第一篇：圓軸的扭轉電子教案機械基礎

機械基礎及電子教案 3.4 圓軸的扭轉

【課題名稱】

圓軸的扭轉

【教材版本】

欒學鋼主編。機械基礎（多學時）。北京：高等教育出版社，2010 欒學鋼主編。機械基礎（少學時）。北京：高等教育出版社，2010 【教學目標與要求】

一、知識目標

1、了解扭轉概念；熟悉外力偶矩、扭矩計算；

2、理解扭轉時的應力分析，掌握扭轉強度計算。

二、能力目標

通過扭轉時的應力分析，了解應力分析方法，培養分析問題的能力。

三、素質目標

1、了解扭轉變形的受力特點、變形特點；

2、通過作扭轉應力圖，了解應力圖的一般做法。

四、教學要求

1、初步了解扭轉變形的受力特點、變形特點；

2、較深入地認識扭轉強度計算，并能應用強度條件解決工程實際問題。【教學重點】

1、扭轉應力圖。

2、扭轉強度計算。【難點分析】

扭轉應力分析方法。【教學方法】

教學方法：講練法、演示法、討論法。【教學資源】

1．機械基礎網絡課程．北京：高等教育出版社，2010 2．吳聯興主編．機械基礎練習冊．北京：高等教育出版社，2010 【教學安排】

2學時（90分鐘）

教學步驟：講授與演示交叉進行、講授中穿插討論、講授中穿插練習與設問。【教學過程】

一、復習舊課

剪切強度

Q???? ?max?A擠壓強度

F?Bmax?B???B? AB

二、導入新課

日常生活中常用的螺絲刀，汽車的傳動軸，反應釜中的攪拌軸等均產生扭轉變形。

三、新課教學

1、扭轉的概念（演示工程實例——引出扭轉概念）

受力特點：在垂直于軸線的橫截面內作用一對等值、反向的力偶； 變形特點：軸表面的縱線變成螺旋線。這種變形稱為圓軸扭轉。討論：下列實例中屬于扭轉變形的是（）

A、起重吊鉤 B、鉆頭鉆孔 C、火車車軸 D、零件鉆孔

2、圓軸扭轉外力偶矩

NM?9550Pn式中 M —軸外力偶矩，N·m；

NP —軸功率，kW;n —軸轉速，r/min。討論：（1）汽車爬坡時，使用高速擋還是低速擋？

（2）在同一臺機器的幾根逐級傳動軸中，是高速軸粗，還是低速軸粗？為什么？ 3．圓軸扭轉變形

圓軸扭轉變形的圓周線只是繞軸線轉了不同的角度，縱向線傾斜一個小角度，矩形變成平形四邊形。

4．切應力分布規律 如圖3－28所示。

5、圓軸扭轉剪應力計算

討論：如何排列傳動軸上的輪子能使最大扭矩值最小？（1）圓軸扭轉時，橫截面上只有垂直于直徑的剪應力。

MT?max? Wt

式中

MT —橫截面上扭矩，N·mm；

Wt —抗扭矩，mm

33?D3W??0.2Dt

16空心圓軸 33

Wt?0.2D(1??)式中 ??d/D

討論：。兩根圓軸，材料相同，受力相同，而直徑不同，當d1?2d2時，則兩軸的最大剪應力之比?1/?2為（）

A．1/4 B．1/8 C．4 D．8 2．指出以下應力分布圖中哪些是正確的（）A、圖(a)(d)正確 B、圖(b)(c)正確 C、圖(c)(d)正確 D、圖(b)(d)正確

（2）圓軸抗扭強度條件

?maxMmax?????Wt應用 ：（1）校核強度 ?max?Mmax???? Wt（2）設計截面 Wt?Mmax???

（3）確定許可載荷 Mmax?Wt???

