《機械設(shè)計基礎(chǔ)綜合實驗》課程教學大綱

第頁《機械設(shè)計基礎(chǔ)綜合實驗》課程教學大綱課程編號:015038課程名稱（中/英文）：機械設(shè)計基礎(chǔ)綜合實驗／ExperimentsforMachineryDesign課程類型:必修課總學時：24講課學時：實驗學時：24學分：1適用對象:機械工程及自動化專業(yè)先修課程：機械原理、機械設(shè)計后續(xù)課程：開課單位：機械工程學院一、課程性質(zhì)和教學目標《機械設(shè)計基礎(chǔ)綜合實驗》是配合《機械原理》、《機械設(shè)計》兩門課程的實踐教學環(huán)節(jié)，要使學生應(yīng)用所掌握機構(gòu)學和機構(gòu)動力學的基本理論知識，對簡單的機械裝置進行運動和動力參數(shù)測繪、測試。旨在培養(yǎng)學生運用實驗方法研究機械的某些能力；增強學生對機械技術(shù)工作本質(zhì)屬性的認知，培養(yǎng)其開發(fā)創(chuàng)新能力；為后續(xù)的機械類課程學習奠定基礎(chǔ)。本課程隸屬技術(shù)基礎(chǔ)課程。教學目標有：目標1：掌握機構(gòu)的組成原理與方法，深刻理解常用機構(gòu)的特性，掌握機構(gòu)動態(tài)性能測量方法；目標2：掌握常用機械零件性能指標的測試方法；目標3：培養(yǎng)學生的實驗設(shè)計和操作能力，能夠完成數(shù)據(jù)處理，能夠撰寫實驗報告，培養(yǎng)學生創(chuàng)新設(shè)計意識及綜合設(shè)計的能力。本課程所能支撐的畢業(yè)要求、以及本課程的教學目標與畢業(yè)要求的對應(yīng)關(guān)系如下:序號畢業(yè)要求指標點畢業(yè)要求指標點具體內(nèi)容本課程的教學目標與畢業(yè)要求的對應(yīng)關(guān)系1畢業(yè)要求4.24.2能夠針對復(fù)雜工程問題設(shè)計整體實驗方案、搭建實驗系統(tǒng)，開展有效的實驗研究；目標1-22畢業(yè)要求4.34.3能夠正確采集、處理實驗數(shù)據(jù)，對實驗結(jié)果進行分析和解釋，并通過信息綜合，得出有效結(jié)論。目標3二、教學基本要求機械設(shè)計基礎(chǔ)綜合實驗在于培養(yǎng)學生獨立進行科學實驗的能力。培養(yǎng)學生動手能力和實際操作能力，學生在教師的指導下除學習實驗原理，應(yīng)熟悉實驗裝置、儀器的結(jié)構(gòu)、工作原理、加載及各性能參數(shù)的測試方法和有關(guān)儀器儀表的使用方法。培養(yǎng)學生整理原始記錄和數(shù)據(jù)處理方法及撰寫實驗報告的能力。達到獨立操作、獨立完成。三、教學內(nèi)容及要求大綱基本內(nèi)容包括9個必做的實驗內(nèi)容和4個選作實驗內(nèi)容，在規(guī)定的24個學時內(nèi)完成。實驗一機構(gòu)運動簡圖的測繪實驗（驗證性實驗，反映課程目標1）通過對各種機械實物和機構(gòu)模型的測繪，要求學生掌握機構(gòu)運動簡圖繪制方法；熟悉分析和驗證機構(gòu)自由度的基本技能，掌握機械自由度的計算方法;加深對機構(gòu)結(jié)構(gòu)分析的了解。實驗二齒輪的范成實驗（驗證性實驗，反映課程目標1）通過繪制漸開線齒輪的圖樣，掌握用范成法制造漸開線齒輪齒廓的基本原理;了解漸開線齒輪產(chǎn)生根切現(xiàn)象的原因和方法;分析比較標準齒輪和變位齒輪異同點。實驗三運動參數(shù)測試實驗（驗證性實驗，反映課程目標1）本項試驗在于使學生了解機械運動參數(shù)電測量的基本原理和方法，通過對運動參數(shù)（直線運動的線位移，線速度，線加速度；轉(zhuǎn)動的角位移，角速度，角加速度）變化規(guī)律的分析，加深理解課堂教學內(nèi)容。實驗四回轉(zhuǎn)構(gòu)件的動平衡實驗（驗證性實驗，反映課程目標1）本項實驗在于剛性轉(zhuǎn)子和回轉(zhuǎn)構(gòu)件動平衡的理論知識的驗證，加深課堂教學內(nèi)容；鞏固和驗證回轉(zhuǎn)構(gòu)件動平衡的基本概念;學習掌握動平衡機的基本工作原理和操作方法。實驗五機構(gòu)搭接創(chuàng)新實驗（綜合性實驗，反映課程目標3）本項實驗在于加深學生對機構(gòu)組成原理的認識，為機構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計奠定良好的基礎(chǔ)；利用若干不同的桿組，拼接各種不同的平面機構(gòu)，訓練學生的工程實踐動手能力；培養(yǎng)學生創(chuàng)新設(shè)計意識及綜合設(shè)計的能力。實驗六螺栓聯(lián)接變形協(xié)調(diào)實驗*（驗證性實驗，反映課程目標2）本項實驗在于驗證螺栓聯(lián)接受軸向工作載荷時，螺栓與被聯(lián)接件在彈性范圍內(nèi)受力及變形協(xié)調(diào)規(guī)律；測量聯(lián)接件（螺栓）的剛度及被聯(lián)接件的剛度和系統(tǒng)剛度與兩項剛度之間的關(guān)系。