[电子教案]机械设计(上册) (12)
机械设计电子教案
机械设计电子教案教学目标:1.了解机械设计的基本原理和方法；2.掌握机械设计中的一些关键技术；3.培养学生的动手实践能力和创新意识；4.提高学生的团队合作和沟通能力。
教学重点:1.机械设计的基本原理和方法；2.关键技术的应用。
教学难点:1.机械设计中的创新思维；2.设计和制造的结合。
教学准备:1.计算机、投影仪等教学设备；2.机械设计的相关案例和实例；3.教学材料和工具。
教学过程:一、导入(5分钟)教师可以通过介绍一些具体机械设计的实例来引入本节课的主题，并激发学生对机械设计的兴趣。
二、机械设计的基本原理和方法(20分钟)1.机械设计的定义和范畴；2.机械设计的基本原理和设计流程；3.数学、物理等学科在机械设计中的应用。
三、关键技术的应用(30分钟)1.材料选择和强度计算；2.零件设计和装配原理；3.传动和控制技术。
四、机械设计中的创新思维(20分钟)1.创新思维和创新方法的介绍；2.如何在机械设计中运用创新思维。
五、设计和制造的结合(15分钟)1.机械设计与制造的关系；2.如何将设计方案转化为可制造的产品。
六、动手实践(30分钟)学生分组进行小组实践，设计和制作一个简单的机械装置。
教师可以根据学生的兴趣和能力，提供不同的设计任务。
七、总结与展望(5分钟)教师对本节课的内容进行总结，并展望下节课的内容。
教学反馈:1.学生在动手实践中的表现；2.课后学生的思考题和回答情况。
教学延伸:教师可以鼓励学生参与机械设计竞赛，拓宽他们的视野和提高他们的机械设计能力。
教学资源:1.机械设计的相关案例和实例；2.教学PPT和课件。
机械设计基础电子教案
机械设计基础电子教案教案标题：机械设计基础电子教案教案概述：本教案旨在帮助学生掌握机械设计基础的电子知识，包括电子元件的基本原理、电路设计和电子设备的操作与维护。
通过理论学习和实践操作，学生将能够理解和运用电子知识来支持机械设计工作。
教学目标：1. 理解电子元件的基本原理，包括电阻、电容、电感等。
2. 掌握电路设计的基本方法和技巧。
3. 学会使用电子设备进行测量、调试和维护。
4. 培养学生的动手能力和解决问题的能力。
教学准备：1. 教学课件和教材：包括机械设计基础和电子知识的相关教材和课件。
2. 实验设备和材料：包括电子元件、电路板、万用表等实验设备和材料。
3. 实验室环境：确保实验室安全和学生的实验操作空间。
教学步骤：第一课：电子元件的基本原理1. 介绍电子元件的种类和功能。
2. 讲解电阻、电容和电感的基本原理和特性。
3. 进行案例分析，让学生理解电子元件在机械设计中的应用。
第二课：电路设计的基本方法1. 介绍电路设计的基本步骤和方法。
2. 讲解串联、并联和混联电路的特点和计算方法。
3. 进行电路设计实例演练，让学生掌握电路设计的技巧。
第三课：电子设备的操作与维护1. 介绍常见的电子设备，如示波器、信号发生器等。
2. 演示电子设备的正确使用方法和注意事项。
3. 进行电子设备操作实践，让学生熟悉设备的使用和维护。
第四课：综合实践项目1. 分组进行机械设计与电子知识的综合实践项目。
2. 学生根据实际需求设计并制作一个机械装置，并运用电子知识进行控制和优化。
3. 学生展示并分享项目成果，互相学习和交流经验。
教学评估：1. 课堂小测验：每节课后进行简答题或选择题测验，检查学生对知识的掌握情况。
2. 实验报告：要求学生完成实验报告，包括实验目的、步骤、结果和分析。
3. 综合实践项目评估：评估学生的综合实践项目成果和表现。
教学延伸：1. 鼓励学生参加相关的机械设计和电子竞赛，提升技能和实践能力。
2. 推荐相关的学习资源和教育平台，供学生进一步学习和探索。
[电子教案]机械设计(上册) (11)
![[电子教案]机械设计(上册) (11)](https://img.taocdn.com/s3/m/7c26ee0e7e21af45b307a8cd.png)
MO F 0 F a FN b FSmax c 0
代入前两式有
F
1 a
F 'N
b FSmax c
1 a
rb RfS
W
rc W R
r aR
b fS
cW
即欲使鼓轮静止，至少应加力
Fm in
r aR
b fS
c W
例11-2 物块重为W，放在倾角为α的斜面上，它与斜面间的摩 擦系数为fS。当物块处于平衡状态时，试求作用在物块上的水 平力F的大小？
（二）按螺旋副的摩擦性质分
1、滑动螺旋，结构简单，制造方便，工作平稳，易于自锁 。但摩擦阻力大传动效率低，定位精度差，磨损较快，主要 应用于对传动精度和效率要求不高的场合。
2、滚动螺旋，是在螺旋副中滚道内充填滚珠，使螺旋副中 的滑动摩擦变为滚动摩擦，又称为滚珠丝杠。这种传动摩擦 小，传动精度和传动效率很高。按滚珠的循环方式分为外循 环和内循环两种形式。
（一） 静摩擦力 当物体相对另一与之接触的物体仅有滑动趋势时， 接触面间产生的摩擦阻力称为静滑动摩擦力，简称静 摩擦力。
