机械基础课程标准.docx

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机械基础课程标准

《机械设计基础》课程标准

一、课程教学设计依据

本课程教学设计的依据是以下三方面：

（1）本课程是机电一体化专业人才培养方案中规定的核心课程，也是机电类专业最重要的专业课程之一，具有很强的实用性，在学生的后续发展中占有很重要的位置。

（2）根据机电一体化专业建设指导委员会在课程重构中的论证结论，确立了本课程的知识点。

（3）通过市场调研和毕业生反馈确定的当前高技能人才对本课程的知识和技能要求。

前导课程：

高等数学机械制图工程力学公差配合与技术测量金属工艺学

后续课程：

机械制造技术液压传动冷冲压工艺与模具设计塑料成型工艺与模具设计数控加工等

二、课程教学目标

通过本课程的学习，使学生获得正确分析、使用和维护机械的基本知识、基本理论及基本技能，初步具备运用手册设计简单机械的能力，为学习有关专业机械设备课程以及参与技术改造奠定必要的基础。

（一）知识目标：

1．掌握一般机械中常用机构和通用零件的工作原理、组成、性能特点，初步掌握选用和设计方法。

2．具有对机构和零件进行分析计算的能力、一定的制图能力和使用技术资料的能力。

3．能综合运用所学知识和实践技能，具有设计简单机械和简单传动装置及分析、解决一般工程问题的初步能力。

（二）职业技能目标：

1．认识《机械设计基础及课程设计》课程学习的一般过程，注重激发学生的学习动机，通过理论教学、实验课程、课程设计、课外综合实践等多种形式的教学活动培养学生的机械设计能力。

2．认识《机械设计基础及课程设计》课程学习的基本方法，注重理论联系实际，善于观察问题、发现问题、并能运用所学知识解决有关工程实际问题。

3．养成踏实、严谨、进取的品质及独立思考的学习习惯。

（三）素质目标：

1．通过课程的学习，使学生了解我国人民在机械历史上的巨大贡献，激发学生强烈的民族自尊心和自信心，形成对国家、民族的责任感，进而培养爱国主义情感。

2．认识到我国机械设计与世界发达国家的差距，增强学生的国际竞争意识。

3．感受机械设计成果的美感，培养学生运用知识进行创新设计的能力，并以此增强学生的审美情趣。

4．培养学生树立崇尚科学精神，坚定求真、求实的科学态度，形成科学的人生观、世界观。

5.在以实际操作为主的项目教学过程中，锻炼学生的团队合作能力；采用项目化教学，按项目的不同采用任务驱动、项目导向等教学模式，培养专业技术交流的表达能力；制定工作计划的方法能力；获取新知识、新技能的学习能力；解决实际问题的工作能力。

