機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程教學(xué)大綱

1、機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)教學(xué)大綱修訂單位：機(jī)械工程學(xué)院機(jī)電工程系執(zhí) 筆 人：鄧子龍一、課程基本信息1課程中文名稱：機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)2課程英文名稱：Foundation of Mechanical Design3適用專業(yè)：過程裝備與控制工程 4總學(xué)時：96學(xué)時（其中理論教學(xué)90學(xué)時，實驗6學(xué)時）5總學(xué)分：6學(xué)分二、本課程在教學(xué)計劃中的地位、作用和任務(wù)機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程是一門技術(shù)基礎(chǔ)課。它為學(xué)習(xí)專業(yè)課程提供必要的理論基礎(chǔ)，學(xué)生畢業(yè)后無論從事機(jī)械設(shè)計還是作為設(shè)備管理、運行工作，課程都提供了常用機(jī)構(gòu)、通用零部件及其傳動的原理，設(shè)備的正確使用、維護(hù)及設(shè)備的故障分析等方面所必要的基本知識。通過本課程的學(xué)習(xí)和課程設(shè)計實踐，可

2、以培養(yǎng)學(xué)生初步具備設(shè)計普通機(jī)械傳動裝置和簡單機(jī)械的能力，為日后創(chuàng)造性的活動打下堅實的基礎(chǔ)。三、理論教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)基本要求課程內(nèi)容緒論（1學(xué)時）第一章 機(jī)構(gòu)運動簡圖及自由度的計算（4學(xué)時）內(nèi)容：機(jī)構(gòu)的組成、運動副的類型、平面機(jī)構(gòu)運動簡圖的繪制。平面機(jī)構(gòu)自由度的計算。重點：平面機(jī)構(gòu)自由度的計算。難點：平面機(jī)構(gòu)運動簡圖的繪制。第二章 平面連桿機(jī)構(gòu)（7學(xué)時）內(nèi)容：連桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用。鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本型式和特性。鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)曲柄存在條件。鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化。平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計。重點：鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)曲柄存在條件。第三章 凸輪機(jī)構(gòu)（5學(xué)時）內(nèi)容：凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和類型。凸輪機(jī)構(gòu)的魔概念。凸輪輪廓設(shè)計簡介。第四章

3、齒輪機(jī)構(gòu)（10學(xué)時）內(nèi)容：齒輪機(jī)構(gòu)的特點和類型*齒廓嚙合基本定律。漸開線形成及性質(zhì)。齒輪各部分名稱及漸開線齒輪的幾何尺寸計算。漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪的嚙合。齒輪加工。根切、最少齒數(shù)及變位齒輪。斜齒圓柱齒輪齒廓形成及參數(shù)關(guān)系。當(dāng)量齒輪、當(dāng)量齒數(shù)，幾何尺寸計算。直齒圓錐齒輪齒面形成、背錐、當(dāng)量齒數(shù)，幾何尺寸計算。重點：齒輪各部分名稱及漸開線齒輪的幾何尺寸計算。難點：當(dāng)量齒輪、當(dāng)量齒數(shù)，背錐、當(dāng)量齒數(shù)。第五章 輪系（4學(xué)時）定軸輪系傳動比的計算。周轉(zhuǎn)輪系傳動比的計算?；旌陷喯祩鲃颖鹊挠嬎?。輪系的應(yīng)用。重點：混合輪系傳動比的計算。難點：混合輪系傳動比的計算。第六章 間歇運動機(jī)構(gòu)（2學(xué)時）棘輪機(jī)構(gòu)，槽輪機(jī)構(gòu)，不

4、完全齒輪機(jī)構(gòu)。第七章 平衡與調(diào)速（2學(xué)時）內(nèi)容：回轉(zhuǎn)體的平衡，機(jī)械速度波動的調(diào)節(jié)。第八章 機(jī)械設(shè)計概述（7學(xué)時）內(nèi)容：機(jī)械零件的主要失效形式。機(jī)械零件設(shè)計的一般步驟，機(jī)械零件的工作能力和計算準(zhǔn)則。機(jī)械零件的強(qiáng)度。摩擦、磨損和潤滑基礎(chǔ)。機(jī)械零件的常用材料。機(jī)械零件的工藝性、標(biāo)準(zhǔn)化第九章 聯(lián)接(9學(xué)時)內(nèi)容：聯(lián)接的類型和應(yīng)用，平鍵聯(lián)接的選用、校核和計算?；ㄦI聯(lián)接。銷聯(lián)接。螺紋的參數(shù)。螺旋副的受力分析、效率和自鎖。常用螺紋。螺紋連接的基本類型及緊固件。螺紋連接的預(yù)緊和防松，螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度計算。材料及許用應(yīng)力。提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施。重點：螺栓組聯(lián)接的強(qiáng)度計算。難點: 螺栓組聯(lián)接的強(qiáng)度計算。第十章 帶

