機械設計基礎(80學時)課程學習指南

1、教學日歷機械設計基礎（80學時）課程學習指南一、基本情況1 、課程名稱：機械設計基礎課程英文譯名：MACHINE DESIGN BASIS2、主要教材及參考書：機械設計基礎， 機械設計課程設計 機械設計作業(yè)指導 機械基礎實驗教材3、教學時數80學時（講課:4、考核方式及記分辦法： 實驗10分 隨堂測試10分 期末考試70分 二、作業(yè)與實驗1、每章后的習題與作業(yè) 各主要章的課后習題作業(yè)有： 第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第八早 第七章 第八章 第九章宋寶玉主編，哈工大出版。，王連明主編，哈工大。，鐵鳴、王連明主編 ，哈工大教材科。，哈工大教材科68學時、習題課：2學時、實驗P3 :1-

2、1 題。P4849P67 :P83 :P103P136P1492-1410學時）平時作業(yè)10，2-243-123- 10，4- 9 題。5- 9 題。6- 12， 6-13(a3-156-14）（c）,2-25 題。題。，6-15 題。題。7-9， 7-10:8-5， 8-10P170 :9-4 題。P160161題。% .左第十早：P194 :10-13，10-14，10-15 題弟早：P2II212:11-5，11-9，11-11第十二章:P230:12-1，12-4，12-5 題。第十三章:P247:13-5題。第十四章:P256:14-4題。第十五章:P267:15-1題。2、設計性大

3、作業(yè)題。? 平面四桿機構設計? 盤形凸輪機構設計? 齒輪傳動設計? 螺旋起重器設計? 軸系部件設計共五個設計性大作業(yè)，每個大作業(yè)都包括設計圖紙一和設計計算說明書一份。3、實驗 機構運動簡圖測繪實驗（2h ）; 齒輪成實驗（2h ）; 帶傳動實驗（2h ）; 軸承部件拆裝測繪實驗（4h ）;每個實驗項目都有實驗指導書。實驗報告要用學校統(tǒng)一印制的封面和實驗報告紙書寫，并裝訂成冊。三、各章的主要容、基本要求、重點與難點（按教學日歷順序）第一章緒論（1h）容及基本要求：?掌握課程的研究對象和容，本課程的性質和任務，本課程的學習方法。?掌握機械的組成。第二章機械設計概論（9h）容及基本要求：1）掌握機械

4、設計的基本要求、一般過程。2）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。3 ）了解互換性的基本概念及作用，公差、偏差、配合的基本概念及選用原則，誤差、精度的基 本概念。4 ）掌握尺寸公差與配合的選用與標注。5）掌握表面粗糙度的選用與標注。6）掌握形位公差的選用與標注。7 ）掌握有關機構組成中的構件、運動副、運動鏈及機構等概念，掌握機械運動簡圖的繪制。8 ）掌握機構自由度的計算和機構具有確定運動的條件。9 ）掌握速度瞬心在機構分析中的應用。10 ） 了解現代設計方法重點與難點：鋼的熱處理方法及應用；各種公差、粗糙度的選用；機構自由度的計算。第三章平面連桿機構（4h ）容及基本要求：

5、1 ）掌握平面四桿機構的類型，壓力角、傳動角、死點位置等概念。2 ）掌握平面四桿機構的演化，平面四桿機構的設計。3 ）會判斷曲柄是否存在。重點與難點：平面四桿機構的設計。第四章凸輪機構（4h ）容及基本要求：1 ）掌握凸輪機構的應用及分類，從動件運動規(guī)律。2 ）掌握壓力角對凸輪機構受力及尺寸的影響。3）學會圖解法設計凸輪輪廓。重點與難點：反轉法設計凸輪輪廓要正確確定從動件的反轉方向、從動件在反轉運動中占據的位置及從動件的位移量。第五章帶傳動和鏈傳動（4h ）容及基本要求：1 ） 了解帶傳動的類型、工作原理、特點及應用。2 ）掌握帶傳動的受力分析、應力分析與應力分布圖、彈性滑動和打滑的基本理論。

6、3）掌握帶傳動的失效形式、設計準則、普通V帶傳動的設計計算方法。4 ）熟悉V帶與V帶輪的結構、標準與基本尺寸。5）了解同步帶傳動的工作原理、特點及應用。6 ） 了解鏈傳動的類型、工作原理、特點及應用。重點與難點：1 ）帶傳動的受力分析、應力分析、彈性滑動與打滑。2 ）帶傳動的失效形式、設計準則和V帶傳動的設計計算。3 ）普通V帶傳動設計時的參數選擇（型號、d di 、a ）。第六章齒輪傳動（10 h ）容及基本要求：1 ） 了解齒輪機構類型及應用，齒廓實現定傳動比的條件，漸開線齒廓，圓柱齒輪參數及其尺寸計算，漸開線標準齒輪嚙合傳動，齒廓加工原理，變位齒輪傳動，斜齒圓柱齒輪傳動。2 ）掌握齒數、

