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1、工程认识（机械结构）教 案授课学期： 2006-2007 年度第二学期授课学时： 8 小时 工业工程认识 教 学 部姓 名： 宋以国 2007 年 04 月 20 日机械结构认识教学教案机械结构认识教学教案教学方法：利用多媒体课件介绍教学内容：1、介绍本单元的学习内容、学习目的及单元教学基本要求。2、简介工程链：研究设计设计制造运行管理报废回收本环节处在工程链的设计过程。教学要点：使学生清楚本单元是通过多媒体教学并配合实物讲解，使学生对常用机械零件、机械传动和典型机构的基本概念、基本常识和基本应用有个初步的了解和认识。重要的是在学习过程中培养学生自主学习的能力；培养学生观察事物、分析事物、判断
2、事物的能力以及创新能力和动手能力。并通过对齿轮泵、减速器的拆装来加深对机械零件、机械传动和典型机构的进一步理解和掌握，并训练、培养学生养成良好的学习习惯和文明生产习惯。一、机械零件教学方法：1、利用多媒体课件课堂讲授为主，讲解机械零件基本概念、基本常识和基本应用；2、注重启发式教学，促进学生积极思考，开发学生潜能。（一） 、联接教学内容： 1、螺纹联接的种类及应用； 2、防松方法：摩擦防松； 3、常用螺纹紧固件；4、键联接的种类及特点；5、销联接的种类及特点。教学目的：了解常用联接的种类、特点及应用。教学重点：1、螺纹联接的种类及应用；2、键的种类及功能；3、联接可分为可拆联接和不可拆联接两种
3、。可拆联接包括螺纹联接、键联接、销联接。不可拆联接包括焊接、铆接、粘接。40 分钟提问：螺纹的种 类？ 提问：放松的方 法有哪些？ 观看视频教学要点：1、螺纹联接包括螺栓联接、螺柱联接、螺钉联接和紧定螺钉联接。2、螺纹联接件品种很多，大都已经标准化，常用的有螺栓、双头螺柱、螺钉、紧定螺钉、螺母和垫圈等。3、一般的螺纹联接在装配时都需要拧紧，就是要施加预紧力，这样在静荷载和工作温度变化不大时一般不会自动松脱。但在冲击、振动和变载的情况下，预紧力可能在某一瞬间消失，联接就有可能松脱。设计时必须要考虑防松。防松方法有摩擦防松、机械防松和铆冲防松。4、键包括平键、半圆键、钩头楔键。如果使用一个平键，不
4、能满足轴所传递的扭矩的要求时，可在同一轴毂联接处均匀布置两个或三个平键，多个键与轴作成一体就形成了花键。5、销可用作定位销、联接销和安全销。销包括圆柱销、圆锥销和开口销。（二） 、轴与轴承教学内容：1、轴的作用、种类及应用；2、轴上零件的定位；3、轴承的功用；4、轴承的种类及特点。教学目的：了解轴和轴承的功用及分类。教学重点：1、掌握轴的作用及种类；2、掌握滑动轴承和滚动轴承的特点。教学要点：1、轴用来支承旋转零件，并传递运动和动力。按承受载荷的性质不同，可将轴分为传动轴、心轴和转轴。2、分类：直轴：包括光轴和阶梯轴，阶梯轴便于轴上零件的装拆和定位；曲轴：常用于往复式机械中，实现变速运动；挠性
5、轴。3、轴上零件的定位：包括轴向定位和周向固定。4、轴承的功用是支承轴及轴上零件，保持轴的旋转精度，减少转轴与支承之间的摩擦和磨损。5、根据支承处相对运动表面的摩擦性质，轴承分为滑动摩擦轴承和滚动摩擦轴承，分别简称为滑动轴承和滚动轴承。6、滑动轴承：与轴颈直接接触并发生滑动摩擦，滑动轴承需要有良好的润滑，内表面有油槽。适用于一些特殊的场合，如高速度、重载荷、高精度。7、滚动轴承：由内圈、外圈、滚动体、保持架组成。内圈装在轴颈上，外圈装在机座或零件的轴承孔内。多数情况下，外圈不转动，内圈与轴一起转动。当内外圈之间相对旋转时，滚动体沿着滚道滚动，形成滚动摩擦。保持架使滚动体均匀分布在滚道上，并减少
