機械設計教學大綱專科適用

1、機械設計教學大綱課程名稱：機械設計英文名稱：Design of Machinery課程性質(zhì)：專業(yè)教育必修課課程編號：O231006所屬系部：機電工程學院周 學 時：5學時總 學 時：75學時（講授45學時、實驗30學時）學分：5學分教學對象（本課程適合的專業(yè)和年級）： 機電一體化專業(yè)（?？疲?012級學生預備知識：高等數(shù)學、機械制圖、大學物理、理論力學、材料力學、機械原理等課程在教學計劃中的地位作用：機械設計是大學工科本、?？茖W生而開設的專業(yè)基礎課，是機械類本、?？茖I(yè)的一門主干課程。教學方式：理論教學與實踐教學相結合教學的目的與要求：通過本課程的學習使學生掌握機械設計的基礎知識、基本理論和基

2、本方法；受到設計技能的基本訓練，為學生進一步學習專業(yè)課和今后從事機械設計工作打下基礎。常用機械零件的設計和計算是本課程的基本教學內(nèi)容。通過本課程的學習，最終的目的在于學生能綜合運用各種機械零件和各種機構及其它先修課程的知識，具有設計機械傳動裝置和簡單機械的能力。本課程的主要任務在于：使學生樹立正確的設計思想，掌握通用零部件的設計原理和設計方法，掌握機械設計的一般規(guī)律，具有設計機械傳動裝置和簡單機械的能力；培養(yǎng)運用標準、規(guī)范、手冊、圖冊和查閱有關技術資料的能力；掌握典型機械零件的實驗方法，獲得實驗技能的基本訓練。課程教材：機械設計（第四版），邱宣懷主編，高等教育出版社1997參考書目：1 濮良貴

3、主編，機械設計（第七版），高等教育出版社1997.32 董剛 李建功主編，機械設計（第三版），機械工業(yè)出版社1999編寫日期：2012年8月制定課程內(nèi)容及學時分配（含教學重點、難點）： 第1章 機械設計概述1）了解課程的研究對象、內(nèi)容、課程的性、任務、特點學習方法。第2章 機械零件的工作能力和計算準則1）了解機械設計應滿足的基本要求和一般步驟，機械零件的載荷和應力，機械零件的主要失效形式和設計準則，機械零件的結構工藝性、常用材料及選用原則，機械設計中的標準化。機械零件的主要失效形式和設計準則為本章重點。第3章 機械零件的疲勞強度1）掌握疲勞曲線和極限應力圖；2）了解影響機械零件疲勞強度的主要因

4、素；3）掌握恒幅循環(huán)應力下機械零件的疲勞強度計算；4）理解變幅循環(huán)應力下機械零件的疲勞強度計算。第1）、3）條為本章重點。第4章 摩擦、磨損、潤滑1）了解摩擦的種類及其基本性質(zhì)，了解干摩擦、邊界摩擦潤滑、磨損的概念。2）了解常用潤滑劑，添加劑的種類，了解工業(yè)常用潤滑脂的種類及性能。3）掌握潤滑油粘度及其物理意義。4）掌握流體動壓潤滑的基本方程一維雷諾方程，掌握形成流體動壓潤滑的基本條件。第3）、4）條為本章重點。第6章 螺紋聯(lián)接1）掌握螺紋的基本知識：螺紋的基本參數(shù)、常用螺紋的種類，特點及其應用。2）掌握螺栓聯(lián)接的基本知識：螺紋聯(lián)接的基本類型、結構特點及其應用。掌握螺紋聯(lián)接標準件，掌握螺紋聯(lián)接

5、的擰緊和防松。掌握螺栓組聯(lián)接的受力分析和單個螺栓的強度計算的理論和方法。3）掌握提高螺栓聯(lián)接強度的各種措施。第2）、3）條為本章重點。第7章 鍵、花鍵、銷、成形聯(lián)接1）了解鍵聯(lián)接的類型、特點。2）掌握平鍵聯(lián)接的工作原理、結構特點，平鍵的剖面的尺寸和長度的確定方法及平鍵聯(lián)接強度校核的計算方法。3）掌握花鍵聯(lián)接的齒形、特點、工作原理。第2）條為本章重點。第11章 帶傳動1）了解帶傳動的類型、特點。2）掌握帶傳動的基本理論：帶傳動的工作原理，受力分析，應力分析，彈性滑動和打滑的基本理論，失效形式和設計準則。3）掌握V帶傳動的設計計算方法和步驟。4）了解帶傳動的張緊方法。第2）、3）條為本章重點。第1

