机械设计制造及其自动化专业课程教学大纲

1、机械设计制造及其自动化专业课程教学大纲汇编(学科基础及方向课机电工程系编印目录工程图学 (1机械工程材料 (5理论力学 (8金属工艺学 (15材料力学 (18机械原理 (25工程数学 (29电工技术 (32工程数学 (36电子技术 (39C+语言程序设计 (43互换性与测量技术基础 (47机械设计 (51控制工程基础 (54单片机原理及应用 (58机械制造技术基础 (62机电传动与PLC (65专业英语阅读 (69机械工程测试技术 (71现代设计方法 (74机械动力学 (79机械制造装备技术 (83数控技术 (87模具设计与制造技术 (91先进制造技术 (95液压与气压传动 (97液压元件与系

2、统 (102流体力学 (106气压传动系统 (109液力传动 (112液压伺服与比例控制系统 (114液压设备故障诊断 (118金工实习 (122工程图学测绘 (128机械原理大作业 (130生产实习 (131机械设计课程设计 (134电子技术课程设计 (136机械制造技术基础课程设计 (138液压与气压传动课程设计 (140机电传动控制课程设计 (142现代制造技术综合实训 (144现代制造技术综合实训 (145毕业设计及毕业实习 (147工程图学学时数:120学分:6一、课程的性质和教学目标工程图学是高等学校机械类专业一门必修的技术基础课程,既有系统理论又有较强实践。该课程旨在培养培养学生

3、空间思维和设计创造能力、培养高级工程技术应用型人才的基本素质和实践能力,使其获得工程师初步训练。本课程研究绘制和阅读机械图样的基本原理和方法,培养学生的制图能力、空间思维能力、构形设计能力和计算机设计绘图能力,为学生学习后继课程和完成课程设计与毕业设计奠定基础。二、课程教学内容及基本要求:1.制图的基本知识和基本技能主要内容:制图基础知识与工具;绘图步骤;几何作图。基本要求:重点理解制图基本规定(图纸幅面、比例、字体、图线、剖面符号、尺寸注法,标题栏等机械制图常用国家标准。掌握绘图工具和仪器的使用方法,初步掌握徒手绘图的基本方法。掌握制图的一般步骤和方法。掌握几何图形画法(含直线与圆弧连接,圆

4、弧与圆弧连接。2.投影理论*主要内容:投影法的基本知识;点、直线、平面的投影及其相对位置。基本要求:了解投影法的概念、分类,掌握正投影法的投影特性。重点掌握点、直线、平面的各种表示方法以及各种位置的投影特性。掌握直线上的点的投影特性。掌握线面及面面的相对位置及其投影规律。理解各种图解方法的基本原理,掌握常用的轨迹法和逆推法、辅助平面法、投影变换法,了解辅助球面法。3.立体的投影主要内容:基本立体、组合体的投影基本要求:重点掌握平面立体和常用曲面立体(圆柱、圆锥、圆球的表示法。掌握立体表面上取点和线的方法。理解平面与立体表面相交及两基本立体表面相交的作图原理,重点掌握表面取点法,初步掌握辅助平面

5、法,了解辅助球面法。掌握组合体视图的读图、绘制方法及标注尺寸的方法。4.形体表达与构思*主要内容:轴测图、机件的常用表达方法、形体表达与构思基本要求:掌握轴测投影的基本知识;掌握正等轴测投影图的作图原理和基本方法;了解斜二轴测投影图的作图原理和作图方法。掌握视图、剖视图、断面图、局部放大图等表达方法和常用简化画法。了解第三角画法。理解形体构思和看图思维的基本方法。5.工程图的绘制与阅读*主要内容:零件图和装配图基本要求:了解零件图的作用与内容。能以结构-功能分析为核心掌握零件图的视图选择、尺寸注法和常用的技术要求;掌握零件的常见结构和常用零件的读图方法;掌握螺纹及螺纹连接件的规定画法及标注。基

6、本掌握直齿圆柱齿轮的规定画法及啮合画法。掌握销、滚动轴承的画法与规定标记。初步建立产品设计的工程概念,理解装配图的本质,掌握由零件图拼画装配图以及装配图的读图方法。6.计算机绘图*主要内容:应用典型绘图软件AutoCAD绘制图形的基本方法基本要求:了解计算机绘图系统的组成及工作原理,掌握AutoCAD绘图基本操作流程,掌握应用基本二维绘图命令和编辑命令绘制零件图和中等难度部件的装配图,初步掌握三维图形建立的基本方法。三、课内实践教学内容及要求1.制图的基本知识和基本技能主要内容:线型练习和圆弧连接基本要求:熟悉常用制图标准的相关规定,掌握绘图工具和仪器的使用方法,掌握常见的几何作图方法。2.立

7、体的投影主要内容:组合体视图基本要求:掌握组合体视图的绘制及尺寸标注方法。根据给定组合体立体图能画出该组合体的三视图(三维到二维;根据三视图能想象组合体形状(二维到三维;根据组合体能进行尺寸标注。3.形体表达与构思*主要内容:机件的常用表达方法、形体构思基本要求:掌握形体结构表达基本方法、零件表面交线表达方法、形体构思基本方法。要求能根据机件的形状选用合适的表达方法,能根据形体结构特征理解构型方法。4.工程图的绘制与阅读*主要内容:零件图和装配图基本要求:掌握螺纹、螺纹紧固件及其连接的规定画法,从结构-功能分析理解零件图和装配图的作用与内容、零件图与装配图之间的关系,能正确绘制和阅读零件图、装