6、滚动体之间的碰撞和磨损。8、滚动轴承是标准件，有多种类型。批量生产，成本低。（三） 、联轴器与离合器教学内容：1、联轴器的功用与分类；2、离合器的功用与分类。教学目的：了解联轴器与离合器的功用及分类。教学重点：联轴器与离合器的功用有何异同。教学要点：1、作用：联接两轴，一起旋转并传递运动和动力。2、联轴器：只有在机械停止后才能将联结的两根轴分离。常用的有凸缘联轴器，它是利用螺栓连接两半联轴器的凸缘来联接两轴。两个半联轴器分别装在两轴的轴端，并用键和轴联接。3、离合器：可以在机械的运动中根据需要使两根轴随时接合和分离。常用的有摩擦离合器。二、参观教学方法：1、课堂设疑，提出相关问题，让学生带着问
7、题参观；2、理论与实际相结合，加深学生的感性认识，使教学更加生动有趣，使课堂讲授取得更好的效果；3、注重培养学生自主学习的能力，培养学生观察事物、分析事物、判断提问：滑动轴承 内表面上为什么 有槽，起什么作 用？40 分钟事物的能力。教学内容：1、参观机械零件展柜；2、参观机械传动展柜；3、参观机构展柜；4、参观实物教具：船用柴油发动机、车床用三箱、东风 140 汽车模型、家用缝纫机、自行车等。教学难点：1、提出恰当问题，使学生感兴趣，变被动学习为主动学习；2、科学引导，适当讲解，训练学生掌握学习方法。教学要点：参观前提出相应问题，让学生思考，通过实物教学和教具演示使学生对机械零件、机械传动和
8、典型机构的特点、特性以及在机械工程中的应用建立感性认识，并通过对部分知识的介绍和讲解来注重培养学生分析事物、观察事物、判断事物的能力，并培养学生自主学习的能力。三、机械传动一般机器都是由原动机、传动装置和工作机三部分组成。原动机提供基本的运动和动力，工作机是机械具体功能的执行系统，而传动装置是原动机和工作机之间的桥梁，将原动机的运动和动力进行转换并传递给工作机。传动装置可以有机械传动、流体传动和电力传动三类。教学方法：1、利用多媒体课件课堂讲授为主，讲解机械传动基本概念、基本常识和基本应用；2、注重启发式教学，促进学生积极思考，开发学生潜能。（一） 、螺旋传动教学内容：螺旋传动的种类、特点及应
9、用。教学目的：了解螺旋传动的特点、应用。教学重点：掌握螺旋传动的特点。教学要点：1、是通过螺母与螺杆之间的相对运动，将螺旋运动转换成直线运动，以实现测量、调整以及传递动力和运动的功能，广泛应用于仪器仪表及机械设备50 分钟中。2、联接螺纹采用三角形螺纹，传动螺纹主要采用矩形、梯形和锯齿形螺纹。3、螺旋传动的特点：传动平稳、增力显著、容易自锁、结构紧凑、噪声低；但是效率较低，螺纹牙间摩擦、磨损较大。4、螺旋机构应用：、虎钳：螺母固定不动，螺杆在作回转运动的同时作直线移动。、螺旋千斤顶：螺杆固定不动，螺母回转并作直线移动。（二） 、带传动教学内容：带传动的类型、特点及应用。教学目的：了解带传动的类
10、型、特点及应用。教学重点：掌握带传动的特点。教学要点：1、带传动根据工作原理可分为摩擦型带传动和啮合型带传动。2、摩擦型带传动工作时传动带张紧在带轮上，在带和带轮之间产生了摩擦力，利用摩擦力来传递运动和动力。应用非常广泛，仅次于齿轮传动。 3、带传动的失效形式是打滑和带的疲劳损坏。4、传动带有多种类型：平带：截面形状为矩形，内表面是工作面。抗拉强度大，中心距大，价格便宜，效率较低。 V 带（三角带）：截面形状为梯形，两侧面是工作面。传递功率大，传动能力强，结构紧凑。 圆带：截面形状为圆形，一般用在小功率传动的轻小型机械。啮合带：也叫齿形带。5、特点：结构简单，适合于大中心距的传动，传动比不准确
11、。（三） 、齿轮传动教学内容：齿轮传动的分类、特点及应用。教学目的：掌握齿轮传动的类型、特点。教学重点：掌握直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、人字齿圆柱齿轮的异同教学要点：1、圆柱齿轮：两轴线平行，包括直齿、斜齿、人字齿、齿轮齿条机构。提问：带传动的 工作原理及特点。观看视频观看视频 让学生注意观察 直齿圆柱齿轮和 斜齿圆柱齿轮的 特点，重点讲解。2、圆锥齿轮：两轴线相交。3、蜗轮蜗杆：两轴线交叉。为减少摩擦，提高效率和使用寿命，蜗轮齿圈常需用比较贵重的青铜制造，因此成本较高。反程容易实现自锁，多用于起重设备中。4、特点：能在空间任意两轴间传递运动和动力，传动比准确，成本高，不适宜远距离的传动。5、
