中職《機(jī)械基礎(chǔ)》(多學(xué)時(shí))教案

中職《機(jī)械基礎(chǔ)》（多學(xué)時(shí)）教案

緒論

0.1機(jī)械的組成、機(jī)械零件的材料、結(jié)構(gòu)和承裁能力

［課程名稱］

機(jī)械的組成、機(jī)械零件的材料、結(jié)構(gòu)和承載能力

［教材版本］

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

欒學(xué)鋼主編。機(jī)械基礎(chǔ)（少學(xué)時(shí)）。北京：高等教肓出版社，2010

［教學(xué)目標(biāo)與要求］

一、知識(shí)目標(biāo)

1、了解機(jī)械的組成

2、了解機(jī)械零件的材料、結(jié)構(gòu)和承載能力

二、能力目標(biāo)

通過了解機(jī)械的組成、機(jī)械零件的材料、結(jié)構(gòu)和承載能力，掌握機(jī)械的組

成特點(diǎn)，以及滿足使用條件下機(jī)械零件的材料、結(jié)構(gòu)、尺寸和形狀。

三、素質(zhì)目標(biāo)

提高學(xué)生對(duì)機(jī)器基本知識(shí)的了解，保證設(shè)備正常運(yùn)行，延長(zhǎng)使用壽命。

三、教學(xué)要求

1、了解組成、機(jī)械零件的材料、結(jié)構(gòu)和承載能力，掌握機(jī)械的組成特

點(diǎn)

2、了解機(jī)械的基本知識(shí)，使設(shè)備能正常運(yùn)行，延長(zhǎng)使用壽命。

［教學(xué)重點(diǎn)］

磨擦分類中的邊界磨擦與混合磨擦的形成。磨損種類中的疲勞磨損的形成

機(jī)理和本科程的學(xué)習(xí)任務(wù)和要求。

［難點(diǎn)分析］

機(jī)械的材料，失效、的強(qiáng)度定義

［教學(xué)方法］

講授法、教師與學(xué)生互動(dòng)法。

［學(xué)生分析］

學(xué)生對(duì)機(jī)械了解得很少，講課時(shí)要注意聯(lián)系學(xué)生所見到的實(shí)用機(jī)械，分析

機(jī)器的組成和結(jié)構(gòu)，引起學(xué)生的興趣和愛好，使學(xué)生愛上本課程，是講好本課

程的根本目的。所以，善于理論聯(lián)系實(shí)際，從學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律出發(fā)，是講好本

課程的關(guān)鍵。

【教學(xué)資源】

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

2、吳聯(lián)興主編。機(jī)械基礎(chǔ)練習(xí)冊(cè)。北京：高等教育出版社，2010

［教學(xué)安排］

教學(xué)方法：以講授為主，穿插互動(dòng)、提問與設(shè)問，最后小結(jié)。

2學(xué)時(shí)（90分鐘）

［教學(xué)過程］

一、導(dǎo)入新課

以教材中圖0—1或洗衣機(jī)為例來講機(jī)械的組成。

二、講授新課

（一）機(jī)器的組成

1.機(jī)器的組成

如圖0—1所示或洗衣機(jī)為例來講機(jī)械的組成。得出無論是哪一種機(jī)械，

都是由4個(gè)組成的，即動(dòng)力部分、傳動(dòng)部分、執(zhí)行部分和控制部分。

2.機(jī)器的結(jié)構(gòu)

零件制造的最小單元。

構(gòu)件運(yùn)動(dòng)的最小單元。

構(gòu)件可以是一個(gè)零件，但更多的是多個(gè)零件的組合。零件組成構(gòu)件，構(gòu)件

組成機(jī)器，完成預(yù)定的執(zhí)行運(yùn)動(dòng)。

3.機(jī)器的類型

按機(jī)器的的用途分為動(dòng)力機(jī)械，如電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)；加工機(jī)械，如加工機(jī)

床、包裝機(jī)械；運(yùn)輸機(jī)械，如汽車、飛機(jī)；信息機(jī)械，如復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)。

1、零件的常用材料

常用作機(jī)械零件的材料有：鋼、鑄鐵、銅合金、鋁合金、工程塑料和橡

膠。

2、材料的選用原則

主要從使用要求、工藝要求和經(jīng)濟(jì)性幾個(gè)方面考慮，尤其在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)、

自由競(jìng)爭(zhēng)、供大于求的條件下，機(jī)械零件的經(jīng)濟(jì)性更應(yīng)當(dāng)引起足夠的重視。

3,零件結(jié)構(gòu)的工藝性

機(jī)械零件在制造的過程中，由于制造加工的需要，設(shè)計(jì)一些必要的工藝

結(jié)構(gòu)，如中心孔、退刀槽等。

4.機(jī)械零件的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化

標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化的目的是為了減少機(jī)械零件的品種和規(guī)格，便

于組織大規(guī)模生產(chǎn)等。

5.機(jī)械零件的強(qiáng)度

（1）載荷分隨時(shí)間變化的動(dòng)載荷和不隨時(shí)間變化的辭載荷。通常按靜載

荷計(jì)算。其轉(zhuǎn)矩與功率成正比，與轉(zhuǎn)速成反比。

（2）應(yīng)力分靜應(yīng)力和變應(yīng)力。變應(yīng)力分為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力、對(duì)稱循環(huán)變

應(yīng)力和非對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力三種。對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力對(duì)機(jī)械零件的強(qiáng)度影響最為

嚴(yán)重。

（3）零件的強(qiáng)度分體積強(qiáng)度和表面強(qiáng)度。通常講機(jī)械強(qiáng)度體積強(qiáng)度，

而表面強(qiáng)度是指擠壓強(qiáng)度、表面強(qiáng)度和磨損強(qiáng)度。

三、小結(jié)

機(jī)器的組成、結(jié)構(gòu)、類型與機(jī)械零件的材料、結(jié)構(gòu)和承載能力是機(jī)械的

基本知識(shí)。

四、布置作業(yè)

練習(xí)冊(cè)

0.2機(jī)械零件的摩擦、磨損和潤(rùn)滑與本科程的學(xué)習(xí)任務(wù)和要求

［學(xué)生分析］

1、學(xué)生對(duì)摩擦的危害重視不夠，通過學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容，使學(xué)生能夠正

