机械设计教案
第一讲 机械设计概论
【教学目标】
1 了解“机械设计”课程的地位和作用；
2 了解“机械设计”课程的研究对象、研究内容和学习方法； 3 了解机械设计学科的最新发展。 【教学重点】
1“机械设计”课程的研究对象和研究内容。 【教学过程】
一、课程的地位和作用
1 动画演示：自动生产线中带式运输机.2 展示：带式运输机平面图.3 讨论：带式运输机设计问题.4 讲授：“机械设计”课程的地位和作用.
二、研究对象和研究内容 1展示：带式运输机平面图.
2讨论：机器的组成，引出机械零部件的基本概念.3 板书：机械零部件的基本概念.4 动画演示：减速器拆装过程.5 讨论：减速器中的机械零部件.6 总结和板书：机械零部件分类.7讲授和板书：本课程的研究对象和研究内容.
三、学习方法
1 举例：单因素思维和多因素思维的区别.
四、学科的最新发展 1讲授：发展方向.2举例：科研成果.3演示：成果图片或动画.
五、总结和结尾
1 总结：机械零部件分类以及本课程的研究对象和研究内容.2 结尾：指出本课程将根据机械零部件的分类情况，分3大部分展开.
第二讲 带传动1(带传动基础知识和基本理论) 【教学目标】
1 了解带传动的类型、特点和应用情况； 2熟悉普通V带的结构和标准；
3 掌握带传动工作原理、受力分析和应力分布、弹性滑动和打滑等基本理论；
4掌握带传动的失效形式和计算准则、承载能力确定方法。 【教学重点】
1带传动的基本理论。 【教学难点】
1弹性滑动和打滑。 【教学过程】
提问：机械零部件分类.总结：机械传动基本类型.
一、带传动概述 (1) 特点和应用
1展示：带传动动画.2讲授和板书：带传动优缺点.3展示：带传动应用动画.4讲授：带传动应用特点.(2) 带传动分类
1讲授和板书：带传动基本类型.2展示和讲授：各类带传动的结构和应用特点.(3) V带的结构、型号和长度 1展示和讲授：V带的基本结构.2讲授和板书：V带的型号和长度.
二、带传动基本理论 (1) 带传动工作原理
1展示和讲授：带传动工作原理.(2) 受力分析.1 展示：受力分析图.2讲授和板书：有效拉力及最大有效拉力计算公式.3讲授和板书：最大有效拉力计算公式推导(包括欧拉公式推导).(3) 应力分析
1 展示：应力分布图.2讲授和板书：拉应力.3讲授和板书：离心应力.4 讲授和板书：弯曲应力. 5讲授和板书：总应力计算公式和最大应力作用位置.6动画演示：带传动总应力分布.(4) 弹性滑动和打滑 1 展示：应力分布图.2讲授和板书：弹性滑动现象及其后果.3展示：接触弧组成图.4 讲授和板书：打滑及其后果.5讲授和板书：弹性滑动和打滑的关系和区别.6动画演示：弹性滑动和打滑现象.(5) 失效形式和计算准则
1讨论和板书：带传动失效形式.2讲授和板书：带传动计算准则.(6) 承载能力确定
1讲授和板书：带传动传递功率计算公式推导.
三、总结和结尾
1 总结：以上为关于带传动的基础知识和基本理论，其中力和应力分析以及弹性滑动和打滑为其核心内容.2 结尾：带传动的设计方法将以上述基本理论为基础而展开.
第三讲 带传动2(带传动设计和张紧装置) 【教学目标】
1 掌握带传动设计参数选择和计算方法； 2了解带传动张紧的原因和张紧装置。 【教学重点】
1带传动设计参数选择和计算方法。 【教学过程】
提问：带传动应力分布、弹性滑动和打滑、失效形式和计算准则.讨论：多未知量问题的求解特点.
一、带传动设计 (1) 参数选择
1讲授和板书：最小带轮直径选择.2讲授和板书：带速选择.3讲授和板书：中心距选择.4展示：带传动几何关系图.5讲授和板书：小带轮包角计算公式.6 讨论和板书：小带轮包角选择原则.7讲授和板书：初拉力选择原则.(2) 带型号、长度和根数确定 1讲授和板书：带型号确定原则.2展示和讲授：各类带传动的结构和应用特点.3展示：带传动几何关系图.4讲授和板书：带长计算公式及其确定方法.5讲授和板书：根数确定方法和计算公式.
二、带传动张紧
1讲授和板书：张紧原因.2讲授和板书：张紧方法.3展示：张紧装置图.4讲授和板书：张紧轮位置选择.
三、总结和结尾
1 总结：以上为带传动的设计方法，其中参数选择是关键.2 结尾：依据上述设计方法，我们将完成带式运输机中带传动的设计计算工作.
第四讲 带传动3（习题课）
【教学目标】
1 掌握机械传动装置总体设计的基本方法； 2掌握带传动设计计算的基本技能； 3进行查阅图表和运用标准的基本训练。 【教学重点】
1带传动设计计算能力训练。 【教学过程】
1 展示和板书：设计实例（结构、受力和已知条件）.2讨论：机械传动装置的一般设计步骤.
一、传动装置总体设计 1讲授和板书：电机选择.2讲授和板书：总传动比确定及其分配.3 讲授和板书：运动学计算.
