机械设计基础课程标准.docx
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机械设计基础课程标准
《机械设计基础》课程标准
一、课程的定位
机械设计基础是机电一体化技术专业必修的一门技术基础课，旨在培养学生综合运用先修课程中所学知识和技能，解决机械工程实际问题的能力。
课程范型为学科中心型和训练中心型。
结合各种实践教学环节，进行机械工程技术人员所需的基本训练，使学生掌握简单机械系统的设计和应用方法，具备机械设计初步能力和机械操作能力。
为学生进一步学习有关专业课程和日后从事机械设计、机械设备技术改造、机械设备操作、机械维修等工作打下基础，同时培养学生正确的方法能力及社会能力。
二、学习目标
本课程的学习目标按专业能力目标、方法能力目标、社会能力目标分别进行描述：
（一）专业能力目标
1．初步掌握机常用机构分析、设计和使用的基本方法；
2．了解通用零部件的工作原理、结构和选用方面的基本知识；
3．具有分析简单机械的运动和结构，以及设计简单机械系统运动方案的能力；
4．对有关机械问题的处理具有较好的基本技能和适应性。
（二）方法能力目标
1．具有制定工作计划的能力；
2．具有通过查阅各种技术资料、文献等取得信息的能力；
3．具有不断获取新的技能与知识的能力；
4．具有逻辑性、合理性的科学思维方法能力；
5．具有较强的口头与书面表达能力；
6．能够从个案中找到共性，寻找规律，积累经验，举一反三；
7．具有自主学习、自我提高的能力；
8．具有理论指导实践、理实结合的能力；
（三）社会能力目标
1、具有良好的职业道德和安全保护意识；
2、具有勤学、进取、践能、尊师的学风，具有创新意识和创新精神；
3、具有人际交流、公共关系、劳动组织能力，具有群体意识和社会责任心。
三、学习内容
项目Ⅰ平面机构分析（5学时）
1、教学内容
任务1：
机构的组成分析及平面机构的运动简图绘制。
任务2：
平面机构的自由度分析。
2、重点、难点
重点：
机构运动简图绘制和自由度计算，改造组成不合理的机构组合体。
难点：
机构运动简图绘制、自由度计算
3、教学目标
（1）能绘制常见机械的机构运动简图。
（2）能够通过自由度计算，判断机构组合体是否成为机构。
（3）能够对组成不合理的机构组合体进行修改。
（4）培养学生观察分析、逻辑思维能力。
（5）培养学生严谨作风、团结协作能力。
作业：
机构运动简图的绘制，机构自度的计算，修改组成不合理的机构组合体。
项目Ⅱ平面连杆机构（20学时）
1、教学内容
任务1：
刚体的静力学基本理论和刚体在力系作用下的平衡。
任务2：
点的合成运动及刚体的基本运动和平面运动，平面机构的运动分析。
任务3：
四杆机构的基本型式及演化、平面四杆机构的基本特性。
任务4：
平面四杆机构的设及运动分析。
任务5：
杆件的拉伸与压缩及压杆的稳定性。
2、重点、难点
重点：
刚体在力系作用下的平衡；点的合成运动；刚体的平面运动；四杆机构的基本型式及演化；平面四杆机构的基本特性；平面四杆机构的设计；拉压强度计算。
难点：
平面机构的运动分析；平面四杆机构的设计。
3、教学目标
（1）能够应用力系的平衡方程会解决刚体的受力；
（2）能识别四杆机构的类型；
（3）能够应用四杆机构的基本特性分析实际机械中的机构的特性；
（4）能够应用图解法设计四杆机构，并能够应用刚体的运动知识，进行设计机构的运动分析，判断机构的运动性能；
（5）能够根据拉压变形，判断构件强度、横截面面积、承担最大载荷。
（6）培养理论的自学能力；
（7）培养学生逻辑分析能力及逻辑思维能力。
作业：
刚体在力系作用下的平衡，点的合成运动及刚体的基本运动和平面运动，平面机构的运动分析，四杆机构的类型判断，图解法设计四杆机构，拉压强度计算。
项目Ⅲ凸轮机构（5学时）
1、教学内容
任务1：
常用的从动件运动规律。
任务2：
盘形凸轮轮廓的设计与加工方法及凸轮机构基本尺寸的确定。
2、重点、难点
重点：
图解法设计对心尖顶移动从动件盘形凸轮轮廓及对心滚子移动从动件盘形凸轮轮廓。
