機(jī)械設(shè)計 教學(xué)大綱

1、機(jī)械設(shè)計課程教學(xué)大綱課程編碼：0110007課程名稱：機(jī)械設(shè)計英文名稱：Machine design學(xué) 時：64學(xué) 分：4課程類型：必修課程性質(zhì)：專業(yè)課適用專業(yè)：機(jī)械設(shè)計制造及其自動化先修課程：畫法幾何與機(jī)械制圖、工程材料、理論力學(xué)、材料力學(xué)、機(jī)械加工工藝學(xué)、機(jī)械原理開課學(xué)期：5開課院系：機(jī)電工程學(xué)院一、課程的地位、目的和任務(wù)本課程地位：機(jī)械設(shè)計課程是高等院校培養(yǎng)學(xué)生具有機(jī)械設(shè)計能力的一門重要技術(shù)基礎(chǔ)課。它是機(jī)械及機(jī)械電子工程諸學(xué)科本科專業(yè)的主干課程之一。尤其是在以機(jī)電設(shè)備為主以及設(shè)備和制造工藝并重的各專業(yè)教學(xué)計劃中，它是主要課程，肩負(fù)著奠定學(xué)生基本的機(jī)械設(shè)計能力的重要使命。 本課程目的：機(jī)械

2、設(shè)計課程在教學(xué)內(nèi)容方面著重機(jī)械設(shè)計的基本知識、基本理論和基本方法的傳授。在培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計能力方面著重設(shè)計構(gòu)思和設(shè)計技能的基本訓(xùn)練。本課程任務(wù)：1.掌握通用機(jī)械零、部件設(shè)計的原理、方法和機(jī)械設(shè)計的一般規(guī)律，具有設(shè)計典型機(jī)械傳動裝置和簡單機(jī)械的能力；     2.樹立正確的設(shè)計思想和創(chuàng)新意識，了解本課程基本理論的創(chuàng)立、運用和發(fā)展；     3.了解國家當(dāng)前的有關(guān)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)政策，具有正確運用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊、圖冊和查閱有關(guān)技術(shù)資料的能力；     4.了解機(jī)械零、部件常見的實驗方法，獲得一定的實驗技能和基本訓(xùn)練

3、。二、本課程與其它課程的聯(lián)系本課程應(yīng)在學(xué)完畫法幾何與機(jī)械制圖、理論力學(xué)、材料力學(xué)課程等課程以后進(jìn)行，可與互換性與技術(shù)測量課程同時開設(shè)。本課程學(xué)習(xí)結(jié)束后，為學(xué)生順利進(jìn)入后續(xù)專業(yè)課學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)，本課程在機(jī)械類專業(yè)教學(xué)計劃中起到承前啟后的作用，是一門設(shè)計性的主干技術(shù)課程。在整個人才培養(yǎng)中有不可或缺的總要作用。三、教學(xué)內(nèi)容及要求 第一篇 總論第一章緒論教學(xué)要求：（1）闡述機(jī)構(gòu)和機(jī)器的概念和組成；（2）介紹本課程的性質(zhì)和研究對象以及學(xué)習(xí)本課程的方法；（3）要求學(xué)生理解機(jī)構(gòu)和機(jī)器的概念，了解機(jī)器的組成。重點：本課程的性質(zhì)、研究對象、學(xué)習(xí)目的、課程特點和學(xué)習(xí)方法難點：理解機(jī)構(gòu)和機(jī)器的概念與區(qū)別，了解機(jī)器的組

4、成。教學(xué)內(nèi)容： 第一節(jié) 機(jī)械工業(yè)在現(xiàn)代化建設(shè)中的應(yīng)用（一）機(jī)械工業(yè)在現(xiàn)代化建設(shè)中的作用第二節(jié) 本課程的內(nèi)容、性質(zhì)與任務(wù)（一） 本課程的內(nèi)容（二） 本課程的性質(zhì)（三） 本課程的任務(wù)第二章 機(jī)械設(shè)計總論教學(xué)要求：（1）了解機(jī)器設(shè)計的總要求和零件設(shè)計的一些原則性問題；（2）掌握設(shè)計機(jī)器的一般程序、零件的失效形式、設(shè)計準(zhǔn)則等小節(jié)間的邏輯關(guān)系。重點：機(jī)械零件的失效形式、設(shè)計準(zhǔn)則、設(shè)計方法、設(shè)計的一般步驟及其標(biāo)準(zhǔn)化。難點：機(jī)械零件的失效形式。教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié) 機(jī)器的組成（一） 機(jī)器的定義（二）機(jī)器組成系統(tǒng)第二節(jié) 設(shè)計機(jī)器的一般程序（一）計劃階段（二）方案設(shè)計階段（三）技術(shù)設(shè)計階段（四）技術(shù)文件編制階段第三