視摩擦和磨損的現(xiàn)實(shí)，對(duì)機(jī)器的潤(rùn)滑重要性有一定的認(rèn)識(shí)。

2、該內(nèi)容理論性較強(qiáng)，講課中一定要聯(lián)系實(shí)際，以提高學(xué)生的興趣

和效果，如磨料磨損可舉眼不柔沙的實(shí)例。

［教學(xué)資源］

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

2、吳聯(lián)興主編。機(jī)械基礎(chǔ)練習(xí)冊(cè)。北京：高等教育出版社，2010

［教學(xué)安排］

教學(xué)步驟：講授為主，穿播互動(dòng)、提問與設(shè)問，最后小結(jié)。

2學(xué)時(shí)（90分鐘）

［教學(xué)過程］

三、導(dǎo)入新課

1、生活中普遍存在著磨擦，如人走路時(shí)鞋底與地面的摩擦，時(shí)間久了鞋底

要磨損。為了減少磨損，盡量把地面做得光滑，走路省力又可以減少磨損；但太

光滑了卻走不了路，如在光滑的冰面上寸步難行。有時(shí)候又需要加大摩擦，如汽

車剎車時(shí)，能盡快地停下來，這是希望路面粗糙些，摩擦力大些，剎車帶與剎車

輪能盡快閘緊抱住。

2、只要是兩個(gè)相互運(yùn)動(dòng)的表面，就必定會(huì)產(chǎn)生摩擦，只要有摩擦就必定產(chǎn)

生磨損，這是正常的現(xiàn)象。研究摩擦和磨損的類型和機(jī)理，目的是減少摩擦損失,

提高機(jī)械零件的使用壽命。

四、新課

（一）機(jī)器中的摩擦

重視摩擦對(duì)機(jī)器零件的影響，目前世界上約有30婷50%的能量消耗在各種

形式的摩擦中，約有80%的機(jī)器是因?yàn)榱慵p而失效。所以減少摩擦磨損，研

究摩擦磨損的原因是關(guān)系到延長(zhǎng)零件使用壽命，節(jié)約能源的重要問題。

1、摩擦干摩擦、邊界摩擦、液體摩擦、混合摩擦

講授中重點(diǎn)放在摩擦副的摩擦狀態(tài)來分類，而邊界摩擦的內(nèi)容難以理解，應(yīng)

舉具體實(shí)例來幫助學(xué)生掌握。在機(jī)器中，純干摩擦的現(xiàn)象是很少的，大多是相互

運(yùn)動(dòng)的表面都有潤(rùn)滑油存在。一般處于潤(rùn)滑狀態(tài)的機(jī)器，大部分表面處于混合摩

擦狀態(tài)。要做到純液體摩擦狀態(tài)比較困難，處于液體摩擦狀態(tài)的運(yùn)動(dòng)表面其磨損

極小，只是在啟動(dòng)階段表面有些磨損，因?yàn)橐后w對(duì)零件表面的摩擦很小。

2、磨損

任何相互運(yùn)動(dòng)的零件的磨損過程的曲線都是一樣的，都必定經(jīng)過磨合、

穩(wěn)定磨損和劇烈磨損的三個(gè)階段，只是穩(wěn)定磨損階段時(shí)間的長(zhǎng)短取決于設(shè)備

的潤(rùn)滑和維護(hù)好壞息息相關(guān)。延長(zhǎng)穩(wěn)定磨損階段，正是課程研究的最終目的。

按著磨損的形成機(jī)理，可以將磨損分為粘著磨損、磨料磨損、疲勞磨損、

沖蝕磨損和腐蝕磨損。這幾種磨損中，唯獨(dú)疲勞磨損不易理解。

講授粘著磨損時(shí)，要突出兩運(yùn)動(dòng)表面產(chǎn)生接觸、發(fā)生摩擦接觸，溫度劇

烈升高，達(dá)到兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的表面相互粘著在一起，才產(chǎn)生粕著磨損。如人從滑

竿上快速滑下，雙手與桿強(qiáng)烈摩擦發(fā)熱掉皮。

講授疲勞磨損時(shí)，要突出兩運(yùn)動(dòng)表面反復(fù)作用的接觸應(yīng)力超過材料的許

用接觸應(yīng)力，零件的運(yùn)動(dòng)表面或淺層處形成疲勞裂紋，而且必須有潤(rùn)滑油的

存在，潤(rùn)滑油順著裂紋滲入到表層內(nèi)，兩表面的相互擠壓；使?jié)B入內(nèi)層的潤(rùn)

滑油產(chǎn)生高壓，導(dǎo)致金屬顆粒從零件的表面上被擠下脫落下來，形成許多月

牙形的淺坑，即為疲勞磨損。

3.潤(rùn)滑

(1)流體潤(rùn)滑兩接觸表面完全被潤(rùn)滑劑隔離開。分靠外界供油壓的靜

壓液體潤(rùn)滑

和靠軸轉(zhuǎn)動(dòng)后形成油壓的玉潤(rùn)滑。注意形成油壓的原因。

(2)彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑如滾動(dòng)軸承、齒輪等高副接觸的潤(rùn)滑，壓強(qiáng)大,

應(yīng)力大，形成彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑。

(3)邊界潤(rùn)滑兩接觸表面潤(rùn)滑劑極薄，兩接觸表面仍然能相互接觸。

如手上的一層極薄的油膜。

（4）混和潤(rùn)滑多種潤(rùn)滑狀態(tài)混和在一起，這是常見的潤(rùn)滑狀態(tài)。

（二）本科程的學(xué)習(xí)任務(wù)和要求

按教材的要求，重點(diǎn)是理論聯(lián)系學(xué)生實(shí)際、企業(yè)的崗位實(shí)踐。

五、小結(jié)

1、摩擦和磨損是零件工作中不可避免的，目的是如何減少磨損，做好

設(shè)備的維護(hù)與保養(yǎng)，延長(zhǎng)零件的使用壽命。

2、常見的摩擦狀態(tài)為混合摩擦。應(yīng)努力使零件處于液體摩擦狀態(tài)。

3、磨損的類型很多，應(yīng)當(dāng)根據(jù)磨損的種類，采取柜應(yīng)的措施，提高零

件的使用壽命。

四、布置作業(yè)

練習(xí)冊(cè)

第一章機(jī)械零件的精度

1.1極限與配合

【課題名稱】

極限與配合

【教材版本】

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

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

【教學(xué)目標(biāo)與要求】

一、知識(shí)目標(biāo)

1、了解的含義。

2、熟悉公稱尺寸、實(shí)標(biāo)準(zhǔn)化際尺寸、極限尺寸、上下極限偏差、實(shí)際偏差、公

差、標(biāo)差

基本偏差、配合精度和配合等概念的含義。

二、能力目標(biāo)

會(huì)讀懂零件圖樣中上下極限漏差、配合精度與配合種類。

三、素質(zhì)目標(biāo)

1、了解零件加工中合格產(chǎn)品的尺寸范圍要求。

2、了解零件互換性與標(biāo)準(zhǔn)化的重要性。

四、教學(xué)要求

1、了解極限與配合的概念；

2、能讀懂零件圖樣中極限與配合標(biāo)注的含義。

【教學(xué)重點(diǎn)】

讀懂零件圖樣中極限與配合的標(biāo)注。

【難點(diǎn)分析】

概念名詞多，與生產(chǎn)實(shí)際聯(lián)系多。講課時(shí)要由淺入深、聯(lián)系生活生產(chǎn)實(shí)際。

【教學(xué)方法】

講課時(shí)注意聯(lián)系學(xué)生所能接觸到的實(shí)際。

【教學(xué)資源】

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

2.吳聯(lián)興主編.機(jī)械基礎(chǔ)練習(xí)冊(cè).北京：高等教育出版社，2010

【教學(xué)安排】

7學(xué)時(shí)（315分鐘）

【教學(xué)方法】：講授與互動(dòng)交叉進(jìn)行、講授中穿插練習(xí)與設(shè)同。

【教學(xué)過程】

一、導(dǎo)入新課

某個(gè)生活用品壞了，可以到商店買個(gè)同型號(hào)的換上。而新零件必需具備互

換性才能正常使用。這就要求零件的生產(chǎn)必需達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化的技術(shù)要求，才能有互