學會應(yīng)變儀與應(yīng)變片的原理及使用方法，貼應(yīng)變片要點及注意事項；根據(jù)測試結(jié)果，作螺栓聯(lián)接受力變形圖。實驗七螺栓組聯(lián)接實驗*（驗證性實驗，反映課程目標2）本項實驗的目的在于了解并測試受翻轉(zhuǎn)力矩作用的螺栓組聯(lián)接的載荷分布情況，并測試聯(lián)接的相對剛度。根據(jù)測試結(jié)果，作載荷――變形關(guān)系圖。學會應(yīng)變儀與應(yīng)變片的原理及使用方法，貼應(yīng)變片的要點及注意事項。實驗八皮帶傳動的滑動率和效率的測定實驗（驗證性實驗，反映課程目標2）本項實驗?zāi)康脑谟诹私鈳鲃又械膹椥曰瑒优c打滑現(xiàn)象和帶傳動的效率與滑動之間的關(guān)系；并了解傳動效率試驗的方法和特點。根據(jù)測試結(jié)果繪制彈性滑動――效率之間關(guān)系曲線。實驗九滑動軸承實驗（驗證性實驗，反映課程目標2）本項目實驗在于觀察滑動軸承從非完全液體摩擦到液體摩擦的現(xiàn)象，了解摩擦系數(shù)與比壓和滑動速度之間的關(guān)系；了解油膜壓力分布情況及軸承油膜承載能力之間的關(guān)系。學生測定載荷，速度，油膜壓力，摩擦力矩等參數(shù)。及其相互關(guān)系，觀察摩擦狀態(tài)的轉(zhuǎn)變，并且分析測試方法的優(yōu)缺點，根據(jù)測試結(jié)果繪制軸承圓周方向和軸向壓力分布曲線；繪制摩擦系數(shù)與特征數(shù)的關(guān)系曲線。實驗十機械傳動性能綜合測試實驗（綜合性實驗，反映課程目標3）本項實驗在于通過測試常見機械傳動裝置在傳遞運動與動力過程中的參數(shù)曲線,加深對常見機械傳動性能的認識和理解；通過測試由常見機械傳動組成的不同傳動系統(tǒng)的參數(shù)曲線，掌握機械傳動合理布置的基本要求；通過實驗認識機械傳動性能綜合測試實驗臺的工作原理，掌握計算機輔助實驗的方法,培養(yǎng)進行設(shè)計性實驗與創(chuàng)新性實驗的能力。實驗十一彈簧性能測定實驗（驗證性實驗，反映課程目標2）本項實驗在于通過測試不同材料、不同形式、不同規(guī)格的彈簧制件，了解彈簧的彈性曲線，認識不同彈簧的特性，理解力與變形量之間的關(guān)系。學生在教師的指導下測定載荷與位移、轉(zhuǎn)角等參數(shù)，整理原始記錄，訓練數(shù)據(jù)處理方法及撰寫實驗報告。實驗十二機械傳動裝置創(chuàng)意組合綜合實驗*（綜合性實驗，反映課程目標3）本項實驗在于培養(yǎng)學生動手能力和實際操作能力，學生在教師的指導下除學習軸、軸承、齒輪、聯(lián)軸器、鍵等零件裝配原理及結(jié)構(gòu)外，悉實軸系的基本組成，熟悉實驗臺的的結(jié)構(gòu)、工作原理、加載方法；了解有關(guān)儀器儀表的使用方法。同時培養(yǎng)學生整理原始記錄和數(shù)據(jù)處理方法及撰寫實驗報告的能力。測試在不同連接的條件下，不同工況下的轉(zhuǎn)速、噪聲等參數(shù)，優(yōu)選傳動方案。實驗十三摩擦磨損實驗*（綜合性實驗，反映課程目標2、3）本項實驗在于掌握摩擦磨損測試技術(shù)；了解摩擦磨損試驗機的工作原理和使用方法；了解在不同工作運轉(zhuǎn)變量下摩擦系數(shù)的變化規(guī)律；了解減小摩擦的途徑；培養(yǎng)學生對實驗數(shù)據(jù)的分析和處理能力；初步了解影響摩擦磨損過程的參數(shù)。四、課程建設(shè)與改革實驗課是機械工程課程中重要的實踐環(huán)節(jié)。要使學生繪制實際機器的機構(gòu)運動簡圖，對簡單機械實驗裝置進行運動及動力參數(shù)測試，以培養(yǎng)學生運用實驗方法研究機械的能力。要求學生親自動手完成實驗及實驗報告。實驗內(nèi)容可根據(jù)專業(yè)需要和實際情況在規(guī)定的學時內(nèi)，在列出實驗項目內(nèi)調(diào)整三至四個實驗以利于教改的探索。五、各教學環(huán)節(jié)學時分配講課習題課討論課實驗其他合計機構(gòu)運動簡圖的測繪實驗22齒輪的范成實驗22運動參數(shù)測試實驗22回轉(zhuǎn)構(gòu)件的動平衡實驗22機構(gòu)搭接創(chuàng)新實驗66螺栓聯(lián)接變形協(xié)調(diào)實驗*22螺栓組聯(lián)接實驗22皮帶傳動的滑動率和效率的測定實驗22滑動軸承實驗22機械傳動性能綜合測試實驗44彈簧性能測定實驗22機械傳動裝置創(chuàng)意組合綜合實驗*44摩擦磨損實驗*44合計3636六、考核及成績評定方式每次實驗學生必須提交實驗報告，描述實驗過程和實驗結(jié)果。每次報告按5級計分，最后對全部實驗成績進行綜合考評，總成績按五級評定（優(yōu)、良、中、及格、不及格）。七、教材和參