二、带传动设计
1分析和板书：带传动设计已知条件.2讲授和板书：带型号确定.3讲授和板书：带轮直径确定.4 讨论：带速不合适如何调整.5讲授和板书：带长、中心距和包角确定.6讨论：包角不合适如何调整.7讲授和板书：带根数确定.8讲授和板书：带初拉力和压轴力确定.
三、作业
四、总结和结尾
1 总结：以上为带传动的一般设计过程，其中关键是参数选择，设计参数调整能力是重要的设计技能.2 结尾：带式运输机中带传动部分已经设计完成，尚有齿轮传动和链传动有待于设计.
第五讲 齿轮传动1(齿轮传动概述和材料失效计算准则) 【教学目标】
1 熟悉齿轮传动的类型、特点和应用情况； 2 掌握齿轮传动的材料、失效形式和计算准则。 【教学重点】
1齿轮传动的材料、失效形式和计算准则。 【教学过程】
提问：机械传动分类.总结：机械传动最主要类型.
一、齿轮传动概述 (1) 特点和应用
1讲授和板书：齿轮传动优缺点.2展示和讲授：齿轮传动应用实例和应用. (2) 齿轮传动分类
1讲授和板书：齿轮传动基本类型.2展示：各类齿轮传动动画演示.3讲授：各类齿轮传动的结构和应用特点.
二、齿轮传动材料、失效形式和计算准则 (1) 齿轮传动材料
1讲授和板书：齿轮传动材料的基本要求.2讲授和板书：各类齿轮材料及其应用特点.(2) 失效形式
1讲授和板书：齿轮传动的失效形式.2展示：齿根折断形成机理动画以及实例照片.3讲授和板书：齿根折断形成机理、特征及其分类.4展示：齿面点蚀形成机理动画以及实例照片.5讲授和板书：齿面点蚀形成机理、特征及其分类.6展示：齿面胶合实例照片.7讲授和板书：齿面胶合形成机理及特征.8展示：齿面磨损实例照片.9讲授和板书：齿面磨损形成机理及特征.10展示：齿面塑性变形形成机理动画以及实例照片.11讲授和板书：齿面塑性变形形成机理及特征.(3) 计算准则
1讲授和板书：齿轮传动设计计算准则.
三、总结和结尾
1 总结：齿轮传动的材料、失效形式和计算准则.2 结尾：以后的强度设计将针对相应的失效形式，根据计算准则展开. 第六讲 齿轮传动2(受力分析和计算载荷) 【教学目标】
1 掌握齿轮传动受力分析的基本方法；
2 掌握齿轮传动计算载荷的基本概念、各种载荷系数的影响因素及确定方法。 【教学重点】
1齿轮传动受力分析和计算载荷。 【教学过程】
讨论：齿轮传动强度设计的基础是受力分析.
一、齿轮传动受力分析
(1) 直齿圆柱齿轮传动受力分析
1展示：直齿圆柱齿轮传动受力分析动画.2讲授和板书：直齿圆柱齿轮传动受力计算公式及其方向判断规则. (2) 斜齿圆柱齿轮传动受力分析
1展示：斜齿圆柱齿轮传动受力分析动画.2讲授和板书：斜齿圆柱齿轮传动受力计算公式及其方向判断规则.
二、齿轮传动的计算载荷
1讲授和板书：齿轮传动计算载荷的概念和计算公式.2讲授和板书：使用系数考虑的基本因素及其确定方法.3讲授和板书：动载系数考虑的基本因素及其确定方法.4讲授和板书：齿间载荷分配系数考虑的基本因素及其确定方法.5讲授和板书：齿向载荷分布系数考虑的基本因素及其确定方法.6 展示：齿轮传动偏载现象动画演示.
三、总结和结尾
1 总结：齿轮传动的受力分析要点和计算载荷考虑的基本因素.2 结尾：受力分析的结果将带入强度公式进行强度计算.
第七讲 齿轮传动3(直齿圆柱齿轮传动强度计算) 【教学目标】
1 掌握直齿圆柱齿轮传动齿面接触疲劳强度计算公式的力学模型、推导思路及应用注意事项；
2掌握直齿圆柱齿轮传动齿根弯曲疲劳强度计算公式力学模型、推导思路及应用注意事项。 【教学重点】
1直齿圆柱齿轮传动强度计算。 【教学过程】
提问：齿轮传动设计计算准则.
一、齿面接触疲劳强度 (1) 公式推导
1展示：赫兹接触模型动画演示.2讲授和板书：赫兹接触应力计算公式.3展示：赫兹接触应力变化规律动画演示.4讲授和板书：计算特征点.5展示：计算模型图.6讲授和板书：齿面接触疲劳强度计算公式推导.(2) 应用说明
1分析和板书：中心距和分度圆直径对接触疲劳强度的影响.2分析和板书：齿面硬度对接触疲劳强度的影响.
二、齿根弯曲疲劳强度 (1) 公式推导
1讲授和板书：基本假设.2展示：弯曲应力计算模型动画演示.3讲授和板书：齿根弯曲应力计算公式推导.(2) 应用说明
1分析和板书：模数对齿根弯曲应力的影响.