8、配图。5.计算机绘图*主要内容:绘制二维图形的基本方法,简单三维造型基本要求:了解计算机绘图系统的组成及工作原理,掌握AutoCAD绘图操作流程,并能绘制零件图和装配图;能进行简单三维造型。四、学时分配及教学方式序号课程内容理论教学课内实践教学课时小计备注课时数教学方式课时数教学方式实验性质1制图的基本知识和基本技能2课堂教学2投影理论*10课堂教学3立体的投影10课堂教学4形体表达与构思*12课堂教学5工程图绘制与阅读*22课堂教学6计算机绘图*6课堂教学30上机验证性367习题课28课堂教学28合计9030120五、本课程与相关课程的联系本课程作为工程界的语言,以数学的立体几何为基础,为后

9、续的机械设计、课程设计及毕业设计打下必要的基础。六、建议教材及教学参考书教材:1谭建荣.图学基础教程(第二版.高等教育出版社出版,20062陆国栋.图学基础教程(第二版习题集.高等教育出版社出版, 20063陆国栋.图学应用教程(第二版.高等教育出版社出版,2009教学参考书:1陆国栋.工程图学解题指导与学习引导.高等教育出版社出版, 20072大连工程画教研室.画法几何学(第五版.高等教育出版社出版, 20063大连工程画教研室.机械制图(第五版.高等教育出版社出版,20064同济大学.机械制图.高等教育出版社(第五版,2009七、几点说明1.本课程课内实践教学包括仪器绘图、徒手绘图和计算机

10、绘图,2.采用多媒体教学,加强理论联系实际通过大量实例的分析,可以使学生的思维实现从实物到图形,又从图形到实物的多次飞跃,从而锻炼和提高学生的抽象的空间想象和表达能力。为了更有效地达到这一目的,本课程绝大部分课时应采用多媒体教学,使多种多样的实物能逼真地显示出来。同时,多媒体实例的应用可以大大减少课堂上画图的板书时间,提高了教学效率。3.加强基本作图技能的训练仪器绘图是作图技能的基础,而计算机绘图作为一种迅速发展的现代绘图方法,学生学会掌握是非常必要的。基本做图注意协调仪器绘图、计算机绘图和徒手绘图等基本作图技能的综合培养。本课程理论与实践学时比约为17:13。4.因教材选用浙江大学谭建荣等编

11、写的工程图学教程,标有*的部分在两个学期内完成,第一学期以基础知识为主,第二学期从结构-设计角度综合提高。机械工程材料学时数:34学分:2一、一、课程的性质课程的性质课程的性质和教学目标和教学目标机械工程材料是研究机器零件的常用材料,它是高等学校机械类专业学生必修的技术基础课。通过本课程的学习,获得工程材料的知识。学生在理解有关机械工程材料的基本理论、基本知识的前提下,掌握常用工程材料的种类、成分、组织性能和改性方法;根据零件的服役条件和性能要求,具备选用工程材料的初步能力;了解本课程有关的新材料、新工艺、新技术及其发展趋势。二、课二、课程教学内容程教学内容程教学内容及及基本要求1.理解工程材

12、料的种类和主要力学性能。2.了解纯金属的晶体结构和结晶、晶体缺陷及其对性能的影响。3.了解合金的结构和性能、相与组织的概念。理解二元合金相图和铁碳合金相图及其应用。4.理解金属塑性变形的实质及对金属组织和性能的影响。5.理解钢在热处理过程中的组织转变及转变产物的形态和性能。掌握退火、正火、淬火、回火及表面热处理工艺的特点和应用。了解常见热处理缺陷、产生原因及预防措施。6.掌握碳素钢、合金钢和铸铁的种类、牌号、性能及应用。了解常用有色金属的特点及应用。7.理解常用工程塑料、橡胶的种类、结构特点、性能和应用。了解陶瓷、复合材料等的特点及应用。8.了解工程材料的表面处理方法。9.理解选用工程材料的基

13、本原则。能较合理地选用工程材料及相应的处理方法。三、课内实践教学内容及要求实验一铁碳合金平衡组织观察1.实验内容:平衡状态下铁碳合金的基本组织:工业纯铁、20钢、45钢、65钢T8、T12、亚共晶白口铁、共晶白口铁、过共晶白口铁2.实验要求(1了解FeC合金在平衡状态下的显微组织(2加深理解FeC合金在平衡状态下的化学成分、温度与组织性能之间的关系(3通过本实验进一步掌握FeC相图实验二常用材料显微组织观察1.实验内容:铸铁的显微组织:灰口铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、高速钢W18Cr4V:铸态、淬火、淬火回火态、铅基轴承合金2.实验要求:认识各种铸铁、典型的合金钢及铅基轴承合金的显微组织特点四、

14、学时分配及教学方式序号课程内容理论教学课内实践教学课时小计备注课时数教学方式课时数教学方式实验性质1材料的性能2课堂教学2 2材料的结构2课堂教学2 3材料凝固与结晶2课堂教学2 4材料的变形与强化2课堂教学2 5铁碳合金相图及应用4课堂教学4 6铁碳合金平衡组织观察2实验验证性2 7钢的热处理6课堂教学6 8钢铁材料7课堂教学7 9有色金属1课堂教学1 10高分子材料1课堂教学1 11复合材料1课堂教学1 12功能材料1课堂教学1 13工程材料的选择及应用1课堂教学1 14常用材料显微组织观察2实验验证性2合计30434五、五、本课程与其它课程的联系本课程与其它课程的联系本课程后续课程为机械

