機(jī)械設(shè)計教學(xué)大綱

《機(jī)械設(shè)計》課程教學(xué)大綱課程編碼：0110007課程名稱：機(jī)械設(shè)計英文名稱：Machinedesign學(xué)時：64學(xué)分：4課程類型：必修課程性質(zhì)：專業(yè)課合用專業(yè)：機(jī)械設(shè)計制造及其自動化先修課程：畫法幾何與機(jī)械制圖、工程材料、理論力學(xué)、材料力學(xué)、機(jī)械加工工藝學(xué)、機(jī)械原理開課學(xué)期：5開課院系：機(jī)電工程學(xué)院一、課程的地位、目的和任務(wù)本課程地位：《機(jī)械設(shè)計》課程是高等院校培養(yǎng)學(xué)生含有機(jī)械設(shè)計能力的一門重要技術(shù)基礎(chǔ)課。它是機(jī)械及機(jī)械電子工程諸學(xué)科本科專業(yè)的主干課程之一。特別是在以機(jī)電設(shè)備為主以及設(shè)備和制造工藝并重的各專業(yè)教學(xué)計劃中，它是重要課程，肩負(fù)著奠定學(xué)生基本的機(jī)械設(shè)計能力的重要使命。本課程目的：《機(jī)械設(shè)計》課程在教學(xué)內(nèi)容方面著重機(jī)械設(shè)計的基本知識、基本理論和基本辦法的傳授。在培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計能力方面著重設(shè)計構(gòu)思和設(shè)計技能的基本訓(xùn)練。本課程任務(wù)：1.掌握通用機(jī)械零、部件設(shè)計的原理、辦法和機(jī)械設(shè)計的普通規(guī)律，含有設(shè)計典型機(jī)械傳動裝置和簡樸機(jī)械的能力；

2.樹立對的的設(shè)計思想和創(chuàng)新意識，理解本課程基本理論的創(chuàng)立、運(yùn)用和發(fā)展；

3.理解國家現(xiàn)在的有關(guān)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)政策，含有對的運(yùn)用原則、規(guī)范、手冊、圖冊和查閱有關(guān)技術(shù)資料的能力；

4.理解機(jī)械零、部件常見的實驗辦法，獲得一定的實驗技能和基本訓(xùn)練。二、本課程與其它課程的聯(lián)系本課程應(yīng)在學(xué)完《畫法幾何與機(jī)械制圖》、《理論力學(xué)》、《材料力學(xué)》課程等課程后來進(jìn)行，可與《交換性與技術(shù)測量》課程同時開設(shè)。本課程學(xué)習(xí)結(jié)束后，為學(xué)生順利進(jìn)入后續(xù)專業(yè)課學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)，本課程在機(jī)械類專業(yè)教學(xué)計劃中起到承前啟后的作用，是一門設(shè)計性的主干技術(shù)課程。在整個人才培養(yǎng)中有不可或缺的總要作用。三、教學(xué)內(nèi)容及規(guī)定第一篇總論第一章緒論教學(xué)規(guī)定：（1）敘述機(jī)構(gòu)和機(jī)器的概念和構(gòu)成；（2）介紹本課程的性質(zhì)和研究對象以及學(xué)習(xí)本課程的辦法；（3）規(guī)定學(xué)生理解機(jī)構(gòu)和機(jī)器的概念，理解機(jī)器的構(gòu)成。重點(diǎn)：本課程的性質(zhì)、研究對象、學(xué)習(xí)目的、課程特點(diǎn)和學(xué)習(xí)辦法難點(diǎn)：理解機(jī)構(gòu)和機(jī)器的概念與區(qū)別，理解機(jī)器的構(gòu)成。