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教学大纲范文
《机械技术》教学大纲
本大纲是根据高职专业的培养目标，并总结近几学年的教学经验，在原大纲的基础上修订而成。
适用于我院高职三年制机械类专业（机械、机电、数控、机设、汽修）。
本课程的实践性较强，教学过程中应注意加强实验实习的实践性教学节。
一、课程的性质和教学目标
本课程是高职机械类专业的一门重要的综合性专业课程。
教学目标是使学生具有工程常用材料的性能、用途，冷热加工和热处基本知识；掌握物体运动基本规律、构件的强度、刚度、稳定性的基本知识，具备一定强度计算能力；具有机械零件几何精度和相互配合的知识；掌握通用机构和通用机械零件的基本知识，具有初步设计和维护通用机械的能力；了解计算机在机械领域的应用。
为学习新的科学技术和上岗工作打下必要的基础。
二、课程内容、学时分配
机械技术（上）
第一篇力学基础
一、绪论
力学部分的研究对象、基本任务及其在整个课程中的地位和在高职机电专业的应用；学习该部分的要求和方法。
二、静力学基础受力图
1、静力学的主要内容和基本任务
2、静力学的基本概念
3、静力学基本公理
4、约束和约束反力
5、受力分析及受力图
三、平面力系的简化与合成
1、力的多边形法则
2、力在直角坐标轴上的投影及平面汇交力系合成的解析法
3、力对点之矩
4、力偶及平面力偶系的合成
5、力的平移定理平面任意力系的简化
四、平面力系的平衡
1、平面力系的平衡条件
2、平面力系平衡条件的应用
3、静定静不定问题的概念
4、物系的平衡
五、考虑摩擦的平衡问题
1、摩擦概述
2、滑动摩擦
3、摩擦角与自锁
4、考虑摩擦的平衡问题
六、空间力系的平衡重心
1、力在空间坐标系的投影
2、力对轴之矩
3、空间力系的平衡方程
4、空间力系平衡问题的平面解法
5、重心的概念及其求法
七、质点运动力学
1、运动力学概述
（1）、运动力学的主要内容和基本任务
（2）、运动力学的基本概念
2、自然法研究点的运动
3、直角坐标法研究点的运动
4、质点运动微分方程及应用
八、刚体运动力学
1、刚体的平动及其特征
2、刚体的定轴转动
3、绕定轴转动刚体内务点的速度和加速度
4、刚体定轴转动的动力学基本方程及其应用
九、动能定理
1、各种力的功
2、物体的动能
3、动能定理
4、功率和效率
十、动静法
1、质点惯性力的概念
2、动静法
3、刚体惯性力系的简化
十一、应力和截面法
材料力学的任务，研究方法，变形固体的概念，弹性变形和塑性变形，变形固体的基本假设，内力，截面法，应力、全应力、正应力、剪应力，材料力学的研究对象，杆件变形的基本形式。
十二、轴向拉伸与压缩
轴向拉伸与压缩的概念。
轴向拉伸（压缩）时横截面上的内力一轴力，多力杆和轴力图。
轴向拉伸（压缩）时横截面上的应力一正应力。
轴向拉伸（压缩）时的变形：
纵向变形、横向变形、线变形、泊松比，虎克定律，弹性模量，拉（压）刚度。
材料在拉伸压缩时的机械性质，塑性材料和脆性桐推I．拉伸时的应力应变图及其上各特性点，塑性材料和脆性材料的压缩实验，塑性构件和脆性材料的比较，应力集中概念。
危险应力，安全系数，许用应力。
构件在拉伸（压缩）时的强度计算，拉伸（压缩）时斜截面上的应力，剪应力互等定理。
