机械设计基础教案-(2)

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...青岛大学教案学院:机电学院教研室:基础部课程名称:机械设计基础任课教师:张艳平青岛大学教务处制...教案编写说明一、教案编写应明确的几个概念1、教学大纲教学大纲是根据培养计划,以系统和连贯的形式,提纲挈领地叙述有关教学内容的纲领性文件。2、教学日历是教师组织课程教学的具体计划表,应明确规定教学进程、授课内容提要、各种教学环节、方式、课外作业的安排等。教学日历按课程和授课对象(教学班)编写,由任课教师按教学执行计划规定的教学任务、课程教学基本要求及教学大纲的要求,结合授课班级学习情况、课表、校历等编写。3、教案教案是为实现教学大纲的具体细化而精心设计的授课框架,也是教师为实施课堂教学而作出以课时为单位的具体行动计划或教学方案。其作用是对课堂教学的总的导向、规划和组织,是课堂教学规划的蓝本。此外,还有三个附带性作用:一是备忘录作用。由文字载体保存的信息可供随时提取或查阅;二是资料库作用。从长远角度看,教案中保存着教师从各种渠道获得的珍贵材料,以及自身的经验与心得,积累多了自然形成一座资料宝库;三是教改课题源作用。教案的丰富案例、精心思索过的问题、教学后的得失体会等往往成为教师选择教改研究课题的源泉。4、讲稿讲稿是丰富和细化教案中的具体要求并实现教学设想的实质内容和书面台词,是根据教学内容对教案的具体化。讲稿与教案不同之处主要表现在一是讲稿所承载的是知识信息,教案所承载的是课堂教学的组织管理信息。二是讲稿的思路形成受教学过程的知识逻辑支配,而教案的思路形成受教学过程的管理逻辑支配。三是在内容上,讲稿涉及的是知识性项目,教案涉及的是组织性项目。四是在表现形式上,讲稿篇幅较长,教案则是几百字或千余字即可。二、教案一般应具备以下几个基本要素1、教学目的(教学目标):某一堂课学习预期达到的效果。2、教学内容:某一堂课教学知识信息的总和及其重点、难点。...3、教学方法:是教师把自己的学识传授给学生的手段。在教学中,教师不应仅是传授知识和技能,更重要的是教会学生主动学习和掌握知识的能力和方法。4、教学进程:是根据教学目的进行教学内容、教学方法、辅助手段(教具及现代教学手段)、师生互动、学时安排、板书设计等的设计或选择。5、课后总结分析:是对教学中知识的科学性和完整性评价;某个教学环节的设计;教学重、难点的把握;教学方法的应用;师生双边活动的设计;教学效果等课堂教学过程情况的总结与分析,为以后的教学提供经验和素材。在这五个因素中,教学进程是整个教案的主体部分,既体现出教学活动的逻辑程序,又可划分出若干环节或步骤,并考虑到它们的时间分配、具体方法的应用,相互间的衔接、过渡,以及教学过程与板书的协调等等,充分反映教师教学设计思想,体现教师的教学经验和风格。三、教案编写的形式和内容1、本次课的教学内容(具体到知识点);2、本次课的教学方式(手段);3、本次课的师生活动设计;4、本次课的板书设计;5、各教学步骤的时间分配;6、本次课的作业布置等。四、教案格式推荐教案格式推荐附后。...青岛大学教案(理论教学用)第1次课2学时章节绪论讲授主要内容1.定义几个基本的名词术语2.设计机器应满足的基本要求3.机械设计的几种方法和机械设计的大致步骤4.课程研究的内容与教学目标5.本课程的特点和学习方法重点难点机械设计的基本要求课程研究内容与目标课程特点和学习方法要求掌握知识点和分析方法1.掌握本课程中有关专业术语2.理解本课程的研究对象教授思路,采用的教学方法和辅助手段,板书设计,重点如何突出,难点如何解决,师生互动等重点介绍本课程的性质、研究对象、学习目的、课程特点和学习方法,简单介绍机械设计的一般步骤和方法。特别注意讲清楚机械、机器与机构之间的区别,通用零件与专用零件的分类。作业布置习题1,2,3主要参考资料无备注...青岛大学讲稿讲授内容备注绪论第一节研究对象和内容一、研究对象容1、机械:机器和机构的总称机器(三个特征):①人为的实物组合(不是天然形成的);②各运动单元具有确定的相对;③必须能作有用功,完成物流、信息的传递及能量的转换。