中职机械基础教案docWord文件下载.docx

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钢铁材料、有色金属材料（如铝、铜）及非金属材料（如塑料、橡胶等）。

金属材料的使用性能：

物理性能、化学性能和力学性能。

一、金属材料的力学性能

金属材料的力学性能包括强度、塑性、硬度、冲击韧性和疲劳强度等。

1.强度和塑性

2.硬度：

布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度。

3.冲击韧性脆性材料、韧性材料

4.疲劳强度

二、金属材料的其他性能简介

1.物理性能:

密度、熔点、导热性、导电性、热膨胀性和磁等。

2.化学性能：

耐腐蚀性、抗氧化性

3.工艺性能：

铸造性能、锻造性能、焊接性能和切削加工性能。

钢的热处理

了解铁碳合金，钢的热处理工艺，热处理新技术。

铁碳合金，钢的热处理工艺。

热处理是通过加热、冷却的方法，以改变金属内部组织为手段，以改变金属的力学性能为目的的工艺方法，

一、铁碳合金

铁碳合金就是以铁和碳为主要组成元素的合金，其中碳含量小于2.11%的铁碳合金称为钢，碳含量大于2.11%的铁碳合金称为白口铸铁。

二、钢的热处理

钢的热处理是将钢件在固态范围内，采用适当方式进行加热、保温、冷却，以获得所需组织与性能的工艺，

钢的热处理可分为整体热处理和表面热处理，

整体热处理包括退火、正火、淬火和回火。

表面热处理包括表面淬火和化学热处理

三、热处理新技术：

1.激光热处理2.真空热处理3.形变热处理

常用金属材料

了解黑色金属和有色金属

钢铁材料

金属材料是由金属元素或以金属元素为主而组成的并具有金属特性的工程材料。

包括黑色材料和有色材料两大类。

一、常用的钢铁材料

1.碳钢

碳钢按碳含量可分为低碳钢（ωc＜0.25%）、中碳钢（ωc=0.25%～0.6%）、高碳钢（ωc＞0.6%）。

2.低合金高强度结构钢

3.合金钢

合金钢是指合金元素的各类和含量高于国标规定范围的钢。

4.铸铁

铸铁可分为白口铸铁、灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁等。

二、有色金属

1.铝与铝合金

1）钝铝2）铝合金分为变形铝合金、铸造铝合金两大类。

2.铜与铜合金

1）钝铜2）铜合金：

青铜、黄铜

3.轴承合金：

用来制造滑动轴承中轴瓦及轴瓦内衬的合金称为轴承合金。

非金属材料

了解塑料、橡胶、陶瓷、复合材料、新材料

塑料、橡胶材料

塑料、橡胶、复合材料

一、塑料

1.塑料的特性

2.塑料的分类及用途

二、橡胶

三、陶瓷

1.陶瓷的特性

2.特种陶瓷的类型

四、复合材料

1.复合材料的特性

2.复合材料的分类和用途

五、新材料简介

1.纳米材料

2.超导材料

第2章机器的组成和机械设计简介

了解机械基础的基本任务、性质和内容

基本任务、性质和内容

引言

机械是人类进行生产劳动的主要工具，也是社会生产力发展的重要标志。

远古就已知利用杠杆、滚子、绞盘等简单进行从事建筑和运输。

到18世纪蒸汽机的发明、促进了产业革命。

机器的组成及其设计方法；

机构及机构运动简图

了解机器和机构、构件和零件、运动副

机器和机构、构件和零件、运动副

机器和机构、构件和零件

一、机器的组成

（一）机器是执行机械运动的装置，用来变换或传递、物料、与信息。

机器的特征：

1.任何机器都是由许多构件组合而成的。

2.各运动实体之间具有确定的相对运动。

3.能实现能量的转换、代替或减轻人类的劳动，完成有用的机械功。

机器：

就是人为的实体（构件）的组合，它的个部分之间具有确定的相对运动并能代替或减轻人类的体力劳动，完成有用的机械功或实现能量的转换。

按用途分：

机器分为发动机（原动机）和工作机。

发动机（原动机）是将非机械能转换成机械能的机器。

工作机是用来改变被加工物料的位置、形状、性能、尺寸和状态的机器。

（二）机器的组成

机器基本是由原动机部分、执行部分和传动部分三部分组成。

（三）对机器的主要要求

1.使用功能要求

2.经济性要求

3.劳动保护和环境保护要求

4.可靠性要求

5.其他专用要求

（四）机器的设计方法

1.计划阶段

2.方案设计阶段

3.技术设计阶段

4.技术文件编制阶段

二、机构及机构运动简图

（一）机构

　机构是用来传递运动和力的构件系统

机器与构件的区别：

机器的主要功用是利用机械能做功或实现能量的转换；

机构的主要功用在于传递或改变运动的形式。

（二）构件和零件

1.构件

