机械设计制造及自动化.docx
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机械设计制造及自动化
《画法几何》教学大纲
课程编号：
09099018
学时：
34
学分：
2
开课对象：
机械设计制造及其自动化专业
课程类别：
专业必修课
课程英文译名：
DrawingGeometry
一、课程的目的和任务
《画法几何》是现代工程图学的组成部分，是机械设计制造及其自动化专业一门必修的技术基础课。
主要研究解决空间几何问题以及绘制工程图样的理论和方法。
它《工程制图》．《计算机绘图》相结合，构成现代工程图学的完整内容。
本课程任务是：
1．学习投影法（主要是正投影法）的基本理论及其应用；
2．培养学生空间逻辑思维和形象思维能力；
3．培养学生空间几何问题的图解能力；
此外，在教学过程中还必须有意识地培养学生自学能力，分析问题和解决问题的能力，以及认真负责的工作态度和严谨细致的工作作风。
二、课程内容与基本要求
教学基本要求：
1．了解制图国家标准及有关的基本规定。
2．掌握正投影的基本原理及应用。
本课程包括制图基本知识和技能、投影作图二个部分，具体内容要求如下：
绪论
明确本课程的地位、性质、任务与学习方法。
介绍我国制图发展简史和工程图学的发展概况。
（一）制图的基本知识和技能
1．了解并遵守制图国家标准的基本规定：
图幅、比例、字体、图线和尺寸注法等。
2．能正确使用绘图工具和仪器，掌握常用的几何作图方法与平面图形的画法，做到作图准确、图线分明、字体工整、图面整洁美观。
3．掌握徒手画图的基本方法。
（二）投影图
学习用正投影法表示空间物体的基本理论与方法，培养绘制与阅读投影图的能力。
1）建立正投影的明确概念。
2）掌握点、直线、平面在第一角中各种位置的投影特性和作图方法。
3）掌握直线上的点的投影特性以及在平面上作点和直线的方法。
4）掌握直线与平面交线的求法。
5）初步掌握用换面法求直线的实长、平面实形的方法。
6）掌握平面立体和回转体的投影特性，以及表面取点的方法。
7）建立辅助平面的概念，熟悉基本立体表面上常见交线的画法。
8）初步掌握正等轴测图的画法，了解斜二等轴测图的画法。
三、课程的难点和重点
难点：
截交线和相贯线。
重点：
点、线、面的投影。
四、实践环节及基本要求
本课程不设实验课，但要求学生养成良好的绘图习惯，注意图面整洁。
五、对学生能力培养的要求
1．掌握正投影的基本理论，作图方法及应用，培养学生空间思维能力。
2．初步培养空间逻辑思维能力，能图解简单的空间几何元素的定位和度量问题。
3．具有正确使用绘图仪器和工具进行手工绘图的技能。
4．具有高等工程技术人才应有的良好素质，认真负责的工作态度和严谨细致的工作作风。
六、学时分配
本部分总学时为34学时，具体分配如下：
序号
内容
讲课
习题课
合计
1
绪论制图基本知识和技能
2
2
4
2
投影原理及点线面的投影
6
2
8
3
换面法
3
3
4
基本体
4
4
5
截交线
4
4
6
相贯线
4
2
6
7
轴测图
3
3
8
机动
2
2
9
总计
28
6
34
七、教材与参考书
1．《工程制图》，赵大兴编，高等教育出版社出版。
2．《工程制图习题集》，赵大兴编，高等教育出版社出版。
3．《机械制图及计算机绘图》，郑家骧，陈桂英编，机械工业出版社出版。
4．《机械制图及计算机绘图习题集》，张慧，张明编，机械工业出版社出版。
5．《画法几何学》第五版、《画法几何学习题集》第三版，大连理工大学教研室编，高等教育出版社出版；
6．《机械制图》第四版，《机械制图习题集》第三版，大连理工大学教研室编，高等教育出版社出版；
7．《画法几何及制图》第四版，《画法几何及制图习题集》，华中理工大学等编，高等教育出版社出版。
八、说明