F fm= f s ⋅F N 静摩擦力Ff的三要素为： （1）大小：0＜Ff≤Ffm，由物体的平衡 条件来决定。在临界状态下，有Ff=Ffm= fsFN （2）方向：与物体间相对滑动趋势的 方向相反，并沿接触表面作用点的切向 （3）作用点：接触点或接触面上摩擦 力的合力作用点
（二）动滑动摩擦
Ff/=f FN
二、摩擦角与自锁
1. 摩擦角
当考虑摩擦时，静止物体所受支承面的约束反力包括法向 约束反力 F N和静摩擦力F f 。这两个力的合力
F R =F N +F f
称为支承面的全约束反力，它的作用线与接触面的公法线
《机械制图》全部电子教案
机械制图电子教案[课题编号]4-2①[课题名称]绘图工具及其使用基本作图法[教材版本]王幼龙主编、中等职业教育国家规划教材--机械制图（机械类），第3版，北京：高等教育出版社，2007。
王幼龙主编、中等职业教育国家规划教材配套教学用书--机械制图习题集（机械类），第3版，北京：高等教育出版社，2007。
[教学目标与要求]一、知识与技能1、了解常用的绘图工具及其用法；2、通过学习与练习，能基本掌握常用绘图工具的使用方法；3、熟练掌握用三角板、圆规等分线段、圆周和作正多边形等基本作图方法。
二、学习方法与素质养成通过练习，能较熟练使用绘图工具，掌握基本作图方法，为后续学习打好基础。
[教学重点]三角板、圆规的使用方法；等分圆周和作多边形。
[教学难点]图板和丁字尺及三角板的配合使用。
[分析学生]1、部分绘图工具，学生在学几何时已会使用，等分线段也容易理解。
2、运用常用的绘图工具，从学习一开始要注意正确的方法，并通过不断练习达到运用自如。
3、学习时学生可能会认为简单易学，产生马虎现象。
要引导学生正确运用绘图工具的方法，通过练习熟练地绘制图线。
[教学设计思路]教学方法：讲演结合、讲练结合、归纳法。
[教学资源]机械制图网络课程，圆规、三角板、直尺、图板、丁字尺、曲线板。
[教学安排]2学时（90分钟）。
教学步骤：讲课与演示交叉进行，讲课与练习交叉进行，最后进行归纳。
[教学过程]一、复习回顾（5～10分钟）1、标注尺寸的基本规则和注意事项；角度尺寸的标注；倾斜尺寸注法等。
2、讲评作业共性问题。
3、提问教材P.23 思考题4、5题。
4、预习提问，集中问题。
二、导入新课简述本节课的作用和重要性，导入本节课教学目标和要求。
绘图离不开工具，今天要介绍绘图工具及其使用，重点放在使用上。
绘图速度的快慢、图画质量的高低，在很大程度上决定于是否能采用正确的绘图方法和按正确的工作程序，自如地运用各种绘图工具绘制几何图形。
三、新课教学（70～80分钟）1、绘图工具及其使用教师讲解并演示常用绘图工具，除实物演示，还应充分运用网络课程演示。
机械设计学教案(全套)
教案首页课程名称机械设计学任课教师第一章绪论计划学时 3教学目的和要求：1.明确课程定位，使学生理解机械设计与机械设计学的内容侧重点和课程特点；2.了解机械设计学的发展史；3.本课程的内容按章节的分布情况；4.要求同学掌握机械设计学的研究重点；5.要求同学掌握机械设计的一般步骤。
重点：1.设计的基本内涵，机械设计学的学科组成；2.机械设计的一般步骤。
难点：机械设计学的定义、机械设计的一般步骤。
思考题：1.如何认识人类文明的一切成果都是设计的产物？2.根据“功能”思想，预测下一代家用电器会风靡市场的是什么产品？本课程以培养学生“能提出创新构思并能尽快将其转化为有竞争能力的产品”的初步能力为目标，围绕影响产品竞争力的功能原理设计、实用化设计和商品化设计三个关键设计环节展开讨论。
科学和技术是两个完全不同的概念，千万不可混为一谈，科学是指那些基础性的研究，例如数学、物理、化学、天文、地理、生物……；技术则主要指制造工艺（包括材料的制备、加工、处理）以及各种制作的技巧、经验等。
设计的产品有的来源于生活，有的来源于想象，总的来说来源于思考，设计的始终都在贯穿着思考。
俗语说：没有做不到的，只有想不到的。
随着科技的发展会使很多不可能变为可能，把很多幻想变成现实。
机械设计学是一门方法性的课程，讲的是机械设计的理念、思路与方法。
产品设计的过程中，尤其是产品的方案设计中机械设计学的知识占的比重很大，能熟练运用辩证法、创新设计方法、概念设计等方法在机械设计中尤为重要。
第一讲绪论教学主要内容：1.机械设计的概念2.“设计学”的核心内容3.“机械设计学”的学科组成4.机械设计的类型及设计过程5.传统设计和现代设计一、概念1.机械（Machinery）机械是依据力学原理组成的各种装置和设备，是机器和机构的总称。
它包括机器、工具、器械、仪器…….2.机器 (Machine)机器是人类进行生产以减轻体力劳动和提高劳动生产力的主要工具。
机械设计基础电子教案课件教材资料最终pdf
06
轴系零部件设计基础
轴系零部件的基本概念和分类
轴系零部件的基本概念