5、節(jié) 對機(jī)器的主要要求（一）使用性要求（二）通用性要求（三）環(huán)保性要求第四節(jié) 機(jī)械零件的主要失效形式（一）整體斷裂（二）過大的殘余變形（三）腐蝕、磨損和接觸疲勞第五節(jié) 設(shè)計機(jī)械零件時應(yīng)滿足的基本要求（一）使用性要求（二）剛度和強(qiáng)度要求第六節(jié) 機(jī)械零件的設(shè)計準(zhǔn)則（一）強(qiáng)度準(zhǔn)則（二）剛度準(zhǔn)則（三）壽命準(zhǔn)則第七節(jié) 機(jī)械零件的設(shè)計方法（一）滿足強(qiáng)度準(zhǔn)則（二）滿足剛度準(zhǔn)則第三章 機(jī)械零件的強(qiáng)度教學(xué)要求：（1）了解疲勞曲線、極限應(yīng)力曲線、應(yīng)力等效轉(zhuǎn)化、疲勞損傷累計假說的意義和用途；（2）掌握理念的極限應(yīng)力簡化線圖繪制和雙向變應(yīng)力時的強(qiáng)度校核。重點：疲勞曲線、極限應(yīng)力線圖的意義以及機(jī)械零件的極限應(yīng)力線圖的繪制

6、；單向穩(wěn)定變應(yīng)力時的強(qiáng)度計算方法。難點：機(jī)械零件的極限應(yīng)力線圖的繪制；單向穩(wěn)定變應(yīng)力時的強(qiáng)度計算方法。教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié) 材料的疲勞特性（一）變應(yīng)力分類（二）疲勞曲線第二節(jié) 機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度計算（一）彎曲疲勞強(qiáng)度計算（二）接觸疲勞強(qiáng)度計算第三節(jié) 機(jī)械零件的抗斷裂強(qiáng)度（一）斷裂力學(xué)（二）抗斷裂強(qiáng)度第四節(jié) 機(jī)械零件的接觸強(qiáng)度（一）機(jī)械零件的接觸強(qiáng)度第四章 摩擦、磨損及潤滑概述教學(xué)要求：（1）了解摩擦與磨損的分類、意義和狀態(tài)；（2）流體動力潤滑的原理重點：摩擦的概念與分類，潤滑的意義、狀態(tài)分類及特性，流體動力潤滑原理。難點：流體動力潤滑原理。教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié) 摩擦（一）摩擦機(jī)理（二）摩擦種類第二節(jié)

7、磨損（一）磨損機(jī)理（二）磨損三階段第三節(jié) 潤滑劑、添加劑和潤滑方法（一）潤滑劑（二）添加劑（三）潤滑方法第二篇 聯(lián)接第五章 螺紋聯(lián)接和螺旋傳動教學(xué)要求：（1）了解螺紋及螺紋連接件的類型、特點、用場、放松方法、效率與自鎖；（2）不同外載荷下螺栓聯(lián)接的受力分析和強(qiáng)度計算；（3）掌握螺栓聯(lián)接的結(jié)構(gòu)設(shè)計原則，強(qiáng)度計算方法。重點：螺紋聯(lián)接的基本類型及螺紋連接件；螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度計算，受軸向工作載荷的螺栓強(qiáng)度計算。難點：受軸向工作載荷的螺栓強(qiáng)度計算，受傾覆力矩的螺栓組強(qiáng)度計算。教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié) 螺紋（一）螺紋的形成（二）螺紋的要素第二節(jié) 螺紋連接的類型和標(biāo)準(zhǔn)連接件（一）螺紋連接類型（二）標(biāo)準(zhǔn)連接件第三節(jié) 螺

8、紋連接的預(yù)緊（一）預(yù)緊力（二）預(yù)緊作用（三）預(yù)緊方法第四節(jié) 螺紋連接的防松（一）螺紋防松含義（二）螺紋連接的防松方法第五節(jié) 螺紋連接的強(qiáng)度計算（一）只受預(yù)緊力作用下的強(qiáng)度計算（二）受外力作用下的強(qiáng)度計算第六節(jié) 螺紋連接件的材料及許用應(yīng)力（一）螺紋連接件的材料（二）許用應(yīng)力第七節(jié) 提高螺紋連接強(qiáng)度的措施（一）提高螺紋連接強(qiáng)度的措施第六章 鍵、花鍵、無鍵連接和銷連接教學(xué)要求：（1）了解鍵、花鍵、無鍵聯(lián)接和銷聯(lián)接的類型、特點及應(yīng)用；（2）掌握鍵、花鍵的失效形式和強(qiáng)度計算方法和花鍵定心方式。重點：平鍵聯(lián)接的失效形式、強(qiáng)度計算，花鍵聯(lián)接的定心方式及意義。難點：花鍵聯(lián)接的定心方式。教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié) 鍵連接

