机械零部件传动与分析课程标准文档格式.docx
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掌握通用机械零件的设计原理、方法和机械设计的一般规律，具有设计一般通用零部件和简单机械传动装置的能力；
具有运用标准、规范、手册和查阅有关技术资料的能力；
掌握典型机械零件的实验方法及技能；
培养学生掌握机械设计的基本理论、基本方法、基础知识和具备一定的机械设计基本技能。
3-1知识目标
（1）机器、机构的概念，构件、零件的概念，机器总体与局部的关系分析
（2）机构自由度的概念，运动简图的绘制方法。
（3）机构的运动特性分析的方法，平面四杆机构的基本设计方法。
（4）螺纹联接的基本形式，键联接，销联接的应用范围及特点
（5）凸轮从动件常用运动规律分析，根据实际生产要求的从动件运动规律，利用计算机辅助设计凸轮轮廓曲线。
（6）齿轮的形状、参数、加工及传动特点，受力及失效分析，设计准则建立及设计计算。
（7）带传动的工作特点及V带传动的设计计算方法。
（8）传动机构设计的基本方法，减速器中各机构及箱体零件的结构特点，工作要求，
（9）轴的类型和功用，轴的结构设计及强度计算。
（10）最新国家标准介绍，轴承类型和型号的选用方法，轴承的组合设计及拆装。
（11）联轴器的类型和选用方法。
（12）创新者素质，创造技法。
3-2能力目标
（1）常见机器和机构的观察、分析和识别能力
（2）具备运用理论力学的知识解决常见机构中简单力学问题的能力
（3）平面机构的运动简图的识读和绘制能力
（4）平面机构运动特性及传力特性的分析能力、
（5）常见凸轮机构轮廓曲线的设计能力
（6）各种联接类型选择及结构设计的能力
（7）齿轮传动机构的设计能力
（8）普通V带设计的能力
（9）运用计算机辅助设计传动机构的能力
（10）轴的结构设计及分析能力
（11）正确选择轴承类型和型号的能力及拆装能力
（12）正确选用联轴器及安装、调整的能力
（13）创新思维的能力，能运用设计软件完成综合能力训练设计的能力
3-3素质目标
培养学生理论联系实际的工作作风，一丝不苟的工作态度和精益求精的敬业精神，使学生具有踏实严谨的学习态度，具有克服学习障碍的意志品质，具有良好的职业道德，具有自信心和社会责任心。
4、课程内容和要求
4-1教学单元
教学单元
教学内容及要求
学时
第1单元：
绪论及机械设计概述
内容：
机械设计课程的研究对象，内容，性质和任务
机械设计的内容和步骤
机械，机器、机构，零件，构件和部件。
基本要求：
1.了解本课程研究的对象。
2.了解本课程研究的内容。
3.了解本课程研究的性质和任务。
4.了解本课程的学习方法。
重点：
重点介绍本课程的内容，性质，任务，机械，机器，机构，构件和零件的概念。
对本课程的学习方法作简要介绍。
2
第2单元：
平面机构的结构分析
机械结构分析的目的与内容
平面机构的组成，运动副，自由度，约束，运动链。
平面机构运动简图。
平面机构的自由度计算，虚约束，复合铰链，局部自由度。
机构具有确定运动的条件。
1.掌握各种运动副的一般表示方法。
2.学习和绘制平面机构的运动简图。
3.掌握一般机构自由度的计算方法，并能判断运动确定与否。
本章以平面运动副，平面机械运动简图及其自由度计算为重点。
难点：
机构自由度的计算
6
第3单元：
平面连杆机构
连杆机构的特点及应用。
平面连杆机构的基本形成及其演化。
平面连杆机构的基本特性。
曲柄存在条件。
平面连杆机构的运动设计。
1.熟悉平面四杆机构的基本形式、应用及演化。
2.掌握铰链四杆机构的曲柄存在条件。
3.掌握极限位置，极位夹角，行程速比系数，传动角及压力角，死点等基本概念。
4.一般掌握按给定连杆位置和按K值设计四杆机构的方法。
5.了解刚化反转法
1.铰链四杆机构的基本形式，应用和演化。
2.铰链四杆机构有曲柄条件。
3.极位夹角，行程速比系数，传动角及压力角等基本概念。
安排实验一：
平面机构运动简图的测绘。
平面连杆机构的运动设计
6+2+2
第4单元：
凸轮机构
内容：
凸轮机构的应用和分类。
从动件常用规律。
凸轮轮廓曲线的设计。
凸轮机构基本尺寸的确定。
1.了解凸轮机构的基本类型和应用。
2.掌握从动件常用的基本运动规律的特点及其位移线图的绘制方法。
3.一般掌握按给定运动规律设计盘形凸轮轮廓曲线的方法。
4.了解压力角与机构自锁关系，了解基圆半径对压力角的影响，了解滚子半径的确定方法，了解偏距对压力角的影响。
对心滚子直动从动件平面盘形凸轮轮廓设计。
按给定运动规律设计盘形凸轮轮廓曲线的方法。
4
第5单元：
间隙运动机构
棘轮机构。
槽轮机构。
不完全齿轮机构。
了解棘轮机构和槽轮机构的工作原理和应用。
重点安排：
本章采用电化教学和参观陈列室教学，以扩大学生知识面为主要目的。
（1）
第6单元：
带传动
带传动的类型，特点和应用。
V带和带轮。
带传动受力分析，欧拉公式，带传动的应力分析；
带传动的弹性滑动与传动比。
V带的标准和额定功率，普通V带传动的设计计算。
带传动的张紧与维护。
1.了解带传动的组成,类型,工作原理及适用场合.