难点：
图解法设计偏心尖顶移动从动件盘形凸轮轮廓。
3、教学目标
（1）能够根据凸轮轮廓，判断从动件运动规律；
（2）能够根据从动件运动规律，进行盘形凸轮轮廓的图解法设计。
（3）能够对凸轮轮廓进行传力性能分析。
（4）能够对凸轮机构进行维修。
（5）培养学生创新能力。
（6）培养学生工程意识及严谨工作作风。
作业：
图解法设计对心尖顶移动从动件盘形凸轮轮廓及力学性能分析
项目Ⅳ间歇运动机构（2学时）
1、教学内容
任务1：
间歇运动机构分析（棘轮机构；槽轮机构；不完全齿轮机构）
2、重点、难点
重点：
棘轮机构和槽轮机构的工作原理
难点：
如何应用棘轮机构和槽轮机构
3、教学目标
（1）能够区别棘轮机构、槽轮机构和不完全齿轮机构的特点；
（2）能够根据棘轮机构、槽轮机构的主要参数进行几何尺寸计算；
（3）能够对棘轮机构、槽轮机构和不完全齿轮机构进行选型和维修；
（4）培养学生资料检索能力；
（5）培养学生观察分析、逻辑思维能力。
作业：
根据棘轮机构、槽轮机构的工作特点解决实际中的问题。
项目Ⅴ 螺纹连接与螺旋传动（6学时）
1、教学内容
任务1：
螺纹标准件基本认识及螺纹联接的类型和使用。
任务2：
螺纹联接预紧与防松、螺栓组连接的结构设计及强度计算（剪切与挤压）。
任务3：
螺旋传动机构的组成和类型，机构的力分析（螺旋副的受力分析、自锁和效率）
。
2、重点、难点
重点：
螺纹联接的类型和使用及预紧与防松，螺旋传动机构的组成和类型，机构的力分析，剪切与挤压
难点：
如何进行螺纹联接的防松，机构的力分析
3、教学目标
（1）能够根据被联接件选择螺纹联接的类型；
（2）能够判断螺旋传动机构的类型；
（3）能够区别滑动螺旋传动与滚动螺旋传动；
（4）能够设计简单受力的螺栓组联接及进行螺栓组的拧紧；
（5）能够进行螺栓的剪切与挤压强度计算；
（6）培养学生科学严谨意识。
作业：
螺纹联接的类型选择，螺栓的剪切与挤压强度计算
项目Ⅵ带传动（6学时）
1、教学内容
任务1：
V带和带轮的结构；带传动的工作能力分析。
任务2：
V带传动的设计。
任务3：
带传动的张紧、安装与维护；同步带传动。
2、重点、难点
重点：
V带和同步带传动的工作原理，V带传动的设计，带传动的张紧、安装与维护。
难点：
V带传动的设计
3、教学目标
（1）能够根据工作选择V带类型；
（2）能够进行V带工作拉力计算，能区分弹性滑动和打滑现象；
（3）能运用V带传动设计方法设计简单的V带传动；
（4）能布置简单的带传动的张紧装置、能对带传动正确安装与维护；
（5）能够区别V带和同步带传动的工作原理；
（6）培养学生逻辑分析能力及逻辑思维能力；
（7）培养学生资料检索能力。
作业：
带传动的工作能力分析，V带传动的设计
项目Ⅶ链传动（2学时）
1、教学内容
任务1：
链结构及链传动的运动特性、滚子链传动的设计计算、链传动的布置及张紧及润滑。
2、重点、难点
重点：
链传动的类型、特点、滚子链的主要参数，链轮参数与结构。
难点：
链传动的运动特性
3、教学目标
（1）清楚链传动的类型、特点，清楚滚子链的主要参数，链轮参数与结构；
（2）能够进行链传动的合理布置和保养及维修；
（3）培养学生工程意识及严谨工作作风；
（4）培养学生创新能力。
作业：
链传动的运动特性，链传动的布置、张紧及润滑
项目Ⅷ齿轮传动（20学时）
1、教学内容
任务1:
齿轮传动的特点和基本类型、渐开线齿轮的主要参数及几何尺寸计算。
任务2：
渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动。
任务3：
渐开线齿轮的加工方法、根切现象、变位齿轮传动。
任务4：
齿轮常见的失效形式与设计准则。
任务5：
齿轮传动的强度计算。
任务6：
平行轴斜齿圆柱齿轮传动；直齿锥齿轮传动。
任务7：
齿轮的结构设计及齿轮传动的润滑和效率；标准齿轮传动的设计计算。
2、重点、难点
重点：
齿廓啮合基本定律，齿轮正确啮合条件，渐开线直齿、斜齿圆柱齿轮几何尺寸的计算，直齿、斜齿圆柱齿轮的受力分析、齿根弯曲强度计算、齿面接触强度计算、齿轮参数选择和设计方法。