12、应用：、弹簧秤；、双孔钻具。（四） 、链传动教学内容：链传动的种类、特点及应用。教学目的：了解链传动的种类、特点及应用。教学重点：掌握链传动的特点。教学要点：1、链传动是具有中间挠性件的啮合传动，通过链条的链节与链轮上的轮齿相啮合传递运动和动力，兼有带传动和齿轮传动的特点，应用十分广泛。2、组成：主动链轮、链条、从动链轮。一般机械传动中，常用的是滚子传动链，已标准化。3、链传动可分为：传动链、起重链、输送链。4、链传动的特点：平均传动比准确，传动效率较高，结构较紧凑，能在恶劣环境下工作，成本低廉；但传动的平稳性差，工作时冲击和噪音较大。5、链传动的应用：自行车。四、典型机构教学方法：1、利用多
13、媒体课件课堂讲授为主，讲解典型机构的基本概念、基本常识和基本应用；2、注重启发式教学，促进学生积极思考，开发学生潜能。（一） 、平面连杆机构教学内容：1、铰链四杆机构的基本类型和特点；提问：链传动的 工作原理及特点。40 分钟2、曲柄摇杆机构及其应用；3、双曲柄机构及其应用；4、双摇杆机构及其应用；5、铰链四杆机构的演化形式及其应用。教学目的：1、认识各种常用的典型四杆机构；2、了解铰链四杆机构在机械工程中的应用。教学重点：了解曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构的组成、特点以及在机械工程中的应用。教学要点：1、平面连杆机构的基本形式是铰链四杆机构，有四个转动副，包括机架、连杆和连架杆。2、曲
14、柄：连架杆作 360转动。摇杆：只能在一定角度范围内往复摆动。3、特点：可以实现多种运动形式的转换，主要是实现给定的运动规律或运动轨迹；结构简单、制造容易；压强小、耐磨、使用寿命长；在联接处存在一定间隙，会降低运动精度；构件数增多时，设计较困难。4、曲柄摇杆机构的应用：、雷达天线机构；、缝纫机踏板机构；、搅拌器。5、双曲柄机构的应用：惯性筛；平形四边形机构的应用：、摄影平台升降机构；、机车车轮的联动机构；反平形四边形机构的应用：车门开闭机构。6、双摇杆机构的应用：造型机翻箱机构。7、铰链四杆机构的演化形式：、曲柄滑块机构：用于压力机中；、曲柄摇块机构：用于自卸卡车车箱举升机构；、移动导杆机构：
15、用于手摇唧筒；、正弦机构：用于缝纫机下针机构；让学生注意观察、 分析平面连杆机 构的运动轨迹和 特点，给出各种 机构在日常生活 中或机械工程中 的应用。、双滑块机构：用于椭圆仪。（二） 、间歇运动机构教学内容：1、凸轮机构的组成、基本类型和特点；2、凸轮机构的应用；3、棘轮机构的工作原理、基本组成及应用；4、槽轮机构的工作原理、基本组成及应用；5、不完全齿轮机构的工作原理、类型及应用。教学目的：1、了解凸轮机构的特点及应用；2、了解间歇运动机构的特点及应用。教学重点：1、掌握凸轮机构的特点；2、掌握能够实现间歇运动的机构形式。教学要点：1、凸轮机构一般由凸轮、从动件和机架组成，作用是将凸轮的连
16、续等速转动或移动转换为从动件的连续或间歇的往复移动或摆动。2、凸轮机构的类型：盘状凸轮、移动凸轮、圆柱凸轮。3、凸轮机构的特点：只要改变凸轮的轮廓曲线，原则上可以使从动件实现任意给定的运动规律；结构简单、紧凑，工作可靠。但是凸轮具有曲线轮廓，加工制造比较困难；凸轮与从动件之间为点或线接触，压力大，易于磨损。4、槽轮机构：一般用于要求间歇地转过一定角度的装置中。5、凸轮机构的应用：活塞式内燃机的进气机构、发动机配气机构、自动机床上的走刀机构。6、棘轮机构的应用：自行车的棘轮机构、用作制动器的棘轮机构。7、槽轮机构的应用：电影放映机的送片装置。8、不完全齿轮机构的应用：压制蜂窝煤球工作台的间歇运动机构。（三） 、齿轮系教学内容：轮系的功用、类型及应用。教学目的：了解轮系的类型及功用。教学重点：了解轮系的功用。提问：凸轮机构 的应用？提问：棘轮机构 的应用？教学要点：1、在机器中，常将一系列相互啮合的齿轮组成传动系统，以实现变速、分路传动、运动分解与合成等功用。这种由一系列齿轮组成的传动系统称为轮系。2、轮系分为定轴轮系、周转轮系和