5、傳動和鏈傳動（5學(xué)時）內(nèi)容：帶傳動的類型和應(yīng)用。帶傳動的運動分析。帶傳動的受力分析。帶的應(yīng)力分析。彈性滑動與打滑。普通帶傳動計算。帶輪結(jié)構(gòu)。鏈傳動的特點和應(yīng)用。鏈傳動運動的不均勻性。鏈傳動的受力分析。鏈傳動的主要參數(shù)及其選擇。滾子鏈傳動的設(shè)計計算。鏈傳動的布置和潤滑。重點：普通帶傳動計算。滾子鏈傳動的設(shè)計計算。難點: 彈性滑動與打滑。鏈傳動運動的不均勻性。第十一章 齒輪傳動（10學(xué)時）內(nèi)容：齒輪的失效形式及計算準(zhǔn)則。齒輪材料及熱處理。直齒圓柱齒輪的受力分析。直齒圓柱齒輪齒面接觸強(qiáng)度及齒根彎曲強(qiáng)的計算。斜齒圓柱齒輪受力分析及強(qiáng)度計算。直齒圓錐齒輪受力分析及強(qiáng)度計算。齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計、齒輪傳動的潤滑

6、重點：直齒圓柱齒輪齒面接觸強(qiáng)度及齒根彎曲強(qiáng)的計算。難點:斜齒圓柱齒輪受力分析及強(qiáng)度計算。第十二章 蝸桿傳動（5學(xué)時）內(nèi)容：蝸桿傳動的類型和應(yīng)用。蝸桿傳動的主要參數(shù)和幾何尺寸計算。蝸桿傳動的受力分析和強(qiáng)度計算。蝸桿傳動的效率、潤滑和熱平衡計算。重點: 蝸桿傳動的受力分析和強(qiáng)度計算。蝸桿傳動的效率、潤滑和熱平衡計算。難點: 蝸桿傳動的受力分析和強(qiáng)度計算。第十三章 軸（4學(xué)時）內(nèi)容：軸的功用和類型、軸的材料。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計，軸的強(qiáng)度計算。軸的剛度計算。重點：軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計。難點: 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計。第十四章 滾動軸承（6學(xué)時）內(nèi)容：滾動軸承類型和特點。滾動軸承的代號。滾動軸承的失效形式。滾動軸承的選擇計算。

7、滾動軸承的組合設(shè)計。重點：滾動軸承的選擇計算。難點：滾動軸承的組合設(shè)計。第十五章 滑動軸承（4學(xué)時）內(nèi)容：摩擦狀態(tài)。滑動軸承的結(jié)構(gòu)型式。軸瓦及軸承材料。潤滑劑及潤滑裝置。非液體潤滑軸承的計算。動壓潤滑形成原理。液體動壓向心軸承設(shè)計簡介。重點：非液體潤滑軸承的計算。難點：雷諾方程的推導(dǎo)及求解。第十六章 聯(lián)軸器（3學(xué)時）內(nèi)容：聯(lián)軸器的類型、特點和應(yīng)用。聯(lián)軸器的選擇方法。第十七章 彈簧（2學(xué)時）內(nèi)圓柱螺旋彈簧的主要參數(shù)。特性曲線。圓柱螺旋彈簧的應(yīng)力與變形。教學(xué)基本要求1要求掌握的基本知識機(jī)械設(shè)計的一般知識。機(jī)構(gòu)和機(jī)械零件的主要類型、性能、特點、應(yīng)用。機(jī)械零件的常用材料、標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)構(gòu)工藝性。2要求掌握的

8、基本理論和方法機(jī)構(gòu)的組成、工作原理和運動特性。機(jī)械零件的工作原理、簡化的物理模型與教學(xué)模型、受力分析、應(yīng)力分析、失效形式等。機(jī)械零件的設(shè)計計算準(zhǔn)則：強(qiáng)度、剛度、耐磨、壽命、熱平衡等改善載荷和應(yīng)力分布不均勻的方法，提高零件疲勞強(qiáng)度的措施。3要求掌握的基本技能繪制機(jī)構(gòu)簡圖,零部件的設(shè)計計算及其工作圖的繪制,查閱技術(shù)資料、應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、編寫技術(shù)文件等。 四、實驗教學(xué)內(nèi)容與要求本課程應(yīng)開設(shè)實驗4個，共6-8學(xué)時。實驗內(nèi)容為：漸開線齒廓范成或齒輪參數(shù)測定；帶傳動實驗；齒輪效率測定；滑動軸承油膜壓力分布及摩擦特性曲線測定。實驗應(yīng)嚴(yán)格要求，實驗前應(yīng)安指導(dǎo)書做好預(yù)習(xí)，每次實驗學(xué)生應(yīng)簽到，保證實驗學(xué)時，同一實驗