三、总结和结尾
1 总结：直齿圆柱齿轮传动齿面接触疲劳强度和齿根弯曲接触疲劳强度公式的推导过程及其应用注意事项.2 结尾：上述公式可以直接用于工程实际解决具体设计问题.
第八讲 齿轮传动4（习题课1）
【教学目标】
1 掌握直齿圆柱齿轮传动设计计算的基本技能； 3进行查阅图表和运用标准的基本训练。 【教学重点】
1齿轮传动参数的确定和调整方法。 【教学过程】
1 展示和板书：设计实例（结构、受力和已知条件）.2讨论：设计计算公式选择.
一、参量选择
1讲授和板书：传动精度选择.2讲授和板书：齿轮材料和热处理方式选择.3 讲授和板书：小齿轮齿数选择.4讲授和板书：齿宽系数选择.
二、小齿轮分度圆直径计算 1分析和板书：设计公式.2讲授和板书：载荷系数确定.3讲授和板书：弹性系数和重合度系数等确定.4讲授和板书：许用应力确定.5讲授和板书：小齿轮分度圆直径计算和圆周速度校验.6讲授和板书：传动参数确定和调整及几何尺寸计算.
三、弯曲强度校验
1讲授和板书：弯曲强度校验公式.2讲授和板书：系数确定和强度校验.
四、作业
五、总结和结尾
1 总结：以上为齿轮传动的一般设计过程，其中关键是参数选择，设计参数调整能力是重要的设计技能.2 结尾：带式运输机中带传动和齿轮传动部分已经设计完成，尚有链传动有待于设计，此外，齿轮传动部分尚可以选用斜齿轮和人字齿轮.
第九讲 齿轮传动5(斜齿轮强度计算和锥齿轮传动) 【教学目标】
1 掌握斜齿圆柱齿轮传动齿面接触疲劳强度以及齿根弯曲疲劳强度计算公式的力学模型、推导思路及应用注意事项；
2 掌握直齿圆锥齿轮传动几何关系、受力分析和强度计算方法。 【教学重点】
1斜齿圆柱齿轮传动强度计算。 【教学过程】
提问：直、斜齿轮传动区别和联系.
一、斜齿圆柱齿轮传动齿面接触疲劳强度 (1) 公式推导
1展示：计算模型图.2讲授和板书：赫兹接触应力计算公式.3讲授和板书：齿面接触疲劳强度计算公式推导.(2) 应用说明
1分析和板书：直、斜齿轮传动承载能力比较.
二、斜齿圆柱齿轮传动齿根弯曲疲劳强度 (1) 公式推导
1讲授和板书：基本假设.2讲授和板书：齿根弯曲应力计算公式推导.
三、直齿圆锥齿轮传动 (1) 直齿圆锥齿轮传动特点.1讲授和板书：直齿圆锥齿轮传动特点.(2) 直齿圆锥齿轮传动几何关系及当量齿轮基本参数 1 展示：直齿圆锥齿轮传动几何关系和当量关系.2讲授和板书：直齿圆锥齿轮传动几何关系.3讲授和板书：当量齿轮基本参数.(3) 受力分析
1展示：受力分析模型动画演示.2 讲授和板书：直齿圆锥齿轮传动力计算公式和方向判别原则.(4) 接触疲劳强度和弯曲疲劳强度
1讲授和板书：接触应力计算公式推导.2讲授和板书：弯曲应力计算公式推导.3讲授和板书：应用注意事项.
四、总结和结尾
1 总结：直、斜齿圆柱齿轮以及圆锥传动齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度公式的区别和联系.2 结尾：上述公式可以直接用于工程实际解决具体设计问题. 第十讲 齿轮传动6(齿轮传动设计参数和许用应力) 【教学目标】
1 掌握齿轮传动设计参数意义、选择原则和方法； 2掌握齿轮传动许用应力选择原则和方法； 3 了解齿轮的常用结构形式。 【教学重点】
1设计参数和许用应力选择。 【教学过程】
一、设计参数和许用应力 (1) 接触强度
1分析和板书：齿宽系数对接触疲劳强度的影响.2分析和板书：许用接触应力确定方法及分析.(2) 弯曲强度
1分析和板书：重合度系数确定方法.2分析和板书：齿形系数对齿根弯曲应力的影响.3分析和板书：许用弯曲应力确定方法及分析.4讲授和板书：小齿轮齿数确定原则.(3) 斜齿轮传动
1分析和板书：螺旋角选择原则.2讲授和板书：螺旋角系数确定.3讲授和板书：齿形系数确定.
二、齿轮结构
1 展示：齿轮结构图.2 讲授：齿轮结构类型.
三、总结和结尾
1 总结：齿轮传动设计参数和许用应力的选择是设计过程的关键.2 结尾：以设计公式为基础，具有设计参数和许用应力的选择能力即可以解决工程实际中的具体设计问题.
第十一讲 齿轮传动7（习题课2）
【教学目标】
1 掌握斜齿圆柱齿轮传动设计计算的基本技能； 2进行查阅图表和运用标准的基本训练；
3 齿轮传动受力分析训练以及设计计算公式分析训练。 【教学重点】
1斜齿圆柱齿轮传动设计计算。 【教学过程】
1 展示和板书：设计实例（结构、受力和已知条件）.2讨论：设计计算公式选择.