2.了解带传动的受力分析,应力分析及欧拉公式意义.
3.掌握单根V带额定功率的意义。
4.掌握带传动的设计计算方法。
V带传动的设计计算
带传动受力分析，欧拉公式，带传动的弹性滑动与传动比。
第7单元：
链传动
链传动的特点，类型和应用。
滚子链与链轮的结构，规格，齿形和材料。
链传动的失效形式及主要参数选择。
链传动的布置，张紧和润滑。
1.了解链传动的组成，工作原理及运用场合。
2.了解链传动的失效形式及主要参数选择。
3.了解链传动的布置，张紧和润滑。
这一章学生以自学形式进行。
链传动的失效形式及主要参数选择
（2）
第8单元：
齿轮传动
齿轮机构的类型及应用。
渐开线齿廓及其齿合特性。
齿轮各部分的名称，渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要参数和几何尺计算。
渐开线齿轮的啮合过程，正确啮合条件，连续传动条件。
渐开线齿廓的切齿原理，根切现象和最少齿数，变位齿轮的概念。
平行轴斜齿圆柱齿轮机构齿廓形成，端、法面参数关系，当量齿数，尺寸计算。
齿轮的失效形式及计算准则。
齿轮的材料及热处理，齿轮传动的精度。
渐开线直齿圆柱齿轮传动的受力分析，接触强度和弯曲强度计算。
平行轴斜齿圆柱齿轮传动的受力分析，接触强度和弯曲强度计算。
直齿圆锥齿轮传动的受力分析，接触强度和弯曲强度计算。
齿轮的结构，齿轮传动的润滑
1.了解渐开线齿轮机构的分类，应用。
2.掌握渐开线直齿圆柱齿轮的啮合原理，几何计算。
3.掌握渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件，重合度。
4.了解渐开线齿轮切齿原理及根切现象，变位的概念。
5.掌握斜齿圆柱齿轮机构端、法面参数关系，了解斜齿圆柱齿轮尺寸计算方法。
6.了解齿轮传动的失效形式，齿轮材料，许用应力。
7.掌握直齿圆柱齿轮的强度计算准则和计算方法。
8.掌握斜齿圆柱齿轮的受力分析，对强度计算作一定了解。
安排实验二：
渐开线圆柱齿轮参数测定
以渐开线直齿圆柱齿轮机构的啮合原理、尺寸计算及啮合传动为重点，讲清它的失效形式、强度计算基本公式的物理意义和简化的强度计算方法。
渐开线齿轮的啮合原理、平行轴斜齿圆柱齿轮传动的受力分析。
10+4+2
第9单元：
蜗杆传动
蜗杆传动的特点和类型。
普通圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸：
蜗杆直径系数，模数，导程角，头数，传动比等。
蜗杆传动的运动关系，相对滑动速度和蜗杆蜗轮转向的判断。
蜗杆传动的受力分析、失效形式和常用材料。
蜗杆传动的承载能力计算。
蜗杆传动的效率，润滑和热平衡计算。
蜗杆和蜗轮的结构。
1.掌握蜗杆传动的特点，失效形式和受力分析。
2.掌握普通圆柱蜗杆传动的设计计算及热平衡计算方法。
3.了解蜗杆、蜗轮的材料及结构。
重点和安排：
本章以普通圆柱蜗杆传动的结构，作用力分析，强度计算和热平衡计算为主要内容。
普通圆柱蜗杆传动作用力分析
第10单元：
齿轮系：
齿轮系类型和应用。
定轴轮系传动比的计算。
行星齿轮系传动比的计算。
组合行星齿轮系传动比的计算。
齿轮系的应用。
1.了解齿轮系的应用与分类。
2.掌握定轴轮系、行星轮系、混合轮系传动比的计算。
定轴轮系和行星轮系传动比计算。
安排一次习题课。
行星轮系传动比计算。
6+2
第11单元：
联接
键联接的类型，特点和应用；
平键的选择和强度校核。
花键联接的类型，对中法，工作特点和应用。
销联接的类型，特点和应用
联轴器的功用和分类，刚性和弹性联轴器的主要类型，构造，标准和选用。
离合器的主要类型，构造和分类。
螺纹参数和螺纹类型。