难点：
斜齿圆柱齿轮的受力分析和几何尺寸的计算及不同类型齿轮的选择。
3、教学目标
（1）能够根据渐开线性质解释齿轮传动的特点。
（2）能够进行渐开线直齿、斜齿圆柱齿轮几何尺寸的计算。
（3）能够正确安装标准齿轮。
（4）能够根据齿轮的加工方法判别根切。
（5）能够根据失效的齿轮判断出失效形式及采取避免措施。
（6）能运用直齿与斜齿圆柱齿轮的受力分析、齿根弯曲强度计算、齿面接触强度计算、齿轮参数选择和设计方法，设计简单直齿和斜齿圆柱齿轮传动。
（7）能够区别直齿与斜齿圆柱的啮合特点。
（8）能够进行不同齿轮传动的选型及维修、保养。
（9）培养学生逻辑分析能力及逻辑思维能力；
（10）培养学生资料检索能力。
作业：
渐开线标准直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮的主要参数及几何尺寸计算、强度计算
项目Ⅸ蜗杆传动（4学时）
1、教学内容
任务1：
蜗杆传动的分类、蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算及蜗杆传动的失效形式和计算准则。
任务2：
、蜗杆传动的材料和结构、蜗杆传动的强度计算、蜗杆传动的效率、润滑及热平衡计算及普通圆柱蜗杆传动的精度等级选择及安装和维护。
2、重点、难点
重点：
蜗杆传动的特点及分类，蜗杆传动的几何参数及尺寸计算。
难点：
蜗杆传动的受力分析。
3、教学目标
（1）能够根据蜗杆传动的特点及类型进行类型选择。
（2）能够分析蜗杆传动的受力，判断蜗杆或蜗轮的转向。
（3）能够正确安装蜗杆传动。
（4）能够进行蜗杆传动的维修与保养。
（5）培养学生工程意识及严谨工作作风；
（6）培养学生创新能力。
作业：
蜗杆传动螺旋线、转向的判断，蜗杆传动的受力分析。
项目Ⅹ轮系和减速器（5学时）
1、教学内容
任务1：
定轴齿轮系传动比的计算。
任务2；行星齿轮系传动比的计算、齿轮系的应用。
任务3：
其他新型齿轮传动装置认识及减速器分析。
2、重点、难点
重点：
定轴轮系、行星轮系的传动比计算，减速器的拆装。
难点：
行星轮系的传动比计算。
3、教学目标
（1）能够根据定轴轮系传动比的计算，进行普通车床和汽车输出速度计算；
（2）能根据行星轮系进行汽车差动轮系计算；
（3）能够熟练拆装减速器。
（4）培养学生创新能力。
（5）培养学生逻辑分析能力及逻辑思维能力。
（6）培养学生资料检索能力。
（7）培养学生严肃认真、雷厉风行的作风。
作业：
定轴齿轮系传动比的计算，行星齿轮系传动比的计算
项目Ⅺ轴承（10学时）
1、教学内容
任务1：
滑动轴承认知与分析。
任务2：
滚动轴承选型、计算、选择及组合设计。
任务3：
轴承的性能比较与综合应用。
2、重点、难点
重点：
滚动轴承的组成、主要类型、代号及类型选择。
滚动轴承的组合设计。
难点：
圆锥滚子轴承、角接触球轴承的轴向力计算
3、教学目标
（1）能够根据滑动轴承与滚动轴承的特点进行选型。
（2）能够根据工作情况进行滚动轴承类型选择，并能进行寿命计算。
（3）能够正确进行轴承的安装、拆卸、调整。
；
（3）能对滚动轴承进行组合设计。
（4）培养学生工程意识及严谨工作作风。
（5）培养学生创新能力。
作业：
滚动轴承的代号，滚动轴承的寿命计算，滚动轴承的选择，滚动轴承的组合设计
项目Ⅻ其他常用零、部件（4学时）
1、教学内容
任务1：
联轴器；离合器；弹簧；键等零件的认识。
任务2：
销联接、键、销联接的强度校核。
2、重点、难点
重点：
联轴器、离合器的类型特点及选型；键、销联接的强度校核。
难点：
如何选择联轴器、离合器
3、教学目标
（1）能够根据联轴器、离合器的类型特点进行类型选择。
（2）能够识别联轴器、离合器的类型。
（3）能够正确选用键的类型；能进行键、销联接的强度校核。
（4）能够识别并选择弹簧类型。
（5）培养学生工程意识及严谨工作作风。
（6）培养学生创新能力。
作业：
联轴器、离合器的类型类型选择；键、销连接的强度校核