6、2章 齒輪傳動1）掌握齒輪傳動的失效形式及其機理、失效部位，以及相應的設計計算準則。2）掌握選用齒輪料及熱處理的基本要求。3）理解計算載荷及載荷系數(shù)的物理意義、影響因素及減小載荷系數(shù)的措施。4）熟練掌握齒輪傳動的受力分析方法。5）掌握直齒圓柱齒輪傳動的齒面接觸疲勞強度和齒根彎曲疲勞強度的計算的力學模型、理論依據(jù)、力的作用點及計算點（或截面）、應力的類型及變化特性，掌握強度計算公式中各參數(shù)的物理意義及對其應力（或強度）的影響。6）掌握斜齒圓柱齒輪傳動強度的理論和方法（比較與直齒圓柱齒輪傳動的異同點）。7）掌握直、斜齒輪傳動的設計方法與步驟（包括材料、熱處理方式和精度選擇、參數(shù)選擇和結構設計）。8

7、）掌握直齒圓錐齒輪傳動的幾何計算、受力分析、強度計算。第1）、4）、5）、7）條為本章重點。第13章 蝸桿傳動1）了解蝸桿傳動的特點及應用。2）掌握普通圓柱蝸桿傳動的主要參數(shù)及其選用原則。3）掌握蝸桿傳動的失效形式、設計準則和常用材料及其選用原則。4）掌握蝸桿傳動的受力分析（力的作用點、大小及方向）。5）掌握蝸桿傳動的強度計算特點。6）了解蝸桿傳動效率計算和熱平衡計算的意義和方法，掌握提高傳動效率和散熱能力的措施。第2）、4）、5）條為本章重點。第14章 鏈傳動1）了解鏈傳動的類型、工作原理、特點及其應用。2）了解套筒滾子鏈的結構、規(guī)格和尺寸與鏈輪的結構特點。3）掌握鏈傳動的運動特性：運動的不

8、均勻性和動載荷。4）掌握套筒滾子鏈傳動設計。第3）、4）條為本章重點。第16章 軸1）了解軸的功用與分類。2）掌握軸的結構設計基本要求和方法3）掌握軸的三種強度計算方法和剛度計算原理。4）了解軸的臨界轉速概念。第2）、3）條為本章重點。第17章 滑動軸承1）了解徑向滑動軸承的主要類型、結構、特點及其應用。2）了解對軸瓦材料的基本要求和常用軸瓦材料。3）了解滑動軸承采用的潤滑劑與潤滑裝置。4）掌握混合潤滑軸承的失效形式、設計計算準則。5）掌握液體動壓潤滑徑向滑動軸承的計算要點。第4）、5）條為本章重點。第18章 滾動軸承1）了解各類軸承的結構特點，能正確選用軸承的類型。2）熟練掌握滾動軸承代號的

9、組成，熟悉常用滾動軸承的類型、尺寸、公差等級代號。3）熟練掌握滾動軸承的基本額定壽命計算方法（概念與公式）。4）了解滾動軸承的靜強度計算及極限轉速計算。5）能正確進行滾動軸承部件的組合結構設計。第2）、3）、5）條為本章重點。第19章 聯(lián)軸器和離合器1）掌握常用聯(lián)軸器、離合器的主要類型、 結構、工作原理、特點及選擇與計算方法。2）掌握聯(lián)軸器聯(lián)接的兩軸間的位移補償原理及聯(lián)軸器和離合器在功能上的異同。第1）條為本章重點。各章節(jié)內(nèi)容學時分配如下。章 節(jié)教學內(nèi)容學時數(shù)第1章機械設計概述0.5第2章機械零件的工作能力和計算準則0.5第3章機械零件的疲勞強度2第4章摩擦、磨損、潤滑2第6章螺紋聯(lián)接6第7章