15、设计、机械制造技术基础。教学参考书六、建议教材及教学参考书六、建议教材及1王章忠.机械工程材料.机械工业出版社,20072朱张校.工程材料(第三版.清华大学出版社,2001理论力学学时数:75学分:4一、课程的性质和教学目标理论力学是机械设计制造及其自动化专业的技术基础课,也是各门力学课程的基础,同时是一门对工程对象进行静力学、运动学与动力学分析的技术基础课,在诸多工程技术领域有着广泛的应用。本课程的任务是使学生掌握质点、质点系、刚体和刚体系机械运动(包括平衡的基本规律和研究方法,为学习相关的后继课程、以及将来学习和掌握新的科学技术打好必要的基础;使学生初步学会应用理论力学的理论和方法分析、解

16、决一些简单的工程实际问题,培养学生科学的思维方式和正确的世界观。二、课程教学内容及基本要求静力学1.绪论(1了解理论力学的研究对象及理论力学在工程技术中的作用。(2了解学习理论力学的目的和理论力学的研究方法。2.静力学公理及物体的受力分析(1理解刚体、力和力系的基本概念。(2掌握静力学公理及其推论。(3掌握约束的概念、常见约束类型及约束力的表示方法。(4掌握物体的受力分析的方法,熟练并正确地画出物体的受力图。3.平面汇交力系(1掌握平面汇交力系合成的几何法和平衡的几何条件。(2掌握力的分解和力在直角坐标轴上的投影,掌握合力投影定理。(3掌握平面汇交力系合成与平衡的解析法,掌握平面汇交力系的平衡

17、方程及其应用。4.平面力偶理论(1掌握平面力对点之矩的概念与计算,应用合力矩定理计算力矩。(2掌握力偶和力偶矩的概念和性质。(3掌握平面力偶系的合成、平衡条件和平衡方程。5.平面任意力系(1理解力的平移定理。(2掌握平面任意力系简化分析方法和简化结果。(3掌握平面任意力系的平衡方程及其应用。(4了解静定与静不定概念,掌握物体系统平衡问题的解法。6.空间力系(1理解空间力在直角坐标轴上的投影、力对点的矩和力对轴的矩的概念和计算方法。(2理解空间汇交力系的合成与平衡。(3了解空间力偶矩的概念及其空间力偶系的合成与平衡;(4理解空间任意力系的简化方法及简化结果;(5掌握空间约束的类型及约束力,掌握空

18、间任意力系的平衡方程及其应用。(6理解重心与形心的概念,掌握重心和形心的计算方法。7.摩擦(1理解静滑动摩擦、动滑动摩擦、摩擦系数、摩擦角、自锁概念。(2理解滑动摩擦定律,掌握考虑摩擦时物体的平衡问题。运动学8.点的运动学(1了解参考体、参考坐标系等概念。(2掌握描述点运动的三种方法:矢量法、直角坐标法、自然坐标法。(3熟练掌握点的运动方程、运动轨迹、速度、加速度的求解问题。(4了解自然轴系,掌握点的速度和加速度在自然轴系中的求解。9.刚体的简单运动(1理解刚体的平移和刚体定轴转动的概念及其运动特征。(2熟练掌握定轴转动的转动方程、角速度和角加速度的计算。(3熟练掌握定轴转动刚体内任意一点的速

19、度和加速度的计算。(4理解角速度、角加速度矢量及刚体内各点速度和加速度的矢积表示。10.点的合成运动(1掌握运动合成与分解的基本概念和方法,了解动参考系与静参考系。(2掌握相对运动、绝对运动和牵连运动,相对轨迹和绝对轨迹等概念,掌握三者运动中的速度和加速度分析。(3掌握点的速度合成定理及应用,掌握牵连运动是平移时的加速度合成定理。(4了解牵连运动是转动时的加速度合成定理、科氏加速度及其大小和方向的分析。11.刚体的平面运动(1掌握刚体平面运动的概念及其特征。(2熟练掌握用基点法和瞬心法求平面图形内各点的速度。(3掌握加速度分析的基点法。动力学12.质点动力学基本方程(1掌握动力学的基本定律;理

20、解惯性、质量、惯性坐标系等基本概念。(2掌握质点运动微分方程的矢量形式、直角坐标形式、自然轴投影形式。(3掌握质点动力学的两类问题的求解方法。13.动量定理(1掌握质点和质点系的动量、力的冲量概念及计算。(2掌握动力学动量定理、质心运动定理、动量守恒、质心运动守恒定律及应用。14.动量矩定理(1掌握质点、质点系的动量矩(包括平移、定轴转动刚体计算。(2掌握动量矩定理及相应守恒定理的应用。(3掌握刚体对轴的转动惯量及其计算。(4掌握刚体定轴转动微分方程和刚体平面运动微分方程。(5了解相对于质心的动量矩定理。15.动能定理和动力学普遍定理综合应用(1掌握功的概念、元功的表达式、合力的功、重力、弹性

