机械设计教学大纲.docx
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机械设计教学大纲
《机械设计》教学大纲
课程名称：
《机械设计》
英文名称：
DesignofMachinery
课程性质：
专业教育必修课程
课程编号：
O131010
所属院部：
机电工程学院
周学时：
4学时
总学时：
60学时（讲授52、实验8）
学 分：
4学分
教学对象（本课程适合的专业和年级）：
机械设计制造及其自动化专业（本科）三年级学生、机械设计制造及其自动化专业二年制本科（3+2）一年级学生
预备知识：
《高等数学》、《机械制图》、《大学物理》、《材料与金属工艺学》、《理论力学》、《材料力学》、《机械原理》等。
课程在教学计划中的地位作用：
机械设计是大学工科本、专科学生而开设的专业基础课，是机械类本、专科专业的一门主干课程。
教学方法：
理论教学与实践教学相结合
教学目标与要求：
通过本课程的学习使学生掌握机械设计的基础知识、基本理论和基本方法；受到设计技能的基本训练，为学生进一步学习专业课和今后从事机械设计工作打下基础。
常用机械零件的设计和计算是本课程的基本教学内容。
通过本课程的学习，最终的目的在于学生能综合运用各种机械零件和各种机构及其它先修课程的知识，具有设计机械传动装置和简单机械的能力。
本课程的主要任务在于：
使学生树立正确的设计思想，掌握通用零部件的设计原理和设计方法，掌握机械设计的一般规律，具有设计机械传动装置和简单机械的能力；培养运用标准、规范、手册、图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，获得实验技能的基本训练。
课程教材：
邱宣怀主编，机械设计（第四版），高等教育出版社．1997
参考书目：
[1]濮良贵主编，机械设计（第七版），高等教育出版社．1997.3
[2]董刚李建功主编，机械设计（第三版），机械工业出版社．1999
考核形式：
平时实验加考勤占20%、期末闭卷考试80%。
编写日期：
2012年8月制定
课程内容及学时分配（含教学重点、难点）：
章节
教学内容
学时数
第1章
机械设计概述
0.5
第2章
机械零件的工作能力和计算准则
0.5
第3章
机械零件的疲劳强度
4
第4章
摩擦、磨损、润滑
2
第6章
螺纹联接
6
第7章
键、花键、销、成形联接
2
第11章
带传动
6
第12章
齿轮传动
7
第13章
蜗杆传动
4
第14章
链传动
5
第15章
减速器
1
第16章
轴
3
第17章
滑动轴承
3
第18章
滚动轴承
7
第19章
联轴器和离合器
1
实验
实验
8
合计
第1章机械设计概述
1）了解课程的研究对象、内容、课程的性、任务、特点学习方法。
第2章机械零件的工作能力和计算准则
1）了解机械设计应满足的基本要求和一般步骤，机械零件的载荷和应力，机械零件的主要失效形式和设计准则，机械零件的结构工艺性、常用材料及选用原则，机械设计中的标准化。
＊机械零件的主要失效形式和设计准则为本章重点。
第3章机械零件的疲劳强度
1）掌握疲劳曲线和极限应力图；
2）了解影响机械零件疲劳强度的主要因素；
3）掌握恒幅循环应力下机械零件的疲劳强度计算；
4）理解变幅循环应力下机械零件的疲劳强度计算。
＊第1）、3）条为本章重点。
第4章摩擦、磨损、润滑
1）了解摩擦的种类及其基本性质，了解干摩擦、边界摩擦润滑、磨损的概念。
2）了解常用润滑剂，添加剂的种类，了解工业常用润滑脂的种类及性能。
3）掌握润滑油粘度及其物理意义。
4）掌握流体动压润滑的基本方程——一维雷诺方程，掌握形成流体动压润滑的基本条件。
＊第3）、4）条为本章重点。
第6章螺纹联接
1）掌握螺纹的基本知识：
螺纹的基本参数、常用螺纹的种类，特点及其应用。
2）掌握螺栓联接的基本知识：