机器的组成:原动机、工作机、传动部分、自动控制工作机机构:有①②两特征。很显然,机器和机构最明显的区别是:机器能作有用功,而机构不能,机构仅能实现预期的机械运动。两者之间也有联系,机器是由几个机构组成的系统,最简单的机器只有一个机构。2、概念构件:运动单元体零件:制造单元体构件可由一个或几个零件组成。机架:机构中相对不动的构件原动件:驱动力(或力矩)所作用的构件。→输入构件从动件:随着原动构件的运动而运动的构件。→输出构件机构:能实现预期的机械运动的各构件(包括机架)的基本组合体称为机构。二、研究内容:1、机构的结构和运动学:①机械的组成;②机构运动的可能性和确定性;③分析运动规律。2、机构和机器动力学:力——运动的关系·F=ma功——能3、要求:解决二类问题:分析:结构分析,运动分析,动力分析综合(设计):①运动要求,②功能要求。新的机器。第二节性质和任务1、性质:技术基础课...基础:机械工程技术人员必须掌握的机械基础理论知识培养:学生具有一定机械设计的能力,学会基本设计方法专业:为了解本专业所用机械的传动原理、运行维修、改造、自动控制等方面获得必要的基本知识教学:学习专业课的基础2、任务:阐述常用机构和通用零部件的工作原理、结构和设计方法常用机构:连杆、凸轮、齿轮、轮系、其他常用机构通用零部件:联接零件——螺纹、键、花键、销联接传动零件——齿轮、蜗杆、带、链、螺旋传动轴系零件——轴、滑动轴承、滚动轴承、联轴器和离合器其他——弹簧第三节机械设计的基本要求和一般规律1、基本要求在满足预期功能的前提下,使产品性能好,效率高,成本低,在预定的使用期限内安全可靠。2、主要内容1)确定机械的工作原理,选择适宜的机构2)拟定设计方案3)进行运动和受力分析,计算作用于各构件上的载荷4)进行零部件工作能力计算(强度计算)5)整体和结构设计3、机械设计的一般过程在设计过程中,这些步骤是相互交错、反复进行的。设计者要从实际出发,注重调查研究,善于学习,在实践中不断积累设计经验,以期取得最佳成果。...青岛大学教案(理论教学用)第2-3次课4学时章节第一章平面机构的自由度和速度分析讲授主要内容1.机构中的构件怎样组合才能运动——构成什么样的运动副2.在什么条件下运动才能保证确定——具有确定运动的条件3.如何运用运动简图表示机构4.机构的速度分析重点难点机构自由度的计算;机构运动简图的绘制。机构运动简图的绘制;瞬心的判定及在速度分析中的应用。要求掌握知识点和分析方法知道如下概念:自由度、运动副、主动件、机架、瞬心、复合铰链、局部自由度、虚约束。能正确计算平面机构的自由度;能绘制简单机械的机构运动简图;能正确判定瞬心。教授思路,采用的教学方法和辅助手段,板书设计,重点如何突出,难点如何解决,师生互动等重点介绍机构、运动副、运动链、自由度与约束及机构具有确定运动的条件等基本概念、机构运动简图的绘制和机构自由度的计算及机构具有确定运动的条件;简单介绍速度瞬心(包括绝对瞬心和相对瞬心)的基本概念和用“三心定理”确定一般平面机构各瞬心位置的方法。平面机构自由度分析和计算也是本章学习的重点。复合铰链、局部自由度和虚约束的判断是正确计算自由度的关键。讲解机构运动简图绘制时,应安排一次机构运动简图测绘实验,以提高教学效果作业布置习题1,2,3主要参考资料无备注无青岛大学讲稿...讲授内容备注青岛大学教案(理论教学用)第4-5次课4学时章节第二章平面连杆机构讲授主要内容1.知道什么是平面连杆机构?它有哪些优、缺点?2.知道平面连杆机构有哪些运动和动力特性?3.知道铰链四杆机构存在曲柄的条件是什么?4.对机构演变的方法有所了解。5.掌握四杆机构设计的几种方法。6.对常用四杆机构的特点及实际应用有相当深度的了解。重点难点铰链四杆机构的基本形式;铰链四杆机构的运动特性;曲柄存在的条件;四杆机构的应用。平面四杆机构的演化;四杆机构的解析设计。要求掌握知识点和分析方法知道如下概念:自由度、运动副、主动件、机架、瞬心、复合铰链、局部自由度、虚约束。