21、力和摩擦力的功、力偶和力矩的功、内力和约束力的功。(2掌握质点、质点系的动能,掌握平移、定轴转动和平面运动刚体的动能。(3掌握质点、质点系的动能定理及应用。(4了解功率,掌握功率方程的应用。(5掌握势力场、势能、机械能的概念和机械能守恒定律。(6熟练掌握应用动力学普遍定理求解动力学问题。16.达朗贝尔原理(动静法(1理解惯性力的概念,掌握刚体作平移、对称刚体作定轴转动和平面运动时惯性力系的简化及其计算。(2掌握达朗贝尔原理。17.虚位移原理约束、约束方程和约束的分类,虚位移、自由度、理想约束和虚功,虚位移原理。(1掌握约束的分类和约束方程、虚位移和自由度、理想约束、虚功概念。(2掌握虚位移原理

22、及应用。18.振动理论基础(1掌握无阻尼的单自由度系统自由振动的概念及特点,掌握其运动微分方程建立的方法。(2掌握振动系统的固有频率的计算方法。三、课内实践教学内容及要求实验1振动系统基本参数的测量(选实验内容:使用振动测试仪器、传感器和数据分析、处理软件,测量简谐振动的频率、振动位移、速度、加速度的幅值和有效值。实验目的和基本要求:(1解常用振动测量仪器、拾振器的基本工作原理和使用方法;(2学习简谐振动频率、振动(位移、速度、加速度幅值和有效值的测量方法;(3学习使用计算机数据采集与分析软件对实验数据进行分析与处理。实验2简支梁振动频率及固有频率的测量实验内容:使用振动测试仪器、传感器以及数

23、据分析处理软件,采用双踪示波比较法和利萨如图形法测量简谐振动的频率,采用幅值判别法和相位判别法测量简支梁系统的固有频率。实验目的和基本要求:(1了解常用振动测量仪器、拾振器的基本工作原理和使用方法;(2学习用双踪示波比较法和利萨如图形法测量简谐振动的频率;(3学习用幅值判别法和相位判别法测量振动系统的固有频率。四、学时分配及教学方式序号课程内容理论教学课内实践教学课时小计备注课时数教学方式课时数教学方式实验性质1绪论1课堂教学12静力学公理和物体的受力分析3课堂教学33平面汇交力系2课堂教学24平面力偶理论2课堂教学25平面任意力系6课堂教学66空间力系5课堂教学57摩擦2课堂教学28点的运动

24、学3课堂教学39刚体的简单运动3课堂教学310点的合成运动6课堂教学611刚体的平面运动5课堂教学512质点动力学基本方程2课堂教学213动量定理4课堂教学414动量矩定理5课堂教学515动能定理和动力学普遍定理综合应用6课堂教学616达朗贝尔原理(动静法2课堂教学217虚位移原理2课堂教学218振动理论基础2课堂教学2实验综合性419习题课12课堂教学12合计73275五、本课程与相关课程的联系本课程的学习需要用到高等数学、大学物理等先修课程的学习,同时又为后续课程材料力学、机械原理、机械零件、机械设计等奠定良好的基础。六、建议教材及教学参考书1.建议教材:哈尔滨工业大学理论力学教研组.理论

25、力学.高等教育出版社,20022.教学参考书:1哈尔滨工业大学理论力学教研组.理论力学习题解答.高等教育出版社,20042哈尔滨工业大学理论力学教研组.理论力学学习指导书.高等教育出版社,20043哈尔滨工业大学程靳,程燕平.理论力学学习辅导.高等教育出版社,20034哈尔滨工业大学,李冬华.理论力学同步辅导.高等教育出版社, 20035哈尔滨工业大学,王铎主编.理论力学解题指导及习题集.高等教育出版社,2005七、几点说明1.教学大纲是进行教学的指导性文件,根据国家教育部的要求,结合我校的情况而制定的。大纲所列内容是本课程的基本内容。2.本教学大纲和教学基本要求适用于机械、机电工程等相关专业

26、。3.本大纲按75学时教学基本要求制定。若实际学时数高于或低于此学时数,可对基本内容的深广度作适当调整,但基本内容的要求不能更改。4.在教学环节中,应适当安排习题课和讨论课;保证习题和作业的数量和难度。5.教学中应科学地采用多种教学媒体,充分利用现代化教学手段。6.帮助学生掌握课程的基本内容,注重培养学生(1建模能力:具有将简单的实际问题抽象为质点、质点系、刚体或刚体系等力学模型的初步能力,并进行相应的受力分析。(2分析能力:具有对力学模型的静力学、运动学与动力学性态进行定性和定量分析的能力。(3自学能力:具有借助理论力学教材与相关参考资料自主学习本课程相关知识的能力。(4动手能力:具备一定的

27、实验分析和操作能力。金属工艺学学时数:51学分:2.5一、课程的性质和教学目标金属工艺学是工科院校机械类专业学生所必修的一门综合技术基础课。是研究金属加工工艺的一门学科。其任务是使学生了解常用金属材料及其加工工艺的基础知识。具有综合运用知识,分析零件结构工艺性的初步能力,了解与本课程有关的新工艺、新技术及其发展趋势。为学习其它有关课程,并为以后从事机械设计和制造方面的工作奠定必要的金属工艺基础。二、课程教学内容及基本要求1金属材料导论。(1金属材料的主要性能(2铁碳合金(3钢的热处理了解金属材料的主要性能要求,掌握铁碳合金定义,了解钢的热处理方法。2.铸造(1铸造工艺基础(2常用合金铸件的生产

