自学考试《机械设计》第二章连接 复习习题说课讲解
机械设计基础课程说课稿讲解学习
《机械设计基础》课程说课稿各位专家、领导、老师：大家好！我今天说课的课程是《机械设计基础》，以机械制造与自动化专业（模具设计与制造方向）为专业背景进行说课。
下面我将从以下6个方面介绍本课程的整体教学设计，欢迎批评指正。
一、课程的定位和目标１、本课程定位1）机械制造与自动化专业的培养目标该专业的培养目标是通过本专业的学习使学生能够适合从事模具设计、制造、数控编程、CAD技术和生产组织管理等一线工作。
基于这样的培养目标，就要求学生具备手工绘图、计算机绘图和工程计算的能力，具备常用机构和零部件设计能力。
为了培养学生这方面的职业能力，机械制造与自动化专业开设了“机械制图与计算机绘图”、“机械设计基础”、“程材料及成型技术”、“机械制造技术”等系列课程。
其中，“机械制图与计算机绘图”是“机械设计基础”的先修课程，“程材料及成型技术”、“机械制造技术”是“机械设计基础”的后续课程。
2）本课程在专业培养方案中的地位《机械设计基础》是我院机械制造与自动化专业的一门职业基础课，“机械设计基础”在专业课程设置中起着承上启下的重要一环，承担了本专业的职业基础能力培养的任务，为今后学生从事本专业的设备操作、设备改造、一般性的机械设计等方面的工作提供一定的基础。
此课程教学质量的好坏直接影响到学生后续课程的学习、毕业设计及毕业后学生从事工作的能力。
２、本课程的目标体系①知识目标（1）掌握静力学和材料力学的基础知识；（2）初步掌握分析解决工程实际中简单力学问题的方法；（3) 掌握机械中的常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、基本的设计理论和计算方法。
②能力目标（1）初步掌握分析解决工程实际中简单力学问题的能力；（2）初步掌握对杆件进行强度、刚度计算的方法，并具有一定的实验能力；（3）掌握常用机构和通用机械零件的基本知识，初步具有分析、选用和设计机械零件及简单机械传动装置的能力；（4）为从事本专业的设备操作、设备改造、一般性的机械设计等方面工作提供一定的基础。
机械设计基础复习说课讲解
1、双曲柄机构 2、曲柄摇杆机构 3、4 双摇杆机构
（二）急回特性
在曲柄摇杆中，当曲柄与连杆两次共线时，摇杆位于
两个极限位置，简称极位。
此两处曲柄之间的夹角θ 称为极位夹角。
C2
θ 180°＋θωB
C C1Aຫໍສະໝຸດ B1DDB2
当曲柄以ω逆时针转过180°+θ时，摇杆从C1D位置 摆到C2D。 所花时间为t1 , 平均速度为V1,那么有：
tg nP (d2)
➢牙型角 (相邻两侧边夹角)
➢牙侧角 β(侧边与轴线垂线
夹角)对于对称牙型 2
ββ α
ψ
三、矩形螺纹副条 自件 锁为 的：
四、螺纹连接的类型
1、螺栓连接： 普通螺栓连接：螺栓与孔之间有间隙，应用广泛 铰制孔用螺栓连接：螺杆外径与螺栓孔的内径基本尺寸相同。 承受较大横向载荷
2、螺钉连接：螺钉直接旋入被连接件的螺纹孔中，省去螺母，被连接件之 一较厚且不经常拆卸，以免被连接件的螺纹被磨损而使连接失效。
冲击类型的判断： （1）刚性冲击：加速度由0变为无穷大或由无穷大变为0 （2）柔性冲击：加速度由0变为有限值或由有限值变为0 （3）无冲击：加速度由0逐渐变化或逐渐变为0
三、凸轮廓线设计方法的基本原理（反转原理）
四.凸轮压力角的计算
tgα =
ds/dδ ± e
s + r20 - e2
基圆半径越小，压力角越大。
增大模数（10～15%） 。
三、轮齿弯曲强度计算危险截面的确定：30度切线法 四、齿轮的构造：齿轮轴：（当齿根圆直径与轴径接近时，可以将齿轮和轴做 成一体）、圆盘式（腹板式）：（齿顶圆直径小于等于500mm的齿轮可采用腹板 式结构）、轮辐式：（顶圆直径大于等于400mm时，常采用轮辐式结构）
机械设计基础第二章
复合铰链、局部自由度和虚约束
机构中与其他约束重复而对机构运动不起新的限制作用的约束， 称为虚约束。计算机构自由度时，应除去不计。 虚约束常出现在下列场合: (1)两构件间形成多个具有相同作用的运动副。 ①两构件在同一轴线上组成多个转动副。计算机构自由度时应按 一个转动副计算。
两构件组成多个运动副
平面机构的自由度
•掌握自由度与约束的概念。
•掌握复合铰链、局部自由度和虚约束的概念。
•会计算机构自由度并判断机构运动的确定性。
2.3.1
自由度和约束的概念
2.3.2
机构自由度的计算和机构具有确定运动的条件
2.3.3
复合铰链、局部自由度和虚约束
2.3.1
1 自由度
自由度和约束的概念
运动构件相对于参考系所 具有的独立运动的数目，称为 构件的自由度。 任一做平面运动的自由构 件有三个独立的运动。
在计算机车车轮联动机构的自由度时应除去不计，
即 F=3n-2PL-PH=3×3-2×4-0=1
机车车轮联动机构中的虚约束
2.3.3
3 虚约束
复合铰链、局部自由度和虚约束
例2-3 计算图所示筛料机构的自由度。 机构中n=7，PL=9，PH=1，其自由度为
F=3n-2PL-PH=3×7-2×9-1=2
运动副 转动 副 低 副
自
由
度
约
束
构件2可以绕与XOY平面 构件2沿着X轴和Y轴两个 垂直的Z轴转动，自由度 方向的移动受到限制，约 为1。 束数为2。
构件2可以沿着X轴方向 的移动，自由度为1。
移动 副
构件2沿着Y轴方向的移动 和绕与XOY平面垂直的Z轴 转动受到限制，约束数为2。
