机械设计基础教案大纲doc.docx
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机械设计基础教案大纲doc
**职业技术学院
《机械设计基础》教学大纲
适用专业：
高职类机械制造类各专业
**职业技术学院教务处制
2007年3月
课程类型：
专业基础课
学时：
70
适用对象：
模具设计与制造专业
一、课程的性质与任务
本课程是机械类各专业的一门重要的专业基础课，它的任务是使学生掌握常用机构和通用零件的基本理论和基本知识，初步具有这方面的分析、应用、设计能力，并通过必要的基本技能训练，培养学生正确的设计思想和严谨的工作作风，为培养高素质技能型人才奠定基础。
二、课程教学目标
通过本课程的教学，应使学生达到下列基本要求：
l熟悉常用机构的工作原理、组成及其特点，掌握通用机构的分析和设计的基本方法；
2熟悉通用机械零件的工作原理、结构及其特点，掌握通用机械零件的选用和设计的基本方法；
3具有对机构分析设计和零件计算问题的运算、制图和使用技术资料的能力；
4具有综合运用所学知识和实践的技能，设计简单机械和简单传动装置的能力；
5具有通过实验和观察去识别常用机构组成、工作特性和通用机械零件结构特点的能力。
三、教学内容和目的要求
绪论
1、教学的目的与要求
阐述机构和机器的概念和组成，介绍本课程的性质和研究对象以及学习本课程的方法。
要求学生理解机构和机器的概念，了解机器的组成。
了解本课程的性质、研究对象和学习本课程的基本要求和学习方法。
2、教学内容
机器及其组成；本课程的性质和研究对象；学习本课程的基本要求和方法。
第一章机械设计基础概论
1、教学的目的与要求
（1）使学生了解本课程研究的对象、内容以及其在培养高级机械工程技术人才全局中的地位、作用和任务，从而明确学习本课程的目的。
（2）使学生对机械原理和设计（Mechanisms&machinetheoryanddesign）学科（discipline）的发展趋势有所了解，并了解本学科的重要性在课程结构中的重要性。
（3）了解机械设计的基本要求和一般步骤。
（4）了解机械的组成和机械零件的工作能力计算准则。
（5）掌握载荷荷应力的分类以及在交变应力作用下许用应力和安全系数的计算方法。
2、教学重点和难点
（1）了解机械的组成和机械零件的工作能力计算准则。
（2）掌握载荷荷应力的分类以及在交变应力作用下许用应力和安全系数的计算方法。
第三章 平面机构的运动简图和自由度
1、教学目的与要求
本章是研究和设计机构的基础，要求学生理解平面运动副和机构自由度的概念，掌握手面机构运动简图的绘制方法和平面机构自由度的计算方法，理解机构具有确定运动的条件。
2、教学重点与难点
（1）机构的运动简图的绘制
（2）平面机构的自由度的计算。
（3）机构自由度计算中有关虚约束的识别及处理
3、教学内容
第一节平面运动副
运动副的概念；自由度和约束条件；运动副的分类。
第二节平面机构的运动简图、
绘制机构运动简图的目的；平面机构运动简图的绘制。
第三节平面机构的自由度
平面机构自由度的计算；机构具有确定运动的条件。
第四章平面连杆机构设计
1、教学目的与要求
（1）铰链四杆机构的基本类型；
（2）铰链四杆机构的演化；
（3）对曲柄存在的条件、传动角、死点、急回运动、行程速比系数等有明确的概念；
（4）平面四杆机构的设计；
2、教学重点和难点
（1）曲柄存在条件、传动角、死点、行程速比系数；
（2）平面四杆机构的图解法设计；
（3）有关曲柄存在条件的杆长关系式的全面分析、平面四杆机构最小传动角的确定等问题。
3、教学内容
第一节概述
平面连杆机构的特点；平面连杆机构的应用和分类；
第二节四杆机构的基本型式及演化
