機械設計課程教學大綱

1、1機械設計課程教學大綱 一、課程與任課教師基本信息 課程名稱： 機械設計 課程類別：必修課 選修課總學時 / 周學時 / 學分：64/4/4其中實驗（實訓、討論等）學時：4 授課時間： 星期三（ 3，4）、星期五（ 3，4）/1-16周授課地點： 星期三 (7b-211) 、 星期五 (7b-211) 開課單位： 機械工程學院 適用專業(yè)班級： 2013 機械設計1、2班 任課（ / 助課）教師姓名：韓利芬 職稱： 教授 答疑時間、地點與方式：1. 每次上課的課前、課間和課后，采用一對一的問答方式；2.每次發(fā)放作業(yè)時，采用集中講解方式；3.分散隨機答疑：通過電話、電子郵件、qq等進行答疑。 二、

2、課程簡介 機械設計 是機械設計制造及其自動化專業(yè)的一門學科基礎必修課程。課程主要介紹機械設計的基本方法、設計理論、設計步驟，常用機械零件的設計、選擇與裝配等。 它在培養(yǎng)學生的機械設計能力和創(chuàng)新能力所需的知識、能力和素質結構中， 占有十重要的地位； 在培養(yǎng)高級工程技術人才的全局中，具有增強學生對機械技術工作的適應能力和開發(fā)創(chuàng)造能力的作用，為學生今后從事機械方面的設計、制造、研究和開發(fā)奠定重要的基礎。 三、課程目標 結合專業(yè)培養(yǎng)目標，提出本課程要達到的目標。這些目標包括： 1知識與技能目標 ：通過本課程學習，使學生在下列能力培養(yǎng)方面得到鍛煉與提高。1）樹立正確的設計思想和創(chuàng)新意識，了解國家當前的有

3、關技術經濟政策；2）掌握通用零部件的設計原理和設計方法，掌握機械設計的一般規(guī)律，具有設計機械傳動裝置和簡單機械的能力；3）掌握典型機械零件的結構設計和承載能力計算；4）培養(yǎng)運用標準、規(guī)范、手冊、圖冊和查閱有關技術資料的能力；5）掌握典型機械零件的實驗方法，獲得實驗技能的基本訓練；6）了解機械設計的最新發(fā)展，并初步具有機械設計編程和運用計算機進行工程設計的能力。2過程與方法目標 ：在學習通用零件的工作原理、結構特點、基本的設計理論和計算方法等內容的過程中， 使學生的思維和分析方法盡可能聯系實際工程問題得到一定的訓練，培養(yǎng)學生綜合分析和處理實踐工程問題的能力。 3情感、態(tài)度與價值觀發(fā)展目標：通過本

4、課程的學習，培養(yǎng)作為一個工程技術人員必須具備的堅持不懈的學習精神，嚴謹治學的科學態(tài)度和積極向上的價2值觀，培養(yǎng)創(chuàng)新意思與創(chuàng)新設計能力，具備機械工程師的基本素質。四、與前后課程的聯系 本課程具有從理論性課程過渡到實踐（設計）性課程、從基礎課程過渡到專業(yè)課程起著承前啟后的橋梁作用。以工程制圖、理論力學、材料力學、互換性與技術測量、 工程材料及成型技術、 機械制造工程原理、 機械原理和高級語言程序設計等課程為基礎， 同時為學生順利進入機械設計與制造專業(yè)課程學習及畢業(yè)設計打下良好的專業(yè)理論基礎。 五、教材選用與參考書 1選用教材 ：濮良貴等主編. 機械設計 . （第9 版） ， 高等教育出版社，201

5、3 年. 2推薦參考書： 1 邱宣懷等主編. 機械設計. （第4 版） ，高等教育出版社，1997年. 2 譚慶昌主編. 機械設計. 高等教育出版社，2004年. 六、課程進度表 表 1 理論教學進程表 周次教學主題要點與重點要求學時1 機器的基本組成要素機械設計的概念、準則、任務，機械設計的內容和方法，機器的組成和分類等。了解課程的研究對象、內容、 課程的性質、 任務、特點和學習方法。2 12 機械零件設計機械設計應滿足的基本要求和一般步驟，機械零件的主要失效形式和設計準則，常用材料及選用原則。理解設計機器和機械零件時應滿足的基本要求和一般程序；掌握機械零件的主要失效形式、設計準則。423

6、機械零件的強度材料的疲勞特性(疲勞曲線及等壽命疲勞曲線的理解與應用)、機械零件的疲勞強度計算(影響零件疲勞強度的因素分析、三種典型應力變化規(guī)律分析) 、機械零件的接觸強度。了解載荷和應力的類型；掌握解決有限壽命疲勞問題和無限壽命疲勞問題的方法； 了解疲勞損傷累積假設的意義及其應用；掌握單向穩(wěn)定變應力的強度計算方法。434 螺紋聯接和螺旋傳動螺紋類型及特點、 螺紋聯接的類型、預緊與防松。以單個螺栓聯接為對象，討論不同類型螺紋聯接的強度計算；螺紋聯接件的性能等級選擇。螺栓組聯接的結構設計；受彎曲、扭轉等組合載荷時螺栓組聯接的受力分析與設計。了解螺紋聯接的類型、預緊以及防松等基本知識； 掌握螺紋聯接

