《機械設(shè)計》課程教學(xué)大綱

機械設(shè)計課程教學(xué)大綱（DesignofMachinery）學(xué)時數(shù)：56其中：實驗學(xué)時：0課外學(xué)時：0學(xué)分數(shù)：3.5適用專業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化執(zhí)筆者：汪建曉審核人：編寫日期：2010年9月一、課程的性質(zhì)、目的和任務(wù)機械設(shè)計課程是機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的一門學(xué)科基礎(chǔ)課程，它以一般通用機械零件的設(shè)計為核心，論述它們的基本設(shè)計理論與方法，用以培養(yǎng)學(xué)生的機械設(shè)計能力。本課程的主要目的和任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生：1.掌握的通用機械零件的設(shè)計原理、方法和機械設(shè)計的一般規(guī)律，具有設(shè)計一般機械的能力；2.樹立正確的設(shè)計思想，了解國家當(dāng)前的有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟政策；3.具有運用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊、圖冊等有關(guān)技術(shù)資料的能力；4.掌握典型機械零件的實驗方法，獲得實驗技能的基本訓(xùn)練。二、課程教學(xué)的基本要求1．要求掌握的基本知識機械設(shè)計的一般知識，機械零件的主要類型、性能、結(jié)構(gòu)特點、應(yīng)用、材料、標(biāo)準(zhǔn)等。2．要求掌握的基本理論和方法機械設(shè)計的基本原則。機械零件的工作原理，簡化的物理模型與教學(xué)模型，受力分析，應(yīng)力分析，失效分析等。機械零件工作能力計算準(zhǔn)則：體積強度與表面強度，靜強度與疲勞強度，剛度與柔度，摩擦、磨損與潤滑，壽命與可靠性，以及熱平衡等。計算載荷，條件性計算，等強度計算，當(dāng)量法或等效轉(zhuǎn)化法，試算法等。改善載荷和應(yīng)力的分布不均勻性、提高零件疲勞強度、降低或增強摩擦、改善局部品質(zhì)、改善零部件工藝性的途徑和方法，以及預(yù)應(yīng)力、變形協(xié)調(diào)條件等。3．要求掌握的基本技能設(shè)計計算、結(jié)構(gòu)設(shè)計和制圖的技能，實驗技能，編制技術(shù)文件的技能等。三、課程的教學(xué)內(nèi)容、重點和難點緒論（1學(xué)時）教學(xué)內(nèi)容：1.機器的基本組成要素。2.本課程的內(nèi)容、性質(zhì)與任務(wù)?；疽螅好鞔_本課程學(xué)習(xí)的內(nèi)容以及在培養(yǎng)機械專業(yè)高級工程技術(shù)人才全局中的地位和任務(wù)。第一章機械設(shè)計概述（3學(xué)時）教學(xué)內(nèi)容：1.機機械設(shè)計的基本要求。2.機械設(shè)計的一般程序。3.機械零件的主要失效形式與計算準(zhǔn)則。4.機械零件的設(shè)計方法與基本原則?；疽螅毫私庠O(shè)計機器和機械零件的一般程序，掌握機械零件的主要失效形式、機械零件設(shè)計的基本原則和方法。重點：機械零件的主要失效形式，機械零件的計算準(zhǔn)則，機械零件的設(shè)計方法。第二章機械零部件設(shè)計中的強度與耐磨性（4學(xué)時）教學(xué)內(nèi)容：1.概述。2.機械設(shè)計中的強度問題。3.機械零件的疲勞強度。4.機械零件的表面接觸強度。5.機械設(shè)計中的摩擦、磨損和潤滑問題基本要求：了解材料的疲勞特性，掌握機械零件疲勞強度的計算方法，了解機械零件接觸強度的概念。了解摩擦、磨損的類型和機理，了解潤滑劑的性能指標(biāo)和常用的潤滑方法，了解流體動力潤滑和流體靜力潤滑的基本原理。重點：機械零件的疲勞強度計算。難點：單向穩(wěn)定交變應(yīng)力時機械零件的疲勞強度計算。