)生公式的靈活應(yīng)用以及計(jì)算的正確度。思考與練習(xí)梁純彎曲時(shí)的強(qiáng)度該如何進(jìn)行計(jì)算？教學(xué)反思

序號(hào)NO14課題拉伸或壓縮與彎曲的組合變形教學(xué)時(shí)數(shù)2學(xué)時(shí)課型理論課教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：理解組合變形的概念及處理方法能力目標(biāo)：掌握拉伸或壓縮與彎曲的組合的計(jì)算重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：拉伸或壓縮與彎曲組合變形時(shí)的強(qiáng)度計(jì)算難點(diǎn)：拉伸或壓縮與彎曲組合變形時(shí)的強(qiáng)度計(jì)算采用教法講授、任務(wù)驅(qū)動(dòng)法學(xué)法建議討論、互助教學(xué)過程設(shè)計(jì)一、課題引入1.復(fù)習(xí)上節(jié)內(nèi)容。2.本節(jié)任務(wù)導(dǎo)向。二、主要知識(shí)/技能點(diǎn)及實(shí)施步驟任務(wù)：拉壓與彎曲的組合變形實(shí)施過程：①小組以任務(wù)課堂自主學(xué)習(xí)歸納，教師巡回指導(dǎo)；②小組分工展示學(xué)習(xí)成果，（講課和板書）；③教師點(diǎn)評(píng)小組學(xué)習(xí)成果，并作補(bǔ)充講解。任務(wù)知識(shí)點(diǎn)：1、組合變形（1）處理組合變形問題的方法——疊加原理疊加原理——如果內(nèi)力、應(yīng)力、變形等與外力成線性關(guān)系，則在小變形條件下，復(fù)雜受力情況下組合變形構(gòu)件的內(nèi)力，應(yīng)力，變形等力學(xué)響應(yīng)可以分成幾個(gè)基本變形單獨(dú)受力情況下相應(yīng)力學(xué)響應(yīng)的疊加，且與各單獨(dú)受力的加載次序無關(guān)。（2）疊加原理應(yīng)用條件=1\*GB3①線彈性材料，加載在彈性范圍內(nèi)，即服從胡克定律；=2\*GB3②必須是小變形，保證能按構(gòu)件初始形狀或尺寸進(jìn)行分解與疊加計(jì)算，且能保證與加載次序無關(guān)。（3）疊加法的主要步驟=1\*GB3①將組合變形按基本變形的加載條件或相應(yīng)內(nèi)力分量分解為幾種基本變形。=2\*GB3②根據(jù)各基本變形情況下的內(nèi)力分布，確定可能危險(xiǎn)面。=3\*GB3③根據(jù)危險(xiǎn)面上相應(yīng)內(nèi)力分量畫出應(yīng)力分布圖，由此找出可能的危險(xiǎn)點(diǎn)；根據(jù)疊加原理，得出危險(xiǎn)點(diǎn)應(yīng)力狀態(tài)。=4\*GB3④根據(jù)構(gòu)件的材料選取強(qiáng)度理論，由危險(xiǎn)點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)，寫出構(gòu)件在組合變形情況下的強(qiáng)度條件，進(jìn)而進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。2、拉伸或壓縮與彎曲的組合變形由于拉伸或壓縮和彎曲變形在橫截面上產(chǎn)生的都是正應(yīng)力，可以按代數(shù)和進(jìn)行疊加。即拉伸或壓縮和彎曲組合變形橫截面上的總應(yīng)力為：例題：例題：圖示簡支梁為№22a工字鋼。已知F=100kN，l=1.2m，材料的許用應(yīng)力[σ]=160MPa。試校核梁的強(qiáng)度。三、小結(jié)1、組合變形的概念及處理方法2、拉伸或壓縮與彎曲組合變形時(shí)的強(qiáng)度計(jì)算備注提示1：講解時(shí)注意兩種不同的組合變形的區(qū)別。提示2：要注意組合變形的強(qiáng)度計(jì)算，要保證計(jì)算正確，公式正確。思考與練習(xí)1、組合變形該怎么處理？2、組合變形時(shí)的強(qiáng)度計(jì)算公式是什么？教學(xué)反思

序號(hào)NO15課題扭轉(zhuǎn)與彎曲的組合變形教學(xué)時(shí)數(shù)2學(xué)時(shí)課型理論課教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：理解組合變形的概念及處理方法能力目標(biāo)：掌握扭轉(zhuǎn)與彎曲的組合變形的計(jì)算重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：扭轉(zhuǎn)與彎曲的組合變形時(shí)的強(qiáng)度計(jì)算難點(diǎn)：扭轉(zhuǎn)與彎曲的組合變形時(shí)的強(qiáng)度計(jì)算采用教法講授、任務(wù)驅(qū)動(dòng)法學(xué)法建議討論、互助教學(xué)過程設(shè)計(jì)一、課題引入1.復(fù)習(xí)上節(jié)內(nèi)容。2.本節(jié)任務(wù)導(dǎo)向。二、主要知識(shí)/技能點(diǎn)及實(shí)施步驟任務(wù)：扭轉(zhuǎn)與彎曲的組合變形實(shí)施過程：①小組以任務(wù)課堂自主學(xué)習(xí)歸納，教師巡回指導(dǎo)；②小組分工展示學(xué)習(xí)成果，（講課和板書）；③教師點(diǎn)評(píng)小組學(xué)習(xí)成果，并作補(bǔ)充講解。任務(wù)知識(shí)點(diǎn)：1、工程實(shí)例扭彎組合變形是機(jī)械工程中最常見的情況，皮帶傳動(dòng)軸、銑床變速箱軸、電機(jī)軸外伸段等多發(fā)生此類變形。2、扭轉(zhuǎn)和彎曲組合變形的強(qiáng)度條件以下圖所示的圓截面桿為主要研究對(duì)象，討論扭彎組合的強(qiáng)度計(jì)算。作彎矩圖和扭矩圖，可知危險(xiǎn)截面為固定端截面：危險(xiǎn)截面上的1點(diǎn)和2點(diǎn)有最大彎曲正應(yīng)力和最大扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力：圍繞1點(diǎn)取單元體，可見1點(diǎn)處于平面應(yīng)力狀態(tài)，其三個(gè)主應(yīng)力為：說明：（1）、（2）兩式適用于平面應(yīng)力狀態(tài)，而不須考慮是由何種變形引起的；（3）式僅適用于彎扭組合下的圓截面桿。解題步驟：①將外力向軸線簡化得力學(xué)簡圖，分析變形。②作內(nèi)力圖，分析危險(xiǎn)截面，即T

