模块1 单元2 机械组成（2）（课件）《机械基础》同步精品课堂（苏教版）

同步精品课程——中职专业课 模块一 机械结构 单元2 机械组成（2） 《机械基础》（苏教版） 知识目标 理解机械由机器、机构、构件、零件等组成，区分机器与机构的功能差异。 掌握低副（转动副、移动副、螺旋副）和高副的特点及应用。 了解工程材料类型，特别是金属材料的应用，以及零件的结构工艺性和承载能力评估。 能力目标 能够分析机械的组成，识别不同类型的运动副，评估零件的承载能力。 根据使用要求选择合适的材料，设计合理的零件结构。 情感目标 激发学生对机械工程领域的好奇心和探索欲，培养积极主动的学习态度。 在小组讨论和项目合作中，培养学生的团队协作能力和有效沟通技巧。 学习目标 仔细观察视频中的各种机械装置，思考它们是如何运动的，以及这些运动是如何实现的。 导入情景 01 尺寸链是指在机器装配或零件加工过程中各相互连接的尺寸关联要素间所形成的封闭尺 寸组。研究尺寸链有助于了解零件与零件之间、零件的各构成要素之间错综复杂的相互关系， 有助于弄清尺寸间的变化规律，并合理控制各尺寸的极限偏差和公差值，从而更好地组织和开 展生产。 新知学习 02 二 、运动副 机构中的构件之间以一定方式彼此连接，具有确定的相对运动，既允许连接的两构件 之间具有一定的相对运动，又要对构件的运动加以限制。两个构件之间的这种可动连接构 成运动副 。 小组讨论 根据运动副中两构件的接触形式不同，可以如何划分？并分别举例说明。 尺寸链是指在机器装配或零件加工过程中各相互连接的尺寸关联要素间所形成的封闭尺 寸组。研究尺寸链有助于了解零件与零件之间、零件的各构成要素之间错综复杂的相互关系， 有助于弄清尺寸间的变化规律，并合理控制各尺寸的极限偏差和公差值，从而更好地组织和开 展生产。 新知学习 02 二 、运动副 包括低副和高副，低副中两构件接触形式为点、线、面，如铰链、滑块。高副则是通过曲线或凸轮接触，允许特定方向的相对运动 运动副类型 (一)低副 新知学习 02 二 、运动副 (一)低副 转动副由两构件组成，允许它们绕共同轴线相对转动，如铰链连接所示，限制了沿其他轴的移动 转动副 (一)低副 新知学习 02 二 、运动副 (一)低副 图1-9(a) 所示的铰链连接就是转动副的一种形式，即由圆柱销和销孔及其两端面组 成的转动副。铰链连接的两构件只能绕Z 轴自由转动，沿X 轴和Y 轴的自由移动则被限 制(约束)了 转动副 (一)低副 新知学习 02 二 、运动副 (一)低副 组成运动副的两构件只能做相对直线移动的运动副称为移动副 移动副 (一)低副 新知学习 02 二 、运动副 (一)低副 组成运动副的两构件只能沿轴线做相对螺旋运动的运动副称为螺旋副 螺旋副 (一)低副 新知学习 02 二 、运动副 (二)高副 两构件以点或线的形式相接触组成的运动副称为高副 车轮与钢轨的接触 线接触的高副 点接触的高副 尺寸链是指在机器装配或零件加工过程中各相互连接的尺寸关联要素间所形成的封闭尺 寸组。研究尺寸链有助于了解零件与零件之间、零件的各构成要素之间错综复杂的相互关系， 有助于弄清尺寸间的变化规律，并合理控制各尺寸的极限偏差和公差值，从而更好地组织和开 展生产。 比一比 高副与低副在接触形式上有什么不同？请举例说明高副的线接触和点接触形式。 低副和高副在使用上各有什么特点？ (一)低副 新知学习 02 二 、运动副 低副与高副对比 面接触的运动副,承受载 荷时单位面积压力较低，因而比高副的承载能力大; 属滑动摩擦，摩擦损失大，因而效 率较低； 低副不能传递较复杂的运动 低副 点或线接触的运动副，承受载荷时单位面积 压力较高； 高副两构件接触处容易磨损，寿命短； 高副制造和维修也较困难； 高副能传递较 复杂的运动。 高副 (一)低副 新知学习 02 二 、运动副 (三)低副机构和高副机构 机构中所有运动副均为低副的机构称为低副机构。 机构中至少有一个运动副是高副的机构称为高副机构 尺寸链是指在机器装配或零件加工过程中各相互连接的尺寸关联要素间所形成的封闭尺 寸组。研究尺寸链有助于了解零件与零件之间、零件的各构成要素之间错综复杂的相互关系， 有助于弄清尺寸间的变化规律，并合理控制各尺寸的极限偏差和公差值，从而更好地组织和开 展生产。 问题思考 在工程机械中，哪些类型的材料应用最为广泛？ 在设计轴类零件时，为了提高装配效率，通常会采取哪些措施？ 尺寸链是指在机器装配或零件加工过程中各相互连接的尺寸关联要素间所形成的封闭尺 寸组。研究尺寸链有助于了解零件与零件之间、零件的各构成要素之间错综复杂的相互关系， 有助于弄清尺寸间的变化规律，并合理控制各尺寸的极限偏差和公差值，从而更好地组织和开 展生产。 