28、(3砂型铸造和特种铸造(4铸件结构设计熟悉铸造工艺方案的基本内容和各种铸造合金的铸造特点及应采取的工艺措施。初步具有设计良好工艺性和分析铸件产生缺陷的原因及其防止办法的能力。3.金属压力加工(1金属的塑性变形(2锻造(3板料冲压和特种压力加工方法了解金属塑性变形的机理,熟悉锻压加工方法的特点及锻压件的生产工艺过程,具有初步设计良好结构工艺性锻件的能力。4.焊接(1电弧焊(2常用金属材料的焊接(3焊接结构设计熟悉常用焊接方法的基本原理、特点及应用。具有分析焊接接头质量优劣、影响因素及采取措施的能力。了解常用金属材料的焊接性能及获得优质焊接件的常用方法。5.切削加工(1金属切削的基础知识(2常用加

29、工方法(3典型表面加工分析(4零件结构的工艺性熟悉切削加工的基本概念,金属切削过程的实质,掌握车削外圆和磨削外圆的方法及其加工特点,了解其它外圆表面的加工方法。掌握孔加工的方法,熟悉孔加工方案的选择。掌握平面加工方法,熟悉平面加工方案的选择。掌握螺纹加工方法及特点,了解成形面和齿轮的加工方法及特点。三、课内实践教学内容及要求1.课内实践教学内容本课程课内实践教学安排6个学时,分别为:(1钢的热处理(2特种铸造(3常用加工方法及典型表面加工2.课内实践教学要求学生每十人为一组通过到相应工厂参观加深对普通热处理的认识和了解,熟悉热处理工艺过程;加深对特种铸造的了解和认识,熟悉压力铸造的工艺过程;对

30、常用加工方法及设备进一步了解和认识,熟悉内、外圆表面的加工方法。四、学时分配及教学方式序号课程内容理论教学课内实践教学课时小计备注课时数教学方式课时数教学方式实验性质1金属材料导论6课堂教学2现场验证性82铸造8课堂教学2现场验证性103金属压力加工8课堂教学84焊接8课堂教学85切削加工15课堂教学2现场验证性17合计45651五、本课程与相关课程的联系本课程涉及的先修课程有:工程图学等。六、建议教材及教学参考书1邓文英.金属工艺学(上、下.高等教育出版社,20082东南大学工程材料及机械制造基础教研室.金属工艺学.高等教育出版社,2000材料力学学时数:75学分:4一、课程的性质和教学目标

31、材料力学是机械设计制造及其自动化专业的技术基础课,是变形体力学的重要基础分支之一,也是一门理论与实验相结合的课程。材料力学的任务是研究杆件在承受各种荷载时的变形等力学性能。通过学习本课程,使学生掌握将工程实际构件抽象为力学模型的方法;掌握研究杆件内力、应力、变形分布规律的基本原理和方法;掌握分析杆件强度、刚度和稳定性问题的理论与计算;具有熟练的计算能力和一定的实验能力;为后续相关课程的学习,以及进行构件设计和科学研究打好力学基础,培养学生对构件进行分析、计算和实验等方面的能力。二、课程教学内容及基本要求1.绪论(1理解材料力学的基本任务和研究对象。(2理解变形固体的基本假设以及杆件的基本变形特

32、征。2.轴向拉伸与压缩(1掌握截面法计算杆件横截面轴力及轴力图的绘制方法,会计算拉压杆横截面及斜截面上的应力。(2掌握利用胡克定律计算拉、压杆的变形与位移。(3会计算拉压杆内的应变能,应变能密度。(4了解各种金属材料拉伸和压缩时的力学性能。(5理解安全因数、容许应力的概念,掌握拉(压强度条件及其应用。(6了解应力集中的概念和圣维南原理。3.扭转(1掌握薄壁圆筒扭转时横截面上扭矩和扭转切应力的计算方法,理解切应力互等定理。(2掌握传动轴的外力偶矩的计算,熟练掌握横截面扭矩的计算和扭矩图的绘制。(3掌握等直圆杆扭转时的横截面上扭转切应力的计算,掌握扭转强度条件公式及其应用。(4掌握等直圆杆扭转时的

33、变形计算,掌握扭转刚度条件公式及其应用。(5会计算等直圆杆扭转时的应变能。4.截面的几何性质(1会计算截面的静矩和形心位置。(2掌握截面的极惯性矩、惯性矩和惯性积计算。(3掌握惯性矩和惯性积的平行移轴公式,会计算组合截面图形的惯性矩。(4掌握惯性矩和惯性积的转轴公式,理解主惯性轴和主惯性矩的概念,能计算截面的主惯性轴和主惯性矩。5.弯曲应力(1了解对称弯曲的概念,掌握梁的计算简图。(2掌握梁的剪力和弯矩的计算,剪力方程和弯矩方程的求解、熟练掌握剪力图和弯矩图的绘制。(3了解绘制平面刚架和曲杆内力的计算和内力图绘制方法。(4掌握梁横截面上的弯曲正应力的计算及弯曲正应力强度条件和应用。(5掌握梁横

34、截面上的弯曲切应力的计算及弯曲切应力强度条件和应用。(6了解梁的合理设计。6.弯曲变形(1理解弯曲梁的挠度和转角的概念。(2掌握积分法求直梁的挠度和转角。(3掌握叠加法求直梁的挠度和转角。(4掌握梁的刚度条件及其应用,了解提高梁的刚度的措施。(5会计算梁的弯曲应变能。7.简单超静定问题(1理解超静定问题及其计算原理。(2掌握拉压超静定问题的计算。(3掌握扭转超静定问题的计算。(4掌握简单超静定梁的内力计算。8.应力状态和强度理论(1理解点的应力状态的概念。(2掌握平面应力状态的应力分析的解析法和应力圆法。(3理解空间应力状态的概念。(4掌握应力与应变的关系广义胡克定律。(5会计算空间应力状态下