一、参量选择
1讲授和板书：传动精度选择.2讲授和板书：齿轮材料和热处理方式选择.3 讲授和板书：小齿轮齿数选择.4讲授和板书：齿宽系数选择.
二、小齿轮分度圆直径计算 1分析和板书：设计公式.2讲授和板书：载荷系数确定.3讲授和板书：弹性系数和重合度系数等确定.4讲授和板书：许用应力确定.5讲授和板书：小齿轮分度圆直径计算和圆周速度校验.6讲授和板书：传动参数确定和调整及几何尺寸计算.
三、弯曲强度校验
1讲授和板书：弯曲强度校验公式.2讲授和板书：系数确定和强度校验.
四、受力分析题 (1) 圆柱齿轮传动
1 展示：二级圆柱齿轮传动简图、已知条件和待求量.2 练习：各力方向确定.3 总结和答案：力方向确定原则和各力正确方向.(2) 圆锥齿轮传动
1 展示：二级圆锥——圆柱齿轮传动简图、已知条件和待求量.2 练习：各力方向确定.3 总结和答案：力方向确定原则和各力正确方向.
五、设计计算公式分析题 1展示：已知条件和具体问题.2 讨论和提问：学生回答问题.3 总结：正确答案.
五、作业
六、总结和结尾
1 总结：斜齿轮传动一般设计过程，设计参数调整，受力分析规律.2 结尾：带式运输机中传动形式尚有可能采用蜗杆传动等.
第十二讲 蜗杆传动1(蜗杆传动概述和参数选择几何计算) 【教学目标】
1 熟悉蜗杆传动的类型、特点和应用情况；
2 掌握蜗杆传动的参数选择原则和几何计算方法。 【教学重点】
1蜗杆传动的参数选择。 【教学过程】
提问：机械传动分类.总结：机械传动的第二大传动类型.
一、蜗杆传动概述 (1) 特点和应用
1讲授和板书：蜗杆传动优缺点.2展示和讲授：蜗杆传动应用实例和应用特点. (2) 蜗杆传动分类
1讲授和板书：蜗杆传动基本类型.2展示：各类蜗杆传动动画演示.3讲授：各类蜗杆传动的结构和应用特点.(3) 普通蜗杆传动的啮合特点 1展示：普通蜗杆传动主平面图.2讲授和板书：普通蜗杆传动主平面概念和啮合特点.
二、蜗杆传动参数选择和几何计算 (1) 参数选择
1讲授和板书：模数和压力角.2讲授和板书：蜗杆中圆直径和直径系数.3 讲授和板书：蜗杆头数和蜗轮齿数.4讲授和板书：蜗杆导程角.(2) 几何计算
1讲授和板书：普通蜗杆传动几何计算公式.
三、总结和结尾
1 总结：蜗杆传动一般设计过程，参数选择的关键作用.2 结尾：进行实际蜗杆传动尚需建立基于计算准则的强度设计公式.
第十三讲 蜗杆传动2(蜗杆传动失效形式和受力分析) 【教学目标】
1 掌握蜗杆传动的材料、失效形式和失效特点以及计算准则； 2 掌握蜗杆传动的受力分析方法。 【教学重点】
1蜗杆传动的材料、失效特点、计算准则和受力分析。 【教学过程】
提问：齿轮传动失效形式.
一、蜗杆传动的材料、失效形式和计算准则 (1) 蜗杆传动材料
1讲授和板书：蜗杆传动材料的基本要求.2讲授和板书：蜗杆材料种类和应用.3讲授和板书：蜗轮材料种类和应用. (2) 蜗杆传动失效形式和失效特点 1讲授和板书：蜗杆传动失效形式.2展示：蜗杆传动失效形式.3讲授和板书：蜗杆传动失效特点.(3) 蜗杆传动设计计算准则
1讲授和板书：蜗杆传动的设计计算准则.
二、蜗杆传动受力分析
1展示：蜗杆传动受力分析动画演示以及受力分析图.2讲授和板书：蜗杆和蜗轮受力计算公式.3 讲授和板书：蜗杆和蜗轮受力方向确定原则.
三、总结和结尾
1 总结：蜗杆传动材料决定其失效形式，失效形式决定了设计计算准则；而受力分析是应力求解的基本条件。
2 结尾：本部分工作是强度设计的重要基础和依据。
第十四讲 蜗杆传动3(强度计算和热平衡计算) 【教学目标】
1 掌握蜗杆传动的接触疲劳强度和弯曲疲劳 强度计算模型、推导过程以及应用注意事项；
2 掌握蜗杆传动效率计算方法和热平衡计算方法。 【教学重点】
1蜗杆传动的强度公式和热平衡计算方法。 【教学过程】
提问：蜗杆传动的材料、失效形式和计算准则.
一、蜗杆传动接触疲劳强度计算 (1) 公式推导
1展示：计算模型图.2讲授和板书：蜗杆传动计算模型.3讲授和板书：赫兹公式.4讲授和板书：综合曲率半径计算.5讲授和板书：计算载荷计算.6讲授和板书：接触线长度计算.7讲授和板书：接触强度设计和校核公式.(2) 公式应用注意
1讲授和板书：许用接触应力确定.2讲授和板书：载荷系数计算特点.
