材料成型及控制工程專業(yè)《機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計 》實踐教學(xué)大綱

PAGEPAGE6《機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計Ⅰ》課程教學(xué)大綱一、課程基本信息課程名稱機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計課程編號課程性質(zhì)必修課課程類別核心課程開課單位機(jī)電工程學(xué)院授課學(xué)期第5學(xué)期學(xué)分/學(xué)時3/36實施方式課程設(shè)計適用專業(yè)機(jī)械設(shè)計制造及其自動化、車輛工程是否雙語否先修課程機(jī)械制圖，理論力學(xué)，材料力學(xué)，金屬材料及金屬工藝學(xué)，互換性與技術(shù)測量，機(jī)械原理，機(jī)械設(shè)計后續(xù)課程機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)二、課程簡介課程設(shè)計是機(jī)械設(shè)計課程中重要的實踐環(huán)節(jié)。通過課程設(shè)計，使學(xué)生加深理解、驗證鞏固課堂教學(xué)內(nèi)容；具備簡單機(jī)械設(shè)計能力，掌握典型機(jī)械零件的設(shè)計方法，獲得繪圖、計算以及查閱資料等基本技能的訓(xùn)練；培養(yǎng)學(xué)生解決實際工程問題的能力。三、課程目標(biāo)及對畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的支撐（一）課程目標(biāo)通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生達(dá)到以下目標(biāo)：課程目標(biāo)1知識目標(biāo)：機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計相關(guān)知識，零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計和零部件設(shè)計理論應(yīng)用，學(xué)會機(jī)械設(shè)計方法，學(xué)會應(yīng)用機(jī)械設(shè)計手冊、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。課程目標(biāo)2能力目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、群體合作能力、工程設(shè)計能力，突出創(chuàng)新能力、解決復(fù)雜問題的能力、高級思維的培養(yǎng)。課程目標(biāo)3素養(yǎng)目標(biāo)：樹立終身學(xué)習(xí)意識,節(jié)約型社會創(chuàng)建意識，面對新設(shè)計問題，克服困難的勇氣、團(tuán)隊協(xié)作完成創(chuàng)新設(shè)計的素質(zhì)。（二）課程目標(biāo)對畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的支撐課程目標(biāo)支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)畢業(yè)要求課程目標(biāo)1知識目標(biāo)：機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計相關(guān)知識，零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計和零部件設(shè)計理論應(yīng)用，學(xué)會機(jī)械設(shè)計方法，學(xué)會應(yīng)用機(jī)械設(shè)計手冊、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。3.3能夠設(shè)計滿足特定需求的機(jī)械系統(tǒng)或制造工藝，并體現(xiàn)創(chuàng)新意識。3-設(shè)計課程目標(biāo)2能力目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、群體合作能力、工程設(shè)計能力，突出創(chuàng)新能力、解決復(fù)雜問題的能力、高級思維的培養(yǎng)。4.1能夠基于科學(xué)原理和方法，針對復(fù)雜機(jī)械設(shè)計與制造的工程問題，通過文獻(xiàn)研究與調(diào)研，分析解決方案，選擇研究路線或設(shè)計實驗方案；4-研究課程目標(biāo)3素養(yǎng)目標(biāo)：樹立終身學(xué)習(xí)意識,節(jié)約型社會創(chuàng)建意識，面對新設(shè)計問題，克服困難的勇氣、團(tuán)隊協(xié)作完成創(chuàng)新設(shè)計的素質(zhì)。8.2理解基本職業(yè)道德的含義、工程師的職業(yè)性質(zhì)與社會責(zé)任，能夠在工程實踐中自覺遵守職業(yè)道德和規(guī)范、自覺履行責(zé)任。