螺纹联接的基本类型、结构特点及其应用。
掌握螺纹联接标准件，掌握螺纹联接的拧紧和防松。
掌握螺栓组联接的受力分析和单个螺栓的强度计算的理论和方法。
3）掌握提高螺栓联接强度的各种措施。
＊第2）、3）条为本章重点。
第7章键、花键、销、成形联接
1）了解键联接的类型、特点。
2）掌握平键联接的工作原理、结构特点，平键的剖面的尺寸和长度的确定方法及平键联接强度校核的计算方法。
3）掌握花键联接的齿形、特点、工作原理。
＊第2）条为本章重点。
第11章带传动
1）了解带传动的类型、特点。
2）掌握带传动的基本理论：
带传动的工作原理，受力分析，应力分析，弹性滑动和打滑的基本理论，失效形式和设计准则。
3）掌握V带传动的设计计算方法和步骤。
4）了解带传动的张紧方法。
＊第2）、3）条为本章重点。
第12章齿轮传动
1）掌握齿轮传动的失效形式及其机理、失效部位，以及相应的设计计算准则。
2）掌握选用齿轮料及热处理的基本要求。
3）理解计算载荷及载荷系数的物理意义、影响因素及减小载荷系数的措施。
4）熟练掌握齿轮传动的受力分析方法。
5）掌握直齿圆柱齿轮传动的齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度的计算的力学模型、理论依据、力的作用点及计算点（或截面）、应力的类型及变化特性，掌握强度计算公式中各参数的物理意义及对其应力（或强度）的影响。
6）掌握斜齿圆柱齿轮传动强度的理论和方法（比较与直齿圆柱齿轮传动的异同点）。
7）掌握直、斜齿轮传动的设计方法与步骤（包括材料、热处理方式和精度选择、参数选择和结构设计）。
8）掌握直齿圆锥齿轮传动的几何计算、受力分析、强度计算。
＊第1）、4）、5）、7）条为本章重点。
第13章蜗杆传动
1）了解蜗杆传动的特点及应用。
2）掌握普通圆柱蜗杆传动的主要参数及其选用原则。
3）掌握蜗杆传动的失效形式、设计准则和常用材料及其选用原则。
4）掌握蜗杆传动的受力分析（力的作用点、大小及方向）。
5）掌握蜗杆传动的强度计算特点。
6）了解蜗杆传动效率计算和热平衡计算的意义和方法，掌握提高传动效率和散热能力的措施。
＊第2）、4）、5）条为本章重点。
第14章链传动
1）了解链传动的类型、工作原理、特点及其应用。
2）了解套筒滚子链的结构、规格和尺寸与链轮的结构特点。
3）掌握链传动的运动特性：
运动的不均匀性和动载荷。
4）掌握套筒滚子链传动设计。
＊第3）、4）条为本章重点。
第16章轴
1）了解轴的功用与分类。
2）掌握轴的结构设计基本要求和方法
3）掌握轴的三种强度计算方法和刚度计算原理。
4）了解轴的临界转速概念。
＊第2）、3）条为本章重点。
第17章滑动轴承
1）了解径向滑动轴承的主要类型、结构、特点及其应用。
2）了解对轴瓦材料的基本要求和常用轴瓦材料。
3）了解滑动轴承采用的润滑剂与润滑装置。
4）掌握混合润滑轴承的失效形式、设计计算准则。
5）掌握液体动压润滑径向滑动轴承的计算要点。
＊第4）、5）条为本章重点。
第18章滚动轴承
1）了解各类轴承的结构特点，能正确选用轴承的类型。
2）熟练掌握滚动轴承代号的组成，熟悉常用滚动轴承的类型、尺寸、公差等级代号。
3）熟练掌握滚动轴承的基本额定寿命计算方法（概念与公式）。
4）了解滚动轴承的静强度计算及极限转速计算。
5）能正确进行滚动轴承部件的组合结构设计。
＊第2）、3）、5）条为本章重点。
第19章联轴器和离合器
1）掌握常用联轴器、离合器的主要类型、结构、工作原理、特点及选择与计算方法。
2）掌握联轴器联接的两轴间的位移补偿原理及联轴器和离合器在功能上的异同。
＊第1）条为本章重点。
补充说明：
1．本大纲是针对机械设计制造及其自动化四年制（本科）专业制定，机械设计制造及其自动化专业二年制本科（3+2）课时应适当减少。
2．本大纲的学时为参考学时，学时如有变化，任课教师可在此大纲的基础上增减一些内容。
