刘强161机械设计教学计划进度表Word格式文档下载.docx
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高等教育出版社，2003
[6]吴宗泽，黄纯颖主编，机械设计习题集，第三版，北京：
高等教育出版社，2002
[7]王昆,何小柏,汪信远.机械设计、机械设计基础课程设计.高等教育出版社,1995年第1版
课程考核说明及要求：
期末考试占60%，期中考试20%，平时考勤作业和设计作业占20%
周
次
日
期
时数
教学内容安排
（写明章、节，明确学习的重点难点）
教学过程设计
及授课方式
讨论、作业或思考
教学后记
3
9.23
9.25
4
（一）绪论
1、机器在经济建设中的作用
机器的作用。
机械设计课程在经济建设中的作用。
2、机器的基本组成要素
组成机器的基本要素（机械零件）。
通用零件和专用零件、部件。
3、本课程的内容、性质和任务
课程内容、课程性质与任务、学习方法。
（二）机械及机械零件设计概述
1、机械设计的一般程序
方案设计、技术设计。
2、对机器的主要要求
使用功能要求、经济性要求、劳动保护要求、可靠性要求、其它专用要求。
3、机械零件设计概述
设计机械零件时应满足的基本要求。
机械零件设计的一般步骤；
机械零件的设计方法；
机械零件的主要失效形式、计算准则；
机械设计中的标准化、机械零件常用材料和选用原则；
机械零件的工艺性。
机械设计的新发展。
重点：
1.机械零件的分类；
机械零件和机器的关系；
本课程的内容；
性质和任务。
2.机械零件的失效形式及计算准则；
设计机械零件时应满足的基本要求；
机械零件材料的选用原则及机械零件设计中的标准化；
机械零件设计的一般步骤。
难点：
1、本课程的特点及学习方法；
2、机械零件的失效形式和计算准则。
零件分类及部件等概念结合模型和实物标本讲解。
运用多媒体教学，在课件重插入动画帮助学生认识机器。
思考题：
1－2，1－3
2－2，2－3，2－8，2－9，2－10
5
9.30
10.9
（三）机械零件的强度
1、载荷和应力
载荷和应力的分类。
名义载荷和计算载荷。
载荷系数。
2、静应力下机械零件的强度
强度判据、极限应力、计算应力、主要强度理论的应用、许用安全系数。
3、变应力下机械零件的强度
变应力种类。
疲劳失效的特征。
稳定变应力下机械零件的强度。
疲劳曲线。
极限应力线图。
影响零件疲劳强度的因素。
安全系数计算。
非稳定变应力下机械零件的强度。
疲劳损伤累积假说。
当量应力计算和当量循环次数计算。
提高机械零件疲劳强度的措施。
4、机械零件的接触疲劳强度
接触种类。
接触应力（赫兹应力）、赫兹公式、疲劳点蚀。
1、疲劳曲线的意义及极限应力的概念；
2、零件的简化极限应力线图的绘制及单向稳定变应力时机械零件疲劳强度的计算。
1、单向稳定变应力时机械零件疲劳强度的计算（主要是零件在变应力作用下，其极限应力和安全系数的确定）；
2、疲劳损伤累积假说。
运用多媒体教学
3-6，3-7
3-9，3-12
作业：
3－8，3－11，3－18，3－19，3-20
6
10.14
2
（四）摩擦、磨损和润滑概述
1、摩擦摩擦状态
2、磨损
磨损过程、基本类型、防止或减少磨损的主要措施。
3、润滑
润滑油粘度及其影响因素。
润滑脂种类与主要性能指标。
固体润滑剂与添加剂简介。
润滑剂的选择原则。
4、流体动压润滑、弹性流体动压润滑与流体静压润滑简介
油楔承载机理。
重点：
1、摩擦、磨损的分类、机理、特性及其影响因素，形成油膜的动压和静压原理，弹性流体动力润滑的基本知识；
2、润滑剂的主要性能指标及其影响因素。
难点：
流体润滑（动压、静压及弹流）的基本概念与机理。
4－1，4—4、4－6，4－7，4－11，4－12
10.16
（五）螺纹联接和螺旋传动
1、螺纹
螺纹的类型、特点和应用。
螺纹的主要参数。
螺纹副的受力关系、效率和自锁。
