机械基础重点难点

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三、拉伸和压缩的应力 单位面积上的内力,称为应力。单位:兆帕(MPa)
四、拉伸和压缩时的变形
1.变形与应变
2.虎克定律 →
五、零件拉伸与压缩时的强度计算
(一)极限应力 比例极限σP是材料的弹性模量E;屈服点σS; 为抗拉强度σb;
(二)许用应力 塑性材料厂 脆性材料
(三)强度条件介绍根据强度条件式可以解决三类问题。
五、平面力偶系的平衡
∑Mi=0
力矩和力偶矩是代数量,一般规定使物体逆时针转动为正,顺时针转动为负
重点:合力矩定理;平面力偶系的平衡
难点:力偶的计算
思考题(作业):本章思考题与练习题11~13题
教学形式与手段:
课堂讲授;采用多媒体课件教学;
说明:
第 四 讲
第一章 第四节平面任意力系
学时:2学时
目的、要求:掌握平面任意力系的平衡条件
1.二力平衡公理F1=F2等值、反向、共线;二力杆;
2. 加减平衡力系公理 刚体上力可沿力的作用线平移面不改变作用效应。
3.平等四边形公理F=F1+F2平行四边形法则
4.作用力与反作用力公理 作用力与反作用力等值、反向、共线分别作用在两个物体上。
三、约束与约束反力 约束—限制物体运动的周围物体。典型约束:
懂得考虑摩擦时物体的平衡问题
教学内容概述:
空间力系简介
一、力沿着空间直角坐标轴的分解与投影
二、空间任意力系的平衡方程及应用
滑动摩擦简介
一、滑动摩擦力:
二、摩擦角和自锁现象
三、考虑摩擦时物体的平衡问题
重点:1、空间任意力系平衡方程的应用
2、考虑摩擦时物体的平衡问题
难点:力沿着空间直角坐标轴的分解与投影
《机械基础》教案
课程设置基本情况
授课类型(新、旧课): 旧课
有无教学大纲: 有
教学总学时:84学时
复习学时:2学时
用否课件:用
总体要求
教学目的:
1)培养学生掌握机械设计相关的基础知识和理论。
2)培养学生掌握机构设计的思路、过程、方法。
3)培养学生解决实际问题的综合能力。
教学要求:
1)理论知识要做到“三会”:会分析、会计算、会解题;
学时:2学时
目的、要求:1、理解拉伸压缩的概念 ;
2、掌握拉伸压缩的强度计算
教学内容概述:
一、拉伸和压缩的概念 外力的作用线与零件的轴线重合,零件的变形是沿轴线方向伸长或缩短。
二、轴向拉伸和压缩时的内力
1截面法 求内力步骤:1)一截为二;2)弃一留一;3)列式求解;
2.轴力 求轴力步骤:(1)求约束反力(2)分段计算轴力(3)绘制轴力图
(2)在制定工艺规范方面的应用(铸造方面;锻压方面;热处理方面)
3. 平衡条件二矩表达式中 A,B两点的连线不能与x轴垂直;三矩表达式中A、B、C三点不能在一条直线上。
第 五 讲
第一章 第五节空间力系简介第六节滑动摩擦简介
学时:2学时
目的、要求: 1、了解空间力如何向三个坐标轴分解;掌握空间力系的平衡条件;会解简单空间力系问题
2、 了解概念:最大静摩擦力;摩擦角;摩擦支承面全反力;自锁现象;
教学内容概述:
一、力对点之矩MO(F)=±F·d
二、合力矩定理
三、力偶和力偶矩M(F,F´)=M=±Fd
推论:
1)力偶可在其作用面内任意转移,而不改变它对物体的作用效果。
2)只要保持力偶矩的大小和转向不变,可以同时改变力偶中力的大小和力偶臂的长短, 而不改变其对物体的转动效应。
四、平面力偶系的合成
M=M1+M2+·····+Mn=∑Mi
教学内容概述:
一、扭转的概念 轴的两端都受转向相反的一对力偶作用而产生的扭转变形。
二、圆轴扭转时横截面上的内力——扭矩 T=Me 扭矩图画法
三、圆轴扭转时横截面上的切应力
(一)圆轴扭转时横截面上的切应力分布规律
(二)扭转切应力的计算
四、圆轴扭转时的强度和刚度计算
(一)强度计算
(二)刚度计算
1.圆轴扭转时的变形 或
四、平面平行力系的平衡方程 这种情况下,平衡条件可简化为:
五、物系的平衡 灵活选择研究对象。
重点:运用平衡条件求解平衡问题;
难点:运用平衡条件求解平衡问题
思考题(作业):本章思考题与练习题14~18题
教学形式与手段:
课堂讲授;采用多媒体课件教学;
说明:
1.主矩必须标明简化中心