、M

較大的截面。③應(yīng)用強(qiáng)度條件（3）式進(jìn)行校核。例題：如圖示圓軸，已知,F=8kN,M=3kN.m,［σ］=100MPa,試用第三強(qiáng)度理論求軸的最小直徑.例題：一傾斜的矩形截面梁與水平面成30°角，在其中點(diǎn)C處有鉛直力P=25kN作用，試求梁的最大壓應(yīng)力。三、小結(jié)1、組合變形的概念及處理方法2、扭轉(zhuǎn)與彎曲組合變形時(shí)的強(qiáng)度計(jì)算備注提示1：講解時(shí)注意兩種不同的組合變形的區(qū)別。提示2：要注意組合變形的強(qiáng)度計(jì)算，要保證計(jì)算正確，公式正確。思考與練習(xí)1、組合變形該怎么處理？2、組合變形時(shí)的強(qiáng)度計(jì)算公式是什么？教學(xué)反思

序號(hào)NO16課題機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)緒論教學(xué)時(shí)數(shù)2學(xué)時(shí)課型理論課教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：掌握機(jī)器的組成及特征能力目標(biāo)：掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求、計(jì)算準(zhǔn)則重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：機(jī)器、機(jī)構(gòu)的概念、組成及特征難點(diǎn)：摩擦、磨損和潤滑的概念、分類機(jī)器對(duì)機(jī)械零部件的影響采用教法講授、任務(wù)驅(qū)動(dòng)法學(xué)法建議討論、互助教學(xué)過程設(shè)計(jì)一、課題引入1.復(fù)習(xí)上節(jié)內(nèi)容。2.本節(jié)任務(wù)導(dǎo)向。二、主要知識(shí)/技能點(diǎn)及實(shí)施步驟任務(wù)1：機(jī)器、機(jī)構(gòu)及其結(jié)構(gòu)組成、功能組成實(shí)施過程：①小組以任務(wù)課堂自主學(xué)習(xí)歸納，教師巡回指導(dǎo)；②小組分工展示學(xué)習(xí)成果，（講課和板書）；③教師點(diǎn)評(píng)小組學(xué)習(xí)成果，并作補(bǔ)充講解。任務(wù)知識(shí)點(diǎn)：1.機(jī)器、機(jī)構(gòu)及其結(jié)構(gòu)組成（1）機(jī)器

主要用來傳遞和變換能量。如圖所示的單缸內(nèi)燃機(jī)，通過燃?xì)庠跉飧變?nèi)的進(jìn)氣——壓縮——作功——排氣過程，使其燃燒的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)榍D(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械能。機(jī)器的種類繁多、外形萬變、用途各異，但總的來說，機(jī)器具有以下三個(gè)共同的特征：1）都是人為的各種實(shí)物的組合；2）組成機(jī)器的各種實(shí)物間具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)；3）可代替或減輕人的勞動(dòng)，完成有用的機(jī)械功或轉(zhuǎn)換機(jī)械能。

（2）機(jī)構(gòu)

具有確定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件組合體稱為機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)主要用來傳遞和變換運(yùn)動(dòng)，具有以下兩個(gè)共同特性：1）由若干構(gòu)件組合而成；2）組成構(gòu)件之間具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。

（3）構(gòu)件

是機(jī)器的運(yùn)動(dòng)單元，一般由若干個(gè)零件剛性聯(lián)結(jié)而成，也可以是單一的零件。若從運(yùn)動(dòng)的角度而言，機(jī)器可以看作是由若干個(gè)構(gòu)件組裝而成。（4）零件

組成機(jī)器的最小單元，也是機(jī)器的制造單元，機(jī)器是由若干個(gè)不同的零件組裝而成的。各種機(jī)器經(jīng)常用到的零件稱為通用零件。特定的機(jī)器中用到的零件稱為專用零件。構(gòu)件和零件的區(qū)別：構(gòu)件是參與運(yùn)動(dòng)的單元。可以是一個(gè)零件為一個(gè)構(gòu)件，也可以是幾個(gè)零件剛性地聯(lián)接在一起組成一個(gè)構(gòu)件。從結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的角度分析，機(jī)器和機(jī)構(gòu)之間并無區(qū)別，都是具有確定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的各種實(shí)物的組合，所以，通常將機(jī)器和機(jī)構(gòu)統(tǒng)稱為機(jī)械。2、機(jī)器的功能組成作為一部完整的機(jī)器，僅具有上述的機(jī)械部分是不夠的，它不能夠完成預(yù)期的工作。從功能和系統(tǒng)的角度來看，機(jī)器一般由以下五個(gè)部分組成：（1）動(dòng)力系統(tǒng)