教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié)機(jī)械工業(yè)在當(dāng)代化建設(shè)中的應(yīng)用（一）機(jī)械工業(yè)在當(dāng)代化建設(shè)中的作用第二節(jié)本課程的內(nèi)容、性質(zhì)與任務(wù)（一）本課程的內(nèi)容（二）本課程的性質(zhì)（三）本課程的任務(wù)第二章機(jī)械設(shè)計總論教學(xué)規(guī)定：（1）理解機(jī)器設(shè)計的總規(guī)定和零件設(shè)計的某些原則性問題；（2）掌握設(shè)計機(jī)器的普通程序、零件的失效形式、設(shè)計準(zhǔn)則等小節(jié)間的邏輯關(guān)系。重點(diǎn)：機(jī)械零件的失效形式、設(shè)計準(zhǔn)則、設(shè)計辦法、設(shè)計的普通環(huán)節(jié)及其原則化。難點(diǎn)：機(jī)械零件的失效形式。教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié)機(jī)器的構(gòu)成（一）機(jī)器的定義（二）機(jī)器構(gòu)成系統(tǒng)第二節(jié)設(shè)計機(jī)器的普通程序（一）計劃階段（二）方案設(shè)計階段（三）技術(shù)設(shè)計階段（四）技術(shù)文獻(xiàn)編制階段第三節(jié)對機(jī)器的重要規(guī)定（一）使用性規(guī)定（二）通用性規(guī)定（三）環(huán)保性規(guī)定第四節(jié)機(jī)械零件的重要失效形式（一）整體斷裂（二）過大的殘存變形（三）腐蝕、磨損和接觸疲勞第五節(jié)設(shè)計機(jī)械零件時應(yīng)滿足的基本規(guī)定（一）使用性規(guī)定（二）剛度和強(qiáng)度規(guī)定第六節(jié)機(jī)械零件的設(shè)計準(zhǔn)則（一）強(qiáng)度準(zhǔn)則（二）剛度準(zhǔn)則（三）壽命準(zhǔn)則第七節(jié)機(jī)械零件的設(shè)計辦法（一）滿足強(qiáng)度準(zhǔn)則（二）滿足剛度準(zhǔn)則第三章機(jī)械零件的強(qiáng)度教學(xué)規(guī)定：（1）理解疲勞曲線、極限應(yīng)力曲線、應(yīng)力等效轉(zhuǎn)化、疲勞損傷累計假說的意義和用途；（2）掌握理念的極限應(yīng)力簡化線圖繪制和雙向變應(yīng)力時的強(qiáng)度校核。重點(diǎn)：疲勞曲線、極限應(yīng)力線圖的意義以及機(jī)械零件的極限應(yīng)力線圖的繪制；單向穩(wěn)定變應(yīng)力時的強(qiáng)度計算辦法。難點(diǎn)：機(jī)械零件的極限應(yīng)力線圖的繪制；單向穩(wěn)定變應(yīng)力時的強(qiáng)度計算辦法。教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié)材料的疲勞特性（一）變應(yīng)力分類（二）疲勞曲線第二節(jié)機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度計算（一）彎曲疲勞強(qiáng)度計算（二）接觸疲勞強(qiáng)度計算第三節(jié)機(jī)械零件的抗斷裂強(qiáng)度（一）斷裂力學(xué)（二）抗斷裂強(qiáng)度第四節(jié)機(jī)械零件的接觸強(qiáng)度（一）機(jī)械零件的接觸強(qiáng)度第四章摩擦、磨損及潤滑概述教學(xué)規(guī)定：（1）理解摩擦與磨損的分類、意義和狀態(tài)；（2）流體動力潤滑的原理重點(diǎn)：摩擦的概念與分類，潤滑的意義、狀態(tài)分類及特性，流體動力潤滑原理。