機械基礎教案

您是否在尋找有關“機械基礎教案”的文章？我們?yōu)槟扑]這篇。教案課件是老師工作中的不可或缺的一部分，如果老師還沒有寫的話，現(xiàn)在也來得及。教案課件能夠反映出老師的創(chuàng)造性和智慧，激發(fā)學生的興趣。只供您在工作和學習中參考決策，請自行斟酌！

機械基礎教案(篇1)

機械設計基礎課件是一門為機械設計專業(yè)學生開設的基礎課程，旨在幫助學生打下扎實的機械設計知識基礎，為他們今后的學習和實踐奠定堅實的基礎。本文將從課程內(nèi)容、教學方法和學習效果三個方面來詳細闡述機械設計基礎課件的重要性和學習價值。

機械設計基礎課件的內(nèi)容非常豐富。它包括了機械結構設計的基本原理、機械零件的基本尺寸及傳動原理、使用CAD軟件進行機械設計等方面的知識。通過學習這些內(nèi)容，學生可以系統(tǒng)地了解機械設計的理論知識和方法，為今后進行高級機械設計打下堅實的基礎。

機械設計基礎課件采用了多種教學方法，使學生能夠通過多種途徑進行學習。比如，課堂上會使用PPT演示來呈現(xiàn)機械零件的結構和設計原理，學生可以通過觀看課件來理解和記憶知識點。還會組織實踐教學，讓學生親自操作CAD軟件進行機械設計，通過實際動手操作來提高他們的實際操作能力。

最重要的是，機械設計基礎課件的學習效果非常顯著。通過學習這門課程，學生不僅可以掌握機械設計的基本原理和方法，還可以培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識和實踐能力。在今后的學習和實踐中，他們可以憑借所學的知識和技能靈活應對各種機械設計問題，并能夠提出創(chuàng)新的設計方案。因此，機械設計基礎課件可以說是機械設計專業(yè)學生的必學課程，對他們的學習和未來職業(yè)發(fā)展具有重要意義。

機械設計基礎課件是一門非常重要的課程，它承載著機械設計專業(yè)學生學習機械設計知識的基石。通過學習這門課程，學生可以系統(tǒng)地掌握機械設計的基本原理和方法，提高他們的實踐能力和創(chuàng)新意識。因此，我們應該珍惜這門課程，認真學習，為今后的學習和實踐打下堅實的基礎。通過不斷努力，我們相信每個學生都能成為一名優(yōu)秀的機械設計師，為社會的發(fā)展做出貢獻。

機械基礎教案(篇2)

? ? ? ?機械基礎教案

? ? ? ?一、教學目的與要求：

? ? ? ?1.了解機器機構構件和零件等基本概念 2.了解本課程的內(nèi)容性質和任務

? ? ? ?1）了解工程力學的基本知識和相應簡單扼要的計算 2）了解機械機械工程材料的基礎知識； 3）了解常用的機構和機械傳動原理； 4）了解金屬零件的聯(lián)接和支承 5）了解液壓傳動的基本內(nèi)容

? ? ? ?二、教學方法與手段

? ? ? ?方法：講授法、談話法、討論法、演示法、參觀法、調(diào)查法、練習法、實驗法、引導發(fā)現(xiàn)法、自學輔導法、案例教學法、情境教學法、實訓作業(yè)法等。

? ? ? ?手段：常規(guī)或現(xiàn)代（多媒體投影、音像資料、各種教具、實物、案例素材文件等）。

? ? ? ?三、教學重點、難點：

? ? ? ?機器與機構、構件和零件概念，的區(qū)別和聯(lián)系

? ? ? ?四、課時分配計劃：2課時布置作業(yè)：0-1，0-2 實施情況及課后教學效果分析

? ? ? ?引

? ? ? ?言

? ? ? ?當人們拓展視野、深入到創(chuàng)造物質世界活動中時會發(fā)現(xiàn)，單純的數(shù)學、物理或化學，常常無法解決實際應用問題。不同的應用領域，需要將數(shù)、理、化知識適度綜合，高度概括，從而形成解決問題更為直接、更為有效的理論體系，這便產(chǎn)生了諸如機械工程、電氣工程、計算機工程、化學工程、建筑工程等門類眾多的應用工程科學。它們是創(chuàng)造人類社會多姿多彩物質世界的應用理論基礎。

? ? ? ?一、本課程的研究對象

? ? ? ?機械工程的研究對象是機械。

? ? ? ?什么是機械?機械是機器與機構的總稱。1．機器

? ? ? ?機器是用來變換或傳遞能量、物料和信息，能減輕或替代人類勞動的工具。

? ? ? ?圖1一1所示的臺鉆是比較常見的典型機器。觀察其工作過程：電動機1轉動，驅動帶傳動，帶傳動又將運動和動力傳遞給變速箱2內(nèi)的齒輪系，變速箱中的主軸與鉆頭3直接聯(lián)接，從而熔話動與動力傳涕給了鉆頭。最后完成對工件的切削加工。

? ? ? ?圖O-2所示為牛頭刨床，它由電動機1通過帶傳動3和齒輪傳動裝置2實現(xiàn)減速，又通過暇動導桿機構9改變運動形式，使滑枕5帶動刨刀7作往復移動來實現(xiàn)刨削。

? ? ? ?由上述兩例分析表明，機器通常由三大部分組成：原動裝置一傳動裝置一執(zhí)行裝置。機械最常見的原動裝置是電動機。傳動裝置和執(zhí)行裝置通常是由一些機構或傳動組成(如臺鉆的傳動裝置為帶傳動和變速箱，牛頭刨床的執(zhí)行裝置為擺動導桿機構等)。2．機構