二、蜗杆传动弯曲疲劳强度计算 (1) 公式推导
1讲授和板书：比较法给出弯曲疲劳强度设计和校核公式.(2) 公式应用注意
1讲授和板书：齿形系数确定方法.2讲授和板书：螺旋角系数确定方法.
三、蜗杆传动效率和热平衡计算
1讲授和板书：蜗杆传动效率计算公式.2讲授和板书：蜗杆传动热平衡计算公式.3 讨论：改善散热条件的措施.
四、总结和结尾
1 总结：本节给出了蜗杆传动接触疲劳强度计算公式、弯曲疲劳强度计算公式以及热平衡计算公式。
2 结尾：上述公式的灵活应用即可以解决工程实际中的蜗杆传动设计问题。
第十五讲 蜗杆传动4（习题课）
【教学目标】
1 掌握普通蜗杆传动设计计算的基本技能； 3进行查阅图表和运用标准的基本训练。 【教学重点】
1传动参数的选择和调整。 【教学过程】
1 展示和板书：设计实例（结构、受力和已知条件）.2讨论：设计计算公式选择.
一、参量选择
1讲授和板书：材料和热处理方式选择.2讲授和板书：精度选择.3 讲授和板书：蜗杆头数选择.
二、强度计算
1分析和板书：设计公式.2讲授和板书：蜗轮轴扭距确定.3讲授和板书：载荷系数确定.4讲授和板书：弹性系数确定.5讲授和板书：许用应力确定.6讲授和板书：传动参数确定和调整.7讲授和板书：导程角计算.
三、传动参数和尺寸确定 1讲授和板书：中心距计算.2讲授和板书：中圆直径计算.3讲授和板书：圆周速度和相对滑动速度校验.
四、弯曲强度校验
1讲授和板书：系数确定.2讲授和板书：强度校验.
五、热平衡校验
1讲授和板书：参量确定.2讲授和板书：热平衡校验.
六、作业
七、总结和结尾
1 总结：以上为蜗杆传动的一般设计过程，其中关键是参数选择，设计参数调整能力是重要的设计技能.2 结尾：蜗杆传动尚可用于许多场合.
第十六讲 轴1(概述和结构设计) 【教学目标】
1 熟悉轴的功用、类型、特点及应用情况；
2了解轴设计的主要问题，熟悉轴的材料、刚度计算和振动稳定性计算的基本思路；
3 掌握轴结构设计的基本因素和基本方法。 【教学重点】 1轴的结构设计。 【教学过程】
提问：机械零件分类.总结：机械传动支撑于轴上.
一、概述 (1) 轴分类
1讲授和板书：轴的基本类型和应用特点.2展示：各类轴的结构图.3 练习：轴类型判别.(2) 轴设计的主要问题
1讲授和板书：轴设计的主要问题.2讲授和板书：振动稳定性计算思路.3讲授和板书：刚度计算思路.4讲授和板书：轴的常用材料.
二、轴的结构设计
(1) 轴结构设计的基本问题 1讲授和板书：基本问题.2展示：结构设计实例图.(2) 初算
1讲授和板书：初算公式.(3) 结构设计基本因素 1展示：轴系结构图.2展示：结构设计基本因素结构图.3讲授和板书：结构设计基本因素.
三、总结和结尾
1 总结：以上为轴结构设计的基本考虑因素.2 结尾：如何综合应用将通过设计实例体会.
第十七讲 轴2(轴的强度计算) 【教学目标】
1 掌握轴强度校核的许用弯曲应力法； 2掌握轴强度校核的安全系数法。 【教学重点】
1轴强度校核的安全系数法。 【教学过程】
提问：轴受力特点和可能的失效形式.总结：轴的失效形式.
一、许用弯曲应力法
1讲授和板书：第三强度理论及当量应力计算公式.2讲授和板书：轴当量应力计算.3 展示：应力循环变化图.4讲授和板书：引入应力校正系数考虑应力变化.5讲授和板书：给出强度条件.
二、安全系数法
1讲授和板书：强度计算基本判据.2讲授和板书：许用安全系数确定.3讲授和板书：安全系数计算.4讲授和板书：静强度条件建立.5讲授和板书：危险截面确定原则.
三、总结和结尾
1 总结：以上为轴强度校核的基本方法，分别用于一般用途轴和重要轴.2 结尾：通过下一次课的设计实例将训练上述强度公式的具体使用方法.
第十八讲 轴3（习题课）
【教学目标】
1 掌握一般转轴设计计算的基本技能； 3进行查阅图表和运用标准的基本训练。 【教学重点】
1结构设计和强度校核。 【教学过程】
1 展示和板书：设计实例（结构、受力和已知条件）.2讨论：设计一般程序.
一、参量选择
1讲授和板书：材料和热处理方式选择.2讲授和板书：润滑方式选择.3 讲授和板书：密封方式选择.
二、结构设计
1讲授和板书：外形设计.2讲授和板书：箱体尺寸确定.3讲授和板书：轴径初算.4讲授和板书：轴尺寸确定.
三、强度校核
1讲授和板书：支点、受力点确定.2讲授和板书：求支反力、画弯矩图.3讲授和板书：危险截面判断.4讲授和板书：安全系数校核.