7、強度計算、 結構設計以及受力分析的方法。63提高螺紋聯接強度的措施；螺旋傳動的類型及應用、滑動螺旋傳動的設計計算。5 軸轂聯接鍵聯接的類型、結構、特點和應用；花鍵聯接的類型、銷聯接的類型。鍵聯接的選擇及強度校核。了解鍵、 花鍵、銷聯接的主要類型、工作原理和特點；掌握平鍵聯接的設計方法。256 帶傳動帶傳動的主要類型、帶傳動的工作原理、特點和應用范圍、帶傳動工作情況分析 (受力分析、應力分析、彈性滑動與打滑的區(qū)別與聯系)。普通 v 帶傳動的設計方法與設計步驟、 v 帶輪的結構形式、帶傳動的張緊裝置。掌握 v 帶受力分析、歐拉公式；理解彈性滑動、 失效形式和設計準則等概念；掌握v 帶傳動的設計計算

8、。467 鏈傳動鏈傳動的類型、特點和應用；滾子鏈的結構、特點；鏈傳動的結構和材料；鏈傳動的運動特性分析、鏈傳動的受力分析。滾子鏈傳動的失效形式和傳動的設計計算、鏈傳動的張緊。了解鏈傳動的類型、結構、 工作原理、 特點等基礎知識； 掌握鏈傳動的運動特性和套筒滾子鏈傳動的設計方法。479 齒輪傳動齒輪傳動的類型、特點和應用；齒輪傳動的失效形式和計算準則、齒輪材料及其熱處理選擇、齒輪傳動的計算載荷。直齒圓柱齒輪傳動的受力分析、直齒圓柱齒輪傳動的齒根彎曲疲勞強度計算及齒面接觸疲勞強度計算、圓柱齒輪傳動的許用應力。圓柱齒輪傳動的設計參數和精度等級選擇。斜齒圓柱齒輪傳動的受力分析、斜齒圓柱齒輪強度計算要點

9、。直齒圓錐齒輪傳動的受力分析、直齒圓錐齒輪強度計算要點、齒輪結構與齒輪傳動的效率和潤滑。掌握齒輪傳動的失效形式、設計準則以及材料選擇等基礎知識；掌握齒輪傳動的受力分析方法；掌握圓柱齒輪傳動的的設計方法。89 蝸桿傳動蝸桿傳動類型、普通圓柱蝸桿傳動的主要參數及幾何尺寸計算；蝸桿傳動的失效形式和計算準則、蝸桿傳動的受力分析、普通圓柱蝸桿傳動的強度計算、蝸桿傳動的潤滑、效率及熱平衡計算。了解蝸桿傳動的主要類型、特點以及常用材料等基礎知識；掌握蝸桿傳動的受力分析和設計方法。210 摩擦、磨損及潤滑概述摩擦、磨損定義、磨損類型、潤滑劑及潤滑方法、流體潤滑原理。了解摩擦學、 干摩擦、邊界摩擦、混合摩擦、

10、液體摩擦的概念；掌握流體動力潤滑的基本概念及形成條件。21011 滑動軸承徑向滑動軸承的主要結構形式、失效形式、軸承材料及軸瓦結構；不了解滑動軸承的用途、分類和軸瓦結構、 材料及選擇； 掌握非流44完全液體潤滑滑動軸承設計計算方法。流體動力潤滑的基本方程、徑向滑動軸承的主要尺寸關系及工作能力計算。體潤滑軸承的失效形式和計算和液體動壓潤滑徑向滑動軸承的計算要點。1112 滾動軸承滾動軸承的基本類型、結構特點及代號、軸承套圈及滾動體上載荷分布及應力的變化、滾動軸承的失效形式和計算準則。基本額定壽命、基本額定動載荷及當量動載荷、 滾動軸承尺寸的選擇；滾動軸承的靜載荷計算；軸承組合設計：安裝、配置、緊

11、固等、潤滑和密封。熟練掌握滾動軸承代號的組成；能正確選用軸承的類型；熟練掌握滾動軸承的壽命計算方法；能正確進行滾動軸承的組合結構設計。613 軸軸的分類和應用、軸的材料及其選擇、軸的結構設計及其考慮的因素；軸的強度計算：扭轉強度計算（初算軸徑）和彎扭復合強度計算、安全系數校核計算、軸的彎曲剛度和扭轉剛度計算。了解軸的分類、受力及結構特點；掌握軸的強度計算；掌握軸的結構設計。4聯軸器和離合器聯軸器和離合器的類型、特點和應用、聯軸器的選擇及其校核。掌握常用聯軸器、 離合器的主要類型、 結構、 工作原理、 特點及選擇。14 彈簧彈簧的結構、制造、材料及許用應力；圓柱螺旋拉、壓彈簧的設計計算方法。4機