机械设计基础(近机类专业适用)第2版第二章
1.复合铰链
转动副是由两个构件组成的。由两个以上构件组成的转 动副称为复合铰链，如图2-12所示。由m个构件所组成 的复合铰链，应有(m-1)个转动副。 例2-2 图2-13所示为圆盘锯主体部分的机构，试计算 该机构的自由度。 解 机构中活动构件数n=7，A、B、C、D处都是由三 个构件组成的复合铰链，故PL=10；没有高副，PH=0。 由式(2-2)得F=3n-2PL-PH=3×7-2×10-1×0=1 取 构件8为原动件时，机构具有确定的运动。圆盘上E点 的运动轨迹为垂直于AF的直线，所以该机构又称为直 线运动机构。
第二章
第一节 构件和运动副 第二节 平面机构的运动简图 第三节 平面机构的自由度计算
第一节 构件和运动副
一、构件及其分类 二、运动副及其分类
一、构件及其分类
(1) 机架(又称固定件) 机架是机构中视作固定不动的构件，用以 支承其他活动构件。 (2) 原动件 原动件是机构中作用有驱动力或驱动力矩，且运动 规律已知的构件。 (3) 从动件 从动件是机构中随原动件运动的其余活动构件。
图2-3 转动副 1、2—构件
图2-4 移动副 1、2—构件
图2-5 高副 a)1—凸轮 2—挺杆 b)1、2—轮齿
第二节 平面机构的运动简图
(1) 分析机构运动，找出原动件、从动件和机架 踏脚板1是由人 直接驱动的，所以是原动件。 (2) 确定运动副的类型和数量 机架与脚踏板构成转动副A；脚踏 板与连杆构成转动副B；连杆与曲轴构成转动副C；曲轴与机架构 成转动副D。 (3) 选定视图平面 在绘制机构运动简图时，一般选多数构件的 运动平面为视图平面。 (4) 选择适当的比例尺，绘制机构运动简图 一般根据图纸和实 际机构的大小，以能清晰地表示各构件大小和合理布置机构在图 纸上的位置来选定长度比例尺μl，即
机械设计基础说课稿
我说课的题目是：《平面四杆机构的基本特性》。
本节是《机械设计基础》第二章第三节的内容。
我主要从教材分析，教法设计，学法指导，教学过程四个方面进行阐述。
一、教材分析：从以下四方面加以分析：1、地位作用：本节以曲柄摇杆机构为例阐述了平面四杆机构的三大特性：急回特性、压力角传动角和死点，它是分析其它四杆机构的基础，对于生产实践有重要指导意义。
所以本节内容是本章的重点之一。
本小节需2课时，本节课是第一课时。
2、教学目标：根据大纲要求，结合学生特点，我将教学目标定为认知目标，能力目标和情感目标三个方面。
知识目标： 1、掌握急回特性、行程速度变化系数的概念。
2、掌握急回特性产生的条件及应用。
能力目标： 1、能进行行程速度变化系数的简单计算。
2、培养学生观察、分析、综合归纳能力。
3、培养学生主动探究、协作学习能力。
情感目标： 1、培养学生勇于探索、勇于创新的精神,使他们在探索事物本质过程中体验成功的乐趣.2、培养学生对本课程和本专业的兴趣和热爱，使他们在走上工作岗位之后，都能成为爱岗敬业的专业技术人员。
3、重点与难点急回特性产生的条件对于指导生产实践有着重要意义，所以把它定为教学重点。
而急回特性产生的原因相对学生的基础而言有一定的难度，所以把它定为教学难点。
4、教材处理：本着突出重点和突破难点的原则，我对教材做如下处理（1）通过直观演示的方法，引导学生循序渐进，步步深入, 通过观察、分析、归纳总结得到急回特性的产生原因。
（2）通过提出行程速度变化系数这一概念，使急回特性产生的条件简单易懂。
二、教法设计：主要采用动画演示和启发式教学方法，通过提出问题——探究验证——归纳总结——实践应用等环节，体现“教为主导，学为主体”的教学原则。
三、学法指导：1、创设形象生动的教学氛围，让学生能主动参与，积极探究,善于思考，协作学习，从而提高学生分析问题，解决问题的能力。
2、提取旧知——积极思维——实验探究——构建新知——巩固深化的学法。
机械设计基础第2版朱龙英主编课后复习题答案
《机械设计基础》习题解答目录第0章绪论-------------------------------------------------------------------1第一章平面机构运动简图及其自由度----------------------------------2第二章平面连杆机构---------------------------------------------------------4 第三章凸轮机构-------------------------------------------------------------6第四章齿轮机构------------------------------------------------------------8第五章轮系及其设计------------------------------------------------------19 第六章间歇运动机构------------------------------------------------------26 