三、教学单元与学时安排

学习项目序号

项目名称

学习型工作任务

学时

教学项目1概论

任务1-1本课程的研究对象、主要内容及任务

任务1-2机械零件的常用材料与结构工艺性

任务1-3机械零件设计的基本准则及设计步骤

任务1-4当前机械设计制造技术的新发展

教学项目2平面机构的运动简图及自由度

任务2-1机构的组成

任务2-2平面机构的运动简图

任务2-3平面机构的自由度

教学项目3平面连杆机构

任务3-1平面连杆机构的基本形式及其演化

任务3-2平面四杆机构存在曲柄的条件及基本特性

任务3-3平面四杆机构的设计

教学项目4凸轮机构

任务4-1凸轮机构的类型及应用

任务4-2凸轮机构的从动件常用运动规律

任务4-3盘形凸轮轮廓的设计方案

任务4-4凸轮机构设计中应注意的几个问题

任务4-5凸轮机构的常用材料和结构

教学项目5其它常用机构

任务5-1螺旋机构

任务5-2棘轮机构

任务5-3槽轮机构

任务5-4不完全齿轮机构

教学项目6带传动和链传动

任务6-1带传动的类型、特点及应用

任务6-2带传动的受力分析和应力分析

任务6-3带传动的弹性滑动和传动比

任务6-4V带与V带轮

任务6-5带传动的失效形式及设计计算

任务6-6同步带传动简介

任务6-7带传动的张紧、安装与维护

任务6-8链传动的基本组织

教学项目7齿轮传动

任务7-1齿轮传动的类型及特点

任务7-2渐开线的形成和基本性质

任务7-3渐开线标准直齿圆柱齿轮的参数及几何尺寸

任务7-4渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动

任务7-5渐开线齿轮的切制原理与跟切现象

任务7-6变位齿轮传动简介

任务7-7齿轮的失效形式与设计准则

任务7-8圆柱齿轮的精度简介及齿轮的常用材料

任务7-9渐开线标准直齿圆柱齿轮传动的设计计算

任务7-10渐开线斜齿圆柱齿轮传动

任务7-11直齿圆锥齿轮传动

任务7-12齿轮的结构

任务7-13齿轮传动的润滑与维护

教学项目8蜗杆传动

任务8-1蜗杆传动的类型、特点、参数和尺寸

任务8-2蜗杆传动的失效形式、设计准则和常用材料

任务8-3蜗杆传动的受力分析及强度计算

任务8-4蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算

任务8-5蜗杆和蜗轮的结构

任务8-6蜗杆传动的安装与维护

教学项目9轮系

任务9-1轮系及其分类

任务9-2定轴轮系传动比的计算

任务9-3行星轮系传动比的计算

任务9-4组合轮系传动比的计算

任务9-5轮系的应用

教学项目10连接

任务10-1螺纹连接

任务10-2轴毂连接

任务10-3轴间连接

任务10-4弹性连接

任务10-5其它常用连接

教学项目11轴

任务11-1概述

任务11-2轴的材料

任务11-3轴的结构设计

任务11-4轴的工作能力计算

任务11-5轴的使用与维护

教学项目12轴承

任务12-1滑动轴承概述

任务12-2滚动轴承的结构、类型和代号

任务12-3滚动轴承类型的选择

任务12-4滚动轴承的工作能力计算

任务12-5滚动轴承的组合设计

教学项目13机械的调速与平衡

任务13-1机械速度的波动及调节

任务13-2机械的平衡

四、课程教学设计

（一）、整体教学设计

1.为研究机械类产品的设计、开发、制造、维护保养等提供必要的理论基础。