铰链四村机构的组成；铰链四杆机构的类型；铰链四杆机构中曲柄存在的条件。
曲柄滑块机构；导杆机构：
摇块机构和定块机构。
第四节平面四杆机构的基本特性
急回特性；压力角和传动角；死点。
第五节平面四杆机构的设计
1．接连杆的预定位置设计四杆机构；
2．授给定的行程速比系数设计四杆机构。
第五章凸轮机构
1、教学目标
（1）了解凸轮机构的分类及应用；
（2）了解推杆常用运动规律的选择原则；
（3）掌握在确定凸轮机构的基本尺寸时应考虑的主要问题；
（4）能根据选定的凸轮类型和推杆运动规律设计凸轮的轮廓曲线。
2、教学重点和难点
推杆常用运动规律特点及选择原则；盘形凸轮机构凸轮轮廓曲线的设计；凸轮基圆半径与压力角及自锁的关系；
“反转法原理”与压力角的概念。
3、教学内容
第一节概述
凸轮机构的组成、特点及应用；凸轮机构的分类。
第二节常用的从动件运动规律
确定凸轮轮廓的基本依据；凸轮与从动件的运动关系；从动件常用的运动规律。
第三节盘形凸轮轮廓的设计与加工方法
尖顶对心移动从动件盘形凸轮；滚于移动从动件盘形凸轮；偏置从动件盘形凸轮；摆动从动件盘形凸轮
第四节凸轮机构基本尺寸的确定；
滚于半径与运动失真；压力角及其许用值；基圆半径的选择；偏距的大小及其方位：
从动件导路尺寸对传动的影响。
第七章螺纹连接与螺旋传动
1、教学目标
（1）了解螺纹的类型及主要参数；
（2）掌握螺纹联接、预紧和防松措施、螺栓组联接的设计；
（3）掌握提高螺栓联接强度的措施；
2．教学重点和难点
螺纹、螺纹联接及其零件的结构和类型；2、螺纹联接的受力分析和强度计算；3、螺纹联接的预紧和防松以及提高螺纹联接强度的措施。
螺纹联接的受力和变形关系图
3、教学内容
7.1螺纹连接的基本知识
螺纹的形成和类型；螺纹的主要参数；常用螺纹。
7.2螺纹连接的预紧与放松
螺纹连接的预紧与放松的基本方法、螺栓联接结构设计注意事项。
7.3单个螺栓连接的强度计算
普通螺栓的强度计算。
松联接；紧联接；只受预紧力的紧螺栓联接；受预紧力和工作拉力的紧螺栓联接。
7.4螺栓组连接的结构设计和受力分析
螺纹联接组的机构设计、受力分析和强度计算
7.5螺纹连接件的材料和许用应力
螺纹连接件的材料、许用应力等。
7.6提高螺栓连接强度的措施；
提高螺栓连接强度的方法及优点。
第八章带传动
1、教学目标
1.带传动的受力分析、应力分析和弹性滑动。
2.普通V带传动的设计计算和主要参数对传动性能的影响。
3.普通V带的设计
2、教学重点和难点
1.普通V带传动的设计计算和主要参数对传动性能的影响。
2.普通V带的设计
3、教学内容
第一节概述
带传动的特点和类型。
第二节V带和带轮的结构
V带的构造和标准；带轮的结构和材料。
第三节带传动的工作能力分析
带传动的受力分析；带传动工作时的应力分析；
第四节V带传动的设计
V带传动的设计准则；单根V带所能传递的功率；V带传动的设计方法和步骤。
第五节带传动的张紧、安装和维护
带传动的张紧装置；带传动的安装与维护。
第九章链传动
1、教学目标
1.滚子链传动的运动特点、失效形式。
2.滚子链传动的设计计算和主要参数的合理选择。
3.链传动的布置、张紧及润滑
2、教学重点和难点
滚子链传动的设计计算和主要参数的合理选择、链传动时的多边形效应。
3、教学内容
9.1概述
链传动的工作原理和特点；链的类型和应用。
9.2滚子链和链轮
滚子链的规格；滚子链链轮。
9.3链传动的运动特性
链传动的运动特性；多边形效应。
9.4滚子链传动的设计计算
链传动的主要参数选择。
9.5链传动的布置、张紧及润滑；
链传动的布置、张紧及润滑
第十章齿轮机构设计
1、教学目标
1．了解齿轮机构的类型和应用；
2．了解平面齿轮机构的齿廓啮合基本定理；