第七章机械的调速与平衡------------------------------------------------29第八章带传动---------------------------------------------------------------34第九章链传动---------------------------------------------------------------38第十章联接------------------------------------------------------------------42第十一章轴------------------------------------------------------------------46第十二章滚动轴承--------------------------------------------------50第十三章滑动轴承------------------------------------------------ 56第十四章联轴器和离合器-------------------------- 59第十五章弹簧------------------------------------62第十六章机械传动系统的设计----------------------65第0章绪论12-3机器的特征是什么？机器和机构有何区别？[解] 1）都是许多人为实物的组合；2）实物之间具有确定的相对运动；3）能完成有用的机械功能或转换机械能。
机械设计基础第2版朱龙英主编课后习题问题详解
《机械设计基础》习题解答目录第0章绪论-------------------------------------------------------------------1第一章平面机构运动简图及其自由度----------------------------------2第二章平面连杆机构---------------------------------------------------------4 第三章凸轮机构-------------------------------------------------------------6第四章齿轮机构------------------------------------------------------------8第五章轮系及其设计------------------------------------------------------19 第六章间歇运动机构------------------------------------------------------26 第七章机械的调速与平衡------------------------------------------------29第八章带传动---------------------------------------------------------------34第九章链传动---------------------------------------------------------------38第十章联接------------------------------------------------------------------42第十一章轴------------------------------------------------------------------46第十二章滚动轴承--------------------------------------------------50第十三章滑动轴承------------------------------------------------ 56第十四章联轴器和离合器-------------------------- 59第十五章弹簧------------------------------------62第十六章机械传动系统的设计----------------------65第0章绪论12-3机器的特征是什么？机器和机构有何区别？[解] 1）都是许多人为实物的组合；2）实物之间具有确定的相对运动；3）能完成有用的机械功能或转换机械能。
机械基础说课课件
1.投影面平行线（一条斜线，两条直线且垂直于同轴）
定 义：
H 平行于 V 面的直线 W Z 水 Y坐标相等，称为 正平线； X 侧
倾
角：
H 直线与 V 面的夹角称为 W
(总有一个倾角为0);
投影规律：
水平线
a’ b’ a”
在所平行的投影面上的投影反映实长及倾角的真实 大小在所倾斜的投影面上的投影则比实长短。
⑥总结投影特征、 联想记忆方法
⑦课堂延伸， 自主探究学习
说教法、学法
1、教学组织
2、教法
3、学法
2、教法
本节教法以设问为主，调动学生思考和积极参 与的兴趣，老师提出问题让学生回答，规律让学生 找出，错误让学生纠正。老师用精练的语言、直观 的演示、丰富的肢体动作，使学生由形象思维向抽 象思维过渡。
正 投 影 的 基本性质
刘丽莉 E-mail:106048648@
目
录
课程内容分析 教材分析 教学方法 教学设计 教学评价
一、课 程 内 容 分 析
1、课程定位
本次课的内容在《机械制图》课的 整个教学内容中既是重点又是难点。与 前续章节和后续章节都有着密切的联系。
说教学过程教学流程及时间安排1课程导入3课堂练习2知识讲授4小结评价5课后作业导入新课实例演示约5知识点讲授知识点分析解说约20课堂练习学生通过习题册练习绘制约45小结评价点评学生练习必要时再重新操作演示约15课后作业要求约5说教学过程1课程导入1课程导入3课堂练习2知识讲授4小结评价5课后作业空间任意两点的连线构成一条线段线段也是物体相邻平面的交线它们的投影组成了物体的视图轮廓
