机械基础教案 1.docx
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机械基础教案 1.docx
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机械基础教案1
信阳市第三职业高级中学
面接触的运动副。
B高副:
点、线接触的运动副。
小结:
一、机器与机构:
1、机器:
2、机构:
3、两者的区别:
4、联系:
5、机械:
二、机器的组成:
1、机器的组成:
2、原动机部分
3、执行部分
4、传动部分:
5、操纵控制部分;
三、构件与零件
1、构件:
2、零件:
四、运动副:
1、定义:
2、分类;
板书:
一、机器与机构:
1、机器:
2、机构:
3、两者的区别:
4、联系:
5、机械:
二、机器的组成:
1、机器的组成:
2、原动机部分
3、执行部分
4、传动部分:
5、操纵控制部分;
三、构件与零件
1、构件:
2、零件:
四、运动副:
1、定义:
2、分类;
作业:
习题
第一篇工程力学
第一章构件的受力分析
Ⅰ-1力的分解与合成
目标:
1、理解力、约束的概念.
2、掌握常见的约束及约束反力.
3、掌握受力分析的方法.
4、会画受力图.
重、难点:
约束反力的方向
过程:
一、力的概念:
1、力
力是物体之间的相互机械作用,其作用效果是使物体的运动状态发生变化或使物体产生变形。
2、力的三要素
力的大小、方向、作用点称为力的三要素。
力对物体的作用效果取决于力的三要素,当这三个要素中任何一个改变时,力对物体的作用效应就会改变。
3、力的图示法:
力是一个既有大小又有方向的矢量,力矢量用带箭头的有向线段表示。
二、静力学基本公理
1.二力平衡公理:
作用于刚体上的两个力,使刚体平衡的充要条件是:
两力大小相等、方向相反且作用在同一直线上。
刚体:
受力后大小和形状都保持不变的物体。
2、平行四边形公里:
作用在物体上同一点的两个力,可以合成为一个合力。
合力的作用点仍在该点,合力的大小和方向由这两个力为邻边构成的平行四边形的对角线来表示。
推论:
三力平衡汇交定理
当刚体受三个力的作用而处于平衡时,若其中两个力的作用线汇交与一点,则第三个力的作用线必交于同一点,且三个力的作用线在同一平面内。
4、作用与反作用公理:
作用力与反作用力总是同时存在,两力的大小相等、方向相反,沿着同一直线分别作用在两个相互作用的物体上。
注意:
作用力与反作用力虽然等值、反向、共线,却分别作用在两个不同的物体上,因此不能认为这两个力平衡。
三、力的分解与合成;
1、力的分解:
已知合力求分力的过程。
2、力的合成:
已知分力求合力的过程。
A、同向的二力合成:
F=F1+F2
B、反向的二力合成:
F=F1—F2
C、不共线的二力合成:
F=F1+F2(向量的运算)
小结:
略
板书:
见教案
作业:
习题
Ⅰ-2约束与约束反力
目标:
1、理解约束的概念
2、掌握常见的约束反力
3、会画物体的受力图
重点:
约束反力的方向
过程:
一、约束
1、约束:
对非自由体的位移起限制作用的物体。
2、约束反力:
作用于物体上而限制物体运动的力.
注意:
约束反力的方向与约束对物体限制其运动趋势的方向相反.