? ? ? ?機構是具有確定相對運動的構件組合。圖0一3所示為實現(xiàn)滑枕運動的擺動導桿機構，它由若干構件(大齒輪6，滑塊1、3，導桿2，滑枕4)組合而成。從運動的角度看，構件是機器中運動的最小單元。3．機械零件

? ? ? ?從制造的角度看，機器是由許多零件組成的。零件是不可拆的最小制造單元。

? ? ? ?一個零件可能是一個構件(如圖O-3中的導桿)。但多數(shù)構件是由若干零件固定聯(lián)接而成的剛性組合。如圖。一4所示的齒輪構件，就是由軸、鍵和齒輪聯(lián)接而成。

? ? ? ?4．運動副

? ? ? ?構件與構件之間既保證相互接觸和制約，又保持確定的運動，這樣一種可動聯(lián)接稱為“運動副”。只允許被聯(lián)接的兩構件在同一平面或相互平行的平面內(nèi)作相對運動的運動副稱為平面運動副。按照接觸特性，平面運動副可分為低副和高副。構件問的接觸形式為面接觸的運動副稱為低副。常見的平面低副有回轉副和移動副。圖0一5b所示為回轉副及其運動簡圖符號，回轉副有時也稱為鉸鏈(圖O一5c)；圖0一5a所示為移動副及其運動簡圖符號。構件間的接觸形式為點、線接觸的運動副稱為高副。如圖O-6所示，在凸輪機構和齒輪機 構中，構件1和構件2形成的運動副均為高副。

? ? ? ?綜上所述，歸納要點如下：

? ? ? ?1)構件與零件的區(qū)別在于：構件是機械運動的基本單元，零件是機械制造的基本單元；有時一個零件就是一個構件，但通常構件由多個零件剛性固接而成。2)機器與機構的區(qū)別在于：雖然機器和機構都具有確定的相對運動，且機器可以是一個機構或由若干構件與零件組成，但機器具有能代替或減輕人類勞動，完成功能轉換的特征，而機構則不具有此特征。

? ? ? ?3)平面運動副可分為低副和高副：低副為面接觸；高副為點或線接觸。

? ? ? ?二、本課程的主要內(nèi)容

? ? ? ?1．機械產(chǎn)生的步驟

? ? ? ?實際應用的機械是怎樣產(chǎn)生的?它通常要經(jīng)歷這樣一些步驟： 1)根據(jù)工作要求，用規(guī)定的機構運動簡圖符號勾畫出機器和機構的運動簡圖，并分析構件的運動速度和加速度等情況，通常稱之為機械的運動設計。

? ? ? ?2)按類比法，確定所要設計零件的材料；對鐵碳合金材料，還要考慮其熱處理方式。這一步驟可稱之為機械的材料設計。

? ? ? ?3)根據(jù)機器運動設計的簡圖，對各構件或零、部件進行受力分析，最終確定零件的受載情況，通常稱之為機械的工程力學分析。

? ? ? ?4)根據(jù)零件的最大受載和零件可能產(chǎn)生的失效破壞形式，按設計準則確定零件的主要參數(shù)，這稱之為機械C零件)的強度設計。5)計算零件的全部幾何尺寸，按機械制圖標準規(guī)范和公差配合要求畫出零件工作圖，通常稱之為機械零件的結構設計。．

? ? ? ?6)根據(jù)零件工作圖，進行加工制造的工藝設計。

? ? ? ?7)用機床(或數(shù)控機床)對零件進行制造加工。8)裝配，試車。2．本課程的主要內(nèi)容

? ? ? ?1)工程力學基礎； 2)機械工程材料基礎；

? ? ? ?3)常用機構與機械傳動；4)聯(lián)接與支承零部件； 5)液壓傳動。

? ? ? ?思考題與習題

? ? ? ?O-1 為什么機器中要用機構?機器與機構的根本區(qū)別是什么? 0-2辨別自行車、機械式手表、汽車、臺虎鉗等何為機器?何為機構?

? ? ? ?第一篇 工程力學基礎

? ? ? ?第一章靜力學概要

? ? ? ?一、教學目標與要求

? ? ? ?1．了解力的兩種效應和力的三要素

? ? ? ?2．了解靜力學的基本力學規(guī)律，本書要求掌握靜力學的四個基本公理。3．了解受力圖的基本畫法 4．了解力矩和力偶的基本概念

? ? ? ?二、學習重點和難點

? ? ? ?1．學習重點 1）．了解力的兩種效應和力的三要素 2）．了解靜力學的基本力學規(guī)律，本書要求掌握靜力學的四個基本公理。2．學習難點 1）．了解受力圖的基本畫法 2）．了解力矩和力偶的基本概念

? ? ? ?三、教學方法

? ? ? ?講授法、演示法、案例分析法和相互討論法為主

? ? ? ?四、講授課時 8課時

? ? ? ?如圖1—1所示，在對工程實際對象(如汽車、船舶、機床、衛(wèi)星等)進行力學分析時，首先要把它理想化，即合理抽象為力學模型，這樣才便于進行數(shù)學描述，得到數(shù)學模型。這一過程也簡稱為“建模”。然后進行計算，一般用計算機數(shù)值求解。隨后，對得出結果加以分析，特別要與實驗結果相比較，如誤差符合要求，則結束分析，如誤差大，往往要修改力學模型再分析。由此可見，力學模型直接決定計算結果的正確性，它是力學分析的基礎，十分重要。

? ? ? ?靜力分析的常用模型為剛體。實際物體在受力作用時，其內(nèi)部各質點間的相對距離總要發(fā)生一定的伸長或縮短，即變形。由于這種變形通常十分微小，在對某些問題的研究中可以忽略不計，因此引入“剛體”這一為分析方便而假設的力學模型。所以說，剛體是在力作用下不變形的物體。．