2.是机电一体化专业、数控专业、模具设计与制造等专业必修的一门专业技术基础课。

3.课程定位于高等职业教育，强调对学生进行专业思维能力.专业实践能力和动手能力的培养。

4.按照“必需、够用”为度的原则呈现课程内容的针对性和应用性.注重提高学生分析问题、解决问题的能力。

5．把创新素质的培养贯穿于教学中。

采用行之有效的教学方法，注重发展学生专业思维和专业应用能力。

6.是从理论性、系统性很强的基础课和专业基础课向实践性较强的专业课过渡的一个重要转折点，在教学中具有承上启下的作用，课程知识掌握的程度直接影响到后续课程的学习。

（二）单元教学设计

序号

教学单元

单元任务

教学内容

教学要点

学时

机械基础概论

通过本项目的教学，学生应掌握机械、机器、机构、构件及零件的概念；机械零件设计的基本准则及设计步骤。

了解本课程的内容、性质、任务及学习方法。

1.解释机器、机构、构件和零件的概念。

2.说出本课程的内容、性质和任务及学习方法。

3.掌握学习本课程的基本要求和学习方法。

1.了解机械零件常用材料；

2．了解机械零件的结构工艺性。

1.掌握机械设计的方法和机械零件设计的步骤，归纳机械零件的工作能力和设计准则。

1.说出当前机械设计制造技术的新发展

1．机器及其组成；

2.本课程的性质和研究对象；

3.学习本课程的基本要求和方法。

1．材料的选用原则；

2.铸造、热处理、切削加工的结构工艺性。

1.机械零件的主要失效形式；

2.机械零件设计的基本准则及设计步骤。

1.可靠性设计技术

平面机构的运动简图及自由度

本项目是研究和设计机构的基础。

通过本项目的教学，要求学生理解平面运动副和机构自由度的概念，掌握平面机构运动简图的绘制方法和平面机构自由度的计算方法，理解机构具有确定运动的条件。

1.辨认机构的组成。

2.说出运动副的概念。

3.说出运动副的形式及分类。

1.理解绘制机构运动简图的目的；

2.掌握平面机构运动简图的绘制。

1.理解自由度的概念和约束条件；

2.掌握平面机构自由度的计算；

3.掌握机构具有确定运动的条件。

1．机构的组成

2.运动副的概念；

3．运动副的分类。

1.绘制机构运动简图的目的；

2.平面机构运动简图的绘制。

1.自由度和约束概念。

2.机构自由度的计算和机构具有确定运动的条件。

3.复合铰链、局部自由度和虚约束

平面连杆机构

通过本项目的教学，学生应掌握平面连杆机构的特点和应用，以及铰链四杆机构的类型和曲柄存在的条件。

了解压力角、传动角、死点、急回特性等概念。

掌握平面四杆机构运动设计的方法。

1.了解平面连杆机构的特点；

2.理解平面连杆机构的应用和分类；

3.辨认平面四杆机构的基本型式及其演化型式；

4．说出平面连杆机构的应用。

1.掌握铰链四杆连杆机构三种基本形式的判别方法；

2.理解机构的急回特性、压力角、传动角和死点位置。

1.灵活运用图解法设计平面四杆机构。

1．铰链四杆机构的基本形式；

2.铰链四杆机构的演化——含有一个移动副的平面四杆机构；

1．铰链四杆连杆机构存在曲柄的条件；

2．急回特性；

3.压力角和传动角；

4.死点位置。

1.按给定的连杆位置设计平面四杆机构；

2.按给定的急回特性系数设计平面四杆机构；

凸轮机构

通过本项目的教学，学生应了解凸轮机构的类型、特点和应用，掌握凸轮机构从动件的运动规律及位移曲线的绘制、凸轮轮廓曲线的设技、凸轮机构设计中应注意的问题。

1.了解凸轮机构的类型；

2.掌握凸轮机构的特点；