6、提高抗扭能力的方法 由強度條件可知：

M?max?max????Wt

（1）、提高抗扭截面系數Wt

Wt?D3，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強度。（從應力分布圖中直觀看出）。（2）、降低Mmax

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

扭轉概念；外力偶矩計算、扭轉強度計算

五、作業

六、練習

第二篇：軸機械基礎電子教案

機械基礎電子教案(2學時)

第8章

支承零部件

8．1

軸

[課程名稱] 軸 [教材版本] 欒學鋼主編。機械基礎（多學時）。北京：高等教育出版社，2010 欒學鋼主編。機械基礎（少學時）。北京：高等教育出版社，2010 [教學目標與要求]

一、知識目標1、2、了解軸的結構、分類、常用材料。

理解軸上零件的軸向和周向固定方法，熟悉軸的結構工藝性。

二、能力目標

1、能夠合理選擇軸的材料。

2、能夠正確分析軸上結構設計的目的。

三、素質目標

1、了解軸的功用和軸的常用材料。

2、能結合實際分析軸上各結構的功用。

四、教學要求1、2、[教學重點]

1、直軸的分類、功用和軸的常用材料。

2、軸的結構要求及軸向和周向固定方法。[難點分析] 軸上零件的固定方法，特別是結構工藝性。[教學方法] 講授法、實物教具演示、互動法、歸納法 熟悉傳動軸、心軸和轉軸的區別，及軸的常用材料。了解軸上零件的軸向和周向固定方法，及結構工藝性。[學生分析]

1、學生的實際知識較少，對于軸上零件的固定方法不易理解，尤其是結構工藝性更難懂，教學時應當配以課件或加工實況、實物，或生產安裝的教學錄像幫助學生理解軸的結構。[教學資源]

1、機械基礎網絡課程。北京：高等教育出版社，20102、3、[教學安排] 教學步驟：講授與教具或實物演示交叉進行，配以課件或加工實況錄像，穿插互動、提問與設問，最后小結。2學時（90分鐘）[教學過程]

一、導入新課（10分鐘）

機械零件是組成及其的最基本單元，生產中必須按圖紙的工藝要求生產出每一個合格零件，然后再組裝成構件和機器。因此必須熟悉常用零件的功用、結構特點和加工工藝，才能生產出適應機器使用要求的零件。常用零件分為通用零件和專用零件。專用零件指某些機器上特有的零件，如直升飛機上的螺旋槳，輪船上的螺旋槳，內燃機上的曲軸等。通用零件是指在各種設備上都共同具有的零件，如螺釘、螺帽、軸承、齒輪等。本課程只講通用零件的結構、特點。通用零件有部分是標準件，即可以在市場上買到的，不必要自己組織生產；而有一部分必須自己生產，但他們具有統一的標準和規格。

教師可演示實物，如有可能播放生產錄像，了解零件的生產過程。強調學習本章內容要注意貼近實際，聯系生產。

二、新課（75分鐘）

1、軸的功用與分類特點

軸是機器中最重要的零件之一，主要起支承軸上零件并傳遞運動和轉矩的作用。這里注意運動和轉矩的區別。

軸的分類主要分清傳動軸、心軸和轉軸，一般的軸多為轉軸，可舉學生能見到的例來說明。如書上所舉的例子，或如下： 吳聯興主編。機械基礎練習冊。北京：高等教育出版社，2010 課件、教具、實物。傳動軸：汽車方向盤的軸；電風扇的軸 心軸：火車的車輪軸

轉軸：大部分軸為轉軸，如自行車中軸、齒輪、皮帶輪的軸等等。這里要注意的是三種軸的共同特點都應當以轉動的軸為前提，再按受力狀態來區分。

2、軸的常用材料

應介紹常用中碳鋼45鋼和合金鋼40Cr作軸的材料，但是選擇合金鋼時，必須進行熱處理，才能發揮合金鋼的優勢，否則合金鋼對應力的敏感性對軸的強度反而產生不利的影響。

3、軸的結構

軸上零件的固定方法很多，分為軸向和周向固定兩種，常用軸向固定的方法是鍵聯接，它具有可拆性，而且可以傳遞很大的扭矩，應用廣泛。周向固定方法一般選用軸肩或軸套等，要根據實際情況來決定，但要簡單方便可靠，易于加工。因此，軸一般為階梯形狀。

教學時一定要結合課件或錄像、教具進行，否則枯燥無味，學生沒有興趣。或組織學生進行一次拆裝實習，作實踐體會，親手感受。

軸的加工工藝性更難理解，工藝結構要結合車工實習的內容來講，請同學談自己實習加工的體會，就比較好懂，中心孔是加工細長軸和為了下一道工序加工準備的；退刀槽是為了加工螺紋時，防止撞壞零件左端面而設計的；越程槽是為了磨削后裝配零件能到位而設計的。