螺纹副的受力分析、效率和自锁。
螺纹联接的主要类型，标准螺纹联接件的重要类型。
螺纹联接的预紧和防松。
螺旋传动机构、螺旋传动的类型、特点和应用，螺旋传动的材料及计算简介。
1.了解平键联接，花键联接和销联接的类型，特点和应用。
2.掌握平键的选择和强度校核。
3.了解常用联轴器和离合器的类型，结构、特点和应用。
4.掌握常用联轴器和离合器的正确选用方法。
5.了解制动器的类型，构造和分类。
6.了解螺纹联接的作用和分类。
7.掌握螺旋副受力分析，当量摩擦系数，效率和自锁关系。
8.了解螺旋传动机构的类型、特点和应用。
1.键联结部分以平键联接的选择性计算为主要内容，其它均作概念性介绍。
2.联轴器部分应结合手册介绍常用联轴器和离合器的类型，选择和计算。
3.螺纹联结部分
第12单元：
轴承
轴承的功用与类型。
滚动轴承的组成，类型和代号。
滚动轴承类型的选择。
滚动轴承的失效形式，计算准则和寿命计算。
滚动轴承的尺寸选择。
滚动轴承的组合设计。
滚动轴承的润滑和密封。
滑动轴承的应用，滑动轴承的类型和结构。
轴瓦的结构和材料。
混合摩擦滑动轴承的校核计算。
滑动轴承的润滑。
1.熟悉滚动轴承的类型，代号，结构及其特点。
2.掌握滚动轴承的选择和计算。
3.掌握滚动轴承组合设计的基本要求与方法。
4.了解滑动轴承的分类，摩擦状态，轴承的结构形式，轴瓦及轴承的材料。
5.了解混合摩擦滑动轴承校核计算。
本章以滚动轴承其主要类型和特性，轴承的选用与计算，轴承的组合设计为主要内容。
轴承的选用与计算
8+2
第13单元：
轴
轴的功用和分类，轴的材料和选用。
轴的结构设计。
轴的强度计算（按扭转强度计算，按弯扭合成强度计算）。
轴的刚度计算。
1.了解轴的分类，应用和材料。
2.掌握轴的结构设计要求和方法。
3.掌握轴的强度计算。
本章以轴的结构设计和强度计算为主要内容。
安排实验三：
轴系结构测绘。
轴的结构设计和强度计算
4+2+2
第14单元：
弹簧
弹簧的功用，类型和分类。
弹簧的材料和制造。
圆柱螺旋压缩和拉伸弹簧的结构形式，特性曲线和刚度。
了解弹簧的分类，结构和弹簧刚度。
本章应着重了解弹簧材料，结构形式及弹簧刚度。
弹簧刚度
第15单元：
机械的平衡与调速
机械平衡的目的与分类。
刚性回转件的平衡，回转件的静平衡，回转件的动平衡。
机械运转速度波动的调节。
运动不均匀系数，速度波动调节的原理和方法。
1.了解刚性回转件平衡的目的极其生产中的实际意义。
2.了解静平衡原理，动平衡原理。
3.了解静平衡的方法，动平衡的方法。
4.了解机器的周期性及非周期性的速度波动调节的原理和方法。
5.掌握机械名义转速和机械运转不均匀系数的概念。
本章以刚性回转件的静平衡和动平衡的基本原理和计算方法为主要内容，可观看教学录象片或去工厂观看动平衡实验。
静平衡和动平衡的基本原理和计算方法，速度波动调节的原理和方法。
第16单元：
机械传动设计
常用执行机构，传动机构性能的比较及选择原理。
执行机构的协调设计和运动循环图。
机械系统方案设计实例。
1.了解常用执行机构，传动机构性能的比较及选择原则。
2.了解运动循环图的作用。
本章结合多媒体教学介绍执行机构的协调设计和运动循环图为主要内容，讲课时可与生活中几种常用机械（如摩托车，缝纫机等）为例，加深学生理解。
安排实验四：
减速器的拆装实验。
机械系统方案设计
2+2
第17单元：
现代机械设计综述
现代机械的主要特征和特点
现代机械设计常用的设计方法和常用工程软件
现代机械设计过程概述
（1）掌握现代机械的主要特征和特点。
（2）了解现代机械设计常用的设计方法和常用工程软件。
（3）了解现代机械设计过程。
本章应着重了解现代机械的主要特征和特点。
现代机械设计过程
合计