機(jī)器的動(dòng)力來源，包括動(dòng)力機(jī)及其配套裝置；它的功能是向機(jī)器提供運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。（2）執(zhí)行系統(tǒng)

包括若干執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它的功能是驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)按給定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)預(yù)期的工作。執(zhí)行系統(tǒng)一般處于機(jī)械系統(tǒng)的末端，執(zhí)行構(gòu)件直接與工作對(duì)象接觸。（3）傳動(dòng)系統(tǒng)

是把動(dòng)力系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和力傳遞給執(zhí)行系統(tǒng)的中間裝置。（4）操縱和控制系統(tǒng)

是為了使動(dòng)力系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)彼此協(xié)調(diào)工作，并準(zhǔn)確可靠地完成整機(jī)功能的裝置，多指通過人工操作以實(shí)現(xiàn)上述要求的裝置。（5）框架支撐系統(tǒng)及其他的輔助系統(tǒng)

包括基礎(chǔ)件（床身、底座、立柱等）和支撐構(gòu)件（支架、箱體等）。用于安裝和支承動(dòng)力、傳動(dòng)和操作系統(tǒng)等，機(jī)器各部分的位置精度、運(yùn)動(dòng)精度及機(jī)器的承載能力等主要依靠框架支撐系統(tǒng)來保證，該系統(tǒng)是機(jī)械系統(tǒng)中必不可少的部分。任務(wù)2：課程簡介實(shí)施過程：①小組以任務(wù)課堂自主學(xué)習(xí)歸納，教師巡回指導(dǎo)；②小組分工展示學(xué)習(xí)成果，（講課和板書）；③教師點(diǎn)評(píng)小組學(xué)習(xí)成果，并作補(bǔ)充講解。任務(wù)知識(shí)點(diǎn)：1、課程性質(zhì)綜合性的技術(shù)基礎(chǔ)課。2、課程的研究對(duì)象常用機(jī)構(gòu)和一般機(jī)械通用零部件。主要內(nèi)容有：機(jī)械工程力學(xué)基礎(chǔ)；機(jī)械中常用機(jī)構(gòu)的組成、運(yùn)動(dòng)分析、動(dòng)力分析；一般工作條件和常用參數(shù)范圍內(nèi)的通用零部件的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、機(jī)械設(shè)計(jì)理論、設(shè)計(jì)計(jì)算方法。學(xué)習(xí)目的：樹立設(shè)計(jì)思想、掌握設(shè)計(jì)理論方法、了解設(shè)計(jì)一般規(guī)律、培養(yǎng)設(shè)計(jì)能力，學(xué)會(huì)運(yùn)用已有的技術(shù)資料、掌握試驗(yàn)知識(shí)和技能。3、本課程的任務(wù)(1)能熟練地運(yùn)用力系平衡條件求解簡單力系的平衡問題；(2)掌握零部件的受力分析和強(qiáng)度計(jì)算方法；(3)熟悉常用機(jī)構(gòu)、常用機(jī)械傳動(dòng)及通用零部件的工作原理、特點(diǎn)、應(yīng)用、結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)，掌握常用機(jī)構(gòu)、常用機(jī)械傳動(dòng)和通用零部件的選用和基本設(shè)計(jì)方法，具備正確分析、使用和維護(hù)機(jī)械的能力，初步具有設(shè)計(jì)簡單機(jī)械傳動(dòng)裝置的能力；(4)具有與本課程有關(guān)的解題、運(yùn)算、繪圖能力和應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)、手冊(cè)、圖冊(cè)等有關(guān)技術(shù)資料的能力。4、本課程的學(xué)習(xí)方法(1)抓好基本學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)；(2)學(xué)會(huì)綜合運(yùn)用知識(shí)；(3)學(xué)會(huì)知識(shí)技能的實(shí)際應(yīng)用；(4)學(xué)會(huì)總結(jié)歸納；(5)學(xué)會(huì)創(chuàng)新。任務(wù)3：機(jī)械設(shè)計(jì)的各項(xiàng)要求及程序?qū)嵤┻^程：①小組以任務(wù)課堂自主學(xué)習(xí)歸納，教師巡回指導(dǎo)；②小組分工展示學(xué)習(xí)成果，（講課和板書）；③教師點(diǎn)評(píng)小組學(xué)習(xí)成果，并作補(bǔ)充講解。任務(wù)知識(shí)點(diǎn)：1、機(jī)械零件的失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則機(jī)械零件在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)和規(guī)定的條件下，不能夠完成正常的功能，稱為失效。（1）機(jī)械零件的失效形式機(jī)械零件由于各種原因不能夠正常工作而失效，其失效形式很多，主要有斷裂、表面壓碎、表面點(diǎn)蝕、塑性變形、過度彈性變形、共振、過熱及過度磨損。（2）機(jī)械零件的設(shè)計(jì)計(jì)算準(zhǔn)則1)強(qiáng)度準(zhǔn)則2)剛度準(zhǔn)則3)壽命4)可靠性2、機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求及程序（1）功能要求（2）安全可靠性要求（3）經(jīng)濟(jì)性（4）其他要求3、機(jī)械設(shè)計(jì)的一般程序

