机械工程基础机械工程基础教案教案学院(部)： 机电学院 系（教研室）： 机设教研室 授课教师： 徐晗 职 称： 讲 师 课程名称机械工程基础总学分： 3 学分总学时：48 学时 其中： 讲课 40 学时 实验 8 学时必修课( ) 选修课( ) 课程类别公共课（ ） 学科课（ ） 专业课（ ） 实践课（ ） 全校任选课（ ）授课对象应用物理 11【一】考核方式考试课程。 总成绩：平时成绩 30%；期末考试占 70%（闭卷考试） 。教 学 基 本 目 的 和 要 求机械设计基础是近机类专业研究机械共性问题和培养学生具有一定 的机械设计能力的技术基础课。该课程以工程力学的基本理论为基础，以一 般机械中常用机构和通用零(部)件的设计为重点，讲述其工作原理结构特 点基本的设计理论和计算方法。其主要任务是培养学生掌握机械学和机械 动力学的基本理论、基本知识、基本技能，初步具有设计通用机械零件设计 原理、方法和机械设计的一般规律，初步具有设计机械传动装置和简单机械 传动装置的能力，并具有一定的运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技 术资料的能力。教 学 重 点 和 难 点（一）静力学基本概念及受力分析（一）静力学基本概念及受力分析 教学重点（1） 几种典型约束的约束反力。 （2） 物体的受力分析及受力图的绘制。 教学难点物体的受力分析及受力图 的绘制。（二）平面汇交力系（二）平面汇交力系 教学重点（1）力的投影（2）用解析法求平面 汇交力系的合力 教学难点平面汇交力系的平衡方程（三）力矩和平面力偶系（三）力矩和平面力偶系 教学重点（1） 力矩、力偶的性质与计算（2） 平面力偶系的合成与平衡 教学难点 平面力偶系的合成与平衡计算。 （四）平面一般力系（四）平面一般力系 教学重 点平面一般力系的平衡条件与平衡方程 教学难点（1） 力的平移定理（2）平面一般力系向一点简化主矢和主矩。（五）轴向拉伸和压缩（五）轴向拉伸和压缩 教学重 点（1）拉（压）杆横截面上的内力和应力（2）许用应力、拉压杆的强度计 算 教学难点 拉压杆轴力的分析、计算及拉压杆的强度计算。（六）扭转（六）扭转教学重点（1）外力偶和扭矩的计算、扭矩图（2）圆轴扭转时的应力、强度 条件 教学难点圆轴扭转时的变形、刚度条件（七）弯曲（七）弯曲 教学重点（1）梁 的内力、弯矩图（2）弯曲时的正应力和强度计算 教学难点梁的内力、弯矩 图（八）（八） 平面机构的自由度平面机构的自由度 教学重点 （1）运动副及其分类（2）平面机构的自由度 3. 教学难点 自由度的计算中复合饺链、局部 自由度、虚约束的判断。（九）平面连杆机构（九）平面连杆机构 教学重点（1）铰链四杆机构 的基本形式和特性（2）铰链四杆机构的曲柄存在条件 教学难点 急回特 性、死点位置、压力角的概念，曲柄存在条件的判定（十）齿轮机构（十）齿轮机构 教学重 点（1）齿廓啮合基本定律及渐开线齿廓（2）渐开线标准齿轮各部分的名称 和基本尺寸（3）渐开线标准齿轮的啮合 教学难点（1） 根切现象、最少齿 数及变位齿轮（2） 当量齿轮和当量齿数的概念（十一）轮系（十一）轮系 教学重点 （1）定轴轮系及其传动比（2）周转轮系及其传动比 3. 