機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)大綱

1、1機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)大綱 一、課程與任課教師基本信息 課程名稱： 機(jī)械設(shè)計(jì) 課程類別：必修課 選修課總學(xué)時 / 周學(xué)時 / 學(xué)分：64/4/4其中實(shí)驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)、討論等）學(xué)時：4 授課時間： 星期三（ 3，4）、星期五（ 3，4）/1-16周授課地點(diǎn)： 星期三 (7b-211) 、 星期五 (7b-211) 開課單位： 機(jī)械工程學(xué)院 適用專業(yè)班級： 2013 機(jī)械設(shè)計(jì)1、2班 任課（ / 助課）教師姓名：韓利芬 職稱： 教授 答疑時間、地點(diǎn)與方式：1. 每次上課的課前、課間和課后，采用一對一的問答方式；2.每次發(fā)放作業(yè)時，采用集中講解方式；3.分散隨機(jī)答疑：通過電話、電子郵件、qq等進(jìn)行答疑。 二、

2、課程簡介 機(jī)械設(shè)計(jì) 是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)的一門學(xué)科基礎(chǔ)必修課程。課程主要介紹機(jī)械設(shè)計(jì)的基本方法、設(shè)計(jì)理論、設(shè)計(jì)步驟，常用機(jī)械零件的設(shè)計(jì)、選擇與裝配等。 它在培養(yǎng)學(xué)生的機(jī)械設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力所需的知識、能力和素質(zhì)結(jié)構(gòu)中， 占有十重要的地位； 在培養(yǎng)高級工程技術(shù)人才的全局中，具有增強(qiáng)學(xué)生對機(jī)械技術(shù)工作的適應(yīng)能力和開發(fā)創(chuàng)造能力的作用，為學(xué)生今后從事機(jī)械方面的設(shè)計(jì)、制造、研究和開發(fā)奠定重要的基礎(chǔ)。 三、課程目標(biāo) 結(jié)合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，提出本課程要達(dá)到的目標(biāo)。這些目標(biāo)包括： 1知識與技能目標(biāo) ：通過本課程學(xué)習(xí)，使學(xué)生在下列能力培養(yǎng)方面得到鍛煉與提高。1）樹立正確的設(shè)計(jì)思想和創(chuàng)新意識，了解國家當(dāng)前的有

3、關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策；2）掌握通用零部件的設(shè)計(jì)原理和設(shè)計(jì)方法，掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的一般規(guī)律，具有設(shè)計(jì)機(jī)械傳動裝置和簡單機(jī)械的能力；3）掌握典型機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和承載能力計(jì)算；4）培養(yǎng)運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊、圖冊和查閱有關(guān)技術(shù)資料的能力；5）掌握典型機(jī)械零件的實(shí)驗(yàn)方法，獲得實(shí)驗(yàn)技能的基本訓(xùn)練；6）了解機(jī)械設(shè)計(jì)的最新發(fā)展，并初步具有機(jī)械設(shè)計(jì)編程和運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行工程設(shè)計(jì)的能力。2過程與方法目標(biāo) ：在學(xué)習(xí)通用零件的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、基本的設(shè)計(jì)理論和計(jì)算方法等內(nèi)容的過程中， 使學(xué)生的思維和分析方法盡可能聯(lián)系實(shí)際工程問題得到一定的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生綜合分析和處理實(shí)踐工程問題的能力。 3情感、態(tài)度與價值觀發(fā)展目標(biāo)：通過本

4、課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)作為一個工程技術(shù)人員必須具備的堅(jiān)持不懈的學(xué)習(xí)精神，嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的科學(xué)態(tài)度和積極向上的價2值觀，培養(yǎng)創(chuàng)新意思與創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力，具備機(jī)械工程師的基本素質(zhì)。四、與前后課程的聯(lián)系 本課程具有從理論性課程過渡到實(shí)踐（設(shè)計(jì)）性課程、從基礎(chǔ)課程過渡到專業(yè)課程起著承前啟后的橋梁作用。以工程制圖、理論力學(xué)、材料力學(xué)、互換性與技術(shù)測量、 工程材料及成型技術(shù)、 機(jī)械制造工程原理、 機(jī)械原理和高級語言程序設(shè)計(jì)等課程為基礎(chǔ)， 同時為學(xué)生順利進(jìn)入機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專業(yè)課程學(xué)習(xí)及畢業(yè)設(shè)計(jì)打下良好的專業(yè)理論基礎(chǔ)。 五、教材選用與參考書 1選用教材 ：濮良貴等主編. 機(jī)械設(shè)計(jì) . （第9 版） ， 高等教育出版社，201