三、小結(jié)1、機(jī)器、機(jī)構(gòu)的概念及特征和組成2、課程的性質(zhì)3、機(jī)械設(shè)計(jì)的各項(xiàng)要求及程序備注提示：要注意機(jī)構(gòu)和機(jī)器的區(qū)別。思考與練習(xí)1、機(jī)器和機(jī)構(gòu)的概念是什么？有什么區(qū)別？2、機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求是什么？教學(xué)反思

序號(hào)NO17課題平面運(yùn)動(dòng)副平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡圖教學(xué)時(shí)數(shù)2學(xué)時(shí)課型理論課教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：掌握平面運(yùn)動(dòng)副的概念及分類能力目標(biāo)：掌握平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖的繪制方法重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)副的概念；運(yùn)動(dòng)副的分類難點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)簡圖的繪制采用教法講授、任務(wù)驅(qū)動(dòng)法學(xué)法建議討論、互助教學(xué)過程設(shè)計(jì)一、課題引入1.復(fù)習(xí)上節(jié)內(nèi)容。2.本節(jié)任務(wù)導(dǎo)向。二、主要知識(shí)/技能點(diǎn)及實(shí)施步驟任務(wù)：平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖實(shí)施過程：教師講解任務(wù)知識(shí)點(diǎn)：1.平面運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的自由度平面機(jī)構(gòu)：指組成機(jī)構(gòu)的各個(gè)構(gòu)件均平行于同一固定平面運(yùn)動(dòng)。組成平面機(jī)構(gòu)的構(gòu)件稱為平面運(yùn)動(dòng)構(gòu)件。自由度：一個(gè)作平面運(yùn)動(dòng)的自由構(gòu)件有三個(gè)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的可能性。構(gòu)件所具有的這種獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的數(shù)目稱為構(gòu)件的自由度。所以一個(gè)作平面運(yùn)動(dòng)的自由構(gòu)件有三個(gè)自由度。但當(dāng)這些構(gòu)件之間以一定的方式聯(lián)接起來成為構(gòu)件系統(tǒng)時(shí)，各個(gè)構(gòu)件不再是自由構(gòu)件。兩相互接觸的構(gòu)件間只能作一定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，自由度減少。這種對(duì)構(gòu)件獨(dú)立運(yùn)動(dòng)所施加的限制稱為約束。2.運(yùn)動(dòng)副的概念機(jī)構(gòu)：具有確定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的若干構(gòu)件組成的。運(yùn)動(dòng)副：使兩構(gòu)件直接接觸并能產(chǎn)生一定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的可動(dòng)聯(lián)接3.運(yùn)動(dòng)副的分類運(yùn)動(dòng)副：構(gòu)件和構(gòu)件之間既要相互連接（接觸）在一起，又要有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。而兩構(gòu)件之間這種可動(dòng)的連接（接觸）就稱為運(yùn)動(dòng)副。分類：根據(jù)運(yùn)動(dòng)副元素的不同，平面運(yùn)動(dòng)副可分為低副和高副。（1）低副：兩構(gòu)件通過面接觸而構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)副稱為低副。根據(jù)兩構(gòu)件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)形式，低副又可分為轉(zhuǎn)動(dòng)副和移動(dòng)副。1）轉(zhuǎn)動(dòng)副兩構(gòu)件只能在一個(gè)平面內(nèi)作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。限制兩個(gè)自由度：（兩個(gè)移動(dòng)）;保留一個(gè)自由度（轉(zhuǎn)動(dòng)）2）移動(dòng)副兩構(gòu)件只能沿某一方向線作相對(duì)移動(dòng)的運(yùn)動(dòng)副稱為移動(dòng)副。限制兩個(gè)自由度：（一個(gè)移動(dòng)，一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)）保留一個(gè)自由度（移動(dòng)）（2）高副：兩構(gòu)件通過點(diǎn)或線接觸組成的運(yùn)動(dòng)副稱為高副。限制一個(gè)自由度：（一個(gè)移動(dòng)）；保留兩個(gè)自由度（一個(gè)移動(dòng)，一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)）4.運(yùn)動(dòng)鏈和機(jī)構(gòu)（1）運(yùn)動(dòng)鏈：若干構(gòu)件通過運(yùn)動(dòng)副聯(lián)接構(gòu)成的系統(tǒng)稱為運(yùn)動(dòng)鏈。各構(gòu)件構(gòu)成封閉形式的運(yùn)動(dòng)鏈稱為閉式運(yùn)動(dòng)鏈，簡稱閉鏈。各構(gòu)件不能構(gòu)成封閉形式的運(yùn)動(dòng)鏈稱為開式運(yùn)動(dòng)鏈，簡稱開鏈。（2）機(jī)構(gòu)：如果將運(yùn)動(dòng)鏈中的一個(gè)構(gòu)件固定，并使另一個(gè)或幾個(gè)構(gòu)件按給定的規(guī)律運(yùn)動(dòng)，而且其余構(gòu)件都能隨之作確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，則這種運(yùn)動(dòng)鏈就成為機(jī)構(gòu)。機(jī)架：被固定的構(gòu)件原動(dòng)件：按給定規(guī)律運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件從動(dòng)件：其余構(gòu)件5.機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖的概念（1）機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖：根據(jù)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)尺寸，按一定的比例尺定出各運(yùn)動(dòng)副的位置，再用規(guī)定的運(yùn)動(dòng)副代表符號(hào)和簡單的線條或幾何圖形表示機(jī)構(gòu)各構(gòu)件間相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系的一種簡化圖形。和運(yùn)動(dòng)有關(guān)的：運(yùn)動(dòng)副的類型、數(shù)目、相對(duì)位置、構(gòu)件數(shù)目和運(yùn)動(dòng)無關(guān)的：構(gòu)件外形、截面尺寸、組成構(gòu)件的零件數(shù)目、運(yùn)動(dòng)副的具體構(gòu)造。繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖的目的：機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖與真實(shí)機(jī)構(gòu)具有完全相同的運(yùn)動(dòng)特性，主要用于簡明地表達(dá)機(jī)構(gòu)的組成情況和運(yùn)動(dòng)情況，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析，作為運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)的目標(biāo)和構(gòu)造設(shè)計(jì)的依據(jù)。也可對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行力分析并作為專利性質(zhì)的判據(jù)。機(jī)構(gòu)示意圖：只是為了表示機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成及運(yùn)動(dòng)原理而不嚴(yán)格按比例繪制的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖。構(gòu)件均用直線或小方塊等來表示，畫有斜線的表示機(jī)架。運(yùn)動(dòng)副的符號(hào)轉(zhuǎn)動(dòng)副：移動(dòng)副：注意：移動(dòng)副的導(dǎo)路必須與相對(duì)移動(dòng)方向一致。平面高副：（2）繪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖的步驟1）分析機(jī)構(gòu)，觀察相對(duì)運(yùn)動(dòng)，數(shù)清所有構(gòu)件的數(shù)目；2）確定所有運(yùn)動(dòng)副的類型和數(shù)目；3）選擇合理的位置（即能充分反映機(jī)構(gòu)的特性）；4）確定比例尺；5）用規(guī)定的符號(hào)和線條繪制成簡圖。（從原動(dòng)件開始畫）三、小結(jié)1.運(yùn)動(dòng)副的概念和分類2.運(yùn)動(dòng)簡圖的繪制備注提示：注意平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖畫圖時(shí)的比例計(jì)算。思考與練習(xí)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡圖該如何進(jìn)行繪制？教學(xué)反思

