教学 大纲Word文件下载.docx
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2.掌握互换性、公差及标准化的概念；
3.了解保证互换性生产条件与分类；
（二）教学内容
1.主要内容
互换性的概念，互换性生产条件，互换性分类。
2.基本概念和知识点
互换性；
误差；
公差；
3.问题与应用（能力要求）
互换性的认识，公差的概念。
（三）课后练习
1、什么是互换性及其优越性有哪些
2、误差、公差、标准化与互换性有什么关系
第二章光滑圆主体结合的极限与配合
1.了解极限配合术语的定义；
2.熟悉尺寸公差配合标注的意义；
3.掌握有关公差表格的查找方法。
4.掌握极限与配合的应用
第一节极限与配合的基本术语与定义
孔和轴；
有关尺寸的术语定义；
有关尺寸偏差、公差的术语定义；
有关配合的术语定义；
2.基本概念和知识点
熟练掌握以上概念的内涵。
3.应用
熟练计算极限尺寸、极限偏差、尺寸公差、基本偏差。
第二节极限与配合标准
配合制；
标准公差系列；
基本偏差系列；
极限与配合在图样上的标注；
常用和优先的公差带与配合
标准公差；
基本偏差；
通过查表在图样上进行正确标注以上内容。
第三节极限与配合的选用
配合制的选择；
公差等级的选择；
配合的选择
配合制、公差等级及配合的选择。
掌握配合制、公差等级及配合的选择原则和方法。
1.基本尺寸、极限尺寸和实际尺寸之间的区别和联系。
2.尺寸公差、极限偏差和实际偏差之间的区别和联系。
计算极限尺寸、极限偏差、尺寸公差、基本偏差。
3.什么是标准公差和基本偏差？
4.配合的选择原则和方法。
计算极限间隙和过盈。
第四章形状和位置公差及检测
1.理解图样上标注的形位公差的含义。
2.掌握形位公差代号及标注方法和检测方法。
第一节概述
形位公差的研究对象；
形位公差的特征项目、符号。
理解形位公差的特征项目的符号。
正确理解特征项目的符号及含义。
第二节形位公差标注
被测要素的标注方法；
基准要素的标注方法；
形位公差标注中的有关问题；
形位公差值及有关规定。
重点理解图样上所标注的形位公差代号的含义及标注方法。
掌握形位公差代号和基准符号的标注方法
第三节形位公差带及形位公差
形位公差带；
形状公差；
形状或位置公差；
位置公差；
各种形位公差项目的定义及内容；
各种形位公差的作用及应用说明。
形位公差的特点及应用；
第四节公差原则与公差要求
有关术语和定义；
独立原则；
相关要求（包括包容要求、最大实体要求）；
术语间的区别与联系；
独立原则的内容及标注形式；
相关要求的主要内容及图样标注特点。
相关要求的主要内容及图样标注特点；
相关要求中被测要素应遵守的边界。
第五节形位公差的选择
形位公差项目的选择；
形位公差与公差要求的选择
选用公差原则与公差要求的总原则。
正确地选用公差原则，合理地确定形位公差值。
第六节形状和位置误差的检测
形位误差的检测原则；
形位误差的评定准则；
形位误差的检测。
评定形位误差的五种检测原则；
理想要素比较原则、测量特征参数原则和测量跳动原则；
应用最小区域法确定形位误差大小的方法。
根据形位误差值是否在形位公差范围得出零件是否合格。
1、零件的几何要素及分类。
2、形位误差和形位公差。
形位公差代号和基准符号的标注方法。
3、什么是最大实体尺寸和最小实体尺寸？
它们与最大、最小极限尺寸有什么关系？
4、什么是独立原则？
应用于哪些场合？
5、什么是最大实体要求？