5、3 年. 2推薦參考書： 1 邱宣懷等主編. 機(jī)械設(shè)計(jì). （第4 版） ，高等教育出版社，1997年. 2 譚慶昌主編. 機(jī)械設(shè)計(jì). 高等教育出版社，2004年. 六、課程進(jìn)度表 表 1 理論教學(xué)進(jìn)程表 周次教學(xué)主題要點(diǎn)與重點(diǎn)要求學(xué)時1 機(jī)器的基本組成要素機(jī)械設(shè)計(jì)的概念、準(zhǔn)則、任務(wù)，機(jī)械設(shè)計(jì)的內(nèi)容和方法，機(jī)器的組成和分類等。了解課程的研究對象、內(nèi)容、 課程的性質(zhì)、 任務(wù)、特點(diǎn)和學(xué)習(xí)方法。2 12 機(jī)械零件設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的基本要求和一般步驟，機(jī)械零件的主要失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，常用材料及選用原則。理解設(shè)計(jì)機(jī)器和機(jī)械零件時應(yīng)滿足的基本要求和一般程序；掌握機(jī)械零件的主要失效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。423

6、機(jī)械零件的強(qiáng)度材料的疲勞特性(疲勞曲線及等壽命疲勞曲線的理解與應(yīng)用)、機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度計(jì)算(影響零件疲勞強(qiáng)度的因素分析、三種典型應(yīng)力變化規(guī)律分析) 、機(jī)械零件的接觸強(qiáng)度。了解載荷和應(yīng)力的類型；掌握解決有限壽命疲勞問題和無限壽命疲勞問題的方法； 了解疲勞損傷累積假設(shè)的意義及其應(yīng)用；掌握單向穩(wěn)定變應(yīng)力的強(qiáng)度計(jì)算方法。434 螺紋聯(lián)接和螺旋傳動螺紋類型及特點(diǎn)、 螺紋聯(lián)接的類型、預(yù)緊與防松。以單個螺栓聯(lián)接為對象，討論不同類型螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算；螺紋聯(lián)接件的性能等級選擇。螺栓組聯(lián)接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；受彎曲、扭轉(zhuǎn)等組合載荷時螺栓組聯(lián)接的受力分析與設(shè)計(jì)。了解螺紋聯(lián)接的類型、預(yù)緊以及防松等基本知識； 掌握螺紋聯(lián)接

7、強(qiáng)度計(jì)算、 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及受力分析的方法。63提高螺紋聯(lián)接強(qiáng)度的措施；螺旋傳動的類型及應(yīng)用、滑動螺旋傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算。5 軸轂聯(lián)接鍵聯(lián)接的類型、結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)和應(yīng)用；花鍵聯(lián)接的類型、銷聯(lián)接的類型。鍵聯(lián)接的選擇及強(qiáng)度校核。了解鍵、 花鍵、銷聯(lián)接的主要類型、工作原理和特點(diǎn)；掌握平鍵聯(lián)接的設(shè)計(jì)方法。256 帶傳動帶傳動的主要類型、帶傳動的工作原理、特點(diǎn)和應(yīng)用范圍、帶傳動工作情況分析 (受力分析、應(yīng)力分析、彈性滑動與打滑的區(qū)別與聯(lián)系)。普通 v 帶傳動的設(shè)計(jì)方法與設(shè)計(jì)步驟、 v 帶輪的結(jié)構(gòu)形式、帶傳動的張緊裝置。掌握 v 帶受力分析、歐拉公式；理解彈性滑動、 失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則等概念；掌握v 帶傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算

8、。467 鏈傳動鏈傳動的類型、特點(diǎn)和應(yīng)用；滾子鏈的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)；鏈傳動的結(jié)構(gòu)和材料；鏈傳動的運(yùn)動特性分析、鏈傳動的受力分析。滾子鏈傳動的失效形式和傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算、鏈傳動的張緊。了解鏈傳動的類型、結(jié)構(gòu)、 工作原理、 特點(diǎn)等基礎(chǔ)知識； 掌握鏈傳動的運(yùn)動特性和套筒滾子鏈傳動的設(shè)計(jì)方法。479 齒輪傳動齒輪傳動的類型、特點(diǎn)和應(yīng)用；齒輪傳動的失效形式和計(jì)算準(zhǔn)則、齒輪材料及其熱處理選擇、齒輪傳動的計(jì)算載荷。直齒圓柱齒輪傳動的受力分析、直齒圓柱齒輪傳動的齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算及齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算、圓柱齒輪傳動的許用應(yīng)力。圓柱齒輪傳動的設(shè)計(jì)參數(shù)和精度等級選擇。斜齒圓柱齒輪傳動的受力分析、斜齒圓柱齒輪強(qiáng)度計(jì)算要點(diǎn)