轴系零部件是组成机械传动系统的重要部分，包括轴、轴承、联轴器、离合器、制动器 等，用于实现动力传递、转矩传递和运动控制等功能。
轴系零部件的分类
根据功能和应用场合的不同，轴系零部件可分为传动轴系零部件、支撑轴系零部件和控 制轴系零部件等。
优化设计
利用优化算法对设计方案进行优化， 提高产品性能和质量。
考虑环保和可持续性
在设计过程中要考虑环保和可持续性 ，选择环保材料和工艺，降低能源消 耗和减少废弃物排放。
机械设计实践案例分析
案例一
某型号汽车发动机设计。通过对市场需求和技术发展趋势的分析，提出多种设计方案，并 进行仿真分析和优化。最终制造出原型并进行测试，验证了设计方案的可行性和性能。
02
机械零件设计基础
机械零件的分类和特点
分类
根据功能、结构、制造工艺等多 种方式对机械零件进行分类，如 传动零件、轴系零件、连接零件 等。
特点
机械零件具有多样性、互换性、 标准化等特点，不同种类的零件 在形状、尺寸、精度等方面存在 差异。
机械零件的设计准则和方法
设计准则
包括强度准则、刚度准则、稳定性准 则、耐磨性准则等，确保设计的零件 满足使用要求。
03
机构设计基础
机构的基本概念和分类
机构的基本概念
机构是由两个或两个以上的构件通过活动联接形成的构件系 统，用以实现规定的运动变换和传递动力或运动。
机构的分类
根据机构的结构特征，机构可分为连杆机构、凸轮机构、齿 轮机构、蜗杆机构等。
机构的设计原则和方法
机构的设计原则
机构设计应遵循功能要求、运动学要 求、动力学要求、工作性能要求、经 济性要求等原则。
机械设计基础电子教案9-12章
应用最广。一 般联接多用粗 牙。细牙用于 薄壁零件，也 常用于受变载、 振动及冲击载 荷的联接，还 可用于微调机 机构的调整
液压系统、气 动系统、润滑 附件和仪表等
多用于压力为 1.568MPa以下、 煤气管路、润 滑和电线管路 系统
用于高温、高 压系统和润滑 系统。适用于 管子、管接头、 旋塞、阀门和 其他螺纹管联 接的附件
种类
管 螺 纹
60°圆锥管螺纹 GB/T12716—91
代号 NPT
矩形螺纹
梯形螺纹
GB5796.1～
Tr
5796.4—86
锯齿形螺纹 GB/T13576—92
第9章 机械零件设计概论
9.1
机械零件设计概述
9.2
机械零件的强度
9.3
机械零件的接触强度
9.4
机械零件的耐磨性
9.5 机械制造常用材料及其选择
9.6 公差与配合、表面粗糙度和优先数系
9.7 机械零件的工艺性及标准化
9.1 机械零件设计概述
多种可能的失效形式，但归纳起来最 主要的为强度、刚度、耐磨性、稳定性和 温度的影响等几个方面的问题。 零件的设计常按下列步骤进行：①拟定零 件的计算简图；②确定作用在零件上的载 荷；③选择合适的材料；
9.5.1 金属材料
1．铸铁 2．钢
（1）碳素结构钢 （2）合金结构钢 （3）铸钢
3．铜合金
9.5.2 非金属材料
1．橡胶 2．塑料
9.6 公差与配合、表面粗糙度和优 先数系
9.6.1 公差与配合
《机械设计基础(活页式教材)》电子教案 蜗杆传动
3.锥蜗杆传动
如图所示，蜗杆为一等导程的锥形螺纹，故称锥蜗杆。涡轮像一个曲线齿圆锥齿轮，故称锥轮。他们的轴线在空间交错，交错角通常为90°。锥蜗杆传动的特点是：啮合齿数多，重合度大，故传动平稳，承载能力高，涡轮能用淬火钢制造，可节省有色金属。
12.1 蜗杆传动的类型和特点
12.2.1 蜗杆传动的主要参数及其选择
12.2 普通圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸
式中 、 为标准值。ZA型蜗杆 ，ZI、ZN型蜗杆的法向压力角 。
2.蜗杆分度圆直径d1和蜗杆直径系数q
由于蜗轮是用与蜗杆尺寸相同的蜗轮滚刀配对加工而成的，为了限制 滚刀的数目，国家标准对每一标准模数规定了一定数目的标准蜗杆分度圆 直径d1。
12.1 蜗杆传动的类型和特点
③ 法向直廓圆柱蜗杆(ZN型)
如图所示，亦称延伸渐开线蜗杆。蜗杆的法向剖面N-N上具有直线齿廓，轴向剖面I-I具有外凸曲线。端面齿廓为延伸渐开线。蜗杆可以车制，车削时刀具法向放置，有利于车削 ＞15°的多头蜗杆，还可以磨削加工。这种蜗杆加工简单，加工精度容易保证，常用于机床的多头精密蜗杆的传动。
阿基米德蜗杆（ZA型）渐开线蜗杆（ ZI型） 法向直廓蜗杆（ZN型）锥面包络圆柱蜗杆 （ZK型）
圆柱蜗杆传动
环面蜗杆传动
锥蜗杆传动
普通圆柱蜗杆传动
圆弧圆柱蜗杆传动
其蜗杆的螺旋面是用刃边为凸圆弧形 的车刀切制而成的。
其蜗杆体在轴向的外形是以凹弧面为母线所形成的旋转曲面，这种蜗杆同时啮合齿数多，传动平稳；齿面利于润滑油膜形成，传动效率较高；
在中间平面内蜗杆与蜗轮的啮合就相当于渐开线齿条与齿轮的啮合。在蜗杆传动的设计计算中，均以中间平面上的基本参数和几何尺寸为基准 。
《机械设计基础》电子教案