35、的应变能密度。(6掌握四个强度理论及其相当应力的计算。(7了解各种强度理论的适用范围及其应用。9.组合变形及剪切与连接件的实用计算。(1了解组合变形概念。(2了解斜弯曲的概念,掌握斜弯曲时的梁正应力强度计算和位移计算。(3掌握拉伸(压缩与弯曲组合时的正应力强度计算。(4掌握圆截面直杆在扭转与弯曲组合时的强度计算。(5掌握连接件的实用计算方法。10.压杆稳定(1掌握压杆稳定性的概念。(2掌握细长中心受压直杆的临界力的欧拉公式。(3掌握不同杆端约束下细长中心受压直杆的临界力的欧拉公式,压杆的长度因数。(4了解欧拉公式的适用范围,掌握超过比例极限时压杆临界应力的经验公式、临界应力总图、压杆的分类。(

36、5掌握不同柔度压杆的临界应力和安全因数法以及折减系数法的稳定性计算。(6了解提高压杆稳定性的措施。11.动荷载和交变应力(1掌握构件作加速直线运动或匀速转动时的动应力计算。(2掌握构件受冲击荷载时的动应力计算。(3了解交变应力的概念,交变应力下材料的疲劳破坏,疲劳极限。三、课内实践教学内容及要求实验1低碳钢和铸铁拉伸、压缩实验实验内容:使用万能材料试验机测定金属材料拉伸、压缩时的力学性能,为土木工程设计、机械制造及其他各种工业部门提供材料强度和变形方面的实验数据。实验目的和基本要求:(1了解低碳钢和铸铁在拉伸、压缩过程中力和变形的关系,并绘制拉伸图;(2掌握低碳钢的拉伸屈服极限s 、强度极限b

37、 、延伸率和断面收缩率的测定方法,掌握铸铁的拉伸强度极限b 的测定方法;(3掌握低碳钢压缩时的屈服极限s 和铸铁压缩时的强度极限b 的测定方法;(4了解万能材料实验机的工作原理和使用方法。实验2低碳钢和铸铁扭转实验实验内容:测定材料在扭转变形下的力学性能,如扭转屈服极限s ,扭转强度极限b 等。此外,由扭转变形得到的纯剪应力状态,是拉伸以外的又一重要应力状态,对研究材料的强度有着重要意义。实验目的和基本要求:(1了解低碳钢和铸铁在扭转全过程中,扭矩和变形的相互关系,并绘制T-曲线图;(2掌握低碳钢的扭转屈服极限s ,扭转强度极限b 以及铸铁的扭转强度极限b 的测定方法;(3了解扭转试验机工作原

38、理及操作方法。实验3纯弯曲梁的正应力电测实验实验内容:用电测法测定矩形截面简支梁受纯弯曲时横截面上的正应力并确定其分布规律。实验目的和基本要求:(1测定梁在纯弯曲时横截面上正应力的大小及其分布规律;(2验证性纯弯曲梁横截面上正应力的理论计算公式;(3掌握电测法测取应变的基本原理与方法,熟悉电阻应变仪的使用。实验4弯扭组合变形的主应力和内力测定实验(选实验内容:用电测法测定薄壁圆筒表面上一点的主应力、主方向,及横截面上的弯矩和扭矩。实验目的和基本要求:(1测定弯扭组合变形薄壁圆筒表面上一点的主应力及主方向;(2测定薄壁圆筒横截面上所受的弯矩和扭矩;(3学习电阻应变花的使用,进一步熟悉电阻应变仪的

39、使用。实验5.冲击实验实验内容:在冲击试验机上测定低碳钢和铸铁材料的抗冲击性能。实验目的和基本要求:(1测定低碳钢和铸铁的冲击韧性值,理解冲击韧性的含义;K(2观察两种材料的断口形貌,并进行比较;(3了解冲击试验机的构造原理和使用方法。实验6.疲劳实验实验内容:在纯弯曲疲劳试验机上测定金属材料的持久极限。实验目的和基本要求:(1掌握绘制材料的疲劳曲线和确定疲劳极限的方法;(2观察疲劳失效现象和试件断口形貌;(2了解旋转纯弯曲疲劳试验机的工作原理和使用方法。实验7.组合梁应力分析实验实验内容:建立组合梁(叠梁、胶合梁的理论计算模型,并对横截面上的应力及其分布规律进行理论分析和实验测试。实验目的和

40、基本要求:(1对组合梁(叠梁、胶结梁进行简化,并建立力学模型;(2分别采用实验应力分析和理论应力分析的方法,确定组合梁的内力性质以及应力分布规律,探索组合梁弯曲内力、应力公式。四、学时分配及教学方式序号课程内容理论教学课内实践教学课时小计备注课时数教学方式课时数教学方式实验性质1绪论及基本概念2课堂教学22轴向拉伸与压缩6课堂教学2实验验证性8必做3连接件的实用计算2课堂教学24扭转4课堂教学1实验验证性5必做5截面几何性质2课堂教学26弯曲内力4课堂教学47弯曲应力4课堂教学2实验验证性68弯曲变形4课堂教学49应力状态和强度理论6课堂教学610组合变形6课堂教学611压杆稳定6课堂教学61

