0-2 机械零件的强度（教案）-《机械基础》同步精品课堂（高教版）

《机械基础》教案 课 题 0-2 机械零件的强度 课 型 新授课 课 时 2课时 授课班级 机械制造升学班 授课时间 授课教师 教材分析 《机械零件的强度》这节课放在本教材的绪论中，旨在让学生初步认识载荷、应力等概念，为后续的内容起一个指引作用。 学情分析 优势： 熟悉常见机械零件（如齿轮、螺栓、轴）的结构与功能。 不足： 1.数学基础薄弱（如三角函数、微积分应用困难）。 2.物理知识停留在初中水平（对应力、能量等概念理解模糊）。 3.缺乏材料力学实验经验，对抽象理论的感性认识不足。 学习目标 一.知识目标： 1．了解载荷与应力的概念； 2．了解机械零件强度的含义及要求。 二.能力目标： 能说出应力的定义，强度的概念和种类。 三.素质目标： 1.树立安全设计意识； 2.养成规范操作习惯。 学习重难点 重点：应力与强度的概念 难点：强度的含义及要求 教学方法 讲授法 演示法 讨论法、归纳法。 课前准备 PPT课件 教学设计 教学媒体 多媒体课件 教学过程 教学环节 教师活动设计 学生活动设计 设计意图 活动一： 创设情境 生成问题 播放工厂设备事故新闻（因销轴断裂导致生产线瘫痪），思考事故原因，讨论强度不足的危害，引入新课。 准备上课，检查学生的预习情况。 提升学生的注意力。激发学生的兴趣 活动二： 调动思维 探究新知 一、零件的失效 为了保证机器正常运行，零件应有良好的工作能力。零件丧失工作能力或达不到要求的性能称为失效。机械零件常见的失效形式有断裂、过量变形 (弹性或塑性)、表面失效(过度磨损、打滑等)等。 零件不发生失效时的安全工作限度称为工作能力。强度是反映机械零件承受载荷时不发生失效的重要指标。 二、载荷与应力 1.载荷 机械零件在使用和制造过程中受到的力的作用称为载荷或负载。大小、方向不随时间变化或变化缓慢的载荷称为静载荷，如锅炉所受的压力；在短时间内以较高的速度作用于零件上的载荷称为冲击载荷，如锻锤杆、冲模等所受的载荷；大小、方向随时间周期性变化的载荷称为交变载荷，如发动机曲轴或汽车齿轮所受的载荷。 2.应力 零件在载荷作用下产生内力，单位截面上的内力称为应力。应力的单位是Pa（帕）。1Pa=1N/m2， Pa的单位太小，工程上常用MPa（兆帕）作为应力的单位。1MPa=106 pa=1N/mm2。大小或方向不随时间变化或变化缓慢的应力称为静应力，大小或方向随时间变化称为变应力。 静应力只能在静载荷作用下产生；变应力可能由变载荷产生，也可能由静载荷产生。 听讲记笔记 学习新知 活动三： 调动思维 探究新知 三、机械零件的强度 在静应力作用下，零件强度不能满足工作要求时的主要失效形式是断裂或塑性变形。断裂是一种严重的失效形式，它不但使零件失效，有时还会造成严重的人身及设备事故。为了保证零件正常工作，必须满足零件的强度条件。 零件的工作应力是交变应力时，其强度表现为抵抗疲劳断裂的能力，即疲劳强度。即在交变应力作用下，零件的失效形式是疲劳断裂。疲劳断裂都是突然发生的，具有很大的危险性。疲劳断裂与应力的大小、循环特性、应力循环次数有关。 两零件表面接触而无相对运动，承载时因相互挤压作用而产生挤压应力。此时零件强度表现为抵抗压溃或塑性变形，即挤压强度。 机械中的高副，如齿轮副、蜗杆副、凸轮副、滚动轴承中的滚动体与套圈等，由于接触面很小，即点接触或线接触，表层的局部应力很大，这种应力称为接触应力。接触应力一般都是变应力。在接触应力作用下零件的强度称为接触强度。当接触应力超过材料相应疲劳强度时，零件表层金属便从本体剥落，形成小坑，这种现象称为疲劳点蚀。疲劳点蚀损坏了零件的工作表面，使零件失效。 听讲记笔记 学习新知 活动四： 巩固练习 素质提升 1 什么是载荷？分几种？ 机械零件在使用和制造过程中受到的力的作用称为载荷或负载。 大小、方向不随时间变化或变化缓慢的载荷称为静载荷。 大小、方向随时间周期性变化的载荷称为交变载荷。 2 什么是应力？单位是什么？分几种？ 零件在载荷作用下产生内力，单位截面上的内力称为应力。 大小或方向不随时间变化或变化缓慢的应力称为静应力，大小或方向随时间变化称为变应力。 3 强度的失效形式是什么？ 在静应力作用下，主要失效形式是断裂或塑性变形。 在交变应力作用下，零件的失效形式是疲劳断裂。 在挤压应力。此时零件强度表现为抵抗压溃或塑性变形。 当接触应力超过材料相应疲劳强度时，零件表层金属便从本体剥落，形成小坑，这种现象称为疲劳点蚀。 课堂小结 作业布置 课堂小结： 1机械零件在使用和制造过程中受到的力的作用称为载荷或负载。 2零件在载荷作用下产生内力，单位截面上的内力称为应力。 3在静应力作用下，零件强度不能满足工作要求时的主要失效形式是断裂或塑性变形 作业布置： 1. 练习册 2. 预习下一节课 板书设计 0-2 机械零件的强度 一、零件的失效 失效： 失效形式：断裂、过量变形 (弹性或塑性)、表面失效(过度磨损、打滑等)等。 工作能力： 强度： 二、载荷与应力 1.载荷： 静载荷 冲击载荷 交变载荷 2.应力： 静应力 变应力。 三、机械零件的强度 教学反思 本节课学生能够初步认识应力、载荷等定义，教学效果初见成效。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$