简单拉压超静定问题，温差应力，装配应力。
十三、剪切
剪切的实例和概念，剪切面，单剪和双剪，用截面法求剪力，剪切时的应力与变形，剪切虎克定律，剪切弹性模量。
挤压的实例和概念，挤压面，挤压应力。
剪切和挤压的实用计算。
十四、圆轴的扭转
扭转的实例和概念，扭转时的横截面上的内力一扭矩，扭矩图。
圆轴扭转时横截面上的应力和变形。
极惯性矩和抗扭界面模量，圆及圆环的极惯性矩和抗扭截面模量公式介绍，抗扭刚度。
十五、弯曲
弯曲构件的实例、受力特点、变形特点，平面弯曲的概念，梁的概念，梁的种类，梁的计算简图。
梁弯曲时横截面上的内力一剪力、弯矩及其方程，剪力图，弯曲图，弯矩、剪力和载荷集度间的微分关系及其应用。
纯弯曲概念，纯弯曲时横截面上的正应力，抗弯刚度，抗弯截面模量，弯曲正应力公式的推广。
惯性矩，简单图形的惯性矩计算，惯性半径，平行移轴定理，组合图形惯性矩的计算，型钢表的介绍。
弯曲剪应力的实例和概念，矩形和工字形截面梁的剪应力公式（不推导）。
梁的强度计算，提高弯曲强度的措施。
挠度和转角，梁的挠曲线近似微分方程，积分法求梁的变形，梁的变形表的应用，迭加法求梁的变形。
梁的刚度条件，提高梁的刚度的措施。
用变形比较法计算超静定梁。
十六、应力状态和强度理论
一点处应力状态的概念，单元体概念，主平面和主应力，应力状态分类：
单向、二向、三向应力状态。
二向应力状态的解析法，三向应力状态及广义虎克定律简介。
强度理论概念，常用的四种强度理论，相当应力的表达式。
十七、组合变形时的强度计算
组合变形的实例合概念，弯曲和拉伸（压缩）的组合变形的强度汁算公式和应用。
弯曲和扭转的组合作用，杆内点的应力状态，按第三、四强度理论导出的强度条件及其应用。
十八、压杆稳定
压杆稳定的概念，稳定平衡和不稳定平衡，临界力，细长压杆求临界力的欧拉公式（不推证），影响临界力的各种因素，压杆的抗弯刚度，细长压杆的临界应力计算公式，横截面对中性轴的轴惯性半径，长细比，欧拉公式的适用范围，中长压杆和短粗压杆的临界应力计算公式，临界应力总图。
压杆的稳定校核，提高压杆的稳定措施。
十九、动应力和交变应力
动载荷概念，作匀变速运动杆的应力计算，动荷系数。
交变应力概念、定义、引起交变应力的原因，应力循环特征，材料在交变应力作用下的破坏特点、疲劳破坏过程中的解释，应力循环曲线、应力循环、平均应力、应力幅度、循环特征、交变应力的类型。
对称循环时材料的持久极限及其测定，疲劳试验及疲劳曲线，影响构件持久极限的因素，有关系数表的应用。
对称循环交变应力下的构件的强度校核
提高疲劳强度的措施。
机械技术（下）
第二篇工程常用材料及热处理
一、绪论
金属材料及热处理部分的研究对象、基本任务以及在整个课程中的地位和在高职机电专业中的应用；我国在金属材料及热处理方面的现状及发展前景；学习该部分的要求与方法。
二、金属材料的机械性能及试验方法
1、强度和塑性
应力的概念；低碳钢的拉伸试验过程、拉伸曲线；低碳钢压缩、铸铁拉伸、铸铁压缩与低碳钢拉伸的区别。
强度及塑性的概念及指标。
2、硬度
布氏硬度、洛氏硬度的基本原理、试验方法、特点及应用。
3、冲击韧性
冲击韧性的概念及试验方法。
4、疲劳强度
疲劳强度的概念及指标。
三、碳素钢
1、金属的晶体结构与结晶
2、实际金属的晶体结构
3、纯金属的结晶过程、同素异构转变