裝配工藝比較難懂，許多裝配工藝是為了方便裝配和準確定位而設計的。如30°大倒角是為了順利安裝；兩個零件在軸向和徑向只能各有一個配合面，不可能使一個配合面同時接觸兩個面。過度要求適得其反，實際上也是達不到要求的。這里要培養學生從實際的要求為出發點來考慮問題，也就是理論要聯系實際。

教學中配合課件演示教學，可以提高效果。

三、小結（10分鐘）

1、按載荷方向直軸可以分為傳動軸、心軸和轉軸三種，大多數軸為轉軸。

2、一般常見軸為45鋼，較重要的軸為40Cr經過調質處理。

3、軸上零件的固定方法可分為軸向固定和周向固定兩種。軸肩和鍵是常用的兩種方法，具體要以實際而選用。

4、軸的加工工藝性是按加工需要確定的。

四、布置作業

練習冊中P [課后分析]

第三篇：鏈傳動機械基礎電子教案

機械基礎電子教案 7．2

鏈傳動

【課程名稱】

鏈傳動 【教材版本】

欒學鋼主編。機械基礎（多學時）。北京：高等教育出版社，2010 欒學鋼主編。機械基礎（少學時）。北京：高等教育出版社，2010 【教學目標與要求】

一．知識目標

1． 了解鏈傳動的組成、主要優缺點及傳動的類型。2． 了解鏈傳動的傳動比、安裝與維護。二．能力目標

1． 能比較鏈傳動和皮帶傳動的主要優缺點及應用場合。2． 能夠計算鏈傳動的傳動比、會進行鏈傳動的安裝與維護。

三、素質目標

1． 了解鏈傳動的特點及類型。2． 熟悉鏈傳動的安裝與維護。

四、教學要求

1． 能分析比較出兩種傳動的特點及應用場合。2． 熟悉鏈傳動的安裝與維護。3． 【教學重點】

鏈傳動的特點及應用。【難點分析】

鏈傳動能否得到準確傳動比？與帶傳動相比的優勢在哪里？傳動比還是不能得到瞬時準確。這部分內容比較難以理解。【教學方法】

教具與實物演示或課件演示，講授與學生動手課堂練習相結合。【學生分析】

學生對于瞬時傳動比的理解有困難，演示教具從宏觀上看不出瞬時的變化，需要畫圖加以說明，但超過教材的要求，只好要求承認教師的結論。【教學資源】

1． 機械基礎網絡課程。北京：高等教育出版社，2010。

2． 吳聯興主編。機械基礎練習冊。北京：高等教育出版社，2010。3． 實物、教具和課件。【教學安排】

2學時（90分鐘）【教學過程】 一．導入新課

復習帶傳動的內容，總結出帶傳動的優缺點。大家平時還能見到的另一種傳動――自行車上用的鏈傳動，能否比帶傳動在傳動比方面更準確一些呢？由此引出本次課的新內容。

二．講授新課

1． 鏈傳動 先演示實物或課件，使學生對鏈傳動有感性認識。相比之下，由于有齒的關系，鏈條傳動是齒的嚙合與分開，從宏觀上它應當是傳動比準確，但實際上只是傳動一周時的傳動比不變；而在兩齒之間的大部分區域，其傳動比是微小變化的，所以只能說明是平均傳動比準確。總結傳動的優點突出能在高溫，多塵等惡劣條件下工作，這是皮帶傳動所不可比擬的。主要缺點是沖擊、噪聲。