1．本课程内容与基本要求是根据“高等学校工科画法几何及工程制图课程教学指导委员会”关于该课程内容与体系改革的建议，结合我院的具体情况而编写的。
2．本课程是一门实践性很强的技术基础课，必须通过大量的作业才能掌握有关知识和具有一定的作图技能，讲课时数和课外作业时数之比为1:
1、5~2，课外作业量应大些。
《工程制图》教学大纲
课程编号：
08099014
学时：
54
学分：
3
开课对象：
机械设计制造及其自动化专业
课程类别：
专业必修课
课程英文译名：
EngineeringDrawing
一、课程的目的和任务
《工程制图》是现代工程图学的组成部分，是机械设计制造及其自动化专业一门必修的技术基础课。
主要研究解决空间几何问题以及绘制和阅读工程图样的理论和方法。
它与《画法几何》及《计算机绘图》相结合，构成现代工程图学的完整内容。
本课程任务是：
1．培养学生空间逻辑思维和形象思维能力；
2．培养学生空间几何问题的图解能力；
3．培养学生绘制和阅读机械图样的基本能力。
此外，在教学过程中还必须有意识地培养学生自学能力，分析问题和解决问题的能力，以及认真负责的工作态度和严谨细致的工作作风。
二、课程内容与基本要求
教学基本要求：
1．了解制图国家标准及有关的基本规定。
2．具有绘制和阅读机械图样的基本能力。
本课程具体内容要求如下：
（一）机件的表达方法
1）掌握绘制、阅读组合体视图的方法。
2）掌握组合体尺寸标注的基本方法，做到完整、清晰、符合国标。
3）掌握各种视图、剖视图、剖面图的画法，以及常用的简化画法和其它规定画法，基本做到视图的选择和配置恰当。
（二）机械图
培养绘制和阅读零件图、装配图的基本能力，掌握标准件和常用件的画法和标注。
1．零件图
1）了解零件图的作用与内容，能绘制和阅读中等复杂程度的零件图。
2）初步掌握零件测绘的基本方法，进一步培养徒手画图的能力。
3）尺寸标注完整、清晰、正确、符合国标。
4）初步了解常见工艺结构的作用和尺寸注法。
2．标准件和常用件
5）掌握螺纹、螺纹紧固件及其连接的规定画法和标注。
6）初步掌握鍵、销、滚动轴承、圆柱螺旋弹簧等标准件的画法。
7）掌握直齿圆柱齿轮及其啮合的规定画法，初步了解圆锥齿轮、蜗杆与蜗轮及其啮合的规定
画法。
3．装配图
1）了解装配图的作用与内容。
2）掌握装配图的表达方法及其画法。
3）能绘制阅读中等复杂程度的装配图。
掌握由装配图拆画零件图的基本方法。
三、实践环节及基本要求（机械制图测绘业余练习1周）
1．了解部件测绘全过程，能正确装拆测绘的装配体（如减速器）。
2．初步掌握装配体的测绘方法，完成典型的轴类、轮盘类、壳体类的草图和轴、轮盘类零件的工作图（表达正确、清楚，尺寸完整、清晰）。
3．完成装配件装配图。
（如为减速器，至少有主、俯视图，表达装配关系正确、清楚）。
四、与各课程的联系
1．在绘制零件图、装配图时，学生应初步了解工艺结构、装配工艺性、标注尺寸等。
此外学生应能了解常用材料代号、热处理方法、硬度要求等。
因此在讲到机械图样章节前，最好能安排学生进行金工实习。
上述知识的加深部分在后继课程中讲解。
2．与本课程有关的公差与配合等内容放在《互换性与技术测量》课程中讲解。
3．轴、齿轮等内容本课程重点讲画法与尺寸注法，设计中有关的问题在《机械设计》中讲解。
五、对学生能力培养的要求
1．掌握正投影的基本理论，作图方法及应用，培养学生空间思维能力。
2．初步培养空间逻辑思维能力，能图解简单的空间几何元素的度量问题。
3．具有正确使用绘图仪器和工具进行手工绘图的技能；初步掌握徒手绘制草图的技能。
4．培养学生绘制和阅读“工程图样”的基本能力，能阅读和绘制中等复杂的零件图和装配图。
绘制的图样应该做到：
遵守制图国家标准，表达清楚完整，作图正确，线型分明、尺寸标注正确、完整、清晰、字体工整、图面整洁。
5．有查阅与本课程有关的工程数据的初步能力。