能正确计算平面机构的自由度;能绘制简单机械的机构运动简图;能正确判定瞬心。...教授思路,采用的教学方法和辅助手段,板书设计,重点如何突出,难点如何解决,师生互动等重点介绍四杆机构的组成、基本形式、压力角和传动角、死点位置、急回特性及其计算、曲柄存在的条件、杆机构的基本演化方法和典型杆机构的设计方法;简单介绍平面多杆机构。平面四杆机构的设计是本章的一个难点。不同的设计任务和设计要求,应采用不同的设计方法。图解法直观,易理解,常用于解决给定位置的设计任务。解析法精确,借助解析法程序、优化设计程序,大大提高解析法的设计能力,已能完成复杂要求的的设计任务。作业布置习题1,2,3主要参考资料无备注无青岛大学讲稿讲授内容备注青岛大学教案(理论教学用)第6-7次课4学时章节第三章凸轮机构...讲授主要内容1.了解凸轮机构的类型,明确凸轮机构的优缺点及适用的工业场合。2.能正确绘制从动件常用运动规律的位移线图,*能用数学公式正确表示这些位移线图。3.掌握反转法,能用图解法绘制凸轮轮廓线,能编程设计凸轮廓线。4.明确影响凸轮机构工作性能和空间尺寸的有关因素。重点难点从动件的常用运动规律;凸轮廓线的图解设计;影响凸轮机构性能的因素。从动件运动规律的公式表达;凸轮廓线的解析设计。要求掌握知识点和分析方法凸轮机构的特点、类型与应用;从动件常用的运动规律(运动线图的图形和公式表示);凸轮廓线的图解设计和解析设计;设计凸轮机构应注意的两个问题。教授思路,采用的教学方法和辅助手段,板书设计,重点如何突出,难点如何解决,师生互动等①重点介绍凸轮机构的组成、分类及特点。注意讲解清楚盘形凸轮、移动凸轮和圆柱凸轮之间的转化关系。凸轮一般作连续等速转动,从动件可作连续或间歇的往复运动或摆动。凸轮机构的种类很多,各具特色。凸轮机构的优点:只需设计出合适的凸轮轮廓,就可使从动件获得所需的运动规律:结构简单、紧凑、设计方便。它的缺点:凸轮与从动件之间易于磨损:凸轮轮廓较复杂,加工困难;从动件的行程不能过大。②介绍从动件常用的运动规律。凸轮的轮廓是由从动件运动规律决定的,因此了解从动件常用的运动规律及其特点是十分重要的。只有某种运动规律的加速度曲线是连续变化的,这种运动规律才能避免冲击。等速运动规律在某些点的加速度在理论上为无穷大,所以有刚性冲击;而等加速等减速运动规律在某些点的加速度会出现有限值的突然变化,所以有柔性冲击。③介绍图解法绘制凸轮轮廓的基本方法。图解法绘制凸轮轮廓是按照相对运动原理来绘制凸轮的轮廓曲线的,也就是“反转法”。用“反转法”绘制凸轮轮廓主要包含三个步骤:将凸轮的转角和从动件位移线图分成对应的若干等份;用“反转法”画出反转后从动件各导路的位置;根据所分的等份量得从动件相应的位移,从而得到凸轮的轮廓曲线。④设计凸轮机构应注意的问题。在选择滚子半径,必须保证滚子半径小于理论轮廓外凸部分的最小曲率半径;在确保运动不失真的情况下,可以适当增大滚子半径,以减小凸轮与滚子之间的接触应力。为了确保凸轮机构的运动性能,应对凸轮轮廓各处的压力角进行校核,检查其最大压力角是否超过许用值。如果最大压力角超过了许用值,一般可以通过增加基圆半径或重新选择从动件运动规律,以获得新的凸轮轮廓曲线,来保证凸轮轮廓上的最大压力角不超过压力角的许用值。作业布置习题1,2,3主要参考资料无备注无...青岛大学讲稿讲授内容备注青岛大学教案(理论教学用)第8-9次课4学时章节第四章齿轮机构讲授主要内容1.齿轮机构有哪些优缺点?2.要使齿轮机构连续平稳地运转,对齿轮齿廓曲线和主要参数有什么要求?3.复杂的齿廓曲面是怎样加工出来的?各种加工方法有何特点?4.直齿、斜齿圆柱齿轮和直齿圆锥齿轮的联系与各自的特点?重点难点齿轮机构连续平稳运转的条件;齿轮的尺寸计算;加工方法;斜齿圆柱齿轮的特点;当量齿轮与当量齿数。加工方法;根切现象与最少齿数;当量齿轮与当量齿数。要求掌握知识点和分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