41、2能量法6课堂教学613简单超静定结构2课堂教学214动荷载4课堂教学0.5实验验证性 4.5必做15交变应力2课堂教学0.5实验验证性 2.5必做16习题课7课堂教学717组合梁应力分析实验2实验综合性2必做合计67875五、本课程与相关课程的联系在本课程的学习过程中需要用到高等数学、大学物理、理论力学等先修课程的学习,同时又为后续课程机械原理、机械零件、机械设计等奠定良好的基础。六、建议教材及教学参考书1.建议教材:刘鸿文主编.材料力学(、.高等教育出版社,20042.参考教材:1单辉祖主编.材料力学(、.高等教育出版社,20042孙训方,方孝淑,关来泰编.材料力学.高等教育出版社,200

42、63胡增强主编.材料力学学习指导.高等教育出版社,20044陈乃力主编.材料力学学习指导.高等教育出版社,20045刘鸿文主编.材料力学习题详解.华中科技大学出版社,20056邱棣华主编.材料力学学习指导书.高等教育出版社,2004七、几点说明1.教学大纲是进行教学的指导性文件,根据国家教育部的要求,结合我校的情况而制定的,大纲所列内容是本课程的基本内容。2.本教学大纲和教学基本要求适用于机械、机电工程等专业。3.本大纲按75学时教学基本要求制定。若实际学时数高于或低于此学时数,可对基本内容的深广度作适当调整,但基本内容的要求不能更改。4.在教学环节中,应适当安排习题课和讨论课;保证习题和作业

43、的数量和难度。5.帮助学生掌握课程的知识内容,注重培养学生多个方面的能力。(1建模能力:具有建立工程构件力学模型的能力,能够根据具体问题选择合理的计算模型。(2计算能力:具有对杆件的强度、刚度和稳定性问题的计算能力,并对计算结果的合理性进行定性判断的能力。(3实验能力:具有利用材料力学实验方法和技术进行相关测试的初步能力。(4自学能力:具有借助教材与资料自主学习相关知识和分析解决问题的初步能力。机械原理学时数:60学分:3一、课程的性质和教学目标机械原理是机械类本科各专业一门重要的技术基础课。它包括机械的结构分析、运动分析及机械动力学和常用机构分析与设计,是机械设备性能分析及设计新机械的基础理

44、论。通过本课程的学习,使学生掌握机构学和机械动力学的基本理论、基础知识和基本技能,初步具有确定机械运动方案,分析和设计机构的能力,并为后续课程学习打好基础二、课程教学内容及基本要求1.了解本课程的研究对象和内容,了解本课程的地位、作用和任务2.掌握绘制机构运动简图的方法,掌握平面机构自由度的计算,了解平面机构的组成原理。3.掌握运动副摩擦的基本知识,掌握机械效率和自锁条件的确定方法。4.掌握瞬心法对简单的平面机构进行速度分析,掌握相对运动图解法进行机构的速度和加速度分析。5.掌握常用四杆机构的类型和应用。掌握四杆机构的特性:曲柄存在条件,传动角、死点位置、极位夹角、行程速比系数等概念。掌握按给

45、定连杆三组对应位置、行程速比系数、连架杆三组对应位置设计四杆机构。了解给定连杆曲线设计四杆机构的实验法和图谱综合法。6.掌握凸轮机构的类型和应用;对从动件的运动规律,凸轮压力角等有明确的概念。了解凸轮机构的基本尺寸的确定方法,掌握设计凸轮轮廓曲线的原理和方法,了解解析法设计盘形凸轮的轮廓曲线的方法。7.了解齿轮机构的类型和应用。掌握齿轮机构的齿廓啮合基本定律。掌握渐开线齿轮的啮合特性。掌握标准直齿圆柱齿轮基本参数和几何尺寸关系。了解渐开线齿轮的切齿原理、根切现象及产生根切的原因。了解变位齿轮和变位齿轮传动的概念。掌握斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的形成及其特点。掌握斜齿轮当量齿轮及当量齿数的概念,掌握斜

46、齿轮的基本参数和正确啮合条件。了解蜗杆传动的特点及正确啮合条件。了解直齿圆锥齿轮齿廓曲面的形成,了解当量齿轮的概念。8.了解轮系的分类和应用。掌握定轴轮系、周转轮系和混合轮系的传动比计算。了解轮系的功用。9.了解几种其它常用机构的工作原理,运动特点和应用。10.了解机械系统等效力矩,等效转动惯量和运动方程式。了解机械运转速度周期性波动与非周期性波动的原因和调节方法。11.了解刚性转子静平衡和动平衡的概念。三、课内实践教学要求课内实验:(任选三个1.机构运动简图测绘实验。实验内容:利用计量器具测绘出各种或机构的运动尺寸,绘制出它们的运简图。实验要求:(1实验前认真预习实验内容,准备好用具。(2根

47、据教师制定的五种不同类型的模型,绘制五个机构运动简图。2.齿轮范成实验。实验内容:用渐开线齿廓范成仪,分别模拟范成法切制渐开线标准齿轮、根切齿轮和变位齿轮的加工过程,在图纸上分别绘出2-3个完整的齿型。实验要求:(1分析标准齿轮产生根切的原因。(2比较用同一齿条刀具加工出的标准齿轮与变位齿轮的异同。3.齿轮参数测定实验。实验内容:利用游标卡尺测量出齿轮的不同跨测齿数的公法线长度,计算出齿轮的基本参数。测量出齿轮的齿根圆直径df实验要求:(1实验课中掌握正确的测量方法,记录好实验数据。(2实验课后将数据加以整理。计算出实验结果,写出实验报告。4.刚性转子动平衡实验。实验内容:用框架式动平衡机,利