3、常见约束反力的方向:
A、光滑接触面约束:
两物体相互接触,当接触面非常光滑,摩擦可忽略不计时,即属于光滑接触面约束。
光滑接触面约束对物体的约束反力作用于接触点,方向沿接触面的公法线并指向受力物体。
B、柔性约束:
由柔软的绳索、链条或带等构成的约束,称之为柔性约束。
柔性约束对物体的约束反力作用于接触点,方向沿柔性体而背离物体。
C、铰链约束:
由铰链构成的约束称为铰链约束。
a、如果铰链约束中两个构件有一个固定在地面或机架上,则这种约束称为固定铰链支座,简称固定铰支。
固定铰支约束反力的方向一般不能预先确定,通常用两个相互垂直的分力代替。
b、铰链约束中两个构件与地面或机架的连接是可移动的,则这种约束称为活动铰链支座,简称活动铰支。
活动铰支约束反力的方向沿接触面的公法线,并指向受力物体。
D、固定端约束:
一个杆件的一端完全固定,既不能移动也不能够转动,这种约束为固定端约束。
固定端约束约束反力用限制转动的约束反力偶矩MA和限制移动的约束反力Fx和Fy表示。
二、受力图
1、取分离体
确定研究对象,解除约束,把研究对象单独画出来。
2、画主动力
分析并画出分离体上的所有主动力。
3、画约束反力
按照约束类型,画出分离体上的所有约束反力。
注意:
画受力图时,用线段表示力的大小,用箭头表示力的方向,同时还必须用字母把力表示出来。
小结:
略
板书:
见教案
作业:
习题
Ⅰ-3力矩和力偶
目标:
1、了解力矩和力偶的概念
2、掌握力矩和力偶的计算
重、难点:
力矩的计算
过程:
一、力矩
1、定义:
力与力偶臂的乘积M=F.r
A、效果a、F.r
b、转动方向
B、表示Mo(F)=+F.r
C、符号规定:
逆时针为正,顺时针为负。
D、特例M=0
a、F=0b、r=0
2、合力矩定理
平面汇交力系的合力,对于平面内任一点之矩等于所有各力对于该点力矩的代数和。
3、平衡条件
作用在物体上的各个力,对于转动中心O的力矩代数和等于0,即合力矩为0.∑Mo(F)=0
二、力偶和力偶矩
1、力偶
由大小相等、
第二篇机械工程材料
第三章机械工程材料
Ⅲ--1金属材料的性能
目标:
1、了解金属材料的物理性能、化学性能。
2、掌握材料的力学性能。
3、掌握材料的工艺性能。
重点;
1、材料的力学性能。
2、材料的工艺性能。
过程:
一、性能
工艺性能:
从冶炼到成品的生产过程中,在各种加工条件下表现出来的性能。
使用性能:
在使用条件下表现出来的性能。
二、物理性能;指材料的固有性能。
A、密度:
大于等于4.5g/㎝3为重金属,小于4.5g/㎝3为轻金属。
B、熔点:
从固态到液态的转化温度。
C、导热性D、热膨胀性E、导电性F、磁性
三、化学性能:
在化学作用下表现出来的性能。
四、力学性能:
金属材料抵抗外力作用表现出来的性能。
A、强度:
在静载荷的作用下抵抗变形和破坏的能力。
B、塑性:
在静载荷的作用下产生永久变形而不破坏的能力
C、硬度:
金属材料抵抗其他物体压入其表面的能力。
D、韧性:
金属材料抵抗冲击载荷作用而不被破坏的能力。
E、疲劳强度:
在无限次循环载荷的作用下而不断裂的最大应力值。
五、工艺性能:
A、铸造性:
取决流动性和收缩性
B、锻造性:
低碳钢最好,中碳钢次之,高碳钢较差。
C、焊接性:
低碳钢较好,高碳钢较差,铸铁最差。
D、切削加工性
小结:
一、性能二、物理性能;三、化学性能
四、力学性能五、工艺性能
板书:
一、性能
二、物理性能;
三、化学性能
四、力学性能
五、工艺性能
作业:
习题
Ⅲ—2钢铁材料
目标:
1、了解钢铁材料的分类。
2、了解钢铁材料的牌号及用途。
重点:
钢铁材料的牌号及用途
过程:
一、钢铁材料
1、定义:
以铁为主加入碳等其他合金元素所组成的合金。
2、钢:
含碳量小于2.11%的铁碳合金。
3、铸铁:
含碳量大于2.11%的铁碳合金。
4、钢的分类:
碳素钢和合金钢。