5、实施建议
5-1教材及参考资料
（1）教材选用
教材：
《机械设计基础》北京交通大学出版社，宋正和主编
（2）参考资料选用
《机械设计基础》陈立德，高等教育出版社，2006
《机械设计基础》吕慧瑛，上海交通大学出版社，2000
《机械设计》吴宗泽，高等教育出版社，2000
《机械设计基础课程设计》李海萍，机械工业出版社，2005
《机械创新设计》黄纯颖，高等教育出版社，2004
《机械创新设计》吕仲文，机械工业出版社，2008
《机械零件设计手册》机械工业出版社，1998
5-2教学方法手段
本课程的教学环节主要包括：
课堂讲解、实验课及课程设计三大部分。
具体要求详见课程内容和要求。
实验跟随课堂内容同步进行，全部课程讲授完成后，建议再进行两周时间的课程设计。
（1）课堂讲解和习题课
习题课和课外习题的目的是帮助学生巩固所学知识，掌握计算方法和培养学生应用手册、资料的能力。
进行方式可以是课堂内老师讲例题，也可以是由学生事先准备，进行课内分析讨论。
由于本课程标准应用的教材是采用北京交通大学出版，由宋正和主编的《机械设计基础》。
该教材文章后均有习题，因此课外作业可从中选取。
（2）实验安排
本课程的实验主要是验证理论知识，巩固和加深课程讲授的理论，并培养一定的实验动手能力，同时提高学生应用工程观点分析问题的能力。
每个实验完毕，学生应写实验报告。
实验也将成为评定学生成绩的一部分。
验证性实验可用多媒体演示。
（3）课程设计
课程设计是本课程及相关课程知识的一次综合性运用，是学生第一次较全面的设计训练；
是培养学生设计能力和独立能力的重要教学环节。
课程设计题目既可以联系实际，假题真做，即给定设计任务—查资料—设计计算—绘制装配图和零件图。
也可选产品—查资料—解体分析—测绘零件图—反求设计参数—技术评价—绘装配图，零件工作图。
编写设计说明书。
课程设计时间：
二周，60学时要求学生完成0号或1号装配图一张，零件图1-2张，计算说明书一份。
设计图纸应符合机械制图国家标准的要求，装配图应注明配合关系，零件编号，技术要求并列出零件明细表。
5-3考核评价
本课程的考核以卷面考试方式进行，最终成绩的评定，以卷面考试占55%—60%，平时成绩占30%，主要包含课堂提问、讨论、作业和出勤的方面，实验占10%—15%，主要考核对实验设备的操作和实验报告。
5-4教学条件和环境
现拥有机械设计基础实训室、力学实训室等，基本能满足教学要求，为了进一步增加学生的动手能力，计划在省级实训基地建设中，将机械设计基础实训室进行改扩建，再购买部分教学载体中使用的通用零件和能让学生自主搭建的教学模型，进一步完善该实训室，满足教学要求。
此外，该课程还拥有多个校外实训基地，如：
江苏泰隆减速机股份有限公司、江苏飞船股份有限公司等。
本课程的理论教学均采用多媒体教学，实验在实训室完成，课程设计在专用的制图实训室完成。
5-5课程资源开发与应用
本课程教学资源条件是指依据本课程性质要求开发的各种教学材料以及该课程可以利用的各种教学资源、工具和场所，主要包括各种案例材料和信息、可视光盘、录音带、多媒体光盘、计算机软件及网络、图书馆，以及专业期刊、电视广播、商业场所、工厂企业、博物馆等。
各种教学资源作为配合课程教学使用的助教、助学资源必须符合以下要求
（1）内容符合课程标准要求，教学目标明确，取材合适；
（2）符合认知规律，逻辑性强，利于学生知识与能力的建构；
（3）媒体资源使用恰当，和传统教学方法相得益彰，互动性好；
（4）文字、符号、公式、计量单位符合国家标注或惯例；
（5）教师教学中不能过分依赖课件，尤其是文字表述内容。
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