中职学校《机械基础》第一学期全套电子教案(含教学进度计划)(配套教材：高教版中职统编)云天课件

中等职业学校备课教案《机械基础》（2学期共160学时）
第一学期教案（80学时）
科目机械基础
教师
专业机械加工、数控加工
班级
二O 年期
第一学期教学进度计划（80学时）
（配套课件已上传百度文库）
章节緒论
第一节机械的组成
第二节机械零件的材料、结构和承载能力
备注
教学目的知识
目标
1、了解机器的定义及机器的组成
2、了解常用工程材料的用途及对零件对材料的一般要求。

课型新授课
技能
目标
能判别常见机器的类型，对工程材料有简单认识。

学时 3
日期
情感
目标
激发学生对专业的热爱，培养对机械基础学科的学习兴趣
教学
资源
多媒体课
件、模型
机零实物
重点机器的定义及组成
难点材料类别、零件的强度问题教学
方法
演示法
讲授法
教学过程教学引导
教师自我介绍：
导入新课：
你能说出你见过什么样的机器吗？
机器是人们根据使用要求而设计的一种执行机械运动的装置。

绪论
第一节机械的组成
一、机器的组成
机器：是人们根据使用要求而设计的一种执行机械运动的装置。

机器用来传递能量、物料与信息，以代替或减轻人的劳动。

机械：是机器与机构的总称。

机器用来传递能量、物料与信息，以代替或减轻人的劳动。

机器的定义：
（1）是人工的实物组合；（2）各部分之间有确定的运动关系；（3）能实现功能转换。

机器的组成：动力部分、传动部份、执行部份及控制部分。

组织教学：
清点人数，整顿秩序
想一想下列产品那些可称为机器？
二、机器的结构
机器由若干机构组成；
机构由若干构件组成，能实现功能转换；
构件由若干零件组成；是机器中最小的运动单元。

零件是机器中最小的制造单元。

三、机械的类型
机器的类型：种类繁多，应用广泛。

主要分类有：
教材分类：动力机械、加工机械、运输机械、信息机械等。

按行业分还有工程、矿山、建筑、化工、食品、农业、医疗机械等等。

第二节机械零件的材料、结构和承载能力
一、零件的常用材料及选用
1.常用材料
主要分类有：钢、铸铁、有色金属、非金属材料。

2.材料的选用原则使用要求、工艺要求和经济性。

1）使用要求零件有工作要求和受载的要求，有零件尺寸、质量的限制，还有重要程度不同。

2）工艺要求工艺性：材料能适应相关加工方法的能力。

3）经济性零件还必需满足以济性要求。

二、零件的结构工艺性
零件的结构工艺性：在一定生产批量和制造条件下，零件结构能否用最经济的方法制造出来并符合设计要求的能力。

零件的结构要照顾以下方面：
加工方便、省材、节约工时、降低成本、保证质量、满足结构工艺要求。

三、机械零件的标准化、系列化和通用化
机械零部件的标准化，是指将产品的形式、材料、尺寸、参数、性能等，以国家标准给予统一规定并实施。

机械零部件的系列化，是指对同一种零部件，在相同的基本结构和基本尺寸下，规定不同的规格，以满足多样化的规程需求。

机械零部件的通用化，是指某一标准化产品，能适应不同规格的同一产品，甚至不同规格的产品都能采用同一零部件。

四、零件的强度
零件的失效：机械零件因丧失工作能力或达不到要求的性能而成为报废品。

零件失效的主要形式：强度破坏、变形、磨损、精度丧失等等。

1. 载荷
载荷的形式：
静载荷：载荷的大小和方向不随时间变化（或缓慢变化）的载荷。

动载荷：载荷的大小和方向随时间变化的载荷。

动力机输出的转矩：
名义转矩实际转矩
6
9.5510(/)
P
T i mm N
n
η
=⨯
(1，为载荷系数）e
T KT K
=≥
2. 应力
应力： 材料单位横截面上的内力。