2、螺纹联接
螺纹联接的主要类型。
标准螺纹联接件。
螺纹联接的预紧及预紧力。
控制预紧力的方法，拧紧力矩。
螺纹联接的防松原理及常用防松方法。
螺纹和螺纹联接的基本知识；
螺纹联接的结构设计与表达；
讲授为主，采用多媒体课件及实物模型
作业题：
5-26
7
10.21
3、单个螺栓联接的强度计算
螺栓联接的失效形式和计算准则。
受拉螺栓联接的强度计算，松螺栓联接的计算，紧螺栓联接的计算。
受剪螺栓联接的强度计算。
4、螺纹联接件的材料及许用应力。
主要是承受横向载荷和轴向拉伸载荷的紧螺栓联接的强度计算；
受预紧力和轴向工作载荷作用时,单个螺栓联接的螺栓总拉力的确定。
讲授为主，采用多媒体课件
5－5，5－12，5－20，5－21，5－23
10.23
5、螺栓组联接的设计
螺栓组联接的结构设计。
受力分析举例。
6、提高螺栓联接强度的措施
影响螺栓强度的因素。
提高螺栓强度的措施。
螺栓组联接的综合计算,主要有三种情况:
①校核螺栓组联接螺栓的强度；
②设计螺栓组联接螺栓的直径尺寸；
③确定螺栓组联接所能承受的最大载荷。
受倾覆力矩作用的螺栓组联接受力分析；
复杂受力状态下的螺栓组联接受力分析；
5－24，5－25，5－26
8
10.28
6、螺旋传动
螺旋传动的类型和应用。
滑动螺旋传动的设计计算。
滑动螺旋的结构和材料。
滚动螺旋、静压螺旋简介。
（六）键、花键、销联接与无键联接
l、键联接
键联接的类型、结构、特点和应用。
键的选择。
平键联接的失效形式和校核计算。
键联接的许用应力与许用压力。
平键联接的工作原理、失效形式和强度校核计算；
平键剖面尺寸及长度的确定。
平键的剖面尺寸和长度的确定方法及平键联接强度校核计算方法。
设计作业
（一）：
螺旋起重器设计
10.30
2、花键联接
花键联接的类型、特点、定心方式和应用。
花键联接的失效形式和校核计算。
3、销联接
销联接的种类和应用。
4、无键联接
成形联接、弹性环联接、胀紧联接的种类和应用。
（七）过盈配合联接、铆、焊、粘联接
1、过盈配合及其型式。
圆柱面过盈配合联接的工作原理及装配方法。
过盈配合联接的设计计算。
2、铆、焊、粘联接
铆接种类和应用。
铆钉的主要型式；
铆缝的受力及破坏形式。
焊联接的用途、基本方法和强度。
粘接特点及应用。
常用粘接剂。
粘接接头的基本型式。
花键联接的失效形式和校核计算
6－15，6－16，6－21，7－18
6－20，7－6，7－7，7－8，7－9，7－10，7－11，7－12，7－13
设计作业
（二）：
机械联接设计
9
11.4
11.6
（八）带传动
1、概述
带传动的主要类型、工作原理、特点和应用。
2、带传动的基本理论
带传动的受力分析、运动分析。
弹性滑动和打滑的概念。
传动比计算。
带的应力分析。
带传动的失效形式和计算准则。
3、V带传动的设计计算
单根V带的基本额定功率。
设计计算步骤和参数选择。
V带轮材料、结构和尺寸。
张紧装置和防护装置。
4、其它带传动简介
窄V带传动。
联组V带传动。
高速带传动。
复合平带传动。
同步带传动。
重点:
带传动的工作原理、特点及应用；
带传动的工作情况分析——受力分析、应力分析、弹性滑动与打滑；
带传动的失效形式、设计准则和普通V带传动的设计计算。
1）带传动中的弹性滑动与打滑现象及其相互间的区别；
2）最大有效拉力Fec的物理意义及其影响因素；
单根V带所能传递的基本额定功率P0的物理意义及其影响因素；
3）普通V带与窄V带传动设计时的参数选择（型号、直径、中心距
讲授为主，采用多媒体课件，实物
8－11，8－13，8－16，8－22
8－24
设计作业（三）：
V带传动设计
10
11.11
（九）链传动
链传动的类型、特点和应用。
2、链传动的运动特性与受力分析
链传动的运动不均匀性和动载荷。
受力分析。
3、滚子链传动的设计计算
失效形式。
功率曲线。
主要参数选择。