序號(hào)NO18課題平面機(jī)構(gòu)的自由度教學(xué)時(shí)數(shù)2學(xué)時(shí)課型理論課教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：掌握平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算方法能力目標(biāo)：掌握平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算方法重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算，機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件難點(diǎn)：平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算采用教法講授、多媒體、實(shí)例教學(xué)學(xué)法建議討論、互助教學(xué)過程設(shè)計(jì)一、課題引入1.復(fù)習(xí)提問。2.本節(jié)教學(xué)導(dǎo)向。二、主要知識(shí)/技能點(diǎn)及實(shí)施步驟任務(wù)：平面機(jī)構(gòu)的自由度實(shí)施過程:=1\*GB3①教師講解（理論結(jié)合實(shí)例）；=2\*GB3②學(xué)生討論完成相應(yīng)練習(xí)；任務(wù)知識(shí)點(diǎn)：1.平面機(jī)構(gòu)的自由度的計(jì)算機(jī)構(gòu)的自由度：機(jī)構(gòu)中活動(dòng)構(gòu)件相對(duì)于機(jī)架所具有的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的數(shù)目。（與構(gòu)件數(shù)目，運(yùn)動(dòng)副的類型和數(shù)目有關(guān)）n個(gè)活動(dòng)構(gòu)件：自由度為3nPL個(gè)低副：限制2PL個(gè)自由度PH個(gè)高副：限制PH個(gè)自由度因此，該機(jī)構(gòu)相對(duì)于固定構(gòu)件的自由度數(shù)應(yīng)為活動(dòng)構(gòu)件的自由度數(shù)與引入運(yùn)動(dòng)副減少的自由度數(shù)之差，該差值稱為機(jī)構(gòu)的自由度，并以F表示，F(xiàn)=3n-2PL-PH例題：