3．深入了解渐开线齿轮的啮合特性及正确啮合的条件、连续传动条件等；
4．熟悉渐开线齿轮各部分的名称、基本参数及几何尺寸计算；
5．了解渐开线齿廓的展成切齿原理及根切现象、最少齿数；
6．了解斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的形成、啮合特点，并能计算其几何尺寸；
7．了解标准直齿圆锥齿轮的传动特点及其基本尺寸计算。
8．了解掌握齿轮传动的失效形式和设计准则，常用的材料及热处理方法。
9．掌握圆柱齿轮传动的设计和强度校核方法。
对斜齿圆柱齿轮传动的设计方法有所了解和掌握。
10．掌握圆锥齿轮传动设计的特点。
2、教学重点和难点
渐开线直齿圆柱齿轮外啮合传动的基本理论和设计计算。
齿轮传动的失效形式和设计准则。
圆柱齿轮传动的设计和强度校核方法。
共轭齿廓的确定；啮合过程。
3、教学内容
10.1齿轮传动的特点和基本类型
齿轮机构的应用和类型。
10.2渐开线齿轮的轮廓及传动比
渐开线的形成及特点、渐开线齿轮的轮廓啮合时的特性及传动比。
10.3渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要参数及几何尺寸计算
渐开线齿轮各部分的名称及尺寸。
10.4渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动
渐开线标准齿轮正确啮合条件和啮合过程。
10.5渐开线齿轮的加工方法
渐开线齿轮的切制原理:
仿形法，范成法。
10.6渐开线齿廓的根切现象与标准外啮合齿轮的最少齿数
根切现象，最小齿数及变位齿轮概述。
10.7变位齿轮传动
变位齿轮的特点、变位齿轮的各部分尺寸
10.8齿轮常见的失效形式与设计准则
齿轮传动的失效形式；齿轮传动的设计准则。
10.9齿轮的结构设计及齿轮传动的润滑和效率
齿轮的结构设计、齿轮传动的润滑、传动效率计算
10.10标准齿轮传动的设计计算
标准齿轮传动的设计时的基本参数及设计计算
第十一章蜗杆传动
1、教学目标
理解蜗杆传动的失效形式和设计准则，掌握蜗杆传动的强度计算，了解热平衡计算的目的和计算方法，了解蜗杆涡轮的常用材料和结构。
2、教学重点和难点
蜗杆传动的主要参数及其选择；蜗杆传动的受力分析
蜗杆传动的几何尺寸计算；蜗杆传动的强度计算
3、教学内容
11.1蜗杆传动的类型和特点
11.2蜗杆传动的主要参数和几何尺寸
11.3蜗杆传动的失效形式和计算准则
11.4蜗杆传动的材料和机构
11.5常用各类齿轮传动的选择
第十二章齿轮系
1、教学目标
本章主要讨论定轴齿轮系和行星齿轮系的传动比计算和转向确定，并简要介绍新型齿轮传动装置及减速器。
2、教学重点和难点
定轴齿轮系传动比的计算；行星齿轮系的传动比计算
复合齿轮系传动比的计算
3、教学内容
12.1定轴齿轮系传动比的计算
12.2行星齿轮系传动比的计算
12.3齿轮系的计算
12.4其他新型齿轮传动装置简介
12.5减速器
第十四章轴和轴毂连接
1、教学目标
本章主要介绍阶梯轴以及键连接的设计计算。
2、教学重点和难点
轴的结构设计；轴的设计方法
轴的强度计算
3、教学内容
14.1概述
14.2轴的结构设计
14.3轴的强度计算
14.4轴的材料及选择
14.5轴的设计
14.6轴毂连接；
第十五章轴承
1、教学目标
本章主要介绍轴承的类型、特点及应用，滚动轴承类型的选择、组合设计等内容。
滑动轴承仅做一般介绍。
2、教学重点和难点
滚动轴承的代号；滚动轴承类型的选择；滚动轴承类型的选择。
向心角接触轴承的载荷计算；滚动轴承的组合设计
3、教学内容
15.1轴承的功用和类型
15.2滚动轴承的组成、类型及特点
15.3滚动轴承的代号