2.均布载荷集度是单位长度上受的力,均布载荷简化结果为一合力,其大小等于q与均布载荷作用段长度的乘积,合力作用点在均布载荷作用段的中点
二、平面汇交力系合成的解析法
(一)力在直角坐标上的投影
(二)合力投影定理
三、平面汇交力系的平衡条件
(一)平面汇交力系平衡的几何条件:F=ΣFi=0
(二)平面汇交力系平衡的解析条件:
重点:平面汇交力系的平衡条件
难点:利用平面汇交力系的平衡条件解题
思考题(作业):本章思考题与练习题5~10题
教学形式与手段:
第 二 讲
第一章 第二节 平面汇交力系
学时:2学时
目的、要求:
了解平面汇交力系的基本概念;
掌握用汇交力系的平衡条件解题;
教学内容概述:
一、平面汇交力系的合成的几何法
(一)力的三角形法则 两力合成的平行四边形法则→三角形法则;
(二)力的多边形法则
分矢量首尾相接,多边形的封口矢量即为合力(起点指向终点);
教学内容概述:
一、直梁平面弯曲的概念 弯曲;平面弯曲;梁;
二、梁的计算简图载荷简化的三种类型; 梁简化的三种类型;绘图要求;
三、梁横截面上的内力——切力和弯矩 截面法分析梁横截面上的内力
通过截面的形心并在纵向对称面内的力FQ和位于纵向对称面的力偶M,它们分别称为切力和弯矩。
四、弯矩图 正弯矩画在横坐标x轴上方,负弯矩画在横坐标x轴的下方;
2)应用能力要求学生会分析实际问题;会查阅设计手册、会正确选用(材料或构件)型号规格;
3)学生能针对踪合性实际问题提出解决的方法和思路。




整合
说明:
本课程使用的教材是高职高专规划教材:
《机械基础》
机械职业教育基础课教学指导委员会机械设计学科组 组编
陈长生 霍振生主编 机械工业出版社
删除的内容:
五、平面弯曲时梁横截面上的正应力
横力弯矩——平面弯曲的梁横截面上既有弯矩又有切力。
(一)纯弯曲时梁横截面上弯曲正应力的分布规律。
••凹边线段缩短,靠近凸边线段伸长,中性层不变。
(二)弯曲正应力计算
六、梁弯曲时的强度计算
七、梁的弯曲刚度简介
重点:梁弯曲时的强度计算
难点:梁弯曲时的强度计算
思考题(作业):本章思考题与练习题 5~6、11题
重点:
零件拉伸与压缩时的强度计算;
难点:
零件拉伸与压缩时的强度计算;
思考题(作业):本章思考题与练习题 1~2、8题
教学形式与手段:
课堂讲授;采用多媒体课件教学;
说明:
第 八 讲
第二章第二节零件的剪切和挤压
学时:2学时
目的、要求:1、理解剪切和挤压的概念 ;
2、掌握剪切和挤压的强度计算
教学内容概述:
1校核铆钉剪切强度 2校核铆钉挤压强度 校核钢板拉伸强度
重点:剪切和挤压的实用计算
难点:剪切和挤压的实用计算
思考题(作业):本章思考题与练习题 3、9题
教学形式与手段:
课堂讲授;采用多媒体课件教学;
说明:
第 九 讲
第二章 第三节圆轴的扭转
学时:2学时
目的、要求: 1、理解扭转的概念 ;
2、掌握圆轴扭转的强度计算;
••目的、要求: 了解铁碳合金钢的基本组织及其性能
••了解钢的热处理方法
熟悉常用钢和铸铁的牌号及用途
••
教学内容概述:
一、铁碳合金钢的基本组织及其性能
1.铁素体;2.奥氏体;3.渗碳体;4.珠光体;5.莱氏体;
二、铁碳合金状态图及其应用
1.铁碳合金状态图
2.含碳量对铁碳合金的平衡组织和性能的影响
3.铁碳合金状态图的应用(1)选材方面的应用。
(一)柔性约束;(二)光滑平面约束;(三)光滑铰链约束;(四)固定端约束
四、受力图
画受力图步骤:
1选择研究对象;
2画分离体;
3画主动力和约束反力;
重点:受力图的绘制
难点:四种约束反力的方向确定。
思考题(作业):本章思考题与练习题1~4题
教学形式与手段:
课堂讲授;采用多媒体课件教学;
说明:
画受力图将是力学解题的关键步骤,一定要熟练掌握。
2、综合性问题的解题思路;
重点:
平面任意力系的解题思路
难点:
空间任意力系的解题思路
思考题(作业):(教师根据学生练习中存在的问题针对性辅导)
平面任意力系问题
空间任意力系问题
教学形式与手段:
课堂讲授
课堂练习
说明:
习题课选题由教师根据不同班级存在的问题进行选择。
第 七 讲
第二章 第一节 零件的拉伸和压缩
课堂讲授;采用多媒体课件教学;
说明:
利用解析法求解平衡问题时,未知力可先假设,若计算结果为正,表示假设方向正确,基为负,表示假设的指向与实际指向相反。