2.自由度計(jì)算時(shí)應(yīng)注意的幾種情況（1）復(fù)合鉸鏈：兩個(gè)以上構(gòu)件在同一軸線處用轉(zhuǎn)動(dòng)副連接，就形成了復(fù)合鉸鏈。由K個(gè)構(gòu)件組成的復(fù)合鉸鏈包含的轉(zhuǎn)動(dòng)副數(shù)目應(yīng)為（K-1）個(gè)例題：計(jì)算中注意觀察是否有復(fù)合鉸鏈，以免漏算轉(zhuǎn)動(dòng)副數(shù)目，出現(xiàn)計(jì)算錯(cuò)誤（2）局部自由度：在機(jī)構(gòu)中，某些構(gòu)件具有不影響其它構(gòu)件運(yùn)動(dòng)的自由度多余的自由度是滾子2繞其中心轉(zhuǎn)動(dòng)帶來的局部自由度，它并不影響整個(gè)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)，在計(jì)算機(jī)構(gòu)的自由度時(shí)，應(yīng)該除掉（3）虛約束：重復(fù)出現(xiàn)的，對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)不起獨(dú)立限制作用的約束稱為虛約束。虛約束常見情況及處理：1)兩構(gòu)件間形成多處具有相同作用的運(yùn)動(dòng)副，計(jì)算中只計(jì)入一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副。2)兩構(gòu)件上聯(lián)接點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡重合虛約束作用：對(duì)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)無關(guān)，但可以改善機(jī)構(gòu)的受力情況，增強(qiáng)機(jī)構(gòu)工作的穩(wěn)定性3)機(jī)構(gòu)中具有對(duì)運(yùn)動(dòng)起相同作用的對(duì)稱部分3.平面機(jī)構(gòu)具有確定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的條件機(jī)構(gòu)要能運(yùn)動(dòng)，它的自由度必須大于零。機(jī)構(gòu)的自由度表明機(jī)構(gòu)具有的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)數(shù)。由于每一個(gè)原動(dòng)件只可從外界接受一個(gè)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)規(guī)律（如內(nèi)燃機(jī)的活塞具有一個(gè)獨(dú)立的移動(dòng)）因此，當(dāng)機(jī)構(gòu)的自由度為1時(shí)，只需有一個(gè)原動(dòng)件；當(dāng)機(jī)構(gòu)的自由度為2時(shí)，則需有兩個(gè)原動(dòng)件。故機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件是：原動(dòng)件數(shù)目W應(yīng)等于機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)目F。練習(xí)：計(jì)算下面機(jī)構(gòu)中的自由度，指出復(fù)合鉸鏈、虛約束和局部自由度的位置，并判斷該機(jī)構(gòu)是否具有確定運(yùn)動(dòng)。計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由度的實(shí)用意義：（1）判定機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)方案是否合理（2）修改設(shè)計(jì)方案1）F=0:增加一構(gòu)件帶進(jìn)一平面低副2）F<>原動(dòng)件數(shù)目：增加一構(gòu)件帶進(jìn)兩平面低副;增加原動(dòng)件數(shù)目（3）判定機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖是否正確三、小結(jié)1.平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算2.機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件備注提示：在計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由度時(shí)，需要注意三點(diǎn)特殊情況。思考與練習(xí)1、平面自由度該如何進(jìn)行計(jì)算？2、如何判斷機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)？教學(xué)反思

序號(hào)NO19課題鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的其他形式教學(xué)時(shí)數(shù)2學(xué)時(shí)課型理論課教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：掌握鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的組成、基本形式及演化形式能力目標(biāo)：掌握鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)類型的判斷方法以及曲柄存在的條件重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的類型和曲柄存在的條件難點(diǎn)：鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的類型和曲柄存在的條件采用教法講授、多媒體、實(shí)例教學(xué)學(xué)法建議討論、互助教學(xué)過程設(shè)計(jì)一、課題引入1.復(fù)習(xí)提問。2.本節(jié)教學(xué)導(dǎo)向。二、主要知識(shí)/技能點(diǎn)及實(shí)施步驟任務(wù)1：鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的組成和基本形式實(shí)施過程：=1\*GB3①教師講解（理論結(jié)合實(shí)例）；=2\*GB3②學(xué)生討論完成相應(yīng)練習(xí)；任務(wù)知識(shí)點(diǎn)：1. 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的組成如圖所示，鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)由機(jī)架、連架桿(與機(jī)架相連的兩桿)和連桿(與機(jī)架不相聯(lián)的中間桿)組成。曲柄——能繞機(jī)架上的轉(zhuǎn)動(dòng)副作整周回轉(zhuǎn)的連架桿。搖桿——只能在某一角度范圍(小于360°)內(nèi)擺動(dòng)的連架桿。2.鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的類型(1)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)：在兩連架桿中，一個(gè)為曲柄，另一個(gè)為搖桿。運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：一般曲柄主動(dòng)，將連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為搖桿的擺動(dòng)，也可搖桿主動(dòng)，曲柄從動(dòng)。應(yīng)用舉例：牛頭刨床橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)、攪面機(jī)、衛(wèi)星天線、飛剪、縫紉機(jī)腳踏板機(jī)構(gòu)、自行車、走步機(jī)、送料機(jī)構(gòu)(2)雙曲柄機(jī)構(gòu)：兩連桿架均為曲柄的四桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：主動(dòng)曲柄勻速轉(zhuǎn)，從動(dòng)曲柄變速轉(zhuǎn)(3)雙搖桿機(jī)構(gòu)：兩連桿架均為搖桿的四桿機(jī)構(gòu)任務(wù)2：鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中曲柄存在的條件與類型判別準(zhǔn)則實(shí)施過程：=1\*GB3①教師講解（理論結(jié)合實(shí)例）；=2\*GB3②學(xué)生討論完成相應(yīng)練習(xí)；任務(wù)知識(shí)點(diǎn)：1.鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中曲柄存在的條件條件一:最短桿與最長桿之和小于或等于其余兩桿長度之和；條件二:連架桿或機(jī)架中最少有一根是最短桿。2.鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)基本類型的判別準(zhǔn)則（1）滿足條件一但不滿足條件二的是雙搖桿機(jī)構(gòu).（2）滿足條件一而且以最短桿作機(jī)架的是雙曲柄機(jī)構(gòu).（3）滿足條件一而且以最短桿作連架桿的是曲柄搖桿機(jī)構(gòu).（4）不滿足條件一是雙搖桿機(jī)構(gòu).練習(xí)：試判斷下列機(jī)構(gòu)屬于何種類型的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。例題：已知桿CD為最短桿。若要構(gòu)成曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，機(jī)架AD的長度至少取多少？（圖中長度單位為mm）任務(wù)3：鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的其他形式實(shí)施過程：=1\*GB3①教師講解；=2\*GB3②學(xué)生對(duì)照例題，分析討論完成相應(yīng)練習(xí)；任務(wù)知識(shí)點(diǎn)：1.曲柄滑塊機(jī)構(gòu)對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)；偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)2.導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，當(dāng)將曲柄改為機(jī)架時(shí)，就演化成導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。當(dāng)桿曲柄的長度小于機(jī)架長度時(shí)，導(dǎo)稈只能作來回?cái)[動(dòng)，又稱為擺動(dòng)導(dǎo)稈機(jī)構(gòu)，牛頭刨中的主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)是他的應(yīng)用實(shí)例3.搖塊機(jī)構(gòu)和定塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，當(dāng)將連桿改為機(jī)架時(shí)，就演化成搖塊機(jī)構(gòu)。三、小結(jié)1.鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的組成、基本形式及演化形式2.曲柄存在的條件3.鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的類型判斷備注思考與練習(xí)1、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)是如何組成的？其基本形式有哪些？2、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)如何判斷類型？教學(xué)反思