3．理解凸轮机构在生产中的应用。

1.确定凸轮轮廓的基本依据；

2.了解凸轮与从动件的运动关系；

3.区别从动件的常用运动规律。

1.了解凸轮轮廓曲线设计的反转法原理；

2.掌握盘形凸轮轮廓曲线的设计方法和步骤。

1.了解凸轮机构滚于半径与运动失真；

2.掌握压力角及其许用值；基圆半径的选则

1.解凸轮机构的常用材料；

2.掌握凸轮的结构形式。

1.凸轮机构的应用和组成；

2．凸轮机构的分类；

1．凸轮机构运动分析的基本概念；

2．从动件的常用的运动规律。

1．用图解法设计盘形凸轮轮廓：

1）对心尖顶直动从动件盘形凸轮；

2）对心滚子直动从动件盘形凸轮；

3）对心平底直动从动件盘形凸轮。

1．滚于半径的选择；

2．压力角的校核；

3．基圆半径的确定。

1.凸轮常用材料；

2.凸轮的结构。

其它常用机构

通过本项目的教学，学生应了解间隙运动机构的工作原理、类型和应用；通过观看及演示实例了解棘轮机构和槽轮机构的工作原理与特点。

1.掌握螺旋机构的工作原理、类型及特点；

2.了解螺纹的几何参数；

3．了解螺旋机构在生产中的应用。

1.了解棘轮机构的工作原理、类型和应用

1．了解槽轮机构的工作原理和应用

1.了解不完全齿轮机构的工作原理和应用

1．螺纹的形成与类型；

2．螺纹的主要几何参数；

3．常用螺纹的特点和应用；

4.螺旋机构的应用和类型。

1．棘轮机构

1．槽轮机构

1．不完全齿轮机构

带传动和链传动

通过本项目的教学，学生应了解带传动的工作原理、类型、特点和应用；识别带和带轮的结构；能进行带传动的工作能力分析；列举带传动的安装及维护方法；了解同步带传动。

联系实际设计普通V带传动；了解链传动的特点和应用，说出滚子链的结构，理解链传动的运动分析。

1.了解带传动的工作原理；

2．了解带传动类型；

3．掌握带传动的特点；

4．了解带传动的应用；

1.掌握带传动的受力分析和应力分析

1..了解带传动的弹性滑动；

2．掌握弹性滑动和打滑的区别。

1.识别带和带轮的结构

2．掌握普通V带的尺寸标准

1.了解带传动的主要失效形式；

2.掌握带传动的设计准则；

3.掌握V带的设计步骤及参数的选择。

1.了解同步带传动的特点及应用。

1.列举带传动的安装及维护方法；

2．带传动张紧的重要性。

1.了解链传动的特点和应用；

2.说出滚子链的结构；

3.理解链传动的运动分析。

1．带传动的类型和应用；

2．带传动的特点。

．

1．带传动的受力分析；

2．带传动的应力分析。

1．带传动的弹性滑动和传动比

1．普通V带的结构尺寸标准

2．普通V带轮的结构

1.带传动的失效形式及设计准则；

2.单根普通V带传递的功率；

3.普通V带传动设计计算。

1.同步带传动的特点及应用；

2．同步带的尺寸规格；

3．同步带传动的设计。

1.带传动的张紧于调整；

2.带传动的安装与维护。

链传动的组成、特点、分类及应用；

2．滚子链的结构特点；

3．链传动的运动特性；

4.链传动主要参数的选择；

齿轮传动

通过本项目的教学，学生应了解齿轮传动的类型、特点和应用；掌握齿轮啮合的基本定律；渐开线的形成和性质以及渐开线齿轮的特性；掌握渐开线标准直齿圆柱齿轮的正确啮合条件、连续传动的条件；掌握渐开线圆柱齿轮的加工原理和方法、根切的原因及不产生根切的最少齿数；掌握渐开线标准直齿轮及斜齿轮的主要参数和几何尺寸计算；了解直齿圆锥齿轮的传动特点；了解不同条件下齿轮传动的失效形式、设计准则及参数选择原则。

