《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》教學(xué)大綱

《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》課程教學(xué)大綱課程代碼:課程名稱：機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)英文名稱：MachingDesign課程類: 專業(yè)基礎(chǔ)課總學(xué)時：120 講課學(xué)時：120 實(shí)驗(yàn)學(xué)時學(xué) 分：適用對象:機(jī)電一體化4先修課程：高等數(shù)學(xué)、工程力學(xué)、機(jī)械制圖。一、課程性質(zhì)、目的和任務(wù)點(diǎn)，它不僅為學(xué)習(xí)后續(xù)課程，也為解決生產(chǎn)實(shí)際問題建立基礎(chǔ)。本課程的主要任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生：掌握通用機(jī)械零部件的設(shè)計原理、方法和機(jī)械設(shè)計的一般步驟，具有設(shè)計一般機(jī)械的能力；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(jì)政策；具有運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊、圖冊、等有關(guān)技術(shù)資料的能力；掌握典型機(jī)械零件的實(shí)驗(yàn)方法，獲得實(shí)驗(yàn)技能的基本訓(xùn)練；對機(jī)械設(shè)計的新發(fā)展有所了解。二、教學(xué)基本要求機(jī)械和機(jī)械零件的主要類型、性能、特點(diǎn)、應(yīng)用、機(jī)械零件的常用材料、標(biāo)準(zhǔn)和結(jié)構(gòu)工藝性。摩擦、磨損、潤滑和密封的一般知識。要求掌握的基本理論和方法機(jī)構(gòu)的組成、工作原理和運(yùn)動特性。機(jī)械動力學(xué)的基本知識。機(jī)械動力學(xué)的基本原理、防震、減振的途徑。通用機(jī)械零件的工作原理、受力分析、應(yīng)力狀態(tài)、失效形式等。通用機(jī)械零件的設(shè)計計算準(zhǔn)則：強(qiáng)度、剛度、耐磨性、壽命、熱平衡等。簡化計算、當(dāng)量法、試算法等。改善載荷和應(yīng)力分布不均勻的方法，提高零件疲勞強(qiáng)度的措施，改善摩擦學(xué)性能的途徑。要求掌握的基本技能繪制機(jī)構(gòu)簡圖，零部件的設(shè)計計算及工作圖的繪制；查閱標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊等技術(shù)資料；編寫技術(shù)文件等。三、教學(xué)內(nèi)容及要求緒論(2學(xué)時)機(jī)械及其在國民經(jīng)濟(jì)中的作用。本課程的性質(zhì)、任務(wù)、內(nèi)容和學(xué)習(xí)方法。設(shè)計的內(nèi)含與程序。應(yīng)隨時對學(xué)習(xí)方法作具體指導(dǎo)。(一)機(jī)械設(shè)計概述(4學(xué)時)本課程研究的對象、內(nèi)容；機(jī)械零件設(shè)計的基本準(zhǔn)則及一般步驟；機(jī)械零件常見的失效形式。重點(diǎn)：機(jī)器及其組成；；機(jī)械零件常用材料。難點(diǎn)：機(jī)械零件設(shè)計的基本準(zhǔn)則。要求：理解機(jī)構(gòu)和機(jī)器的概念，了解機(jī)器的組成。了解本課程的性質(zhì)、研究對象和學(xué)習(xí)本課程的基本要求和學(xué)習(xí)方法。（二）摩擦、磨損及潤滑概述(4學(xué)時)摩擦與磨損、潤滑、密封方法及裝置。重點(diǎn)：摩擦的分類；磨損的過程。難點(diǎn)：磨損的分類原理。要求：掌握摩擦的分類和磨損過程，了解潤滑的方法、密封方法及其裝置。（三）平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析(6學(xué)時)運(yùn)動副及其分類；平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動簡圖；平面機(jī)構(gòu)的自由度。重點(diǎn)：運(yùn)動副的概念；平面機(jī)構(gòu)自由度的計算；機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件。難點(diǎn)：平面機(jī)構(gòu)自由度計算的注意事項(xiàng)。要求：理解平面運(yùn)動副和機(jī)構(gòu)自由度的概念，掌握書面機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的繪制方法和平面機(jī)構(gòu)自由度的計算方法，理解機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件。（四）平面連桿機(jī)構(gòu)(6學(xué)時)概述；四桿機(jī)構(gòu)的基本形式及其演化；四桿機(jī)構(gòu)存在曲柄的條件和幾個基本概念；平面四桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動設(shè)計。重點(diǎn)：平面四桿機(jī)構(gòu)的基本形式及應(yīng)用；鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)存在曲柄的條件。難點(diǎn)：平面四桿機(jī)構(gòu)的極位、急回特性。要求：掌握平面連桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和應(yīng)用，以及鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的類型和曲柄存在的條件。了解壓力角、傳動角、死點(diǎn)、急回特性等概念。掌握平面四桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動設(shè)計的方法。（五）凸輪機(jī)構(gòu)(4學(xué)時)概述；從動件常用運(yùn)動規(guī)律；圖解法設(shè)計盤形凸輪輪廓；用解析法設(shè)計凸輪輪廓曲線；凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計中的幾個問題重點(diǎn)：凸輪機(jī)構(gòu)的組成、特點(diǎn)；凸輪機(jī)構(gòu)的工作過程。難點(diǎn)：從動件常用的運(yùn)動規(guī)律及其繪制；圖解法。