中职高一高教版《机械基础》3.4 直梁弯曲教案

【课题名称】 直梁弯曲 【教材版本】 李世维主编．中等职业教育国家规划教材—机械基础（机械类）．第2版．北京：高等教育出版社，2006 【教学目标与要求】 一、知识目标 1、熟悉弯曲的概念；了解梁的种类； 2、理解弯曲内力、应力计算；掌握弯曲强度条件的应用。 二、能力目标 通过提高粱弯曲强度措施，理论联系实际，培养分析问题和解决问题的能力。 三、素质目标 1、了解弯曲的概念；明确梁的种类； 2、熟悉弯曲应力的分析方法；掌握弯曲强度条件的应用，并能用于工程实践中解决实际问题。 四、教学要求 1、初步了解弯曲变形的受力特点和变形特点； 2、较深入地认识弯曲强度条件的应用及提高粱弯曲强度措施，有一定的分析和运用能力。 【教学重点】 1、弯曲概念；梁的种类； 2、弯矩图；弯曲强度计算。 【难点分析】 弯矩图。 【教学方法】 教学方法：讲练法、演示法、讨论法、归纳法。 【教学资源】 1．机械基础网络课程．北京：高等教育出版社，2006 2．吴联兴主编．机械基础练习册．北京：高等教育出版社，2006 【教学安排】 2学时（90分钟） 教学步骤：讲授与演示交叉进行、讲授中穿插讨论、讲授中穿插练习与设问，最后进行归纳。 【教学过程】 ★ 复习旧课（5 分钟） 扭转剪应力： 实心圆轴 空心圆轴 ★ 导入新课 弯曲变形是工程实际中应用最广泛的一种变形。如起重机的横梁、火车车轮轴等在载荷作用下都会产生弯曲变形。 ★ 新课教学（80分钟） §3-4直梁弯曲 一、弯曲的概念（演示工程实例） 受力特点： 垂直于轴线的外力或在轴线平面内受到力偶； 变形特点：梁的轴线由直变弯。这种变形称为弯曲变形。凡以弯曲变形为主要变形的构件习惯称为梁。 二、平面弯曲 如果梁上所有外力都作用在梁的纵向对称面内，则梁的轴线可以在此对称面内弯成平面曲线，称为平面弯曲。 三、梁的基本形式 简支梁 悬臂梁 外伸梁 梁的两支点间距离称梁跨度。 四、梁的内力 1、截面法求内力 剪力FQ (略) 内力 弯矩 M 剪力 弯矩 内力符号规定 弯矩：上凹下凸为正，反之为负。 · 讨论： 梁弯曲时，横截面产生平行于截面的内力称为 ，在通过梁轴线的纵向对称平面内的内力偶矩称为 。 2、弯矩图 以x轴表示横截面位置，以y轴表示各横截面所对应的弯矩。目的：确定危险截面及。 例题分析： 悬臂梁自由端受力P作用，梁长，画出弯矩图。 解：列弯矩方程： 画弯矩图 危险截面在固定端 五、梁的强度 1、弯曲应力分析 凹入一侧纤维缩短，存在压应力； 凸出一侧纤维伸长，存在拉应力。 中间一层纤维长度不变称中性层。 中性层与横截面的交线称中性轴z轴。 · 判断： 弯曲变形的实质是剪切？ · 讨论： 中性轴是梁的（ ）的交线 A、纵向对称面与横截面 B、纵向对称面与中性层 C、横截面与中性层 D、横截面与顶面或底面 2、弯曲正应力计算： 式中 ----轴惯性矩，mm4； —抗弯矩，mm2。 3、、的计算 ☉圆形截面： ☉圆环形截面： 式中 ☉ 矩形截面 4、弯曲强度 强度条件： 应用： ☉校核强度 ☉设计截面 ☉确定许可载荷 · 讨论： 矩形截面梁受弯曲变形，如果梁横截面的高度增加一倍时，则梁内的最大正应力为原来的多少倍？（ ） A、正应力为1/2倍 B、正应力为1/4倍 C、正应力为1/8倍 D、无法确定 六、提高梁弯曲强度措施 1、 降低 ☉ 合力安排支座 ☉ 合力布置载荷 ☉ 改变载荷位置 故齿轮安装时常靠近一端轴承，可提高梁弯曲度。 2、提高 工字钢或槽钢优于环形 ，环形优于矩形，矩形优于圆形。 3、等强度梁 阶梯轴 汽车板弹簧 ★ 小结（5分钟） · 弯曲变形概念 · 弯曲内力计算 · 弯曲应力计算 · 提高粱弯曲强度措施 ★ 作业 练习册 学科网（北京）股份有限公司 $