4、钢锭的结构、缺陷及各部分的特点。
5、铁碳合金基本组织的概念及性能特点
6、简化的铁碳合金相图
7、铁碳合金的成分、组织性能之间的关系
8、钢的分类
9、碳钢常见杂质及其对钢的性能的影响
10、碳钢的牌号、成分、性能和用途
四、热处理的基本知识
1、热处理的基本原理
2、退火与正火实质、目的及应用
3、淬火实质、目的及应用
4、回火实质、目的及应用
5、表面热处理：
表面淬火与钢的化学热处理简介。
五、合金钢
1、合金钢的分类、牌号、组织、性能和用途
2、合金结构钢分类、牌号、组织、性能和用途
3、合金工具钢
4、铸铁的特点及分类
5、可锻铸铁牌号、组织、性能和用途；可锻化处理及热处理。
6、球墨铸铁牌号、组织、性能和用途；球墨铸铁的热处理。
7、合金铸铁简介。
六、有色金属及其合金
1、铝及铝合金
牌号、成分及用途。
2、铜及铜合金
牌号、成分及用途。
第三篇冷热加工及精度
概述
冷热加工方法分类，零件的精度。
一、圆柱体结合的公差
公差配合的基本术语和定义；公差配合的国家标准；公差配合的选用。
二、形位公差
形位公差的简介；公差原则；形位公差的应用。
三、表面粗糙度
表面粗糙度的术语、评定参数；表面粗糙度的国家8标准；表面粗糙度的选用。
四、尺寸链
尺寸链的基本概念；用完全互换法解尺寸链；尺寸链的其他解法。
五、铸造
铸造的实质、工艺特点、分类及其在机械中的应用；砂型铸造；铸造合金的熔炼与浇铸；铸件的落砂和清理；铸件的检验及缺陷；铸件的结构工艺性；特种铸造及新工艺介绍。
六、锻造
锻造金属的实质、工艺特点、分类及其在杉L械中的应用；金属坯料的加热目的及其对质量的影响；加热规范；加热设备；金属的可锻性基及其影响因素；自由锻造的基本工序；板料冲压特点；冲压设备；冲压基本工序；压力加工新工艺介绍。
七、焊接
焊接的实质、工艺特点、分类及其在机械中的应用；手工电弧焊的设备、电
弧、电焊条及焊接工艺；气焊、气割的设备、工艺；自动电弧焊、埋弧焊、接气体保护焊、电渣焊、钎焊的实质、特点及应用；金属材料焊接特点；焊接质量的检验方法及常见焊接缺陷；焊接结构的工艺性。
八、金属切削加工的基础知识
切削加工的概念及应用；切削运动与切削要素；切削哒刀具的桐·料及角度；切削中的物理现象；工件材料的切削加工性。
九、车削加工
CA6140车床的基本结构、技术规格、传动方式；常用夹具及车床附件；车刀；车削加工范围及工艺特点。
十、钻、镗削加工
钻床的分类；钻削特点；麻花钻头的组成及主要角度；扩孔、锪孔孔及铰孔的工特点；镗床的分类及应用；镗削刀具；镗削工艺特点。
十一、铣、刨、磨削
铣床的种类及应用；铣刀的种类、结构及主要角度；铣削工艺特点；分度头的分度方法；齿轮的加工及齿轮刀具。
十二、工艺基础
工艺基础的基本概念、生产类型及特点；毛坯及加工余量；基准及选择；工艺文件及其编拟原则；典型零件工艺文件的编制；工艺发展趋势。
第四篇机械设计
一、概述
机械、机器、机构、构件、零件、部件
机器应满足的基本要求
二、平面机构的运动简图及自由度
平面运动副及其分类
平面机构运动简图
平面机构的自由度
三、平面连杆机构
平面连杆机构的组成及特点
铰链四杆机构的基本形式及其应用，铰链四杆
机构有曲柄的条件
其它四杆机构：
曲柄滑块机构、偏心轮机构、摆动导杆机构、曲柄摇块机构