序號(hào)NO20課題平面四桿機(jī)構(gòu)的工作特性教學(xué)時(shí)數(shù)2學(xué)時(shí)課型理論課教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：掌握平面四桿機(jī)構(gòu)的工作特性能力目標(biāo)：用圖解法設(shè)計(jì)平面四桿機(jī)構(gòu)重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：平面四桿機(jī)構(gòu)的工作特性難點(diǎn)：平面四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)方法采用教法講授、多媒體、實(shí)例教學(xué)學(xué)法建議討論、互助教學(xué)過程設(shè)計(jì)一、課題引入1.復(fù)習(xí)提問。2.本節(jié)教學(xué)導(dǎo)向。二、主要知識(shí)/技能點(diǎn)及實(shí)施步驟任務(wù)1：運(yùn)動(dòng)特性實(shí)施過程：教師講解任務(wù)知識(shí)點(diǎn)：1.急回特性AB為主動(dòng)件（曲柄），CD為從動(dòng)件（搖桿），曲柄回轉(zhuǎn)一周過程中兩次與連桿BC共線，即B1AC1和B2AC2,這時(shí)搖桿兩個(gè)位置C1D,C2D,稱為極限位置(極位)，夾角φ為搖桿擺角。曲柄與連桿兩次共線夾角銳角θ--極位夾角，搖桿φ--擺角。當(dāng)曲柄以等角速從AB1順時(shí)針轉(zhuǎn)(180°+θ)到AB2位置，搖桿相應(yīng)從C1D擺動(dòng)ψ角到C2D，所需時(shí)間為t1，而當(dāng)曲柄再轉(zhuǎn)(180°-θ)到AB1位置，搖桿又從C2D所需時(shí)間為t2推進(jìn)行程時(shí)：V1=C1C2/t1

返回行程時(shí)：V2=C1C2/t2這種返回速度大于推進(jìn)速度的現(xiàn)象稱為急回特性。為了表示工作件往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)的急回程度，用V2和V1的比值K來描述。由上式可知:機(jī)構(gòu)要具有急回特性則必有k>1，即>0;k值愈大，機(jī)構(gòu)急回特性愈明顯，k值的大小取決于極位夾角的大小。愈大，k值愈大；反之，愈小，k值愈小。若=0°，則k=1，機(jī)構(gòu)沒有急回特性。2.傳力特性（1）壓力角和傳動(dòng)角在不計(jì)運(yùn)動(dòng)副中摩擦和構(gòu)件質(zhì)量的情況下，機(jī)構(gòu)中從動(dòng)件受力F方向和受力點(diǎn)絕對(duì)速度vc方向間所夾的銳角稱為機(jī)構(gòu)在此位置的壓力角。壓力角是衡量機(jī)構(gòu)傳力效果的一個(gè)標(biāo)志。力F在vC方向的有效分力Ft=Fcos，即壓力角愈小，有效分力愈大，對(duì)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)愈為有利。機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，壓力角是變化的，為了保證機(jī)構(gòu)具有較好的傳動(dòng)特性，在設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)時(shí)，要求最大壓力角小于許用壓力角，即max≤[]，[]通常取50°,此條件稱為機(jī)構(gòu)的傳力條件。壓力角的余角=90°-，稱為機(jī)構(gòu)在此位置的傳動(dòng)角，如圖所示。對(duì)于連桿機(jī)構(gòu)，傳動(dòng)角往往表現(xiàn)為連桿與從動(dòng)件之間所夾的銳角，比較直觀，所以有時(shí)用傳動(dòng)角來反映機(jī)構(gòu)的傳力性能較為方便。即壓力角越小，傳動(dòng)角越大，機(jī)構(gòu)的傳力性能越好；反之，越大，越小，機(jī)構(gòu)傳力越費(fèi)勁，傳動(dòng)效率越低。因此，機(jī)構(gòu)的傳力條件也可以寫成：min[]，[]=40°

