《機械系統(tǒng)設計》教學大綱

1、機械系統(tǒng)設計教學大綱課程編碼： 課程名稱：機械系統(tǒng)設計英文名稱：Mechanical System Design開課學期：2學時/學分：36 / 2 課程類型：專業(yè)課開課專業(yè)：機械工程與自動化專業(yè)本科生選用教材：機械系統(tǒng)設計劉躍南 機械工業(yè)出版社 1999年5月第一版主要參考書：1、朱龍根，黃雨花機械系統(tǒng)設計機械工業(yè)出版社，19922、胡建鋼機械系統(tǒng)設計水利水電出版社，19913、陳淑連，黃日恒機械設計方法學中國礦業(yè)大學出版社，19924、【日】藤森洋三機械設計實用構思圖冊機械工業(yè)出版社，19905、趙松年機電一體化機械系統(tǒng)設計機械工業(yè)出版社，19966、張建明機電一體化系統(tǒng)設計北京理工大學出

2、版社，1996執(zhí)筆人：鄧洪超 王智明 于國飛 王 軍一、課程性質、目的與任務機械系統(tǒng)設計課程是一門用以培養(yǎng)學生在機械設計中有關系統(tǒng)設計能力的專業(yè)技術課。本課程主要研究機械系統(tǒng)學設計問題。通過機械系統(tǒng)設計的學習，能夠對機械系統(tǒng)的組成、布局、設計方案的評價問題具有明確的基本概念、必要的基礎知識、比較熟練的設計計算能力、一定的分析能力和初步的總體方案設計能力。機械系統(tǒng)設計課程是高等工科院校中機械類專業(yè)一門主干課程。在教學過程中要綜合運用先修課程中所學到的有關知識與技能，結合各種實踐教學環(huán)節(jié)，進行機械工程技術人員所需的基本訓練，為學生進一步學習有關專業(yè)課程和有目的從事機械設計工作打下基礎。因此機械系統(tǒng)

3、設計課程在機械類專業(yè)的教學計劃中占有重要的地位和作用。二、教學基本要求1、 樹立正確的設計思想，理論聯(lián)系實際，解決好功能、經濟與安全的矛盾，具備創(chuàng)新精神；2、 全面系統(tǒng)地了解機械系統(tǒng)的組成、布局、功用及評價方法；3、 掌握有關系統(tǒng)、子系統(tǒng)設計的基本概念、基本理論、基本方法及其在工程中的應用；4、 掌握傳動系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)、支撐系統(tǒng)、操縱系統(tǒng)設計的原理和方法，具有進行實際設計的能力；5、 在滿足方案評價、技術要求、經濟要求的前提下，以最經濟的代價，為機械系統(tǒng)設計選擇合適的材料、手段，設計合理機械系統(tǒng)；6、 了解機械設計的新理論、新方法及發(fā)展趨向；7、 注重培養(yǎng)學生的思維能力，采用理論與實踐相結合、

4、理論講述與科研項目分析相結合的方法進行教學，培養(yǎng)和提高學生分析問題和解決問題的能力，使學生完成本門課程的學習任務之后，能夠自覺地對設計實踐中存在的問題進行反思并提出解決辦法。三、各章節(jié)內容及學時分配第一章 緒論（4學時）教學目的與要求通過本部分的學習，要求學生重點掌握機械系統(tǒng)的組成以及機械系統(tǒng)設計的基本原則與應遵循的基本原理，了解機械系統(tǒng)內部各個子系統(tǒng)的基本組成與功用。教學內容第一節(jié) 機械與機械系統(tǒng)一、機械系統(tǒng)的概念二、機械系統(tǒng)的特性三、機械系統(tǒng)的組成第二節(jié) 機械系統(tǒng)設計的一般過程一、機械系統(tǒng)設計的一般過程二、機械系統(tǒng)設計應遵循的基本原則三、機械系統(tǒng)設計的基本原理考核要求了解：機械系統(tǒng)設計方法

5、的發(fā)展過程與發(fā)展趨勢理解：機械系統(tǒng)一般性概念掌握：機械系統(tǒng)的組成、設計的基本原則與基本原理第二章 載荷與動力裝置選擇（6學時）教學目的與要求了解載荷與動力裝置的概念，著重掌握載荷分類、特性及動力裝置的選擇計算，掌握載荷與動力裝置的匹配。教學內容 第一節(jié) 機械系統(tǒng)的載荷分析 一、載荷類型二、工作載荷的確定方法三、動載荷的分析計算第二節(jié) 動力裝置概述一、動力裝置的組成二、典型動力裝置的特點三、工作機械的負載特性四、動力機與工作機械負載圖 第三節(jié) 動力裝置選擇 一、電動機的選擇 二、電動機容量的選擇計算 三、液壓馬達的選擇 四、氣動馬達的選擇考核要求了解：載荷與動力裝置的概念 理解：載荷與動力裝置的