单位： N/m2是衡量零件受力的重要参数。

应力的形式： 静应力 循环应力 3. 强度
强度类型： 静强度与疲劳强度；体积强度与表面强度。

静强度： 在静应力作用下的材料抵抗断裂或可塑性变形的能力。

塑性材料的强度条件： 脆性材料的强度条件：
课堂练习与评价：
1. 判别常见机器的类型。

2. 判别常见机器零件的类型。

练习册：P.1，第1节作业题中选择 课外作业：
练习册：P.1，第1节
课堂小结：
机器主要由动力部分、传动部分、执行部分和控制部分所组成。

机构是用于传递运动和动力的构件系统。

机构和机器总称为机械。

机械按照用途可分为动力机械、加工机械、运输机械和信息机械等。

零件是机械制造的单元；构件是机械运动的单元。

机械零件的强度，根据工作条件可分为静强度和疲劳强度；根据破坏形式和分为体积强度和表面强度。

选择机械零件的材料时主要考虑使用要求、工艺要求和经济性。

影响机械零件结构工艺性的因素包括毛坯准备、机械加工、装配维修等各方面。

教学反思：
[][]s b
S S σσσσ
σσ≤=
≤=
章节第三节机械零件的摩擦、磨损和润滑备注
知识
目标
了解机械零件的摩擦、磨损和润滑的一般常识课型新授课
技能目标识别机械中的摩擦种类
能描述机械零件磨损的特征
学时 3
时期
情感目标在机械入门学习中，培养学生对机械专业的兴趣。

教学
资源
多媒体课
件模型
机零实物
重点磨损和润滑的一般常识
难点磨损和润滑的一般常识教学
方法
演示法
讲授法
练习法
教学过程教学引导
复习提问：
1. 机器判别
2. 机器组成
导入新课：
描述齿轮工作状态，引入摩擦、磨损和润滑。

第三节机械零件的摩擦、磨损和润滑
摩擦在正压力作用下，相互接触的物体表面间有相对运动（或其趋势）时，在接触表面上就会产生抵抗运动的阻力，这一自然现象被称为摩擦，阻力叫作摩擦力。

磨损摩擦体接触表面的材料在相对运动中因机械作用或化学作用产生的不断损耗的现象。

润滑向摩擦磨损表面加注润滑剂，以降低摩擦阻力和减轻磨损，以提高机器的使用性能、延长机器的使用寿命，并降低能耗。

一、机械中的摩擦组织教学：
清点人数，整顿秩序
1. 干摩擦
摩擦副不加润滑剂时的摩擦。

2. 边界摩擦
摩擦副表面有一层较薄的润滑剂膜时的摩擦。

3. 液体摩擦
摩擦副加入一定压力的润滑油，摩擦副表面被一层有压力有强度的油膜完全隔开的摩擦。

4.混合摩擦
介于干摩擦与液体摩擦之间的摩擦（主要是液体摩擦）。

二、机械中的磨损
影响磨损的因素：
主要是摩擦，还有其它如腐蚀等因素，磨损量随时间增加，软材比硬材磨损量大。

1. 磨损的类型
（1）粘附磨损
（2）磨粒磨损
（3）表面疲劳磨损（点蚀）
（4）腐蚀磨损
2. 磨损过程（规律）
磨损规律：机械零件典型的磨损分为磨合磨损、稳定磨损、剧烈磨损三个阶段。

磨合阶段：稳定磨损阶段：剧烈磨损阶段：
三、机械中的润滑
润滑的作用：降低摩擦、磨损，防锈、冷却、缓冲吸振、密封。

润滑的形式：
1. 流体润滑
2. 弹性流体动力润滑
3. 边界润滑
4. 混合润滑
第四节本课程的学习任务和要求
课程性质：中等职业学校机械大类的一门专业基础课程，也是专业核心课程之一。

学习目标：
1. 知识目标
2. 技能目标
3.情感态度目标
课堂练习与评价：
练习册：P. 2第2节作业题中选择课外作业：
练习册：P. 2第2节
课堂小结：
摩擦（干摩擦、边界摩擦、液体摩擦和混合摩擦）是两相互接触的物体有相对运动或相对运动趋势时，在接触处产生阻力的现象，磨损是摩擦的结果，润滑是降低摩擦、减少磨损的重要措施。