7、模數、壓力角、螺旋角、重合度等基本概念。3）掌握漸開線圓柱齒輪基本尺寸的計算。4 ）掌握齒輪傳動的失效形式、失效部位，以及針對不同失效形式的設計計算準則。5 ）掌握選用齒輪材料及熱處理方式的基本要求。6 ）理解計算載荷的定義及載荷系數的物理意義、影響因素。7 ）掌握齒輪傳動的受力分析方法，包括假設條件、力的作用點、各分力大小的計算與各分力方向的判斷。8）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計算的力學模型、理論依據、力作用點及計算點（或截面）、應力的類型及變化特性，9 ）掌握斜齒圓柱齒輪傳動強度計算的特點。10 ）掌握齒輪傳動的結構設計，精度和公差的選擇。：重點與難點：1 ）

8、漸開線標準直齒圓柱齒輪外嚙合傳動的基本理論及設計計算。2 ） 一對齒輪傳動的嚙合過程，斜齒輪的當量齒數的概念。3）齒輪傳動的失效形式分析。4 ）斜齒圓柱齒輪的各分力大小計算和軸向力Fa的方向判斷，各類齒輪傳動的綜合受力分析。5）圓柱齒輪傳動強度計算中的力學模型、理論公式。6 ）齒輪傳動設計中主要參數的選擇（Z1， ， ， x）及參數的協調與中心距圓整。第七章蝸桿傳動（4h ）容及基本要求：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及其選擇原則。3 ）掌握蝸桿傳動的失效形式、設計準則；常用材料及選用原則；蝸桿、蝸輪的結構形式。4） 掌握蝸桿傳動的受力分析（大小與方向）。

9、5）掌握蝸桿傳動強度計算特點6） 了解對蝸桿傳動進行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。重點與難點：1 ）蝸桿傳動的特點及正確嚙合條件。2）蝸桿傳動受力分析與運動分析。3 ）蝸桿傳動的失效形式、設計準則、材料選擇及其強度計算特點。第八章輪系（4h ）容及基本要求：1 ）了解輪系的類型和應用，幾種特殊的行星傳動。2 ）掌握定軸輪系傳動比計算，周轉輪系傳動比計算，復合輪系傳動比計算。重點與難點：輪系傳動比計算，關鍵是正確劃分輪系。第九章間歇運動機構（2h）容及基本要求：了解棘輪機構、槽輪機構、不完全齒輪機構、凸輪間歇機構的類型、特點及應用。第十章螺紋聯接與螺旋傳動

10、（6h）容及基本要求：1 ）掌握螺紋的基本參數、常用螺紋的種類、特性及其應用。2 ）掌握螺紋聯接的基本類型、結構特點及其應用，螺紋聯接標準件，螺紋聯接的預緊與防松。3 ）掌握單個螺栓聯接的強度計算理論與方法。4 ）掌握提高螺紋聯接強度的各種措施。5）掌握滑動螺旋傳動的常用設計方法。重點與難點：1 ）螺紋聯接的結構設計與表達。2 ）受預緊力和軸向工作載荷作用時，單個螺栓聯接的螺栓總拉力的確定。3 ）各種防松方法及各種提高強度的措施。第十一章軸（4h ）容及基本要求：1 ）了解軸的功用與分類，掌握各類軸的受力與應力分析。2）了解軸的材料和選用。3 ）掌握軸的結構設計基本要求和方法。4）掌握軸的強度

11、計算方法。5 ）平鍵聯接的工作原理、失效形式和強度校核計算；平鍵剖面尺寸及長度的確定?；ㄦI、銷聯 接的工作原理。重點與難點：1 ）各類軸的受力與應力分析。2 ）轉軸的強度計算。3 ）軸的結構設計（軸上零件的定位固定方法、與軸的配合、結構工藝性、確定各段軸的直徑d和長度I等）。第十二章滾動軸承（4h ）容及基本要求：1 ） 了解各類軸承的結構和特點，能正確選擇軸承的類型。2 ）熟悉滾動軸承代號的組成及常用滾動軸承的類型代號。3）掌握滾動軸承的選擇計算方法。4 ）能正確進行滾動軸承部件的組合設計，會畫滾動軸承部件裝配圖。重點與難點：1 ）滾動軸承類型的選擇。2 ）計及軸承部軸向力的角接觸球軸承和圓