6、匹配特性掌握：載荷分類、特性及動力裝置的選擇計算第三章 傳動系統(tǒng)設計（8學時）教學目的與要求理解典型機械傳動與機電傳動系統(tǒng)的組成、傳動規(guī)律，掌握傳動系統(tǒng)的運動設計與機電傳動系統(tǒng)的設計方法，了解傳動系統(tǒng)中的機液、液壓、液力等其他傳動方式。教學內容 第一節(jié) 傳動系統(tǒng)概述一、傳動系統(tǒng)的作用二、傳動系統(tǒng)的類型三、傳動系統(tǒng)的組成 第二節(jié) 傳動系統(tǒng)的運動設計一、分級變速傳動系統(tǒng)的運動設計二、無級變速傳動系統(tǒng)的運動設計三、輔助運動傳動系統(tǒng)的設計原則四、傳動件的計算轉速五、變速箱設計概述 第三節(jié) 機電傳動系統(tǒng)概述一、機電傳動系統(tǒng)的基本要求二、影響機電傳動系統(tǒng)的主要因素三、常見機電傳動部件簡介 第四節(jié) 機電傳動

7、系統(tǒng)設計 一、齒輪傳動副與滾珠絲桿傳動副簡介 二、齒輪傳動計算 三、慣量匹配計算四、伺服電動機的轉矩特性及負載轉矩計算五、機電主傳動的功率匹配六、機電傳動系統(tǒng)設計計算例題 考核要求了解：傳動系統(tǒng)的構成與傳動特點理解：典型機械傳動與機電傳動系統(tǒng)的組成、傳動規(guī)律掌握：傳動系統(tǒng)的運動設計與機電傳動系統(tǒng)的設計方法第四章 執(zhí)行系統(tǒng)設計（4學時）教學目的與要求通過本章的學習，學生應全面了解執(zhí)行系統(tǒng)的組成、作用及其運動形式，執(zhí)行系統(tǒng)的設計要求、設計步驟應重點學習和把握。教學內容第一節(jié) 執(zhí)行系統(tǒng)概述一、執(zhí)行系統(tǒng)的組成二、執(zhí)行系統(tǒng)的功能三、執(zhí)行構件的運動形式四、執(zhí)行系統(tǒng)的分類第二節(jié) 執(zhí)行系統(tǒng)設計一、執(zhí)行系統(tǒng)的設

8、計要求二、執(zhí)行系統(tǒng)的設計步驟三、執(zhí)行系統(tǒng)的典型結構介紹考核要求了解：執(zhí)行系統(tǒng)的組成、作用及其運動形式理解：典型執(zhí)行系統(tǒng)的構成與工作原理掌握：執(zhí)行系統(tǒng)的設計要求、設計步驟第五章 操縱控制系統(tǒng)設計（8學時）教學目的與要求通過本章的學習，學生應全面了解操縱控制系統(tǒng)的功能與分類，理解操縱與控制的辨正關系，掌握操縱控制系統(tǒng)的設計方法。教學內容第一節(jié) 控制系統(tǒng)概述一、控制系統(tǒng)的組成二、控制系統(tǒng)的功能三、控制系統(tǒng)的分類第二節(jié) 控制系統(tǒng)設計一、典型自動控制系統(tǒng)設計二、典型人為參與控制系統(tǒng)設計第三節(jié) 操縱系統(tǒng)概述一、操縱系統(tǒng)的組成二、操縱系統(tǒng)的功能三、 操縱系統(tǒng)的分類第四節(jié) 操縱系統(tǒng)設計一、操縱系統(tǒng)主要參數(shù)的確定二、操縱系統(tǒng)設計三、操縱系統(tǒng)設計的人機工程學考核要求了解：操縱控制系統(tǒng)的功能與分類理解：操縱與控制的辨正關系掌握：掌握操縱控制系統(tǒng)的設計方法 第六章 機械系統(tǒng)總體設計（4學時）教學目的與要求通過本章的學習，學生應掌握機械系統(tǒng)設計總體布置的方法與原理。教學內容第一節(jié) 機械系統(tǒng)的總體初步設計一、方案設計的方法和步驟二、設計任務抽象化與功能結構三、機械系統(tǒng)方案舉例第二節(jié) 機械系統(tǒng)總體布置設計一、總體布局的基本要求二、執(zhí)行系統(tǒng)的布置三、傳動系統(tǒng)的布置四、操縱件的布置五、總體布置設計舉例考核要求了解：機械系統(tǒng)總體布局的形式與方法理解：機械系統(tǒng)總體布局的原理掌握：機械系統(tǒng)總體布置的基本要求，