9、。直齒圓錐齒輪傳動的受力分析、直齒圓錐齒輪強(qiáng)度計(jì)算要點(diǎn)、齒輪結(jié)構(gòu)與齒輪傳動的效率和潤滑。掌握齒輪傳動的失效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則以及材料選擇等基礎(chǔ)知識；掌握齒輪傳動的受力分析方法；掌握圓柱齒輪傳動的的設(shè)計(jì)方法。89 蝸桿傳動蝸桿傳動類型、普通圓柱蝸桿傳動的主要參數(shù)及幾何尺寸計(jì)算；蝸桿傳動的失效形式和計(jì)算準(zhǔn)則、蝸桿傳動的受力分析、普通圓柱蝸桿傳動的強(qiáng)度計(jì)算、蝸桿傳動的潤滑、效率及熱平衡計(jì)算。了解蝸桿傳動的主要類型、特點(diǎn)以及常用材料等基礎(chǔ)知識；掌握蝸桿傳動的受力分析和設(shè)計(jì)方法。210 摩擦、磨損及潤滑概述摩擦、磨損定義、磨損類型、潤滑劑及潤滑方法、流體潤滑原理。了解摩擦學(xué)、 干摩擦、邊界摩擦、混合摩擦、

10、液體摩擦的概念；掌握流體動力潤滑的基本概念及形成條件。21011 滑動軸承徑向滑動軸承的主要結(jié)構(gòu)形式、失效形式、軸承材料及軸瓦結(jié)構(gòu)；不了解滑動軸承的用途、分類和軸瓦結(jié)構(gòu)、 材料及選擇； 掌握非流44完全液體潤滑滑動軸承設(shè)計(jì)計(jì)算方法。流體動力潤滑的基本方程、徑向滑動軸承的主要尺寸關(guān)系及工作能力計(jì)算。體潤滑軸承的失效形式和計(jì)算和液體動壓潤滑徑向滑動軸承的計(jì)算要點(diǎn)。1112 滾動軸承滾動軸承的基本類型、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及代號、軸承套圈及滾動體上載荷分布及應(yīng)力的變化、滾動軸承的失效形式和計(jì)算準(zhǔn)則?；绢~定壽命、基本額定動載荷及當(dāng)量動載荷、 滾動軸承尺寸的選擇；滾動軸承的靜載荷計(jì)算；軸承組合設(shè)計(jì)：安裝、配置、緊

11、固等、潤滑和密封。熟練掌握滾動軸承代號的組成；能正確選用軸承的類型；熟練掌握滾動軸承的壽命計(jì)算方法；能正確進(jìn)行滾動軸承的組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。613 軸軸的分類和應(yīng)用、軸的材料及其選擇、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其考慮的因素；軸的強(qiáng)度計(jì)算：扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算（初算軸徑）和彎扭復(fù)合強(qiáng)度計(jì)算、安全系數(shù)校核計(jì)算、軸的彎曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度計(jì)算。了解軸的分類、受力及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；掌握軸的強(qiáng)度計(jì)算；掌握軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。4聯(lián)軸器和離合器聯(lián)軸器和離合器的類型、特點(diǎn)和應(yīng)用、聯(lián)軸器的選擇及其校核。掌握常用聯(lián)軸器、 離合器的主要類型、 結(jié)構(gòu)、 工作原理、 特點(diǎn)及選擇。14 彈簧彈簧的結(jié)構(gòu)、制造、材料及許用應(yīng)力；圓柱螺旋拉、壓彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算方法。4機(jī)

12、座和箱體機(jī)座和箱體的類型；機(jī)座和箱體設(shè)計(jì)概要。15 減速器和變速器減速器的主要類型、特點(diǎn)及應(yīng)用。變速器的變速原理、特點(diǎn)及應(yīng)用。4表 2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)程表 周次 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 名稱 要點(diǎn)與重點(diǎn) 掌握程度 實(shí)驗(yàn)類型 * 實(shí)驗(yàn)要求 * 學(xué)時皮帶傳動實(shí)驗(yàn)1.了 解 帶 傳 動實(shí)驗(yàn)臺的組成和工作原理， 觀察帶傳動中的彈性滑動和打滑現(xiàn)象。2.了 解 初 拉 力的改變對傳動的影響。掌握帶傳動的工作原理，從現(xiàn)象和本質(zhì)上認(rèn)識帶傳動中的彈性滑動和打滑的區(qū)別與聯(lián)系。驗(yàn)證性必做 2 53.掌 握 帶 傳 動扭矩、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)速差的測量方法， 測繪出滑動曲線和效率曲線。軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)1利用組合式軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析實(shí)驗(yàn)箱， 完成不

