《機(jī)械設(shè)計(jì)》教學(xué)大綱

PAGEPAGE4《機(jī)械設(shè)計(jì)》教學(xué)大綱課程編號(hào)：課程名稱：機(jī)械設(shè)計(jì)/MechanicalDesign學(xué)時(shí)/學(xué)分：64/4（其中含實(shí)驗(yàn)4學(xué)時(shí)）先修課程：機(jī)械原理，材料力學(xué)，機(jī)械制圖，工程材料，互換性與技術(shù)測(cè)量適用專業(yè)：機(jī)電類（本科）開課學(xué)部系：機(jī)電工程學(xué)部機(jī)械電子系一、課程的性質(zhì)與任務(wù)1、本課程的性質(zhì)：機(jī)械設(shè)計(jì)是一門技術(shù)基礎(chǔ)課。2.本課程的任務(wù)：1./要求掌握的基本知識(shí)機(jī)械設(shè)計(jì)一般知識(shí)，機(jī)械零件的主要類型，性能，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、應(yīng)用，材料，標(biāo)準(zhǔn)等。2./要求掌握的基本理論和方法：機(jī)械設(shè)計(jì)的基本原則。機(jī)械零件的工作原理受力分析、應(yīng)力狀態(tài)、失效形式等。機(jī)械零件工作能力計(jì)算準(zhǔn)則，體積強(qiáng)度與表面強(qiáng)度，靜強(qiáng)度與疲勞強(qiáng)度，剛度與柔度，摩擦，磨損與潤(rùn)滑，壽命與可靠性，以及熱平衡，沖擊能，穩(wěn)定性等。計(jì)算載荷，條件性計(jì)算，等強(qiáng)度計(jì)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(qiáng)度，降低或增強(qiáng)摩擦，改善局部品質(zhì)，提高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)原則等在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。3./要求掌握的基本技能：設(shè)計(jì)計(jì)算，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制圖技能，實(shí)驗(yàn)技能，編制技術(shù)，文件技能等．二．基本要求：理論課時(shí)60考核方法是閉卷考試；實(shí)驗(yàn)課時(shí)4考核方法是實(shí)驗(yàn)報(bào)告；課程設(shè)計(jì)2周考核方法是圖紙、設(shè)計(jì)說(shuō)明書和答辯。三．教學(xué)內(nèi)容1.機(jī)械設(shè)計(jì)概述機(jī)械設(shè)計(jì)的性質(zhì)與任務(wù)，機(jī)械設(shè)計(jì)的一般程序，機(jī)械零件設(shè)計(jì)概述，機(jī)械設(shè)計(jì)中的一般原則標(biāo)準(zhǔn)化等。2.機(jī)械設(shè)計(jì)分析載荷和應(yīng)力，靜應(yīng)力下機(jī)械零件的強(qiáng)度，變應(yīng)力下零件的強(qiáng)度，摩擦、磨損和潤(rùn)滑。3.齒輪傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)類型、特點(diǎn)和應(yīng)用；齒輪傳動(dòng)輪齒的失效形式和計(jì)算準(zhǔn)則；齒輪材料、熱處理及材料選擇；直齒圓柱齒輪傳動(dòng)受力分析及計(jì)算載荷；直齒圓柱齒輪的強(qiáng)度計(jì)算，齒面接觸疲勞強(qiáng)度、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度；設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇及許用應(yīng)力；斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)、受力分析、強(qiáng)度計(jì)算；直齒圓錐齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)、受力分析、強(qiáng)度計(jì)算；齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；齒輪傳動(dòng)新技術(shù)新工藝新材料簡(jiǎn)介。4.蝸桿傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng)的類型、特點(diǎn)及應(yīng)用；普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)及幾何尺寸；普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的受力分析；蝸桿傳動(dòng)失效分析，蝸桿傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算；蝸桿與蝸輪的材料選擇與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；蝸桿傳動(dòng)的效率、潤(rùn)滑及熱平衡計(jì)算。5.帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)的類型、工作原理、特點(diǎn)和應(yīng)用，失效形式和計(jì)算準(zhǔn)則；Ｖ帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算；Ｖ帶輪的結(jié)構(gòu)、材料及設(shè)計(jì)。6.鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)鏈傳動(dòng)的類型、工作原理、特點(diǎn)和應(yīng)用；鏈傳動(dòng)的多邊形效應(yīng)、速度的不均勻性和動(dòng)載荷；滾子鏈國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)、規(guī)格、主參數(shù)及其選擇；滾子鏈的設(shè)計(jì)計(jì)算。7聯(lián)接件設(shè)計(jì)螺紋聯(lián)接：螺紋概述，螺紋種類，螺紋參數(shù)，自鎖和效率的概念；螺紋聯(lián)接的主要類型，預(yù)緊和防松；單個(gè)螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算；螺栓組聯(lián)接的設(shè)計(jì)；提高螺栓聯(lián)接措施；鍵聯(lián)接﹕鍵聯(lián)接的類型和結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)和應(yīng)用；失效形式和計(jì)算準(zhǔn)則；花鍵聯(lián)接的類型、定心方式、工作特點(diǎn)、強(qiáng)度計(jì)算；銷聯(lián)接的作用種類、應(yīng)用。8軸軸的類型，軸的材料及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件計(jì)算；按彎扭合成強(qiáng)度條件計(jì)算；按疲勞強(qiáng)度條件進(jìn)行計(jì)算；軸的剛度計(jì)算。