10.1掌握符合行業(yè)規(guī)范和要求的技術(shù)文件寫作方法，能夠就復(fù)雜工程問題通過書面報告及陳述發(fā)言等形式清晰表達(dá)或回應(yīng)；8-職業(yè)規(guī)范10-溝通四、課程基本教學(xué)內(nèi)容及對課程目標(biāo)的支撐第一部分設(shè)計題目確定及設(shè)計要求設(shè)計題目：機(jī)械傳動裝置或簡單機(jī)械。設(shè)計工作量要求：學(xué)生5-8人一組，分組完成機(jī)械設(shè)計，要求每個學(xué)生應(yīng)在團(tuán)隊中有獨(dú)立工作分工：三維圖一套，二維裝配圖，運(yùn)動仿真視頻，設(shè)計說明書不少于1000字。設(shè)計時間：3周。設(shè)計內(nèi)容要求：（1）能從機(jī)器功能要求出發(fā)，制定設(shè)計方案。合理選擇傳動機(jī)構(gòu)和零件。（2）能按機(jī)器的工作狀況，對機(jī)器和零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計。（3）能按機(jī)器的工作狀況，分析和計算作用在零件上的載荷，合理選擇零件材料，正確計算零件的工作能力和確定零件尺寸。（4）正確繪制機(jī)器或部件的裝配圖和零件圖，注明有關(guān)技術(shù)要求。第二部分總體方案設(shè)計1.設(shè)計內(nèi)容根據(jù)設(shè)計任務(wù)擬定裝置功能，進(jìn)行功能設(shè)計，擬定傳動方案，確定設(shè)計方案，電機(jī)選擇，傳動裝置運(yùn)動和動力參數(shù)設(shè)計。2.重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：裝置功能擬定，以及傳動方案的選擇。難點(diǎn)：傳動裝置運(yùn)動和動力參數(shù)設(shè)計。3.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果通過本部分的學(xué)習(xí)，具有合理確定機(jī)械系統(tǒng)傳動方案的能力，能夠正確選擇電機(jī)的類型和型號，能正確計算傳動裝置運(yùn)動和動力參數(shù)。4.支撐課程目標(biāo)采用實驗室減速器拆裝實驗、現(xiàn)場拆解與課程設(shè)計相關(guān)裝置、相關(guān)視頻相結(jié)合的辦法，完成裝置功能設(shè)計，擬定工作原理，解讀現(xiàn)有相關(guān)裝置傳動原理、結(jié)構(gòu)及相關(guān)附件。在拆裝過程中實現(xiàn)知識目標(biāo)、能力目標(biāo)及團(tuán)結(jié)協(xié)作目標(biāo)。支撐目標(biāo)1、2、3。傳動件裝置設(shè)計1設(shè)計內(nèi)容各類機(jī)構(gòu)傳動件設(shè)計、聯(lián)軸器選擇、減速器選擇或者設(shè)計。2.重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：根據(jù)設(shè)計方案進(jìn)行相關(guān)傳動件設(shè)計，減速器選擇。難點(diǎn)：傳動件精度設(shè)計。3.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果通過本部分的學(xué)習(xí)，使學(xué)生具備在滿足結(jié)構(gòu)尺寸要求、強(qiáng)度要求等條件下，調(diào)整凸輪/齒輪/桿件等傳動參數(shù)的能力；聯(lián)軸器、減速器選型能力。并熟悉傳動件設(shè)計計算流程，強(qiáng)化傳動件設(shè)計計算能力。4.支撐課程目標(biāo)通過設(shè)計過程中齒輪參數(shù)的反復(fù)調(diào)整，使學(xué)生熟悉傳動件設(shè)計的方法，深化相關(guān)知識，提升設(shè)計能力，在反復(fù)調(diào)整優(yōu)化中培養(yǎng)其堅韌、耐心的素質(zhì)，進(jìn)而在知識、能力提升的同時，實現(xiàn)素質(zhì)和思政目標(biāo)。支撐目標(biāo)1、2、3。執(zhí)行部分設(shè)計1設(shè)計內(nèi)容執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計計算（包括運(yùn)動尺寸和零件結(jié)構(gòu)尺寸），軸上傳動件齒輪（帶輪）、聯(lián)軸器及軸承座位置、軸承位置的確定，軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計；軸承組合結(jié)構(gòu)設(shè)計及齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計；軸、軸承、鍵的校核計算。2.重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計；軸承組合結(jié)構(gòu)設(shè)計；軸、軸承、鍵的校核計算。難點(diǎn)：在軸結(jié)構(gòu)設(shè)計前，軸上傳動件齒輪（帶輪）、聯(lián)軸器及軸承座位置、軸承位置的確定對學(xué)生是一個難點(diǎn)，應(yīng)予以強(qiáng)化。