難點(diǎn)：流體動力潤滑原理。教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié)摩擦（一）摩擦機(jī)理（二）摩擦種類第二節(jié)磨損（一）磨損機(jī)理（二）磨損三階段第三節(jié)潤滑劑、添加劑和潤滑辦法（一）潤滑劑（二）添加劑（三）潤滑辦法第二篇聯(lián)接第五章螺紋聯(lián)接和螺旋傳動教學(xué)規(guī)定：（1）理解螺紋及螺紋連接件的類型、特點(diǎn)、用場、放松辦法、效率與自鎖；（2）不同外載荷下螺栓聯(lián)接的受力分析和強(qiáng)度計算；（3）掌握螺栓聯(lián)接的構(gòu)造設(shè)計原則，強(qiáng)度計算辦法。重點(diǎn)：螺紋聯(lián)接的基本類型及螺紋連接件；螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度計算，受軸向工作載荷的螺栓強(qiáng)度計算。難點(diǎn)：受軸向工作載荷的螺栓強(qiáng)度計算，受傾覆力矩的螺栓組強(qiáng)度計算。教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié)螺紋（一）螺紋的形成（二）螺紋的要素第二節(jié)螺紋連接的類型和原則連接件（一）螺紋連接類型（二）原則連接件第三節(jié)螺紋連接的預(yù)緊（一）預(yù)緊力（二）預(yù)緊作用（三）預(yù)緊辦法第四節(jié)螺紋連接的防松（一）螺紋防松含義（二）螺紋連接的防松辦法第五節(jié)螺紋連接的強(qiáng)度計算（一）只受預(yù)緊力作用下的強(qiáng)度計算（二）受外力作用下的強(qiáng)度計算第六節(jié)螺紋連接件的材料及許用應(yīng)力（一）螺紋連接件的材料（二）許用應(yīng)力第七節(jié)提高螺紋連接強(qiáng)度的方法（一）提高螺紋連接強(qiáng)度的方法第六章鍵、花鍵、無鍵連接和銷連接教學(xué)規(guī)定：（1）理解鍵、花鍵、無鍵聯(lián)接和銷聯(lián)接的類型、特點(diǎn)及應(yīng)用；（2）掌握鍵、花鍵的失效形式和強(qiáng)度計算辦法和花鍵定心方式。重點(diǎn)：平鍵聯(lián)接的失效形式、強(qiáng)度計算，花鍵聯(lián)接的定心方式及意義。難點(diǎn)：花鍵聯(lián)接的定心方式。教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié)鍵連接（一）鍵的種類（二）鍵的作用第二節(jié)花鍵連接（一）花鍵含義（二）花鍵的作用第三節(jié)無鍵連接（一）無鍵連接的種類（二）無鍵連接的特點(diǎn)第四節(jié)銷連接（一）銷連接種類（二）銷連接作用第七章鉚接、焊接、膠接和過盈連接教學(xué)規(guī)定：（1）理解鉚接、焊接、膠接和過盈連接的意義和用途。重點(diǎn)：鉚接、焊接、膠接和過盈連接的辦法。難點(diǎn)：鉚接、焊接、膠接和過盈連接的方用途。教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié)鉚接（一）鉚接的含義（二）鉚接的作用第二節(jié)焊接（一）焊接的含義（二）焊接的種類第三節(jié)膠接（一）膠接的含義（二）膠接的種類第四節(jié)過盈連接（一）過盈連接含義第三篇機(jī)械傳動第八章帶傳動教學(xué)規(guī)定：（1）理解帶傳動的類型、特點(diǎn)、應(yīng)用、歐拉公式、帶的應(yīng)用及其變化規(guī)律、帶的構(gòu)造原則及張緊辦法；（2）掌握帶傳動的工作原理、受力分析、彈性滑動與打滑、失效形式與設(shè)計準(zhǔn)則。重點(diǎn)：帶傳動的工作原理、受力分析、歐拉公式，V帶傳動的設(shè)計計算。