要求：了解凸輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和應(yīng)用；能夠根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計凸輪機(jī)構(gòu)。（六）間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)(4學(xué)時)棘輪機(jī)構(gòu)；槽輪機(jī)構(gòu)；不完全齒輪機(jī)構(gòu)和凸輪式間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)。重點(diǎn)：各種機(jī)構(gòu)的工作原理。難點(diǎn)：棘輪轉(zhuǎn)角大小的調(diào)節(jié)方法。要求：了解間隙運(yùn)動機(jī)構(gòu)（棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、不完全齒輪機(jī)構(gòu)）的工作原理、類型和應(yīng)用。（七）螺紋連接與螺旋傳動(8學(xué)時)螺紋聯(lián)接的基本知識；螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松；單個螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度計算；螺栓聯(lián)接的結(jié)構(gòu)設(shè)計和受力分析；螺紋連接件的材料和許用應(yīng)力；提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施。重點(diǎn)：螺紋連接的受力分析和強(qiáng)度計算。難點(diǎn)：受軸向載荷和傾覆力矩的螺栓組的設(shè)計計算。要求：螺紋聯(lián)接是本課程重點(diǎn)內(nèi)容之一。要求掌握螺紋聯(lián)接的結(jié)構(gòu)設(shè)計和計算。對提高螺紋聯(lián)接的結(jié)構(gòu)工藝措施等作一般介紹。(八)機(jī)械傳動設(shè)計(4學(xué)時)常用機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)的選擇；機(jī)械傳動的特性和參數(shù)、方案設(shè)計、設(shè)計順序。重點(diǎn)：機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)的選擇及其特征參數(shù)。難點(diǎn)：機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)的方案設(shè)計和設(shè)計順序。要求：了解了帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動、蝸桿傳動之后，掌握常用機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)的選擇；機(jī)械傳動的特性和參數(shù)、方案設(shè)計、設(shè)計順序。（九）軸和軸轂連接(6學(xué)時)概述；軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計；軸的強(qiáng)度計算；軸的材料及其選擇；軸的設(shè)計；軸轂連接。重點(diǎn)：軸的功用和分類；軸的強(qiáng)度計算。難點(diǎn)：軸的強(qiáng)度計算和軸轂連接。要求：理解軸的分類，了解軸的材料，掌握軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計原則和要求，掌握軸的強(qiáng)度計算。（十）軸承(8學(xué)時)概述；軸承的功用和類型；滾動軸承的結(jié)構(gòu)、類型和代號；滾動軸承類型的選擇；滾動軸承的工作情況分析及計算；滾動軸承的選擇和組合設(shè)計；滑動軸承概述；滾動軸承和滑動軸承的性能比較。重點(diǎn)：滾動軸承的結(jié)構(gòu)、類型和代號；滾動軸承類型的選擇；滾動軸承的組合設(shè)計；滾動軸承的工作情況分析及計算。難點(diǎn)：滾動軸承的當(dāng)量動載荷；向心推力軸承的軸向力。承的靜載荷能力計算，掌握滾動軸承的組合設(shè)計(十一)其他常用零部件（4學(xué)時）聯(lián)軸器；離合器；彈簧。重點(diǎn)：聯(lián)軸器的選擇難點(diǎn)：聯(lián)軸器、離合器、彈簧的構(gòu)造了解彈簧的功用、類型、特點(diǎn)和選用。彈簧的材料和許用應(yīng)力。四、實(shí)踐環(huán)節(jié)機(jī)械設(shè)計實(shí)驗(yàn)應(yīng)使學(xué)生在2-4小時內(nèi)親自動手完成2—3個實(shí)驗(yàn)，并認(rèn)真完成實(shí)驗(yàn)報告。通過實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，使學(xué)生掌握機(jī)械設(shè)計實(shí)驗(yàn)的基本方法，使學(xué)生獲得實(shí)驗(yàn)操作的基本訓(xùn)練。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容如下表：實(shí)驗(yàn)類型實(shí)驗(yàn)類型每套儀器設(shè)備核時實(shí)驗(yàn)名稱定學(xué)生數(shù)目數(shù)演驗(yàn)綜研示證合究1．平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖測繪12√2．滑動軸承實(shí)驗(yàn)12√3．減速器裝拆實(shí)驗(yàn)32√五、課外習(xí)題及課程討論適當(dāng)安排習(xí)題課，習(xí)題應(yīng)作為評定學(xué)生成績的一部分。六、教學(xué)方法與手段根據(jù)教學(xué)的需要，要適當(dāng)安排習(xí)題課（討論課，課外習(xí)題和設(shè)計作業(yè)。每個學(xué)生至少要完成1大型設(shè)計作業(yè)。每個作業(yè)的份量一般為裝配圖紙一張，設(shè)計說明書一份，約需15～20為了增加學(xué)生的感性認(rèn)識，教師在教學(xué)中，最好利用一些能說明問題的教具，實(shí)物模型和CAI軟件進(jìn)行電化教學(xué)。將CAD引入課程設(shè)計，逐步由手工繪圖過度到電子圖版。開展設(shè)計大賽，提高學(xué)生的創(chuàng)造能力。七、各教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)時分配講課習(xí)題課討論課實(shí)驗(yàn)其他合計緒論22第一章44第二章44第三章516第四章66第五章44第六章44第七章718第八章44第九章66第十章718第十一章44合計5760八、考核方式課程采用閉卷考試，成績評定按照卷面成績與平時成績進(jìn)行折算記入最終成績。1、采用累加式的考核辦法由下面幾部分構(gòu)成：平時成績（）+期末考試（）2記