12、錐滾子軸承軸向載荷的計算。3）滾動軸承部件的組合設計，特別是支承結構形式的選用，軸承外圈的定位固定及角接觸軸承的安裝方式，潤滑與密封形式。軸和滾動軸承部件設計習題課（2h ）通過實例使學生進一步掌握軸和滾動軸承部件組合設計的基本要求、結構設計要點及設計步驟。第十三章滑動軸承（4h）容及基本要求：1 ） 了解各類摩擦的機理、特性及其影響因素，了解流體動壓潤滑的基本原理。2）了解滑動軸承采用的潤滑劑與潤滑裝置。3）了解滑動軸承的類型、特點及其應用。4 ）掌握各類滑動軸承的結構特點。5 ） 了解對軸瓦材料的基本要求和常用軸瓦材料。6）掌握非液體摩擦軸承的設計計算。 重點與難點：1 ）摩擦的分類、特性

13、及其影響因素，2 ）流體動力潤滑的基本知識及形成液體動壓潤滑的必要條件。3）軸瓦材料及其應用。4 ）非液體摩擦滑動軸承的設計準則與方法。第十四章聯軸器、離合器和制動器（2h ）容及基本要求：1 ）掌握常用聯軸器、離合器和制動器的主要類型、結構、工作原理、特點及選擇與計算方法。2 ）掌握聯軸器聯接的兩軸間位置補償的原理及聯軸器和離合器在功能上的同異。 重點與難點：各類聯軸器、離合器和制動器的結構、工作原理、特點及選用。第十五章彈簧（2h ）容及基本要求：1 ）了解彈簧的功用、分類、材料及許用應力的確定。2 ）掌握圓柱形壓縮螺旋彈簧的主要結構尺寸、特性線、設計計算方法。 重點與難點：圓柱形壓縮（拉

14、伸）螺旋彈簧的設計計算。第十六章機架零件（通過課程設計掌握）第十八章傳動方案創(chuàng)新設計（2h ）容及基本要求：了解傳動裝置在機器中的作用與分類，掌握傳動方案的擬定要求及傳動類型的選擇，方案創(chuàng)新設計。機械設計基礎教學日歷（80學時）順序授課方式時 數容備注1講課2緒論；機械設計的基本要求、一般程序及標準化； 機械零件設計概述2講課2概述；尺寸公差與配合3講課12表面粗糙度；形狀與位置公差4講課2機構運動簡圖及平面機構自由度5講課2平面機構自由度；現代設計方法簡介實驗2機構運動簡圖測繪6講課2平面連桿機構的基礎知識；平面連桿機構的設計7講課2平面連桿機構的設計；速度瞬心在平面連桿機構大作業(yè)一：平面速

15、度分析中的應用四桿機構設計8講課2凸輪機構的應用和類型；推桿的運動規(guī)律；凸輪 輪廓曲線的設計9講課2凸輪機構的壓力角和基圓半徑；凸輪機構強度計 算及結構設計大作業(yè)二：盤形凸輪機構設計10講課2帶傳動概述；帶傳動的工作原理和工作能力分析11講課2V帶傳動的設計計算實驗2帶傳動實驗12講課2齒輪傳動的特點和類型；齒廓實現定角速比的條 件；漸開線齒廓；齒輪各部分名稱及漸開線標準 齒輪的基本尺寸13講課2漸開線直齒圓柱的嚙合傳動；漸開線齒輪的切齒 原理及根切和變位；齒輪傳動的精度及齒輪公差14講課2齒輪的失效形式和設計準則；齒輪材料和熱處理 方法；直齒圓柱齒輪的受力分析和計算載荷15講課2直齒圓柱齒輪

16、齒面接觸疲勞強度；齒根彎曲疲勞 強度16講課2斜齒圓柱齒輪傳動；齒輪的結構設計；齒輪傳動 的潤滑，圓錐齒輪傳動受力分析。大作業(yè)三：齒輪 傳動設計實驗2齒輪成17講課2蝸桿傳動的特點和類型；普通圓柱蝸桿傳動的主 要參數及幾何尺寸；蝸桿傳動的失效形式、設計 準則和材料選擇18講課2普通圓柱蝸桿的強度計算；蝸桿傳動的效率；潤 滑和熱平衡計算；蝸桿和蝸輪的結構19講課2輪系的分類和應用；定軸輪系傳動比；周轉輪系 傳動比20講課2混合輪系傳動比；特殊行星傳動21講課t2棘輪機構；槽輪機構；不完全齒輪機構22講課1螺紋；螺紋聯接基本類型、標準件；預緊和防松23講課2螺紋聯接的強度計算24講課螺栓組聯接的結構設計；螺旋傳動大作業(yè)四