中、高速链传动设计计算。
低速链传动的静力强度计算。
重点:
l）链传动的工作原理、特点及其应用；
难点
2）链传动的运动特性、链传动的“多边形效应”
9－6，9－11，9－12，9－13，9－14
11.13
4、滚子链链轮的结构和材料
轮齿的齿形。
链轮的结构。
链的材料和热处理。
5、链传动的布置、张紧和使用维护
链传动的布置。
链传动的张紧。
链传动的使用和维护。
润滑和防护装置。
（十）齿轮传动
齿轮传动的类型、特点和应用
2、齿轮传动的失效形式及计算准则
轮齿的失效形式。
齿轮传动的失效形式分析；
齿轮传动失效形式的机理分析；
9－18，9－21
11
11.18
齿轮传动的计算准则。
3、齿轮材料
齿轮常用材料及其热处理。
齿轮材料的选择原则。
4、齿轮传动的计算载荷
计算载荷。
齿轮传动的计算载荷
载荷系数的主要影响因素及减小措施
10－12，10－14，10－17，10－23
11.20
5、标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算
轮齿的受力分析。
齿根弯曲疲劳强度计算。
齿面接触疲劳强度计算。
6、齿轮传动的设计参数、许用应力与精度选择。
设计参数的选择。
许用应力。
齿轮精度的选择。
1）齿轮轮齿受力分析；
2）圆柱齿轮传动强度计算中的重要基本概念（σH，[σH],σF,[σF]）、重要系数（ZE，ZH，YFa，YSa，Yβ）的物理意义、影响因素、及这些系数对齿轮传动强度的影响。
1）齿轮传动设计计算中各个系数的物理意义、影响因素及这些系数对齿轮传动强度的影响；
2）齿轮传动设计中主要参数的选择（Z1，φd，β，x）及参数的协调与中心距的圆整。
10－19，10－24，10－25，10－26，10－35
12
11.25
7、标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算
计算特点。
8、标准直齿圆锥齿轮传动的强度计算
设计参数选择。
齿根弯曲疲劳度计算
1）斜齿圆柱齿轮的各分力大小计算和轴向力Fα的方向判断,各类齿轮传动的综合受力分析；
2）齿轮传动设计计算中各个系数的物理意义、影响因素及这些系数对齿轮传动强度的影响；
3）齿轮传动设计中主要参数的选择（Z1，φd，β，x）及参数的协调与中心距的圆整。
11.27
9、变位齿轮传动强度计算概述
变位齿轮的齿形系数与应用校正系数。
角度变位传动的区域系数。
变位系数荐用值。
10、齿轮的结构设计
齿轮的结构形式、结构尺寸。
11、齿轮传动的润滑
润滑方式。
润滑剂的选择。
12、圆弧齿圆柱齿轮传动与曲齿圆锥齿轮传动简介
圆弧齿圆柱齿轮传动的特点。
弧齿锥齿轮传动的特点。
延伸外摆线锥齿轮传动的特点。
13、准双曲面齿轮传动简介
准双曲面齿轮传动的特点。
（十一）蜗杆传动
1、蜗杆传动的类型及特点
蜗杆传动的类型。
蜗杆传动的特点和应用。
2、普通圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算
主要参数及其选择。
蜗杆传动变位的特点。
几何尺寸计算。
蜗杆传动的特点及正确啮合条件；
蜗杆传动的特点与正确的啮合条件。
11－10，11－12，11－29
设计作业（四）：
齿轮传动设计
13
12.2
3、普通圆柱蜗杆传动承载能力计算
计算准则。
常用材料。
蜗杆传动的受力分析。
蜗杆传动强度计算。
蜗杆的的刚度计算。
精度等级与选择。
4、圆弧圆柱蜗杆传动设计计算
特点，主要参数及其选择。
强度计算。
5、普通圆柱蜗杆传动的效率。
润滑及热平衡计算
效率。
润滑油及其粘度荐用值。
润滑方法。
热平衡计算。
提高圆柱蜗杆传动承载能力的措施。
6、普通圆柱蜗杆和蜗轮的结构设计
蜗杆的结构形式。
蜗轮的结构形式。
1）蜗杆传动的受力分析；
2）蜗杆传动的失效形式、设计准则、材料选择及其强度计算特点；