常用的鏈傳動有套筒滾子鏈和齒形鏈，前者應用較廣泛。2。鏈傳動的組成

鏈傳動由主動鏈輪、從動鏈輪和鏈條組成。常用的鏈傳動有套筒滾子鏈和齒形鏈，前者應用較廣泛。按用途可分成起重鏈、牽引鏈和傳動鏈。

套筒滾子鏈的結構如圖7－17所示，由5個零件組成。

3．鏈傳動的特點

主要有平均傳動比準確，能在高溫、潮濕等條件下工作。但有噪音。

4．鏈傳動的傳動比

鏈傳動的傳動比等于為主動輪的轉速與從動輪的轉速之比，也等于從動輪的齒數與主動輪的齒數之比。5．鏈傳動的安裝與維護

見教材圖7－20、21、22

鏈傳動的安裝時，鏈條太松易掉鏈，會產生振動；太緊影響傳動。

鏈條為標準件，其標記為鏈號及節數，如自行車鏈條為10號，節距可查標準為15.87毫米。

三．小結

1．鏈傳動的優點是可得到準確的平均傳動比，可以惡劣的條件下工作。其缺點是有沖擊和噪聲。四．布置作業

【課后分析】

第四篇：滾動軸承機械基礎電子教案

機械基礎電子教案 8.3 滾動軸承

【課程名稱】 滾動軸承 【教材版本】

欒學鋼主編。機械基礎（多學時）。北京：高等教育出版社，2010 欒學鋼主編。機械基礎（少學時）。北京：高等教育出版社，2010

【教學目標與要求】 一．知識目標

1.了解滾動軸承的分類及結構。

2.掌握滾動軸承的代號含義，能夠熟記常用軸承的代號。3.能夠正確的拆裝與維護軸承。二．能力目標

1． 能夠掌握滾動軸承的優點及應用場合。

2． 能夠看懂滾動軸承代號的含義，并正確選用軸承。三．素質目標

1． 了解常用滾動軸承的特性。

2． 能夠讀懂滾動軸承代號的含義。

四．教學要求

1． 了解滾動軸承的功用、分類、特點。2． 熟悉滾動軸承代號的含義。【教學重點】

1． 滾動軸承的特點與應用場合。2． 掌握滾動軸承代號的含義。【難點分析】

1． 滑動軸承與滾動軸承的使用場合。2． 滾動軸承的代號含義。【教學方法】

講授法，教具演示，講課中穿插討論與提問。【教學資源】

1． 機械基礎網絡課程。北京：高等教育出版社，2010。

2． 吳聯興主編。機械基礎練習冊。北京：高等教育出版社，2010。3． 教具與實物。【教學安排】

4學時（180分鐘）【教學過程】

一．作業講評（5分鐘）

根據軸類零件學生作業完成中存在問題進行講評，注意強調獨立完成，切勿抄襲。重點表揚獨立思考完成作業的少部分同學。二．導入新課（5分鐘）

滑動軸承的摩擦系數較大，開始運轉時滑動摩擦阻力較大，而滾動摩擦的摩擦系數比滑動摩擦的摩擦系數小，起動容易，所以在大量的場合中滾動軸承的應用比滑動軸承更加廣泛。

三、新課教學

1．滾動軸承的結構 用實物和掛圖、動畫表示滾動軸承的結構，使學生對滾動軸承的結構有感性的認識。這里主要掌握基本結構，即由內外座圈，滾動體和保持架組成。滾動體的結構決定了軸承的特性，因此應當作為重點來講解，區分出軸承的承載和轉速特點。2．滾動軸承的分類

可按承載方向、滾動體形狀以及是否可調心來分：

按承載方向－主要承載徑向載荷的向心軸承；主要承載軸向載荷的推力軸承。按滾動體形狀－分球和兩類，柱又可分成圓柱和圓錐。按可調心－分調心軸承和非調心軸承。3．滾動軸承的代號

代號的含義是學習的重點內容，必須要求記住類別、直徑系列和內徑的表示方法，其余內容懂得去查相關手冊即可以了。類別中必須記住常用的深溝球軸承

6、圓錐滾子軸承3和推力軸承5三種代號；直徑系列要記住2、3、4即輕、中、重型；寬度系列要記住0、1、2即窄、正常、寬型系列；內徑要求記住尾數乘以5為實際內徑，但還必須記住00—03的特殊尺寸。該段內容是本節學習重點，要反復結合練習冊來練習，達到牢記。

4． 滾動軸承的安裝與維護

內圈與軸選用較緊的過渡配合；外圈與座孔選用較松的過渡配合。

安裝時借用紫銅棒敲入，不能用手錘直接敲打滾動軸承；或用加熱方法套入內圈； 安裝推力時注意分清標準內孔的座軸承圈分為大小二個內圈，大圈的內孔尺寸比小圈的內孔大0.2mm，應貼緊安裝在靜止的支座上；小圈安裝在轉動的軸上，貼緊轉動軸的端面上，與軸一起轉動。從外觀上看，大圈的內孔比較粗糙，安裝時千萬不能出錯，否則軸承很快就會損壞，而且也不起支承的作用。