教学难点 周转轮 系传动比的计算（十二）（十二） 机械零件设计概论机械零件设计概论 教学重点（1） 机械零件的强 度（2） 机械制造中常用材料及其选择（3） 机械零件的工艺性及标准化 教 学难点（1）机械零件常用材料及其选择（2）机械零件的工艺性（十三）联（十三）联 接接 教学重点（1） 螺纹参数（2） 机械制造中常用螺纹 （3） 螺纹联接的 基本类型及螺纹紧固件（4） 螺纹联接的预紧和防松（5） 螺栓联接的强度 计算（6） 键联接 教学难点 螺栓联接的强度计算（十四）齿轮传动（十四）齿轮传动教学重点（1） 轮齿的失效形式及设计计算准则（2） 齿轮材料及热处理 （3） 直齿圆柱齿轮传动的齿面接触强度计算（4） 直齿圆柱齿轮传动的轮 齿弯曲强度计算 教学难点（1）直齿圆柱齿轮设计过程中主要参数选择（2） 斜齿轮、锥齿轮受力分析（十五）带传动（十五）带传动 教学重点（1）带传动的受力分析 （2）带传动的应力分析（3）带传动的弹性滑动和传动比（4）普通 V 带传动 的计算 教学难点 普通 V 带设计过程中主要参数选择（十六）轴（十六）轴 教学重点 （1）轴的结构设计（2）轴的强度设计 教学难点 轴的结构设计（十七）滚（十七）滚 动轴承动轴承 教学重点（1）滚动轴承的代号（2）滚动轴承的选择计算 教学难点 （1）角接触球轴承和圆锥滚子轴承的轴向力和当量动载荷的计算（2）滚动 轴承的组合设计教材、 参考书教材：机械设计基础 华中科大出版社 王继焕 参考资料：机械设计手册注：此页针对课程整体内容进行填写景德镇陶瓷学院教案景德镇陶瓷学院教案 总学时第总学时第 1 1 学时学时 第第 2 2 学时学时授课内容第 0 章 绪论教学目的 和要求1.了解机器机构构件和零件等基本概念 2.了解本课程的内容性质和任务重点 难点机器与机构、构件和零件概念，的区别和联系教 学 安 排教学方法：讲授法、演示法、 教学手段：多媒体投影、音像资料自我介绍 提出学习要求 导言引入：教学内容： 0.1 本课程研究的对象 0.2 本课程的性质和内容 0.3 本课程的学习方法 课堂提问讨论课堂提问讨论 小结小结思考题、 课后作业阅读：讲义 、 教材实验准备：实验 1主要 参考资料机械设计基础课后自我 总结分析备注（对本章节的课堂教学需补充说明的内容）注：此页针对具体授课内容填写景德镇陶瓷学院教案景德镇陶瓷学院教案 总学时第总学时第 3 3 学时学时 第第 4 4 学时学时授课内容第 1 章物体的受力分析与平衡教学目的 和要求（一）静力学基本概念及受力分析 要求了解静力学基本概念、原理，掌握约束及受力图的绘制方法。 （二）平面汇交力系要求掌握平面汇交力系的平衡的几何条件和解析条件，能用解析法求 解简单平面汇交力系的平衡问题。 （三）力矩和平面力偶系要求了解力矩、力偶的性质与计算，掌握平面力偶系合成与平衡计算。 （四）平面一般力系要求了解力的平移定理、力系的主矢和主矩概念及力系的简化。能用平面 一般力系的平衡条件与平衡方程求解简单的工程问题。重点 难点重点： 几种典型约束的约束反力。 物体的受力分析及受力图的绘制。 力的投 影。 平面力偶系的合成与平衡。 用解析法求平面汇交力系的合力。 平 面一般力系的平衡条件与平衡方程。 难点：物体的受力分析及受力图的绘制。 力矩、力偶的性质与计算。 平面力 偶系的合成与平衡计算。 平面汇交力系的平衡方程。 力的平移定理。 平面一般力系向一点简化主矢和主矩。教 学 安 排教学方法：讲授法、演示法。 教学手段：多媒体投影、音像资料 物体的受力分析与平衡 目的： （1）为了保证机器或结构物的正常工作，设计时必须分析各构件的受力猜 况； （2）当构件平衡时，还要研究其平衡条件，进而确定作用在构件上的未知 力。 平衡，是指物体相对地面处于静止或作匀速运动。 