15.4滚动轴承类型的选择
15.5滑动轴承概述
15.6滚动轴承与滑动轴承的性能比较
四、教学时数分配
序号
篇章名称
学时
讲课
课内实训
1
绪论
1
1
2
第一章机械设计基础概论
1
1
3
第三章平面机构的运动简图和自由度
6
4
2
4
第四章 平面连杆机构设计
6
6
5
第五章凸轮机构
4
4
6
第七章螺纹连接与螺旋传动
6
6
7
第八章带传动
4
4
8
第九章链传动
4
4
9
第十章齿轮传动
8
6
2
10
第十一章蜗杆传动
4
4
11
第十二章齿轮系
4
4
12
第十四章轴和轴毂连接
4
4
13
第十五章轴承
4
4
14
复习
4
4
15
合计
60
56
4
五、说明
1．教学大纲
（1）本大纲依据《高职高专教育专业人才培养目标及规格》以及《高职高专教育基础课程教学基本要求》制定。
（2）本大纲是进行《机械设计基础》教学指导性文件。
大纲的基本要求是学生学习本课程应达到的最低要求。
2．教学建议
（1）教学组织形式实现多样化，除了常规课堂授课外，尽量采用不同的教学手段，例如多媒体技术、模型演示、实物演示等。
（2）课堂教学中应理论联系实际，多介绍实际应用的例子，激发学生的学习热情，通过课堂提问、课外作业、实践操作等环节巩固所学知识。
（3）在大纲中规定的未能在计划课时内完成的有关章节，可以指定学生自学。
3．教材选用
机械设计基础/陈立德主编．—北京：
高等教育出版社，2000.8
4．教参选用
机械设计基础学习与训练指南/张建中主编．—北京：
高等教育出版社，2003.9
赠送以下资料
《背影》教学设计
【教学目标】
知识与能力：
学习本文选取动人情景，生动描写人物，以情感人的方法。
过程与方法：
感受作者朴实的语言风格。
情感态度与价值观：
通过体味文章所表现的父子之间的深情，培养学生懂得感受爱，也懂得回报爱的优良品德。
【教学重点、难点】
1、作者对“父亲买橘子”的背影方法。
2、儿子对父亲的关心的不解、顿悟、感念的过程。
【预习设计】
1、学生需认真朗读全文，弄懂重点词语的音、形、义；
2、整体感知文章主要内容，注意事件发生的背景；
3、你是如何看待文中的父亲和儿子的？
【教学过程】
一、导入新课
运用多媒体播放歌曲《父亲》，并欣赏一首小诗。
“父爱是拐杖，让我们在人生中少摔跟头。
父爱是良言，让我们作出正确的判断。
父爱是阳光，让我们健康的成长。
父爱是音乐，让我们快快乐乐的生活。
父爱是蜡烛，默默的为我们奉献着自己。
”
今天，就让我们一起来学习《背影》，看看这篇文章感人至深的地方究竟在哪里？
二、检查预习（小组之内检查）
1、正音练习：
给加粗的词注音。
变卖典质（diǎnzhì）颓唐（tuí）狼藉（jí）
交卸（xiè）奔丧（bènsāng）簌簌（sù）
晶莹（yíng）迂腐（yū）琐屑（suǒxiè）
栅栏（zhà）差使（chāi）照看行李（kān）
妥帖（tuǒ）蹒跚（pánshān）踌躇（chóuchú）
2、根据解释填词语。
乱七八糟的样子。
狼藉
失业在家。
赋闲
凄惨暗淡，不景气。
惨淡
因为腿脚不灵便，走路缓慢摇摆的样子。
蹒跚
言行守旧，不合时宜。
迂腐
细小而繁多的事。
琐屑
不幸的事接二连三的发生。
祸不单行
把自己的财产、衣服出卖和典当出去。
变卖典质
精神不振作。
颓唐
三、朗读课文，交流探讨
1、刚才我已经说过，《背影》是一篇脍炙人口的名篇，几十年来为人们所传诵，这说明大家在读这篇文章的时候肯定给大家留下极其深刻的印象，或者产生了某方面的疑惑，那么同学们在读这篇文章的时候，有没有特别深刻的印象或疑惑。
请同学们自由朗读全文，把自己印象最深刻的地方画下来，然后用“我觉得。
”的句式来谈谈你是如何看待这篇文章的。