9、（一）鍵的種類（二）鍵的作用第二節(jié) 花鍵連接（一）花鍵含義（二）花鍵的作用第三節(jié) 無鍵連接（一）無鍵連接的種類（二）無鍵連接的特點第四節(jié) 銷連接（一）銷連接種類（二）銷連接作用第七章 鉚接、焊接、膠接和過盈連接教學(xué)要求：（1）了解鉚接、焊接、膠接和過盈連接的意義和用途。重點：鉚接、焊接、膠接和過盈連接的方法。難點：鉚接、焊接、膠接和過盈連接的方用途。教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié) 鉚接（一）鉚接的含義（二）鉚接的作用第二節(jié) 焊接（一）焊接的含義（二）焊接的種類第三節(jié) 膠接（一）膠接的含義（二）膠接的種類第四節(jié) 過盈連接（一）過盈連接含義第三篇機(jī)械傳動第八章 帶傳動教學(xué)要求：（1）了解帶傳動的類型、特點、應(yīng)用

10、、歐拉公式、帶的應(yīng)用及其變化規(guī)律、帶的結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)及張緊方法；（2）掌握帶傳動的工作原理、受力分析、彈性滑動與打滑、失效形式與設(shè)計準(zhǔn)則。重點：帶傳動的工作原理、受力分析、歐拉公式，V帶傳動的設(shè)計計算。難點：歐拉公式，受力分析。教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié) 概述（一）帶的種類（二）帶的傳動原理第二節(jié) 帶傳動工作情況的分析（一）帶傳動過程（二）帶傳動受力分析第三節(jié) 普通V帶傳動的設(shè)計計算（一）普通V帶傳動（二）普通V帶傳動設(shè)計計算第四節(jié) V帶輪的設(shè)計（一）V帶輪結(jié)構(gòu)（二）V帶輪參數(shù)第五節(jié) V帶傳動的張緊、安裝與防護(hù)（一）V帶傳動的張緊（二）安裝（三）防護(hù)第九章 鏈傳動教學(xué)要求：（1）了解鏈傳動的工作原理、特點、應(yīng)

11、用、布置、張緊、潤滑齒形鏈的結(jié)構(gòu)特點；（2）滾子鏈的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格和鏈輪結(jié)構(gòu)；（3）掌握滾子鏈傳動的設(shè)計方法。重點：套筒滾子鏈的結(jié)構(gòu)、參數(shù)；鏈傳動設(shè)計的參數(shù)選擇。難點：鏈傳動的運動特性：運動的不均勻性和動載荷教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié) 鏈傳動的特點及應(yīng)用（一）鏈傳動的特點（二）鏈傳動應(yīng)用第二節(jié) 傳動鏈的結(jié)構(gòu)特點（一）傳動鏈的種類（二）傳動鏈的結(jié)構(gòu)特點第三節(jié) 滾子鏈鏈輪的結(jié)構(gòu)和材料（一）滾子鏈鏈輪的結(jié)構(gòu)（二）滾子鏈鏈輪的材料第四節(jié) 鏈傳動的工作情況分析（一）鏈傳動的工作情況分析（二）鏈傳動的受力分析第五節(jié) 滾子鏈傳動的設(shè)計計算（一）滾子鏈傳動的設(shè)計計算第六節(jié) 鏈傳動的布置、張緊、潤滑與防護(hù)（一）鏈傳動的布置（二