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計中各軸段長度尺寸的確定也是一個難點(diǎn)；在軸和軸承計算時軸承支反力的確定是一個容易出現(xiàn)錯誤的地方，軸的彎矩圖繪制也是難點(diǎn)之一。3.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果通過本部分學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握軸結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法，即設(shè)計前必須首先確定軸上傳動件齒輪（帶輪、鏈輪）、聯(lián)軸器及軸承座位置、軸承位置等，同時提高其軸、軸承計算能力，最終提升學(xué)生設(shè)計新型機(jī)械軸系結(jié)構(gòu)的能力。4.支撐課程目標(biāo)通過實驗室減速器軸系結(jié)構(gòu)拆裝實驗、企業(yè)現(xiàn)場拆裝設(shè)備、相關(guān)設(shè)備視頻，完成軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計、軸承組合結(jié)構(gòu)設(shè)計以及軸和軸承的相關(guān)計算，使學(xué)生掌握傳動件設(shè)計的方法和知識、提升設(shè)計能力，在反復(fù)調(diào)整優(yōu)化的過程中培養(yǎng)其堅韌、耐心的素質(zhì)，進(jìn)而在知識、能力提升的同時，實現(xiàn)素質(zhì)和思政目標(biāo)。支撐目標(biāo)1、2、3。傳動部分支撐箱體及附件的設(shè)計1設(shè)計內(nèi)容箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計和附件的設(shè)計。2.重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計中各種凸緣、凸臺、筋板尺寸、箱體輪廓結(jié)構(gòu)及尺寸的確定；附件的設(shè)計。難點(diǎn)：箱體輪廓結(jié)構(gòu)尺寸的確定，凸臺高度和形狀的確定；另外附件螺紋的表達(dá)。3.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果通過本部分學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握箱體結(jié)構(gòu)及附件設(shè)計的方法，深刻理解箱體設(shè)計的強(qiáng)度原則、剛度原則以及工藝原則，強(qiáng)化提升其設(shè)計箱體類零件的能力。提高其對附件功能的認(rèn)識以及附件的選型設(shè)計和工程圖表達(dá)能力。4.支撐課程目標(biāo)通過減速器軸系結(jié)構(gòu)拆裝實驗、企業(yè)現(xiàn)場拆裝設(shè)備、相關(guān)設(shè)備視頻，使學(xué)生充分掌握箱體類零件和附件的設(shè)計及選型方法，完成知識目標(biāo)、能力目標(biāo)，培養(yǎng)吃苦耐勞的精神。支撐目標(biāo)1、2、3。裝配圖總成設(shè)計1設(shè)計內(nèi)容繪制裝配圖、零件圖三維圖、二維圖，關(guān)鍵運(yùn)動部分拆分為子裝配圖，對裝配圖尺寸標(biāo)注、技術(shù)特性與技術(shù)要求，裝配圖錯誤修正。2.重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：圖繪制，尺寸標(biāo)注、技術(shù)要求，裝配圖錯誤修正。難點(diǎn)：圖尺寸標(biāo)注中尺寸缺失問題的解決，軸承公差標(biāo)注問題，技術(shù)要求理解深度不夠，裝配圖修正。3.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果通過本部分學(xué)習(xí)，使學(xué)生正確進(jìn)行圖尺寸標(biāo)注，盡量避免裝配圖中的表達(dá)錯誤，真正提高其設(shè)計表達(dá)能力。4.支撐課程目標(biāo)通過裝配圖、零件圖尺寸標(biāo)注及技術(shù)要求編制，使學(xué)生充分掌握工程圖的設(shè)計表達(dá)方法，完成知識目標(biāo)、能力目標(biāo)，通過不斷修正完善裝配圖中的錯誤，培養(yǎng)其堅韌、耐心、精益求精的品質(zhì)，通過生生互查錯誤環(huán)節(jié)，提高其目標(biāo)意識和團(tuán)結(jié)協(xié)作能力。支撐目標(biāo)1、2、3。整體裝置的運(yùn)動仿真分析1設(shè)計內(nèi)容完成最后執(zhí)行部件末端的位移、速度和加速度分析。2.重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：整體裝置運(yùn)動干涉分析、執(zhí)行部分末端速度、加速度分析。難點(diǎn)：執(zhí)行部分末端速度、加速度分析。3.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果通過本部分學(xué)習(xí)，使學(xué)生正確使用軟件進(jìn)行運(yùn)動裝置運(yùn)動仿真分析，盡量避免三維圖表達(dá)或者干涉，真正提高其設(shè)計表達(dá)能力。