二、碳素钢
1、按含碳量分:
低碳钢Wc≤0.25%
中碳钢0.25<Wc≤0.6%
高碳钢Wc≥0.6%
2、按质量分:
普通钢、优质钢、高级优质刚
3、按用途分:
碳素结构钢、碳素工具钢
三、碳素结构钢
1)按质量属普通钢,按成分属碳素钢,按用途属结构钢
2)牌号:
由代表屈服点的字母、屈服点数字、质量等级符号、脱氧方法四个部分组成。
3)用途
焊接、铆接、栓接
四、优质碳素结构钢
1)Wc<0.8%,含较少,质量优良。
2)牌号
以0.01%为单位,用两位数字表示钢中平均含碳量的万分数。
五、工具钢
AWc>0.7%
B牌号
由T加数字表示,表示含碳量的千分数。
如T8
如果是高级优质碳钢,加字母A.如T10A
C用途
用于制造刃、模、量具和其他工具的钢
六、小结:
一、钢铁材料二、碳素钢三、碳素结构钢四、优质碳素结构钢
板书、同上
作业:
习题
Ⅲ—3合金钢
目标:
1、了解合金钢的分类
2、掌握其牌号、用途
重点:
合金钢牌号、用途
过程:
1、定义:
在碳钢的基础上,有目的地加入各种合金元素,所冶炼成的钢。
2、分类:
A、合金结构钢
B、合金工具钢
C、特殊性能钢
3、牌号:
A、合金结构钢
采用两位数字加元素符号加数字表示。
表示平均含碳量的万分数,元素符号表示钢中所含的合金元素,后面的数字表示该元素平均含量的百分数,规定合金元素含量在1.5
%以下不标含量。
B、合金工具钢
以0.1%为单位的一位数字表示含碳量的千分数,加上合金元素符号及该元素含量的百分数。
当含碳量大于或等于1%时,不标含碳量。
C、特殊性能钢
在钢号前冠以汉语拼音,而不标含碳量。
如GCr15
Cr后面的数字表示Cr元素平均含量的千分数,其他元素仍用百分数表示。
3、性能及用途
分类;
A、合金结构钢
低合金结构钢
机械结构用钢合金渗碳钢合金调制刚合金弹簧钢
B、滚珠轴承钢
C、合金工具钢
D、特殊性能钢
小结:
一、概念
二、牌号
三、性能
板书:
一、概念
二、牌号
三、性能
作业:
习题
Ⅲ-4铸铁
目标:
1.了解铸铁的分类
2.掌握其性能及牌号
3.知道铸铁的性能及用途
重点:
铸铁的牌号
过程:
1.概念:
Wc>2.11%以上的铁碳合金。
2.特点:
a.优点和缺点
铸造性、耐磨性、及切削加工性能优良,强度、韧性低只能铸造成形。
3.分类的依据
根据C的存在形式
a.白口铸铁
以渗C体的形式存在,硬而脆不宜切削加工。
b.灰口铸铁
以片状石墨的形式存在,呈暗灰色。
①性能
良好的铸造性,切削加工性、减振性和减磨性,广泛用于各种受压和要求减振的床身、机架、箱体。
②牌号:
由“HT”加数字表示。
数字表示最低抗拉强度。
③热处理方法:
去应力退火,表面淬火
c.可锻铸铁
以团絮状的石墨形式存在。
具有较高的强度,较好的塑性和韧性。
牌号:
“KTH”“KTZ”抗拉强度——伸长率
d.球墨铸铁
以球墨的形式存在。
抗拉强度、塑性、韧性同相应基体的铸钢相似,
力学性能比灰口铸铁和可锻铸铁都高,
可以代替C钢、合金钢、可锻铸铁
牌号:
用“QT”抗拉强度——伸长率
QT400——80
4.铸钢
a.用于受力复杂形状复杂的机械零件。
b.牌号 “ZG”两组数字
c.热处理
用正火退火处理
小结:
略
板书:
见教案
作业:
习题
Ⅲ-5钢的热处理
目标:
1.掌握热处理的
2.掌握表面热处理的方法和目的
3.掌握C素钢和合金钢的热处理方法
重点:
四把火的区别
过程:
一、基本知识:
1.热处理:
通过适当的方式将钢件加热、保温和冷却的方法,以获得预期的组织结构和性能的工艺。
2.作用:
可以充分地发挥钢的潜力,提高工件的使用性能和寿命,改善工件的加工工艺性能。
3.分类
普通热处理 退火正火 回火淬火
表面热处理 表面淬火化学淬火
二、退火
将钢加
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