《机械设计基础》电子教案一、教案概述《机械设计基础》是机械工程专业的基础课程，旨在培养学生掌握机械设计的基本理论、基本知识和基本技能，具备分析和解决工程实际问题的能力。
本教案以培养学生的实际操作能力和创新意识为核心，注重理论与实践相结合，提高学生的综合素质。
二、教学目标1.知识目标：使学生掌握机械设计的基本理论、基本知识和基本技能，了解机械设计的发展趋势。
2.能力目标：培养学生具备分析和解决工程实际问题的能力，提高学生的实际操作能力和创新意识。
3.情感目标：激发学生对机械设计的兴趣，培养学生的团队合作精神和敬业精神。
三、教学内容1.机械设计概述：介绍机械设计的定义、分类、任务和基本原则，使学生了解机械设计的基本概念和发展趋势。
2.机械零件设计：讲解常用机械零件的设计原理、方法和步骤，包括传动零件、连接零件、轴系零件、弹簧等。
3.机械传动设计：介绍机械传动系统的设计原理、方法和步骤，包括齿轮传动、带传动、链传动等。
4.机械系统设计：讲解机械系统的总体设计、部件设计和装配图绘制，使学生掌握机械系统设计的基本方法。
5.机械创新设计：介绍机械创新设计的基本原理和方法，培养学生的创新意识和能力。
四、教学方法1.讲授法：讲解基本理论、基本知识和基本技能，使学生掌握机械设计的基础知识。
2.案例分析法：分析典型机械设计案例，培养学生分析和解决实际问题的能力。
3.实践教学法：组织学生进行机械设计实验和课程设计，提高学生的实际操作能力。
4.讨论法：开展课堂讨论，激发学生的思维，培养学生的团队合作精神。
5.现场教学法：参观企业生产现场，了解机械设计的实际应用，增强学生的实践能力。
五、教学评价1.过程评价：对学生的学习过程进行评价，包括课堂表现、作业完成情况、实验报告等。
2.结果评价：对学生的学习结果进行评价，包括考试成绩、课程设计成果等。
3.自我评价：鼓励学生进行自我评价，培养学生的自主学习能力。
4.他人评价：开展同伴评价和教师评价，全面了解学生的学习情况。
《机械系统设计》电子教案
第一章绪论重点：机械，机械系统的相关概念及学科中的位置。
难点：学习机械系统设计课程的重要性。
讲授提示与方法：回顾机械工程的发展历程，注重机械系统的整体性，提高学生对机械系统设计的认知程度。
1.1机械系统设计在机械工程科学中的地位及作用一、机械工程科学1.机械工程科学的定义：机械工程科学是研究机械产品（或系统）的性能、设计和制造的基础理论与技术的科学。
2.机械工程科学的组成：P1图1.1（1）机械学：机械设计过程（核心部分）；（2）机械制造：机械制造过程（基础部分）。
3.机械学所包含的内容：P3图1.5二、机械、机械系统、系统1.机械：关于机械的定义，目前尚无严格的定论，一般可归纳为：（1）须由两个以上的零、部件组成；（2）这些零、部件的运动部件，应按设计要求作确定的运动；（3）将外来的能源转变为有用的机械功。
【举例】机械产品：汽车、拖拉机、机床、钟表……2.系统：是指具有特定功能的、相互间具有一定联系的许多要素构成的一个整体。
即由两个或两个以上的要素组成的具有一定结构和特定功能的整体都是系统。
3.机械系统：由若干个零、部件及装置组成的，彼此间有机联系，并能完成特定功能的系统，称之为机械系统。
4.系统应具有下述特性：（1）目的性：完成特定的功能（2）相关性与整体性：1）相关性：各构成要素之间是相互联系的2）整体性：评价一个系统的好与坏要看该系统的整体功能（3）环境的适应性：系统对外部环境变化和干扰有良好适应性三、机械系统的组成：P4图1.61.动力系统：为系统提供能源（动力源）2.执行系统：是系统的执行输出部分3.传动系统：把运动和动力由动源传递给执行系统的中间环节4.操纵、控制系统：使前三者协调动作和运行5.支承系统：支承和联系各机件6.润滑、冷却与密封系统：四、机械系统的地位与作用几乎任何产品都离不开机械系统，它涉及到社会的各领域。
1.2机械系统设计的任务、基本原则及要求一、机械系统设计的任务及设计类型：1.机械系统设计的任务：是开发新的产品和改造老产品。
机械设计电子教案
机械设计电子教案第一章：机械设计概述1.1 课程介绍了解机械设计的重要性理解机械设计的任务和目标掌握机械设计的基本要求1.2 机械设计的类型和流程了解机械设计的分类掌握机械设计的基本流程掌握机械设计的方法和步骤1.3 机械设计的限制与优化理解机械设计的限制因素掌握机械设计的优化方法第二章：机械设计的基本原理2.1 力学基础掌握静力学和动力学的基本概念理解力学定律的应用掌握力学分析的方法2.2 材料力学了解材料的力学性能掌握材料力学的基本定律理解材料的破坏和强化2.3 机械零件的设计原理掌握机械零件的设计原则理解机械零件的受力分析掌握机械零件的设计方法第三章：机械零件的设计与计算3.1 轴承和轴的设计与计算了解轴承的类型和功能掌握轴承的设计和计算方法掌握轴的设计和计算方法3.2 传动系统的设计与计算了解传动系统的类型和功能掌握齿轮传动和链传动的设计和计算方法掌握其他传动方式的设计和计算方法3.3 