机械设计试卷讲课讲稿
机械设计说课稿
机械设计说课稿尊敬的各位评委、老师：大家好！今天我说课的题目是《机械设计》。
下面我将从课程定位、教学目标、教学内容、教学方法、教学过程和教学反思这六个方面来展开我的说课。
一、课程定位《机械设计》是机械类专业的一门重要的专业基础课，它是在学生学习了机械制图、工程力学、机械原理等课程的基础上，进一步学习机械零部件的设计和计算方法，培养学生解决实际工程问题的能力。
这门课程不仅为后续的专业课程如机械制造技术、机床夹具设计等打下坚实的基础，而且对于学生毕业后从事机械设计、制造、维修等工作具有重要的指导意义。
二、教学目标根据课程的定位和学生的实际情况，我将本课程的教学目标确定为以下三个方面：1、知识目标（1）使学生掌握常用机械零部件的工作原理、结构特点和设计方法。
（2）让学生熟悉机械设计的一般过程和设计规范。
（3）引导学生了解现代机械设计方法和技术的发展趋势。
2、能力目标（1）培养学生能够运用所学知识进行机械零部件的设计计算和结构设计。
（2）提高学生分析和解决实际机械设计问题的能力。
（3）增强学生的创新意识和创新能力。
3、素质目标（1）培养学生严谨的工作态度和科学的思维方法。
（2）锻炼学生的团队协作精神和沟通能力。
（3）激发学生对机械设计的兴趣和热情，树立良好的职业道德。
三、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1、机械设计概论介绍机械设计的基本概念、机械零件的失效形式和设计准则、机械设计的一般程序等。
2、连接设计包括螺纹连接、键连接、销连接等的设计和计算，以及各种连接的结构设计。
3、传动设计涵盖带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动等的设计和计算，以及传动装置的结构设计。
4、轴系零部件设计主要有轴的设计和计算、滚动轴承和滑动轴承的选择和计算、联轴器和离合器的选择等。
5、其他零部件设计如弹簧、减速器等的设计和选用。
在教学内容的组织上，我遵循由浅入深、循序渐进的原则，注重理论与实践的结合，通过实际案例引导学生理解和掌握知识点。
第八版机械设计演讲稿
四、轴的结构工艺性
拟定轴上零件的装配方案是进行轴结构设计的前提，它决定着轴的 基本形式。所谓装配方案，就是预定出轴上主要零件装配方向、顺序和 相互关系。如下图：
轴系组装仿真： 斜齿轮轴系 锥齿轮轴系
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轴系组装仿真
斜 齿 轮 轴 系
n——轴的转速，r/min；[τT]——许用切应力，MPa；A0——与轴材料有关
的系数，可由表 查得。对于受弯矩较大的轴宜取较小的[τT]值。当轴上
有键槽时，应适当增大轴径：单键增大3%，双键增大7%。
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2、按弯扭合成强度条件计算
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按弯扭合成强度条件计算
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按扭转强度条件计算
受转矩 T ( N.mm ) 的实心圆轴，其切应力
T
T
WT
9.55106P/
0.2d3
nT
写成设计公式，轴的最小直径
MPa
9.55106P
P
d3 0.2 n A0 3 n
T
mm
上两式中 WT——轴的抗扭截面系数，mm3；P——轴传递的功率，kW；
轴完成结构设计后，轴上零件的位置均以确定，则外载 荷和支点反力的作用点也随之而定。画出轴的空间受力简图 后，即可进行强度计算，其计算步骤如下：
1.将轴上作用力分解为水平面受力图和垂直面受力图, 求出水平面上和垂直面上的支点反力。
机械设计说课稿分钟
机械设计说课稿分钟尊敬的各位评委、老师们：大家好！今天我说课的题目是“机械设计”。
接下来，我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析本次授课所选用的教材是《机械设计基础》。
这本教材具有系统性强、内容丰富、案例实用等特点。
它涵盖了机械设计的基本原理、方法和技术，是机械类专业学生必修的重要课程。