本课程的课程性质：中等职业学校机械大类的一门专业基础课程，也是专业核心课程之一。

本课程的学习目标：1. 知识目标2. 技能目标3.情感态度目标
教学反思：
章节第一章机械零件的精度
第一节极限与配合（一、二）
备注
教学目的知识
目标
理解互换性的概念、公差配合国家标准课型新授课
技能
目标
能正确计算尺寸公差问题、画出公差带图
学时
4
日期
情感
目标
养成遵守国家标准的习惯
教学
资源
多媒体课
件模型
机零实物
重点公差配合国家标准
难点公差配合国家标准中的大量概念、符号教学
方法
演示法
讲授法
练习法
教学过程教学引导
导入新课:
观察零件图中的尺寸标注，引出尺寸精度问题。

第一节极限与配合
一、互换性与标准化
1. 完全互换和不完全互换
互换性：是指从①一批相同的零件中任取一件，②不经修配就能装配到机器或部件中，③并满足产品的性能要求。

互换性类别：
互换性作用：方便设计、组织生产、维修。

2. 标准化
标准化：制订、贯切、完善标准，促进经济发展的过程。

标准化是实现互换性的提前。

组织教学：
清点人数，整顿秩序
二、尺寸精度
（一）孔和轴
1. 孔通常是指工件的圆柱形内表面，也包括非圆柱形内表面(由两平行平面或切面形成的
包容面) 。

孔径用大写字母L 表示。

2. 轴通常是指工件的圆柱形外表面，也包括非圆柱形外表面(由二平行平面或切面形成的
被包容面) 。

孔径用小写字母l 表示。

（二）尺寸
尺寸用特定单位表示长度值的数字。

在机械制造中一般常用毫米(mm) 作为特定单位。

1. 公称尺寸(孔L 、轴l ) 根据使用要求，经过强度、刚度计算和结构设计而确定的，且按优先数系列选取的尺寸。

2. 实际尺寸加工后通过测量得到的。

(孔La 、轴la )
3. 极限尺寸：允许尺寸变化的两个界限值。

极限尺寸是以基本尺寸为基数来确定的。

最大极限尺寸(孔Lmax 、轴lmax )
最小极限尺寸(孔Lmin 、轴lmin )
（三）偏差、公差和公差带
1. 偏差：某一尺寸减其公称尺寸所得的代数差。

注：偏差是代数差，可“+”、可“－”、可为0；正、负号不可省略。

（1）上极限偏差(ES、es)——最大极限尺寸减其公称尺寸所得的代数差。

（2）下极限偏差(EI、ei)——最小极限尺寸减其公称尺寸所得的代数差。

极限偏差尺寸标注为：
（3）实际偏差(Ea、ea)——实际尺寸减其基本尺寸所得的
代数差。

2. 尺寸公差 （简称公差）：是指允许尺寸变动的量。

即：公差＝最大极限尺寸 - 最小极限尺寸； 或：公差＝上极限偏差-下极限偏差 孔的公差 Th = │Lmax- Lmin │ =│ES - EI │ 轴的公差 Ts = │lmax- lmin │ =│es - ei │
注： 公差以绝对值定义，没有正负含义，公差不能取零值。