掌握齿轮的主要结构形式和选用、齿轮传动的润滑方式和选用、了解齿轮传动的维护；了解齿轮变位的原理；掌握常用齿轮材料及其选用原则。

具备传动装置中齿轮传动的正确选用和设计计算能力。

1.了解齿轮传动的类型、特点和应用。

1.了解渐开线的形成；

2．掌握渐开线的性质。

1.掌握直齿圆柱齿轮各部分名称和符号；

2.掌握标准直齿圆柱齿轮的模数、齿数、压力角和齿顶高系数及顶隙系数；

3.掌握直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算。

4.了解渐开线直齿圆柱齿轮公法线长度和固定弦齿厚；

1.掌握瞬时传动比恒定；

2．掌握中心距可分性；

3．掌握啮合角和传力方向恒定；

4．掌握齿轮传动的啮合条件、连续传动条件和重合度。

1.掌握渐开线圆柱齿轮的加工原理和方法；

2.掌握根切的原因及不产生根切的最少齿数；

1.了解齿轮变位的原理；

2.了解变位传动的类型和特点；

3.选择变位系数的基本要求。

1.掌握齿轮常见的失效形式；

2.掌握齿轮的设计准则。

1.能够正确选择齿轮的精度等级；

2.掌握齿轮材料的选用原则；

3.能够正确查找参数计算齿轮材料的许用应力。

1.掌握齿轮传动的受力分析；

2．掌握齿轮传动的强度计算。

1.了解渐开线斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的形成及其啮合特点；

2．掌握斜齿圆柱齿轮的基本参数和尺寸；

3．掌握斜齿轮正确啮合的条件和重合度；

4．了解斜齿圆柱齿轮的当量齿数；

5．掌握斜齿圆柱齿轮的强度计算。

1.了解直齿圆锥齿轮传动的特点及应用；

2.了解标准直齿圆锥齿轮的几何尺寸计算。

1.掌握齿轮的主要结构形式和选用。

1.掌握齿轮传动的润滑方式和选用；

2.了解齿轮传动的维护。

1．齿轮传动的类型；

2．齿轮传动的特点。

1．渐开线的形成和性质；

2．渐开线方程。

1．直齿圆柱齿轮各部分名称和符号；

2．直齿圆柱齿轮各部分名称和符号及几何尺寸计算；

3．渐开线直齿圆柱齿轮公法线长度和固定弦齿厚。

1．渐开线齿廓啮合特性；

2．渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件；

3．渐开线齿轮连续传动条件及重合度。

1．渐开线齿轮的切制原理

2．渐开线齿轮的根切现象及最少齿数

1．变位齿轮及最小变位系数

2．变位直齿圆柱齿轮传动的啮合角和中心距

3．变位齿轮传动的类型

1．齿轮的失效形式

2．齿轮的设计准则

1．圆柱齿轮的精度

2．齿轮常用材料及许用应力

1．齿轮的受力分析

2．传动的计算载荷

3．齿面接触疲劳强度计算

4．齿根弯曲疲劳强度计算

5．齿轮主要参数的选择

1．齿廓曲面的形成及其啮合特点

2．斜齿圆柱齿轮的基本参数和尺寸

3．斜齿轮正确啮合的条件和重合度

4．斜齿圆柱齿轮的当量齿数

5．斜齿圆柱齿轮的强度计算

1．圆锥齿轮传动概述

2．圆锥齿轮的齿廓曲线、背锥和当量齿数

3．标准直齿圆锥齿轮的几何尺寸计算

1．齿轮轴

2．实体式齿轮

3．腹板式齿轮

4．轮辐式齿轮

1．齿轮传动的润滑

2．齿轮传动的维护

蜗杆传动

通过本项目的教学，学生应了解蜗杆传动的组成与特点、蜗杆传动的类型；理解蜗杆传动的失效形式和设计准则，掌握蜗杆传动的强度计算；了解热平衡计算的目的和计算方法；了解蜗杆蜗轮的常用材料和结构；掌握蜗杆传动的安装与维护。

1．了解蜗杆传动的类型、特点；

2.掌握蜗杆传动的参数和尺寸

1.掌握蜗杆传动的失效形式；

2.掌握蜗杆传动的设计准则；

3.正确选择蜗杆传动的常用材料。

1.正确分析蜗杆传动的受力情况；

2.正确判断蜗杆传动的旋转方向；

3.正确判断蜗杆、蜗轮齿的旋向。

4.了解蜗杆传动的强度计算。

1.掌握蜗杆传动有哪些功率损失；

2．为什么蜗杆传动必须进行热平衡计算；

3.掌握蜗杆传动的润滑方式。

1.了解蜗杆和蜗轮的结构

1.掌握蜗杆传动的安装；

2.掌握蜗杆传动的维护。

1．蜗杆传动的类型和特点

2．蜗杆传动的基本参数和尺寸

1.蜗杆传动的失效形式和设计准则

2．蜗杆传动的常用材料及选择

1．蜗杆传动的受力分析

2．蜗杆传动的强度计算

1．蜗杆传动的效率

2．蜗杆传动的润滑

3．蜗杆传动的热平衡计算

1.蜗杆和蜗轮的结构形式

1．蜗杆传动的安装

2．蜗杆传动的维护

轮系

通过本项目的教学，学生应了解轮系的分类和应用，掌握定轴轮系、行星轮系和组合轮系的传动比计算。

1.正确区分定轴轮系、行星轮系和组合轮系。

1.掌握定轴轮系传动比的计算。

1.理解什么是“转化机构法”；

2．掌握行星轮系传动比的计算。

1.掌握组合轮系传动比的计算方法。

1.掌握轮系的应用。

1．定轴轮系

2．行星轮系

3．组合轮系

1．一对齿轮的传动比

2．定轴轮系传动比计算；

1．行星轮系传动比的计算

1.组合轮系传动比的计算

1．实现相距较远的两轴之间的传动

2．获得大的传动比

3．实现换向传动

4．实现变速传动

5．实现特殊的工艺动作和轨迹

6．实现运动的合成

7．用于运动的分解

连接

通过本项目的教学，学生应了解螺纹的类型、主要参数和标准，掌握螺纹联接的主要类型和应用，了解螺纹联接件的种类和标准，掌握螺栓联接的预紧和防松；掌握螺栓联接的设计和强度计算，掌握平键联接的尺寸选择和强度校核，了解常用联轴器的类型和特点，联轴器的选择、标记方法；了解常用离合器的类型和特点。