在本课程中，“机械设计”这一章节起着承上启下的作用。
它既是对之前所学机械原理知识的应用和深化，又为后续学习更复杂的机械系统设计奠定了基础。
二、学情分析授课对象是机械类专业的学生，他们已经具备了一定的机械制图、力学等基础知识，但对于机械设计的实际应用还缺乏深入的理解和实践经验。
学生们在学习过程中，普遍存在理论联系实际能力不足的问题，对于抽象的概念和复杂的计算容易感到困惑。
但他们思维活跃，对实际案例和实践操作具有较高的兴趣和积极性。
三、教学目标基于对教材和学情的分析，我制定了以下教学目标：1、知识目标使学生掌握机械设计的基本概念、原理和方法，了解常见机械零件的设计要求和规范。
2、能力目标培养学生的设计思维和创新能力，能够运用所学知识进行简单机械零件的设计计算和结构设计。
3、素质目标激发学生对机械设计的兴趣和热情，培养学生的团队合作精神和严谨的工作态度。
四、教学重难点1、教学重点机械零件的失效形式和设计准则，以及常见机械传动装置的设计方法。
2、教学难点复杂机械零件的强度计算和结构设计，以及如何将理论知识应用于实际设计中。
五、教法与学法1、教法为了实现教学目标，突破教学重难点，我采用了以下教学方法：（1）案例教学法：通过实际案例引入课程内容，激发学生的学习兴趣，引导学生思考和分析问题。
（2）任务驱动法：布置设计任务，让学生在完成任务的过程中掌握知识和技能，提高实践能力。
（3）讲授法：对重点和难点知识进行详细讲解，确保学生理解和掌握。
2、学法在教学过程中，注重引导学生采用以下学习方法：（1）自主学习法：鼓励学生自主预习和复习，培养学生的自主学习能力。
《机械设计基础》课程设计讲稿
学生需根据设计方案，制作机械 装置的实物模型或仿真模型，并 进行实验验证，以检验设计的可 行性和实用性。
01 02 03 04
详细设计与计算
学生需根据方案设计，进行零部 件的详细设计和计算，绘制装配 图和零件图，并编写设计说明书 。
总结与答辩
学生需在规定的时间内完成设计 任务，并进行总结和答辩，向老 师和同学汇报设计过程和成果。
零件的材料与工艺性分析
总结词
零件的材料与工艺性分析是实现零件的结构设计和满 足机械系统性能要求的前提条件，应根据机械系统的 使用环境和工况进行选择。
详细描述
零件的材料与工艺性分析是机械系统设计中的重要环 节。不同的材料具有不同的物理和化学性能，能够满 足不同的使用环境和工况要求。在选择材料时，需要 考虑材料的强度、刚度、耐腐蚀性、耐磨性等因素， 以确保零件的性能和使用寿命。同时，还需要考虑材 料的工艺性，包括可加工性、可焊接性、可热处理性 等，以确保零件能够通过合理的工艺制造出来。
实用性原则 创新性原则 经济性原则 安全性原则
设计的机械装置应具有实际应用 价值，能够满足一定的使用要求 。
在满足使用要求的前提下，应考 虑制造成本和经济效益，选择合 适的材料和工艺。
课程设计的步骤与要求
任务分析与方案设计
学生需根据设计题目，进行需求 分析和方案设计，确定机械装置 的结构形式和工作原理。
培养创新思维和实践能力
课程设计为学生提供了一个实践平台，通过解决 实际机械设计问题，培养学生的创新思维和实践 能力。
培养团队协作精神
在课程设计中，学生需要分组进行，通过团队协 作，培养学生的沟通、协调和合作能力。
课程设计的基本原则
鼓励学生发挥创新思维，提出新 颖的设计方案，解决实际问题。
机械设计 讲稿
第一节横向受弯格构式构件桁架的构造和应用一、桁架的构造杆件构成的能承受横向弯曲的格构式构件。
桁架的杆件主要承受轴向力。
通常桁架由三角形单元组合成整体结构，是几何不变体（图8-1a）。
由矩形单元组合成的桁架，要保证桁架承载而几何不变，则须做成能承受弯矩的刚性节点，杆件较粗大，均承受弯矩和轴向力的作用，这种结构称为空腹桁架（图8-1b）。
由三角形单元构成的桁架是最常见的结构，空腹桁架用的最少。
桁架的杆件分为弦杆和腹杆两类。
杆件相交的连接点叫节点，节点的区间叫节间。
通常把轻型桁架的节点视为刚节点。
工程中的桁架结构都是空间桁架结构，在进行结构受力分析时为简化计算，通常划分为平面桁架计算。
桁架主要分为轻型和重型两类。
轻型桁架的杆件多为等截面的单腹式杆，用一块节点板或不用节点板链接，重型桁架的杆件多为双腹式杆，需用两块节点板链接，各节间的弦杆截面常不相等。
轻型桁架用的最多，重型桁架适用于大跨度结构。