6．具有高等工程技术人才应有的良好素质，认真负责的工作态度和严谨细致的工作作风。
六、学时分配
本部分总学时为54学时，具体分配如下：
序号
内容
讲课
习题课
合计
1
组合体
10
2
12
2
视图表达方法
10
2
12
3
标准件及常用件
8
2
10
4
零件图
8
2
10
5
装配图
6
2
8
6
机动
2
2
7
总计
44
10
54
8
业余测绘一周
七、教材与参考书
1．《工程制图》，赵大兴编，高等教育出版社出版。
2．《工程制图习题集》，赵大兴编，高等教育出版社出版。
3．《机械制图及计算机绘图》，郑家骧，陈桂英编，机械工业出版社出版。
4．《机械制图及计算机绘图习题集》，张慧，张明编，机械工业出版社出版。
5．《画法几何学》第五版、《画法几何学习题集》第三版，大连理工大学教研室编，高等教育出版社出版；
6．《机械制图》第四版，《机械制图习题集》第三版，大连理工大学教研室编，高等教育出版社出版；
7．《画法几何及制图》第四版，《画法几何及制图习题集》，华中理工大学等编，高等教育出版社出版。
八、说明
1．本课程内容与基本要求是根据“高等学校工科画法几何及工程制图课程教学指导委员会”关于该课程内容与体系改革的建议，结合我院的具体情况而编写的。
2．本课程是一门实践性很强的技术基础课，必须通过大量的作业才能掌握有关知识和具有一定的作图技能，讲课时数和课外作业时数之比为1:
1、5~2。
课外作业量应大些。
此外，一周测绘按实践性环节要求进行。
3．本课程只能对学生的绘图和读图能力打下一定的基础，在后续相关课程、课程设计和毕业设计中尚需继续培养和提高。
4．本课程学生成绩评定由平时考核和期末考核两部分组成。
测绘作业单独列成绩。
《工程力学
（一）》教学大纲
课程编号：
08099002
学时：
64
学分：
3.5
开课对象：
机械设计制造及其自动化专业
课程类别：
专业必修课
课程英文译名：
EngineeringMechanics
一、课程的任务与目的
本课程是为一般工科专业开设的一门理论性较强的技术基础课。
课程的任务是使学生了解和掌握物体机械运动的一般规律及其研究方法，并能初步运用这些规律对简单的实际问题进行分析、科学的抽象，进而予以解决；为学习后继课程和进一步学习有关的科学技术打好必要基础。
二、课程基本内容与基本要求
1．绪论
应了解：
本课程的研究对象、主要内容及其在工程技术中的作用。
学习本课程的目的及研究方法。
2．静力学的基本概念和公理
应掌握：
静力学公理。
平衡、刚体、约束和力的概念。
等效力系和平衡力系的概念。
取分离体和画受力图。
3．平面汇交力系与平面力偶系
应熟练掌握：
平面汇交力系合成的几何法。
力在坐标轴上的投影。
力沿坐标轴的分解。
合力投影定理。
汇交力系合成的解析法。
汇交力系平衡的几何条件和解析条件。
平衡方程。
力对点的矩；力偶和力偶矩；力偶的等效条件。
力偶系的合成。
平衡方程。
4．平面任意力系
应熟练掌握：
力线平移定理。
平面任意力系向作用面内任一点的简化。
力系的主矢和主矩。
平面任意力系的平衡条件。
平衡方程的各种形式。
物体系统的平衡问题。
应掌握：
静不定问题的概念。
5．空间力系
应熟练掌握：
力在空间直角坐标轴上的投影。
力对轴的矩。
力对点的矩与力对通过该点的任一轴的矩之间的关系。
空间任意力系向一点的简化。
空间任意力系的平衡方程。
空间平行力系的平衡方程。
重心的坐标公式，重心的求法。
6．摩擦
应熟练掌握：
滑动摩擦定律。
摩擦系数和摩擦角。
自锁现象。
有摩擦时物体和物体系统的平衡。
平衡的临界状态和平衡范围。
应掌握：
滚动摩擦的概念。
7．点的运动
应熟练掌握：
矢径法，直角坐标法，自然法。
运动方程和轨迹方程。
点的速度和加速度的矢量形式。
点的速度和加速度在固定直角坐标轴上的投影。