四、作业
五、总结和结尾
1 总结：以上为轴的一般设计过程，其中关键是结构设计.2 结尾：轴支撑传动件但需支撑于轴承上.
第十九讲 滚动轴承1(概述和结构设计) 【教学目标】
1 熟悉滚动轴承的分类、特点、应用和类型选择原则；
2掌握滚动轴承的失效形式、基本额定寿命等重要概念和寿命计算方法。
【教学重点】
1滚动轴承的尺寸选择计算。 【教学难点】
1角接触滚动轴承的当量动负荷计算。 【教学过程】
提问：轴如何支撑.总结：滚动轴承和滑动轴承区别.
一、概述
(1) 滚动轴承构造
1展示：滚动轴承构造动画.2讲授和板书：滚动轴承的基本构造.(2) 滚动轴承材料
1讲授和板书：滚动轴承材料.(3) 滚动轴承特点
1讲授和板书：滚动轴承优缺点.(4) 滚动轴承设计任务
1讲授和板书：滚动轴承设计任务.
二、滚动轴承的类型选择 (1) 滚动轴承分类
1展示：滚动轴承基本类型结构图.2讲授和板书：滚动轴承基本类型.(2) 滚动轴承代号
1讲授和板书：滚动轴承代号.2讲授和板书：滚动轴承基本代号.(3) 滚动轴承类型选择
1讲授和板书：滚动轴承类型选择原则.
三、滚动轴承尺寸选择计算 (1) 载荷分布和应力变化
1展示：滚动轴承载荷分布和应力变化图及动画演示.2讲授和板书：载荷分布和应力变化特点.(2) 滚动轴承失效形式和计算准则
1展示：滚动轴承失效形式动画演示和实例照片.2讲授和板书：滚动轴承的主要失效形式和计算准则. (3) 滚动轴承寿命计算
1讲授和板书：滚动轴承基本概念（基本额定寿命、基本额定动负荷及当量动负荷）.2讲授和板书：寿命计算公式.3讲授和板书：角接触轴承轴向载荷计算.(4) 滚动轴承静负荷计算
1讲授和板书：滚动轴承基本概念（基本额定静负荷及当量静负荷）.2讲授和板书：静负荷计算公式.(5) 极限转速计算
1讲授和板书：极限转速基本概念.2讲授和板书：极限转速计算公式.
四、总结和结尾
1 总结：以上为滚动轴承类型选择和尺寸选择计算的基本理论和基本方法.2 结尾：滚动轴承设计尚有一个组合设计的问题.
第二十讲 滚动轴承2(组合设计) 【教学目标】
1掌握滚动轴承组合设计的基本内容和基本方法。 【教学重点】
1滚动轴承的组合设计。 【教学过程】
提问：滚动轴承设计计算准则.总结：滚动轴承设计的重要组成部分为组合设计.
一、轴系固定的结构形式 (1) 两端固定
1展示：两端固定滚动轴承部件动画演示.2讲授和板书：两端固定轴承部件的结构特点和应用.(2) 一端固定一端游动
1展示：一端固定一端游动滚动轴承部件动画演示.2讲授和板书：一端固定一端游动轴承部件的结构特点和应用.(3) 两端游动
1展示：两端游动滚动轴承部件动画演示.2讲授和板书：两端游动轴承部件的结构特点和应用.
二、滚动轴承的配合
1讲授和板书：滚动轴承的配合特点.
三、滚动轴承润滑和密封 (1) 滚动轴承润滑
1讲授和板书：滚动轴承润滑种类和应用特点.(2) 滚动轴承密封
1讲授和板书：滚动轴承的密封种类和应用特点.
四、滚动轴承的间隙调整
1展示：滚动轴承间隙调整方法动画演示.2讲授和板书：滚动轴承的间隙调整目的和方法.
五、滚动轴承的拆卸
1展示：滚动轴承拆卸装置结构图
2讲授和板书：滚动轴承的拆卸方法和注意事项.
六、总结和结尾
1 总结：以上为滚动轴承组合设计的基本内容.2 结尾：滚动轴承组合设计的基本内容是工程实际设计的重要基础.
第二十一讲 滚动轴承3（习题课）
【教学目标】
1 掌握滚动轴承选择计算的基本技能； 3进行查阅图表和运用标准的基本训练。 【教学重点】
1滚动轴承当量动负荷计算。 【教学过程】
1 展示和板书：设计实例（结构、受力和已知条件）.2讨论：设计一般程序.
一、轴承类型和尺寸选择
1讲授和板书：轴承类型选择(深沟球轴承).2讲授和板书：轴承尺寸选择和性能指标.
二、当量动负荷计算
1讲授和板书：径向力和轴向力计算.2讲授和板书：当量动负荷计算.
三、滚动轴承寿命计算
1讲授和板书：滚动轴承寿命计算.
四、角接触轴承寿命计算
1讲授和板书：改选角接触轴承、查得性能指标.2讲授和板书：径向力和轴向力计算.3讲授和板书：当量动负荷计算.4讲授和板书：滚动轴承寿命计算.5 讨论：角接触轴承和深沟球轴承寿命比较.6 提问：提高滚动轴承寿命的其它方法.
