《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程教學(xué)大綱

機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)大綱（DesignofMachinery）學(xué)時(shí)數(shù)：56其中：實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：0課外學(xué)時(shí)：0學(xué)分?jǐn)?shù)：3.5適用專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化執(zhí)筆者：汪建曉審核人：編寫日期：2010年9月一、課程的性質(zhì)、目的和任務(wù)機(jī)械設(shè)計(jì)課程是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的一門學(xué)科基礎(chǔ)課程，它以一般通用機(jī)械零件的設(shè)計(jì)為核心，論述它們的基本設(shè)計(jì)理論與方法，用以培養(yǎng)學(xué)生的機(jī)械設(shè)計(jì)能力。本課程的主要目的和任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生：1.掌握的通用機(jī)械零件的設(shè)計(jì)原理、方法和機(jī)械設(shè)計(jì)的一般規(guī)律，具有設(shè)計(jì)一般機(jī)械的能力；2.樹立正確的設(shè)計(jì)思想，了解國(guó)家當(dāng)前的有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策；3.具有運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊(cè)、圖冊(cè)等有關(guān)技術(shù)資料的能力；4.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。二、課程教學(xué)的基本要求1．要求掌握的基本知識(shí)機(jī)械設(shè)計(jì)的一般知識(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，簡(jiǎn)化的物理模型與教學(xué)模型，受力分析，應(yīng)力分析，失效分析等。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)、改善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)條件等。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)和制圖的技能，實(shí)驗(yàn)技能，編制技術(shù)文件的技能等。三、課程的教學(xué)內(nèi)容、重點(diǎn)和難點(diǎn)緒論（1學(xué)時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：1.機(jī)器的基本組成要素。2.本課程的內(nèi)容、性質(zhì)與任務(wù)?；疽螅好鞔_本課程學(xué)習(xí)的內(nèi)容以及在培養(yǎng)機(jī)械專業(yè)高級(jí)工程技術(shù)人才全局中的地位和任務(wù)。第一章機(jī)械設(shè)計(jì)概述（3學(xué)時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：1.機(jī)機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求。2.機(jī)械設(shè)計(jì)的一般程序。3.機(jī)械零件的主要失效形式與計(jì)算準(zhǔn)則。4.機(jī)械零件的設(shè)計(jì)方法與基本原則?；疽螅毫私庠O(shè)計(jì)機(jī)器和機(jī)械零件的一般程序，掌握機(jī)械零件的主要失效形式、機(jī)械零件設(shè)計(jì)的基本原則和方法。重點(diǎn)：機(jī)械零件的主要失效形式，機(jī)械零件的計(jì)算準(zhǔn)則，機(jī)械零件的設(shè)計(jì)方法。第二章機(jī)械零部件設(shè)計(jì)中的強(qiáng)度與耐磨性（4學(xué)時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：1.概述。2.機(jī)械設(shè)計(jì)中的強(qiáng)度問(wèn)題。3.機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度。4.機(jī)械零件的表面接觸強(qiáng)度。5.機(jī)械設(shè)計(jì)中的摩擦、磨損和潤(rùn)滑問(wèn)題基本要求：了解材料的疲勞特性，掌握機(jī)械零件疲勞強(qiáng)度的計(jì)算方法，了解機(jī)械零件接觸強(qiáng)度的概念。了解摩擦、磨損的類型和機(jī)理，了解潤(rùn)滑劑的性能指標(biāo)和常用的潤(rùn)滑方法，了解流體動(dòng)力潤(rùn)滑和流體靜力潤(rùn)滑的基本原理。重點(diǎn)：機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度計(jì)算。難點(diǎn)：?jiǎn)蜗蚍€(wěn)定交變應(yīng)力時(shí)機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度計(jì)算。第三章螺紋連接和螺旋傳動(dòng)（6學(xué)時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：1.螺紋。2.螺紋連接。3.單個(gè)螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算。4.螺紋組連接的設(shè)計(jì)計(jì)算。5.螺紋連接件的材料及許用應(yīng)力。6.提高螺紋連接強(qiáng)度的措施。7.螺旋傳動(dòng)?；疽螅毫私饴菁y的類型和參數(shù)，了解螺紋連接的類型，了解螺紋連接預(yù)緊和防松的目的和方法，掌握螺紋連接強(qiáng)度的計(jì)算方法，能對(duì)螺栓組連接的受力進(jìn)行分析，掌握提高螺紋連接強(qiáng)度的措施，了解螺旋傳動(dòng)的類型及滑動(dòng)螺旋的設(shè)計(jì)計(jì)算方法。重點(diǎn)：螺紋連接的基本類型，螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算，提高螺紋連接強(qiáng)度的措施。難點(diǎn)：承受預(yù)緊力和工作拉力的緊螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算，螺栓組連接的受力分析。