四杆机构的几个概念：
急回特性、传动角和压力角、死点
四、凸轮机构
凸轮机构的组成特点、分类及应用；从动件的常用运动规律；等速运动规律、等加速等减速运动规律、余弦加速度运动规律、滚子半径的确定、压力角及其校核、盘形凸轮基圆半径的选择。
五、间歇运动机构
棘轮机构：
工作原理、特点及应用
槽轮机构：
工作原理、特点及应用
六、键联接和花键联接
平键联接的结构和标准
平键联接的选择和强度校核计算
花键联接的类型、工作特点、应用和对中方法。
七、螺纹联接和螺旋传动
常用螺纹的类型、特点和应用
螺旋副的受力分析、自锁条件和效率
螺纹联接的主要形式、结构尺寸、螺纹联接件
螺纹联接的预紧和防松
螺纹联接结构设计应注意的问题
单个螺栓联接的强度计算
螺旋传动的类型和应用
八、带传动
带传动的工作原理、特点、类型和应用
三角胶带的构造和标准
带传动的受力分析和带的应力分析
带的弹性滑动和打滑的概念
带传动的失效形式和计算准则
V带传动的参数选择和设计计算
V带轮的材料和结构带传动的安装、张紧和维护
九、齿轮传动
齿轮传动的特点、分类和应用
齿廓啮合的基本定律
渐开线齿廓、渐开线及其性质、渐开线函数、渐开线齿廓啮合的特点
渐开线齿廓各部分的名称、主要参数、标准直齿圆柱齿轮的基本尺寸
标准直齿圆柱齿轮的分度圆弦齿厚和公法线长度
一对渐开线齿轮的啮合传动：
正确啮合条件、标准中心距、连续传动条件
渐开线齿轮的切齿原理简介渐开线标准直齿圆柱齿轮根切现象和不根切的最少齿数
变位齿轮概述
齿轮的常用材料及热处理的选择
标准直齿圆柱齿轮传动的受力分析、齿而接触疲劳强度十卜舒：
、齿根弯曲疲劳强度计算、参数选择和设计步骤
斜齿圆柱齿轮传动：
特点、主要参数、基本尺寸、公法线长度和法向弦齿厚、当量齿数、正确啮合条件、受力分析、齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度计算、主要参数选择
直齿圆锥齿轮传动：
特点、主要参数、基本尺寸、正确啮合条件、背锥和当量齿数、受力分析、齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度计算、主要参数选择
齿轮的结构
十、蜗杆传动
蜗杆传动的特点、类型及应用
阿基米德蜗杆传动的运动关系、主要参数和几何尺寸
蜗杆传动的失效形式、材料及热处理
蜗杆传动的受力分析
蜗杆传动的强度计算
蜗杆传动的效率、润滑和散热方法
蜗杆和蜗轮的结构
十一、轮系
轮系的分类和应用
定轴轮系传动比的计算
简单行星轮系传动比的计算
复合行星轮系传动比的计算
十二、轴
轴的功用、分类及常用材料
轴的结构设计
轴的强度计算：
按扭转强度计算、按弯曲组合强度计算
提高轴疲劳强度的措施
十三、轴承
轴承的功用和分类
滑动轴承的工作特点和结构形式
轴瓦和轴承衬的结构及材料
非液体润滑向心轴承的计算
滚动轴承的基本形式、特点、精度和代号
滚动轴承类型的选择
滚动轴承的失效形式和计算准则
滚动轴承的寿命计算
滚动轴承的静强度计算
滚动轴承的组合设计
轴承的润滑和密封
十四、联轴器和离合器
联轴器的功用和主要类型的构造特点及选择
离合器的功用和主要类型的构造及特点
安全联轴器和离合器简介
十五、减速器
减速器的构造和标准
减速器的润滑和密封
十六、刚性回转件的平衡