按桁架的支撑情况，分为简支的、悬臂的和多跨连续的，多数是简支桁架。
为了适应起重机的工作需要，在起重机中常采用简支桁架和刚架式桁架（图8-2）。
轻型桁架都做成焊接的。
对大跨度桁架来说，只在运输单元的拼接接头上采用铆接或栓接。
二、桁架的应用桁架广泛用于建筑、工厂车间、桥梁、起重机以及各种支撑骨架等。
桁架式金属结构中一种主要结构型式，与梁结构相比，其优点是省材料，自重轻，刚度大，制造时容易控制变形。
当跨度大而起重量小时，采用桁架比较经济，因此，桁架适用于载荷小而跨度大的结构。
其缺点是杆件多，备料难，组装费工。
第二节桁架的外形与腹杆体系一、桁架的外形桁架的外形主要根据其用途和受力情况而定。
桁架外形最好与其所受的弯矩图形相适应，使各处的弦杆内力大致相等并可采用等截面弦杆内力大致相等并可采用等截面弦杆，以充分利用材料。
平行弦桁架常用于桥式起重机、门式起重机、桥梁和联系桁架，它的优点是相同的节点和腹杆型式较多，可以使制造简化；缺点是弦杆在各节点受力不等，采用等截面弦杆时材料不能充分利用，但采用变截面弦杆时又使构造复杂化。
0910机械设计讲稿1
机械设计基础复习（二） A 、受力分析题一、直齿齿轮传动Fr — 经向力指向各自的轮心Ft — 圆周力 主动轮：啮合点处与v 的方向相反从动轮：啮合点处与v的方向相同啮合点：齿宽的中点二、斜齿齿轮传动 Fr FtFa —— 轴向力 用左/右手法则三、圆锥齿轮传动 Fr Ft Fa —— 轴向力 （沿轴线指向大端）四、蜗杆传动 Fr Ft 同斜齿 FaB 、结构改错题P248 图2.6.10 P255 图2.6.18 1、V 带传动中，工作面是侧面，需贴紧下表面应空出2、a 、键无法装卸，应将键槽开通，并与底面有间隙b 、滚动轴承无需键联接，应将键槽去除c 、套筒无法安装，将套筒变成轴环 3、a 、轴肩高度过高，高于轴承内圈高度b 、没有退刀槽，没有靠轴承c 、无法拧进 4、配合面太长，应将轴径变小 5、应将轴肩倒角，防止应力集中零件的肩角应比倒角大，这样才能放置 6、（×） 未留间隙（×） 未打通（√） 键的上表面与轮毂间有间隙C 、简答题1、齿轮的五种失效形式P208黑体字轮齿的折断；齿面点蚀；齿面磨损；齿面胶合；塑性流动。
2、弹性滑动与打滑的区别P188弹性滑动是带的固定特性,不可避免;打滑是带的失效形式,必须避免。
同直齿3、HAB i 与AB i 的区别P114-120HB H A H ABn n n n i --= 用于周转轮系的传动比计算BA AB n n i =用于定轴轮系的传动比计算4、定轴、周转轮系的区别与联系P112-114区别：① 定轴轮系是指轮系在传动时，各齿轮的轴线位置都是固定的轮系；② 周转轮系是指轮系在传动时，其中至少有一个齿轮的轴线相对于机架的位置不是固定的，而是绕另一轴线转动的轮系。
联系：计算周转轮系时，将其化为定轴轮系，并用定轴轮系的公式计算的。
5、分度圆与节圆的区别与联系P105区别：① 分度圆是单个齿轮所有，基本尺寸之一；② 节圆是一对齿轮配合使用才会有。
机械优化设计优化作业习题讲课讲稿
1—61、⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥≤-≤+≤+-⋅--=0,31232424min 2121212121x x x x x x x x t s x x f 2、72220:m in 321321≤++≤⋅-=x x x t s x x x f3、机床主轴是机床中重要零件之一，一般为多支承空心阶梯轴。
为了便于使用材料力学公式进行结构分析，常将阶梯轴简化成以当量直径表示的等截面轴。
图1所示的为一根简化的机床主轴。
要求以主轴的自重为目标，对该主轴进行优化设计。
已知条件：主轴材料为45#，内径d=30mm ，外力F=15000N ，许用挠度y 0=0.05mm ，材料的弹性模量E=210GPa ，许用应力[σ]=180MPa 。
300≤ l ≤650， 60≤ D ≤110， 90≤ a ≤150。
l 、d 、a 的量纲均为毫米。