在学生回答的过程中，教师应注意引导学生完成以下几项任务。
（1）引导学生体会本文语言的朴实特点，通过读的形式来让学生体会文章的语言虽然平实，但是却很感人。
（2）引导体会文章为什么以“背影”为题？
文中写了几次“背影”？
那一次写的最详细？
作者是如何来详细刻画“父亲为儿子买橘子的背影”的？
（播放电视散文《背影》片段）
边引导，边朗读，边体会，重点解决：
A、“背影”是这篇文章的线索。
第一次是在文章的开头“我最不能忘记的是父亲的背影”。
第二次是父亲为我买橘子时的背影。
第三次是父亲混入来来往往的人群里的背影。
第四次是我收到父亲的来信，在晶莹的泪光中又看到了父亲的背影。
父亲为我买橘子时的背影写得最详细。
B、在描写父亲为儿子买橘子的背影时，引导学生从动作描写入手，细致入微的刻画。
如：
“蹒跚”、“探”、“爬”、“攀”、“缩”、“微倾”等词语中体会父爱。
C、从父亲的衣着上来体会、父子衣服的对比（他给儿子做了紫毛大衣）及营造的氛围和心情（悲凉、沉重），帮助学生分析特定背景（祖母去世、父亲赋闲、变卖典质、还了亏空、借钱办丧等等）。
教师总结：
作者刻画的这个背影，是自己终生难忘的父亲的背影，
他通过写父亲的体态动作、穿着打扮，使我们仿佛看到了一位在奔波劳累中，依然为儿子尽心尽力的伟大的父亲，这也是这篇文章感人至深的地方，打动了千千万万的读者，让我们感受到了博大深沉的父爱。
（3）在送行中，父亲除了为儿子买橘子外，还用什么来表达对儿子的关爱？
儿子理解父亲的深情吗？
为什么？
八年以后，作者在写这篇文章的时候怀的是怎样感情？
教师总结：
浦口送别的时候朱自清才20岁，因为年轻，所以他当时也会对父亲的琐碎的表达爱的方式表示不满，可是当他在八年后，随着自己心智的成熟，对父爱的感受也发生了很大的变化，对当时的自以为是也感到非常的后悔，自责。
他把自己这种真实的感受，真实的情感勇敢的展现在了众人面前，我想，这就是这篇文章最感人至深的地方。
（4）面对父亲，作者当时是怎样对待自己的父亲的？
教师总结：
觉得父亲迂腐、令人讨厌。
四、引深拓展
1、同学们，看到20岁的朱自清，你是否想到了自己。
你是否也有一些对父母、老师、长辈的关心的不耐烦，是否在有的时候觉得他们的某些言语和举动太过多余，是否有过觉得自己要比他们聪明得多想法？
那现在呢？
你又怎样看待这些事情呢？
学生讲述感人的故事。
2、同学们，听了你们的故事，不禁让我想起了一篇流传很广的小文章。
看完后，说说你的感受。
（多媒体展示）
《儿子眼中的父亲》
7岁：
“爸爸真了不起，什么都懂!
”
14岁：
“好像有时候觉得也不对……”
20岁：
“爸爸有点落伍了，他的理论和时代格格不入。
”
25岁：
“老头子一无所知，毫无疑问，他已陈腐不堪。
”
35岁：
“如果爸爸当年像我这样老练，他今天肯定是个百万富翁了。
”
45岁：
“我不知道是否该和‘老头子’商量商量，或许他能帮我出出主意”
55岁：
“真可惜，爸爸去世了，说实话，他的看法相当高明。
”
60岁：
“可怜的爸爸，您简直是位无所不知的学者，遗憾的是我了解您太晚了！
”
五、情感迁移，感受深情。
青春年少，我们也曾对挚爱我们的父母任性过,误解过.请以“,我想对您说”为开头给你的亲人写一篇短文,来表达你对他们的爱。
（学生写作练习，朗读展示。
）
六、结束语：
（播放歌曲《懂你》）
一个不懂得享受爱的人，他的良知是苍白的；一个不懂得回报爱的人，他的情感是自私的。
同学们，不要再把年少无知当作我们可以对爱麻木不仁的理由，不要等到我们失去了爱的时候才懂得去珍惜，既然我们的周围充满了爱，我们就应该有责任读懂爱、感受爱、回报爱。
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