研究回转件平衡的目的
刚性回转件的平衡的实验法
刚性回转件的静平衡和动平衡的基本原理和方法
第五篇计算机在机械领域的应用简介
一、计算机在机械加工领域的应用
应用简介
数控车床
二、计算机辅助机械设计
计算机辅助机械设计概述
常用数据表格、线图的处理方法
应用举例
三、数控车床
四、数据处理
五、典型零件的程序设计
学时分配
序号
内容
总学时
授课
实验
机械技术（上）
1
第一篇力学基础
（96）
（90）
（6）
（1）
绪论
1
1
（2）
静力学基础
7
7
（3）
平面力系的简化与合成
4
4
（4）
平面力系的平衡
6
6
（5）
考虑摩檫的平衡
4
4
（6）
空间力系的平衡
4
4
（7）
质点运动力学
4
4
（8）
刚体运动力学
4
4
（9）
质点动力学基本方程
4
4
（10）
动能定理
2
2
（11）
动静法
2
2
（12）
拉伸和压缩
8
6
2
（13）
剪切和挤压
2
2
（14）
扭转
8
6
2
（15）
弯曲
10
8
2
（16）
应力状态和强度理论
2
2
（17）
组合变形
4
4
（18）
压杆稳定
4
4
（19）
动应力和交变载荷
2
2
机动
4
机械技术（下）
2
第二篇工程常用金属材料
（28）
（22）
（6）
（1）
绪论
1
1
（2）
金属材料的机械性能
7
3
4
（3）
碳素钢
6
6
（4）
热处理的基本知识
8
6
2
（5）
合金钢
2
2
（6）
铸铁
2
2
（7）
有色金属及合金
2
2
3
第三篇机械加工及精度
（62）
（56）
6
（1）
绪论
2
1
（2）
圆柱体的公差和配合
10
8
2
（3）
形位公差
10
8
2
（4）
表面粗糙度
4
2
2
（5）
尺寸链
4
4
（6）
铸造
4
4
（7）
锻造
2
2
（8）
焊接
4
4
（9）
金属切削加工的基本知识
8
8
（10）
车削加工
4
2
（11）
铣刨磨削加工
4
4
（12）
钻镗削加工
2
2
（13）
工艺基础
4
4
4
第四篇机械设计基础
（64）
（50）
（12）
（1）
绪论
2
2
（2）
平面机构的运动简图及自由度
6
2
2
（3）
平面连杆机构
4
4
2
（4）
凸轮机构
2
2
（5）
间歇运动机构
4
4
（6）
键联接和花键联结
2
2
（7）
螺纹联接
4
4
（8）
带传动
4
2
2
（9）
齿轮传动
10
6
4
（10）
蜗杆传动
4
4
（11）
轮系
4
2
（12）
轴
4
4
（13）
轴承
4
4
（14）
联轴器和离合器
2
2
（15）
减速器
4
2
2
（16）
刚性回转件的平衡
4
2
2
5
第五篇计算机辅助机械设计
12
10
（2）
（1）
CAD简介
2
2
（2）
计算机在机械制造领域的应用
2
2
（3）
数控车床
2
2
（4）
数据处理
2
2
（5）
典型零件的程序设计
4
2
2
机动
4
合计
262
228
34
三、教学资料、工具和仪器
1、教学资料
李龙堂《工程力学》
程嘉佩《结构力学》
刘连久《材料力学》
罗会昌《金属工艺学》
张建中《机械设计基础》
机械工业出版社《机械零件设计手册》
2、工具和仪器
各种常用机械教学模型、挂图、机械原理陈列柜等。