应用于什么场合？
6.相关要求的主要内容及图样标注特点；
第五章表面粗糙度
1.掌握表面粗糙度的概念、国家标准及参数选择；
2.了解表面粗糙度的检测方法。
表面粗糙度的概念；
表面粗糙度对零件使用性能的影响。
表面粗糙度的概念。
理解表面粗糙度对零件使用性能的影响。
第二节表面粗糙度国家标准
基本术语；
表面粗糙度的评定参数；
表面粗糙度的参数值。
评定参数的含义
了解国家标准中规定的参数值的本质。
第三节表面粗糙度的选用及标注
表面粗糙度评定参数的选用；
表面粗糙度主参数值的选用；
表面粗糙度的标注；
表面粗糙度评定参数和参数值的选用原则。
明确国家标准关于表面粗糙度标注的规定；
图样上正确标注表面粗糙度。
第四节表面粗糙度检测
比较法；
光切法；
干涉法；
针描法。
常用的检测方法。
了解表面粗糙度的检测原理和方法及适用场合。
1、表面粗糙度的含义；
2、表面粗糙度对零件的使用有什么影响？
3、选择表面粗糙度参数值的一般原则是什么？
表面粗糙度的标注方法。
4、为什么要规定取样长度和评定长度？
两者之间的关系如何？
第六章光滑工件尺寸的检验和光滑极限量规
1.光滑工件尺寸的检验与验收极限；
2.普通计量器具的选择
3.掌握光滑极限量规的概念、用途及分类；
4.了解量规设计原则、量规公差带及工作量规设计。
第一节光滑工件尺寸的检测
光滑工件尺寸的检验与验收极限
普通计量器具的选择；
尺寸的测量方法；
误收与误废
验收极限
常用测量器具的选择和使用。
了解尺寸的检验的知识，培养应用各种计量器具进行尺寸检测的能力。
第二节概述
光滑极限量规的概念、用途及分类。
光滑量规的概念、用途及分类。
准确理解量规的概念，明确量规的应用条件、使用特点及用途分类
第三节量规设计的原则
泰勒原则；
量规公差带。
光滑量规设计的原则及各种量规的公差带。
了解光滑量规的设计原则；
掌握量规公差标准知识；
能绘出工作量规、校对量规的公差带。
第四节工作量规设计
量规的结构形式；
量规的技术要求；
工作量规设计举例
2.基本概念与知识点
光滑极限量规的结构形式、技术要求；
量规设计的方法和步骤。
熟悉量规的结构形式，了解其技术要求，掌握量规的设计方法。
1、误收误废的概念与验收极限。
验收极限的计算
2、普通计量器具的选择方法
1、光滑极限量规的分类及用途；
为什么孔用工作量规没有校对量规？
2、量规设计遵循什么原则？
该原则的含义是什么？
第七章滚动轴承的公差与配合
1.掌握滚动轴承精度等级的应用及滚动轴承内圈内径、外圈外径公差带及特点；
2.掌握滚动轴承与轴，滚动轴承与外壳孔的公差配合、形位公差和表面粗糙度的选择；
滚动轴承的组成与特点；
滚动轴承精度等级及其应用；
滚动轴承精度等级的应用及滚动轴承内圈内径、外圈外径公差带及特点；
第二节滚动轴承与轴和外壳孔的配合
轴和外壳孔的公差带；
滚动轴承与轴和外壳孔配合的选择；
配合表面的形位公差和表面粗糙度要求。
滚动轴承与轴，滚动轴承与外壳孔的公差配合、形位公差和表面粗糙度的选择；
（三）课后练习
1）滚动轴承的精度等级的分类及应用？
2）滚动轴承与轴和外壳孔配合采用哪种基准制？
3）滚动轴承内外径公差带有何特点？
第十章键、花键的公差及检测
了解普通平键和矩形花键连接的配合性质、公差带及标注方法。
第一节平键连接的公差与配合
平键连接的公差与配合；
平键连接的形位公差与表面粗糙度。
平键连接公差配合的选用及在图样上的标注。
第二节矩形花键的公差
矩形花键的公差配合；