換性。它必需滿足零件的極限與配合的技術(shù)要求，這是本節(jié)課所講的內(nèi)容。

二、新課教學(xué)

（一）、互換性與標(biāo)準(zhǔn)化

1、完全互換與不完全互換

完全互換指新零件在裝配或更換時(shí)不需要挑選或修配就能使用。

不完全互換指新零件在裝配或更換時(shí)需要作微小的挑選或修配才能使用。

互換性是大規(guī)模生產(chǎn)的前提，是提高經(jīng)濟(jì)效益基礎(chǔ)。

2、標(biāo)準(zhǔn)化

標(biāo)準(zhǔn)化是實(shí)現(xiàn)互換性生產(chǎn)的前提，是對(duì)生產(chǎn)實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化鑒督、管理，和慣

徹技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的過程。標(biāo)準(zhǔn)分國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（代號(hào)GB）—最低標(biāo)準(zhǔn)，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)

標(biāo)準(zhǔn)一最高標(biāo)準(zhǔn)。

（二）尺寸精度

1.孔和軸

孔圓柱形內(nèi)表面。

軸圓柱形外表面。

如圖1—1所示。

2.尺寸

公稱尺寸設(shè)計(jì)尺寸。

實(shí)際尺寸實(shí)際測(cè)量獲得的尺寸。

極限尺寸加工中允許的前個(gè)極限尺寸。

3.偏差、公差和公差帶

（1）偏差分上、下極限偏差和實(shí)際偏差

上極限偏差上極限尺寸減去公稱尺寸所得的差。

下極限偏差下極限尺寸減去公稱尺寸所得的差。

實(shí)際偏差實(shí)際尺寸減去公稱尺寸所得的差。

(2)尺寸公差允許尺寸的變動(dòng)量，等于上極限偏差減去下極限偏差的值,

也等于上極限尺寸減去下極限尺寸的值。公差永遠(yuǎn)大于零。

(3)公差帶由兩極限偏差或極限尺寸所限定的一個(gè)區(qū)域。

公差帶圖如圖1—3所示。包括公差帶大小和基本偏差兩個(gè)因素。計(jì)算如例1

—10

4.極限制

(1)標(biāo)準(zhǔn)公差由公差等級(jí)和公稱尺寸組成。公差分成20個(gè)等級(jí)，用IT表

示。如表1—1所示。

(2)基本偏差孔和軸的基本偏差各有28種，用26個(gè)字目表示。如圖1一5

所示，A?H的基本偏差為下極限偏差；K?ZC基本偏差的為上極限偏差。H的基

本偏差為零。

軸的基本偏差值如表1一2所示。實(shí)際使用中，將和標(biāo)準(zhǔn)公差合成常用的極

限偏差表，如表1—3、4所示。從極限偏差表中可以直接查到上、下極限偏差值,

不必再經(jīng)過復(fù)雜的計(jì)算。教學(xué)中重點(diǎn)是使學(xué)生會(huì)查軸和孔的極限偏差表，通過反

復(fù)的練習(xí)達(dá)到要求。

(3)代號(hào)及標(biāo)注

公差帶代號(hào)由基本偏差代號(hào)(字母)和標(biāo)準(zhǔn)公差代號(hào)(數(shù)字)構(gòu)成，如H8

表示基本偏差代號(hào)為H,標(biāo)準(zhǔn)公差為8級(jí)的公差帶代號(hào)?？椎幕酒畲?hào)用大

寫字母，軸的基本偏差代號(hào)生小寫字母表示。

標(biāo)注時(shí)有三種方法：

僅注上、下極限偏差數(shù)值一適用于零件圖的標(biāo)注；

僅注公差帶代號(hào)，不注上、下極限偏差數(shù)值一適用于裝配圖的標(biāo)注；

不僅注公差帶代號(hào)，還注上、下極限偏差數(shù)值一適用于生產(chǎn)目標(biāo)不明確。

(4)未注公差

未注公差不是沒有公差，而是一般公差，也稱自由公差。查表1-5°

（三）、配合精度

1.配合種類

（1）間隙配合孔的實(shí)際尺寸大于軸的實(shí)際尺寸，孔與軸之間存在間隙。

適用于動(dòng)連接。如圖1一7。

（2）過盈配合孔的實(shí)際尺寸小于軸的實(shí)際尺寸，孔與軸之間存在。適用

于靜連接。如圖1—8。

（3）過渡配合孔的實(shí)際尺寸大于或小于軸的實(shí)際尺寸，間隙或過盈量都

很小。適用于定位連接。如圖1一9。

2.配合公差帶圖如圖1一10。間隙配合的配合公差帶圖位于零線以上；

過盈配合的配合公差帶圖位于零線以下；過渡配合的配合公差帶圖位于零線上、

下兩側(cè)。如例1—6。

2.配合制

同一極限制的孔和軸組成的配合制度。分基孔制和基軸制。

基孔制以孔為基準(zhǔn)，用代號(hào)H表示，與不同基本偏差的軸形成各種配合

狀態(tài)。下極限偏差為零。

基軸制以軸為基準(zhǔn)，用代號(hào)h表示，與不同基本偏差的孔形成各種配合

狀態(tài)。上極限偏差為零。

3.配合代號(hào)與標(biāo)注

如公稱尺寸為60mm,基孔制的間隙配合，孔的配合精度為8級(jí)，軸的配

合精度為7級(jí)，公差帶代號(hào)為g,其標(biāo)注為。60H8/g7。

如公稱尺寸為lOOmm,基孔制的過渡配合，孔的配合精度為7級(jí)，軸的

配合精度為6級(jí)，公差帶代號(hào)為m,其標(biāo)注。100H7/m6。

如公稱尺寸為120mm,基軸制的過盈配合，孔的配合精度為7級(jí)，軸的

配合精度為6級(jí)，公差帶代號(hào)為S,其標(biāo)注為。120h7/S6。

4.標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)的選擇

常用機(jī)械零件配合公差選IT5—IT12等級(jí)，以IT6—IT8等級(jí)為最常用。非

配合公差選IT12-IT18等級(jí)。

5.基軸制的選用

由于孔比軸難加工，所以一般應(yīng)首先選用基孔制的配合。

三、小結(jié)

尺寸精度在機(jī)械加工非常重要，要能看懂圖樣上尺寸精度標(biāo)記的含義，才

能加工出合格的零件。

四、布置作業(yè)