切向加速度和法向加速度。
8．刚体的基本运动
应熟练掌握：
刚体的平动及其特征。
刚体定轴转动的转动方程，角速度和角加速度，各点速度和加速度的求法。
角速度和角加速度用矢量表示。
9．点的合成运动
应熟练掌握：
动参考系和静参考系。
相对运动、绝对运动和牵连运动。
相对轨迹和绝对轨迹。
相对速度（加速度）、绝对速度（加速度）、牵连速度（加速度）。
点的速度合成定理。
牵连运动是平动时点的加速度合成定理。
应掌握：
牵连运动是定轴转动时点的加速度合成定理。
科氏加速度。
10．刚体的平面运动
应熟练掌握：
平面运动分解成随基点的平动和绕基点的转动。
用基点法求图形内各点的速度。
速度投影定理。
速度瞬心。
用瞬心法求解平面图形内各点的速度。
用基点法求平面图形内各点的加速度。
11．动力学基本定律和质点运动微分方程
应掌握：
动力学基本定律。
质点运动微分方程：
矢量形式，直角坐标形式，自然轴投影形式。
质点动力学的两类问题。
12．动量定理
应熟练掌握：
质点与质点系的动量。
力的冲量。
质点系的动量定理。
动量守恒条件。
冲量方程。
质心运动定理。
质心运动守恒条件。
13．动量矩定理
应熟练掌握：
质点和质点系的动量矩。
动量矩定理。
动量矩守恒条件。
定轴转动刚体对转轴的动量矩。
转动惯量的概念及计算。
回转半径。
平行移轴定理。
刚体定轴转动微分方程。
应掌握：
刚体平面运动微分方程。
14．动能定理
应熟练掌握：
力的功。
元功表达式。
合力的功。
重力、弹性力、摩擦力的功。
作用于质点系的内力功。
约束力的功。
转矩的功。
质点系的动能。
平动、定轴转动和平面运动刚体的动能。
质点系动能定理。
15．达朗伯原理
应熟练掌握：
质点和质点系的达朗伯原理。
平动、定轴转动和平面运动刚体的惯性力的主矢和主矩。
动静法
16．专题（各专业根据需要任选）
（1）平面桁架
应熟练掌握：
平面桁架的概念。
桁架杆件内力的计算：
节点法、截面法。
（2）虚位移原理
应熟练掌握：
虚位移原理。
用虚位移原理求约束反力。
应掌握：
约束及其分类。
自由度和广义坐标。
虚位移。
理想约束。
以广义坐标表示的质点系平衡条件。
（3）碰撞
应熟练掌握：
质点对固定面的碰撞。
恢复系数。
碰撞时的动力学普遍定理。
两个物体的对心正碰撞。
碰撞过程中动能的损失。
碰撞时定轴转动刚体角速度的变化。
撞击中心。
应掌握：
碰撞的基本假设。
瞬时力。
（4）振动的基本理论
应掌握：
单自由度系统的自由振动。
应了解：
用能量法计算单自由度系统的固有圆频率。
单自由度系统的有阻尼自由振动。
减辐系数。
阻尼对自由振动的影响。
隔振的概念。
三、课程的难点与重点
课程的难点：
受力图；点的的合成运动；刚体的平面运动；虚位移原理。
课程的重点：
平面任意力系；点的的合成运动；刚体的平面运动；动能定理；达朗伯原理。
四、对学生能力培养的要求
1．具有把简单的实际问题抽象为力学模型的能力。
2．对简单的物体系统能进行受力分析，正确画出其中任一物体的受力图。
3．能正确地运用各种力系的平衡方程求解物体和简单物体系统的平衡问题。
4．能正确地列出质点的运动、刚体的基本运动和平面运动的动力学微分方程。
能根据运动的初始条件确定积分常数。
5．能正确地选择并综合运用动力学普遍定理求解工程实际中简单的力学问题。
6．能正确地运用达朗伯原理和虚位移原理。
7．初步获得本课程有关的工程概念。
提高相应的数字计算能力、文字和图象的表达能力。
五、学时分配总学时：
64
1．绪论1学时
2．静力学基本概念和公理2学时
3．汇交力系力偶理论4学时
4．平面任意力系6学时
5．空间力系4学时
6．摩擦2学时
7．点的运动2学时
8．刚体的基本运动2学时
9．点的合成运动6学时
10．刚体的平面运动6学时
11．动力学基本定律和质点运动微分方程2学时