4.支撐課程目標(biāo)通過運(yùn)動設(shè)計和表達(dá)，完成知識目標(biāo)、能力目標(biāo)，通過不斷修正零件圖中的錯誤，通過生生互查錯誤環(huán)節(jié)，提高其目標(biāo)意識和團(tuán)結(jié)協(xié)作能力。支撐目標(biāo)1、2、3。設(shè)計計算說明書及答辯1設(shè)計內(nèi)容設(shè)計計算說明書的編寫及答辯思考準(zhǔn)備。2.重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：設(shè)計計算說明書的規(guī)范化、設(shè)計說明書插圖不規(guī)范、設(shè)計說明書計算錯誤修正。難點(diǎn)：設(shè)計說明書計算錯誤修正。3.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果通過本部分學(xué)習(xí)，使學(xué)生能正確進(jìn)行設(shè)計說明書的編寫。通過答辯環(huán)節(jié)，找出設(shè)計中的錯誤，真正提高其設(shè)計表達(dá)能力。4.支撐課程目標(biāo)通過設(shè)計計算說明書的規(guī)范化編寫，完成知識目標(biāo)、能力目標(biāo)。通過答辯環(huán)節(jié)的鍛煉，提高其思辨能力和工程設(shè)計能力，樹立學(xué)無止境的理念。支撐目標(biāo)1、2、3。五、課程設(shè)計內(nèi)容支撐課程目標(biāo)匯總序號主要內(nèi)容支撐課程目標(biāo)1設(shè)計題目確定及設(shè)計要求支撐課程目標(biāo)1、22傳動裝置總體設(shè)計支撐課程目標(biāo)1、23傳動件設(shè)計及聯(lián)軸器選擇支撐課程目標(biāo)1、2、34減速器軸系部件設(shè)計支撐課程目標(biāo)1、2、35減速器箱體及附件的設(shè)計支撐課程目標(biāo)2、36裝配圖總成設(shè)計支撐課程目標(biāo)2、37零件工作圖設(shè)計支撐課程目標(biāo)2、38設(shè)計計算說明書及答辯支撐課程目標(biāo)2、3課程設(shè)計程序與時間安排在規(guī)定的3周時間內(nèi)完成裝配圖，零件圖和設(shè)計說明書。序號主要內(nèi)容時間分配（天）1設(shè)計準(zhǔn)備1天2方案設(shè)計1天3零件設(shè)計計算3天4三維建模3天5仿真分析1天6裝配圖2天7零件圖2天8整理設(shè)計說明書1天9答辯1天七、課程設(shè)計方法與指導(dǎo)方式課程設(shè)計采用教師集中講解與個性化指導(dǎo)相結(jié)合的指導(dǎo)方式。現(xiàn)場拆解相關(guān)設(shè)備2次，集中授課2次，4學(xué)時，具體內(nèi)容包括：設(shè)計任務(wù)布置、設(shè)計思路講解、設(shè)計裝配圖和零件圖表達(dá)。其余時間以學(xué)生為主體，利用開放實驗室，讓學(xué)生設(shè)計過程中隨時了解認(rèn)識減速器結(jié)構(gòu)，每天采用個性化指導(dǎo)的方式集中在設(shè)計教室，當(dāng)面探索解答學(xué)生遇到的設(shè)計問題，課下以qq或微信方式解答學(xué)生設(shè)計過程中遇到的問題，實現(xiàn)全過程指導(dǎo)。在課程設(shè)計地點(diǎn)和時間管理上統(tǒng)一規(guī)定，每天考勤，從而實現(xiàn)設(shè)計進(jìn)度和設(shè)計指導(dǎo)全程監(jiān)控，確保學(xué)習(xí)效果。八、課程設(shè)計說明書具體要求說明書書寫規(guī)范，內(nèi)容正確、齊全。裝配圖1張及零件圖3張，圖紙要求結(jié)構(gòu)正確，表達(dá)清晰整潔。說明書主要內(nèi)容包括：1目錄（標(biāo)題及頁次）2設(shè)計任務(wù)書3引言4傳動方案設(shè)計（簡要說明，附傳動方案簡圖）5運(yùn)動動力學(xué)設(shè)計5傳動零件工作能力設(shè)計6裝置仿真分析7主要參考文獻(xiàn)8設(shè)計小結(jié)九、課程考核及對課程目標(biāo)的支撐（一）課程考核課程成績構(gòu)成（百分制）課程成績構(gòu)成比例考核環(huán)節(jié)目標(biāo)分值考核/評價細(xì)則考核方式50%考核方式（百分制）60考核內(nèi)容及評價細(xì)則目標(biāo)分值=0.6*作業(yè)平均成績………40考核內(nèi)容及評價細(xì)則目標(biāo)分值=0.4*作業(yè)平均成績考核方式50%考核方式（百分制）70考核內(nèi)容及評價細(xì)則目標(biāo)分值=0.7*作業(yè)平均成績…….30考核內(nèi)容及評價細(xì)則目標(biāo)分值=0.3*作業(yè)平均成績“課程成績構(gòu)成”填寫各過程性考核環(huán)節(jié)?！罢n程成績構(gòu)成比例”填寫各過程性考核環(huán)節(jié)占總成績比重?！翱己谁h(huán)節(jié)”填寫過程性考核的各個環(huán)節(jié)名稱?！澳繕?biāo)分值”填寫各考核各環(huán)節(jié)的