第一章機(jī)械零件的精度

1.2幾何精度

【課題名稱】

幾何精度

【教材版本】

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

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

【教學(xué)目標(biāo)與要求】

一、知識(shí)目標(biāo)

理解幾何精度的含義，讀懂圖樣上幾何精度標(biāo)記的要求。

二、能力目標(biāo)

能讀懂工程實(shí)際圖樣結(jié)構(gòu)上幾何精度標(biāo)記的含義。

三、素質(zhì)目標(biāo)

能讀懂工程實(shí)際圖樣。

四、教學(xué)要求

能準(zhǔn)確讀懂圖樣上幾何精度標(biāo)記的要求。

【教學(xué)重點(diǎn)】

形位公差項(xiàng)目及苻號(hào)的含義。

【難點(diǎn)分析】

形位公差的標(biāo)注方法。

【教學(xué)方法】

講練法、討論法、。

【教學(xué)資源】

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

2.吳聯(lián)興主編.機(jī)械基礎(chǔ)練習(xí)冊(cè).北京：高等教育出版社，20010

【教學(xué)安排】

3學(xué)時(shí)（135分鐘）

教學(xué)步躲：講授與演示交叉進(jìn)行、講授中穿插練習(xí)與設(shè)問。

【教學(xué)過程】

一、復(fù)習(xí)舊課

尺寸公差包括哪些內(nèi)容？如何查找上、下極限偏差值？

二、新課教學(xué)

尺寸公差僅考核零件上某個(gè)位置的誤差，而對(duì)整體零件的形狀精度并沒有

提出要求，所以還必需考核精度對(duì)整體零件的形狀的影響。

（一）幾何要素

幾何要素指構(gòu)成零件幾何特征的點(diǎn)、線、面。如圖1—14。

幾何要素包括公稱、實(shí)際、組成、導(dǎo)出、被測(cè)、基準(zhǔn)、單一和關(guān)聯(lián)等八種

要素。材介紹。

（二）幾何的特征項(xiàng)目

見教材介紹表1—6。分成、方向公差、位置公差和跳動(dòng)公差四種。

（三）幾何公差的標(biāo)注方法

1.幾何公差的標(biāo)注形式

形狀公差和位置公差用兩個(gè)方格表示，第一個(gè)方格表示形位公差的項(xiàng)目苻

號(hào)，第二個(gè)方格表示形位公差的具體數(shù)值。

方向公差和跳動(dòng)公差用三個(gè)方格表示，第一個(gè)方格表示形位公差的項(xiàng)目苻

號(hào)，第二個(gè)方格表示形位公差的具體數(shù)值，第三個(gè)方格表示形位公差的基準(zhǔn)。

2.被測(cè)要素的標(biāo)注方法

指引線箭頭指向輪廓線或其延長(zhǎng)線，且與尺寸線明顯分開，表示被測(cè)要素

為輪廓線的形位公差；

指引線箭頭與對(duì)應(yīng)的尺寸線重合，表示被測(cè)要素為輪廓線的中心線的形

位公差。

見圖1—15、16、17所示。

3.基準(zhǔn)要素的標(biāo)注方法

基準(zhǔn)代號(hào)由基準(zhǔn)苻號(hào)（三角形）、連線（細(xì)直線）和正方形組成，基準(zhǔn)字

母用大寫填在方框內(nèi)。見圖1-18、19、20所示。

三、小結(jié)

幾何精度是檢測(cè)零件的重要內(nèi)容。包括形狀公差、位置公差方向公差和跳

動(dòng)公差，每一種公差都影響到零件的幾何精度。它用方框、指引線和箭頭組

成，框內(nèi)加注苻號(hào)或數(shù)字表示具體要求。

四、布置作業(yè)

練習(xí)冊(cè)

第二章桿件的靜力分析

力的概念與基本性質(zhì)，力矩、力偶與力的平移

【課題名稱】

力的概念、基本性質(zhì)、力矩、力偶和力的平移。

【教材版本】

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

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

【教學(xué)目標(biāo)與要求】

一、知識(shí)目標(biāo)

1、熟悉力的概念、性質(zhì)；

2、理解力矩、力偶和力的。

二、能力目標(biāo)

能區(qū)別力矩和力偶的差別，會(huì)作力的平移。

三、素質(zhì)目標(biāo)

1、了解力的概念，掌握力的性質(zhì)；

2、了解力矩和力偶的不同點(diǎn)。

四、教學(xué)要求

1、初步了解力的概念、性質(zhì)。

2、能準(zhǔn)確計(jì)算力矩和力偶的值，會(huì)作力的平移。

【教學(xué)重點(diǎn)】

1、力的概念、性質(zhì)；

2、區(qū)分力矩和力偶的不同。

【難點(diǎn)分析】

力的平移

【教學(xué)方法】

講練法。

【教學(xué)資源】

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

2.吳聯(lián)興主編.機(jī)械基礎(chǔ)練習(xí)冊(cè).北京：高等教育出版社，2010

【教學(xué)安排】

3學(xué)時(shí)（135分鐘）

【教學(xué)過程】

一、導(dǎo)入新課

從日常生活實(shí)例入手，說明力的概念和性質(zhì)。

二、新課教學(xué)

（一）力的概念

1.力的定義

力是物體相互間的機(jī)械作用，其作用結(jié)果使物體的形狀和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改

說明：力的效應(yīng)分外效應(yīng)一改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的效應(yīng)。內(nèi)效應(yīng)一引起物體變形的

效應(yīng)。

2.力的三要素

力的大小、方向、作用點(diǎn)（線）。

3.力的表示法

力是矢量，用數(shù)學(xué)上的矢量記號(hào)來表示。

4.力的單位

在國(guó)際單位制中，力的單位是牛頓（N）

1N=1公斤?米/秒*（kg?m/s2）o

啟發(fā)教學(xué)：

F=20N

_哪一種正確？注意區(qū)別矢量與標(biāo)量。

F=20N

（二）力的基本性質(zhì)

公理一（二力平衡公理）

要使剛體在兩個(gè)力作用下維持平衡狀態(tài)，必須也只須這兩個(gè)力大小相等、方

向相反、沿同一直線作用。

二力構(gòu)件一不計(jì)自重只在兩點(diǎn)受力而處于平衡的構(gòu)件。與構(gòu)件形狀無關(guān)。

設(shè)問：

rji能不能在曲桿的A、B兩點(diǎn)上施加二力，使曲桿處于

I平衡狀態(tài)？

公理二（力平行四邊形公理）F____F

作用于物體上任一點(diǎn)的用于同一點(diǎn)的一個(gè)力，即合力。合

力的矢由原兩力的矢為鄰邊（4四邊形的對(duì)角矢來表示。

矢量表達(dá)式：

FR=F^F2

課堂討論:

分析下列哪種表達(dá)式正確？月=月十月

FR=F^F2

公理三（加減平衡力系公理）

可以在作用于剛體的任何一個(gè)力系上加上或去掉幾個(gè)互成平衡的力，而不改

變?cè)ο祵?duì)剛體的作用。

推論（力在剛體上的可與性）

要點(diǎn):

力不能移出作用線以外;

力不能移出剛體外。

啟發(fā)教學(xué)：

為什么說二力平衡條件、加減平衡力系原理和力的可傳性等都只適用于剛

體？

公理四（作用和反作用公理）

任何兩個(gè)物體相互作用的力，總是大小相等，作用線相同，但指向相反，并

同時(shí)分別作用于這兩個(gè)物體上。

（三）力矩

1、力矩的概念

力的大小F與力臂d的乘積稱為力矩。

規(guī)定：力使物體繞矩心逆轉(zhuǎn)為正；順轉(zhuǎn)負(fù)。

MO(F)=+Fd

要點(diǎn)：

力過矩心，力矩為零。

力為零，力矩為零。

力沿力線在剛體內(nèi)移動(dòng)，力矩不變。

2、合力矩定理

平面匯交力系的合力對(duì)于平面內(nèi)任一點(diǎn)之矩等于所有各力對(duì)該點(diǎn)之矩的代

數(shù)和。

M.(F)(Fi)(Ft)?-7.(F.)?EM.(F)

討論：

根據(jù)合力矩定理推出：“力竭對(duì)任一點(diǎn)的矩等于零'，錯(cuò)在哪里？

合力矩定理指出:“合力對(duì)點(diǎn)之矩等于各分力對(duì)同一點(diǎn)之矩的代數(shù)和”，因?yàn)椤傲?/p>

偶無合力”，所以力偶對(duì)一點(diǎn)之矩必等于零。

(四)力偶

1、力偶的概念

等值、反向的兩個(gè)平行力構(gòu)成力偶。

2、力偶三要素

力偶矩的大小、轉(zhuǎn)向、力偶作用面稱為力偶三要素。

說明：力、力偶為靜力學(xué)兩個(gè)基本物理量。

'/甥f(F,F')=士Fd

規(guī)定：逆時(shí)針轉(zhuǎn)向的力偶矩為正，順轉(zhuǎn)為負(fù)。

4、力偶性質(zhì)

力偶無矩心；

力偶無合力；

等效力偶可以互換。

討論：

圖中力的單哪些是等效的？

討論:

力偶等效只要滿足（）

A、只滿足力偶矩大小相等B、只滿足力偶矩轉(zhuǎn)向相同

C、只滿足力偶作用面相同D、力偶矩大小、轉(zhuǎn)向、作用面均

相等

（五）力的平移

修用線向某點(diǎn)o平移時(shí)，須附加一個(gè)力偶，此附加力偶的矩等于原

把力R

力?

腱。

要點(diǎn):

力的平移原理只適用于剛體。

力的平移是指力在F

力的平移原理的逆方

討論:

攻絲時(shí)為什么不能

討論:

打乒乓球時(shí)為什么?

三、小結(jié)

1.理解靜力學(xué)公理及力的基本性質(zhì)。

2.力矩和力偶的概念，力偶的特性。

3.理解力系的平衡及平衡方程的應(yīng)用。

四、作業(yè)

練習(xí)冊(cè)

第二章桿件的靜力分析

2.2約束、約束反力、力系和受力圖的應(yīng)用

【課題名稱】

約束、約束反力、力系和受力圖的應(yīng)用

【教材版本】

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

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

【教學(xué)目標(biāo)與要求】

一、知識(shí)目標(biāo)

理解約束類型，掌握約束反力方向的確定。會(huì)繪制受力圖。

二、能力目標(biāo)

能把工程實(shí)際結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換成力學(xué)模型，培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力。

三、素質(zhì)目標(biāo)

了解約束類型及約束反力方向的確定。會(huì)繪制受力圖。

四、教學(xué)要求

能準(zhǔn)確判斷出約束類型并確定約束反力方向，會(huì)繪制受力圖。

【教學(xué)重點(diǎn)】

3、約束類型，約束反力方向的確定。

4、畫受力圖。

【難點(diǎn)分析】

約束反力方向的確定。

【教學(xué)方法】

教學(xué)方法：講練法、討論法、。

【教學(xué)資源】

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

2.吳聯(lián)興主編.機(jī)械基礎(chǔ)練習(xí)冊(cè).北京：高等教育出版社，20010

【教學(xué)安排】

3學(xué)時(shí)（135分鐘）

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

【教學(xué)過程】

一、復(fù)習(xí)舊課

力的四個(gè)公理、力矩、和力偶

二、新課教學(xué)

（一）約束類型（30分鐘）

1、基本概念

非自由體對(duì)自由體的限制稱為約束。

約束限制非自由體運(yùn)動(dòng)的力稱為約束反作用力，簡(jiǎn)稱約束反力。

活動(dòng)較鏈約束:

A

反力：法向支持力。

4

I（C）

（4）、固定端約束（動(dòng)畫演示）

反力：正交分力和反力偶。

應(yīng)用：動(dòng)畫演示一一軸承、橋梁、內(nèi)燃機(jī)、飛機(jī)、遮雨棚等。

（二）力系

1.平面匯交力系

一個(gè)物體受到同一個(gè)平面上多個(gè)力的作用，且力的作用線匯交于一點(diǎn)，

稱這些力組成平面匯交力系。如圖2—24、25所示。

2.平面任意力系

各個(gè)力的作用線在平面力系上是任意分布的稱為平面任意力系。如圖2-

26所示

（三）、受力圖

畫受力圖的方法：

1、取分離體

2、畫出主動(dòng)力

3、出約束反力

畫受力圖過程如教材圖2—28圖，和下圖所示:

約束力

三、小結(jié)

1、理解約束、約束力重要概念。

2、明確各類約束對(duì)應(yīng)的約束力的特征。

3、能正確對(duì)物體進(jìn)行受力分析。

四、作業(yè)

練習(xí)冊(cè)

第二章桿件的靜力分析

2.3平面力系的平衡方程及應(yīng)用

【課題名稱】

平衡方程及其應(yīng)用

【教材版本】

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

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

【教學(xué)目標(biāo)與要求】

一、知識(shí)目標(biāo)

1、了解力在坐標(biāo)軸上的投影；

2、理解平面力系的平衡方程及其應(yīng)用。

二、能力目標(biāo)

通過平面力系平衡方程的應(yīng)用，培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力。

三、素質(zhì)目標(biāo)

1、了解力在坐標(biāo)軸上的投影；

2、了解平面力系的平衡方程及其特例。應(yīng)用平衡方程解決工程實(shí)際問題,

培養(yǎng)工程意識(shí)。

四、教學(xué)要求

1、初步了解力在坐標(biāo)軸上的投影；

2、應(yīng)用力的平移原理建立平衡方程并能解決工程實(shí)際問題。

【教學(xué)重點(diǎn)】

1、力在坐標(biāo)軸上的投影；

2、平衡方程的應(yīng)用。

【難點(diǎn)分析】

應(yīng)用力的平移原理建立平衡方程

【教學(xué)方法】

教學(xué)方法：講練法、討論法。

【教學(xué)資源】

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

2.吳聯(lián)興主編.機(jī)械基礎(chǔ)練習(xí)冊(cè).北京：高等教育出版社，2010

【教學(xué)安排】

2學(xué)時(shí)90分露"

