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《机械设计基础》电子教案 课次 1 ? 课型 理论 章节 §1-1本课程研究的对象、内容 §1-2机械零件设计的基本准则及一般设计步骤 §1-3机械零件常用金属材料和钢热处理常识 §2-1运动副及其分类 ? 教 学 目 的 ? 了解机械设计基础的研究对象和基本要求，本课程的性质和任务，机械设计的方法和机械零件设计的步骤，机械零件的工作能力和设计准则。运动副的概念和分类。 ? 教学 重点 ? 机械设计基础的研究对象，运动副的概念和分类。 ? Rembrandt Prodigal Son Leonardo da Vinci Self Portrait Winslow Homer The Gulf Stream Constable Haywain Berthe Morisot The Cradle Thomas Kinkade Seaside Village Cezanne Card Players van Gogh Olive Trees Vermeer Milkmaid Tree Painting 教学 难点 ? 机械设计基础的研究对象，运动副的概念和分类。 ? 教学 方法 讲授 ? 教具 挂图 多媒体 授课 班级 ? ? ? 授课 日期 ? ? ? 相关 素材 1、胡家秀主编．机械设计基础．北京：机械工业出版社，2001．5 2、陈立德主编．机械设计基础．北京：高等教育出版社，2000．8 3、郑文维．吴克坚主编(第七版)． 机械原理．高等教育出版社．1997 4、邱宣怀主编(第四版)． 机械设计．高等教育出版社．1997 ? ? 教 学 后 记 ? ? ? ? ? 教 ? ? 学 ? ? 过 ? ? 程 引言 《机械设计基础》是一门专业基础课，在机类、近机类的学科安排中是承上启下的作用，通过这门课的学习能使同学们将前面学习的《机械制图》、《工程力学》、《公差配合与测量》等课程的内容有机连接起来，也为后续课程的学习打下基础。 教学内容正文 第一章概论 第一节本课程研究的对象、内容 培养目标：培养学生具有一定机械设计能力的技术基础课。 研究对象：机械=机器+机构 机器的特征：1、是一种人为的实物组合； 2、各部分形成运动单元，各单元之间具有确定的相对运动； 3、能实现能量的转换或完成有用的机械功。 当具备上述三个特征的称为机器，仅具备前两个特征的称为机构。 构件：组成各个机械的各个相对运动的实物，是运动的单元体。 零件：机械中不可拆的制造单元，是机械制造中的单元体。 工作过程：活塞下行，进气阀打开，燃气被吸入汽缸活塞上行，进气阀关闭，压缩燃气点火后燃气燃烧膨胀，推动活塞下行，经连杆带动曲轴输出转动活塞上行，排气阀打开，排出废气 内容： 1、机构的分析 （1）机构的结构分析 研究机构的组成原理，即机构组成的一般规律。 研究机构运动的可能性与确定性的条件。 （2）机构的运动分析 研究在给定原动件运动的条件下，机构各点的轨迹、位移、速度、加速度等运动特性。 （3）机构的力分析 研究机构的各构件和运动副中力的计算、摩擦及效率问题。 2、常用机构的设计问题 主要研究：连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、间歇运动机构等的设计理论和设计方法。 3、机械系统运动方案设计 主要研究：如何根据机器的功能来确定运动方案。 4、机械动力学问题 主要研究：机械系统的真实运动规律、机械的调速和机构的平衡。 第二节机械零件设计的基本准则及一般设计步骤 一、机械零件设计的基本准则 失效：机械零件由于某种原因丧失正常工作能力。 失效的形式：破坏性失效：断裂、塑性变形、过度磨损、胶合等 暂时性失效：弹性变形，打滑等 失效原因：由于强度、刚度、耐磨性、振动稳定性等不满足工作要求。 设计准则： （一）强度：体积强度、表面强度 1、体积强度 体积强度：零件在载荷作用下，如果产生的应力在较大的体积内，则这种应力状态下的零件强度称为体积强度（简称强度）。体积强度不够，会产生断裂和过大的塑性变形。 ? 其中：σ、τ：零件危险界面的最大的正应力和切应力； [σ]、[τ]：材料的许用的正应力和切应力； [Sσ]、[Sτ]:正应力和切应力的许用安全系数； σlim、τlim：极限正应力和极限切应力。 极限应力的选择： 1）、在静应力下工作并用塑性材料制成的零件，其失效是塑性变形，应按不发生塑性变形的强度条件计算，以其材料的屈服点σs、τs作为其极限应力σlim、τlim。 2）、在静应力下工作并用脆性材料制成的零件，其失效是断裂，应按不发生断裂的强度条件计算，以其材料的强度极限σb、τb作为其极限应力σlim、τlim。 3）、在变应力下工作的零件，无论是用塑性材料还是脆性材料制成的零件，其失效是疲劳断裂，应按不发生疲劳断裂的强度条件计