新知学习 02 三 、机械零件的材料、结构和承载能力 (一)机械零件的材料 包括金属材料、非金属材料和复合材料，金属材料在工程机械中应用最广 工程材料分类 不同材料制成的机械零件性能各异，选择时需考虑应用要求和材料特性 材料与零件特性 尺寸链是指在机器装配或零件加工过程中各相互连接的尺寸关联要素间所形成的封闭尺 寸组。研究尺寸链有助于了解零件与零件之间、零件的各构成要素之间错综复杂的相互关系， 有助于弄清尺寸间的变化规律，并合理控制各尺寸的极限偏差和公差值，从而更好地组织和开 展生产。 新知学习 02 三 、机械零件的材料、结构和承载能力 (二)机械零件的结构 指设计时考虑的选材、制造、加工、装配工艺问题，确保在现有生产条件下能高效经济地生产、装配 结构工艺性定义 意味着零件能便捷制造、经济成本，方便装配到机器中，适应各种生产条件 良好结构工艺性体现 需综合考虑毛坯制造、机械加工、装配等多个生产阶段，确保每个阶段的可行性和经济性 工艺性考虑环节 尺寸链是指在机器装配或零件加工过程中各相互连接的尺寸关联要素间所形成的封闭尺 寸组。研究尺寸链有助于了解零件与零件之间、零件的各构成要素之间错综复杂的相互关系， 有助于弄清尺寸间的变化规律，并合理控制各尺寸的极限偏差和公差值，从而更好地组织和开 展生产。 新知学习 02 三 、机械零件的材料、结构和承载能力 (二)机械零件的结构 轴的结构设计考虑了装配便利（轴端倒角）、加工需求（砂轮越程槽）、螺纹加工（退刀槽），充分展示结构工艺性原则 尺寸链是指在机器装配或零件加工过程中各相互连接的尺寸关联要素间所形成的封闭尺 寸组。研究尺寸链有助于了解零件与零件之间、零件的各构成要素之间错综复杂的相互关系， 有助于弄清尺寸间的变化规律，并合理控制各尺寸的极限偏差和公差值，从而更好地组织和开 展生产。 新知学习 02 三 、机械零件的材料、结构和承载能力 (三)机械零件的承载能力 电梯超载导致无法正常工作，原因是承载能力不足 为了保证机械零件在载荷作用下能够正常工 作，每个零件都必须具有足够的承受载荷的能力，简称承载能力。 电梯超载与承载能力 尺寸链是指在机器装配或零件加工过程中各相互连接的尺寸关联要素间所形成的封闭尺 寸组。研究尺寸链有助于了解零件与零件之间、零件的各构成要素之间错综复杂的相互关系， 有助于弄清尺寸间的变化规律，并合理控制各尺寸的极限偏差和公差值，从而更好地组织和开 展生产。 新知学习 02 三 、机械零件的材料、结构和承载能力 (三)机械零件的承载能力 尺寸链是指在机器装配或零件加工过程中各相互连接的尺寸关联要素间所形成的封闭尺 寸组。研究尺寸链有助于了解零件与零件之间、零件的各构成要素之间错综复杂的相互关系， 有助于弄清尺寸间的变化规律，并合理控制各尺寸的极限偏差和公差值，从而更好地组织和开 展生产。 新知学习 02 三 、机械零件的材料、结构和承载能力 (三)机械零件的承载能力 任何机械零件工作时都会受到力的作用，在这些力的作用下，材料所表现出来的性能 称为材料的力学性能。 材料力学性能指材料受力时的表现，如强度、塑性、硬度、韧性及疲劳强度 材料的力学性能 问题思考 在设计机械零件时，需要考虑哪些方面的工艺问题？请解释机械零件具有良好结构工艺性的含义。 机械手的控制系统可以（ ） A.按照输入的程序发出指令 B.接收传感器的反馈信息 C.使手部完成各种运动 D.以上都是 是两个构件之间允许相对运动并具有确定运动关系的连接。 低副是两构件通过点或线接触形成的运动副。（ ） 转动副是一种低副，允许两构件绕某一固定轴线相对转动。（ ） 巩固练习——填一填、判一判 答案：运动副、×、√ 机械手的控制系统可以（ ） A.按照输入的程序发出指令 B.接收传感器的反馈信息 C.使手部完成各种运动 D.以上都是 巩固练习——选一选 高副的主要接触形式是？ A. 面接触 B. 点接触和线接触 C. 圆柱面接触 D. 平面接触 答案：B 课堂小结 03 本章主要介绍了机械组成的基础知识，特别是运动副的类型及特点、机械零件的材料选择、结构工艺性以及承载能力。通过理论讲解和实例分析，使学生深入理解了机械组成的基本原理和关键要素，为后续学习机械设计、分析和应用打下了坚实的基础。学生应掌握运动副的识别与应用、材料选择原则、结构工艺性设计方法以及承载能力的计算方法，为解决实际工程问题提供理论支持。 作业布置 04 选择一个你感兴趣的机械设备（如汽车变速箱、工业机器人、机床进给系统等），分析其中涉及的主要运动副类型（低副和高副）、机械零件的材料选择及结构特点，并讨论这些设计选择如何影响设备的性能（如传动效率、承载能力、运动精度等）。 撰写一份案例分析报告，内容包括设备简介、运动副分析、材料选择与结构特点分析、性能影响讨论等部分。 感谢观看 $$