12、）張緊、潤滑與防護(hù)第十章 齒輪傳動教學(xué)要求：（1）了解齒輪傳動的類型，重點是標(biāo)準(zhǔn)支持圓柱齒輪；（2）掌握不同條件下齒輪傳動的失效形式、設(shè)計準(zhǔn)則和強(qiáng)度計算方法；（3）不同類型尺寸的齒輪機(jī)構(gòu)設(shè)計。重點：齒輪傳動的失效形式及設(shè)計準(zhǔn)則，標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動的強(qiáng)度計算，齒輪傳動的設(shè)計參數(shù)。難點：接觸疲勞強(qiáng)度計算，標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪傳動的受力分析。教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié) 概述（一）齒輪傳動特點（二）齒輪的種類第二節(jié) 齒輪傳動的失效形式及設(shè)計準(zhǔn)則（一）齒輪傳動的失效形式（二）設(shè)計準(zhǔn)則第三節(jié) 齒輪的材料及其選擇原則（一）齒輪的材料（二）選擇原則第四節(jié) 齒輪傳動的計算載荷（一）齒輪傳動情況分析（二）齒輪傳動受力分析（三

13、）齒輪傳動載荷計算第五節(jié) 標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動的強(qiáng)度計算（一）標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動特點（二）標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動強(qiáng)度計算第六節(jié) 齒輪傳動的設(shè)計參數(shù)、許用應(yīng)力與精度選擇（一）齒輪傳動的設(shè)計參數(shù)（二）齒輪傳動的許用應(yīng)力（三）齒輪傳動的精度選擇第七節(jié) 標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪傳動的強(qiáng)度計算（一）標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪傳動特點（二）標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪傳動強(qiáng)度計算第八節(jié) 標(biāo)準(zhǔn)錐齒輪傳動的強(qiáng)度計算（一）標(biāo)準(zhǔn)錐齒圓柱齒輪傳動特點（二）標(biāo)準(zhǔn)錐齒圓柱齒輪傳動強(qiáng)度計算第九節(jié) 變位齒輪傳動強(qiáng)度計算概述（一）變位齒輪傳動強(qiáng)度計算概述第十節(jié) 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計（一）齒輪的結(jié)構(gòu)種類（二）齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計第十一章 蝸桿傳動教學(xué)要求：（1）了解蝸桿

14、傳動類型、變位、剛度計算、熱平衡計算；（2）掌握蝸桿傳動的受力分析、幾何參數(shù)計算與選擇及強(qiáng)度計算。重點：普通圓柱蝸桿傳動的主要參數(shù)及其幾何計算；蝸桿傳動的失效形式、設(shè)計準(zhǔn)則和強(qiáng)度計算；熱平衡計算。難點：蝸桿傳動的受力分析（力的作用點、大小及方向）；蝸桿傳動的強(qiáng)度計算。教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié) 蝸桿傳動的類型（一）蝸桿傳動的特點（二）蝸桿傳動的類型第二節(jié) 普通圓柱蝸桿傳動的主要參數(shù)及幾何尺寸計算（一）普通圓柱蝸桿傳動的主要參數(shù)（二）普通圓柱蝸桿傳動的幾何尺寸計算第三節(jié) 普通圓柱蝸桿傳動承載能力計算（一）普通圓柱蝸桿傳動受力分析（二）普通圓柱蝸桿傳動承載能力分析第四節(jié) 圓弧圓柱蝸桿傳動設(shè)計計算（一）圓弧圓

15、柱蝸桿傳動特點（二）圓弧圓柱蝸桿傳動設(shè)計計算第四節(jié) 普通圓柱蝸桿傳動的效率、潤滑及熱平衡計算（一）普通圓柱蝸桿傳動的效率及潤滑（二）熱平衡計算第四篇 軸系零、部件第十二章 滑動軸承教學(xué)要求：（1）了解滑動軸承的特點、應(yīng)用場合、典型結(jié)構(gòu)、軸瓦材料及選用原則；（2）掌握不完全液體潤滑滑動軸承和液體動力潤滑徑向滑動軸承的設(shè)計原理和設(shè)計方法。重點：軸瓦材料及其應(yīng)用，液體摩擦動力徑向滑動軸承的設(shè)計及主要參數(shù)的選擇。難點：液體動力潤滑的基本方程式，液體摩擦動力徑向滑動軸承的設(shè)計及主要參數(shù)的選擇。教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié) 概述（一）滑動軸承的特點（二）滑動軸承的應(yīng)用場合第二節(jié) 滑動軸承的的結(jié)構(gòu)（一）滑動軸承的典型結(jié)

16、構(gòu)（二）滑動軸承的主要作用第三節(jié) 滑動軸承的失效形式及常用材料（一）滑動軸承的失效形式（二）滑動軸承的常用材料第四節(jié) 軸瓦結(jié)構(gòu)（一）對開式（二）整體式第十三章 滾動軸承教學(xué)要求：（1）了解滾動軸承的類型、特點、代號及應(yīng)用；（2）掌握正確選擇軸承代號、向心推力軸承組合的受力分析、合理設(shè)計出軸承裝置。重點：滾動軸承類型選擇，滾動軸承部件的組合設(shè)計。難點：滾動軸承疲勞壽命的計算，角接觸球軸承與圓錐滾子軸承軸向載荷的計算。教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié) 概述（一）滾動軸承的作用（二）滾動軸承的特點第二節(jié) 滾動軸承的主要類型及其代號（一）滾動軸承的主要類型（二）滾動軸承的代號第三節(jié) 滾動軸承類型的選擇（一）滾動軸承種