五、作业
六、总结和结尾
1 总结：以上为滚动轴承的一般设计过程，其中关键是当量动负荷计算.2 结尾：滚动轴承应用最为广泛，有些场合不合适.
第二十二讲 联轴器
【教学目标】
1 掌握联轴器的功用、分类和选择方法；
2掌握几种常用联轴器的结构、特点和应用场合。 【教学重点】
1联轴器的分类以及常用联轴器的结构特点。 【教学过程】
提问：机器组成.总结：联轴器连接机器各组成部分.
一、概述
(1) 联轴器功用
1讲授和板书：联轴器功用.2讲授和板书：联轴器和离合器的区别.(2) 联轴器分类
1展示：两轴位移的基本形式.2讲授和板书：两轴位移的基本形式.3讲授和板书：联轴器分类.(3) 离合器种类
1讲授和板书：离合器种类.(4) 联轴器选择
1讲授和板书：联轴器选择基本程序.2讲授和板书：许用扭距计算.
二、常用联轴器 (1) 刚性联轴器
1展示和讲授：凸缘联轴器.2展示和讲授：套筒联轴器.3展示和讲授：夹壳联轴器.(2) 位移补偿方法
1讲授和板书：位移补偿的两种基本方法.(3) 无弹性元件挠性联轴器 1展示和讲授：滑块联轴器.2展示和讲授：齿轮联轴器.3展示和讲授：滚子链联轴器.4展示和讲授：万向联轴器.(4)金属弹性元件挠性联轴器 1展示和讲授：蛇形弹簧联轴器.2展示和讲授：径向簧片联轴器.(5) 非金属弹性元件挠性联轴器
1展示和讲授：弹性套柱销联轴器.2展示和讲授：弹性柱销联轴器.
三、总结和结尾
1 总结：以上重点为联轴器的分类方法和常用联轴器的结构特点.2 结尾：联轴器部分结束了，意味着轴系零件部分的结束以及全部内容的结束。尚需深刻体会，融会贯通，真正掌握机械设计的基本技能和基本方法。
第二十三讲（2）螺纹联接1 【教学目标】
1 了解螺纹联接的基本类型以及其间的区别；
2 了解螺纹联接拧紧的目的和拧紧力矩的计算方法；
3 了解螺纹联接防松的必要性以及防松的基本原理和措施。 【教学重点】
1螺纹联接类型间的区别；
2防松的必要性、基本原理和具体措施。 【教学过程】
一、螺纹联接的基本类型
1 提问：机械零部件分类（引出本部分研究对象——联接件）.2讨论：联接件之间的区别（给出联接件分类）.3板书：联接件分类.4展示：螺纹联接的4种基本类型.5 讲授：各类螺纹联接在结构、应用和承载机理方面的区别.
二、螺纹联接的拧紧
1讲授和板书：螺纹联接拧紧的目的. 2讲授和板书：螺纹联接拧紧力矩的计算.
三、螺纹联接的防松
1 讨论和板书：螺纹联接防松的必要性.2讲授和板书：螺纹联接防松的基本问题.3 讲授和板书：螺纹联接防松的基本原理和具体方法.4展示：防松的具体方法(图片和动画).
四、总结和结尾
1 总结：螺纹联接的基本类型及其间的区别；防松的必要性、基本原理、具体方法。
2 结尾：指出本部分属螺纹联接的基本知识，以此为基础，应该进一步展开螺纹联接基本设计理论和基本设计方法的学习.
第二十四讲 螺纹联接2（螺栓联接强度计算）
【教学目标】
1 掌握受剪螺栓联接强度计算方法； 2掌握受拉螺栓联接强度计算方法。 【教学难点】
1既受预紧力又受工作载荷的受拉紧螺栓联接强度计算。 【教学过程】
1 讨论：螺栓联接可能的失效形式.
一、受剪螺栓联接强度计算
1展示：受剪螺栓受力分析图和动画.2讲授和板书：受剪螺栓强度计算公式.3举例：说明受剪螺栓强度计算公式应用.
二、受拉螺栓联接强度计算 (1) 受拉松螺栓
1展示：受拉松螺栓受力分析图.
2讲授：受拉松螺栓受力特点和强度计算公式.3 板书：受拉松螺栓强度计算公式.(2) 只受预紧力紧螺栓
1展示：只受预紧力紧螺栓受力分析图.2 讨论：只受预紧力紧螺栓强度计算方法.3讲授：只受预紧力紧螺栓受力特点和强度计算公式.4 板书：只受预紧力紧螺栓强度计算公式.(3) 既受预紧力又受工作载荷的紧螺栓
1展示：既受预紧力又受工作载荷的紧螺栓受力分析图以及动画演示.2展示：受拉螺栓联接力－变形关系图.3讲授：受拉螺栓联接力－变形关系图.4讲授：预紧力、剩余预紧力和工作载荷之间关系的三个基本公式.5板书：预紧力、剩余预紧力和工作载荷之间关系的三个基本公式.6展示：拉力变化图.7讲授和板书：拉力幅计算公式.8讨论：既受预紧力又受工作载荷的紧螺栓强度计算方法.9板书：既受预紧力又受工作载荷的紧螺栓强度计算公式.