第 三 讲
第一章 第三节力矩与平面力偶系
学时:2学时
目的、要求:理解力矩与力偶的概念 ;
掌握力矩与力偶的计算;合力矩;合力偶系的合成;
掌握平面力偶系的平衡;
灵活运用平衡条件求解平衡问题;
教学内容概述:
一、力的平移定理 作用于刚体上的力F可以平行移动到任意一点,但必须同时附加一个力偶矩。
二、平面任意力系的简化
平面任意力系向平面内任意一点简化,一般可以得到一个作用在简化中心的主矢F’和一个作用于原平面的主矩M。
三、平面任意力系的平衡条件 (此外还有:两矩式和三矩式)
一、剪切和挤压的概念 零件两则面外力大小相等,方向相反,作用线很近时,零件截面发生相对错动的变形称为剪切变形。
二、剪切和挤压的实用计算剪切力用FQ表示。
(一)剪切强度实用计算
切应力用符号τ表示 强度条件
(二)挤压强度实用计算
挤压强度条件为 挤压面:
解剪切和挤压的实用计算题时,要进行三项校核,如铆接钢板需校核:
零件组合变形的强度计算
组合变形:四种基本变形中同时产生其中两种以上的基本变形;
交变应力作用下零件的疲劳强度
一、交变应力概念 周期性交替变化的应力
循环特征:
二、零件的疲劳破坏与材料的持久极限
重点:组合变形的强度计算
交变应力的强度计算
难点:组合变形的强度计算
交变应力的强度计算
思考题(作业):
本章思考题与练习题 7、12~16题
教学形式与手段:
课堂讲授;采用多媒体课件教学;
说明:公式的推导部分可酌情简略
详细讲解公式的应用
第 十一 讲
第二章 第五节零件组合变形的强度计算
第六节 交变应力作用下零件的疲劳强度
学时:2学时
目的、要求: 1、理解组合变形的概念;掌握组合变形的强度计算
2、理解交变应力的概念;掌握交变应力的强度计算;
教学内容概述:
教学形式与手段:
课堂讲授;采用多媒体课件教学;
说明:公式的推导部分可酌情简略
详细讲解公式的应用
第十二讲
第三章 第一节 金属材料的力学性能
第二节 影响金属材料性能的因素
学时:2学时
目的、要求: 熟悉金属材料的力学性能及影响它的因素
牢记材料力学性能指标(表示及含义)
教学内容概述:
工程材料的定义及分类
第一节 金属材料的力学性能
第十四章:机械基础综合训练
补充:
查阅《机械设计手册》能力培养;
手册使用《机械设计手册》软件版R2.0;
查阅手册教学将穿插在相关章节进行;
第 一 讲
第一章 第一节 静力学基础
学时:2学时
目的要求: 熟练掌握各种约束反力的画法;
正确画出受力图;
教学内容概述
一、力的三要素
大小、方向和作用点;
二、静力学公理
摩擦角和自锁现象
思考题(作业):本章思体课件教学;
说明:
第 六 讲
第一章 第一章复习及习题课
学时:2学时
目的、要求: 使学生对本章所学内容有一个整体上的融会贯通。
对综合性的题目有一个解题思路。
教学内容概述:
1、串讲本章前五讲内容,介绍每节之间的联系;
三、合金组织1.结晶晶粒2、机械混合物
重点:金属材料的力学性能
难点:固溶体;金属化合物;机械混合物;
思考题(作业):各本章思考题与练习题 1~3题
教学形式与手段:
课堂讲授;采用多媒体课件教学;
说明:说明α—Fe 和γ—Fe 的晶体结构,为下章内容讲解打好基础。
第 十三 讲
第三章 第三节 铁炭合金
学时:2学时
2.刚度条件
重点:圆轴扭转时的强度和刚度计算
难点:圆轴扭转时的强度和刚度计算
思考题(作业):本章思考题与练习题 4、10题
教学形式与手段:
课堂讲授;采用多媒体课件教学;
说明:公式的推导部分可酌情简略
详细讲解公式的应用
第 十 讲
第二章 第四节直梁的弯曲
学时:2学时
目的、要求: 1、理解弯曲的概念 ;
2、掌握直梁弯曲的强度计算;
一、强度和塑性 (强度:σp;σs;σb 塑性δ;ψ)
二、硬度1.布氏硬度(HBS;HBW)2.洛氏硬度(HRC)3.维氏硬度(HV)
三、韧性 冲击韧度
第二节 影响金属材料性能的因素
一、金属的晶体结构 1.体心立方晶格2.面心立方晶格3.密排六方晶格
二、合金的晶体结构
(一)合金的概念 合金;相;
(二)合金的结构 1.固溶体2.金属化合物
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