教學(xué)步驟：講授中穿插討論、講授中穿插練習(xí)與設(shè)問。

【教學(xué)過程】

一、復(fù)習(xí)舊課

1、力的平移原理

2、力偶性質(zhì)

力偶無矩心；力偶無合力

二、導(dǎo)入新課

平衡方程是在解決工程實(shí)際問題中，通過對(duì)力的分析，建立起來的力的數(shù)學(xué)

解析表達(dá)式，是工程實(shí)際中對(duì)受力情況的一種定量分析方法。

三、新課教學(xué)

（一X平面力系的平面方程

1.力在坐標(biāo)星鮑影

力:在X、y*融《的投影：

I，—！_

??-j----------

力F在x、y軸分力大?。虹?；

A'suia■

投影正負(fù)規(guī)定如下：若此力沿坐標(biāo)軸的分力的指向與坐標(biāo)軸一致，則力在該

坐標(biāo)軸上的投影為正值；反之，則投影為負(fù)值.

注意：大的分力是矢量，而力在坐標(biāo)軸上的投影是代數(shù)量

過論：0t是否一定比分力大？

系的簡(jiǎn)化

一般力系平移后得到下0宓囁和力偶系。

3、平面任意力系的平衡Q叫認(rèn)L。

平面匯交力系的合力和平面力偶鼎合力偶矩同時(shí)為零。

平衡方稷叫=0

ZFv=0

￡此=0

例題分析：教材例2-5、例2-6

（二）、平面受力的特殊情況

1、平面平行力作用的平衡平衡方程

SFv=O

Z%=0

例題分析：塔式起重機(jī)的機(jī)身總重企220田￥,重心在塔中點(diǎn)，最大起重量，尺

（1）由平衡力系平衡方程求反力

￡外（尸）=°

。(6+2)—3?4+G?2-P(12-2)=0

NA=45AN

ZP.=。NA”B-G-P-Q=4

NB=255kN

（2）滿載時(shí)，M=。

XMB(P)=O

Qmin(6+2)+G?2一尸(12—2)=O

emi?=15kN

20

（3）空載時(shí),

XMA(P)=0

(6一2)—62=0

=1\4kN

7.5kN<C?<11GkN

2、平面力偶系的合成與平衡

作用在物體同一平面內(nèi)的力偶，稱為平面力偶系。平面力偶系合成的結(jié)果為

一合力偶，其合力偶矩等于各分力偶矩的代數(shù)和。

M=m?++?mn=Em

若力偶系平衡，則合力偶矩必為零。

平衡方程

M=Z〃z=O

層加一個(gè)壓力和一個(gè)力偶，其力偶矩，若夾緊

!個(gè)螺栓所受的橫向力。

Z機(jī)=0

3.齒輪和軸的受力分析NAl+mi=0

見教材圖2—32、33、34NA=2=25GN

（三）功率和效率

1、功率機(jī)器的主要性能森=川冬彳斗N

2、機(jī)械效率機(jī)器工作時(shí)輸出的有用功率與輸入功率之比。機(jī)械效率越高,

有用功率越大。

四、小結(jié)

平面任意力系的簡(jiǎn)化與平衡；平面任意力系平衡方程的應(yīng)用

五、作業(yè)

練習(xí)冊(cè)

第三章直桿的基本變形

3.1直桿軸向拉伸與壓縮時(shí)的變形與應(yīng)力分析

拉伸與壓縮時(shí)材料的力學(xué)性能

【課題名稱】

直桿軸向拉伸與壓縮時(shí)的變形與應(yīng)力分析和拉伸與壓縮時(shí)材料的力學(xué)性能

【教材版本】

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

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

【教學(xué)目標(biāo)與要求】

一、知識(shí)目標(biāo)

1、了解拉壓變形、內(nèi)力的概念，了解截面法求內(nèi)力、應(yīng)力的方法;

2、理解拉壓材料的力學(xué)性質(zhì)。

二、能力目標(biāo)

通過做低碳鋼拉壓時(shí)的力學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)動(dòng)手能力。

三、素質(zhì)目標(biāo)

1、理解截面法求內(nèi)力的基本方法。

2、理解拉壓材料的力學(xué)性質(zhì)，培養(yǎng)實(shí)踐能力。

四、教學(xué)要求

1、了解拉、壓內(nèi)力概念，理解截面法求內(nèi)力。

2、。

【教學(xué)重點(diǎn)】

5、拉壓、內(nèi)力概念，截面法求內(nèi)力。

6、理解拉、壓材料的力學(xué)性質(zhì)

【難點(diǎn)分析】

材料拉、壓時(shí)的力學(xué)性能。

【教學(xué)方法】

教學(xué)方法：講練法、演示法、討論法。

【教學(xué)資源】

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

2.吳聯(lián)興主編.機(jī)械基礎(chǔ)練習(xí)冊(cè).北京：高等教育出版社，2010

【教學(xué)安排】

4學(xué)時(shí)（180分鐘）

教學(xué)步驟：講授與演示交叉進(jìn)行、講授中穿插討論、講授中穿插練習(xí)與

設(shè)問，最后進(jìn)行歸納。

【教學(xué)過程】

一、復(fù)習(xí)舊課

二、導(dǎo)入新課

作用于構(gòu)件上的外力形式不同，構(gòu)件產(chǎn)生的變形也不同。把構(gòu)件的變形簡(jiǎn)

化為四種基本變形。拉壓、剪切、扭轉(zhuǎn)、彎曲。

三、新課教學(xué)

（一）直桿軸向拉伸與玉縮時(shí)的變形與應(yīng)力分析

1.拉伸與壓縮時(shí)的變形特點(diǎn)

桿件受拉伸與壓縮時(shí)必定產(chǎn)生伸長(zhǎng)或縮短的變形。如教材圖3-7所示。

2.內(nèi)力與截面法求應(yīng)力

內(nèi)力桿件受拉伸或壓縮時(shí)，桿件材料內(nèi)部產(chǎn)生阻止變形的抗力。內(nèi)