? ? ? ?剛體靜力學是研究剛體在力系的作用下平衡規(guī)律的科學，簡稱為靜力學。

? ? ? ?第一節(jié)靜力學基礎

? ? ? ?一、靜力學基本概念 1．力

? ? ? ?力是物體間的機械作用。這種作用有兩種效應：使物體產(chǎn)生運動狀態(tài)的變化和形狀變化，前者稱為運動效應，后者稱為變形效應。

? ? ? ?物理學中學過，力有三要素：大小、方向、作用點，如圖1—1所示。因此可用有向線段OA表示，矢線始端O表示力的作用點，矢線方向表示力的方向，按一定比例尺所作線段OA的長度表示力的大小。計算時，力的單位采用我國的法定計量單位N；目前已不再使用的原工程單位制中，力的單位是kgf。N與kgf的換算關系是lkgf=9．807N 力對剛體只有運動效應(包括平動、轉動及其特例——平衡)。這樣，力的三要素可改述為大小、方向、作用線。這種作用在剛體上的力沿其作用線滑移的性質稱為力的可傳性，如圖1—2所示。如圖1—3a所示剛性環(huán)與圖1—3b所示柔性環(huán)均在二力作用下處于平衡，即F，=F。力F，沿作用線滑移前后，對剛性環(huán)的運動效應相同；但對柔性環(huán)的變形效應，則由呈橢圓形到僅有局部變形，二者差別很大。這說明力的可傳性只適用于剛體模型。

? ? ? ?2．分布力與集中力在物理學中和工程簡化計算中，物體的受力一般認為力集中作用于一點，稱為集中力。實際上，任何物體間的作用力都分布在有限的面積上或體積內(nèi)，應為分布力。集中力在實際中并不存在，它只是分布力的理想化模型。但由于分布力的分布規(guī)律比較復雜，因此計算時需簡化為集中力。

? ? ? ?圖1—4a、b所示為靜置在路面上的車輪胎和水壩。輪胎是彈性的，其所受的力作用在以寬度為b表示的小面積內(nèi)，當b同其它尺寸(如汽車輪距)相比較很小時，即可忽略不計，而用集中力FR代替，但在車輛動力學中，則要考慮彈性變形后的分布力，要用彈性力學來解決。水壩受到的靜水壓力分布在壩與水的接觸面上，為面分布力，作近似計算時，將壩體簡化為變截面梁的線分載荷，如圖1-4b中的虛線三角形所示，在分析壩體的平衡時，可用集中力的大小與作用位置代替分布力。3．理想約束

? ? ? ?理想約束是對物體間接觸性質和連接方式的理想化處理。

? ? ? ?物體的受力可分為兩類：約束力和主動力。約束施加于被約束物體的力稱為約束力或約束反力；除約束力以外的其它力稱為主動力或載荷，如物體的重力，結構承受的風力、水力，機械零件中的彈簧力、電磁力等。本課程中，主動力一般是給定的(實際工作中則往往需要自行確定)，對物體進行的受力分析只是分析約束力。

? ? ? ?接觸面的物理性質分為絕對光滑(理想約束)和存在摩擦(一般為非理想約束)兩種。這里主要介紹理想約束。下面介紹幾種典型的約束模型。

? ? ? ?(1)理想岡lI性約束這種約束也是剛體，它與被約束間為剛性接觸。常見的有： 1)光滑接觸面。當物體與固定約束(圖l一5a)或活動約束(圖1—5b)間的接觸面非常光 滑，其摩擦可忽略不計時，即可簡化為這類約束，其約束反力的方向為公法線挖的方向，稱為法向反力，記為FN。2)光滑圓柱鉸鏈。這種約束簡稱為柱鉸，包括固定柱鉸(圖1—6)和活動柱鉸(圖1—7)，實際是平面回轉副的兩種表現(xiàn)形式，常簡稱為固定鉸鏈和活動鉸鏈。這種光滑面約束，其約束體與被約束體的接觸點在兩維空間內(nèi)是未知的，因此其約束反力可用一對正交力F。、F，表示．

? ? ? ?(2)理想柔性約束 如圖1—8所示，柔性線繩受物體外力(如重力)作用，此時線繩約束力與外力方向相反，并一定沿著線繩方向。當忽略摩擦時，這種約束稱為理想柔性約束。工程中常遇到的鋼索、鏈條、傳動帶等物體均可近似認之為柔性約束。

? ? ? ?二、靜力學公理

? ? ? ?靜力學公理是人類經(jīng)過長期經(jīng)驗積累和實踐驗證總結出來的最基本的力學規(guī)律。它概括了力的一些基本性質。下面簡要介紹四個公理。1．兩力平衡公理

? ? ? ?剛體受兩個力作用，處于平衡狀態(tài)的充分和必要條件是：兩力大小相等、方向相反，且作用在同一直線上(圖1—9a)，即 F1一F2 這個公理總結了作用于剛體上最簡單的力系(兩個力以上的一組力)平衡所必須滿足的條件。這個條件對剛體來說，既必要又充分。但對非剛體來說，這個條件是不充分的。例如對柔性約束，受兩個等值、反向的拉力作用時可以平衡，而受兩個等值、反向的壓力作用時就不能平衡。若剛體受兩個力作用處于平衡狀態(tài)，則這兩個力的方向必在兩力作用點的連線上，此剛體稱為二力體，如果剛體是桿件，也稱二力桿(圖1—9b)。． 2．加減平衡力系公理