難點(diǎn)：歐拉公式，受力分析。教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié)概述（一）帶的種類（二）帶的傳動原理第二節(jié)帶傳開工作狀況的分析（一）帶傳動過程（二）帶傳動受力分析第三節(jié)普通V帶傳動的設(shè)計計算（一）普通V帶傳動（二）普通V帶傳動設(shè)計計算第四節(jié)V帶輪的設(shè)計（一）V帶輪構(gòu)造（二）V帶輪參數(shù)第五節(jié)V帶傳動的張緊、安裝與防護(hù)（一）V帶傳動的張緊（二）安裝（三）防護(hù)第九章鏈傳動教學(xué)規(guī)定：（1）理解鏈傳動的工作原理、特點(diǎn)、應(yīng)用、布置、張緊、潤滑齒形鏈的構(gòu)造特點(diǎn)；（2）滾子鏈的原則規(guī)格和鏈輪構(gòu)造；（3）掌握滾子鏈傳動的設(shè)計辦法。重點(diǎn)：套筒滾子鏈的構(gòu)造、參數(shù)；鏈傳動設(shè)計的參數(shù)選擇。難點(diǎn)：鏈傳動的運(yùn)動特性：運(yùn)動的不均勻性和動載荷教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié)鏈傳動的特點(diǎn)及應(yīng)用（一）鏈傳動的特點(diǎn)（二）鏈傳動應(yīng)用第二節(jié)傳動鏈的構(gòu)造特點(diǎn)（一）傳動鏈的種類（二）傳動鏈的構(gòu)造特點(diǎn)第三節(jié)滾子鏈鏈輪的構(gòu)造和材料（一）滾子鏈鏈輪的構(gòu)造（二）滾子鏈鏈輪的材料第四節(jié)鏈傳動的工作狀況分析（一）鏈傳動的工作狀況分析（二）鏈傳動的受力分析第五節(jié)滾子鏈傳動的設(shè)計計算（一）滾子鏈傳動的設(shè)計計算第六節(jié)鏈傳動的布置、張緊、潤滑與防護(hù)（一）鏈傳動的布置（二）張緊、潤滑與防護(hù)第十章齒輪傳動教學(xué)規(guī)定：（1）理解齒輪傳動的類型，重點(diǎn)是原則支持圓柱齒輪；（2）掌握不同條件下齒輪傳動的失效形式、設(shè)計準(zhǔn)則和強(qiáng)度計算辦法；（3）不同類型尺寸的齒輪機(jī)構(gòu)設(shè)計。重點(diǎn)：齒輪傳動的失效形式及設(shè)計準(zhǔn)則，，原則直齒圓柱齒輪傳動的強(qiáng)度計算，齒輪傳動的設(shè)計參數(shù)。難點(diǎn)：接觸疲勞強(qiáng)度計算，原則斜齒圓柱齒輪傳動的受力分析。教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié)概述（一）齒輪傳動特點(diǎn)（二）齒輪的種類第二節(jié)齒輪傳動的失效形式及設(shè)計準(zhǔn)則（一）齒輪傳動的失效形式（二）設(shè)計準(zhǔn)則第三節(jié)齒輪的材料及其選擇原則（一）齒輪的材料（二）選擇原則第四節(jié)齒輪傳動的計算載荷（一）齒輪傳動狀況分析（二）齒輪傳動受力分析（三）齒輪傳動載荷計算第五節(jié)原則直齒圓柱齒輪傳動的強(qiáng)度計算（一）原則直齒圓柱齒輪傳動特點(diǎn)（二）原則直齒圓柱齒輪傳動強(qiáng)度計算第六節(jié)齒輪傳動的設(shè)計參數(shù)、許用應(yīng)力與精度選擇（一）齒輪傳動的設(shè)計參數(shù)（二）齒輪傳動的許用應(yīng)力（三）齒輪傳動的精度選擇第七節(jié)原則斜齒圓柱齒輪傳動的強(qiáng)度計算（一）原則斜齒圓柱齒輪傳動特點(diǎn)（二）原則斜齒圓柱齒輪傳動強(qiáng)度計算第八節(jié)原則錐齒輪傳動的強(qiáng)度計算（一）原則錐齒圓柱齒輪傳動特點(diǎn)（二）原則錐齒圓柱齒輪傳動強(qiáng)度計算第九節(jié)變位齒輪傳動強(qiáng)度計算概述（一）變位齒輪傳動強(qiáng)度計算概述第十節(jié)齒輪的構(gòu)造設(shè)計（一）齒輪的構(gòu)造種類（二）齒輪構(gòu)造設(shè)計第十一章蝸桿傳動教學(xué)規(guī)定：（1）理解蝸桿傳動類型、變位、剛度計算、熱平衡計算；（2）掌握蝸桿傳動的受力分析、幾何參數(shù)計算與選擇及強(qiáng)度計算。