机械基础——力学教学教案06（高教版）

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1、力学轴扭转【课题名称】圆轴扭转【教材版本】李世维主编.中等职业教育国家规划教材一机械基础（机械类）.第2版.北京：高等教育出版社，2006【教学目标与要求】一、知识冃标1、了解扭转概念；熟悉外力偶矩、扭矩计算；2、理解扭转吋的应力分析，掌握扭转强度计算。二、能力目标通过扭转时的应力分析，了解应力分析方法，培养分析问题的能力。三、索质目标1、了解扭转变形的受力特点、变形特点；2、通过作扭转图，了解内力图的一般做法及作内力图的目的。四、教学要求1、初步了解扭转变形的受力特点、变形特点；2、较深入地认识扭转强度计算，并能应川强度条件解决工程实际问题。【教学重点】1、扭转图；2、扭转

2、强度计算。【难点分析】扭转应力分析方法。【教学方法】教学方法：讲练法、演示法、讨论法、归纳法。【教学资源】1.机械基础网络课程.北京：高等教育出版社，20062.吴联兴主编.机械基础练习册.北京：高等教育出版社，2006【教学安排】2学时（90分钟）教学步骤：讲授与演示交叉进行、讲授中穿插讨论、讲授中穿插练习与设问，最后进行归纳。【教学过程】★复习旧课（5分钟）剪切强度t=—<[rlmax人一L」挤压强度"^max=^L~[（Jb]Ar★导入新课tl常生活中常用的螺丝刀，汽车的传动轴，反应釜中的搅拌轴等均产生扭转变形。★新课教学（80分钟）§3-3一、扭转的概念（演示工程实例

3、——引出扭转概念）受力特点：在垂直于轴线的横截而内作用一对等值、反向的力徜；变形特点：轴表而的纵线变成螺旋线。这种变形称为圆轴扭转。♦讨论：下列实例中属于扭转变形的是（）A、起重吊钩B、钻头钻孔C、火车车轴D、零件钻孔二、圆轴扭转外力偶矩NM=9550」n式中〃一轴外力偶矩，N■禺一轴功率，kW—轴转速，r/mino♦讨论：汽车爬坡时，使用高速扌当还是低速挡？♦讨论：在同一台机器的几根逐级传动轴中，高速轴粗，还是低速轴粗？为什么？三、扭矩计算圆轴扭转时横截而上的内力是一个力偶炬称为扭矩。截面法：切、取、代、平。符号规定：右手握轴，四指方向表示扭矩或外力偶短转向，拇指向外，

4、扭矩、外力偶矩为正；反Z为负。例题分析：练习册作扭矩图目的：确定危险截面及Mcnax♦讨论：如何排列传动轴上的轮子能使最大扭矩值最小？四、扭转剪应力计算圆轴扭转时，横截面上只冇垂直于直径的剪应力。rmax=灵厂比式屮Mr—横截面上扭矩,N*mm；p一横截面上任一点半径，〃加;Ip—极惯性矩，/〃〃/;此—抗扭矩，加：实心圆轴/=^1«0.1£)4卩32叱=^-«0.2P3'16空心圆轴lp=0」D4(1-q4)叱=O.2D3(1-6Z3)式中a=d!D♦讨论：两根圆轴，材料相同，受力相同，而直径不同,当d]=2〃2时，则两轴的最大剪应力之比孙/万2为()A.1/4B.1/8C

5、.4D.8♦讨论：指出以下应力分布图中哪些是正确的()A、图(a)(d)正确B、图⑹(c)正确C、图(c)(d)正确(a)(d)五、圆轴抗扭强度条件rmaxmax应用:校核强度铮汁］设计截面maxk]确定许可载荷Mmax

6、■扭转强度计算★作业练习册