10、鍵、花鍵、銷、成形聯(lián)接2第11章帶傳動 6第12章齒輪傳動6第13章蝸桿傳動4第14章鏈傳動4第15章減速器1第16章軸2第17章滑動軸承2第18章滾動軸承6第19章聯(lián)軸器和離合器1實驗實驗30合 計75補充說明：1本課程的特點是理論與實踐相結合，并與基礎課聯(lián)系較多，且各零件設計可各自獨立，內(nèi)容較多，因此，其教學方式應注重貫徹少而精原則，不強調(diào)面面具到，介紹有代表性的零件，知識點要淺些，寬廣度應適宜。課堂教學時注意講清設計計算的基本思想與原理，計算公式可不作詳細推導。教學內(nèi)容安排上，圍繞課程設計內(nèi)容作出主次選擇。2考慮到教師和學生的具體情況不同，有些教學內(nèi)容及其講授次序和教學方法可由教師靈活掌

11、握，部分課程內(nèi)容可安排學生自學。大綱撰寫人簽字： 學院章學院負責人簽字： 年 月 日機械設計實驗教學大綱課程編號：O231006課程名稱：機械設計英文名稱：Design of Machinery計劃學時：30課程類型：專業(yè)教育必須課設置性質(zhì)：非獨立設課面向專業(yè)：機電一體化專業(yè)（?？疲?012級學生主要教材、參考書：1 邱宣懷主編，機械設計，第四版，高等教育出版社，1997年7月2 儀器使用說明書一、課程目標與基本要求本課程的課程目標是：驗證理論，鞏固和加深理解所學知識。初步了解機械設計實驗的方法。學生應掌握實驗臺工作原理和操作規(guī)程、儀器使用、測量技術、實驗結果分析，書寫實驗報告等。實驗前，學生

12、應閱讀實驗指導書，明確實驗目的和要求。從而培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的作風、嚴謹?shù)目茖W實驗態(tài)度和獨立分析與解決實際問題的能力。本課程的基本要求如下。1、掌握一些最基本的機械實驗方法和測量技能；2、熟練掌握各實驗中常用儀器、儀表的設計及使用；3、正確觀察實驗現(xiàn)象與正確測量實驗參數(shù)的能力； 4、能正確分析、處理實驗數(shù)據(jù)，從而得出正確的實驗結果；5、通過實驗技能的訓練，從而培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的作風、嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和獨立分析與解決實際問題的能力。二、實驗報告與考核1實驗報告實驗報告包括實驗預習報告和實驗總結報告。實驗預習報告要求學生在實驗前完成，做到內(nèi)容完整，理論數(shù)據(jù)計算符合要求，能正確回答指導教師提出的

13、相關問題。實驗總結報告要求內(nèi)容全面，字跡清晰工整，數(shù)據(jù)記錄、處理、計算及繪圖正確，對實驗中出現(xiàn)的故障能夠正確分析。2實驗考核實驗成績按本人在實驗中的表現(xiàn)、動手操作能力和實驗報告的完成情況，按優(yōu)秀、良好、中等、及格和不及格5級評分標準，由實驗指導教師評定給出每次實驗成績，所有實驗成績匯總核算，最終將實驗總分并入課程總成績，比例約占10%。三、實驗主要配套儀器設備機械發(fā)展史陳列柜JS-10B機械零件陳列柜zJS50系列綜合設計型機械設計實驗裝置ZCJ-A型減速器YJ-10A機械設計課程設計陳列柜PC-B皮帶傳動實驗臺HS-B液體動壓軸承試驗臺四、實驗項目與教學安排序號項目名稱實驗內(nèi)容提要項目學時項