為保證滾動軸承的使用壽命，必需給予足夠的潤滑劑。如果軸承選用脂潤滑，則油脂的用量不要超過軸承空腔的2/3。油脂過多將形成運動阻力。

安裝軸承盡量使用專用工具，可保證軸承的安裝質量和使用壽命。用手錘敲打時，防止損壞軸承，注意安裝到位，防止出現歪斜。

拆卸滾動軸承時常用拆卸器拆卸滾動軸承的內圈較為快速、方便。5． 滾動軸承的失效形式

常見滾動軸承的失效形式有疲勞點蝕和塑性變形，前者是正常失效，后者是超載引起的失效。此外，在密封不好的條件下也會出現磨粒和粘著磨損。三．小結

滾動軸承的使用范圍較廣，其特點是標準化，系列化，而且方便維修。常用的類型，直徑系列和內徑代號應當熟記，對今后的學習和工作非常有益。

注意安裝和拆卸滾動軸承應當掌握的要點。四．作業 【課后分析】

第五篇：平面連桿機構機械基礎電子教案

機械基礎電子教案 6.2 平面連桿機構

【課程名稱】平面連桿機構 【教材版本】

欒學鋼主編。機械基礎（多學時）。北京：高等教育出版社，2010 欒學鋼主編。機械基礎（少學時）。北京：高等教育出版社，2010

【教學目標與要求】 一．知識目標

1.了解鉸鏈四桿機構的組成和三種基本型式的運動特性與應用。2.熟悉曲柄存在條件的判別方法。3.了解含有一個移動副的四桿機構。

4.了解鉸鏈四桿機構的運動特性―急回特性和死點。二．能力目的

1． 能夠判斷四桿機構是否存在曲柄？并根據已知條件確定四桿機構的具體型式。2． 熟悉含有一個移動副的四桿機構和三種基本型式的運動特性及應用場合。三．素質目標

1． 了解四桿機構的運動是將連續勻速的轉動轉變成變速的搖動或其他型式的運動機構，實現運動型式的轉化。

2． 熟悉三種常見的四連桿運動的基本型式的特點。

3． 能夠根據曲柄存在條件及取不同構件作為機架來判斷出不同的四桿機構。

四．教學要求

1． 熟悉低副接觸四桿機構的運動特點和的組成條件。

2． 能夠判斷四桿機構是否存在曲柄和該機構的基本型式。掌握三種機構的應用場合。【教學重點】

1． 四桿機構曲柄存在條件的判別及四桿型式的確定。2． 熟悉三種基本型式的運動特點及應用場合。【難點分析】

1． 高、低運動副的區分和四桿機構基本型式的判斷。

2． 急回特性的形成，要借助于教具或實物演示，最好請同學上臺自己體驗。3． 死點的形成條件是曲柄搖桿機構中以搖桿作為主動件才可能出現，如果學生有自己使用過縫紉機請他談談使用的感受最好。在理論上要用力矩的大小等于力與力臂的乘積來決定，如果力臂為0，則無論力有多大，則力矩仍為0。【教學方法】

講授為主，配合教具課件演示，最后歸納總結。【學生分析】

從機械零件的靜止運動轉變到常用機構的教學內容，是一個由靜向動的變化過程，要從運動的角度出發來啟發學生學習本章的內容就比較容易。同時要從具體的構件抽象出簡圖來研究運動特點，這也是要改變學生思路的方式。在講課時，一定要把這些特點先告訴學生，以便更快地適應新的教學內容。【教學資源】

1． 機械基礎網絡課程。北京：高等教育出版社，2010。

2． 吳聯興主編。機械基礎練習冊。北京：高等教育出版社，2010。【教學安排】

4學時（180分鐘）【教學過程】

一．

開始常用機構一章的學習，機構的特點是運動的，所以要從運動的角度出發來研究和分析機構，這樣就比較容易理解掌握。要習慣于機構簡圖的表示內涵及它表示的構件運動特點。如書中圖6-3所示。機構的種類很多，本書只介紹平面連桿機構，凸輪機構和間歇運動機構，其共同特點是將主動件連續的勻速轉動通過機構轉化成斷續或不均運的各種運動型式，以滿足實際工作場合的需求。二． 新課講授 1．平面連桿機構