17、類（二）滾動軸承之間的區(qū)別第四節(jié) 滾動軸承的工作情況（一）滾動軸承的工作狀況分析（二）滾動軸承的受力分析第五節(jié) 滾動軸承尺寸的選擇及軸承裝置的設(shè)計（一）滾動軸承尺寸的選擇（二）軸承裝置的設(shè)計第十四章 聯(lián)軸器和離合器教學(xué)要求：（1）掌握聯(lián)軸器和離合器的類型、結(jié)構(gòu)、用場、工作原理、特點、選擇與計算方法。重點：聯(lián)軸器的特性和選擇，離合器的特性和選擇。難點：聯(lián)軸器、離合器的工作原理。教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié) 聯(lián)軸器的種類和特性（一）聯(lián)軸器的種類（二）聯(lián)軸器的特性第二節(jié) 聯(lián)軸器的選擇（一）聯(lián)軸器的選擇依據(jù)（二）聯(lián)軸器的選擇第三節(jié) 離合器（一）離合器特點（二）離合器種類第十五章 軸教學(xué)要求：（1）了解軸的分類與應(yīng)

18、力特點；（2）了解三種強(qiáng)度計算方法與應(yīng)用；（3）了解軸的剛度與振動穩(wěn)定性及典型軸系結(jié)構(gòu)；（4）掌握軸的設(shè)計原則與方法。重點：軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計，強(qiáng)度計算，轉(zhuǎn)軸設(shè)計程序問題，彎扭組合強(qiáng)度計算。難點：軸的彎扭組合強(qiáng)度計算。教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié) 概述（一）軸的分類（二）軸的特點第二節(jié) 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計（一）軸的結(jié)構(gòu)特點（二）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計第三節(jié) 軸的計算（一）軸的計算第五篇其他零、部件第十六章 彈簧教學(xué)要求：（1）了解彈簧類型、特點與應(yīng)用；（2）掌握圓柱螺旋（拉）壓彈簧的設(shè)計計算。重點：彈簧的功用、分類、材料及許用應(yīng)力的確定； 圓柱螺旋壓縮（拉伸）彈簧的主要幾何參數(shù)、特曲性線、強(qiáng)度計算與剛度計算。難點：圓柱螺旋壓縮

19、（拉伸）彈簧的主要幾何參數(shù)、特曲性線、強(qiáng)度計算與剛度計算。教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié) 概述（一）彈簧類型（二）彈簧的特點及應(yīng)用第二節(jié) 圓柱螺旋彈簧的結(jié)構(gòu)、制造、材料及許用應(yīng)力（一）圓柱螺旋壓縮（拉伸）彈簧的結(jié)構(gòu)（二）圓柱螺旋壓縮（拉伸）彈簧的材料（三）圓柱螺旋壓縮（拉伸）彈簧的許用應(yīng)力第三節(jié) 圓柱螺旋壓縮（拉伸）彈簧的設(shè)計計算（一）圓柱螺旋壓縮（拉伸）彈簧的設(shè)計計算第十七章 機(jī)座和箱體簡介教學(xué)要求：（1）了解各類機(jī)座和箱體的類型、材料、制法、截面形狀與肋板布置原則。重點：機(jī)座和箱體的一般類型；機(jī)座和箱體的材料及制法；截面形狀及肋板布置。難點：機(jī)座和箱體設(shè)計概要。教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié) 概述（一）機(jī)座和箱體的類型（二）材料第二節(jié) 機(jī)座和箱體的截面形狀及肋板布置（一）機(jī)座和箱體的截面形狀（二）肋板布置第十八章 減速器和變速器教學(xué)要求：（1）了解減速器和變速器的類型、特點與用場；（2）掌握減速器的設(shè)計方法。重點：減速器概述；齒輪減速器；蝸桿減速器；行星輪減速器；有級減速器；無級減速器。難點：各類減速器的工作原理和設(shè)計方法。教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié) 減速器（一）減速器的特點（二）減速器的作用（三）減速器的種類第二節(jié) 變速器（一）變速器的特