矩形花键的形位公差、表面粗糙度及在图样上的标注。
矩形花键连接公差配合的选用、形位公差与表面粗糙度的确定。
在图样上进行正确标注各项公差要求。
第三节键和花键的检测
平键和花键的检测
在实际生产中平键与花键的测量方法。
1、在平键连接中，键宽和键槽宽的配合有哪几种？
各种配合的应用情况如何？
2、为何规定矩形花键采用小径定心？
五、实验
（－）目的
1．通过学生亲自动手，使学生初步掌握有关测量的基本技能和方法；
2．掌握一些测量结果数据处理的方法；
3．进一步巩固和加深理解课堂讲授的内容。
（二）内容。
1．圆柱形零件尺寸的测量6学时
（1）用游标卡尺测量轴
（2）由千分尺测量轴
（1）用立式光校仪测量光滑极限量规
（2）用卧式测长仪测量滚动轴承内径
2．表面粗糙度的测量2学时
（l）用双管显微镜测量轴表面的粗糙度
（2）用表面轮廓仪测量轴表面的表面粗糙度
3．形位误差的测量8学时
（1）在光学分度头上测量圆度误差
（2）用自准直仪测量直线度误差
（3）用指示表测量平面度误差
六、各教学环节学时分配
（一）理论教学
教学环节
教学时数
课程内容
讲
课
习
题
实践教学指导
其他教学环节
小
计
第1章绪论
2
第3章光滑圆柱结合极限与配合
6
10
第4章形状和位置公差
8
12
第5章表面粗糙度
1
5
第6章光滑极限量规
第7章滚动轴承的公差与配合
第10章键、花键的公差及检测
合计
26
38
（二）实验安排
序号
实验项目
学时
游标卡尺测量轴
千分尺测量轴
立式光校仪测量光滑极限量规
4
卧式测长仪测量滚动轴承内径
双管显微镜测量轴表面的粗糙度
表面轮廓仪测量轴表面的表面粗糙度
7
光学分度头上测量圆度误差
自准直仪测量直线度误差
9
指示表测量平面度误差
Top
课程名称
《机械设计基础》
授课学时
64学时（理论教学48学时+实践教学16学时）
适用专业
工科非机械类、近机械类各专业（高起本、高起专、专升本）
先修课程
工程图学、工程力学、机械工程材料、金属工艺学、互换性原理与测量技术
课程性质
专业技术基础课
课程选用教材
参考教材《机械设计基础》，陈良玉等编，东北大学出版社，2000年
课程目的和任务
机械设计基础是一门介绍常用机构和通用机械零件的基本知识，培养学生机械设计能力的工程技术基础课。
在教学过程中运用先修课程中学到的知识和技能，结合实验教学环节，进行工程技术人员所需的基本训练。
为学生进一步学习有关专业课和以后从事机械设计工作打下基础，在近机械类教学计划中占有重要地位。
课程主要研究机械系统的运动学和动力学分析，包括各种机构的结构分析、运动分析、受力分析等问题。
一般工作条件下典型通用机械零部件工作原理、设计理论、设计方法和结构设计、机械传动系统方案的设计和选择。
通过机械设计基础理论课程教学、实践课程设计、实验等教学环节，使学生掌握机械设计必须的基本知识、基本理论和基本技能；
具有设计简单机械传动装置和一般简单工作机的能力；
具有运用标准、规范、手册及其它有关技术资料的能力，计算能力，绘图能力和运用计算机进行辅助设计的能力，掌握一些典型传动零件的实验方法，获得实验技能的基本训练。
课程内容与基本要求
本课程主要讲述机械设计的基本原则、基本理论及方法，常用机构、机械传动和通用机械零件的工作原理、性能、结构特点、基本设计计算方法。
简要介绍有关国家标准及规范的运用，以及一些标准零（部）件的选用原则和方法。
绪论（1学时）
基本内容：
0-1机械及其组成