三、总结和结尾
1 总结：螺栓联接承载机理、失效形式、受力特点和强度计算的区别.2 结尾：指出螺栓一般成组使用，关键是求出受力最大螺栓及其载荷.
第二十五讲 螺纹联接3 【教学目标】
1 掌握螺栓组受力分析的方法；
2掌握提高螺栓联接强度的几项措施。 【教学重点】
1螺栓组受力分析。 【教学难点】
1受翻转力矩螺栓组的受力分析。 【教学过程】
1 讨论：科学和假设的关系.2讲授和板书：螺栓组受力分析的任务和假设.
一、受拉螺栓组联接受力分析 (1) 受拉螺栓组联接受横向力 1展示：受力分析图.2讲授和板书：预紧力计算公式.(2) 受拉螺栓组联接受旋转力矩 1展示：受力分析图和动画.2讲授和板书：预紧力计算公式.(3) 受拉螺栓组联接受纵向力 1展示：受力分析图.2讲授和板书：工作拉力计算公式.(4) 受拉螺栓组联接受翻转力矩 1展示：受力分析图和动画.2讲授和板书：最大工作拉力计算公式.
二、受剪螺栓组联接受力分析 (1) 受剪螺栓组联接受横向力 1展示：受力分析图和动画.2讲授和板书：工作载荷计算公式.(2) 受剪螺栓组联接受旋转力矩 1展示：受力分析图和动画.2讲授和板书：最大工作载荷计算公式.
讨论：定量分析和定性分析的关系.
三、提高螺栓联接强度的措施 (1) 改善螺纹牙间载荷分布 1 展示：动画演示.2 讲授：螺纹牙间载荷分布的不均匀性.3展示和讲授：改善措施. (2) 避免附加弯曲应力
1 举例：附加弯曲应力的危害性.2 展示和讲授：改善措施.(3) 减小应力集中
1讲授：应力集中的存在和危害.2 讲授和板书：改善措施.(4) 减小应力幅
1讲授和板书：减小应力幅的效果.2讲授和板书：根据应力幅计算公式分析.3讲授和展示：根据力——变形关系图分析.
四、总结和结尾
1 总结：螺栓组联接受不同载荷时受力分析的区别；提高螺纹联接强度的4项措施.2 结尾：螺栓组受力一般均可化为上述基本受力情况的组合，将通过设计实例理解和掌握其综合分析方法.
第二十六讲 螺纹联接4（习题课）
【教学目标】
1 掌握螺栓组联接力分析和强度计算的基本技能； 2进行查阅图表和运用标准的基本训练。 【教学重点】
1螺栓组受力分析。 【教学难点】
1根据不同的工作要求综合确定预紧力。 【教学过程】
1 展示和板书：设计实例（结构、受力和已知条件）.2讨论：受力分析方法和强度条件.
二、螺栓组联接受力分析 1板书：螺栓总拉力计算公式.2分析：受力分析的基本步骤.3 讲授和板书：力系简化.4讲授和板书：最大工作拉力计算.5讲授和板书：由不滑移条件和不离缝条件联合确定预紧力.6 练习：图表查阅和系数选取.7讲授和板书：螺栓总拉力计算.
二、螺栓参数确定
1讲授和板书：螺栓直径计算.2讲授和板书：螺栓标准直径选取.
三、挤压强度校核
1讲授和板书：挤压强度计算公式.
四、应力幅校核
1讲授和板书：应力幅计算公式.
五、作业
六、总结和结尾
1 总结：本设计实例为3种基本受力情况的组合，设计的核心工作是受力分析，其中考虑多种工作要求综合确定预紧力是解决问题的关键.2 结尾：通过本设计实例基本掌握螺栓联接的设计方法，还有许多其它类型联接的设计方法有待于学习和掌握.
第二十七讲 键、花键和销联接
【教学目标】
1 了解键联接的主要类型和应用特点； 2掌握平键联接的强度校核方法；
3 了解花键联接的类型、特点和应用； 4了解销联接的类型、特点和应用。 【教学重点】
1平键联接的强度校核方法。 【教学过程】
提问：联接类型.
一、键联接 (1) 分类
1讲授和板书：键联接分类.2 展示：平键联接结构图.3讲授和板书：平键联接承载机理和应用特点.4展示：半圆键联接结构图.5讲授和板书：半圆键联接承载机理和应用特点.6展示：楔键联接结构图.7讲授和板书：楔键联接承载机理和应用特点.8展示：切向键联接结构图.7讲授和板书：切向键联接承载机理和应用特点.(2)平键联接的强度校核 1展示：受力分析图.2讲授和板书：失效形式和强度校核公式.
二、花键联接
1 讨论：平键联接的优缺点.2讲授和板书：花键联接的优缺点.3 展示：花键联接基本类型图.4 讲授和板书：花键联接分类.5 展示：花键联接定心方式图.6讲授和板书：花键联接定心方式.
三、销联接 (1) 销联接功用
1讲授和板书：销联接功用.(2) 销联接分类
1展示：销联接基本类型图.2讲授和板书：销联接分类、特点和应用.
四、总结和结尾
1 总结：键联接的结构、特点和应用，平键联接强度校核.2 结尾：螺栓联接、键、花键和销联接均属可拆联接.尚有其它几类可拆联接以及不可拆联接也在工程中获得广泛应用，需要了解.