3）蜗杆传动的效率与热平衡计算。
蜗杆传动受力分析与运动分析。
11－15，11－17，11－27，11－28
14
12.4
12.9
（十二）滑动轴承
滑动轴承的分类和用途。
2、滑动轴承的结构形式
径向轴承的结构形式。
推力轴承的结构形式。
3、轴瓦的结构和材料
轴瓦的结构。
轴瓦材料。
4、滑动轴承的润滑
润滑方式与供油装置。
5、非液体摩擦滑动轴承的设计
失效形式及计算准则。
计算步骤。
6液体摩擦动压径向滑动轴承的设计
压径向轴承的工作过程。
承载能力计算。
最小油膜厚度，轴承的热平衡计算。
参数选择。
7、其它型式滑动轴承简介
无润滑轴承。
多油楔轴承。
液体静压轴承。
气体轴承。
l）轴瓦材料及其应用；
2）不完全液体润滑滑动轴承的设计准则与方法；
3）液体动力润滑的基本方程及形成液体动力润滑的必要条件。
液体动力润滑的基本方程及形成液体动力润滑的必要条件。
12－19，12－22
15
12.11
12.16
（十三）滚动轴承
滚动轴承的构造、材料、优缺点。
2、滚动轴承的主要类型、代号及其选择
滚动轴承的主要类型、性能与特点。
滚动轴承的代号。
滚动轴承类型的选择。
3、滚动轴承的工作情况
轴承元件上的载荷分布、载荷及应力的变化。
4、滚动轴承尺寸的选择
滚动轴承的失效形式及计算准则。
基本额定寿命。
基本额定动载荷。
寿命计算可靠性。
当量动载荷。
角接触轴承的轴向载荷计算。
静载荷。
基本额定静载荷。
当量静载荷。
非稳定载荷下轴承的计算。
不同可靠度时轴承尺寸的选择。
l）滚动轴承类型的选择；
2）滚动轴承基本额定寿命的计算（概念与公式）；
1）滚动轴承类型的选择；
2）计及轴承内部轴向力的角接触球轴承和圆锥滚子轴承轴向载荷的计算；
12－21，12－26，12－28
13－9，
13－10，13－11，
13－12，13－15，13－17，13－26
12.18
5、轴承装置的设计
轴承的轴向固定。
调整、预紧、配合、装拆、润滑、密封。
滚动轴承部件的组合设计，特别是支承结构形式的选用，轴承内外圈的定位和固定及角接触轴承的安装方式。
13－23，13－24
16
12.23
（十四）联轴器和离合器
l、联轴器
联轴器的功用。
类型和应用。
类型的选择。
2、离合器
离合器的功用。
（十五）轴
轴的用途及分类。
轴设计的主要内容。
轴的材料。
重点
各类联轴器、离合器的结构、工作原理、特点及选用
14－7
12.25
2、轴的结构设计
轴上零件的装配方案。
轴向及周向定位。
各段轴的直径和长度的确定。
提高轴的强度的常用措施。
轴的结构工艺性。
轴的结构设计；
难点：
轴的结构设计（轴上零件的定位和固定方法、与轴的配合、结构工艺性、确定各段轴的直径d和长度L等）。
15－5，15－8，15－10
17
12.30
3、轴的计算
轴的强度校核计算。
轴的刚度计算。
轴的临界转速。
（十六）弹簧
弹簧的功用；
类型和特点。
2、圆柱螺旋弹簧的结构、制造、材料及许用应力
结构形式、制造、材料及许用应力。
1）各类轴的受力与应力分析；
2）转轴的设计程序；
3）转轴的强度计算。
l）各类轴的受力与应力分析；
2）转轴的强度计算；
15－15，15－16，15－18，15－19
设计作业（五）：
轴系与滚动轴承组合设计
18
1.6
3、圆柱螺旋压缩（拉伸）弹簧的设计计算
几何参数计算。
特性曲性。
应力及变形分析。
强度条件。
变形量计算公式。
弹簧刚度。
基本参数。
设计计算步骤。
4、圆柱螺旋扭转弹簧的设计计算
结构及特性曲线。
计算要点。
5、其它类型弹簧简介
蜗卷形盘簧、碟形弹簧、环形弹簧、板簧。
重点与难点：
圆柱形螺旋压缩（拉伸）弹簧的设计计算。
16－7，16－8，16－9，16－10
系（教研室）主任签字：
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