第三章螺紋連接和螺旋傳動（6學(xué)時）教學(xué)內(nèi)容：1.螺紋。2.螺紋連接。3.單個螺栓連接的強度計算。4.螺紋組連接的設(shè)計計算。5.螺紋連接件的材料及許用應(yīng)力。6.提高螺紋連接強度的措施。7.螺旋傳動?；疽螅毫私饴菁y的類型和參數(shù)，了解螺紋連接的類型，了解螺紋連接預(yù)緊和防松的目的和方法，掌握螺紋連接強度的計算方法，能對螺栓組連接的受力進行分析，掌握提高螺紋連接強度的措施，了解螺旋傳動的類型及滑動螺旋的設(shè)計計算方法。重點：螺紋連接的基本類型，螺紋連接的強度計算，提高螺紋連接強度的措施。難點：承受預(yù)緊力和工作拉力的緊螺紋連接的強度計算，螺栓組連接的受力分析。第四章鍵連接及其他連接（2學(xué)時）教學(xué)內(nèi)容：1.鍵連接。2.花鍵連接。3.銷連接。4.無鍵連接?；疽螅毫私怄I連接、花鍵連接、銷連接和無鍵連接的類型和特點，了解鍵連接與花鍵連接的強度計算方法。第五章帶傳動與鏈傳動設(shè)計（6學(xué)時）教學(xué)內(nèi)容：1.概述。2.帶傳動的基本理論。3.V帶傳動的設(shè)計。4.滾子鏈鏈條與鏈輪。基本要求：了解帶傳動和V帶的類型，能分析帶傳動的工作情況，掌握V帶傳動的設(shè)計計算方法，了解V帶輪的設(shè)計和V帶傳動的張緊方法。了解傳動鏈的結(jié)構(gòu)特點，理解鏈傳動的運動特性，能進行鏈傳動的受力分析，掌握滾子鏈傳動的設(shè)計計算方法。重點：帶傳動的工作情況分析，V帶傳動的設(shè)計計算。滾子鏈的結(jié)構(gòu)，鏈傳動的運動特性，滾子鏈傳動的設(shè)計計算。難點：帶傳動中力和應(yīng)力的分析，V帶傳動的設(shè)計準(zhǔn)則和設(shè)計方法。鏈傳動的運動特性，滾子鏈傳動的設(shè)計計算。第六章齒輪傳動設(shè)計（8學(xué)時）教學(xué)內(nèi)容：1.概述。2.齒輪傳動的失效形式和設(shè)計準(zhǔn)則。3.齒輪傳動的計算載荷。4.直齒圓柱齒輪傳動的強度計算。5.齒輪的材料和許用應(yīng)力。6.斜齒圓柱齒輪傳動的強度計算。7.直齒錐齒輪傳動的強度計算。8.齒輪傳動的設(shè)計方法。9.齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計。10.齒輪傳動的潤滑?；疽螅赫莆正X輪傳動失效形式及設(shè)計準(zhǔn)則，會選用齒輪的材料，理解齒輪傳動的計算載荷，掌握標(biāo)準(zhǔn)直齒/斜齒圓柱齒輪傳動的強度計算方法，了解標(biāo)準(zhǔn)錐齒輪傳動的強度計算，了解齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計以及齒輪傳動的潤滑。重點：齒輪傳動失效形式及設(shè)計準(zhǔn)則，齒輪傳動的計算載荷，標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動的強度計算。難點：齒根彎曲疲勞強度和齒面接觸疲勞強度的計算第七章蝸桿傳動設(shè)計（4學(xué)時）教學(xué)內(nèi)容：1.概述。2.圓柱蝸桿傳動的主要參數(shù)和幾何尺寸。3.蝸桿傳動的失效形式和材料選擇。4.圓柱蝸桿傳動的強度計算。5.蝸桿傳動的效率、潤滑和熱平衡計算。6.圓柱蝸桿和蝸輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計。基本要求：了解蝸桿傳動的類型和特點，能選擇和計算普通圓柱蝸桿傳動的主要參數(shù)及幾何尺寸，掌握普通圓柱蝸桿傳動承載能力的計算方法，會進行蝸桿傳動的熱平衡計算。重點：普通圓柱蝸桿傳動的主要參數(shù)及幾何尺寸的計算，普通圓柱蝸桿傳動承載能力的計算，蝸桿傳動的效率及熱平衡計算。難點：蝸桿傳動變位的特點、蝸桿傳動的受力分析。第八章軸的設(shè)計（6學(xué)時）教學(xué)內(nèi)容：1.概述。2.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計。3.軸的強度和剛度計算。4.軸的設(shè)計舉例。基本要求：掌握軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計和強度計算的方法。