13、同功能的軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。2繪制軸系結(jié)構(gòu)裝配圖。掌握軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中有關(guān)軸系的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、滾動軸承組合設(shè)計(jì)的基本方法、考慮的因素、特別理解軸上零件的裝配工藝。培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的意思和能力。設(shè)計(jì)性必做 2 * 實(shí)驗(yàn)類型 ：分演示性、驗(yàn)證性、綜合性、設(shè)計(jì)性等四種。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)指給定實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊蠛蛯?shí)驗(yàn)條件， 由學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并加以實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)；綜合性實(shí)驗(yàn)指實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涉及本課程的綜合知識或與本課程相關(guān)課程知識的實(shí)驗(yàn)。* 實(shí)驗(yàn)要求： 分必做、選做兩種。七、教學(xué)方法 本課程的特點(diǎn)是理論與實(shí)踐相結(jié)合，并與基礎(chǔ)課聯(lián)系較多， 且各零件設(shè)計(jì)可各自獨(dú)立，內(nèi)容較多，因此，其教學(xué)方式應(yīng)注重貫徹少而精原則，不強(qiáng)調(diào)面面具到，介

14、紹有代表性的零件，知識點(diǎn)要淺些，寬廣度應(yīng)適宜，避免繁瑣的理論推導(dǎo)和滿堂灌方法。 教學(xué)上利用多媒體輔助教學(xué)， 配以模型、 三維動畫演示、 精品課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)等教學(xué)手段， 將傳統(tǒng)教學(xué)與多媒體教學(xué)相結(jié)合，提高課堂信息量， 增加教學(xué)的直觀性，為學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供一個立體化的教學(xué)與學(xué)習(xí)環(huán)境。 八、對學(xué)生的學(xué)習(xí)要求 1學(xué)習(xí)本課程的方法、策略及教育資源的利用。 1）. 學(xué)習(xí)基礎(chǔ)：學(xué)生在進(jìn)入本課程學(xué)習(xí)之前， 應(yīng)完成和需要復(fù)習(xí)的課程： 機(jī)械制圖、理論力學(xué)、材料力學(xué)、工程材料、機(jī)械制造基礎(chǔ)，機(jī)械原理，公差與技術(shù)測量等。 2）本課程的內(nèi)容繁雜，要多練多想，善于進(jìn)行歸納總結(jié)，使所學(xué)知識條理化和系統(tǒng)化。 3）本課程是一門理

15、論性和實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，必須通過一定量的練習(xí)，才能達(dá)到基本要求。 希望認(rèn)真完成相關(guān)的復(fù)習(xí)思考題及習(xí)題、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)精品課程網(wǎng)站(本校及其他學(xué)校)中自測題等欄目，了解自己掌握的程度和不足，以便進(jìn)一步學(xué)習(xí)或復(fù)習(xí)。特別要注意在日常生活中觀察實(shí)踐，理解課程內(nèi)容。 2學(xué)生完成本課程每周須耗費(fèi)的時間 為掌握本課程的主要內(nèi)容，按約1:1 的比例配比課外學(xué)時（預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)和完6成老師布置的作業(yè)），學(xué)生課外每周必須耗費(fèi)的最少時間為3 小時，學(xué)生完成本課程每周須耗費(fèi)的最少時間為5 小時。 3學(xué)生的上課、實(shí)驗(yàn)、討論、答疑、提交作業(yè)（論文）單元測試、期末考試的等方面的要求 課前預(yù)習(xí)，堅(jiān)持上課，認(rèn)真聽講，做好筆記，積極參

16、與教學(xué)互動，主動與老師探討問題； 課后認(rèn)真復(fù)習(xí)， 獨(dú)立完成作業(yè) （本課程的特點(diǎn)之一是作業(yè)練習(xí)題大部分沒有唯一結(jié)果，只有最佳方案） 。勤于動腦動筆，認(rèn)真演算習(xí)題，培養(yǎng)自己的分析和計(jì)算能力； 必須參加實(shí)驗(yàn)課， 親自動手獨(dú)立完成規(guī)定的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，并提交合格的實(shí)驗(yàn)報告。 4學(xué)生參與教學(xué)評價要求依照按學(xué)校規(guī)定， 課程結(jié)束前 1-2 周內(nèi)，按照學(xué)校統(tǒng)一安排， 通過網(wǎng)上評教系統(tǒng)，回答調(diào)查問卷， 實(shí)事求是地對本課程及任課教師的教學(xué)效果作出客觀公正的評價，是學(xué)生的應(yīng)盡的責(zé)任和義務(wù)， 對促進(jìn)教師改進(jìn)教學(xué)工作具有重要的意義，每個學(xué)生都必須參加。 九、成績評定方法及標(biāo)準(zhǔn) 考核內(nèi)容 評價標(biāo)準(zhǔn)及要求 權(quán)重 作業(yè) 1. 評價標(biāo)準(zhǔn)：習(xí)題參考解答。 2. 要求：能靈活運(yùn)用所學(xué)知識進(jìn)行求解，獨(dú)立、按時完成作業(yè)。 課堂學(xué)習(xí)、 回答問題 要求：不得無故