在以曲柄為原動(dòng)件的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，最小傳動(dòng)角min出現(xiàn)在曲柄與機(jī)架共線的兩位置之一。（2）止點(diǎn)(死點(diǎn))如圖所示，曲柄搖桿機(jī)構(gòu)以搖桿CD作為主動(dòng)件，而曲柄AB為從動(dòng)件時(shí)，則當(dāng)搖桿處于極限位置時(shí)，連桿BC與曲柄AB共線，此時(shí)在主動(dòng)件上無論施加多大的驅(qū)動(dòng)力，連桿加給曲柄的力均通過鉸鏈中心A，此力對(duì)A點(diǎn)不產(chǎn)生力矩，所以都不能使曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)。機(jī)構(gòu)的這種位置稱為死點(diǎn)位置。死點(diǎn)位置是搖桿作為主動(dòng)件時(shí)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)固有的特性，在此位置從動(dòng)件會(huì)出現(xiàn)“頂死”現(xiàn)象，還可能出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)不確定現(xiàn)象。機(jī)構(gòu)是否有死點(diǎn)取決于從動(dòng)件與連桿是否有共線的位置。為使機(jī)構(gòu)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，應(yīng)設(shè)法避開死點(diǎn)。在機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，一般采用安裝飛輪加大慣性或采用相同機(jī)構(gòu)錯(cuò)位排列的方法，使機(jī)構(gòu)闖過死點(diǎn)。在機(jī)車車輪聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)中，則是利用第三個(gè)平行曲柄來消除平行四邊形機(jī)構(gòu)在這種死點(diǎn)位置的運(yùn)動(dòng)不確定性。死點(diǎn)的利弊：利：工程上利用死點(diǎn)進(jìn)行工作。弊：機(jī)構(gòu)有死點(diǎn)，從動(dòng)件將出現(xiàn)卡死或運(yùn)動(dòng)方向不確定現(xiàn)象，對(duì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)不利。任務(wù)2：平面四桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)簡介實(shí)施過程：教師講解（簡單介紹）任務(wù)知識(shí)點(diǎn)：1.用圖解法設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)2.解析法3.實(shí)驗(yàn)法三、小結(jié)1.平面四桿機(jī)構(gòu)的工作特性2.平面四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)方法備注提示：一定要注意機(jī)構(gòu)的工作特性對(duì)于機(jī)構(gòu)工作時(shí)的影響。思考與練習(xí)平面四桿機(jī)構(gòu)的工作特性有哪些？教學(xué)反思

序號(hào)NO21課題平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖的繪制與分析教學(xué)時(shí)數(shù)2學(xué)時(shí)課型實(shí)驗(yàn)課教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：初步掌握根據(jù)實(shí)際使用的機(jī)器進(jìn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖測繪的基本方法、步驟和注意事項(xiàng)能力目標(biāo)：加強(qiáng)理論實(shí)際的聯(lián)系，驗(yàn)算機(jī)構(gòu)自由度、進(jìn)一步了解機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件和有關(guān)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析的知識(shí)重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖測繪的基本方法、步驟難點(diǎn)：機(jī)構(gòu)自由度的驗(yàn)算采用教法講授學(xué)法建議討論、互助、實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程設(shè)計(jì)一、課題引入實(shí)驗(yàn)內(nèi)容介紹。實(shí)驗(yàn)?zāi)康母攀?。二、主要知識(shí)/技能點(diǎn)及實(shí)施步驟1.掌握實(shí)驗(yàn)原理實(shí)施措施：教師講解，學(xué)生筆記從運(yùn)動(dòng)學(xué)觀點(diǎn)來看機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)僅與組成機(jī)構(gòu)的構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副的數(shù)目、種類以及它們之間的相互位置有關(guān)，而與構(gòu)件的復(fù)雜外形、斷面大小、運(yùn)動(dòng)副的構(gòu)造無關(guān)，為了簡單明了的表示一個(gè)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)情況、可以不考慮那些與運(yùn)動(dòng)無關(guān)的因素(機(jī)構(gòu)外形，斷面尺寸、運(yùn)動(dòng)副的結(jié)構(gòu))。而用一些簡單的線條和所規(guī)定的符號(hào)表示構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副(規(guī)定符號(hào)見表1-1)并按一定的比例表示各運(yùn)動(dòng)副的相對(duì)位置，以表明機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性。2.實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)施措施：學(xué)生實(shí)驗(yàn)，教師巡回指導(dǎo)（1）緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)被測機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件、找出從原動(dòng)件到工作部分的機(jī)構(gòu)傳動(dòng)路線。（2）由機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)路線找出構(gòu)件數(shù)目、運(yùn)動(dòng)副的種類和數(shù)目。（3）合理選擇投影平面，選擇原則：對(duì)平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)平面即為投影平面。對(duì)其它機(jī)構(gòu)選擇大多數(shù)構(gòu)件運(yùn)動(dòng)的平面作為投影平面。（4）在草稿紙上徒手按規(guī)定的符號(hào)及構(gòu)件的聯(lián)接順序。逐步畫出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖的草圖，然后用數(shù)字標(biāo)注各構(gòu)件的序號(hào)，用英文字母標(biāo)注各運(yùn)動(dòng)副。（5）仔細(xì)測量機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)尺寸、如回轉(zhuǎn)副的中心距和移動(dòng)副導(dǎo)路間的相對(duì)位置、標(biāo)注在草圖上。（6）在圖紙上任意確定原動(dòng)件的位置、選擇合適的比例尺把草圖畫成正規(guī)的運(yùn)動(dòng)簡圖。比例尺的選定如下：三、小結(jié)1.掌握實(shí)驗(yàn)原理2.機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖測繪的基本方法、步驟3.機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算備注可對(duì)相應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)或小點(diǎn)進(jìn)行說明思考與練習(xí)完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告冊(cè)教學(xué)反思

序