因此本节内容在教材中占有重要地位。
说教材
1、教材地位及作用
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第二篇连接
一、单项选择题
1．在常用螺纹类型中，主要用于传动的是（）
A．矩形螺纹.梯形螺纹.普通螺纹 B．矩形螺纹.锯齿形螺纹.管螺纹
C．梯形螺纹.普通螺纹.管螺纹 D．梯形螺纹.矩形螺纹.锯齿螺纹
2.平键联接的工作面是键的（）
A.两个侧面
B.上下两面
C.两个端面
D.侧面和上下面
7.润滑油的主要性能指标是（）
A.粘性
B.油性
C.压缩性
D.刚度
11.当螺纹公称直径.牙型角线数相同时，细牙螺纹的效率与粗牙螺纹的效率应是（）
A.大于
B.等于
C.小于
D.大于或等于
12.一般普通平键联接的主要失效形式是（）
A.剪断
B.磨损
C.胶合
D.压溃
21.重要的受拉螺栓联接中，不宜用小于M12～M16的螺栓，其原因是尺寸小的螺栓（）
A.不用好材料，强度低
B.需要的螺栓个数多
C.拧紧时容易过载
D.不能保证联接的刚度
22，当两被联接件之一太厚，不宜制成通孔，不需要经常拆即时，往往采用的联接方式是（）A.螺栓联接 B.螺钉联接
C.双头螺栓联接
D.紧定螺钉联接
23.一般导向键联接的主要失效形式是（）
A.剪断
B.磨损
C.胶合
D.压溃
29.下述四种螺纹中，传动效率最高的是（）
A. M20*1
B. M20*2
C. T20*2
D. T20*l
31.螺纹联接中最常用的螺纹牙型是（）
A.三角螺纹
B.矩形螺纹
C.梯形螺纹
D.锯齿形螺纹
32.在螺纹联接中，按防松原理，采用双螺母属于（）
A.摩擦防松
B.机械防松
C.破坏螺旋副的关系防松
D.增大预紧力防松
33.通常用来制造键的材料是（）
A.低碳钢
B.中碳钢
C.高碳钢
D.合金钢
38.螺栓联接设计中，被联接件与螺母和螺栓头接触表面处需要加工，这是为了（）
A.不损伤螺栓头和螺母
B.增大接触面积，不易松脱
C.防止产生附加偏心载荷
D.便于装配
39.花键联接的优点不包括（）
A.轴上零件对中性好
B.对轴的削弱较轻
C.制造较简单
D.导向性较好
42..螺旋副自锁条件是（）
A. B.
C. D.
48.仅受预紧力的普通螺栓连接，螺栓危险截面上单元体的应力状态为（）
A.简单拉伸
B.纯剪切
C.拉弯组合
D.拉扭组合
49.两起重螺杆其外径.螺距.牙型均相同，甲为单头，乙为双头，当举升重物时（）
A.甲省力
B.乙省力
C.两者效果相同
D.不确定
51.在螺纹联接设计中，被联接件与螺母和螺栓头的联接表面加工凸台或沉头座是（）
A.使工作面均匀接触
B.使接触面大些，提高防松能力
C.安装和拆卸时方便
D.使螺栓不受附加载荷作用
57.螺栓联接设计中，被联接件与螺母和螺栓头接触表画处需要加工，这是为了（）
A.不损伤螺栓头和螺母
B.增大接触面积，不易松脱
C.防止产生附加偏心载荷
D.便于装配
58.半圆键联接的特点为（）
A.对轴强度削弱小
B.工艺性差，装配不方便
C.承载能力大
D.适于锥形轴端零件的联接
63，在受轴向载荷的紧螺栓联接设计计算公式中，F0为（）
A.工作载荷
B.预紧力+工作载荷
C.预紧力
D.残余预紧力+工作载荷
66.常用的联接螺纹牙型都是三角形，主要是由于三角形螺纹的（）
