（中职）机械基础（多学时）概论课题二电子教案

课题二 机械零件的材料、结构工艺性和承载能力 【教材版本】 【教学目标】 1.了解机械零件的材料、结构和承载能力； 2.了解摩擦、磨损、机械润滑和机械密封； 【教学重点、难点】 教学重点： 1.机械零件的材料、结构和承载能力 2. 摩擦、磨损、机械润滑和机械密封 教学难点： 1.机械零件的材料、结构和承载能力 2. 摩擦、磨损、机械润滑和机械密封 【教学媒体及教学方法】 借助于多媒体课件，将静态的图形直观展示；通过教师的讲解、学生的观察、分析、讨论，师生充分互动，采用大量联系实际的案例，调动学生的学习积极性，培养学生观察分析、自主探究的能力，使全体学生在合作学习中都能有所收获。 【课时安排】 3课时（45分钟×3） 【教学建议】 教学中应交替使用教材、实物和图片。根据学生基本情况及学习本次内容后的总体反应，使用不同的教学方法，加强和学生的互动，使学生积极地参与到教学活动中来。 【教学过程】 复习回顾（5分钟） 1. 机器的组成及各部分功能 2. 零件、部件、机构、机器的定义及四者之间的关系 新课讲授（120分钟） 三、机械零件的材料、结构和承载能力 1.机械零件的材料 工程材料的应用是社会生产和人类生活的物质基础，从石器时代发展到今天的复合材料和纳米材料时代，每一种新材料的出现，都会给社会带来巨大的变化。 常用的金属材料见表0-4。 表0-4 常用金属材料 材料 主要特点 制造的零件实例 使用场合说明 铸铁 碳质量分数ωC>2.11%的铁碳合金。具有优良的铸造性、减摩性、切削加工性，但强度、塑性和韧性较差，不能进行锻造 低牌号的灰铸铁（HT100 , HT150）可制造盖、座、床身等零件；高牌号的灰铸铁（HT200－HT350）可制造承受中等静载荷的零件，如联轴器、带轮、飞轮、机体等 可锻铸铁和球墨铸铁可制造要求强度和耐磨性较高的零件，如曲轴、凸轮轴、管接头、轴套等，特殊性能铸铁用于耐热、耐蚀、耐磨等场合 钢 0.02≤ωC≤2.11%的铁碳合金。具有较高的强度、韧性和塑性；可以采用铸造、锻造、焊接、冲压、切削等方法加工成形，还可以通过热处理方法改善性能； ；碳质以分数在；碳质袱分数 钢的品种繁多，是应用最广泛的金属材料 ωC≤0. 25%的低碳钢可制作铆钉、螺钉、连杆、渗碳零件等 0. 25%< ωC≤0. 60%的中碳钢可制作齿轮、轴、蜗杆、丝杠、连接件等 ωC＞0. 60%的高碳钢可制作弹簧、工具、模具等 合金结构钢可制造各类机械零件；合金工具钢用于制造刀具、模具、量具等；特殊性能钢如不锈钢、耐热钢、耐磨钢等，用于特殊工况 铸钢用于铸造要求较高的复杂形状的零件，如机座、箱壳、大齿轮等 铜合金 减摩性和耐腐蚀性能好 铜套 常用铸造铜合金制作阀体、管接头等耐蚀零件及蜗轮、轴瓦、螺母等耐磨零件 铸造锡基和铅基轴承合金 减摩性、抗烧伤性、磨合性、耐蚀性、韧性和导热性均良好 用于制作滑动轴承的减摩层 除全属材料外，工程中也大量使用了非金属材料和复合材料。非全属材抖包括除金属材料外的几乎所有材料。如塑料、橡胶、陶瓷、粉末冶金、木料、毛毡、皮革、棉丝等。 常用非金属材料见表0-5。 表0-5 常用非金属材料 材料名称 材料类型 材料应用 工程塑料 热塑性塑料：如聚乙烯、有机玻璃、尼龙等 用于制作一般结构零件、减摩和耐磨零件、传动件、耐腐蚀件、绝缘件、密封件、透明件等 热固性朔料：如酚醛塑料、氨基基塑料等 橡胶 普通橡胶 用于制作密封件、减振件、传动带、输送带、轮胎、胶辊等 特种橡胶 陶瓷材料 现代机械装置特别是高温机械部分，使用陶瓷材料将是一个重要方向。如汽车火花塞采用陶瓷制造。 复合材料，是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观（微观）上组成具有新性能的材料。如粉末冶金材料、导电性塑料、光导纤维等。 复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。 复合材料主要可分为结构复合材料和功能复合材料两大类。 复合材料对现代科学技术的发展，有着十分重要的作用。 复合材料的研究深度和应用广度及其生产发展的速度和规模，已成为衡量一个国家科学技术先进水平的重要标志之一。图0-18为复合材料在工程中的应用。 图0-18 上海杨浦大桥的桥面采用复合材料 表0-6 材料的选用原则 考虑因素 材料选用说明 使用要求 工作情况 零件表面相对