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文档简介

1、中国海洋大学本科生课程大纲 课程名称 机械设计基础(Fundamentals of mechanical design) 课程代码 082903201203 课程属性 学科基础 课时/学分 32/2 课程性质 必修 实践学时 无 责任教师 姚慧岚 课外学时 无 课程属性:公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能,课程性质:必修、选修 _、课程介绍 1课程描述(中英文): 机械设计基础是一门培养学生具有一般机械设计基本知识的学科基础课。本课 程主要介绍一般机械中的常用机构和通用零部件的工作原理、结构特点、基本设讣理 论和计算方法,同时扼要介绍与本课程相关的国家标准和设计规范,为学生学习相

2、关 专业课程提供必要的理论基础。 Fundamentals of Mechanical Design is a basic course to train students with basic knowledge of general mechanical design. This course mainly introduces the working principle, structural characteristics, basic design theoiy and calculation method of common mechanism and common parts i

3、n general machinery, and also briefly introduces the national standards and design specifications related to this course, so as to provide necessary theoretical basis for students to learn relevant professional courses in the future 2. 设计思路: 本课程的设置参考了国内相关高校船舶与海洋工程专业培养计划和教学大纲,是 学生学习其它专业课程以及今后从事相关工作十分

4、重要的一门学科基础课程。教学内 容上主要介绍常用机构及通用机械零件的动力学基本知识,螺纹联接,带传动,齿轮 传动,轴的强度校核以及轴承的设讣,要求学生掌握常见机构和部分通用机械零件的 设讣和强度计算方法。 在教学过程中,为强化学生工程伦理教育,提高学生的工程素养,适当介绍历史 上出现的山机械零件设汁不当引发的重大安全事故;为培养学生精益求精的大国工匠 精神,激发学生科技报国的家国情怀和使命担当,适当向学生展示大国重器中与 机械设计相关的技术内容。通过设置课后大作业,培养学生沟通和协作能力,提高学 生应用理论解决实际工程问题的能力。 本课程的内容编排如下:第一章笫八章主要介绍常用结构及机器的动力

5、学基本知 识,第九章概述了机械零件设计中的共性问题,第十章第十五章主要讲述常用连接、 机械传动和轴系部件。 3. 课程与其他课程的关系: 先修课程:工程制图和材料力学。学生只有在掌握了必要的制图理论、金属材料 属性和力学特性之后才可选修该课程。本课程同时为船舶原理、船舶设讣基础等后续 课程的学习提供理论基础。 4. 对毕业要求指标点的支撑和支撑强度: 本课程支撑本专业学生毕业能力要求指标点如下: (1)工程知识方面:培养学生掌握常用机构及机器的动力学基本知识,通用零部 件的设计原理和基本设汁方法,并能够应用其解决船舶与海洋工程中的复朵机械工程 问题。 (2)问题分析方面:能够应用相关标准、规范

6、、手册、图册等相关技术资料进行 简单机器结构设讣和强度校核的能力,具有综合分析和处理实际工程问题的能力; (3)设计/开发解决方案:能够运用机械设计基本知识进行船舶与海洋工程中相 关机械设备的项LI设计; (4)终身学习:通过在教学中加入部分课程思政教育,使学生能够正确认识自我 探索和学习的必要性。 二、课程目标 机械设汁基础是一门培养学生具有一般机械设计基本知识的学科基础课。通 过本课程的学习,学生将掌握常用机构及机器的动力学基本知识,和通用零部件的设 计原理和基本设计方法,掌握常用机构的结构、运动特性和机械动力学的基本知识, 掌握通用零部件的工作原理、特点、维护和设讣计算的基本知识;通过本

7、课程的学习, 学生会树立正确的设计观念,提升空间思维能力,能够将思维和分析方法联系实际工 程问题,学生将具有设讣机械传动装置和简单机械的能力,具备应用标准、规范、手 册、图册等相关技术资料进行简单机器结构设计和强度校核的能力,具有综合分析和 处理实际丄程问题的能力;通过准时保质保量的完成课后作业以及参与课程设讣,培 养学生具有较强的沟通能力和协作能力,培养学生认真、细致、一丝不苟的工作作风, 使学生具备良好的工程素养。 三、学习要求 机械设计基础是一门涉及到工程制图、理论力学、材料力学、船舶概论、机 械原理等诸多学科综合性的课程,作为船舶设计师,在校期间不仅要有扎实的理论基 础和熟练的专业技能

8、,而且要有一定的机械产品设计能力。要达到以上学习要求,学 生必须: (1)做到课前预习,初步了解该堂课的大致学习内容,掌握知识的难易程度,并在 知识难点位置做上标记。 (2)按时上课,上课认真听讲,积极参与课堂讨论、作业典型案例分析。本课程将 包含较多的课下作业、讨论等课堂活动; (3)按时、保质、保量的完成课后作业。针对不同机械零件和传动系统特点和工作 原理,认真完成课后作业,只有在作业中才能够不断掌握所学习的内容。 四.教学进度 序号 专题 或主题 主要内容概述 实验实 践 或课外 练习等 1 绪论 2 (1)本课程的研究对象与内容 (2)本课程的重要性 (3)机械设计的基本要求和一般过程

9、 2 常用机构和机 器运动学和动 力学基本知识 12 (1)平面机构自由度和速度分析 (2)平面连杆机构(2课时) (3)凸轮机构(2课时) (4)齿轮机构(2课时) (5)轮系(2课时) (6)间歇运动机构(2课时) 3 机械零件设计 计算中的共性 问题 2 (1)机械设计的基本要求 (2)机械零件的强度 (3)机械零件的耐磨性 (4)机械设计常用材料 4 连接 2 (1)螺纹连接; (2)螺栓; (3)键连接 5 轴 6 (1)轴的功用和类型 (2)轴的材料 (3)轴的结构设计 (4)轴的强度计算 (5)轴的刚度计算 (6)轴的临界转速的概念 6 齿轮传动 4 (1)齿轮失效与设计准则 (

10、2)齿轮材料与热处理 (3)齿轮传动的精度 (4)齿轮传动作用力及计算载荷 (5)齿面接触强度计算 (6)齿轮传动弯曲强度计算 7 带传动 2 (1)带传动受力分析 (2)带的应力分析 (3)弹性滑动、传动比和打滑现象 (4)V带传动的计算与结构设计 8 轴承 2 (1)滑动轴承的结构 (2)非全液体摩擦滑动轴承的计算; (3)滚动轴承的结构; (4)滚动轴承的失效形式及选择计算 一 5 一 五、参考教材与主要参考书 1. 参考教材 (1)杨可桢,程光蕴,李仲生等主编.机械设计基础笫六版,高等教育出版 社,“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材 2. 主要参考书 (1)陈晓南,杨培林主编,机械设计基础(第三版),普通高等教育机械类国家级 特色专业系列规划教材: (2)陈秀宇,顾大强,陈宗农编,机械设计基础(第四版)/高等院校机械工程 系列教材 六、成绩评定 (一)考核方式 A : A.闭卷考试B.开卷考试C.论文D.考查E.其他 (二)成绩综合评分体系: 成绩综合评分体系 比例 1.课下作业、课堂讨论及平

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