《工業(yè)設(shè)計工程基礎(chǔ)》課程教學(xué)大綱

1、PAGE PAGE - 6 -本科生課程大綱課程名稱工業(yè)設(shè)計工程基礎(chǔ)Fundamentals of Industrial Design Engineering課程代碼083102101317課程屬性學(xué)科基礎(chǔ)課時/學(xué)分48/3課程性質(zhì)必修實踐學(xué)時0責(zé)任教師 課外學(xué)時0課程屬性：公共基礎(chǔ)/通識教育/學(xué)科基礎(chǔ)/專業(yè)知識/工作技能，課程性質(zhì)：必修、選修課程介紹1.課程描述：工業(yè)設(shè)計工程基礎(chǔ)是工業(yè)設(shè)計專業(yè)必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，它在教學(xué)計劃中起著承先啟后的橋梁作用。它不僅具有較強的理論性，同時具有較強的實用性。它在培養(yǎng)機械類、機電類、工業(yè)設(shè)計工程技術(shù)人才的全局中，具有增強學(xué)生的機械理論基礎(chǔ)，提高學(xué)生對機械

2、技術(shù)工作的適應(yīng)性，培養(yǎng)其開發(fā)創(chuàng)新能力的作用。本課程包括機械設(shè)計的緒論（機械的組成、零部件的設(shè)計要求、材料的選擇以及機構(gòu)具有確定運動的條件）、通用零部件的設(shè)計與計算（如聯(lián)接、齒輪傳動、蝸桿傳動、輪系、帶傳動和鏈傳動、軸、軸承、聯(lián)軸器和離合以及彈簧等）、機械傳動裝置的設(shè)計方法以及非勻速運動機構(gòu)的運動分析與設(shè)計等內(nèi)容。通過該課程的學(xué)習(xí)和大量訓(xùn)練，要求同學(xué)們掌握常用機構(gòu)和通用機械零件的工作原理、結(jié)構(gòu)特點和設(shè)計方法，并初步具有運用設(shè)計資料和查閱機械零件手冊的能力，為學(xué)習(xí)專業(yè)課打下必要的基礎(chǔ)。2.設(shè)計思路：本課程以機械通過零部件的設(shè)計與計算為主線，結(jié)合生活實際進行授課的方式進行，輔以大量的訓(xùn)練，使同學(xué)們將

3、掌握常用機構(gòu)和通用機械零件的工作原理、結(jié)構(gòu)特點和設(shè)計方法，并初步應(yīng)用到實際設(shè)計中去，并將設(shè)計中遇到的情況反饋到理論之中，循環(huán)往復(fù)，讓同學(xué)們掌握作為工業(yè)設(shè)計工程師的基本方法和技能。課程內(nèi)容包括三個模塊：機械設(shè)計理論、機械原理理論以及工業(yè)設(shè)計工程基礎(chǔ)課程設(shè)計答辯。（1）機械設(shè)計理論教學(xué)：理論課以講授為主，輔助以電子教案和多媒體課件，重點強調(diào)基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)、訓(xùn)練和掌握。學(xué)習(xí)機械設(shè)計的緒論（機械的組成、零部件的設(shè)計要求以及材料的選擇）、通用零部件的設(shè)計與計算（如聯(lián)接、齒輪傳動、蝸桿傳動、輪系、帶傳動和鏈傳動、軸、軸承、聯(lián)軸器和離合以及彈簧等）等內(nèi)容。在課堂教學(xué)期間，針對機械通用零部件，針對性的講解其工