0-2本课程的研究内容、性质和任务
基本要求：
（1）了解课程的研究对象和内容，课程的性质和任务，学习方法。
（2）掌握机械的组成，机械、机构、构件和零件的基本概念。
第一章平面机构的自由度（3学时）
1-1平面机构的组成
1-2平面机构的运动简图
1-3平面机构的自由度
（1）掌握机构组成中的构件、运动副等概念。
（2）掌握机构运动简图的绘制。
（3）重点掌握机构自由度的计算和机构具有确定运动的条件。
第二章平面连杆机构（4学时）
2-1概述
2-2平面四杆机构的基本特性
2-3铰链四杆机构存在曲柄的条件
2-4平面四杆机构的演化
2-5平面四杆机构的设计
（1）掌握平面四杆机构的基本特性，理解急回特性的概念及其在机构中的应用。
（2）重点理解压力角、传动角、极位夹角、死点位置等概念，了解死点位置在机械中的应用。
（3）重点掌握铰链四杆机构存在曲柄的条件。
（4）了解平面四杆机构的演化，扩展对连杆机构的认识。
（5）熟悉平面四杆机构的设计方法。
第三章凸轮机构（3学时）
3-1概述
3-2从动件的运动规律
3-3图解法设计凸轮轮廓
3-4凸轮机构基本参数的确定
（1）了解凸轮机构的分类，常用从动件运动规律。
（2）熟练掌握图解法设计直动从动件盘形凸轮轮廓。
（3）理解压力角、基圆半径对凸轮机构受力及尺寸的影响，滚子半径与理论廓线最小曲率半径的关系。
第四章齿轮机构（5学时）
4-1齿轮机构的特点和分类
4-2齿廓啮合基本定律
4-3渐开线齿廓的啮合性质
4-4渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分名称和基本尺寸
4-5渐开线齿轮的啮合传动
4-6渐开线标准齿轮的公法线和固定弦齿厚
4-7渐开线齿轮的加工方法及变位齿轮
4-8平行轴斜齿圆柱齿轮机构
4-9圆锥齿轮机构
（1）了解齿轮机构类型及应用。
（2）掌握齿廓实现定传动比传动的条件。
（3）掌握渐开线的性质及渐开线齿廓的传动特点。
（4）理解模数、压力角、螺旋角、重合度等基本概念。
（5）熟练掌握渐开线圆柱齿轮的参数及其尺寸计算。
（6）掌握渐开线齿轮正确啮合条件和连续传动条件。
（7）了解渐开线齿轮加工方法和变位齿轮原理。
（8）理解斜齿圆柱齿轮端面与法面参数的关系。
（9）了解直齿圆锥齿轮机构原理。
第五章轮系（4学时）
5-1概述
5-2定轴轮系及其传动比计算
5-3周转轮系及其传动比计算
5-4混合轮系及其传动比计算
5-5轮系的应用
5-6几种常用的行星传动简介
（1）了解轮系的特点及类型。
（2）熟练掌握定轴轮系、周转轮系和混合轮系传动比计算方法。
（3）了解轮系的应用。
第八章机械设计概述（3学时）
8-1机械零件的主要失效形式
8-2机械零件的工作能力及工作能力准则
8-3机械零件设计的一般步骤
8-4机械零件的强度
8-5摩擦、磨损和润滑基础
8-6机械零件的常用材料
8-7机械零件的工艺性与标准化
（1）掌握机械零件的失效形式和设计准则。
（2）掌握机械零件的载荷、应力、极限应力、许用应力、安全系数的概念。
（3）掌握机械零件设计的一般步骤，建立机械设计的总体概念。
（4）掌握机械零件常用材料的选择原则及钢的常用热处理方法。
（5）了解机械零件的结构工艺性及标准化。
第九章联接（4学时）
9-1螺纹联接
9-3键和花键联接
9-4过盈配合联接
（1）了解联接在机械中的作用及联接的类型。
（2）掌握螺纹的基本知识（螺纹的基本参数、常用螺纹的种类、特性及其应用，螺纹副的受力、效率和自锁）。