联接件的设计与计算了解联接件的类型和功能掌握螺栓联接和焊接联接的设计和计算方法掌握其他联接方式的设计和计算方法第四章：机械零件的制造与加工4.1 机械零件的制造工艺了解机械零件的制造过程掌握机械零件的加工方法和工艺理解机械零件的制造质量和精度4.2 机械零件的加工设备与工具了解机械零件加工的设备与工具掌握机械零件加工的操作方法和技巧理解机械零件加工的安全和注意事项4.3 机械零件的检测与质量控制了解机械零件的检测方法掌握机械零件的质量控制方法理解机械零件的检测和质量控制的重要性第五章：机械设计的应用案例分析5.1 机械设计案例一：减速器的设计分析减速器的设计要求理解和掌握减速器的设计和计算方法分析减速器的应用和效果5.2 机械设计案例二：发动机的设计分析发动机的设计要求理解和掌握发动机的设计和计算方法分析发动机的应用和效果5.3 机械设计案例三：手臂的设计分析手臂的设计要求理解和掌握手臂的设计和计算方法分析手臂的应用和效果第六章：机械设计的计算机辅助设计（CAD）6.1 CAD技术简介了解CAD技术的定义和发展历程掌握CAD软件的基本操作和功能理解CAD技术在机械设计中的应用优势6.2 机械设计CAD实例操作学习机械设计CAD图纸的绘制方法掌握CAD软件在机械设计中的应用技巧通过实例练习，熟悉CAD软件在机械设计中的实际应用6.3 CAD技术在机械设计中的应用理解CAD技术在机械设计过程中的应用掌握CAD技术在机械设计中的优化和仿真探讨CAD技术在机械设计中的未来发展趋势第七章：机械设计的测试与验证7.1 机械设计测试方法了解机械设计测试的目的和方法掌握实验测试和模拟测试的基本方法理解测试数据处理和分析的基本原则7.2 机械设计验证流程学习机械设计验证的基本流程掌握设计参数验证和性能验证的方法理解验证结果对机械设计的影响和作用7.3 测试与验证在机械设计中的应用探讨测试与验证在机械设计中的重要性分析测试与验证在提高机械设计质量中的作用学习如何运用测试与验证结果优化机械设计第八章：机械设计的经济性分析8.1 机械设计成本分析了解机械设计成本的构成掌握成本估算和控制的方法分析降低设计成本的策略和措施8.2 机械设计的市场分析学习市场需求分析的方法掌握市场竞争力评估的技巧探讨市场需求对机械设计的影响8.3 经济性分析在机械设计中的应用分析经济性分析在机械设计中的重要性掌握提高机械设计经济性的方法探讨如何在机械设计中实现经济效益最大化第九章：机械设计的可持续发展与环保9.1 可持续发展与环保概述了解可持续发展与环保的概念掌握可持续发展与环保在机械设计中的重要性分析可持续发展与环保在机械设计中的具体应用9.2 绿色设计原则与方法学习绿色设计的基本原则和方法掌握绿色设计在材料选择和制造中的应用探讨绿色设计在提高机械产品环保性能方面的作用9.3 可持续发展与环保在机械设计中的应用分析可持续发展与环保在机械设计中的具体应用案例探讨如何在机械设计中实现环境友好和可持续发展了解可持续发展与环保在机械设计未来的发展趋势第十章：机械设计的未来发展趋势10.1 机械设计的创新与挑战探讨机械设计面临的创新机遇和挑战分析创新设计在提高机械产品竞争力方面的作用学习如何运用创新设计理念引领机械设计发展10.2 数字化设计与智能制造了解数字化设计与智能制造的概念和特点掌握数字化设计与智能制造在机械设计中的应用探讨数字化设计与智能制造在未来机械设计发展中的作用10.3 机械设计的未来发展趋势分析未来机械设计的发展方向和趋势探讨新兴技术在机械设计中的应用前景了解机械设计在现代工业发展中的重要地位和作用重点和难点解析一、机械设计概述：理解机械设计的重要性，掌握机械设计的任务和目标，以及机械设计的基本要求。
《机械设计基础》电子教案
《机械设计基础》电子教案一、课程概述《机械设计基础》是一门涉及机械原理、机械零件设计等多方面知识的重要技术基础课程。
通过本课程的学习，学生将掌握机械设计的基本理论、方法和技能，为后续专业课程的学习以及从事机械设计相关工作奠定坚实的基础。
本课程主要包括机械传动、常用机构、轴系零部件等内容。
在教学过程中，注重理论联系实际，培养学生的工程实践能力和创新思维。
二、教学目标1、知识目标使学生掌握机械设计的基本概念、原理和方法，熟悉常见机械零件和机构的工作原理、结构特点和设计要求。
2、能力目标培养学生具备初步的机械设计能力，能够进行简单机械传动系统和机械零部件的设计计算，具备运用标准、规范和手册等技术资料的能力。
3、素质目标培养学生的工程意识、创新精神和团队合作精神，提高学生的综合素质和解决实际问题的能力。
三、教学重难点1、重点（1）机械传动系统的设计计算，如带传动、链传动、齿轮传动等。
（2）常用机构的工作原理和设计方法，如平面连杆机构、凸轮机构、间歇运动机构等。
（3）轴系零部件的设计，如轴、轴承、联轴器等。
2、难点（1）复杂机械传动系统的运动分析和动力计算。