4、作原理，適用范圍，結(jié)構(gòu)設(shè)計，理論計算方法等理論知識。（2）機械原理理論教學(xué)理論課以講授為主，輔助以電子教案和多媒體課件，重點強調(diào)基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)、訓(xùn)練和掌握。學(xué)習(xí)機構(gòu)具有確定運動的條件以及非勻速運動機構(gòu)的運動分析與設(shè)計（如平面連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)以及間歇運動機構(gòu)）等內(nèi)容。在課堂教學(xué)期間，針對性的講解其工作原理，適用范圍，理論計算方法等理論知識。（3）工業(yè)設(shè)計工程基礎(chǔ)課程設(shè)計答辯：根據(jù)所做工業(yè)設(shè)計工程基礎(chǔ)課程設(shè)計，使用PPT手段高效、清晰、準確的展示同學(xué)們的設(shè)計成果，對設(shè)計圖紙和說明書進行考評，從而有效提高同學(xué)們的工程設(shè)計能力。3. 課程與其他課程的關(guān)系：先修課程：畫法幾何與機械制圖，計算機CAD繪

5、圖，工程力學(xué)。本課程與這三門課程密切相關(guān)，構(gòu)成了工業(yè)設(shè)計工程基礎(chǔ)類課程群，機械設(shè)計基礎(chǔ)是在前三門課程的基礎(chǔ)上展開的，融合機械原理，機械零件，工程材料與熱處理，零件的精度設(shè)計于一門課程，對機械及儀器儀表中常用機構(gòu)和零部件的工作原理，適用范圍，結(jié)構(gòu)設(shè)計，理論計算方法，工程材料以及零件幾何精度的基礎(chǔ)知識等諸方面進行闡述，通過工業(yè)設(shè)計工程基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)能夠更直接的表達自己的設(shè)計思路。二、課程目標本課程的目標是培養(yǎng)學(xué)生的工程理念和工程設(shè)計能力，達到華盛頓公約規(guī)定的國際工程師認證的標準，培養(yǎng)符合國家經(jīng)濟發(fā)展需要的工程技術(shù)人才。（1）了解機械零件相關(guān)的基本概念、常用材料、工作能力的判定條件、結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本要求等

6、。（2）掌握各類通用零部件的工作原理、結(jié)構(gòu)特點和設(shè)計方法，培養(yǎng)學(xué)生查閱資料、使用手冊、標準和規(guī)范的能力，要求學(xué)生能夠獨自的完成工程設(shè)計。（3）培養(yǎng)學(xué)生綜合分析、機械設(shè)計、溝通表達等工程師應(yīng)具備的基本能力，通過多次訓(xùn)練，力求達到工程教育認證標準。三、學(xué)習(xí)要求工業(yè)設(shè)計工程基礎(chǔ)是一門工程技術(shù)類課程，作為工業(yè)設(shè)計工程師，在校期間不僅要掌握常用機構(gòu)和通用零件的基本理論和基本知識，初步具有這方面的分析、應(yīng)用、設(shè)計能力，并通過必要的基本技能訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生正確的設(shè)計思想和嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)，為培養(yǎng)高素質(zhì)技能型人才奠定基礎(chǔ)。要達到以上學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)生必須：（1）課前應(yīng)該預(yù)習(xí)所學(xué)章節(jié)內(nèi)容，并與生活中的所見相結(jié)合，如家用

7、電器、汽車、飛機等。（2）按時上課，上課認真聽講，積極參與課堂討論、作業(yè)典型案例設(shè)計分析。本課程將包含較多的課下作業(yè)及討論活動。（3）保質(zhì)保量的按時完成課下作業(yè)。以3-5人小組為單位，針對工業(yè)設(shè)計工程基礎(chǔ)各個零部件的強度計算均需提交書面作業(yè)，只有在作業(yè)中才能夠不斷掌握所學(xué)習(xí)的內(nèi)容。（4）在前期各階段課外作業(yè)的基礎(chǔ)上，學(xué)期結(jié)束后完成符合規(guī)范的機械傳動裝置設(shè)計說明書和主要圖紙，并進行答辯和考評，促進學(xué)生工程設(shè)計能力的提高。四、教學(xué)進度序號專題或主題計劃課時主要內(nèi)容概述1緒論8零件、構(gòu)件、機構(gòu)、機器、機械概念。機械零件的常用材料。機械零件工作能力的判定條件。機械零件結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本要求。平面運動副的分