构件是机构中的单元体，也就是相互之间能作相对运动的物体。

构件按其运动状况，可分为固定构件和运动构件。

2.零件零件是构件的组成部分。

构件和零件的区别在于：

构件是运动的单元，零件是加工制造的单元。

（三）运动副

使两物体直接接触而又能产生一定相对运动的联接，称为运动副。

根据运动副中两构接触形式不同，运动副可分为低副和高副。

1.低副：

低副是指两构件之间作面接触的运动副。

按两构件的相对运动情况，可分为：

（1）转动副：

两构件在接触处只允许作相对转动。

由滑块与导槽组成的运动副。

（2）移动副：

两构件在接触处只允许作相对移动。

（a）转动副（b）移动副（c）螺旋副

图1—1

（3）螺旋副：

两构件在接触处只允许作—定关系的转动和移动的复合运动。

丝杠与螺母组成的运动副。

（a）（b）（c）

图1—2

2.高副：

高副是两构件之间作点或线接触的运动副。

（四）平面机构运动简图

（五）平面机构的自由度

F＝3n-2PL-PHN个构件n＝N-1

机械设计简介

了解机械设计方法

机械零件的失效形式、设计要求、设计步骤

机械零件的设计要求

一、机械零件的失效形式

1.断裂2.过大的残余变形3.零件的表面破坏4.破坏正常条件引起的失效

二、机械零件的设计要求

1.避免在预定寿命期内失效的要求

强度、刚度、耐磨性、振动稳定性、耐热性。

2.结构工艺性要求

3.经济性要求

4.质量小的要求

5.可靠性要求

三、机械零件的设计步骤

第3章标准件和常用件

了解螺纹连接，键和销，联轴器及弹簧等标准件和常用件

螺纹连接，键和销，联轴器

联轴器、弹簧、常用件

零件之间的关系有连接、传动和配合。

螺纹连接、键和销连接，联轴器或离合器连接等都称为连接件。

齿轮、滚动轴承和弹簧称为常用件。

螺纹连接件

了解螺纹、螺纹连接的基本类型及标准连接件、螺纹连接的预紧和防松、螺纹连接的强度计算、连接件的性能等级及许用应力、螺栓组的结构设计

螺纹、螺纹连接的基本类型及标准连接件、螺纹连接的预紧和防松、

螺纹连接的强度计算、螺栓组的结构设计

一、螺纹

1、螺纹的形成

（1）螺旋线　螺旋线是沿着圆柱或圆锥表面运动的点的轨迹，该点的轴向位移和相应的角位移成定比。

（2）螺纹　螺纹是在圆柱或圆锥表面上，沿着螺旋线所形成的具有规定牙型的连续凸起。

2、螺纹的主要参数

螺纹的主要参数：

（1）大径（d、D）——螺纹的最大直径。

对外螺纹是牙顶圆柱直径（d），对内螺纹是牙底圆柱直径（D）。

标准规定大径为螺纹的公称直径。

（2）小径（d1、D1）——螺纹的最小直径。

对外螺纹是牙底圆柱直径（d1），对内螺纹是牙顶圆柱直径（D1）。

（3）中径（d2、D2）——处于大径和小径之间的一个假想圆柱直径，该圆柱的母线位于牙型上凸起（牙）和沟槽（牙间）宽度相等处。

此假想圆柱称为中径圆柱。

（4）螺距（P）——在中径线上，相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。

（5）导程（S）——同一螺旋线上，相邻两牙在中径线上对应两点之间的轴向距离。

对单线螺纹，S=P；

对于线数为n的多线螺纹，S＝np。

（6）牙形角（α）——在轴向截面内螺纹牙形两侧边的夹角。

（7）升角（λ）——在中径圆柱上螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面间的夹角。

3.螺纹的代号与标记

1）普通螺纹

螺纹的标记由螺纹代号、螺纹公差代号和螺纹旋合长度代号组成。

例M24×

1.5左—5g6g—L

其中M24——代表公称直径为24mm的螺纹

1．5——表示螺纹的螺距为1.5mm

左——代表螺纹为左旋螺纹

5g——螺纹中径公差代号

6g——螺纹顶径公差代号

L——代表螺纹旋合长度

注：

（1）粗牙普通螺纹不标螺距

（2）中径与顶径公差代号相同只须标一个。

（3）右旋螺纹旋向不标

（4）中等旋合长度时可不标代号。

短旋合长度时标S，长旋合长度时标L，特殊时也可标出旋合长度数值，

2）管螺纹

非螺纹密封用的管螺纹由螺纹特征代号（G）、尺寸代号和公差等级代号（A、B）组成。

例：

G11/2A表示公称直径为11/2英寸公差等级为A级外螺纹。

G11／2表示公称直径为11/2英寸的内螺纹

（1）内螺纹不标公差等级代号。

（2）左旋螺纹可附加代号LH。

例G11／2—LH。

（3）管螺纹的公称直径指管子的内径。

4.螺纹的类型、特点、

（1）线数分

单线螺纹、双线螺纹和三线螺纹。

单线螺纹主要用于联接，多线螺纹主要用于传动。

（2）按螺旋线绕行方向又有右旋螺纹