3. 公差带、公差带图和基本偏差
尺寸公差带： 用两平行直线表示的尺寸两极限偏差或两极限尺寸所限定的一个区域。

公差带图： 尺寸公差带的图解方式。

基本偏差： 最靠近零线的那个极限偏差。

即基本偏差是上、下极限偏差当中的一个，用以确定公差带的位置。

（四）极限制 国标规定： 尺寸公差带由标准公差系列和基本偏差系列决定。

这样：公差带有两个基本参数，即公差带的大小与位置。

公差带的大小由标准公差系列决定，公差带的位置由基本偏差系列决定。

1. 标准公差系列
标准公差： ——国家标准《极限与配合》 中所规定的任一公差。

（标准公差数值表见书 P.17 表1－1）
公差等级（IT ） ——确定尺寸精确程度的等级。

国家标准设置了20个公差等级。

基本尺寸分段——同一公差等级的标准公差数值，随公称尺寸的增大而增大，但在同一尺寸分段内不变。

2. 基本偏差系列
基本偏差：——国家标准《极限与配合》中所规定的，用以确定公差带相对于零线位置的上极限偏差或下极限偏差。

基本偏差一般为靠近零线的那个极限偏差，也就只能是上、下偏差当中的一个。

基本偏差代号：国标规定，孔、轴各有28种基本偏差位置。

基本偏差系列的特点：
对孔，A~H段，公差带在零线上方，基本偏差是下偏差；J~ZC段，公差带在零线的下方，基本偏差是上偏差。

对轴，a~h段，公差带在零线下方，基本偏差是上偏差，j~zc段，公差带在零线上方，基本偏差是下偏差。

注意：基准孔H与基准轴h，其基本偏差为0.，JS (js) ，公差带对称于零线，基本偏差为上偏差或下偏差。

基本偏差数值：查表
3. 公差带代号及其标注
公差带的三种表示法：
公差带代号解释举例：：公称尺寸为Φ20mm，基本偏差代号为g , 标准公差等级为6级的轴。

4. 线性尺寸的未注公差
线性尺寸未注公差不是没有公差，而是在车间普通工艺条件下，机床设备一般加工能力可保证的公差。

在正常维护和操作情况下，它代表经济加工精度。

适用范围：既适合于金属切削加工的尺寸，也适用于一般冲压加工的尺寸，非金属材料和其他工艺方法加工的尺寸也可参照采用。

国家标准规定线性尺寸的一般公差适用于非配合尺寸。

未注公差等级与数值：f（精密级）、m（中等级）、c（粗糙级）和v（最粗级）。

教学目的知识
目标
理解配合的概念、配合性质、特点及应用课型新授课
技能
目标
能进行相关配合方面的计算
学时 2
日期
情感
目标
养成遵守国家标准的习惯
教学
资源
多媒体课
件
模型
机零实物
重点配合性质的判定及相关计算
难点配合性质的判定及相关计算、综合应用问题教学
法
演示法
讲授法
练习法
教学过程教学引导
复习提问：
1. 说说公差与偏差的区别？
2. 怎么理解标准公差与基本偏差？
导入新课:
孔轴组成配合时，怎么去表达不同的松紧程度？
第一节极限与配合
三、配合精度
（一）配合及其种类
配合：基本尺寸相同，相互结合的孔与轴公差之间的关系。