? ? ? ?在任意一個已知力系上，可隨意加上或減去一平衡力系，這不會改變原力系對 物體的作用效應。

? ? ? ?這一公理對研究力系簡化問題十分重要。實際上，前述力的可傳性是這一公理的推理。如圖1—10所示，圖a為原力系，圖b在原力系上加了一個F。一Fz的平衡力系，設F=F。，顯然F與Fz也構成一平衡力系，可以減去，于是變?yōu)閳Dc情況，力在剛體上成功地實現(xiàn)了滑移。

? ? ? ?3．平行四邊形公理

? ? ? ?作用在物體上同一點的兩個力，可以合成為一個力，其作用線通過該點，合力的大小和方向由以已知兩力為邊的平行四邊形的對角線表示，這稱為力的平行四邊形公理或稱平行四邊形法則。如圖1—11所示，作用在物體O點上的兩已知力F，、Fz的合力為F，力的合成法則可寫成矢量式

? ? ? ?4．作用力與反作用力公理

? ? ? ?即牛頓第三定律。兩個物體之間的作用力和反作用力，總是大小相等、方向相反、作用線相同，但分別作用在兩個物體上。例如車刀在工件上切削，車刀作用在工件上的切削力為F。，與此同時，工件必有一反作用力F；作用在車刀上，如圖1—12所示，此兩個力F。F總是等值、反向、共線的。必須注意，由于作用力與反作用力作用在兩個物體上，因此不能說成是一對半衡力。

? ? ? ?三、受力圖

? ? ? ?在求解力學問題時，必須根據(jù)已知條件和待求量，從與問題有關的許多物體中，選擇確了定一物體(或幾個物體的組合)作為研究對象，對它進行受力分析。為了清楚地表示所研究物體的．受力情況，需將研究對象從周圍的物體中分離出來(即解除約束)，單獨畫出。這種被分離出來的物體稱為分離體。畫有分離體及其全部主動力和約束反力的簡圖稱為受力圖。下面舉例說明受力圖的畫法。

? ? ? ?例1-1用力拉動碾子以壓平路面，碾子受到一障礙物的阻礙，如圖1—13a所示，如不計接觸處的摩擦，試畫出碾子的受力圖。

? ? ? ?解1)取碾子為研究對象，并畫出分離體圖。2)畫出主動力。有重力以和桿對碾子的拉力F。3)畫出約束反力。

? ? ? ?碾子的受力圖如圖1—13b所示。

? ? ? ?例1-2水平梁AB的A端為固定鉸鏈支座，B端為可動鉸鏈支座，梁中點C受主動力F。作用，如圖1—14所示。不計梁的自重，試畫出梁的受力圖。解1)取梁為研究對象，并畫出分離體圖。2)畫出主動力Fp。3)畫出約束反力。

? ? ? ?例1—3 圖1-15a所示為一壓榨機機構的簡圖，ABC為杠桿，CD為連桿，D為滑塊。在杠桿的端部加一力Fp，不計各構件的自重和接觸處的摩擦，試分別畫出杠桿、連桿和滑塊的受力圖。

? ? ? ?解 1)取連桿CD為研究對象。2)取杠桿ABC為研究對象。

? ? ? ?3)取滑塊D為研究對象。

? ? ? ?連桿CD、杠桿ABC、滑塊D的受力圖如圖1—15b所示。

? ? ? ?例1-4如圖1—16所示為油壓夾具。液壓缸中的油壓力F。通過活塞桿AD、連桿AB使杠桿BOC壓緊工件。其中A和B為鉸接，0處為固定鉸鏈支承，C和E處為光滑接觸。不計各構件白重，試分別畫出活塞桿AD、連桿AB、滾輪R(連同銷釘A)、杠桿BOC以及它們組成的物系的受力圖。

? ? ? ?解 1)取活塞桿AD為研究對象。2)取連桿為研究對象。

? ? ? ?． 3)取滾輪R(連同銷釘A)為研究對象。

? ? ? ?4)取杠桿BOC為研究對象。

? ? ? ?5)取活塞桿、連桿、滾輪和杠桿組成的物系為研究對象。如圖1—16f所示。

? ? ? ?第二節(jié)平面匯交力系

? ? ? ?靜力學研究的主要問題是力系的合成與平衡。

? ? ? ?根據(jù)由簡到繁、由特殊到一般的認識規(guī)律，我們先從比較簡單的平面匯交力系開始研究。

? ? ? ?平面匯交力系是各力的作用線都在同一平面內(nèi)，且匯交于同一點的力系。如圖1—17所示的起重機的吊鉤，即受一平面匯交力的作用。

? ? ? ?研究平面匯交力系的合成與平衡將采用兩種方法：幾何法和解析法。

? ? ? ?一、平面匯交力系合成的幾何法

? ? ? ?根據(jù)力的可傳性原理，作用于剛體上的平面匯交力系中的各點可以分別沿它們的作用線移到匯交點上，并不影響其對剛體的作用效果，所以平面匯交力系與作用于同一點的平面力系(平面共點力系)對剛體的作用效果桂同。因此這里只需研究共點力系力合成的幾何法則。1．兩個共點力合成的力三角形法則

? ? ? ?這一法則實際上是力的平行四邊形法則的另一種表達方式。設有F。和F。兩力作用于某剛體的A點，則其合力可用平行四邊形法則確定，如圖1—18a所示。此法稱為求兩個共點力合力的三角形法則其矢量式為 F=F1 F2 2．多個共點力合成的多邊形法則 如圖1-19a所示，由圖1—19b可以看出，虛線矢量可不必畫出，只要將力系各力首尾相接形成一個開口的多邊形ABCDE，最后將其封閉，由最先畫出的F，的始端A指向最后畫出的Fa以受力圖中不必畫出內(nèi)力，只需畫出物系以外的物體對物系的作用力即可，這種力稱為外力。合力F的大小和方向。此法稱為多邊形法則，其矢量表達式為 F=F1 F2 F3 F4 上述方法可推廣到平面匯交力系有咒個力的情況，于是可得結論：平面匯交力系合成的結果是一個合力，合力作用線通過力系匯交點，合力大小由多邊形的封閉邊表示，即等于力系各力的矢量和。其矢量表達式為，二、平面匯交力系平衡的幾何條件