A.自锁性能好
B.效率高
C.强度好，寿命长
D.耐磨
71.当螺纹公称直径.牙型角.螺纹线数相同时，粗牙螺纹的自锁性能比细牙螺纹的自锁性能（）
A.好
B.差
C.相同
D.不一定
72.设计普通平键联接时，根据什么来选择键的截面尺寸？（）
A.传递的力矩
B.传递的功率
C.轴的直径
D.轮毂长度
73.楔键联接的主要缺点是（）
A.轴和轴上零件对中性差
B.键安装时易损坏
C.装入后在轮鼓中产生初应力
D.键的斜面加工困难
76.常用的联接螺纹牙型都是三角形，主要是由于三角形螺纹的（）
A.自锁性能好
B.效率高
C.强度好，寿命长
D.耐磨
二、填空题
1.螺旋副的自锁条件是。
3.楔键的工作面是上下面，主要失效形式是。
11.螺纹联接防松的实质是。
12.导向平键和滑键用于动联接，主要失效形式是。
19.外螺纹的为螺纹的公称直径。
20.楔键联接与平键联接相比，前者的对中性。
21.三角形螺纹的牙型角α = 。
22.同一联接处使用两个平键，应错开布置。
31.梯形螺纹的牙型角α= 。
32.花键联接的类型有矩形花键和。
35.螺纹联接中常用的螺纹牙型为三角形，螺旋传动中常用的螺纹牙型为。
36.选择普通平键时，根据的尺寸从国家标准中査取键的尺寸。
49.花键联接按齿形不同，可分为。
66.选择普通平键时，根据的尺寸从国家标准中查取键的尺寸。
三、简答题
1.普通螺纹分为粗牙和细牙螺纹，请问细牙螺纹有什么特点？用于何处？
2.平键和楔键联接在工作原理上有什么不同？
7.在螺纹联接中，为什么要采用防松装置？举出五种常见的防松装置。
15.螺旋传动的效率与那些参数有关？各参数变化大小对效率有何影响？螺纹牙型角大小对效率有何影响？
19.常用螺纹联接的类型有哪几种？应用场合是什么？
21、螺旋传动的效率与那些参数有关？各参数变化大小对效率有何影响？螺纹牙型角大小对效率有何影响？
30.常用的螺纹牙型有几种？试说明各牙型的特点和各应用场合。
32.受横向载荷的普通螺栓联接强度计算时，为什么要把螺栓所受的轴向预紧力增大30% ？
48.根据螺纹传动的效率表达式及自锁条件，试比较说明矩形螺纹适合用于传动，而三角形螺纹适合用于联接。
9.图示汽缸内径D=500mm，蒸汽压力p=1.2Mpa(N/mm2)，在法兰上安有16个螺栓，汽缸接合面上的残余锁紧力要求为工作载荷的1.5倍，试确定该联接螺栓的小径d1(螺栓的许用应力[σ]=120MPa)。
28，已知某气缸用z个小径为d1的普通螺栓联接，作用在气缸盖上的总轴向载荷为 FΣ,单个螺栓受力后剩余预紧力为F〞，螺栓的许用应力为[σ]。
分析单个螺栓所受总拉力F0的大小，并写出其强度条件公式。
29.写出轴系结构中的从（A）至（K）10个零件的名称。
33.有一受预紧力F0和轴向工作载荷作用的紧螺栓连接，已知预紧力F0=1000N,螺栓的刚度Cb与连接件的刚度Cm相等，轴向工作载荷F=IOOON,试计算该螺栓所受的总拉力F2=？剩余预紧力F1=？在预紧力F0不变的条件下，若保证被连接件间不出现缝隙，该螺栓的最大轴向工作载荷F MAX为多少？
34.图示螺栓联接中，采用两个M20的普通螺栓，其许用拉应力[σ]=160N/mm2，联接件接合面间摩擦系数f=0.20，防滑系数K S=1.2，计算该联接件允许传递的静载荷F=？(M20的螺栓d1=17.294mm)。