12．动量定理4学时
13．动量矩定理4学时
14．动能定理6学时
15．达朗伯原理4学时
16．专题讲座5学时
17．复习2学时
18．机动2学时
六、考核方式
半开卷书面考试（80%）+平时成绩（20%）
七、教材与主要参考书
1．《理论力学》（I）（第六版）哈工大编高教出版社
2．《理论力学》（上）（下）同济大学编同济大学出版社
八、说明
采用多媒体与黑板相结合的教学方法，以课堂讲授为主，结合分析讨论课，独立作业等教学形式，加强基本训练。
课内外学时比例1：
2。
《工程力学
（二）》教学大纲
课程编号：
08099003
学时：
62+10
学分：
4
开课对象：
机械设计制造及其自动化专业
课程类别：
专业必修课
课程英文译名：
EngineeringMechanics
一、课程的任务和目的
本课程是为一般工科专业开设的一门理论性较强的技术基础课。
通过教学，学生应具有工程构件强度、刚度和稳定性的概念及计算能力。
为后续的力学课程和构件、结构设计提供必要的基础知识。
二、课程内容与基本要求
1．绪论
应了解：
本课程的任务。
构件的强度、刚度和稳定性等基本概念。
变形固体的性质及其基本假设。
掌握杆件变形的基本形式。
2．轴向拉伸和压缩
应熟练掌握：
拉（压）杆横截面上内力、应力的求法。
强度计算。
拉（压）杆的变形，结点位移计算。
虎克定律。
应掌握：
应力集中的概念。
材料在拉压时的力学性能。
斜截面上的应力分布及计算。
3．扭转
应熟练掌握：
用截面法求扭矩，作扭矩图。
纯剪切、剪应变的概念、直圆杆扭转时横截面上应力、变形的求法。
强度、刚度计算。
剪应力互等定理和剪切虎克定律。
应掌握：
矩形截面杆自由扭转的主要结论。
圆柱形密圈弹簧应力和变形的计算方法。
4．截面几何性质
应熟练掌握：
静矩、形心、惯性矩的求法。
平行移轴定理。
组合图形的惯性矩的计算。
5．弯曲内力
应熟练掌握：
求梁的内力。
正确列出剪力方程和弯矩方程，并绘制剪力图和弯矩图。
弯矩、剪力和分布荷载集度间的关系及其应用。
应了解：
简单平面曲杆的内力计算。
6．弯曲应力
应熟练掌握：
横截面上正应力的分布及其计算。
梁的正应力强度计算。
应掌握：
梁的合理截面。
横截面上剪应力的分布及其计算。
弯曲剪应力强度条件。
应了解：
提高梁强度的措施。
7．弯曲变形
应熟练掌握：
梁的挠曲线近似微分方程。
用积分法、叠加法计算梁的位移，梁的刚度校核。
应了解：
提高梁刚度的措施。
8．应力、应变分析、强度理论
应熟练掌握：
应力状态、主应力、主平面、单元体、强度理论的概念。
平面应力状态的分析方法——解析法和图解法，广义虎克定律。
四个基本强度理论的应用。
应了解：
三向应力状态简解。
平面应变分析。
莫尔强度理论及其相当应力。
9．组合变形
应熟练掌握：
组合变形的基本分析方法。
判别危险面、计算危险点处的应力，正确选用强度理论进行校核。
斜弯曲时的强度计算。
偏心压缩（拉伸）时的强度计算。
圆轴弯扭组合时的强度计算。
应了解：
截面核心的概念。
10．压杆稳定
应熟练掌握：
细长中心受压杆的临界载荷及其计算。
不同杆端约束对临界力的影响。
柔度的概念，临界应力总图。
压杆的计算。
应了解：
提高压杆稳定性的措施。
11．专题（各专业根据需要任选）
（1）连接件的实用计算
应熟练掌握：
正确判别剪切面、挤压面。
连接件的实用计算。
（2）超静定问题
应熟练掌握：
多余约束的概念，求解一次超静定问题。
（3）能量法
应熟练掌握：
杆件应变能的计算。
用能量法求解有关位移问题。
用能量法求解超静定系统。
（4）动荷载
应熟练掌握：
用动静法计算匀加速运动构件的应力和变形。
用能量概念计算受冲击杆件的应力和变形。
动荷系数的概念。
应了解：
提高构件抗冲击能力的措施。
冲击韧度。
（5）交变应力
应熟练掌握：