缝纫机、齿轮范成仪、游标卡尺、螺旋测微器、齿厚游标卡尺、减速器、平衡架、动平衡实验机、计算机、绘图仪、转速表等。
基本变形的一套教具、挂图、模型，投影仪
理论力学挂图、投影片
布氏硬度计、洛氏硬度计、金相显微镜、箱式电炉
四、学生成绩评价方式
理论知识卷面考试占70％，平时成绩（包括作业和课堂表现）占20％，实验占10％。
附：
实验大纲
《机械技术》实验大纲
实验一:
拉伸和压缩实验
⑴测定低碳钢的拉压力学性能。
⑵测定铸铁的拉压力学性能。
⑶观察低碳钢和铸铁在拉伸和压缩破坏过程中的各种现象以及断口特征。
比较两种材料的力学性能。
⑷了解材料拉压力学性能的测试方法。
实验二、扭转实验
⑴测定低碳钢的切变摸量G。
⑵测定低碳钢扭转时的剪切屈服强度和剪切强度。
⑶测定铸铁扭转时的剪切强度极限。
⑷观察低碳钢和住铁再扭转破坏过程中的各种现象及断口特征。
⑸了解材料扭转力学性能的测试方法。
实验三、弯曲正应力实验
⑴用电测法测定矩形截面梁纯弯曲时的正应力分布。
⑵将实验结果与理论计算结果进行比较，验证弯曲正应力公式。
⑶初步掌握电阻应变仪的使用方法，了解电测法。
实验四、硬度实验
⑴了解布氏硬度和洛氏硬度测定的基本原理及应用范围。
⑵了解布氏硬度计和洛氏硬度计的结构。
⑶掌握布氏硬度和洛氏硬度测定方法。
实验五、冲击实验
⑴了解冲击实验机的构造和工作原理。
⑵了解金属材料在常温下单次大能量冲击韧性的测定方法。
⑶比较塑性材料和脆性材料冲击断口的区别。
实验六、金属材料显微组织观察
⑴观察铁碳合金的显微组织。
加深对成分、组织之间关系的理解。
⑵了解金相显微镜的构造和使用方法。
⑶了解金相试样的制备过程。
实验七、碳钢热处理实验
⑴根据试样要求拟订热处理规范。
⑵熟悉淬火及回火等热处理工艺。
⑶提高使用硬度计的能力。
实验七、平面机构运动简图的测绘和分析
⑴学会根据实际机械测绘机构简图。
⑵验证和巩固机构自由度的计算。
⑶正确判断两种运动副及其数量。
⑷绘制出2~4种平面机构的运动简图。
⑸对照实验机械，理解计算自由度的目的。
实验八、带传动实验
⑴测定弹性滑动系数与有效拉力和传动效率之间的关系，绘制弹性滑动曲线。
⑵带传动中的弹性滑动和打滑现象以及与带传动能力的关系。
⑶了解带传动实验机的结构原理及转矩、转速、转速差的测量方法。
实验九、渐开线齿轮范成法原理实验
⑴掌握用范成法制造渐开线齿轮的基本原理。
⑵渐开线齿轮产生切齿干涉的原因和克服切齿干涉的方法。
⑶分析比较标准齿轮与变位齿轮的异同点。
实验十、渐开线直齿圆柱齿轮参数的测定
⑴掌握应用游标卡尺（或公法线卡尺）测量渐开线直齿圆柱齿轮基本参数的方法。
⑵熟悉齿轮的各部分尺寸、参数间的关系。
实验十一、刚性转子的动平衡实验
⑴测定刚性转子的不平衡质径积的大小和方位。
⑵理解电测式动平衡机或框架式动平衡机的工作原理及测试方法
⑶掌握刚性转子的不平衡的原理和方法。
实验十二、减速器拆装实验
⑴拆装减速器和各轴系，分析减速器的结构，分析各零件的装配关系和作用。
⑵测定减速器的基本参数，会出其传动示意图。
了解减速器中的结构形状、装配关系及功用，了解减速器的基本要求。
。
⑶进一步理解轴系部件的结构和作用。
⑷了解润滑和密封的方法。
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