? ? ? ?我們已經(jīng)知道，平面匯交力系可以合成為一個合力，即平面匯交力系可用其合力來代替。因此若合力F等于零，則說明物體處于平衡；反之，若物體處于平衡，則其合力F一定等于零。可見平面匯交力系平衡的充分與必要條件是力系的合力等于零，即

? ? ? ?在力系合成的幾何法中，平面匯交力系的合力是由力多邊形的封閉邊表示的，當力系平衡時，合力封閉邊變?yōu)橐稽c，即力系中各力首尾相接構成一個自行封閉的力多邊形，如圖1—20所示。因此可得平衡力系平衡的充分與必要的幾何條件是：力系中各力構成的力多邊形自行封閉。．

? ? ? ?用力多邊形封閉的條件求解平面匯交力系平衡問題的方法稱為幾何法。這種方法常用于求解三力匯交的平衡問題，這時三力構成一個自行封閉的力三角形。

? ? ? ?例l一5如圖1—21a所示，例1-6如圖1-22a所示，

機械基礎教案(篇3)

1.1理論基礎與學習習慣“中職本科”是目前部分應用型本科招收的一類本科學生。經(jīng)過兩年的教學實踐和大量的課外接觸，該部分學生理論基礎較差，大多是初中畢業(yè)，且對初中基礎知識的理解也很有限，日常學習自律性不強，對于課程內(nèi)容總是淺嘗則止，自信心不強，由于之前的學習習慣不好，大多數(shù)學生沒有獨立學習的習慣，課堂氛圍較活躍，對于基礎理論缺少興趣，偏愛實踐操作，這與之前所受教育有很大關系。高?！捌胀ū究啤钡慕虒W方式、教學內(nèi)容均不適合“中職本科”學生，造成大多同學學習一年后收獲少、自信心喪失、學習興趣減弱。學生不愛動腦思考，覺得“設計”離自己十分遙遠。

1.2教學方法與教學效果由于目前全國并沒有專門的“中職本科”高校，“中職本科”只是普通高校培養(yǎng)的一類對象。普通高校的教師上課由于教學對象不單單是“中職本科”，同時兼有“普通本科”或“高職本科”，故很難劃清界限。教學上按照經(jīng)驗講述原理多，主要按照普本教材章節(jié)進行理論講授，效果并不理想。近年來由于多媒體技術的發(fā)展，多媒體素材與教材的結合占據(jù)了課堂，相比之前的純理論教學和課程設計在教學效果上有所改善，但對“中職本科”的學生來講，還遠遠不夠。

1.3培養(yǎng)目標與教學內(nèi)容目前而言，“中職本科”的培養(yǎng)目標主要被定位為職業(yè)教育，要求學生具有理論聯(lián)系實際、分析問題和解決問題的能力，尤其是工程實踐能力的培養(yǎng)。而實際教學內(nèi)容卻與此完全脫節(jié)。實驗實踐內(nèi)容并沒能有效結合，驗證性實驗的偏多，動手操作的較少，和課程銜接不到位，顯然不適合目前的“中職本科”教育。課程設計題目多為經(jīng)典的帶式運輸機減速器的設計，只有少數(shù)同學能按照手冊完成設計，但是這么算卻說不清楚，學生一頭霧水，并不能真正理解其中的方法。

1.4成績考核成績考核仍然以主要期末測試為主，平時成績和實驗成績?yōu)檩o。形成了“高分低能”的社會現(xiàn)象。而“中職本科”的培養(yǎng)目標則要求學生具有理論聯(lián)系實際、分析問題和解決問題的能力，尤其是工程實踐能力的培養(yǎng)。因此對于這部分的考核也該在成績考核中占有較大的比重。我們制定的改革思路是:教學內(nèi)容以行業(yè)崗位上的知識結構和能力結構以及生產(chǎn)實際需要為目標，以解決工程實際設計問題為指導。

機械基礎教案(篇4)

? ? ? ?教學目的 掌握常用的運動副類型

? ? ? ?教學重點 低副和高副

? ? ? ?教學難點

? ? ? ?輔助手段

? ? ? ?課外作業(yè)

? ? ? ?課后體會

? ? ? ?一、運動副

? ? ? ?使兩物體直接接觸而又能產(chǎn)生一定相對運動的聯(lián)接，稱為運動副。

? ? ? ?根據(jù)運動副中兩構接觸形式不同，運動副可分為低副和高副。

? ? ? ?1.低副：低副是指兩構件之間作面接觸的運動副。按兩構件的相對運動情況，可分為：

? ? ? ?（1）轉動副：兩構件在接觸處只允許作相對轉動。由滑塊與導槽組成的運動副。

? ? ? ?（2）移動副：兩構件在接觸處只允許作相對移動。由滑塊與導槽組成的運動副。

? ? ? ?3）螺旋副：兩構件在接觸處只允許作—定關系的轉動和移動的復合運動。絲杠與螺母組成的運動副。

? ? ? ?2.高副：高副是兩構件之間作點或線接觸的運動副。

? ? ? ?二、自由度

? ? ? ?—個作空間運動的構件具有六個獨立的運動，即沿X、Y、Z軸的移動和繞 X、Y、Z軸的轉動，構件的這種獨立的運動稱為構件的自由度。

? ? ? ?一個作平面運動的自由構件，可以產(chǎn)生三個獨立運動，即沿X、Y、Z軸的移動及繞A點（極點）的轉動，所以具有三個自由度。

? ? ? ?當兩個作平面運動的構件組成運動副之后，由于受到約束，相應的自由度也隨之減少。轉動副約束了沿 X、Y軸向移動的自由度，保留了—個轉動的自由度。移動副約束了沿一軸方向的移動和在平面內(nèi)兩個轉動自由度，保留了沿另—軸方向移動的自由度。高副則只約束了沿接觸處公法線方向移動的自由度，保留了繞接觸處的轉動和沿接觸處共切線方向移動的兩個自由度。