（2）齿轮的参数计算和强度校核。
（3）轴的结构设计和强度计算。
四、教学方法1、讲授法通过课堂讲授，系统地传授机械设计的基本理论和知识。
2、案例教学法结合实际工程案例，进行分析和讨论，加深学生对知识的理解和应用能力。
3、实验教学法通过实验操作，让学生亲身体验机械零件和机构的工作原理和性能。
4、课程设计安排课程设计任务，培养学生的综合设计能力和创新思维。
五、教学内容1、机械传动（1）带传动介绍带传动的类型、工作原理、特点和应用。
讲解带传动的受力分析、应力分析和弹性滑动与打滑现象。
重点讲授带传动的设计计算方法，包括确定带的型号、长度、根数，以及计算压轴力等。
（2）链传动讲解链传动的工作原理、特点和应用。
分析链传动的运动特性和受力情况。
阐述链传动的主要参数选择和设计计算方法。
机械设计电子教案
机械设计电子教案一、课程简介1.1 课程背景机械设计是机械工程领域的一门基础课程，主要研究机械设备的设计原理和方法。
通过本课程的学习，使学生掌握机械设计的基本理论、方法和步骤，具备一定的机械设计能力。
1.2 课程目标（1）了解机械设计的基本概念、内容和发展趋势；（2）掌握机械设计的基本原理和方法；（3）熟悉机械设计的过程和步骤；（4）培养学生具备一定的机械设计能力。
二、教学内容2.1 机械设计的基本概念（1）机械设计的定义；（2）机械设计的要求；（3）机械设计的分类。
2.2 机械设计的基本原理（1）功能原理；（2）相似原理；（3）组合原理。
2.3 机械设计的方法（1）经验设计方法；（2）理论设计方法；（3）计算机辅助设计方法。
2.4 机械设计的步骤（1）需求分析；（2）方案设计；（3）详细设计；（4）设计评价；（5）设计修改。
三、教学方法3.1 讲授法通过讲解机械设计的基本概念、原理和方法，使学生掌握相关知识。
3.2 案例分析法分析典型的机械设计案例，让学生了解机械设计的过程和技巧。
3.3 实践操作法引导学生参与实际的设计项目，提高学生的机械设计能力。
3.4 讨论法组织学生就机械设计相关问题进行讨论，培养学生的创新能力和团队合作精神。
四、教学评价4.1 平时成绩包括课堂表现、作业完成情况、案例分析报告等。
4.2 考试成绩包括理论知识考试和实际操作考试。
4.3 综合素质评价评价学生在团队合作、创新意识、沟通协调等方面的能力。
五、教学资源5.1 教材《机械设计基础》、《机械设计手册》等。
5.2 课件采用多媒体课件进行教学，增加课堂的趣味性和信息量。
5.3 网络资源利用网络资源，为学生提供更多的学习资料和设计案例。
5.4 实践基地建立实践基地，为学生提供实际操作的机会。
六、教学安排6.1 学时分配总学时：64学时其中：理论教学：40学时实践教学：24学时6.2 教学计划（1）第1-8周：基本概念、原理与方法的学习；（2）第9-16周：设计步骤与案例分析；（3）第17-24周：实践操作与讨论；（4）第25-28周：考试与评价。
机械工程设计上册教学设计
机械工程设计上册教学设计一、教学目标本教学设计旨在帮助学生掌握机械工程设计基本原理和方法，了解机械零件的设计过程和相关知识，并通过实践项目提高学生的设计实践能力和团队协作能力。
二、教学内容1. 机械工程设计基本原理•机械设计基本概念•机械设计的基本要求•机械设计的基本步骤•机械设计的基本原则2. 机械零件的设计过程和相关知识•机械零件的分类与特点•机械零件的标准化与系列化•机械零件的材料与加工工艺•机械零件的装配要求与方法3. 机械工程设计的实践项目•以实际项目为例，进行机械零件的设计、材料选型、加工和装配的实践操作•团队协作，体验项目管理和流程设计1. 讲授法简要讲解机械工程设计的基本原理和方法，通过综合案例分析，引导学生深入理解。
2. 经验分享法邀请工程师或行业专家进行客座讲座，分享实践经验和技术方法。
3. 实践操作法通过实践项目，让学生在实际操作中学习机械设计的流程和方法，提高实践能力和团队协作能力。
4. 群体讨论法通过小组讨论，促进学生理解和掌握机械设计的流程和方法，提高思维能力和创造力。
四、教学评估1. 课中评估在课堂上进行课中测验，考查学生对基本原理和方法的掌握程度。
2. 实践评估对学生参与实践项目的表现进行评估，包括设计方案、材料选型、加工和装配等实践操作能力和团队协作能力。
3. 总结评估通过学生的总结和反思，总结教学效果和改进措施，进一步提高教学质量。
教师可在课程中引用以下资源：•机械工程设计教材：张三等人主编，《机械工程设计》上册，机械工业出版社，2017年。
•实践项目资料：校内外工程项目案例，实习基地设计要求等。
•电子教学资源：视频、PPT课件、网上资料等。
•社会资源：工程师或行业专家客座讲座等。
六、教学时长本教学设计为45学时，分为讲授和实践项目两个部分，其中讲授部分为30学时，实践项目部分为15学时。
七、教学实施通过本教学设计，学生将掌握机械工程设计基本原理和方法，了解机械零件的设计过程和相关知识，并通过实践项目提高设计实践能力和团队协作能力。