7-121、⎪⎩⎪⎨⎧≥=++≥++⋅++=0,20521532min 21321321321x x x x x x x x t s x x x f 2、⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥≤+≤+-≤+⋅---+=0,32222625.0min 2121212121212221x x x x x x x x t s x x x x x x f 3、由两根实心圆杆组成对称的两杆桁架，其顶点承受负载为2p ，两支座之间的水平距离为2L ，杆的比重为ρ，弹性模量为E ，屈服强度为σ。
求在桁架不被破坏的情况下使桁架重量最轻的桁架高度h 及圆杆直径d 。
7-121、⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥=+-=++=++⋅++=0,102420521532min 21321321321321x x x x x x x x x x x t s x x x f 2、⎩⎨⎧-≥-≤--⋅++++=105.1)12424(min 21212122122211x x x x x x t s x x x x x e f x 3、已知：制造一体积为100m3，长度不小于5m ，不带上盖的箱盒，试确定箱盒的长x1，宽x2，高x3，使箱盒用料最省。
机械设计大作业讲课稿
例题10-1 如图10-26所示，试设计此带式输送机减速器的高速级齿轮传动。
已知输入功率p=12kw ，小齿轮1n =980m in r ，齿数比u=3.4，由电动机驱动，工作寿命15年（设每年工作300天），两班制，带式输送机工作平稳，转向不变。
解：1、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数（1）按图10-26所示的传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动，压力角取为20°。
（2）带式输送机为一般工作机，参考表10-6，选用7级精度。
（3）材料选择。
由表10-1，选择小齿轮材料为40Cr （调质），齿面硬度280HBS ，大齿轮材料为45钢（调质），齿面硬度240HBS 。
（4）选小齿轮齿数1z =24，大齿轮齿数2z =u 1z =3.4*24=81.6，取2z =82。
2、按齿面接触疲劳强度设计（1）由式（10-11）试算小齿轮分度圆直径，即[]321112⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎪⎭⎫⎝⎛•+•≥H E H d Ht t ZZ Z u u T K d σφε1）确定公式中的各参数值①试选3.1=HtK②计算小齿轮传动的转矩mm N mm N n P T •⨯=•⨯⨯=⨯=5616110169.1980121055.9109.55③由表10-7选取齿宽系数1=dφ。
④由图10-20查得区域系数5.2=HZ 。
⑤由表10-5查得材料的弹性影响系数218.189aE MP Z =。
⑥由式（10-9）计算解除疲劳强度用重合度系数εZ 。
()[]︒=+=*841.292cos arccos 111aa h z z αα()[]︒=+=*666.232cos arccos 222aa h z z αα ()()[]711.12tan tan tan tan '22'11=-+-=πααααεαa a z z873.034=-=αεεZ ⑦计算接触疲劳许用应力[]H σ。
由图10-25d 查得小齿轮和大齿轮的接触疲劳极限分别为MPa H 6001lim =σ、MPa H 0552lim =σ。
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机械设计试卷
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华东交通大学2012—2013学年第一学期期中考试卷
试卷编号： （B ）卷
机械设计 课程 课程类别：必
考生注意事项：1、本试卷共6页，总分100分，考试时间120分钟。
2、考试结束后，考生不得将试卷、答题纸和草稿纸带出考场。
一、选择填空题(每题 2 分，共40分)
1、在拧紧螺栓联接时，控制拧紧力矩有很多方法，例如__________。
（1）增加拧紧力 （2）增加扳手力臂 （3）使用测力矩扳手或定力矩扳手 2、螺纹联接防松的根本问题在于__________。