首先要和學生共同回憶機構的定義，即構件的組合與構件之間具有相對的運動，如果沒有相對的運動，就不成機構。接著要講明連桿的含義，即長度與橫截面之比值較大才成為桿，桿之間用運動副（如銷軸或滑道）連接。然后再介紹何為平面，即四個桿件的運動都在一個平面內或者在相互平行的平面內才稱之為平面連桿機構。開始講授時，一定要把基本概念闡述嚴密完整。高低運動副的區別在于是面或是點線接觸，多舉例說明，如板擦與黑板之間是面接觸，而粉筆與黑板是點接觸；滾動軸承是點線接觸的高副連接，滑動軸承的曲面接觸的低副連接。2．鉸鏈四桿機構

凡是由四個桿件組成的機構即是四桿機構，它必定有固定不動的機架和兩個與機架相連的連架桿，另一個不與機架相接觸的桿件即為連桿。由于桿件的長度不一，但總能找出其中最短的桿件，將最短桿與其中最長桿的長度之和與其它兩桿長度之和的比較，一定能得出如果大于其它兩桿長度之和，則此機構取不同的桿件作為機架，將會出現曲柄搖桿機構，雙曲柄機構和雙搖桿機構等三種不同型式。曲柄即能繞機架的固定轉軸作整周轉動，而搖桿只能繞機架作某個角度范圍內的擺動。3． 雙曲柄機構如果雙曲柄的長度相等，又可以根據雙曲柄的運動方向是否相同或相反分成二種運動特性。

講課中重點要結合中職學生的職業特點講述機構的應用實例，理論要貼近實際，應用到生產實踐中，加深學生的記憶，也使學生學以致用，為用而學，才能調動學生的學習主動性。

4． 含有一個移動副的四桿機構

常用曲柄滑塊機構，把轉動轉化成移動，如沖壓機。

5． 鉸鏈四桿機構的運動特性

急回特性

從演示中先讓學生得出結論入手再按書中圖6-28來分析，著重注意雖然搖桿的行程往返一樣長，但曲柄轉過的圓心角都不相等，由于曲柄作等角速運動，走過的圓心角所需要的時間就長，反之所需要的時間就短，在相同的行程中，時間長的其移動的速度必然就慢，反之必然就快，這就導致在搖桿的往返兩個行程產生了不同的行走速度，即一快一慢，出現了快速的回程，這正是機械中空行程所需要的，它可以縮短非工作時間。稱為回程的急回特性。

壓力角

壓力角的大小影響到從動件的運動受力狀況，壓力角與傳動角互成90度，傳動角的大小由連桿和搖桿的夾角組成，在運動中容易觀察，所以常用傳動角的大小來控制。

死點

死點形成的前提是在曲柄搖桿機構中以搖桿作為主動構件，而當搖桿在兩端極限位置時，極位夾角成0°或180°時，曲柄的力臂為0，此時無論施加多大的作用力，曲柄都不可能轉動，稱之為死點位置。解決死點位置的方法是加慣性輪，靠慣性的作用沖過死點，或者采用機構錯位排列的方法，如圖6-17所示。反之也可以利用死點來作有用的工作，如作夾具或飛機起落架。三．小結

1．平面連桿機構的功能是將連續勻速的轉動轉化為非勻速的斷續或其它運動型式，滿足不同的工作環境要求。

2．平面連桿機構主要由低副聯接而成的四桿機構，根據組成條件，可以分為曲柄連桿機構，雙曲柄機構和雙搖桿機構，這主要取決于四桿機構中是否存在曲柄，并取何桿件作為機架來決定。

3． 雙曲柄還可以根據兩曲柄的特點進一步細分，但不必講的過深，簡單了解就可以。4． 急回特性是曲柄搖桿機構運動的特點，具有一定的實用價值。死點產生于以搖桿作主動構件的前題。四．作業布置

【課后分析】