机械设计基础电子教案
有限元分析（FEA）在机械设计中的应用
总结词
复杂结构、多物理场、高精度
详细描述
有限元分析是一种数值分析方法，用于预测机械结构的性能，如应力、应变和振动等。它适用于复杂 结构和多物理场环境，提供高精度结果。
优化设计在机械设计中的应用
总结词
多目标、约束条件、全局最优
详细描述
优化设计利用数学和计算机技术，寻 找满足多个目标函数和约束条件的最 佳设计方案。它可以帮助设计师找到 全局最优解，提高机械性能和降低成 本。
的分析。
动力学分析
02
研究机械系统中各构件的力与运动之间的关系，包括惯性力、
阻尼力、弹性力和外力的分析。
运动学与动力学在机械设计中的应用
03
优化机构运动轨迹、提高机构效率、减小振动和噪声等。
机械系统的优化设计
优化设计的概念
在满足设计要求的前提下，通过选择最优的 设计参数，使设计对象的某些性能指标达到 最优值。
重要性
机械设计基础是机械工程师必备的基础知识和技能，对于从事机械工程领域的 技术人员来说，掌握机械设计基础对于解决实际问题和创新发展具有重要意义 。
机械设计的基本原则和流程
基本原则
主要包括功能性、可靠性、经济性、工艺性和安全性等原则 。
基本流程
主要包括需求分析、设计方案的制定、详细设计、优化与改 进等阶段。
设计步骤
机器人机构的设计主要包括确定运动轨迹和参数、选择合适的传动系统和控制系统等步骤 。
设计要点
机器人机构的设计要点包括运动精度、速度、稳定性、可靠性等，需综合考虑各种因素以 确保机器人机构的性能骤
机床的设计主要包括确定加工方式和工艺参数、设计机床总体结构 、选择合适的传动系统和控制系统等步骤。
机械设计 电子教案
机械设计电子教案标题：机械设计电子教案教案概述：本电子教案旨在为机械设计课程提供专业的教学指导，帮助学生全面了解机械设计的基本原理和技术，并培养他们的设计思维和实践能力。
教案将涵盖机械设计的基础知识、设计流程、CAD软件应用以及实际案例分析等内容，以提高学生的学习兴趣和实践能力。
教学目标：1. 理解机械设计的基本原理和概念；2. 掌握机械设计的基本流程和方法；3. 熟悉常用的CAD软件并能运用于机械设计；4. 能够分析和解决机械设计中的实际问题；5. 培养学生的设计思维和创新能力。
教学内容和活动：1. 机械设计基础知识- 介绍机械设计的定义和重要性；- 介绍机械设计的基本原理，如力学、材料科学等；- 分析机械设计中的常见问题和挑战。
2. 机械设计流程- 介绍机械设计的基本流程，包括需求分析、概念设计、详细设计、制造和测试等；- 指导学生进行一个简单的机械设计项目，让他们亲身体验设计流程。
3. CAD软件应用- 介绍常用的CAD软件，如SolidWorks、AutoCAD等；- 指导学生学习CAD软件的基本操作和功能；- 设计一些简单的机械零件并使用CAD软件进行绘制和模拟。
4. 实际案例分析- 分析一些实际的机械设计案例，如汽车发动机、机械手臂等；- 引导学生分析案例中的设计问题和解决方案；- 鼓励学生提出自己的设计改进和创新点。
评估方式：1. 课堂小测或作业：用于检验学生对机械设计基础知识的掌握程度；2. 设计项目评估：评估学生在设计流程中的表现和成果；3. CAD软件操作考核：通过学生使用CAD软件进行设计和模拟的实际操作来评估其技能水平；4. 实际案例分析报告：要求学生撰写对实际案例的分析报告，评估其对机械设计问题的理解和解决能力。
教学资源：1. 课本和参考书籍：提供机械设计的基础理论和实践指导；2. CAD软件教程：提供学生学习CAD软件的指导和练习材料；3. 实际机械设计案例：用于分析和讨论。
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n2 1 dd1n1 1 0.02 1401440 627.2 r min
dd2
315
⑵不考虑弹性滑动时
n2 n1 d d1 1401440 640 r min
dd2
315
⑶大带轮的转速损失为
n2 n2 640 627.2 12.8 r min
（二）打滑
d d ——带轮基准直径
（三）离心应力。
当带以切线速度v沿带轮轮缘作圆周运动时,
带本身的质量将引起离心力。由于离心力的作用,带体中
将产生离心拉力及离心应力 c, 离心应力 c (MPa)可用下
式近似计算:
c
qv2 A
带中可能产生的瞬时最大应力发生在带的紧边开始绕上 小带轮处, 此时的最大应力可近似地表示为
=
F0
+
Fe 2
P = Fev 1000
F2
=
F0
-
Fe 2
F1 F2 e f
式中e—自然对数的底(e=2.718---)；
f
f —摩擦系数。对于V带，用当量摩擦系数fv代替f，
fν = φ
φ
sin + f cos
φ—楔角。一般可取f =0.3， f v=0.50～0.53；
2
2