并正确运用于课程设计中；

1.掌握螺纹联接的主要类型和应用；

2.了解螺纹联接件的种类和标准；

3.掌握螺栓联接的预紧和防松；

4.掌握螺栓联接的设计和强度计算。

1.掌握平键联接的尺寸选择和强度校核。

1.了解联轴器和离合器的种类和应用。

1.了解弹性连接的种类和应用。

1.了解不可拆连接的种类。

1．螺纹连接的类型及应用场合

2．常用标准螺纹连接件

3．螺纹连接的预紧和防松

4．螺栓连接的强度计算

5．螺纹连接的结构设计要点

1．键连接

2．键连接的尺寸选择和强度计算

3．花键链接

4．销链接

1．联轴器

2．离合器

3．制动器

1．弹性连接的功用和弹簧的类型

2．弹簧的材料及制作

1.铆连

2．焊接

3．黏结

4．过盈配合连接

轴

通过本项目的教学，学生应了解轴的分类、材料选择，掌握轴在结构设计时应注意的各种问题，掌握轴设计计算的基本步骤与方法。

1.掌握轴的类型；

2．掌握轴的设计步骤。

1.正确选取轴的材料

1.掌握轴在结构设计时应注意的各种问题。

1．掌握轴设计计算的基本步骤与方法

1.了解轴的使用与维护

1．轴的作用

2．轴的类型

3．轴设计的要求和步骤

1．轴的材料

1．轴的结构及各部分名称

2．轴的结构设计中需重点解决的问题

1．按抗扭强度计算

2．按抗弯扭合成强度计算

1．轴的使用与维护

轴承

通过本项目的教学，学生应了解滑动轴承的类型、结构和材料；了解滚动轴承的类型和代号，掌握滚动轴承类型的选择，理解滚动轴承的失效形式，掌握滚动轴承的寿命计算，了解滚动轴承的静载荷能力计算，掌握滚动轴承的组合设计。

1.了解滑动轴承的类型、结构和材料；

2．滑动轴承的润滑

1.掌握滚动轴承的结构、类型和代号。

1.掌握滚动轴承类型的

1.理解滚动轴承的失效形式；

2.掌握滚动轴承的寿命计算；

3.了解滚动轴承的静载荷能力计算，

11.掌握滚动轴承的组合设计

1．滑动轴承的结构

2．轴瓦的结构和滑动轴承的材料

3．非液体摩擦滑动轴承的设计计算

4.滑动轴承的润滑

1．滚动轴承的结构

2．滚动轴承的特性和类型

3．滚动轴承的代号

．滚动轴承的失效形式和计算准则

2．基本定额寿命和基本额定动载荷

3．滚动轴承的寿命计算公式

4．滚动轴承的当量动载荷计算

5．角接触轴承的轴向载荷

6．滚动轴承的静强度计算

6．经济性

1．滚动轴承的轴向固定

2．轴承组合的调整

3．支承部位的刚度和同轴度

4．滚动轴承的配合

5．滚动轴承的安装与拆卸

6．滚动轴承的润滑和密封

机械的调速与平衡

通过本项目的教学，学生应了解机械运转速度的波动与调节；了解机械的平衡。

1.了解机械运转速度的波动与调节

1.了解机械的平衡

1．机械的运转过程

2．机械速度波动的调节

1．机械平衡的目的与分类

2．刚性回转件的平衡

（三）课程设计部分本教学项目总学时2周

课程设计的目的在于进一步巩固和加深所学基本知识，使学生能综合运用已学的有关课程的基本知识。

通过简单的机械传动设计，培养学生独立设计能力，掌握基本的设计方法，学会查阅技术资料，树立正确的设计思想和严谨的工作作风。

1．课程设计的题目

课程设计的题目应能满足教学要求，符合生产实际，应采用能包括课程大部分内容的部件，如减速器或简单机械传动装置，一般选单级国柱齿轮减速器为宜，有条件也可选双级圆柱齿轮减速器或单级蜗杆蜗轮减速器。

2．课程设计的内容

课程设计的内容应包括传动装置的全部设计计算和结构设计，具体要求如下：

（a）设计准备

阅读设计任务书，明确设计要求、工作条件、内容和步骤；通过对减速器的装拆了解设计对象；阅读有关资料，明确课程设计的方法和步骤，初步拟定设计计划。

（b）传动装置的总体设计

根据任务书中所给参数和工作要求，分析和选定传动装置的总体方案；计算功率并选择电动机；确定总传动比和分配各级传动比；计

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