项目ⅩⅢ轴（8学时）
1、教学内容
任务1：
轴的结构设计。
任务2：
扭转变形、轴的强度计算。
任务3：
轴的材料及选择、轴的设计。
2、重点、难点
重点：
轴的结构设计，轴的强度计算。
难点：
轴的强度计算。
3、教学目标
（1）能够判断轴的类型
（2）能够设计简单轴的结构。
（3）培养学生工程意识及严谨工作作风。
（4）培养学生创新能力。
作业：
轴的结构设计，轴的强度计算
项目ⅩⅣ机械设计概述与创新思维（4学时）
1、教学内容
任务1：
机械设计内容与步骤。
任务2：
；机械创新思维及创新设计方法。
2、重点、难点
重点：
机械零件的失效形式与设计计算准则；机构创新设计方法
难点：
机构创新
3、教学目标
（1）能够明确机械设计的总体要求
（2）能够应用机构创新设计方法评价和设计简单机构。
（3）培养学生工程意识及严谨工作作风。
（4）培养学生创新能力。
作业：
机构创新设计
四、学时分配
序号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
Ⅵ
理论学时
3
16
3
2
6
6
实践学时
2
4
2
序号
Ⅶ
Ⅷ
Ⅸ
Ⅹ
Ⅺ
Ⅻ
理论学时
2
17
4
3
10
4
实践学时
3
2
序号
ⅩⅢ
ⅩⅣ
理论学时
6
4
实践学时
2
理论学时
86
实践学时
15
机动
3
总学时
104
五、教材及参考书目
（一）教材
《机械设计基础（上）（下）》,主编齐玉珍、叶巍，沧州职业技术学院
（二）参考书目
《工程力学》，主编范钦珊，中央广播电视大学出版社
《机械设计基础》,主编栾学刚，高等教育出版社
《机械设计基础》，主编陈立德，高等教育出版社
（三）网站资源
全国机械原理、机械设计网站，-
中国机械网，http:
//www.china-
六、考试与成绩评定
（一）考试形式
1、个人技能考试（考核）安排在平时分段进行，主要考核学生的动手能力，采取口试和实际操作的方式。
2、期末课程结束时集中进行综合考试，采用闭卷笔试方式。
（二）成绩评定
1、学生必须参加平时小测和实训项目，并达到规定的考核标准，否则不得参加期末综合考试。
2、课程成绩按实习与理论7比3分配，综合成绩≥60分以上为及格。
考试与成绩评定：
建立过程考评（任务考评）与期末考评（课程考评）相结合的方法，强调过程考评的重要性。
过程考评占70分，期末考评占30分。
具体考核要求见下表。
考评
方式
过程考评（项目考评）70
期末考评（卷面考评）30
素质考评
工单考评
实操考评
10
20
40
30
考评
实施
由指导教师根据学生表现集中考评
由主讲教师根据学生完成的工单情况考评
由实训指导教师对学生进行项目操作考评。
按照教考分离原则，由学校教务处组织考评。
考评
标准
根据创新能力、检索能力、自学能力、表达能力、协作精神、严谨作风等情况进行打分10分
预习内容10分
任务操作过程记录10分
任务方案正确7分
方法（工具）使用正确3分
操作过程正确7分
任务完成良好3分
建议题型不少于4种：
填空
单向选择
多项选择
判断
名词解释
问答题
论述题
七、其他说明
（一）教学组织
本课程的专业性、技能性很强，教学中应以教师为主导，学生为主体，注意产学结合，采用多种教学组织形式（班级授课、分组实训、多媒体教学、示教装置教学、现场教学、电教）授课，尽多采用教学做一体化措施。
（二）教学方法
在教学方法和手段上，要充分利用各种教学媒体，应用项目导向、任务驱动等教学方法，调动学生的积极性，培养学生独立解决问题的能力。
（三）实践教学
本课程的实践性教学可采用随堂练习（任务单）、综合课业、现场教学、案例分析、校外实习等多种形式进行，并注意紧密结合专业工作实际。
另外本课程配合有2周的《机械设计课程设计》集中实践环节，标准另行。
（四）本课程标准由机械教研室开发，执笔：
杨会喜,审核：
郑春禄。
（五）课程编号：
0301120
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