第四章鍵連接及其他連接（2學(xué)時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：1.鍵連接。2.花鍵連接。3.銷連接。4.無(wú)鍵連接?；疽螅毫私怄I連接、花鍵連接、銷連接和無(wú)鍵連接的類型和特點(diǎn)，了解鍵連接與花鍵連接的強(qiáng)度計(jì)算方法。第五章帶傳動(dòng)與鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)（6學(xué)時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：1.概述。2.帶傳動(dòng)的基本理論。3.V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)。4.滾子鏈鏈條與鏈輪?；疽螅毫私鈳鲃?dòng)和V帶的類型，能分析帶傳動(dòng)的工作情況，掌握V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算方法，了解V帶輪的設(shè)計(jì)和V帶傳動(dòng)的張緊方法。了解傳動(dòng)鏈的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，理解鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性，能進(jìn)行鏈傳動(dòng)的受力分析，掌握滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算方法。重點(diǎn)：帶傳動(dòng)的工作情況分析，V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算。滾子鏈的結(jié)構(gòu)，鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性，滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算。難點(diǎn)：帶傳動(dòng)中力和應(yīng)力的分析，V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和設(shè)計(jì)方法。鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性，滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算。第六章齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)（8學(xué)時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：1.概述。2.齒輪傳動(dòng)的失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。3.齒輪傳動(dòng)的計(jì)算載荷。4.直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算。5.齒輪的材料和許用應(yīng)力。6.斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算。7.直齒錐齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算。8.齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)方法。9.齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。10.齒輪傳動(dòng)的潤(rùn)滑?；疽螅赫莆正X輪傳動(dòng)失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，會(huì)選用齒輪的材料，理解齒輪傳動(dòng)的計(jì)算載荷，掌握標(biāo)準(zhǔn)直齒/斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算方法，了解標(biāo)準(zhǔn)錐齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算，了解齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及齒輪傳動(dòng)的潤(rùn)滑。重點(diǎn)：齒輪傳動(dòng)失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，齒輪傳動(dòng)的計(jì)算載荷，標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算。難點(diǎn)：齒根彎曲疲勞強(qiáng)度和齒面接觸疲勞強(qiáng)度的計(jì)算第七章蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)（4學(xué)時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：1.概述。2.圓柱蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)和幾何尺寸。3.蝸桿傳動(dòng)的失效形式和材料選擇。4.圓柱蝸桿傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算。5.蝸桿傳動(dòng)的效率、潤(rùn)滑和熱平衡計(jì)算。6.圓柱蝸桿和蝸輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)?；疽螅毫私馕仐U傳動(dòng)的類型和特點(diǎn)，能選擇和計(jì)算普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)及幾何尺寸，掌握普通圓柱蝸桿傳動(dòng)承載能力的計(jì)算方法，會(huì)進(jìn)行蝸桿傳動(dòng)的熱平衡計(jì)算。重點(diǎn)：普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)及幾何尺寸的計(jì)算，普通圓柱蝸桿傳動(dòng)承載能力的計(jì)算，蝸桿傳動(dòng)的效率及熱平衡計(jì)算。難點(diǎn)：蝸桿傳動(dòng)變位的特點(diǎn)、蝸桿傳動(dòng)的受力分析。第八章軸的設(shè)計(jì)（6學(xué)時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：1.概述。2.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。3.軸的強(qiáng)度和剛度計(jì)算。