? ? ? ?所以在平面機構中，每個低副引入兩個約束，使構件失去兩個自由度。

? ? ? ?每個高副引入一個約束，使構件失去一個自由度。

? ? ? ?三、平面機構的運動簡圖

? ? ? ?繪制平面機構運動簡圖的目的

? ? ? ?繪制平面機構運動簡圖的目的在于：撇開與機構運動無關的外部形態(tài)，把握機構運動性質的內(nèi)在聯(lián)系，揭示機構的運動規(guī)律和特性。

? ? ? ?機構的相對運動只與運動副的數(shù)目、類型、相對位置及某些尺寸有關，而與構件的橫截面尺寸、組成構件的零件數(shù)目、運動副的具體結構無關。用線條表示構件，用簡單符號表示運動副的類型，按一定比例確定運動副的相對位置及與運動有關的尺寸，這種簡明表示機構各構件運動關系的圖形稱機構運動簡圖。

? ? ? ?只表示機構的結構及運動情況，不嚴格按比例繪制的簡圖稱為機構示意圖。

? ? ? ?章節(jié)名稱

? ? ? ?TOPIC 2 鉸鏈四桿機構 授課形式 講授 課時 2 班級 中專0101 教學目的 掌握鉸鏈四桿機構的基本類型。掌握平面四桿機構曲柄存在的條件。

? ? ? ?教學重點 掌握鉸鏈四桿機構的基本類型。掌握平面四桿機構曲柄存在的條件。

? ? ? ?教學難點 掌握平面四桿機構曲柄存在的條件。

? ? ? ?輔助手段

? ? ? ?課外作業(yè)

? ? ? ?課后體會

? ? ? ?四桿機構的組成

? ? ? ?鉸鏈四桿機構是由轉動副聯(lián)結起來封閉系統(tǒng)。

? ? ? ?其中被固定的桿4被稱為機架 不直接與機架相連的桿2稱之為連桿

? ? ? ?與機架相連的桿1和 桿3稱之為連架

? ? ? ?凡是能作整周回轉的連架桿稱之為曲柄，只能在小于360°的范圍內(nèi)作往復擺動的連架桿稱之為搖桿。

? ? ? ?鏈四桿機構的類型

? ? ? ?鉸鏈四桿機構根據(jù)其兩個連架桿的運動形式不同，可以分為曲柄搖桿機構、雙曲柄機構和雙搖桿機構三種基本形式。1）曲柄搖桿機構

? ? ? ?若鉸鏈四桿機構中的兩個連架桿，一個是曲柄而另一個是搖桿，則該機構稱為曲柄搖桿機構。

? ? ? ?用來調(diào)整雷達天線俯仰角度的曲柄搖桿機構。

? ? ? ?汽車前窗的刮雨器。當主動曲柄AB回轉時，從動搖桿作往復擺動，利用搖桿的延長部分實現(xiàn)刮雨動作。)雙曲柄機構

? ? ? ?如果鉸鏈四桿機構中的兩個連架桿都能作360°整周回轉，則這種機構稱為雙曲柄機構。

? ? ? ?在雙曲柄機構中，若兩個曲柄的長度相等，機架與連架桿的長度相等（，這種雙曲柄機構稱為平行雙曲柄機構。

? ? ? ?蒸汽機車輪聯(lián)動機構，是平行雙曲柄機構的應用實例。平行雙曲柄機構在雙曲柄和機架共線時，可能由于某些偶然因素的影響而使兩個曲柄反向回轉。機車車輪聯(lián)動機構采用三個曲柄的目的就是為了防止其反轉。雙搖桿機構

? ? ? ?鉸鏈四桿機構的兩個連架桿都在小于360°的角度內(nèi)作擺動，這種機構稱為雙搖桿機構。

? ? ? ?三、曲柄存在的條件

? ? ? ?由上述以知，在鉸鏈四桿機構中，能作整周回轉的連架桿稱為曲柄。而曲柄是否存在。則取決于機構中各桿的長度關系，即要使連架桿能作整周轉動而成為曲柄，各桿長度必須滿足一定的條件，這就是所謂的曲柄存在的條件。

? ? ? ?可將鉸鏈四桿機構曲柄存在的條件概括為： 連架桿與機架中必有一個是最短桿；

? ? ? ?最短桿與最長桿長度之和必小于或等于其余兩桿長度之和。

? ? ? ?上述兩條件必須同時滿足，否則機構中無曲柄存在。根據(jù)曲柄條件，還可作如下推論：（1）若鉸鏈四桿機構中最短桿與最長桿長度之和必小于或等于其余兩桿長度之和，則可能有以下幾種情況：