实验设备允许的情况下，实验适当增加4课时左右，理论课时相应减少4。
3．建议的教材只是编写大纲时的教材，选用教材时要尽量选用新版教材，或最新获奖教材。
4．本课程的特点是理论与实践相结合，并与基础课联系较多，且各零件设计可各自独立，内容较多，因此，其教学方式应注重贯彻少而精原则，不强调面面具到，介绍有代表性的零件，知识点要浅些，宽广度应适宜。
课堂教学时注意讲清设计计算的基本思想与原理，计算公式可不作详细推导。
教学内容安排上，围绕课程设计内容作出主次选择。
5．考虑到教师和学生的具体情况不同，有些教学内容及其讲授次序和教学方法可由教师灵活掌握，部分课程内容可安排学生自学。
6．联接零件、传动零件教学完成后，各安排一次习题课，共二次，每次1学时。
习题课内容可选择教材或参考书上典型习题作解题分析。
习题课可单独设课，也可根据需要穿插到理论教学中讲解，由任课教师灵活掌握。
《机械设计》
实验教学大纲
课程编号：
O131010
课程名称：
机械设计
英文名称：
MechanicalDesign
计划学时：
8-11
课程类型：
基础专业课
设置性质：
非独立设课
面向专业：
机械设计制造及其自动化专业（本科）三年级学生、机械设计制造及其自动化专业二年制本科（3+2）一年级学生
主要教材、参考书：
[1]邱宣怀主编，《机械设计》，第四版，高等教育出版社，1997年7月
[2]仪器使用说明书
一、课程目标与基本要求
课程目标：
验证理论，巩固和加深理解所学知识。
初步了解机械设计实验的方法。
学生应掌握实验台工作原理和操作规程、仪器使用、测量技术、实验结果分析，书写实验报告等。
实验前，学生应阅读实验指导书，明确实验目的和要求。
从而培养学生理论联系实际的作风、严谨的科学实验态度和独立分析与解决实际问题的能力。
基本要求：
1、掌握一些最基本的机械实验方法和测量技能；
2、熟练掌握各实验中常用仪器、仪表的设计及使用；
3、正确观察实验现象与正确测量实验参数的能力；
4、能正确分析、处理实验数据，从而得出正确的实验结果；
5、通过实验技能的训练，从而培养学生理论联系实际的作风、严谨的科学态度和独立分析与解决实际问题的能力。
二、实验报告与考核
实验成绩按本人在实验中的表现、动手操作能力和实验报告的完成情况，按优秀、良好、中等、及格和不及格5级评分标准，由实验指导教师评定给出每次实验成绩，所有实验成绩汇总核算，最终将实验总分并入课程总成绩，比例约占10%。
三、实验主要配套仪器设备
JS-10B机械零件陈列柜、ZCJ-A型减速器、YJ-10A机械设计课程设计陈列柜、PC-B皮带传动实验台、HS-B液体动压轴承试验台。
四、实验项目与教学安排
序号
项目名称
实验内容提要
项目学时
项目类型（基础、综合、创新）
每组人数（小组人数）
教学要求（必修、选修）
1
机械零件陈列柜演示实验
通过演示机械零件陈列柜，了解各种常用零件的原理、设计及应用。
2
基础
20
必修
2
皮带传动
观察带打滑现象和弹性滑动；通过滑动曲线和效率曲线的测定，认识带传动承载能力、效率及其影响因素。
1.5
基础
20
必修
3
动压滑动轴承
观察滑动轴承的液体摩擦现象；了解摩擦系数与比压及滑动速度之间的关系；按油压分布曲线求轴承油膜的承载能力。
1.5
基础
20
必修
4
拆装减速器
拆装减速器，从拆装中找出零部件结构设计的规律。
3
基础
20
必修
5
轴系组合设计
熟悉轴系组合设计，掌握轴系组合中常出现的错误
1
基础
20
选修
6
机械设计课程设计陈列柜演示实验
通过演示机械设计课程设计陈列柜，了解减速器的设计步骤和注意问题。
2
基础
20
选修
本大纲执笔人（签字）：
院长（签字）：
制定日期：
机电工程学院机械设计制造及其自动化专
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