机器和机构,材料的力学性能电子教案由刀豆文库小编整理,希望给你工作、学习、生活带来方便,猜你可能喜欢“力学电子教案”。
《机械设计基础》电子教案
【教材版本】
倪森寿主编,中等职业教育国家规划教材—机械设计基础(近械类)。北京:高等教育出版社,2005.【教学资源】
机械基础网络课程。北京:高等教育出版社,2008.【课程特点】
该课程是一门承上启下的专业基础课,为后续专业课的学习奠定基础,也是一门理论与生产实际紧密相结合的课程。主要内容包括:概述;常用机械传动和液压传动的特点、参数和几何尺寸的计算;常用机构的组成和运动特点;通用机械零件的结构与选择等。
教学目标是熟悉各种传动与机构的运动特征,正确选择机械零件的参数和几何尺寸。
由于课程的内容已经从纯理论知识向理论与实践相结合过渡,因此,教学中必须采取理论联系实际的教学方法,尽可能结合学生的生活环境和所见所闻,把抽象的知识讲解得通俗易懂,达到理解掌握,并能应用于实际的目的。【课题编号】
1—1.1 【课题名称】
机器和机构,材料的力学性能 【教学目标与要求】
一、知识目标.了解机器与机构、零件与构件的区别和联系。2.了解金属材料的力学性能。
二、能力目标.能区分机构与机器、零件与构件。.熟悉材料的强度、塑性、硬度与韧度的含义。
三、素质目标.对机器的组成和机构与构件的含义有初步的认识。2.熟悉衡量材料力学性能的主要指标。
四、教学要求.理解机构、构件的定义,能区分机构与机器、零件与构件的不同。.熟悉材料的强度、塑性、硬度和韧性的含义。【教学重点】.机构与机器、零件与构件的区别。2.强度的含义及单位。【难点分析】 新开一门课程,引入新的概念,可能对新名词机构、构件感到陌生,所以应通过举例,深入浅出、通俗易懂地把机构和构件的定义表达清晰,让学生不会感到本课程难学,树立起自信和学习兴趣。【分析学生】
由于该课程的性质是专业技术基础课,是为专业课服务的,课程的内容已经很贴近生产实际,但是学生对机械的感性认识很少,下厂实践的机会又不多,给讲好课带来一定的困难,所以讲课中应当注意联系学生生活中所用的机械和实习中所能看到的设备,以期能够取得较好的效果。【教学思路设计】
从实例出发→归纳总结→导出结论。【教学安排】
2学时(90分钟)【教学过程】
一、机器与机构.机器 人们的衣食住行都越来越依赖机器。衣—从纺纱织布到成衣制作和洗衣、凉、熨衣;食--从播种到收割,从碾来到做饭;住—从盖房子的挖掘机、塔吊、搅拌机到装修;行-—从自行车、汽车到高速火车、飞机等,机器的应用非常普遍。所以有必要对机器的组成、运动特点进行分析,为创造发明被人们喜爱的新机器提供理论根据。.机器的组成 无论是哪一种机器,其机构、功能大不相同,但都是由四大部分组成。
1)动力部分 如电动自行车的电机、汽车的内燃机,它是机器的动力来源,没有动力源,机器就失去价值。
2)执行部分 直接完成工作任务部分,如电动自行车的车轮,工业机器人的手持部分。
3)传动部分 从动力源到执行部分的运动与动力的传递环节,如汽车的变速箱,机床的变速、变向等。
4)控制部分 机器按预定的运动要求工作,如机械电气控制,方向盘等。.机器的特征可以归纳以下三点: 1)
人为的实物组合。
2)
各实体之间有确定的相对运动。3)
能代替或减轻人类劳动的动力源。
具备以上三个特征的都称为机器。所以电动自行车、汽车、机床、吊车、洗衣机等都是机器。
4.机构 自行车、补鞋机,农村用的水井手动压水泵,手摇升降凉衣架等都是具备机器的前二个特征,没有动力源,所以称为机构。机构只是完成传递运动或改变运动的形式。机构与机器的区别在于有无能代替人类劳动的动力源。
5.构件与零件 构件是运动的实体,如自行车轮是由车圈、幅条、轴套和车胎组成的一个运动基本单元,称为一个构件,而车圈、幅条等都是机器制造的基本单元,称为零件,它是最小的单元。大部分构件都是由多个零件组成的,有时可以是一个零件作为构件,如偏心轴即为一个构件。
二、材料的力学性能
人们希望机器满足使用要求还具有结构紧凑、造型美观、质优价廉、经久耐用的优点,所以有必要研究在外力或外力矩的作用下,组成机器的材料所表现出来的特性,它关系到机器能否正常工作的问题,这些特性指标主要有强度、塑性、硬度和疲劳强度。
1.强度 材料在外载作用下抵抗塑性变形和破坏的能力。强度越高,抵抗外力的能力越大。如金属材料比木材强度大。每一种材料的强度是通过作试验测定出来的,包括拉伸和压缩试验。图1—5为低碳钢的拉伸曲线,其分别用屈服强度6s和抗拉强度6b表示开始出现塑性变形和断裂前的最大应力。
2.塑性 即材料断裂前发生不可逆永久变形的能力。断裂前塑性变形越大的材料塑性越好,如软材料的塑性较硬材料好。主要指标是断后伸长率和断面收缩率。钢的塑性好,能锻造,而铸铁塑性相差,不能锻造。
3.硬度 指金属材料抵抗局部变形能力,硬度高变形越小,强度好,也耐磨。其检测指标为布氏硬度和洛氏硬度,后者用于淬大钢的硬度指标,标记为HRC;前者用于末淬大钢的,由于采用测头不同,标记方法也不同,用钢球做测头的用HBS表示,用硬质合金球作测头用HBW表示,新标准都用合金钢球作测头,所以应用HBW,其硬度值都是一样。另外还有维氏硬度,由于应用不多,可不必都了解。4.冲击韧性 材料抗冲击载荷作用的能力。冲击韧性的大小在冲击试验机上测量。抗冲击韧性差的材料越易断裂。
5.疲劳强度 表示材料抗周期性交变载荷作用不产生断裂的最大应力,与应力大小和变化次数有关。工件的疲劳强度是以107的循环次数为基数来确定,即1千万次。
二、小结.机器是由原动部分、执行部分、传动部分和控制部分等四大组成部分。.机器与机构的联系与区别:前者有动力源,后者没有动力源。零件是制造基本单元,构件是运动的基本单元。.材料的力学性能由强度、塑性、硬度和疲劳强度等指标来衡量,它们是通过试验得出的。
三、布置作业
P29 习题1—1、2、3、5