12、座和箱體機座和箱體的類型；機座和箱體設計概要。15 減速器和變速器減速器的主要類型、特點及應用。變速器的變速原理、特點及應用。4表 2 實驗教學進程表 周次 實驗項目 名稱 要點與重點 掌握程度 實驗類型 * 實驗要求 * 學時皮帶傳動實驗1.了 解 帶 傳 動實驗臺的組成和工作原理， 觀察帶傳動中的彈性滑動和打滑現象。2.了 解 初 拉 力的改變對傳動的影響。掌握帶傳動的工作原理，從現象和本質上認識帶傳動中的彈性滑動和打滑的區(qū)別與聯系。驗證性必做 2 53.掌 握 帶 傳 動扭矩、轉速和轉速差的測量方法， 測繪出滑動曲線和效率曲線。軸系結構設計實驗1利用組合式軸系結構設計分析實驗箱， 完成不

13、同功能的軸系結構設計。2繪制軸系結構裝配圖。掌握軸系結構設計中有關軸系的結構設計、滾動軸承組合設計的基本方法、考慮的因素、特別理解軸上零件的裝配工藝。培養(yǎng)學生機械創(chuàng)新設計的意思和能力。設計性必做 2 * 實驗類型 ：分演示性、驗證性、綜合性、設計性等四種。設計性實驗指給定實驗目的要求和實驗條件， 由學生自行設計實驗方案并加以實現的實驗；綜合性實驗指實驗內容涉及本課程的綜合知識或與本課程相關課程知識的實驗。* 實驗要求： 分必做、選做兩種。七、教學方法 本課程的特點是理論與實踐相結合，并與基礎課聯系較多， 且各零件設計可各自獨立，內容較多，因此，其教學方式應注重貫徹少而精原則，不強調面面具到，介

14、紹有代表性的零件，知識點要淺些，寬廣度應適宜，避免繁瑣的理論推導和滿堂灌方法。 教學上利用多媒體輔助教學， 配以模型、 三維動畫演示、 精品課程網絡教學等教學手段， 將傳統(tǒng)教學與多媒體教學相結合，提高課堂信息量， 增加教學的直觀性，為學生自主學習提供一個立體化的教學與學習環(huán)境。 八、對學生的學習要求 1學習本課程的方法、策略及教育資源的利用。 1）. 學習基礎：學生在進入本課程學習之前， 應完成和需要復習的課程： 機械制圖、理論力學、材料力學、工程材料、機械制造基礎，機械原理，公差與技術測量等。 2）本課程的內容繁雜，要多練多想，善于進行歸納總結，使所學知識條理化和系統(tǒng)化。 3）本課程是一門理

15、論性和實踐性很強的課程，必須通過一定量的練習，才能達到基本要求。 希望認真完成相關的復習思考題及習題、機械設計基礎精品課程網站(本校及其他學校)中自測題等欄目，了解自己掌握的程度和不足，以便進一步學習或復習。特別要注意在日常生活中觀察實踐，理解課程內容。 2學生完成本課程每周須耗費的時間 為掌握本課程的主要內容，按約1:1 的比例配比課外學時（預習、復習和完6成老師布置的作業(yè)），學生課外每周必須耗費的最少時間為3 小時，學生完成本課程每周須耗費的最少時間為5 小時。 3學生的上課、實驗、討論、答疑、提交作業(yè)（論文）單元測試、期末考試的等方面的要求 課前預習，堅持上課，認真聽講，做好筆記，積極參

16、與教學互動，主動與老師探討問題； 課后認真復習， 獨立完成作業(yè) （本課程的特點之一是作業(yè)練習題大部分沒有唯一結果，只有最佳方案） 。勤于動腦動筆，認真演算習題，培養(yǎng)自己的分析和計算能力； 必須參加實驗課， 親自動手獨立完成規(guī)定的實驗內容，并提交合格的實驗報告。 4學生參與教學評價要求依照按學校規(guī)定， 課程結束前 1-2 周內，按照學校統(tǒng)一安排， 通過網上評教系統(tǒng)，回答調查問卷， 實事求是地對本課程及任課教師的教學效果作出客觀公正的評價，是學生的應盡的責任和義務， 對促進教師改進教學工作具有重要的意義，每個學生都必須參加。 九、成績評定方法及標準 考核內容 評價標準及要求 權重 作業(yè) 1. 評價標準：習題參考解答。 2. 要求：能靈活運用所學知識進行求解，獨立、按時完成作業(yè)。 課堂學習、 回答問題 要求：不得無故