4.軸的設(shè)計(jì)舉例?；疽螅赫莆蛰S的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度計(jì)算的方法。重點(diǎn)：軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，軸的強(qiáng)度計(jì)算難點(diǎn)：軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，軸的強(qiáng)度計(jì)算。第九章滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)（4學(xué)時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：1.概述。2.滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)型式。3.軸瓦材料和結(jié)構(gòu)。4.非液體摩擦滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)。5.液體摩擦動(dòng)壓滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)。基本要求：了解滑動(dòng)軸承的典型結(jié)構(gòu)、失效形式、軸承材料及軸瓦結(jié)構(gòu)，會(huì)選用滑動(dòng)軸承的潤(rùn)滑劑，掌握非液體摩擦滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算方法。重點(diǎn)：滑動(dòng)軸承的典型結(jié)構(gòu)，失效形式，軸承材料及軸瓦結(jié)構(gòu)，不完全液體潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)計(jì)算。第十章滾動(dòng)軸承設(shè)計(jì)（6學(xué)時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：1.概述。2.滾動(dòng)軸承的類型、代號(hào)及其選擇。3.滾動(dòng)軸承的工作情況及計(jì)算準(zhǔn)則。4.滾動(dòng)軸承的計(jì)算。5.軸承裝置的組合設(shè)計(jì)?；疽螅赫莆諠L動(dòng)軸承的主要類型、特點(diǎn)及其代號(hào)，會(huì)選擇滾動(dòng)軸承類型，理解滾動(dòng)軸承工作情況，掌握滾動(dòng)軸承壽命的計(jì)算方法，會(huì)設(shè)計(jì)軸承裝置。重點(diǎn)：滾動(dòng)軸承的主要類型、特點(diǎn)及代號(hào)，滾動(dòng)軸承尺寸的選擇，軸承裝置的設(shè)計(jì)。難點(diǎn)：滾動(dòng)軸承壽命的計(jì)算，滾動(dòng)軸承當(dāng)量動(dòng)載荷的計(jì)算第十一章聯(lián)軸器和離合器（2學(xué)時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：1.聯(lián)軸器的種類和特性。2.聯(lián)軸器的選擇。3.離合器。基本要求：了解聯(lián)軸器、離合器的類型和特性，會(huì)選擇聯(lián)軸器的型號(hào)。第十二章彈簧（2學(xué)時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：1.概述。2.圓柱螺旋彈簧的材料、結(jié)構(gòu)及制造。基本要求：了解彈簧的類型，了解圓柱螺旋彈簧的結(jié)構(gòu)、制造、材料等。四、課程各教學(xué)環(huán)節(jié)要求1.講課的基本要求本課程內(nèi)容較多，課時(shí)偏緊，應(yīng)注意精選講授內(nèi)容，重點(diǎn)突出。宜采用多媒體進(jìn)行教學(xué)?？蛇m當(dāng)安排習(xí)題講解或討論。建議在以下內(nèi)容安排習(xí)題講解或討論：（1）螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算。（2）標(biāo)準(zhǔn)直齒/斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算。（3）滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算。（4）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及強(qiáng)度計(jì)算。2.作業(yè)的基本要求應(yīng)在需要學(xué)生掌握的內(nèi)容方面安排適量作業(yè)，具體要求見“五、學(xué)時(shí)分配”。3.考試的基本要求考試實(shí)行閉卷考試?？傇u(píng)成績(jī)由平時(shí)成績(jī)和考試成績(jī)綜合確定，其中平時(shí)成績(jī)不超過(guò)總評(píng)成績(jī)的30%。五、學(xué)時(shí)分配章節(jié)主要內(nèi)容各教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)時(shí)分配作業(yè)題量備注講授實(shí)驗(yàn)討論習(xí)題課外其它小計(jì)0緒論111機(jī)械設(shè)計(jì)概述332機(jī)械零部件設(shè)計(jì)中的強(qiáng)度與耐磨性4423螺紋連接和螺旋傳動(dòng)663~54鍵連接及其他連接225帶傳動(dòng)與鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)663~46齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)883~57蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)4428軸的設(shè)計(jì)663~59滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)441~210滾動(dòng)軸承設(shè)計(jì)663~511聯(lián)軸器和離合器2212彈簧22機(jī)動(dòng)22合計(jì)5425620~30六、課程與其它課程的聯(lián)系本課程的先修課程有：高等數(shù)學(xué)、機(jī)械制圖、材料與金屬工藝學(xué)、理論力學(xué)、材料力學(xué)、機(jī)械原理、互換性與技術(shù)測(cè)量等。本課程的后續(xù)課程有：機(jī)械制造基礎(chǔ)、數(shù)控機(jī)床、模具設(shè)計(jì)等機(jī)械類技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課。為加深學(xué)生對(duì)本課程理論知識(shí)的理