材料的持久极限。
构件在对称循环下的强度计算。
应了解：
影响持久极限的主要因素。
三、课程的难点与重点
课程的难点：
梁的内力图；应力分析和强度理论；超静定问题；稳定问题。
课程的重点：
梁的内力图；应力分析和强度理论；组合变形；稳定问题。
四、实践环节及基本要求（见实验教学大纲）
五、对学生能力培养的要求
1．具有将一般杆状结构构件简化为力学简图的初步能力。
2．能熟练运用强度、刚度、稳定性条件对杆件进行校核。
3．具有初步的设计构杆的能力。
4．掌握本课程实验的基本原理和方法。
六、学时分配总学时：
72（其中课程讲授62实验10）
1．绪论1学时
2．轴向拉伸和压缩8学时
3．扭转6学时
4．截面几何性质1学时
5．弯曲内力6学时
6．弯曲应力6学时
7．弯曲变形6学时
8．应力、应变分析、强度理论8学时
9．组合变形4学时
10．压杆稳定6学时
11．专题6学时
12．复习2学时
13．机动2学时
14．实验10学时
合计72学时
七、考核方式
期末半开卷书面考试（65%）+平时成绩（20%）+实验成绩（15%）
八、教材与主要参考书
主要参考教材：
（1）《材料力学》（Ⅰ）（Ⅱ）（第四版）（高教“十五”国家级规划教材）
刘鸿文高教出版社2000
（2）《材料力学》（Ⅰ）（Ⅱ）（第四版）（高教“十五”国家级规划教材）
孙训方、方孝淑、关来泰高教出版社2002
（3）《材料力学》（Ⅰ）（Ⅱ）（面向21世纪课程教材）
单辉祖高教出版社2000
（4）《材料力学实验》（第二版）刘鸿文高教出版社2000
九、说明
采用多媒体与黑板相结合的教学方法，以课堂讲授为主，结合分析讨论课，独立作业等教学形式，加强基本训练。
课内外学时比例1：
2。
《电工与电子技术》教学大纲
课程编号：
08099010
学时：
80
学分：
4.5
开课对象：
机械设计制造及其自动化专业
课程类别：
专业必修课
课程英文译名：
ElectricalandElectronEngineering
一、课程的任务与目的
《电工与电子技术》课程是机械设计制造及其自动化专业关于用电技术的一门技术基础课程。
通过本课程的学习，使学生获得电工技术和电子技术必要的基本理论、基本知识和基本技能，了解电工技术和电子技术的应用与发展，为学习后续课程与专业知识，以及毕业后从事与本专业有关的工程技术工作和科研工作打下一定的理论基础和实践基础。
二、课程内容与基本要求
绪论
要求：
明确本课程的研究对象和内容，了解课程在专业业务培养规格中的地位、任务和
作用。
（一）电路的基本概念与基本定律
基本要求：
本章是课程的基础。
重点理解电路模型、电路基本物理量及其正方向的意义，掌握电路的基本定律以及电路的工作状态和电位的计算。
（二）电路的分析方法
基本要求：
本章是电路分析的基础，主要应掌握电源的两种模型及其等效变换，掌握用支路电流法、结点电压法及等效电源定理分析电路的方法，叠加原理作为线性电路的一种特性亦应深刻理解。
了解含受控电源电路和含非线性电阻电路的分析方法。
（三）正弦交流电路
基本要求：
本章是课程的重点之一。
要求深刻理解正弦交流电的特点，掌握正弦量的相量表示法，理解电路基本定律的相量形式和阻抗，掌握相量分析法计算简单正弦交流电路，熟练掌握正弦交流电路的伏安关系和功率的计算，了解交流电路的频率响应，明确提高功率因数的方法与意义。
（四）三相电路
基本要求：
理解并掌握三相电源线电压和相电压的关系及单相、三相负载的正确联接方式，熟练掌握三相电路电压、电流及功率的计算方法，了解中性线的作用。
（五）非正弦周期电流电路
基本要求：
熟悉非正弦周期量的傅里叶级数分解法，掌握叠加性原理在非正弦周期电流电路的分析计算中的应用。
（六）电路的暂态
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