? ? ? ?a．以最短桿的相鄰桿作機架時，為曲柄搖桿機構；

? ? ? ?b．以最短桿為機架時，為雙曲柄機構；

? ? ? ?c．以最短桿的相對桿為機架時，為雙搖桿機構。

? ? ? ?(2)若鉸鏈四桿機構中最短桿與最長桿長度之和大于其余兩桿長度之和，則不論以哪一桿為機架，均為雙搖桿機構。

? ? ? ?四、鉸鏈四桿機構的演化

? ? ? ?1．曲柄滑塊機構

? ? ? ?在曲柄搖桿機構中，如果以一個移動副代替搖桿和機架間的轉動副，則形成的機構稱為曲柄滑塊機構。

? ? ? ?它能把回轉運動轉換為往復直線運動，或作相反的轉變。

? ? ? ?2．導桿機構

? ? ? ?章節(jié)名稱

? ? ? ?TOPIC 3鉸鏈四桿機構的工作特性 授課形式 講授 課時 1 班級 中專0101

? ? ? ?教學目的 掌握鉸鏈四桿機構的工作特性

? ? ? ?教學重點 掌握鉸鏈四桿機構的工作特性

? ? ? ?教學難點 急回特性、死點

? ? ? ?輔助手段

? ? ? ?課外作業(yè)

? ? ? ?課后體會

? ? ? ?一、急回特性和行程速比系數(shù)

? ? ? ?曲柄搖杯機構中，當曲柄A B沿順時針方向以等角速度轉過φ1時，搖桿CD自左極限位置C1D擺至右極位置C2D，設所需時間為 t1，C點的明朗瞪為 V1；而當曲柄AB再繼續(xù)轉過φ2時，搖桿CD自C2D擺回至C1D，設所需的時間為 t2，C點的平均速度為 V2。由于φ1＞φ2，所以 t1＞t2 ,V2＞Vl。由此說明：曲柄AB雖作等速轉動，而搖桿CD空回行程的平均速度卻大于工作行程的平均速度，這種性質稱為機構的急回特性。

? ? ? ?搖桿CD的兩個極限位置間的夾角ψ稱為搖稈的最大擺角，主動曲柄在搖桿處于兩個極限位置時所夾的銳角θ稱為極位夾角。

? ? ? ?在某些機械中(如牛頭刨床、插床或慣性篩等)，常利用機械的急回特性來縮短空回行程的時間，以提高生產(chǎn)率。

? ? ? ?行程速比系數(shù)K：從動件空回行程平均速度V2與從動件工作行程平均速度V1的比值。K值的大小反映了機構的急回特性，K值愈大，回程速度愈快。

? ? ? ?K＝V2／V1 ＝(C2C1／t2)／(C1C2／t1)＝（180°十θ）／(180°一θ)

? ? ? ?由上式可知，K與θ有關，當θ＝0時，K＝1，說明該機構無急回特性；當θ＞0時，K＞l，則機構具有急回特性。

? ? ? ?二、死點

? ? ? ?以搖桿作為主動件的曲柄搖桿機構。在從動曲柄與連桿共線的兩個位置時，出現(xiàn)了機構的傳動角γ＝0，壓力角α＝90°的情況。此時連桿對從動曲柄的作用力恰好通過其回轉中心不能推動曲柄轉動，機構的這種位置稱為死點。機構在死死點對于轉動機構是不利的，常利用慣性來通過死點，也可采用機構錯排的方法避開死點。

? ? ? ?但死點也有可利用的一面，當工件被夾緊后，BCD成一直線，機構處于死點位置，即使工件的反力很大，夾具也不會自動松脫。點位置時由于偶然外力的影響，也可能使曲柄轉向不定。

機械基礎教案(篇5)

1卓越工程師培養(yǎng)對機械設計基礎課程教學的目標要求

卓越工程師教育培養(yǎng)計劃是落實我國教育改革和人才發(fā)展規(guī)劃的重要舉措，其目的在于為創(chuàng)新型國家建設和人才強國戰(zhàn)略提供高質量的工程技術人才保障。高等學校作為工程教育的高地，在培養(yǎng)具有扎實基礎理論知識的高素質人才方面發(fā)揮了極大作用。但我國高等教育體系長期以來存在重理論輕實踐、重模仿輕創(chuàng)新的弊端，在面臨工程實際問題的時候，學生思考問題、解決問題的能力明顯不足，難以適應現(xiàn)代社會的發(fā)展需求。因此，目前高教界正在積極探討培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力的方法和途徑。

2機械設計基礎課程教學現(xiàn)狀

機械設計基礎課程具有涉及知識面廣、理論聯(lián)系實踐的特點，主要由理論教學、實驗教學和課程設計三個環(huán)節(jié)組成。以我校機械設計基礎課程教學為例，理論教學依然以教師多媒體講授為主，主要原因：①多媒體圖文并茂，動畫、視頻豐富；②教師備課相對容易，但這也忽視了多媒體重難點不突出的弊端，學生短時無法接受大量的信息。在教學方法上忽視案例教學、問題導向式教學等方式的運用，影響教學質量和學生能力培養(yǎng)。機械設計基礎課程設計以帶式輸送機傳動裝置設計為任務，其設計對象仍為一級圓柱齒輪減速器，概因減速器設計理論成熟，可以做到有章可循，而且減速器中齒輪、軸、軸承等零件的設計恰是機械設計基礎課程研究的主要內(nèi)容之一。但從課程設計教學效果看，還存在以下不足：①學生缺乏工程實踐，對減速器認識也僅是“聽說”，特別是結構設計時完全依靠指導書中例圖，沒有自己設計思路；②學生對力學、圖學等先修課程知識綜合運用能力較差，特別是繪圖質量不高；③教學模式單一，設計任務相同僅設計數(shù)據(jù)不同。學生在設計過程中缺少交流與協(xié)作，個別學生抄襲別人資料，學生分析問題和解決問題的能力得不到鍛煉。