9、臺上操作人數(shù)不多于5人，以保證學(xué)生都能動手操作。實驗后，每個學(xué)生要寫出實驗報告，實驗成績作為平時成績的一部分。五、考核方式以平時作業(yè)和期末考試相結(jié)合的方式進(jìn)行。六、成績評定平時占15-20%左右，期末占85-80%左右。七、本課程對學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的措施習(xí)題內(nèi)容要多樣化。習(xí)題作業(yè)能起到鞏固理論,掌握計算方法和技巧,提高分析問題解決問題的能力,熟悉標(biāo)準(zhǔn),規(guī)范等作用。每次習(xí)題課內(nèi)容要有所側(cè)重。設(shè)計作業(yè)和課程設(shè)計都是培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計能力的重要環(huán)節(jié)，要重視和發(fā)揮設(shè)計作業(yè)在培養(yǎng)設(shè)計技能方面的作用，并與理論教學(xué)、課程設(shè)計緊密結(jié)合。設(shè)計題目要靈活多樣，允許學(xué)生自定題目。教師要加強(qiáng)指導(dǎo)和考核，注意培養(yǎng)和發(fā)揮學(xué)生的

10、獨立工作能力，創(chuàng)新能力，創(chuàng)新精神和對設(shè)計平價的能力。根據(jù)具體情況，結(jié)合教學(xué)過程，更新教學(xué)內(nèi)容，不斷改進(jìn)教方法。提倡采用計算機(jī)輔助教學(xué)（CAI）。對優(yōu)化設(shè)計，可靠性設(shè)計等新學(xué)科內(nèi)容，本課程只作適當(dāng)簡述。實驗是本課程的重要組成部分。實驗裝置應(yīng)盡量使學(xué)生觀察到零件工作時的物理現(xiàn)象。鼓勵學(xué)生多動手，多思考，每個學(xué)生寫出實驗報告。本課程教學(xué)環(huán)節(jié)較多，實踐性較強(qiáng)，教學(xué)中應(yīng)教育學(xué)生樹立正確的設(shè)計思想、培養(yǎng)創(chuàng)造性思維。加強(qiáng)學(xué)習(xí)方法指導(dǎo)，培養(yǎng)自學(xué)能力，要求樹立嚴(yán)謹(jǐn)、勤奮、求實、創(chuàng)新的學(xué)風(fēng)。八、教材與參考書教材：陳良玉 王玉良機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)（第一版）東北大學(xué)出版社 2000年9月參考書：楊可楨機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)高教出版社

11、九、其他必要的說明1、機(jī)械設(shè)計是許多學(xué)科知識的綜合應(yīng)用，機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)的先修課主要是機(jī)械制圖、金屬工藝學(xué)、工程力學(xué)、公差與技術(shù)測量、工程材料等。這些課程直接影響本課程學(xué)習(xí)的程度，機(jī)械制圖應(yīng)加強(qiáng)學(xué)生對識圖、繪圖、尺寸標(biāo)注能力的訓(xùn)練，工程力學(xué)中的變應(yīng)力一章應(yīng)做重點講解。2、課程中的難點重點內(nèi)容應(yīng)做重點講解，基本知識可讓學(xué)生自學(xué)，自學(xué)要有思考問題，教師課上提問檢查，自學(xué)內(nèi)容也可列入考試范圍之內(nèi)。對于某些現(xiàn)代設(shè)計方法如優(yōu)化設(shè)計、可靠性設(shè)計、摩擦學(xué)設(shè)計、設(shè)計方法學(xué)等新學(xué)科內(nèi)容，教師在結(jié)合具體零件作適當(dāng)簡介。3、習(xí)題課內(nèi)容要多樣化，既有理論計算，又有結(jié)構(gòu)設(shè)計和工藝性方面的內(nèi)容。習(xí)題作業(yè)要能起到鞏固理論、掌握計算方法和技巧，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)和工藝性方面的訓(xùn)練，提高分析問題、解決問題的能力，熟悉標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的應(yīng)用。作業(yè)應(yīng)督促學(xué)生獨立完成，每次作業(yè)都要評定成績，計分累計納入期末總成績。4、大型作業(yè)和課程設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計能力的重要環(huán)節(jié)，設(shè)計題目要靈活多樣，不斷更新，每個學(xué)生一個設(shè)計數(shù)據(jù)。有條件可結(jié)合專業(yè)選擇實際性較強(qiáng)的題目，教師要加強(qiáng)指導(dǎo)和考核，注意發(fā)揮學(xué)生的獨立工作能力和創(chuàng)新精神，注意教育學(xué)生樹立正確的設(shè)計思想，培養(yǎng)良好的科學(xué)態(tài)