《机械设计》课程内容.docx

《机械设计》课程内容.docx

《《机械设计》课程内容.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《机械设计》课程内容.docx（6页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

《机械设计》课程内容

《机械设计》课程内容

作者：

机械设计精品课程|日期：

2011年11月2日

《机械设计》是一门培养学生机械设计能力和创新能力的技术基础课，是学习专业课程和从事机械产品设计的必备基础。

在机械类各专业的教学计划中，它是一门主干课程。

本课程在教学内容方面着重基本知识、基本理论和基本方法的掌握，在培养实践能力方面着重设计构思和设计技能的基本训练，使学生对工程实际具有分析、解决问题的能力，在设计中具有创新思维。

本课程主要教学内容包括：

1、机械设计总论：

机器及零件设计的基本原则，设计计算理论，材料选择，结构要求，以及摩擦、磨损、润滑等方面的基本知识。

2、连接设计：

螺纹连接，键、花键及无键连接，销连接，铆接，焊接，胶接与过盈连接等。

3、机械传动设计：

螺旋传动，带传动，链传动，齿轮传动，蜗杆传动等。

4、轴系零、部件设计：

滑动轴承，滚动轴承，联轴器与离合器以及轴等。

5、其它零、部件设计：

弹簧，机座和箱体，减速器和变速器

具体内容如下：

第一篇总论

第一章绪论

第一节：

机械工业在现代化建设巾的作用

第二节：

机器的基本组成要素

第三节：

本课程的内容，性质与任务

第二章机械设计总论

第一节：

机器的组成

第二节：

设计机器的一般程序

第三节：

对机器的主要要求

第四节：

机械零件主要失效形式

第五节：

设计机械零件应满足的基本要求

第六节：

机械零件计算准则

第七节：

机械零件设计方法

第八节：

机械零件设计的一般步骤

第九节：

机械零件的材料及其选用原则

第三章机械零件的强度

本章重点、难点：

机械零件在循环应力下的疲劳强度；影响疲劳强度的因素；疲劳强度的计算方法；提高零件疲劳强度的措施。

第一节：

材料的疲劳特性

第二节：

机械零件的疲劳强度计算

第三节：

机械零件的抗断裂强度

第四节：

机械零件的接触强度

第四章摩擦，磨损及润滑概述

本章重点难点：

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；润滑剂的主要性能指标及其影响因素；流体润滑（动压、静压及弹流）的基本概念与机理。

