高教版中職職高教版機械基礎第2版教模塊 2.5

模塊二強度與剛度2.5圓軸的扭轉【課題名稱】圓軸的扭轉【教學目標】一、知識目標1.了解扭轉概念；熟悉外力偶矩、扭矩計算；2.理解扭轉時的應力分析，掌握扭轉強度計算。二、能力目標通過扭轉時的應力分析，了解應力分析方法，培養(yǎng)分析問題的能力。三、素質目標了解扭轉變形的受力特點、變形特點。四、教學要求1.初步了解扭轉變形的受力特點、變形特點；2.了解切應力的分布規(guī)律；2.能運用強度條件解決工程實際上的扭轉問題。【教學重點】1.扭轉應力分布規(guī)律與扭轉強度計算。2.工程中提高抗扭轉能力的主要措施?！倦y點分析】扭轉剪應力在橫截面上的分布規(guī)律?！窘虒W方法】教學方法：講練法、演示法、討論法?！窘虒W資源】機械基礎在線開放課程．“中國職教MOOC”頻道，高等教育出版社。【教學安排】2學時（90分鐘）教學步驟：講授與演示交叉進行、講授中穿插討論、講授中穿插練習與設問?！窘虒W過程】一、復習舊課剪切強度擠壓強度二、導入新課日常生活中常用的螺絲刀，汽車的傳動軸，反應釜中的攪拌軸等均產生扭轉變形。三、新課教學1.扭轉的概念（演示工程實例——引出扭轉概念）受力特點：在垂直于軸線的橫截面內作用一對等值、反向的力偶；變形特點：軸表面的縱線變成螺旋線。這種變形稱為圓軸扭轉。討論：下列實例中屬于扭轉變形的是（）A、起重吊鉤B、鉆頭鉆孔C、火車車軸D、零件鉆孔2.圓軸扭轉外力偶矩式中M—軸外力偶矩，N·m；NP—軸功率，kW;n—軸轉速，r/min。討論：（1）汽車爬坡時，使用高速擋還是低速擋？（2）在同一臺機器的幾根逐級傳動軸中，是高速軸粗，還是低速軸粗？為什么？3．圓軸扭轉變形圓軸扭轉變形的圓周線只是繞軸線轉了不同的角度，縱向線傾斜一個小角度，矩形變成平形四邊形。4．切應力分布規(guī)律如圖3－28所示。5.圓軸扭轉剪應力計算討論：如何排列傳動軸上的輪子能使最大扭矩值最小？（1）圓軸扭轉時，橫截面上只有垂直于直徑的剪應力。式中MT—橫截面上扭矩，N·mm；Wt—抗扭矩，mm3空心圓軸式中討論：。兩根圓軸，材料相同，受力相同，而直徑不同，當時，則兩軸的最大剪應力之比為（）A．1/4B．1/8C．4D．82．指出以下應力分布圖中哪些是正確的（）A、圖(a)(d)正確B、圖(b)(c)正確C、圖(c)(d)正確D、圖(b)(d)正確（2）圓軸抗扭強度條件應用：（1）校核強度（2）設計截面（3）確定許可載荷6.提高抗扭能力的方法由強度條件可知：（1）、提高抗扭截面系數(shù)，因此采用空心軸，在相同截面的前提下，可以有效提高軸的扭轉強度。（從應力分布圖中直觀看出）。（2）降低合理安排軸上零件位置，使輸出、輸入兩端的扭矩值相等或接近，可