重點(diǎn)：普通圓柱蝸桿傳動的重要參數(shù)及其幾何計算；蝸桿傳動的失效形式、設(shè)計準(zhǔn)則和強(qiáng)度計算；熱平衡計算。難點(diǎn)：蝸桿傳動的受力分析（力的作用點(diǎn)、大小及方向）；蝸桿傳動的強(qiáng)度計算。教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié)蝸桿傳動的類型（一）蝸桿傳動的特點(diǎn)（二）蝸桿傳動的類型第二節(jié)普通圓柱蝸桿傳動的重要參數(shù)及幾何尺寸計算（一）普通圓柱蝸桿傳動的重要參數(shù)（二）普通圓柱蝸桿傳動的幾何尺寸計算第三節(jié)普通圓柱蝸桿傳動承載能力計算（一）普通圓柱蝸桿傳動受力分析（二）普通圓柱蝸桿傳動承載能力分析第四節(jié)圓弧圓柱蝸桿傳動設(shè)計計算（一）圓弧圓柱蝸桿傳動特點(diǎn)（二）圓弧圓柱蝸桿傳動設(shè)計計算第四節(jié)普通圓柱蝸桿傳動的效率、潤滑及熱平衡計算（一）普通圓柱蝸桿傳動的效率及潤滑（二）熱平衡計算第四篇軸系零、部件第十二章滑動軸承教學(xué)規(guī)定：（1）理解滑動軸承的特點(diǎn)、應(yīng)用場合、典型構(gòu)造、軸瓦材料及選用原則；（2）掌握不完全液體潤滑滑動軸承和液體動力潤滑徑向滑動軸承的設(shè)計原理和設(shè)計辦法。重點(diǎn)：軸瓦材料及其應(yīng)用，液體摩擦動力徑向滑動軸承的設(shè)計及重要參數(shù)的選擇。難點(diǎn)：液體動力潤滑的基本方程式，液體摩擦動力徑向滑動軸承的設(shè)計及重要參數(shù)的選擇。教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié)概述（一）滑動軸承的特點(diǎn)（二）滑動軸承的應(yīng)用場合第二節(jié)滑動軸承的的構(gòu)造（一）滑動軸承的典型構(gòu)造（二）滑動軸承的重要作用第三節(jié)滑動軸承的失效形式及慣用材料（一）滑動軸承的失效形式（二）滑動軸承的慣用材料第四節(jié)軸瓦構(gòu)造（一）對開式（二）整體式第十三章滾動軸承教學(xué)規(guī)定：（1）理解滾動軸承的類型、特點(diǎn)、代號及應(yīng)用；（2）掌握對的選擇軸承代號、向心推力軸承組合的受力分析、合理設(shè)計出軸承裝置。重點(diǎn)：滾動軸承類型選擇，滾動軸承部件的組合設(shè)計。難點(diǎn)：滾動軸承疲勞壽命的計算，角接觸球軸承與圓錐滾子軸承軸向載荷的計算。教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié)概述（一）滾動軸承的作用（二）滾動軸承的特點(diǎn)第二節(jié)滾動軸承的重要類型及其代號（一）滾動軸承的重要類型（二）滾動軸承的代號第三節(jié)滾動軸承類型的選擇（一）滾動軸承種類（二）滾動軸承之間的區(qū)別第四節(jié)滾動軸承的工作狀況（一）滾動軸承的工作狀況分析（二）滾動軸承的受力分析第五節(jié)滾動軸承尺寸的選擇及軸承裝置的設(shè)計（一）滾動軸承尺寸的選擇（二）軸承裝置的設(shè)計第十四章聯(lián)軸器和離合器教學(xué)規(guī)定：（1）掌握聯(lián)軸器和離合器的類型、構(gòu)造、用場、工作原理、特點(diǎn)、選擇與計算辦法。重點(diǎn)：聯(lián)軸器的特性和選擇，離合器的特性和選擇。