配合种类：配合可分为间隙配合、过盈配合和过渡配合三种。

间隙X ：是指孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸之差为正。

过盈Y ：是指孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸之差为负。

（注意：都是孔尺寸减轴尺寸）组织教学：
清点人数，整顿秩序
1. 间隙配合：具有间隙的配合（包括最小间隙为零）。

孔公差带在轴公差带的上方。

最大间隙：孔为上极限尺寸而与其相配的轴为下极限尺寸时，配合处于最松状态。

Xmax = Dmax－dmin = ES－ei
最小间隙：孔为下极限尺寸而与其相配的轴为上极限尺寸，配合处于最紧状态。

Xmin = Dmin－dmax = EI－es
2.过盈配合：具有过盈的配合（包括最小过盈为零）。

孔公差带在轴公差带的下方。

最大过盈：孔为下极限尺寸而与其相配的轴为上极限尺寸时，配合处于最紧状态。

Ymax = Dmin－dmax= Ei－es
最小过盈：孔为上极限尺寸而与其相配的轴为下极限尺寸，配合处于最紧状态。

Ymin = Dmax－dmin= ES－ei
3.过渡配合：可能具有间隙或过盈的配合。

孔公差带与轴公差带有部分重叠。

最大间隙：孔为上极限尺寸而与其相配的轴为下极限尺寸时，配合处于最松状态。

Xmax = Dmax－dmin= ES－ei
最大过盈：孔为下极限尺寸而与其相配的轴为上极限尺寸时，配合处于最紧状态。

Ymax = Dmin－dmax= Ei－es
注意：过渡配合的最小间隙与最小过盈均为零。

4. 配合公差及配合公差带图
配合公差：间隙或过盈的允许变动量。

配合公差的大小反映出某种配合精度的高低。

(二)配合制
为了以尽可能少的标准公差带形成的配合，标准规定了两种基准制：基孔制和基轴制，并优先采用基孔制。

（1）基孔制配合：基本偏差为一定（H ）的孔的公差带，与不同基本偏差的轴的公差带形成各种 配合的一种制度。

优先采用基孔制。

基孔制中的孔是配合的基准件， EI=0, 称为基准孔。

代号“H”。

轴为配合轴与基准孔形成不同性质的配合。

（2）基轴制配合：基本偏差为一定（h ）的轴的公差带，
与不同基本偏差的孔的公差带形成各 种配合的一种制度。

基孔制中的轴是配合的基准件， es = 0, 称为基准轴。

代号“h”。

孔为配合孔与基准轴形成不同性质的配合。

必要时才采用基轴制。

如：活塞销装配、滚动轴承外圈与轴承座孔的装配。

（三）配合代号及标注
配合代号由孔和轴的公差带代号组成，写成分数形式，分子为孔的公差带代号，分母为轴的公差带代号。

凡是分子中含H 的为基孔制配合，凡是分母中含h 的为基轴制配合。

如 Φ25H 7 / g6 或 其含义是：公称尺寸
为 Φ25 mm ，孔的公差带代号为H7，轴的公差带代号为g6，为基孔制间隙配合。

（四）标准公差等级的选择
选择原则：
（1） 在满足使用要求的条件下，尽量选取低的公差等级 （2） 同等加工难度原则。

由于孔比轴难于加工，相配合的孔的精度等级通常比轴低一级，这样孔与轴的加工难度就相当。

如：
（3） 采用类比的方法确定尺寸公差等级。

根据已有的类
6
7
52g H Φ407/6,308/7,207/7
但：406/7则是不合理的。

H g F h H h H g ΦΦΦΦ
一、几何要素
几何精度的研究对象是构成零件几何特征的点、线、面，这些点、线、面统称为零件的几何要素。

1.零件的几何要素分类
二、几何公差的特征项目
几何公差的项目包括形状公差、方向公差、位置公差、跳动公差。

其符号如下：
1. 几何公差的标注形式
几何公差代号包括：几何公差有关项目的符号、几何公差框格和指引线、几何公差数值和其他有关符号、基准符号及基准代号。

几何公差代号包括：几何公差有关项目的符号、几何公
差框格和指引线、几何公差数值和其他有关符号、基准符号及基准代号。

2. 被测要素的标注方法
被测要素：由指引线箭头所指的要素。

被测要素是组成要素时：箭头指引线要指向轮廓线或其延长线上。

被测要素是中心要素时：箭头指引线要与该要素所对应的尺寸线对齐。

3. 基准要素的标注方法
基准要素：用来确定被测要素方向或位置的要素。

符号如图。

基准要素是组成要素时：箭头指引线要指向轮廓线或其延长线上。

基准要素是中心要素时：箭头指引线要与该要素所对应的尺寸线对齐。

几何公差的识读：
无基准格式：（被测要素）的（公差项目）公差为（公差值）mm。

有基准格式：（被测要素）对基准（字母）（基准要素）的（公差项目）公差为（公差值）mm。

课堂练习与评价：
练习册P.10第4节作业题中选择课外作业：
练习册P.10第4节
章节
第二章杆件的静力分析
第一节力的概念与基本性质
第二节力矩、力偶与力的平移
备注
教学目的知识
目标
理解力的概念及力的基本性质及力矩、力偶的概念课型新授课
技能
目标
能运用力的基本性质解释简单的实际问题
学时
3
日期
情感
目标
启发学生注意初中力学知识与本章知识的衔接
教学
资源
多媒体课
件模型
机零实物
重点力的基本性质
难点力矩的计算
教学
方法
演示法
讲授法
练习法教学过程教学引导
导入新课:
一般把长度大于直径5 倍的机件称为杆件，是机械零件中比较典型的类型。

