2016机械工程基础（机械工业版）授课教案：剪切与挤压.docVIP

机械工程基础（机械工业版）授课教案 一、课前引入（5′） 复习：作业分析，提出作业中从在的问题和解决办法。 同时复习，拉伸和压缩是时的变形特点以及内力和应力的求解方法。 二、讲授新课（80′） （一）剪切与挤压 举例：剪切钢板；在钢板上冲圆孔；两块钢板用铆钉相连接；两块钢板用焊缝相连接。 二、剪切的概念 受力特点：作用于构件两侧面上的外力合力大小相等，方向相反，且作用线相距很近。 变形特点：两力之间相邻截面发生相对错动。 剪切面：相对错动的面。 三、 剪切与挤压的强度计算 1、外力：F。 2、内力：（截面法）剪力 Fs=F。 3、应力：实用切应力，名义切应力(剪应力） 假设——剪切面上只存在切应力，而且其分布是均匀的。 方向：同剪力的方向。 4、强度计算 A、强度条件： B、许用切应力： C、强度计算：⑴校核强度，⑵设计截面，⑶确定外荷载。 四、挤压的实用计算 一、基本概念： 1、挤压——构件之间相互接触表面产生的一种相互压紧的现象。 2、挤压面——相互压紧的表面。其面积用Abs表示。 3、挤压力——挤压面上的力。用Fbs表示。 4、挤压应力——挤压面上的压强。用σbs表示。 五、挤压应力的确定（实用的挤压应力，名义挤压应力） 假设：挤压面上只存在挤压应力，且挤压应力分布均匀。 方向：垂直于挤压面。 六、强度计算： 1、强度条件： 2、强度计算：⑴校核强度，⑵设计截面尺寸，⑶确定外荷载。 七、挤压面面积的确定 1、实际的挤压面为平面时——按实际平面面积计算。 2、实际的挤压面为半圆柱型表面时——按其对应的直经平面计算。 八、小结——接头处的强度计算 1、剪切的强度计算： 2、挤压的强度计算： 3、轴向拉伸的强度计算： 三、课堂总结（4′） 重点分析了剪切的受力特点和变形特点，同时要求同学们能够很好的应用应力公式进行强度校核。 四、作业布置（1′） P41 7，8 五、课堂后记 一、课前引入（5′） 复习：1、剪切与挤压的受力特点和变形特点， 2、利用截面法求解剪应力和挤压应力的方法 二、讲授新课（80′） 圆轴扭转 一、外力：m （外力偶矩） 已知：功率 P千瓦(KW），转速 n转／分(r／min； rpm)。 外力偶矩： 二、内力 1、内力的大小：（截面法） 2、内力的符号规定：以变形为依据，按右手螺旋法则判断。右手的四指代表扭矩的旋转方向，大拇指代表其矢量方向，若其矢量方向背离所在截面则扭矩规定为正值，反之为负值。 3、注意的问题 （1）、截开面上设正值的扭矩方向。 （2）、在采用截面法之前不能将外力简化或平移。 4、内力图（扭矩图）：表示构件各横截面扭矩沿轴线变化的图形。 作法：同轴力图。 [例] 已知：一传动轴， n =300r/min，主动轮输入 P1=500kW，从动轮输出 P2=150kW，P3=150kW，P4=200kW，试绘制扭矩图。 三、圆轴扭转的特点 1、圆轴线——形状、大小、间距不变，各圆周线只是绕轴线转动了一个不同的角度。 2、纵向线——倾斜了同一个角度，小方格变成了平行四边形。 应力分布 ： （实心截面） （空心截面） 圆轴扭转时的强度计算 1、强度条件： 2、强度计算： 1）校核强度； 2）设计截面尺寸； 3）确定外荷载 三、课堂总结（4′） 本堂课重点分析圆轴扭转的受力特点和变形特点，同时分析用截面法求解扭转内力的方法，圆轴扭转时的强度计算。 四、作业布置（1′） P41 9、10 五、课堂后记 2