難點(diǎn)：聯(lián)軸器、離合器的工作原理。教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié)聯(lián)軸器的種類和特性（一）聯(lián)軸器的種類（二）聯(lián)軸器的特性第二節(jié)聯(lián)軸器的選擇（一）聯(lián)軸器的選擇根據(jù)（二）聯(lián)軸器的選擇第三節(jié)離合器（一）離合器特點(diǎn)（二）離合器種類第十五章軸教學(xué)規(guī)定：（1）理解軸的分類與應(yīng)力特點(diǎn)；（2）理解三種強(qiáng)度計算辦法與應(yīng)用；（3）理解軸的剛度與振動穩(wěn)定性及典型軸系構(gòu)造；（4）掌握軸的設(shè)計原則與辦法。重點(diǎn)：軸的構(gòu)造設(shè)計，強(qiáng)度計算，轉(zhuǎn)軸設(shè)計程序問題，彎扭組合強(qiáng)度計算。難點(diǎn)：軸的彎扭組合強(qiáng)度計算。教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié)概述（一）軸的分類（二）軸的特點(diǎn)第二節(jié)軸的構(gòu)造設(shè)計（一）軸的構(gòu)造特點(diǎn)（二）軸的構(gòu)造設(shè)計第三節(jié)軸的計算（一）軸的計算第五篇其它零、部件第十六章彈簧教學(xué)規(guī)定：（1）理解彈簧類型、特點(diǎn)與應(yīng)用；（2）掌握圓柱螺旋（拉）壓彈簧的設(shè)計計算。重點(diǎn)：彈簧的功用、分類、材料及許用應(yīng)力的擬定；圓柱螺旋壓縮（拉伸）彈簧的重要幾何參數(shù)、特曲性線、強(qiáng)度計算與剛度計算。難點(diǎn)：圓柱螺旋壓縮（拉伸）彈簧的重要幾何參數(shù)、特曲性線、強(qiáng)度計算與剛度計算。教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié)概述（一）彈簧類型（二）彈簧的特點(diǎn)及應(yīng)用第二節(jié)圓柱螺旋彈簧的構(gòu)造、制造、材料及許用應(yīng)力（一）圓柱螺旋壓縮（拉伸）彈簧的構(gòu)造（二）圓柱螺旋壓縮（拉伸）彈簧的材料（三）圓柱螺旋壓縮（拉伸）彈簧的許用應(yīng)力第三節(jié)圓柱螺旋壓縮（拉伸）彈簧的設(shè)計計算（一）圓柱螺旋壓縮（拉伸）彈簧的設(shè)計計算第十七章機(jī)座和箱體介紹教學(xué)規(guī)定：（1）理解各類機(jī)座和箱體的類型、材料、制法、截面形狀與肋板布置原則。重點(diǎn)：機(jī)座和箱體的普通類型；機(jī)座和箱體的材料及制法；截面形狀及肋板布置。難點(diǎn)：機(jī)座和箱體設(shè)計概要。教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié)概述（一）機(jī)座和箱體的類型（二）材料第二節(jié)機(jī)座和箱體的截面形狀及肋板布置（一）機(jī)座和箱體的截面形狀（二）肋板布置第十八章減速器和變速器教學(xué)規(guī)定：（1）理解減速器和變速器的類型、特點(diǎn)與用場；（2）掌握減速器的設(shè)計辦法。重點(diǎn)：減速器概述；齒輪減速器；蝸桿減速器；行星輪減速器；有級減速器；無級減速器。難點(diǎn)：各類減速器的工作原理和設(shè)計辦法。教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié)減速器（一）減速器的特點(diǎn)（二）減速器的作用（三）減速器的種類第二節(jié)變速器（一）變速器的特點(diǎn)（二）變速器的作用（三）變速器的種類四、教學(xué)安排及方式總學(xué)時：64學(xué)時