（3）掌握螺纹联接的基本知识（螺纹联接的基本类型、结构特点及其应用，螺纹联接的预紧与防松）。
（4）熟练掌握螺栓联接的结构设计、受力分析、失效形式、设计准则。
（5）了解提高螺栓联接强度的措施。
（6）掌握平键联接的工作原理和结构特点，平键尺寸的确定和强度校核方法。
（7）了解花键联接的齿形、特点和工作原理。
（8）了解过盈配合联接特点和工作原理。
第十章带传动与链传动（4学时）
10-1带传动的类型和特点
10-2带传动的工作情况分析
10-3V带传动的设计计算
10-4V带传动的结构设计
10-5链传动的特点、类型和应用
10-6滚子链与链轮
10-7链传动的运动特性
10-8链传动的设计计算
10-9链传动的布置与润滑
（1）了解带传动的类型、工作原理、特点，V带和带轮的结构、规格和基本尺寸。
（2）掌握带传动的受力分析、速度分析和应力分析、弹性滑动和打滑的基本理论。
（3）掌握带传动的失效形式、设计准则、V带传动的设计计算方法及参数选择原则。
（4）了解链传动的特点、类型及应用。
滚子链结构、规格及链轮的结构特点。
（5）掌握链传动的运动特性。
（6）理解链传动的设计计算及参数选择原则。
第十一章齿轮传动（5学时）
11-1齿轮传动的失效形式和计算准则
11-2齿轮材料
11-3齿轮传动的载荷计算
11-4标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算
11-5齿轮精度、设计参数选择及许用应力
11-6标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算
11-7标准直齿锥齿轮传动的强度计算
11-8齿轮的结构设计
11-9齿轮传动的润滑
（1）掌握齿轮传动的失效形式及其设计计算准则。
（2）了解齿轮材料及热处理方法。
（3）理解齿轮传动的计算载荷和载荷系数的意义及影响因素。
（4）熟练掌握齿轮传动的受力分析方法。
（5）熟练掌握直齿圆柱齿轮的强度计算（齿面接触强度和弯曲强度计算的力学模型，理论依据，公式中系数的意义及对强度的影响）。
（6）掌握斜齿圆柱齿轮传动强度计算的特点。
（7）了解直齿锥齿轮传动强度计算的特点。
（8）理解齿轮传动的设计方法（材料、热处理方式和精度选择，基本参数选择和结构设计）。
第十二章蜗杆传动（3学时）
12-1概述
12-2圆柱蜗杆传动的基本参数和几何尺寸计算
12-3蜗杆传动的承载能力计算
12-4蜗杆传动的效率、热平衡计算及润滑
12-5蜗杆和蜗轮的结构
（1）了解蜗杆传动的特点及应用。
（2）掌握蜗杆传动的正确啮合条件和受力分析方法。
（3）理解普通圆柱蜗杆传动的主要参数选择原则及几何尺寸计算。
（4）掌握蜗杆传动的失效形式、计算准则、常用材料选择原则和强度计算。
（5）掌握蜗杆传动的效率、热平衡计算的意义和方法。
（6）了解蜗杆和蜗轮的结构。
第十三章轴（3学时）
13-1概述
13-2轴的结构
13-3轴的计算
（1）了解轴的分类和常用材料。
（2）掌握轴的结构设计的基本要求（轴的结构工艺性，轴上零件定位可靠、装拆方便）。
（3）掌握轴的强度计算。
（4）了解轴的刚度计算。
第十四章滚动轴承（4学时）
14-1概述
14-2常用滚动轴承的类型、代号及选择
14-3滚动轴承的寿命计算
14-4滚动轴
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