3機械設計基礎課程教學改革思路

引入工程實例

機械設計基礎課程主要內(nèi)容包括兩部分：①研究常用機構的機構組成、運動特點、設計方法等；②研究一般條件下通用零部件的類型、作用、設計計算方法。實際教學中對第一部分內(nèi)容注重于機構結構分析內(nèi)容、圖解法內(nèi)容和單個機構而不是機械系統(tǒng)的介紹；對第二部分內(nèi)容仍將機械零件分成：常用傳動（齒輪傳動、帶傳動、鏈傳動）、機械連接（螺紋連接、鍵連接、銷連接）、機械支承（軸、軸承）、其它零部件（機座、箱體）幾部分，部分和部分之間缺少一定的聯(lián)系，知識點比較零散。為此，應融合實驗、實踐內(nèi)容于理論教學，在課程教學之初就提出機械設計的最終目的是“設計機械”，以兩種典型的機器——四沖程內(nèi)燃機和機械傳動裝置——減速器為例，介紹內(nèi)燃機的.結構組成、工作原理、運動特點，從而提出內(nèi)燃機的機構組成包括三大機構：連桿機構、齒輪機構、凸輪機構，它們是機械設計基礎課程的重點內(nèi)容；從機械制造的角度介紹減速器的零件組成：齒輪、軸、軸承、螺栓、箱體等，從而引出課程的另一部分重要內(nèi)容——機械零部件的設計計算。對教材的內(nèi)容根據(jù)授課專業(yè)的不同進行適當取舍，由于我校的一些近機類專業(yè)如材料、安全工程等專業(yè)力學、金工實習等先修課程開設的不足，在帶傳動設計、齒輪傳動設計中若一味地講解受力分析，學生勢必難以接受，應拋開推導過程而重點強調(diào)應用。將案例作為課堂教學的基本素材，把學生引到工程問題的現(xiàn)場，借助于多媒體的情景再現(xiàn)，首先讓學生用工程語言描述工作過程，其次讓學生提出工程問題并構思解決問題的方案。這不僅有助于學生提高感性認識，更重要的是讓學生體會知識應用的成就感。

3.2重點改革實踐教學環(huán)節(jié)

基于減速器應用的廣泛性、教學示范效果的典型性、設計方法的成熟性，減速器設計仍是檢驗學生理論知識掌握和運用熟練程度的最好的載體。但應該改變以往在給學生布置設計任務時就給出設計方案的作法，而是僅給出工作機的工作要求和工作參數(shù)，對原動機、傳動裝置由學生自己選定。由于學生對機械的感性認識和工程實踐知識十分缺乏，不能將所學的知識與實際聯(lián)系起來，更不會應用于工程實際，因此將減速器拆裝測繪綜合實驗安排在課程設計任務下達之后進行。通過實驗讓學生對減速的功用、結構組成有一個直觀的認識，對提高課程設計質量有直接的幫助。實驗結束之后，在組織學生討論之前提出的幾種不同設計方案，比較各方案中各傳動裝置的形式及布置的先后順序并確定出最優(yōu)方案。這樣每一位同學都有提出自己設計思路的機會，通過交流發(fā)言使每一位學生認識到自身學習的主體地位，在課程設計之初就積極參與到解決工程實際問題的過程中來。在以往指導教師分配給學生的數(shù)據(jù)不同，可以避免學生抄襲。但由于現(xiàn)代信息的發(fā)達，網(wǎng)絡上只要提供數(shù)據(jù)就可以提供設計過程，這就造成了部分學生的“信手拈來”。可以根據(jù)班級學生數(shù)量將其分成5～6個設計小組，每個小組一組數(shù)據(jù)所算得的傳動裝置運動和動力參數(shù)應該是一致的，而在傳動比分配時各級傳動比又可以是不同的。學生一邊計算一邊交流，不僅了解了其他人的設計思路，發(fā)現(xiàn)自身問題也可隨時解決。

3.3機械設計基礎課程考核方式改革

學生最關心的必然是課程考核成績，因此機械設計基礎課程的改革與探索必須得到學生的配合與支持。如果課程考核方式不能客觀地反映出學生的學習狀態(tài)，優(yōu)秀學生的學習積極性必將受挫。隨著社會對人才能力需求的提升，機械設計基礎課程內(nèi)容的廣泛性、能力要求的全面性與有限的學時之間的矛盾就日漸顯現(xiàn)出來，一方面教師教學中要保證課程內(nèi)容的系統(tǒng)性、全面性；另一方面學生學習時又感到時間緊、任務重，因此傳統(tǒng)的教學模式及考核評價方法與機械類卓越工程師能力要求已不相適應。在我校，機械設計基礎的總評成績由兩部分組成，其中考試成績占占創(chuàng)新機構設計、大作業(yè)等環(huán)節(jié)，其占總成績比例為10%，通過這種形式提高學生學習的主動性和參與性，提高學生的動手創(chuàng)新設計能力，達到課程教學目的。

4結束語

機械設計基礎課程教學是培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識和實踐能力的機械類卓越工程師的重要環(huán)節(jié)。隨著社會對機械類人才綜合素質要求的逐步提高，各高校對機械設計基礎課程相繼進行了改革，但無論如何都是基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的核心。在機械設計基礎課程教學中對課程內(nèi)容體系、課程設計和課程考核評價方法等方面都進行了積極的探索，這些措施的實施收到了大量有益的效果。將繼續(xù)按照制定的基于卓越工程師培養(yǎng)對機械設計基礎課程教學的知識和能力目標要求，完善機械設計基礎課程的教學方法和體系。

參考文獻：

[1]曾敏.基于項目驅動法的機械設計基礎課程教學改革探索[J].當代職業(yè)教育,2015(1):20-22+42.

[2]田君,韓立發(fā).基于卓越工程師培養(yǎng)目標下機械設計基礎課程教學的改革[J].東莞理工學院學報,2013(1):100-104.

[3]陸萍,宋可總,欒瑩,等.機械設計基礎課程教學改革研究與實踐[J].高等理科教育,2006(1):49-51.

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