機械設計基礎課程教學大綱

機械設計基礎課程教學大綱（FundamentalsofMechanicalDesign）一、課程概況課程代碼：0107032學分：4學時：64（62先修課程：建議教材：《機械設計基礎》，涂德浴，路曼等，上海交通大學出版社，2018.3課程歸口：航空與機械工程學院課程的性質(zhì)與任務：本課程是機械類專業(yè)的專業(yè)基礎必修課。掌握通用零件確的設計思想；獲得實驗技能的基本訓練。二、課程目標1.解機械零件常用的材料和熱處理方法。2.運動進行分析。目標3.能根據(jù)所學力學知識，分析機構(gòu)中構(gòu)件運動的速度、加速度等參數(shù)，并能正確確定機構(gòu)瞬心的數(shù)量和位置。4.機構(gòu)進行設計計算。5.符合設計要求的凸輪機構(gòu)。目標6.掌握齒輪嚙合基本定律，并能對齒輪機構(gòu)開展設計計算。目標7.掌握帶傳動和鏈傳動的類型、特點和應用，掌握帶傳動和鏈傳動的設計計算過程。8.中正確選擇，合理使用這些標準件。13（2023（3031（0）43（20，對應關系如表所示畢業(yè)要求指標點課程目標目標1目標2目標3目標4目標5目標6目標7目標8畢業(yè)要求1-3√√畢業(yè)要求2-3√√√畢業(yè)要求3-1√畢業(yè)要求4-3√√三、課程內(nèi)容及要求（一）緒論教學內(nèi)容機械的組成介紹。機械設計的基本要求和一般步驟。機械零件的強度。機械零件的結(jié)構(gòu)工藝性?；疽竺鞔_“機械設計”課程的作用，了解本課程的內(nèi)容、性質(zhì)和任務。（二）平面機構(gòu)的結(jié)構(gòu)與運動分析教學內(nèi)容機構(gòu)組成。機構(gòu)運動簡圖。平面機構(gòu)的自由度。平面機構(gòu)的速度瞬心。基本要求掌握機構(gòu)運動簡圖的畫法。掌握平面機構(gòu)自由度計算方法。掌握瞬心的數(shù)量和位置的確定方法。（三）平面連桿機構(gòu)教學內(nèi)容鉸鏈四桿機構(gòu)的基本形式及演化。平面四桿機構(gòu)的基本性質(zhì)。平面四桿機構(gòu)的運動設計?；疽罅私膺B桿機構(gòu)的類型及演化過程。掌握平面四桿機構(gòu)的分析設計過程。（四）凸輪機構(gòu)教學內(nèi)容凸輪機構(gòu)的類型及應用。從動件常用的運動規(guī)律。盤型凸輪機構(gòu)輪廓曲線的設計。凸輪機構(gòu)基本尺寸設計。基本要求掌握凸輪機構(gòu)從動件一次多項式運動規(guī)律，二次多項式運動規(guī)律。掌握凸輪輪廓曲線設計方法。掌握凸輪機構(gòu)基圓、滾輪和平底的尺寸設計方法。（五）齒輪機構(gòu)教學內(nèi)容齒輪機構(gòu)的類型和特點。正齒廓嚙合基本定律。漸開線齒廓各部分名稱及基本尺寸。齒輪加工方法和變位齒輪。斜齒輪傳動、錐齒輪傳動和蝸桿傳動?；疽簖X輪嚙合基本定律。掌握齒輪基本尺寸計算方法。掌握齒輪變位設計方法。了解斜齒輪傳動、錐齒輪傳動和蝸桿傳動。（六）輪系教學內(nèi)容輪系及其分類。輪系傳動比計算?；疽笳莆斩ㄝS輪系及傳動比計算。掌握周轉(zhuǎn)輪系及傳動比計算。掌握復合輪系及傳動比計算。（七）帶傳動和鏈傳動教學內(nèi)容帶傳動。鏈傳動?；疽笳莆諑鲃雍玩渹鲃拥念愋?、結(jié)構(gòu)和特點。掌握帶傳動設計計算。掌握鏈傳動設計計算。（八）螺紋連接和鍵連接教學內(nèi)容螺旋副的受力分析。螺紋連接和螺紋聯(lián)接件。鍵連接和花鍵鏈接。基本要求掌握螺栓鏈接的計算。掌握鍵連接的特點。掌握花鍵鏈接的特點和應用。（九）軸承教學內(nèi)容軸承的類型和特點。滾動軸承的結(jié)構(gòu)和設計計算?；瑒虞S承的設計計算?；疽笳莆諠L動軸承的主要類型、結(jié)構(gòu)和材料。掌握滾動軸承的壽命和承載能力計算。掌握滾動軸承的組合設計方法。（十）聯(lián)軸器、離合器和制動器教學內(nèi)容聯(lián)軸器。離合器。制動器基本要求了解聯(lián)軸器類型及特點。了解離合器類型及特點。了解制動器類型及特點。（十一）軸教學內(nèi)容軸的最小直徑估算。軸的結(jié)構(gòu)設計。軸的強度計算基本要求掌握結(jié)構(gòu)設計方法。掌握軸的強度設計方法。了解常見軸的設計錯誤類型。教學內(nèi)容與課程目標的對應關系及學時分配如表所示。