9滑動(dòng)軸承滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)形式；軸瓦的結(jié)構(gòu)和材料；滑動(dòng)軸承的潤(rùn)滑；非液體摩擦滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)；液體摩擦動(dòng)壓徑向滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)；其它軸承簡(jiǎn)介。10.滾動(dòng)軸承概述；滾動(dòng)軸承的類型、代號(hào)和選擇；滾動(dòng)軸承的載荷、應(yīng)力、失效形式及計(jì)算準(zhǔn)則；滾功軸承的壽命計(jì)算；滾動(dòng)軸承的組合設(shè)計(jì)。11.聯(lián)軸器與離合器﹕聯(lián)軸器的功用與分類；常見聯(lián)軸器；離合器的功用與分類；常用離合器。四．學(xué)時(shí)分配表本課程的教學(xué)時(shí)數(shù)為64學(xué)時(shí)，課內(nèi)60學(xué)時(shí)，分配如下表：章序內(nèi)容課時(shí)備注1機(jī)械設(shè)計(jì)概述22機(jī)械設(shè)計(jì)分析43齒輪傳動(dòng)144蝸桿傳動(dòng)55帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)66鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)47聯(lián)接件設(shè)計(jì)88軸59滑動(dòng)軸承410滾動(dòng)軸承6111聯(lián)軸器與離合器2實(shí)驗(yàn)課4合計(jì)64五．課程內(nèi)容的重點(diǎn)、難點(diǎn)1.機(jī)械設(shè)計(jì)分析重點(diǎn)：載荷和應(yīng)力，機(jī)械零件的瘦勞極限，機(jī)械零部件中的磨損與潤(rùn)滑，機(jī)械零件的工作能力和計(jì)算準(zhǔn)則。難點(diǎn)：計(jì)算應(yīng)力，疲勞極限，極限應(yīng)力圖，影響機(jī)械零件疲勞強(qiáng)度的主要因素。2.齒輪傳動(dòng)重點(diǎn)：齒輪傳動(dòng)輪齒的失效形式和計(jì)算準(zhǔn)則；直齒圓柱齒輪傳動(dòng)受力分析及計(jì)算載荷；直齒圓柱齒輪的強(qiáng)度計(jì)算，齒面接觸疲勞強(qiáng)度、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度；設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇及許用應(yīng)力；斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)、受力分析、強(qiáng)度計(jì)算；直齒圓錐齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)、受力分析、強(qiáng)度計(jì)算.難點(diǎn)：齒面接觸疲勞強(qiáng)度、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇及許用應(yīng)力，斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)、受力分析。3.蝸桿傳動(dòng)重點(diǎn)：普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的受力分析，蝸桿傳動(dòng)失效分析，蝸桿傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算，蝸桿與蝸輪的材料選擇，蝸桿傳動(dòng)的效率、潤(rùn)滑及熱平衡計(jì)算。難點(diǎn)：普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的受力分析，蝸輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算。4.帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)重點(diǎn)：帶傳動(dòng)的受力分析、應(yīng)力分析和彈性滑動(dòng)；Ｖ帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算和主要參數(shù)對(duì)傳動(dòng)性能的影響。難點(diǎn)：應(yīng)力分析和彈性滑動(dòng)；Ｖ帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算。5鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)重點(diǎn)：滾子鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)、失效形式，滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算和主要參數(shù)的合理選擇。難點(diǎn)：鏈傳動(dòng)的多邊形效應(yīng)、速度的不均勻性和動(dòng)載荷；滾子鏈傳動(dòng)的失效形式和額定功率曲線。6聯(lián)接件設(shè)計(jì)重點(diǎn)：螺紋、螺紋聯(lián)接及其零件的結(jié)構(gòu)和類型，螺紋聯(lián)接的受力分析和強(qiáng)度計(jì)算，螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松，提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施。難點(diǎn)：受預(yù)緊力和軸向工作載荷的緊螺栓聯(lián)接，受剪的鉸制孔用螺栓聯(lián)接，螺栓組聯(lián)接的設(shè)計(jì)。7.軸重點(diǎn)：軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件計(jì)算；按彎扭合成強(qiáng)度條件計(jì)算；按疲勞強(qiáng)度條件進(jìn)行計(jì)算。難點(diǎn)：軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；按彎扭合成強(qiáng)度條件計(jì)算；按疲勞強(qiáng)度條件進(jìn)行計(jì)算。8.滑動(dòng)軸承重點(diǎn)：滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)形式；軸瓦的結(jié)構(gòu)和材料；非液體摩擦滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)。難點(diǎn)：非液體摩擦滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)。9.滾動(dòng)軸承重點(diǎn)：滾動(dòng)軸承的類型、代號(hào)和選擇；滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算；滾動(dòng)軸承的組合設(shè)計(jì)。難點(diǎn)：滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算；滾10.聯(lián)軸器與離合器重點(diǎn)：聯(lián)軸器的功用與分類；常見聯(lián)軸器。難點(diǎn)：常見聯(lián)軸器。六．、推薦教材及參考書教材：《機(jī)械設(shè)計(jì)》，主編：鐘毅芳出版社：華中科技大學(xué)出版社，出版或修