14、目類型(基礎、綜合、創(chuàng)新)每組人數(shù)(小組人數(shù))教學要求(必修、選修)1機械發(fā)展史展示實驗通過觀察機械發(fā)展史陳列柜，了解古代及西方工業(yè)國家尤其是現(xiàn)代機械的發(fā)展情況。2基礎202機械零件陳列柜演示實驗通過演示機械零件陳列柜，了解各種常用零件的原理、設計及應用。3基礎20必修3皮帶傳動裝置性能參數(shù)測試實驗觀察帶打滑現(xiàn)象和彈性滑動；通過滑動曲線-T2 和效率曲線-T3的測定，認識帶傳動承載能力、效率及其影響因素。3基礎20必修4齒輪傳動裝置性能參數(shù)測試實驗測定齒輪傳動的效率曲線。3基礎20必修5蝸桿傳動裝置性能參數(shù)測試實驗測定蝸桿傳動的效率曲線。3基礎20必修6鏈傳動裝置性能參數(shù)測試實驗觀察鏈傳動的動

15、態(tài)特性(多邊形效應)，測定鏈傳動效率曲線。3基礎20必修7動壓滑動軸承觀察滑動軸承的液體摩擦現(xiàn)象；了解摩擦系數(shù)與比壓及滑動速度之間的關系；按油壓分布曲線求軸承油膜的承載能力。3基礎20必修8拆裝減速器拆裝減速器，從拆裝中找出零部件結構設計的規(guī)律。4基礎20必修9軸系組合設計熟悉軸系組合設計，掌握軸系組合中常出現(xiàn)的錯誤。3基礎20必修10機械設計課程設計陳列柜演示實驗通過演示機械設計課程設計陳列柜，了解減速器的設計步驟和注意問題。3基礎20必修本大綱執(zhí)筆人（簽字）：院長（簽字）：制定日期： 年 月機電工程學院機械設計制造及其自動化專業(yè)機械設計課程設計教學大綱課程名稱：機械設計課程性質(zhì)：集中實踐教

16、學環(huán)節(jié)必修課程學 分：2學 時：2周授課單位：機電工程學院適用專業(yè)：機電一體化專業(yè)（?？疲?012級學生預修課程：高等數(shù)學、機械制圖、大學物理、材料與金屬工藝學、理論力學、材料力學、機械原理、機械設計等。開設學期：第五學期一、課程設計教學目的與基本要求：1.教學目的：培養(yǎng)學生具有設計基本機械產(chǎn)品的能力和初步具有機械結構設計、機械裝置設計的能力以及開發(fā)創(chuàng)新能力；培養(yǎng)學生查閱和利用各種文獻、設計資料與手冊或產(chǎn)品樣本的能力，熟悉各種標準件、基礎件的選擇、應用方法。2.基本要求：學生建立機械設計的基本過程、方法和思路，能夠初步進行由產(chǎn)品要求進行分析、并最終給出一種設計方案的機械總裝配圖、部件圖和主要零

17、件圖和設計說明書。二、課程設計內(nèi)容及安排：1主要設計內(nèi)容：（1）傳動系統(tǒng)方案的擬訂（對方案的簡要說明及傳動裝置簡圖）（2）原動機的選擇、傳動系統(tǒng)的運動及動力參數(shù)（包括電動機的功率及轉速、型號；總傳動比及分配各級傳動比；各軸的轉速、功率及轉矩）的選擇與計算（3）傳動零件的設計計算（4）軸的設計計算（初估軸徑、結構設計及強度校核）（5）鍵聯(lián)接的選擇計算（6）滾動軸承的類型、代號選擇及壽命計算（7）聯(lián)軸器的選擇（8）箱體設計（主要結構尺寸的設計與計算）（9）傳動裝置的潤滑密封的選擇（潤滑及密封的方式、潤滑劑的牌號等） （10）設計小結（設計體會、設計的優(yōu)、缺點及改進意見等）（11）參考資料目錄（資料的統(tǒng)一編號“×”、書名、作者、出版單位、出版年月）（12）編寫設計說明書。（13）答辯。2時間安排在機械設計課程和其它先修課程完成后，安排2周時間進行機械設計課程設計。序號課程設計主要內(nèi)容學時1準備工作，功能分析及分功能求解。1天2查手冊等資料確定標準件的型號；選擇、計算和校核零部件、裝配圖的尺寸。4.5天3繪制減速器的裝配圖。3.5天4編寫設計說明