序號教學內(nèi)容支撐的課程目標支撐的畢業(yè)要求指標點講授學時實驗學時1緒論目標1、21-3、3-142平面機構(gòu)的結(jié)構(gòu)與運動分析目標22-3、4-383平面連桿機構(gòu)目標3、51-3、3-184凸輪機構(gòu)目標1、83-1、4-3415齒輪機構(gòu)目標3、71-3、2-366輪系目標72-3、3-147帶傳動和鏈傳動目標1、33-1、4-368螺紋連接和鍵連接目標51-3、2-349軸承目標3、4、51-3、2-3610聯(lián)軸器、離合器和制動器目標4、82-3、3-1611軸目標7、4、52-3、4-361合計622四、課內(nèi)實驗（實踐）序號實驗項目名稱實驗內(nèi)容及要求學時支撐類型備注1機構(gòu)運動簡圖的測繪與分析見實驗指導書13-1綜合性必做2漸開線直齒圓柱齒輪的范成見實驗指導書14-3綜合性必做五、課程實施230230（一件軸承、螺栓等的選用方法。（二度的同時，注意學生的掌握程度和課堂的氣氛。（三）主要教學環(huán)節(jié)的質(zhì)量要求如表所示。主要教學環(huán)節(jié)質(zhì)量要求1備課求進行課程教學內(nèi)容的組織。熟悉教材各章節(jié)，借助專業(yè)書籍資料，并依據(jù)教分配、授課內(nèi)容、課后作業(yè)、教學效果分析等方面。根據(jù)各部分教學內(nèi)容，構(gòu)思授課思路、技巧，選擇合適的教學方法。2講授夠理論聯(lián)系實際，熟練地解答和講解例題。采用多種教學方式（學、討論式教學、多媒體示范教學等發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的能力。能夠采用現(xiàn)代信息技術(shù)輔助教學。表達方式應能便于學生理解、接受，力求形象生動，使學生在掌握知識的過程中，保持較為濃厚的學習興趣。PAGEPAGE2403作業(yè)布置與批改學生必須完成規(guī)定數(shù)量的作業(yè)，作業(yè)必須達到以下基本要求：（1）按時按量完成作業(yè)，不缺交，不抄襲。（2）書寫規(guī)范、清晰。（3）解題方法和步驟正確。教師批改和講評作業(yè)要求如下：學生的作業(yè)要按時全部批改，并及時進行講評。定成績并寫明日期。學生作業(yè)的平均成績應作為本課程總評成績中平時成績的重要組成部分。4課外答疑為了解學生的學習情況，幫助學生更好地理解和消化所學知識、改進學習方法和思維方式，培養(yǎng)其獨立思考問題的能力，任課教師需每周安排一定時間進行課外答疑與輔導。5成績考核本課程考核的方式為閉卷筆試?？荚嚥扇〗炭挤蛛x，監(jiān)考由學院統(tǒng)一安排。有下列情況之一者，總評成績?yōu)椴患案瘢海?）缺交作業(yè)次數(shù)達1/3以上者。（2）缺課次數(shù)達本學期總授課學時的1/3以上者。（3）課程目標小于0.6。六、考核方式（一采用閉卷筆試。（二）課程成績=平時成績×20%+實驗成績×20%+期末考試成績×60%。具體內(nèi)容和比例如表所示。成績組成考核/評價環(huán)節(jié)權(quán)重考核/評價細則對應的畢業(yè)要求指標點課后完成20-30個習題，主要考核平時作業(yè)10%學生對每節(jié)課知識點的復習、理解和掌握程度，計算全部作業(yè)的平均1-3成績再按10%計入總成績。平時成以隨機的形式，在每章內(nèi)容進行中績或結(jié)束后，隨堂測試1-3題，主要考勤及課堂練習10%考核學生課堂的聽課效果和課后及時復習消化本章知識的能力，結(jié)合1-3平時考勤，最后按10%計入課程總成績。3個實驗，主要考核學生應用基礎知識進行工程測試實驗，并對實驗結(jié)果進行分析與評價的能力。實驗成績課程實驗20%每個實驗按百分制分別給出預習、操作和實驗報告的成績，平均后得到該實驗的成績。3個實驗成績平20%入課程總成績。2-3，3-1試卷題型包括填空題、簡答題、數(shù)1-3、2-3、3-1、4-3據(jù)分析計算題和綜合應用題等，以卷面成績的60%計入課程總成績。期末考試期末考試卷面成績60%其中考核誤差理論與數(shù)據(jù)處理知識型題目占30%，包括誤差與精度理論基礎知識占20%；與本專業(yè)常用的國家標準和國際規(guī)范相關內(nèi)容占10%；考核對測控系統(tǒng)和儀器工程的實驗結(jié)果進行數(shù)據(jù)計算和分析能力題目占30%；考核針對測量控制與儀器工程問題綜合分析與驗證的能力占40%。平時成績 Ai實驗成績平