α—带在带轮上的包角(rad)。一般取小带轮上的包角α1，其计算式为
性及抗弯曲强度不如线绳结构好。故线绳结构V带适用于转 速高,带轮直径较小的场合。
帘布芯结构
绳芯结构
二、V带轮的结构和尺寸 带轮按直径大小可制成实心、腹板、孔板或轮辐等结构形式
三、普通V带轮的常用材料
带轮的材料常采用灰铸铁、钢、铝合金或工程材料等，灰铸 铁应用最为广泛。当v<25m/s时多采用HT200，当v≥25~45m/s 时宜采用球墨铸铁、铸钢和铝合金；还可宜采用锻钢、钢板 冲压后焊接带轮。当低速或传递功率小时，也可以采用铸铝 或工程塑料。
2、啮合带传动 啮合带传动通过带和带轮之间的啮合来传递运动和动力。常 用的有同步齿型带和齿孔带。
同步带传动
齿孔带
任务二 普通V带和V带轮的结构与常用材料选择
一、V带的结构 V带有普通V带、窄V带、宽V带、汽车V带、大锲角V带等。
普通v带应用较广泛。 有绳结构和帘布结构两种。帘布结构抗拉强度高,但柔韧
情境十二 带式输送机等设备的带传动设计
情境分析：
如图所示的带式输送机传动系统中，电动机1的运 动和动力通过联轴器2、带传动3、减速器4、联轴 器5，传递给工作机7即带式输送机。要完成带式输 送机中的带传动设计，需要掌握以下内容：
1、带传动的类型和特点； 2、带传动的运动和受力特性； 3、带传动的失效形式和设计方法； 4、带传动的使用和维护。
二、传动带的应力分析
带传动工作时,带中的应力有以下几种:
(一)拉应力。紧边和松边具有不同的拉应力。
紧边拉应力
1
F1 A
松边拉应力,
2
F2 A
式中A——带的横截面面积
（二）弯曲应力 带绕在带轮上时要引起弯曲应力
σb
≈E
h dd
式中 h——带的高度,见表12-1
E——带的弹性模量。对平带E=200-350MPa,对V带E = 250～400MPa,
1
180
-
57.3
dd2
a
-
dd1
dd1 dd 2 分别为小带轮、大带轮的基准直径。a为传动的中心距 利用欧拉公式，最大有效拉力Femax (临界有效拉力)及F1、F2可 表示为
e fvα -1 Femax = 2F0 e fvα +1
F1
Fe max
e fv e fv -1
1 F2 = Femax e fvα -1
从动轮转速
n2 1 d d1 n1
dd2
传动比
i
n1 n2
dd2
dd1 1
在正常传动中， 1% ~ 2%
i n1 d d 2 n2 dd1
例12-1 已知普通V带传动，主动小带轮的直径dd1=140mm，转 速n1=1440r/mm，从动带轮直径dd2=315mm，滑动率ε=2%。计 算从动带轮的转速n2，并求大带轮的转速损失。
在正常工作情况下，带的弹性滑动并不发生在全部接触弧 上。随着有效拉力的增大，即传递的功率增加，弹性滑动区 域也将逐渐扩大。当弹性滑动区域扩大到整个接触弧时，带 传动的有效拉力达到最大值。此时如果工作载荷再增大，则 传动带与带轮之间将发生显著的相对滑动，这种现象称为打 滑。
②弹性滑动会引起下述后果:从动轮的圆周速度低于 主动轮,造成速度损失;引起带的磨损,使带的温度升高,缩 短带的寿命;降低传动的效率。
带的弹性滑动示意图
由于弹性滑动导致从动带轮圆周速度降低的相对值称为滑动率
v1 v2 1 d d 2 n2 1 d d 2
v1
d d1 n1
dd1 i
式中，n1、n2分别为主、从动带轮的转速（r/力状态下工作,以带绕两带轮运动一周为 周期,当应力循环次数达到一定值后,带将产生疲劳破坏。
带工作时应力分布情况示意图
三、传动带的弹性滑动和打滑 （一）弹性滑动
①带的弹性滑动是由紧边和松边拉力差造成的,是带 传动的固有特性,是不可避免的。传递载荷越大,紧边和松 边拉力差也越大,弹性滑动也越明显;传动带的弹性模量越 小,弹性滑动也越明显。
二、带传动的主要类型和应用
带传动按传动原理可分为摩擦带传动和啮合带传动两大类。
1．摩擦带传动
摩擦带传动是靠带与带轮之间的摩擦力传递运动和动力的 ，传递功率P≤100kW，速度v=5-25m/s，传动比i ≤5，效率 η=94-97%。按带的剖面形状分为平带传动、V带传动、多 楔带传动、圆带传动等型式
任务一 带传动的应用分析
一、带传动的组成和特点
带传动是由固联于主动轴上的带轮(主动轮)、固联 于从动轴的带轮(从动轮)和紧套在两轮上的传动带组成 的。当原动机驱动主动轮转动时由于带和轮间的摩擦 (或啮合),便拖动从动轮一起转动,并传递一定动力。带 传动具有能实现大中心距传动、结构简单、传动平稳、 造价低廉、具有缓冲吸振以及过载安全保护作用等特点, 在机械中被广泛应用。
任务三 带传动的工作分析
一、带传动的受力分析 安装带传动时，传动带即以一定的张紧力F0紧套在两个带轮 上。由于F0的作用，带与带轮的接触面上就产生了正压力。 带传动不工作时传动带两边的拉力相等，均为F0 。
F1 F0 F0 F 2 F1 F2 2F0
F1 - F2 = Ff = Fe
F1