第一节：

摩擦

摩擦；边界摩擦；混合摩擦；流体摩擦。

第二节：

磨损

粘附磨损；磨粒磨损；疲劳磨损；流体磨粒磨损和流体侵蚀磨损；机械化学磨损。

第三节：

润滑

润滑剂；添加剂；润滑方法。

第四节：

流体润滑原理简介

第二篇联接

第五章螺纹联接和螺旋传动

本章重点、难点：

单个螺栓连接的预紧、强度计算；螺栓组结构设计、受力分析及；提高螺栓连接强度的措施。

第一节：

螺纹

螺纹的类型和应用；螺纹的主要参数。

第二节：

螺纹联接类型和标准联接件

螺纹联接的基本类型；标准螺纹联接件。

第三节：

螺纹联接预紧

第四节：

螺纹联接防松

第五节：

单个螺栓联接的强度计算

松螺栓联接强度计算；紧螺栓联接强度计算。

第六节：

螺栓组联接的设计

螺栓组联接的结构设计；螺栓组联接的受力分析。

第七节：

螺纹联接件的材料及许用应力

螺纹联接件的材料；螺纹联接件的许用应力。

第八节：

提高螺栓联接强度的措施

降低影响螺栓疲劳强度的应力幅；改善螺纹牙上载荷分布不均的现象；减小应力集中的影响；采用合理的制造工艺方法。

第九节：

螺旋传动

螺旋传动的类型和应用；滑动螺旋的结构和材料；滑动螺旋传动的设计计算；滚动螺旋传动简介；静压螺旋传动简介。

第六章键、花键、无键联接和销联接

本章重点、难点：

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。

第一节：

键联接

键联接的功能、分类、结构型式及应用；键的选择和键联接强度计算；

第二节：

花键联接

花键联接的类型、特点和应用；花键联接强度计算。

第三节：

无键联接

型面联接；胀紧联接。

第四节：

销联接

第七章铆接、焊接、胶接和过盈配合联接

第一节：

铆接

第二节：

焊接

第三节：

胶接

第四节：

过盈配合联接

第三篇机械传动

第八章带传动

本章重点、难点：

带传动的工作原理、受力分析、应力分析；Ｖ带传动的设计与计算。

第一节：

带传动类型

带传动类型；V带的类型与结构。

第二节：

带传动工作情况分析

带传动中的力分析；带的应力分析；带的弹性滑动和打滑。

第三节：

V型带传动设计计算

设计准则和单根V带的基本额定功率；原始数据及设计内容；设计步骤和方法。

第四节：

V带轮设计

V带轮设计的要求；带轮的材料；结构尺寸。

第五节：

V型带传动张紧装置

定期张紧装置；自动张紧装置；采用张紧轮的装置。

第六节：

其它带传动简介

高速带传动；同步带传动。

第九章链传动

本章重点、难点：

链传动的运动特性；滚子链传动的设计计算。

第一节：

链传动的特点及应用

第二节：

传动链的结构

滚子链；齿形链。

第三节：

滚子链链轮的结构和材料

链轮的基本参数及主要尺寸；链轮齿形；链轮的结构；链轮的材料。

第四节：

链传动运动特性

链传动的运动不均匀性；链传动的动载荷。

第五节：

链传动受力分析

第六节：

滚子链传动设计计算

链传动的失效形式；滚子链传动的额定功率；滚子链传动的设计步骤和方法；低速链传动的静力强度计算。

第七节：

链传动的布置、张紧和润滑

链传动的布置；链传动的张紧；链传动的润滑。

第十章齿轮传动

本章重点、难点：

齿轮材料的选取原则；齿轮传动的受力分析和计算载荷；齿轮传动的计算准则；直齿圆柱齿轮传动的强度计算；斜齿圆柱齿轮传动的参数选择。

第一节：

概述

第二节：

齿轮传动失效形式及设计准则

失效形式；设计准则。

第三节：

齿轮材料及其选择原则

常用的齿轮材料；

第四节：

齿轮传动的计算载荷；齿轮材料的选择原则。

第五节：

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。

第六节：

齿轮传动的设计参数与许用应力

齿轮传动设计参数的选择；齿轮传动的许用应力；齿轮精度的选择。

第七节：

标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算

轮齿的受力分析；计算载荷；齿根弯曲疲劳强度计算；齿面弯曲疲劳强度计算。

第八节：

标准圆锥齿轮传动的强度计算

设计参数；轮齿的受力分析；齿根弯曲疲劳强度计算；齿面弯曲疲劳强度计算；曲齿锥齿轮传动简介。

第九节：

变位齿轮传动强度计算概述

第十节：

齿轮结构设计

第十一节：

齿轮传动润滑

齿轮传动的润滑方式；润滑剂的选择。

第十二节：

圆弧齿圆柱齿轮传动简介

第十一章蜗杆传动

本章重点、难点：

蜗杆传动的受力分析；失效形式、强度计算；蜗杆传动的主要参数选择及热平衡计算。

第一节：

蜗杆传动的类型

圆柱蜗杆传动；蜗杆传动变位的特点；蜗杆传动的几何尺寸计算。

第二节：

普通圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算

普通圆柱蜗杆传动的主要参数及其选择；环面蜗杆传动；锥蜗杆传动。

第三节：

普通圆柱蜗杆传动承载能力计算

蜗杆传动的失效形式、设计准则及常用材料；蜗杆传动的受力分析；蜗杆传动强度计算；蜗杆的刚度计算；普通圆柱蜗杆传动的精度等级及其选择。

第四节：

圆弧圆柱蜗杆传动设计计算

概述；圆弧圆柱蜗杆传动强度计算。

第五节：

普通圆柱蜗杆传动的效率、润滑及热平衡计算

蜗杆传动的效率；蜗杆传动的润滑。

第六节：

圆柱蜗杆和蜗轮的结构设计

第四篇轴系零、部件

第十二章滑动轴承

本章重点、难点：

滚动轴承类型的选择；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；滚动轴承部件的组合设计，轴承内外圈的定位固定及角接触轴承的安装方式。