重點：軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計，軸的強度計算難點：軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計，軸的強度計算。第九章滑動軸承設(shè)計（4學(xué)時）教學(xué)內(nèi)容：1.概述。2.滑動軸承的結(jié)構(gòu)型式。3.軸瓦材料和結(jié)構(gòu)。4.非液體摩擦滑動軸承的設(shè)計。5.液體摩擦動壓滑動軸承設(shè)計。基本要求：了解滑動軸承的典型結(jié)構(gòu)、失效形式、軸承材料及軸瓦結(jié)構(gòu)，會選用滑動軸承的潤滑劑，掌握非液體摩擦滑動軸承的設(shè)計計算方法。重點：滑動軸承的典型結(jié)構(gòu)，失效形式，軸承材料及軸瓦結(jié)構(gòu)，不完全液體潤滑滑動軸承設(shè)計計算。第十章滾動軸承設(shè)計（6學(xué)時）教學(xué)內(nèi)容：1.概述。2.滾動軸承的類型、代號及其選擇。3.滾動軸承的工作情況及計算準(zhǔn)則。4.滾動軸承的計算。5.軸承裝置的組合設(shè)計?；疽螅赫莆諠L動軸承的主要類型、特點及其代號，會選擇滾動軸承類型，理解滾動軸承工作情況，掌握滾動軸承壽命的計算方法，會設(shè)計軸承裝置。重點：滾動軸承的主要類型、特點及代號，滾動軸承尺寸的選擇，軸承裝置的設(shè)計。難點：滾動軸承壽命的計算，滾動軸承當(dāng)量動載荷的計算第十一章聯(lián)軸器和離合器（2學(xué)時）教學(xué)內(nèi)容：1.聯(lián)軸器的種類和特性。2.聯(lián)軸器的選擇。3.離合器。基本要求：了解聯(lián)軸器、離合器的類型和特性，會選擇聯(lián)軸器的型號。第十二章彈簧（2學(xué)時）教學(xué)內(nèi)容：1.概述。2.圓柱螺旋彈簧的材料、結(jié)構(gòu)及制造?；疽螅毫私鈴椈傻念愋停私鈭A柱螺旋彈簧的結(jié)構(gòu)、制造、材料等。四、課程各教學(xué)環(huán)節(jié)要求1.講課的基本要求本課程內(nèi)容較多，課時偏緊，應(yīng)注意精選講授內(nèi)容，重點突出。宜采用多媒體進行教學(xué)。可適當(dāng)安排習(xí)題講解或討論。建議在以下內(nèi)容安排習(xí)題講解或討論：（1）螺紋連接的強度計算。（2）標(biāo)準(zhǔn)直齒/斜齒圓柱齒輪傳動的設(shè)計計算。（3）滾動軸承的壽命計算。（4）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計及強度計算。2.作業(yè)的基本要求應(yīng)在需要學(xué)生掌握的內(nèi)容方面安排適量作業(yè)，具體要求見“五、學(xué)時分配”。3.考試的基本要求考試實行閉卷考試?？傇u成績由平時成績和考試成績綜合確定，其中平時成績不超過總評成績的30%。五、學(xué)時分配章節(jié)主要內(nèi)容各教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)時分配作業(yè)題量備注講授實驗討論習(xí)題課外其它小計0緒論111機械設(shè)計概述332機械零部件設(shè)計中的強度與耐磨性4423螺紋連接和螺旋傳動663~54鍵連接及其他連接225帶傳動與鏈傳動設(shè)計663~46齒輪傳動設(shè)計883~57蝸桿傳動設(shè)計4428軸的設(shè)計663~59滑動軸承設(shè)計441~210滾動軸承設(shè)計663~511聯(lián)軸器和離合器2212彈簧22機動22合計5425620~30六、課程與其它課程的聯(lián)系本課程的先修課程有：高等數(shù)學(xué)、機械制圖、材料與金屬工藝學(xué)、理論力學(xué)、材料力學(xué)、機械原理、互換性與技術(shù)測量等。本課程的后續(xù)課程有：機械制造基礎(chǔ)、數(shù)控機床、模具設(shè)計等機械類技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課。為加深學(xué)生對本課程理論知識的理