教学内容： 1.1 基本概念和物体的受力分析1.2 平面汇交力系1.3 力对点之矩、力偶1.4 平面任意力系 1.5 摩擦（补充） 课堂练习课堂练习 课堂提问讨论课堂提问讨论 小结小结 作业布置作业布置 思考题、 课后作业阅读：教材 作业：教材1-9、1-14 主要 参考资料理论力学课后自我 总结分析备注（对本章节的课堂教学需补充说明的内容）注：此页针对具体授课内容填写景德镇陶瓷学院教案景德镇陶瓷学院教案 总学时第总学时第 5 5 学时学时 第第 6 6 学时学时授课内容第 2 章轴向拉伸和压缩教学目的 和要求（1） 轴向拉伸和压缩的概念与实例 （2） 拉（压）杆横截面上的内力和应力 （3） 许用应力、拉压杆的强度计算 （4） 拉压杆的变形、虎克定律要求能绘制轴力图，能对拉压杆进行强度计算。重点 难点重点： （1）拉（压）杆横截面上的内力和应力 （2）许用应力、拉压杆的强度计算 难点：拉压杆轴力的分析、计算及拉压杆的强度计算。教 学 安 排教学方法：讲授法、演示法、 教学手段：多媒体投影、音像资料 材料力学的任务: 在满足强度、刚度、稳定性的前提下，以最经济的代价，为构件确定合 理的形状和尺寸，选择合理的材料和热处理方法。为构件设计提供必要的理 论基础和计算方法。 教学内容： 2.1 概述2.2 轴向拉伸和压缩的基本概念2.3 轴向拉伸和压缩时的内力与应力2.4 材料拉伸和压缩时的力学性能2.5 拉（压）杆件的强度计算2.6 拉（压）杆的变形 课堂练习课堂练习 课堂提问讨论课堂提问讨论 小结小结 作业布置作业布置思考题、 课后作业阅读：教材 作业：教材2-10、2-13主要 参考资料材料力学课后自我 总结分析备注（对本章节的课堂教学需补充说明的内容）注：此页针对具体授课内容填写景德镇陶瓷学院教案景德镇陶瓷学院教案 总学时第总学时第 7 7 学时学时 第第 8 8 学时学时授课内容第 3 章剪切与圆轴扭转教学目的 和要求（1） 扭转的概念和实例 （2） 外力偶和扭矩的计算、扭矩图 （3） 圆轴扭转时的应力、强度条件 （4） 圆轴扭转时的变形、刚度条件 要求掌握外力偶矩、扭矩的计算和扭矩图的绘制，掌握圆轴扭转时的应力和 强度计算。重点 难点重点： （1）外力偶和扭矩的计算、扭矩图 （2）圆轴扭转时的应力、强度条件 难点：圆轴扭转时的变形、刚度条件教 学 安 排教学方法：讲授法、演示法、 教学手段：多媒体投影、音像资料 材料力学的任务: 在满足强度、刚度、稳定性的前提下，以最经济的代价，为构件确定合 理的形状和尺寸，选择合理的材料和热处理方法。为构件设计提供必要的理 论基础和计算方法。 教学内容： 3.1 剪切与挤压3.2 圆轴扭转3.3 圆轴扭转时的应力与强度条件3.4 圆轴扭转时的变形与刚度条件课堂练习课堂练习 课堂提问讨论课堂提问讨论 小结小结 作业布置作业布置思考题、 课后作业阅读：教材 作业：教材3-7、3-8主要 参考资料材料力学课后自我 总结分析备注（对本章节的课堂教学需补充说明的内容）注：此页针对具体授课内容填写景德镇陶瓷学院教案景德镇陶瓷学院教案 总学时第总学时第 9 9 学时学时 第第 1212 学时学时授课内容第 4 章梁的弯曲 工程力学基础篇习题课教学目的 和要求（1）弯曲的概念和实例 （2）梁的内力、弯矩图 （3）弯曲时的正应力和强度计算 （4）弯扭组合的强度计算要求掌握梁的弯矩图的绘制，能进行梁的弯曲强度计算。重点 难点重点： （1）梁的内力、弯矩图 （2）弯曲时的正应力和强度计算 难点：梁的内力、弯矩图教 学 安 排教学方法：讲授法、演示法、 教学手段：多媒体投影、音像资料 材料力学的任务: 在满足强度、刚度、稳定性的前提下，以最经济的代价，