（1）增加螺纹联接的轴向力 （2）增加螺纹联接的横向力 （3）防止螺纹副的相对转动 （4）增加螺纹联接的刚度 3、普通平键联接的主要用途是使轴与轮毂之间____________。
（1）沿轴向固定并传递轴向力 （2）沿轴向可作相对滑动并具有导向作用 （3）沿周向固定并传递力矩 （4）安装与拆卸方便
承诺：我将严格遵守考场纪律，知道考试违纪、作弊的严重性，还知道请他人代考或代他人考者将被开除学籍和因作弊受到记过及以上处分将不授予学士学位，愿承担由此引起的一切后果。
专业 班级 学号 学生签名：
4、普通平键联接如不能满足强度条件要求时，可在轴上安装一对普通平键，使它们沿圆周相隔_________。
（1）90°（2）120°（3）135°（4）180°
5、平带、V带传动主要依靠___________传递运动和动力。
(1)带的紧边拉力（2）带和带轮接触面间的摩擦力（3）带的预紧力
6、带传动正常工作时不能保证准确的传动比是因为___________。
（1）带的材料不符合虎克定律（2）带容易变形和磨损
（3）带在带轮上打滑（4）带的弹性滑动
7、一般闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是___.
（1）齿面点蚀（2）轮齿折断（3）齿面磨粒磨损（4）齿面胶合
8、设计一对材料相同的软齿面齿轮传动时，一般使小齿轮齿面硬度HBS1和大齿轮齿面硬度HBS2的关系为。
（1）HBS1<HBS2 (2)HBS1=HBS2 (3)HBS1>HBS2
9、润滑油的动力粘度η和运动粘度ｖ之间的关系是，GB/T314-1994规定，采用润滑油在40℃时粘度中心值作为润滑油的牌号。
10、螺纹联接的四种基本类型是、、、。
若被联接件之一太厚，不宜制成通孔，材料又比较软、且需要经常进行拆装时，往往采用联接。
11、普通键的截面尺寸b×h是按由标准中选取的。
普通平键的工作面是面。
12、在设计V带传动时，限制小带轮的dmin是为了避免过大。
13、一个螺栓的性能等级为4.6，其中4表示材料的，而6是表示材料的。
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二、简答题(共15分)
1、带传动工作时，带上所受应力有哪几种？最大应力在何处？（9分）
2、一般的磨损过程分哪几个阶段？试画出一般磨损过程中磨损量随时间变化的曲线图。
（6分）
三、作图题（15分）
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在图示的二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器中,已知:动力从Ⅰ轴输入 ,Ⅲ轴为输出轴,其转动方向如图所示,齿轮4的轮齿旋向为右旋.试解答: (1)标出输入轴Ⅰ和中间轴Ⅱ的转向.
(2)确定并标出齿轮1、2和3的轮齿旋向,要求使轴Ⅱ上所受轴向力尽可能小. (3)标出各齿轮在啮合点处所受各分力的方向.
四、（10分）
已知：T 1 = 50 Nm ，载荷系数K = 1.2 ，i = 4 , Z H = 2.4 ，Z E =190 MPa 1/2
0.8d φ=， 1.6αε= b1=65 mm ，b2=60 mm ，[]1600H MPa σ= ，[]2540H MPa σ=
请求出斜齿轮的H σ，是否满足强度要求？
得分 评阅人
[]H E H t H
Z Z u
u bd KF σεσα≤•±•=11
五、（10分）
有一紧螺栓联接，要求残余预紧力F1=3000N，螺栓的刚度C b与被联接件的刚度Cm之比为1:4。
（1）、当螺栓受工作拉力F=7000N时，需要多大的预紧力F0。
（2）在第(1)问中已计算出的预紧力F0的条件下。
要求联接的结合面间不能出现间隙，则该螺栓能承受的最大工作拉力F max=？
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六、（10分）
已知某钢材的机械性能为：σ-1 = 500 MPa，σS = 1000 MPa，σ0 = 800 MPa 。
由该
合影响系数Kσ = 1.8 。
请在下面的坐标图中画出该零件的极限
应力线图，并标出横、纵坐标。
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