第一节：

概述

第二节：

径向滑动轴承的主要结构型式

整体式径向滑动轴承；对开式径向滑动轴承。

第三节：

滑动轴承的失效形式及常用材料

滑动轴承的失效形式；轴承材料。

第四节：

轴瓦结构

轴瓦的型式和构造；轴瓦的定位；油孔及油槽。

第五节：

滑动轴承润滑剂的选用

润滑脂及其选择；润滑油及其选择；固体润滑剂。

第六节：

不完全液体润滑滑动轴承设计计算

径向滑动轴承的计算；止推滑动轴承的计算。

第七节：

液体动力润滑径向滑动轴承设计计算

流体动力润滑的基本方程；径向滑动轴承形成流体动力润滑的过程；径向滑动轴承的几何关系和承载量系数；最小油膜厚度hmin；轴承的热平衡计算；参数选择；液体动力润滑径向滑动轴承设计举例。

第八节：

其它型式滑动轴承简介

无润滑轴承与自润滑轴承；多油楔轴承；液体静压轴承；气体润滑轴承。

第十三章滚动轴承

本章重点、难点：

滚动轴承的寿命计算；轴承组合结构设计。

第一节：

概述

第二节：

滚动轴承的主要类型及其代号

滚动轴承的主要类型、性能与特点；滚动轴承的代号。

第三节：

滚动轴承类型的选择

轴承的载荷；轴承的转速；轴承的调心性能；轴承的安装和拆卸。

第四节：

滚动轴承的工作情况

轴承工作时轴承元件上的载荷分布；轴承工作时轴承元件上的载荷及应力的变化；轴向载荷对载荷分布的影响。

第五节：

滚动轴承尺寸的选择

滚动轴承的失效形式及基本额定寿命；滚动轴承的基本额定动载荷；滚动轴承寿命的计算公式；滚动轴承的当量动载荷；角接触球轴承和圆锥滚子轴承的径向载荷Fr与轴向载荷Fa的计算；不稳定载荷和不稳定转速时轴承的寿命计算；滚动轴承的静载荷；不同可靠度时滚动轴承尺寸的选择。

第六节：

轴承装置的设计

支承部分的刚性和同心度；轴承的配置；滚动轴承的轴向紧固；轴承游隙及轴上零件位置的调整；滚动轴承的配合；滚动轴承的预紧；滚动轴承的润滑；滚动轴承的密封装置

第七节：

其它轴承

高速滚动轴承简介；高温滚动轴承；滚动轴承与滑动轴承的比较。

第十四章联轴器和离合器

本章重点、难点：

联轴器的特性和选择；离合器的特性和选择。

第一节：

联轴器的种类和特性

刚性联轴器；挠性联轴器。

第二节：

联轴器的选择

选择联轴器的类型；计算联轴器的计算转矩；确定联轴器的型号；校核最大转速；协调轴孔直径；规定部件相应的安装精度；进行必要的校核。

第三节：

离合器

牙嵌离合器；圆盘摩擦离台器；

第四节：

安全联轴器及安全离合器

剪切销安全联轴器；滚珠安全离合器。

第五节：

特殊功用及特殊结构的联轴器及离合器

定向离合器；离心离合器；电磁粉末离合器

第十五章轴

本章重点、难点：

阶梯轴的结构设计；轴的弯扭合成强度计算　

第一节：

概述

轴的用途及分类；轴设计的主要内容；轴的材料。

第二节：

轴的结构设计

拟定轴上零件的装配方案；轴上零件的定位；各轴段直径和长度的确定；提高轴的强度的常用措施；轴的结构工艺性。

第三节：

轴的计算

轴的强度校核计算；轴的刚度校核计算；轴的振动及振动稳定性的概念。

第五篇其它零、部件

第十六章弹簧

本章重点、难点：

圆柱螺旋弹簧的特性曲线、设计与计算。

第一节：

概述

第二节：

圆柱螺旋弹簧的结构、制造、材料及许用应力

圆柱螺旋弹簧的结构形式；制造；弹簧的材料及许用应力。

第三节：

圆柱螺旋压缩（拉伸）弹簧的设计计算

几何参数设计；特性曲线；圆柱螺旋弹簧受载时的应力及变形；圆柱螺旋压缩（拉伸）弹簧的设计。

第四节：

圆柱螺旋扭转弹簧的设计计算

圆柱螺旋扭转弹簧的结构及特性曲线；圆柱螺旋扭转弹簧受载时的应力及变形；圆柱螺旋扭转弹簧的设计；圆柱螺旋压缩（拉伸）弹簧的设计。

第五节：

其它类型弹簧简介

平面涡卷弹篱；碟形弹簧；环形弹簧；板簧。