力是由外力引起的構(gòu)件內(nèi)部一部分對(duì)另一部分的作用力。

截面法假想地將桿件截開，以求的內(nèi)力大小的方法。用力學(xué)平衡方程

方法求出內(nèi)力的大小。用截面法求內(nèi)力的過程為：切、取、代、平。

應(yīng)力用內(nèi)力除以桿件的截面積，即得到單位面積上的應(yīng)力。

（二）、拉伸與壓縮時(shí)材料的力學(xué)性能

（演示工程實(shí)例引出概念）

受力特點(diǎn)：沿軸向作用一對(duì)等值、反向的拉力或壓力。

變形特點(diǎn)：桿件沿軸向伸長(zhǎng)或縮短。這種變形稱為拉伸或壓縮。

1.低碳鋼時(shí)拉伸與王縮的力學(xué)性能

（1）低碳鋼拉伸時(shí)的力學(xué)性能

如圖3—11所示，為低碳鋼拉伸時(shí)的應(yīng)力與應(yīng)變曲線圖。分為幾個(gè)階段,

即彈性變形階段、屈服階段、強(qiáng)化階段和縮頸階段。得出相應(yīng)的材料比例極

限、彈性極限、屈服極限和抗拉強(qiáng)度。

（2）低碳鋼壓縮時(shí)的力學(xué)性能

如圖3—13所示，為低碳鋼壓縮時(shí)的應(yīng)力與應(yīng)變曲線圖。也甫相應(yīng)的比

例極限、彈性極限、屈服極限，與拉伸的應(yīng)力與應(yīng)變曲線圖相似。

2.鑄鐵拉伸與壓縮時(shí)的力學(xué)性能

如圖3—14所示，為鑄鐵壓縮時(shí)的應(yīng)力與應(yīng)變曲線圖，不同點(diǎn)是其抗壓

強(qiáng)度遠(yuǎn)大于抗拉強(qiáng)度。

3.塑性與泠作硬化

塑性是材料抵抗永久變形而不斷裂的能力。用伸長(zhǎng)率和收縮率表示。

泠作硬化是材料在機(jī)域加工過程中，塑性下降的現(xiàn)象。如圖3—15所示。

泠作硬化不利于機(jī)械零件的再加工。

說明：講授完材尊力卜簿后，要有2學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)課，完成典型材料的機(jī)

械性能諫削加的應(yīng)

四應(yīng)變,照如圖，y/

拉壓概念；拉壓變畛今正內(nèi)力、應(yīng)力計(jì)算.

五.作業(yè)

哪種強(qiáng)度最好？哪種剛度最好？哪種塑性最好？

第三章直桿的基本變形

3.2直桿軸向拉伸與壓縮時(shí)的強(qiáng)度計(jì)算

【課題名稱】

直桿軸向拉伸與壓縮的強(qiáng)度計(jì)算

【教材版本】

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

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

【教學(xué)目標(biāo)與要求】

一、知識(shí)目標(biāo)

熟悉直桿軸向拉伸與壓縮的強(qiáng)度計(jì)算。

二、能力目標(biāo)

培養(yǎng)分析直桿軸向拉伸與壓縮問題的解決能力。

三、素質(zhì)目標(biāo)

了解直桿軸向拉伸與壓縮的變形與強(qiáng)度計(jì)算。

四、教學(xué)要求

1、了解直桿軸向拉伸與壓縮的變形的特點(diǎn)。

2、會(huì)對(duì)直桿軸向拉伸與壓縮的變形作強(qiáng)度計(jì)算。

【教學(xué)重點(diǎn)】

直桿軸向拉伸與壓縮的變形作強(qiáng)度計(jì)算。

【難點(diǎn)分析】

求許用應(yīng)力和最大拉力。

【教學(xué)方法】

教學(xué)方法：講練法、討論法。

【教學(xué)資源】

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

2.吳聯(lián)興主編.機(jī)械基礎(chǔ)練習(xí)冊(cè).北京：高等教育出版社，2010

【教學(xué)安排】

2學(xué)時(shí)（90分鐘）

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

【教學(xué)過程】

一、導(dǎo)入新課

直桿受軸向拉伸與壓縮時(shí)產(chǎn)生的變形，將影響到材料的強(qiáng)度，哪怎麼確定

材料的強(qiáng)度能否滿足使用要求呢？

二、新課教學(xué)

1.許用應(yīng)力與安全系數(shù)

極限應(yīng)力是指桿件喪失工作能力時(shí)的應(yīng)力。

當(dāng)材料接近極限應(yīng)力時(shí)，構(gòu)件就處于危險(xiǎn)的狀態(tài)，為了使材料安全可靠

地工作給材料留有足夠的強(qiáng)度儲(chǔ)備，引入一個(gè)大于1的安全系數(shù)。常取安全

系數(shù)在1.2~2.5。將極限應(yīng)力除于安全系數(shù)即得到許用應(yīng)力值。

2.軸向拉伸與壓縮時(shí)的強(qiáng)度計(jì)算

強(qiáng)度計(jì)算時(shí)需要先求出危險(xiǎn)截面的內(nèi)力和截面積，然后用教材中的3—8

式計(jì)算。結(jié)果只要小于許用應(yīng)力值，說明材料的強(qiáng)度足夠。

3.應(yīng)力集中與溫差應(yīng)力

（1）應(yīng)力集中直桿容易出現(xiàn)應(yīng)力集中的地方常常在直桿截面變化的

軸肩、開槽、鉆孔處，也是出現(xiàn)危險(xiǎn)斷面的位置。

（2）溫差應(yīng)力溫差也會(huì)對(duì)直桿產(chǎn)生應(yīng)力，如北方的熱水管、鐵軌，

溫度變化將使材料伸長(zhǎng)，產(chǎn)生溫差應(yīng)力，所以要留出彎曲變形，以消除溫

差可能帶來的應(yīng)力對(duì)管道的影響。

強(qiáng)度計(jì)算的方法如教材例題3—1、2o強(qiáng)度計(jì)算對(duì)中職學(xué)生不是重點(diǎn)，

只是作為了解的要求即可。

三、小結(jié)

軸向拉伸與壓縮時(shí)的強(qiáng)度計(jì)算是保證桿件安全使用的前提。但要先求出

安全系數(shù)和許用應(yīng)力，并計(jì)算出危險(xiǎn)截面的內(nèi)力和截面積。

四、布置作業(yè)

第三章直桿的基本變形

3.3連接件的剪切與擠壓

【課題名稱】

連接件的剪切與擠壓

【教材版本】

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

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

【教學(xué)目標(biāo)與要求】

一、知識(shí)目標(biāo)

1、了解剪切與擠壓的概念；

2、掌握剪切與擠壓強(qiáng)度計(jì)算。

二、能力目標(biāo)

利用剪切與擠壓強(qiáng)度條件解決工程實(shí)際問題。培養(yǎng)分析問題和解決問題的

能力。

三、素質(zhì)目標(biāo)