机械零件受力平衡，才能保持正确的形态。

本章学习静力学的基本知识，讨论物体平衡的基本规律，为分析、解决实践中的问题打下基础
第一节力的概念与基本性质
一、力的概念
力的产生条件：是物体间的相互机械作用，这种作用使物体的运动状态或形状发生改变。

力的作用效果：运动效果：平衡、不平衡（变速运动）；
变形效果：变形以至破坏。

力的三个要素：力的大小、方向和作用点。

力是矢量：力是一个既有大小，也有方向的矢量。

力的单位：N（牛顿），KN、MN 组织教学：
清点人数，整顿秩序组织教学：
清点人数，整顿秩序
二、力的基本性质
力的基本性质，有四大公理（定律），是本章重要基础，高考题时有概念题出现。

（1）作用与反作用
作用力与反作用力同时存在，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。

两个力性质相同，同时产生、改变、消失。

特征：“等值、反向、共线、异体”
（2）二力平衡公理
作用于同一刚体上的两个力，使刚体处于平衡状态的充要条件是：两个力大小相等、方向相反且作用在同一条直线上。

也称“二力杆”。

特征：“等值、反向、共线、同体”
推论：三力平衡汇交定理－－若刚体在三个非平行力作用下处于平衡状态，则这三个力必汇交于同一点。

（3）力的平行四边形法则
作用在物体上同点的两个力，可以合成一个合力，合力的作用点仍在该点，合力的大小和方向由这两个力为边构成的平行四边形的对角线来表示，即合力为原两力的矢量和。

力可以合成，也可以分解。

矢量表达式：FR= F1+F2
第二节力矩、力偶与力的平移
一、力矩
力对点的矩力F对某点O的矩等于力的大小与点O到力的作用线距离h的乘积。

记作
Mo（F）＝±Fd
式中，点O称为矩心，d称为力臂，Fd表示力使物体绕点O转动效果的大小，正负号是转动方向。

力矩的方向：使物体逆时针方向转动的力矩为正，反之为负。

力矩的单位为牛顿·米（N·m）或KN·m。

讨论：力矩为0，有两种情况：一是力为0，还有就是力臂为
0.
二、力偶
力偶：大小相等、方向相反，但不作用在同一作用线上的一对平行力。

注意，力偶不是二力平衡，力偶只有转动效应，而没有移动效应。

力偶的三要素（1）力偶矩的大小（2）力偶的转向在作用面内，顺时针、逆时针（为正）（3）力偶作用面的方位（略）。

三、力的平移定理
作用在刚体上A点处的力F，可以平移到刚体内任意点O，但必须同时附加一个力偶，其力偶矩等于原来的力F对新作用点O的矩。

这就是力的平移定理。

课堂练习与评价：
例：2－1 如图所示，物体重量为G ＝20KN，放在与水平面成α= 30°角的斜面上，试将重量G 分解为沿斜面方向和垂直于斜面方向。

教材观察与思考：P.36 P.40 课外作业：
练习册：P.11第1节
章节第三节约束、约束反力、力系和受力图的应用备注
教学目的知识
目标
理解约束、约束反力、力系力的概念课型新授课
技能
目标
能正解识别约束类型、画出简单问题的受力分析图
学时
3
日期
情感
目标
学会对机械工程中的力学问题进行分析
教学
资源
多媒体课
件模型
机零实物
重点正解识别约束类型、画出简单问题的受力图
难点受力分析
教学
方法
演示法
讲授法
练习法教学过程教学引导
复习提问：
如图起重机吊起一重物，说明其中存在的作用力和反作用力与二力平衡现象，并比较二者的异同。

导入新课:
构件在机器中必须按照预定规律运动，构件就不能随意乱动，这是怎么做到的哪？在机器中，就要求对构件的运动进行一定的约束。

第三节约束、约束反力、力系和受力图的应用
一、约束与约束力
约束：限制物体运动的物体。

例如，钢轨是火车的约束。

约束力：约束对被约束体的作用力，也叫约束反力，简称反力。

约束力的方向：总是与其所限制的物体的运动方向或趋势相反。

组织教学：
清点人数，整顿秩序。