8、類及其表示方法。平面機構(gòu)具有確定運動的條件2聯(lián)接5螺紋聯(lián)接的基本類型及應(yīng)用。螺旋副的受力、效率、自鎖和預(yù)緊。螺紋聯(lián)接的強度計算。螺紋聯(lián)接的結(jié)構(gòu)設(shè)計。平鍵連接的設(shè)計與計算。3齒輪傳動4漸開線直齒圓柱齒輪幾何尺寸計算。漸開線齒廓嚙合特性。漸開線齒輪正確嚙合和連續(xù)傳動的條件。輪齒的失效形式和齒輪材料。直齒圓柱齒輪的受力分析和強度計算。斜齒圓柱齒輪傳動的基本參數(shù)與幾何尺寸。斜齒圓柱齒輪的強度計算。齒輪的結(jié)構(gòu)。4蝸桿傳動3蝸桿傳動的主要參數(shù)和幾何尺寸計算。蝸桿傳動的相對滑動速度、效率和潤滑。蝸桿和蝸輪的材料及結(jié)構(gòu)。蝸桿傳動的受力分析、失效形式和工作能力計算。5輪系4輪系的概念與分類。定軸輪系的傳動比。周

9、轉(zhuǎn)輪系的傳動比?；旌陷喯档膫鲃颖?。輪系的功用。6帶傳動和鏈傳動6帶傳動的受力分析、失效形式及設(shè)計準則。普通V帶傳動的參數(shù)選擇和設(shè)計計算。鏈傳動的運動特性。滾子鏈傳動的參數(shù)選擇和設(shè)計計算。7軸2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計以及強度計算。8軸承5軸承的分類、結(jié)構(gòu)和材料?；瑒虞S承的潤滑。非液體摩擦滑動軸承的設(shè)計計算。滾動軸承的代號及類型選擇。滾動軸承的組合設(shè)計。滾動軸承的選擇計算。9聯(lián)軸器和離合器1聯(lián)軸器的類型、特點、應(yīng)用及選擇。常用離合器的工作原理及特點。10彈簧1彈簧的功用、類型及材料。圓柱螺旋壓縮（拉伸）彈簧的結(jié)構(gòu)、制造及設(shè)計計算。11機械傳動裝置設(shè)計綜述2擬定機械傳動方案時應(yīng)注意的問題。機械傳動的運動和動力

10、計算。簡單機械傳動裝置設(shè)計的一般程序。12平面連桿機構(gòu)3鉸鏈四桿機構(gòu)的基本類型、判別與演化。平面連桿機構(gòu)的運動特性。按照給定條件設(shè)計平面四桿機構(gòu)。13凸輪機構(gòu)3凸輪機構(gòu)的應(yīng)用和分類。從動件的運動規(guī)律。凸輪輪廓曲線的設(shè)計。凸輪機構(gòu)基本尺寸的確定。14間歇運動機構(gòu)1間歇機構(gòu)的類型、特點和應(yīng)用。棘輪機構(gòu)與槽輪機構(gòu)的主要參數(shù)。五、參考教材與主要參考書1、參考教材1機械設(shè)計基礎(chǔ)（少學(xué)時）第4版，李秀珍主編，機械工業(yè)出版社，2005年.2、主要參考書2工業(yè)設(shè)計工程基礎(chǔ)，梁惠萍、梁璟主編，電子工業(yè)出版社，2014年.3機械設(shè)計第八版，濮良貴主編，高等教育出版社，2010年.4機械原理第七版，鄭文緯、吳克堅主編，高等教育出版社，1997年.5機械原理第七版，孫桓主編，高等教育出版社，2005年.六、成績評定（一）考核方式 A.閉卷考試 ：A.閉卷考試 B.開卷考試 C.論文 D.考查 E.其他（二）成績綜合評分體系： 成績綜合評分體系比例%1.課下作業(yè)、課堂討