1、了解剪切與擠壓變形；

2、了解剪切與擠壓強(qiáng)度條件在工程實(shí)踐中的應(yīng)用。

四、教學(xué)要求

1、初步了解剪切與擠壓概念；

2、較深入地認(rèn)識(shí)剪切與擠壓強(qiáng)度條件的應(yīng)用，有一定的分析和運(yùn)用能力。

【教學(xué)重點(diǎn)】

1、剪切與擠壓的受力特點(diǎn)、變形特點(diǎn)；

2、剪切與擠壓強(qiáng)度計(jì)算。

【難點(diǎn)分析】

擠壓面積的計(jì)算。

【教學(xué)方法】

教學(xué)方法：講練法、演示法、討論法。

【教學(xué)資源】

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

2.吳聯(lián)興主編.機(jī)械基礎(chǔ)練習(xí)冊(cè).北京：高等教育出版社，2010

【教學(xué)安排】

2學(xué)時(shí)（90分鐘）

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

問，最后進(jìn)行歸納。

【教學(xué)過程】

一.復(fù)習(xí)舊課

強(qiáng)度拉壓與拉壓變形

二.導(dǎo)入新課（演示工程實(shí)例：剪鋼板、、鍵連接等——引出剪切概念）

剪床剪鋼板，銷釘連接均屬剪切變形。

（一）剪切

1、剪切概念

受力特點(diǎn)：作用于構(gòu)件兩側(cè)面上外力的合力等值反向、作用線相距很近。

變形特點(diǎn)：截面沿著力的作用方向相對(duì)錯(cuò)動(dòng)。這種變形稱為剪切。

2、剪力和剪應(yīng)力

平行于截面的內(nèi)力稱為剪力或切力。

截面法：切、取、代、平。

單位面積上所受到修剪力稱為剪應(yīng)力。

r~A

單位：兆帕（掰%）

說明：工程實(shí)例近似認(rèn)%:剪應(yīng)力均布。

色而析：剪斷鋼板時(shí)刀口的作徽.鋼板

O求剪斷鋼板時(shí)的剪應(yīng)力。

解：

Q_P_80xl03

=320MPa

~A~~bh~50x5

二、擠壓

1、擠壓的概念

受剪切的構(gòu)件常常還承受擠壓的作用。在接觸表面互相壓緊而產(chǎn)生局部變形

的現(xiàn)象稱為擠壓。

2、擠壓應(yīng)力L

bn=-F-R

4

式中4-一擠壓面積，曲面取直徑投影面積。

說明：工程實(shí)際近似認(rèn)為：擠壓應(yīng)力均布.

討論：不屬于剪切破壞的是（）

A、一釘連接

B、鍵連接

C、鋼板用對(duì)接焊縫連接

D、鋼板用填角焊縫

三、剪切與擠壓強(qiáng)度

剪切強(qiáng)度—=心”

擠壓強(qiáng)度

校核強(qiáng)度設(shè)計(jì)截面確定許可載荷

討論：材料抗擠的能力要比抗壓的能力大得多？

應(yīng)用：演示工程實(shí)例：剪鋼板、銷釘連接、鍵連接等。

四、小結(jié)（5分鐘）

1.剪切概念、內(nèi)力、應(yīng)力；擠壓概念、內(nèi)力、應(yīng)力。

2.剪切與擠壓強(qiáng)度

五、作業(yè)

六、練習(xí)

第三章直桿的基本變形

3.4圓軸的扭轉(zhuǎn)

【課題名稱】

圓軸的扭轉(zhuǎn)

【教材版本】

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

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

【教學(xué)目標(biāo)與要求】

一、知識(shí)目標(biāo)

1、了解扭轉(zhuǎn)概念；熟悉外力偶矩、扭矩計(jì)算；

2、理解扭轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)力分析，掌握扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算。

二、能力目標(biāo)

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

三、素質(zhì)目標(biāo)

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

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

四、教學(xué)要求

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

2、較深入地認(rèn)識(shí)扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算，并能應(yīng)用強(qiáng)度條件解決工程實(shí)際問題。

【教學(xué)重點(diǎn)】

1、扭轉(zhuǎn)應(yīng)力圖。

2、扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算。

【難點(diǎn)分析】

扭轉(zhuǎn)應(yīng)力分析方法。

【教學(xué)方法】

教學(xué)方法：講練法、演示法、討論法。

【教學(xué)資源】

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

2.吳聯(lián)興主編.機(jī)械基礎(chǔ)練習(xí)冊(cè).北京：高等教育出版社，2010

【教學(xué)安排】

2學(xué)時(shí)（90分鐘）

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

問。

【教學(xué)過程】

一、復(fù)習(xí)舊課

剪切強(qiáng)度

r.nax=/V[7]

擠壓強(qiáng)度

二、導(dǎo)入新課

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

變形。

三、新課教學(xué)

1、扭轉(zhuǎn)的概念（演示工程實(shí)例一一引出扭轉(zhuǎn)概念）

受力特點(diǎn)：在垂直于軸線的橫截面內(nèi)作用一對(duì)等值、反向的力偶；

變形特點(diǎn)：軸表面的縱線變成螺旋線。這種變形稱為圓軸扭轉(zhuǎn)。

討論：下列實(shí)例中屬于扭轉(zhuǎn)變形的是（）

A、起重吊鉤B、鉆頭鉆孔C、火車車軸D、零件鉆

孔

2、圓軸扭轉(zhuǎn)外力偶矩

N

M=9550。

式中〃一軸外力偶矩，N?m；

弘一軸功率，kW；

n一軸轉(zhuǎn)速，r/min0

討論：（1）汽車爬坡時(shí)，使用高速擋還是低速擋？

（2）在同一臺(tái)機(jī)器的幾根逐級(jí)傳動(dòng)軸中，是高速軸粗，還是低速軸

粗？為什么？

3.圓軸扭轉(zhuǎn)變形

圓軸扭轉(zhuǎn)變形的圓周線只是繞軸線轉(zhuǎn)了不同的角度，縱向線傾斜一個(gè)

小角度，矩形變成平形四邊形。

4.切應(yīng)力分布規(guī)律如圖3—28所示。

5、圓軸扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力計(jì)算

討論：如何排列傳動(dòng)軸上的輪子能使最大扭矩值最??？

（1）圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)，璜截面上只有垂直于直徑的剪應(yīng)力。

此一抗扭矩，/

W=--?0.2D3

'16

3

空心圓軸Wt=0.2D\\-a)

式中a=d/D

討論：。兩根圓軸，材料相同，受力相同，而直徑不同，當(dāng)&=24時(shí),

則兩軸的最大剪應(yīng)力之比4/々為（）

（2）圓軸抗扭強(qiáng)度條件

Mmax

^max

二%ax

應(yīng)用：（1）校核強(qiáng)度max-

（2）設(shè)計(jì)截面叱

（3）確定許可載荷MmaxW]

6、提高抗扭能力的方法

由強(qiáng)度條件可知:

"a

丁max

叱

（1）、提高抗扭截面系數(shù)叱

W^D\因此采用空心軸，在相同截面的前提下，可以有效提高

軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度。（從應(yīng)力分布圖中直觀看出）。

（2）、降低Mw

合理安排軸上零件位置，使輸出、輸入兩端的扭矩值相等或接近,

可降低軸的Mmax。

四、小結(jié)

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

五、作業(yè)

六、練習(xí)

第三章直桿的基本變形

3.5直梁的彎曲及組合變形與壓桿穩(wěn)定

【課題名稱】

直梁