机械设计教案

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1、机电工程学院教案用纸课程章节名称第0章绪论第1章机械设计概述；教学目的、要求了解机械设计一般步骤和方法，掌握机械零件常见失效形式和计算准则重、难点及解决方法失效形式和计算准则教学环节时间分配2学时教学手段、教学方法和实施步骤多媒体授课内容：一、本课程的研究对象机械设计：是为了机器的某些特定功能要求而进行的创造性工作。本课程的研究对象：为一般参数的通用零件的设计理论与设计方法本课程的性质：是以一般通用零件的设计计算为核心的设计性课程，是一门设计性、综合性和实践性都很强的技术基础课。本课程的任务：1）掌握通用机械

2、零部件的设计原理、方法和一般规律。2）掌握一定的设计技能（查阅资料，运用标准、规范。）3）掌握典型机械零件的实验方法，获得基本的实验技能。二机械零件设计的一般步骤1）建立零件的受力模型，确定零件的计算载荷—名义载荷（公称载荷、额定载荷）K——载荷系数2）选择零件的类型与结构3）选择零件的材料4）按可能的失效形式确定零件的计算准则，并确定零件的基本尺寸，并加于标准化和圆整5）零件的结构设计6）绘制零件的工作图，并编写计算说明书。设计计算机械零件计算交替进行校核计算三机械零件的主要失效形式和设计计算准则66一）、

3、机械零件的失效形式失效：（定义）零件丧失正常工作能力或达不到设计要求的性能时，称为失效失效形式强度失效整体强度刚度失效表面强度磨损失效振动、噪声失效精度失效可靠性二）、机械零件的计算准则工作能力：零件不发生失效时的安全工作限度称为~计算准则：以防止产生各种可能失效为目的而拟定的零件工作能力计算依据的基本原则，称为计算准则1、强度准则——极限应力——计算安全系数——静强度2、刚度准则刚度：零件在载荷作用下抵抗变形的能力变形量许用变形量y——可以是挠度、偏转角或扭转角3、耐磨性准则耐磨性——是指作相对运动的零件其

4、工作表面抵抗磨损的能力准则：4、热平衡准则温升过度→润滑失效→磨损、胶合→失效准则：——温升不满足时措施：1）改进润滑；2）冷却四机械零件常用的材料及其选择原则一、机械零件的常用材料1、黑色金属：2、有色金属3、非金属材料4、复合材料二、机械零件材料选用的原则课堂讨论机械设计的最新进展66课外思考、练习及作业题机电工程学院教案用纸课程章节名称第2章带传动带传动的类型与特点教学目的、要求了解弹性滑动的概念，，掌握带传动受力分析和欧拉公式重、难点及解决方法受力分析欧拉公式弹性滑动的概念掌握带应力分布规律教学环节时

5、间分配2学时教学手段、教学方法和实施步骤多媒体教学实物教学授课内容：带传动的工作原理及特点1、传动原理——以张紧在至少两轮上带作为中间挠性件，靠带与轮接触面间产生摩擦力来传递运动与动力2、特点：二、带传动的主要类型与应用a.平型带传动b.V带传动——三角带—三角带传动c.多楔带d.同步带传动三、V带及其标准，三带胶带构造及标准V带构造：帘布芯结构；绳芯结构V型带标准，三角胶带规格、尺寸、使用等要求已有国家标准按截面尺寸从小到大共有如下类型YZABCDE带传动的工作情况分析1、带传动的受力分析1）工作前（预紧）

6、——两边初拉力F0=F02）工作时（传递扭矩T）——两边拉力变化：①紧力F0→F1；②松边F0→F2仅以主动轮边带为对象（隔离体）分析：根据平衡条件：——=传递的有效圆周力。66工作中，紧边伸长，松边缩短，总长不变，但总带长不变。这个关系反应在力关系上即拉力差相等（增量=减量）即：由于拉力差即为接触弧上产生的摩擦力的总和，必与传递有效圆周力平衡：（取带轮为隔离体即得）∴Fe——有效圆周力Ff——摩擦力的总和又根据：周向力与功率的关系带传递的功率：（KW）Fe——有效圆周力（N）V——带速（m/s）由式（6-1

7、）和（6-2）得：讨论：F1与F2与F0和Fe有关，Fe又与P有关，当P↑时，Fe↑，即Ff↑，但对一定的带传动其摩擦力Ff有一个极限值Ffmax→由Ffmax决定了带传动的传动能力。带传动的最大有效圆周拉力及其影响式中：f—摩擦系数（对V型带→f→fV代）—包角（rad）一般为主动轮（小轮包角）e—自然对数的底（e=2.718……）联立4、临界圆周力Fec带传动的最大有效圆周力（临界值（不打滑时））66——（推导P0功率时要用）5、影响因素分析——①F0：②与：大接触弧长，Fec大，传递Fec大→传递扭矩T

8、越大③f：三角带fv>f，∴V带承载能力大。弹性滑动与打滑1、弹性滑动——不可避免分析：主动轮上，带边走边收缩（∵力越来越小），由此带的变形逐步下降，带在开始进入轮时与轮贴紧，而出轮时则落后于轮，∴带速落后于轮速。V1>V——带相对于轮的相对滑动速度；，从动轮上，恰恰相反，带边走边伸长，带连高于轮速。V2