48、用补偿重径积法测定两平行平面中不平衡重量的大小和相位。实验要求:了解动平衡机的工作原理,按正确的操作步骤进行动平衡实验,严格遵守操作规程,按要求完成实验报告。5.基于机构创新的搭接实验(设计性实验实验内容:本实验利用搭接试验台进行平面机构的设计和搭接,通过组装调整机构尺寸直观、方便的验证性、调试、改进、确定设计方案,较好地改善在校学生对平面机构的学习和设计一般只停留在理论设计“纸上谈兵”的状况。实验要求:了解机构运动设计的思路,掌握机构组合创新实验台的使用方法及实验原理,掌握机构运动方案设计的方法,加深对平面机构组成原理的感性认识。熟悉使用方法。四、学时分配及教学方式序号课程内容理论教学课内实

49、践教学课时小计备注课时数教学方式课时数教学方式实验性质1绪论2课堂教学2 2平面机构结构分析5课堂教学2实验验证性7 3机械中的摩擦与机械效率6课堂教学6 4平面机构运动分析6课堂教学6 5平面连杆机构及其设计7课堂教学7 6凸轮机构及其设计6课堂教学6 7齿轮机构及其设计10课堂教学4实验验证性14 8轮系及其设计4课堂教学4 9其它常用机构2课堂教学2 10机械运转及其速度波动的调节2课堂教学2 11机械的平衡4课堂教学4合计54660五、本课程与其它课程的联系本课程的先修课:工程图学,理论力学,金属工艺学及高等数学后续课:机械设计、机械制造基础六、建议教材及教学参考书建议教材:孙恒、陈作

50、模、葛文杰.机械原理.高教出版社,2006.05教学参考书1郑文纬、吴克坚.机械原理.高等教育出版社,2010.112申永胜.机械原理教程.清华大学出版社,2005.12工程数学学时数:45学分:2.5一、课程的性质和教学目标线性代数与概率论是机电类本科专业的一门公共基础课。通过学习,使学生获得线性代数、概率论的基本知识(基本概念、基本方法与基本运算与技能,理解其基本概念、理论,掌握其基本方法。使学生了解处理随机现象的基本思想和方法,培养学生运用矩阵、概率分析和解决问题的能力,熟练掌握矩阵运算和矩阵分析方法,从而为学生学习后继课程打下必要的数学基础。二、课程教学内容及基本要求1.行列式及其计算

51、(1了解行列式的概念,掌握行列式的性质。(2会应用行列式的性质和行列式按行(列展开定理计算行列式。2.矩阵及其计算(1理解矩阵的概念。(2了解单位矩阵,对角矩阵,对称矩阵的性质。(3掌握矩阵的线性运算,乘法,转置及运算规律。(4掌握逆矩阵存在的条件与矩阵求逆的方法。(5掌握矩阵的初等变换。(6理解矩阵秩的概念,并掌握其求法。(7了解满秩矩阵定义及性质。3.n维向量(1理解n维向量的概念。(2理解向量组的线性相关,线性无关的定义。(3了解有关向量组的线性相关,线性无关的重要结论。(4了解向量组的最大无关组的与向量组秩的概念。4.线性方程组(1掌握Cramer法则。(2理解齐次线性方程组有非零解的

52、充要条件及非齐次线性方程组有解的充要条件。(3理解齐次线性方程组的基础解系及通解的概念。(4理解非齐次线性方程解的结构及通解的概念。(5掌握用行初等变换求齐次线性方程组的基础解系、线性方程组通解的方法。5.随机事件与概率(1理解随机事件的概念,掌握事件之间的关系与基本运算。(2了解事件频率的概念及随机现象的统计规律性,理解概率的统计定义。(3了解古典概率的定义。(4掌握概率的基本性质(特别是加法公式,会用性质进行概率计算。(5了解条件概率的概念,会应用乘法公式、全概率公式。(6了解事件独立性的概念,会利用事件独立性进行计算。(7了解贝努里概型,会用二项概率公式进行概率计算。6.随机变量及其分布

53、(1了解一维随机变量的概念。(2理解离散型随机变量的概念及其分布列的概念和性质。掌握两点分布、二项分布,了解几何分布、超几何分布、泊松分布。(3理解连续型随机变量的概念及其概率密度的概念和性质,掌握均匀分布、指数分布、正态分布。(4了解分布函数的概念并知道其性质。(5掌握利用概率分布列、概率密度以及分布函数计算有关事件的概率。(6会求简单的随机变量的函数的分布。7.随机变量的数字特征(1理解数学期望、方差的概念。掌握它们的性质与计算,会求随机变量函数的数学期望。(2知道二项分布、泊松分布、均匀分布、指数分布、正态分布的数学期望和方差。8.大数定律和中心极限定理(1了解切比雪夫和贝努利大数定理。

54、(2了解独立同分布的中心极限定理和棣莫弗拉普拉斯定理。三、学时分配及教学方式序号课程内容理论教学课内实践教学课时小计备注课时数教学方式课时数教学方式实验性质1行列式及其计算6课堂教学6 2矩阵及其计算5课堂教学5 3N维向量6课堂教学6 4线性方程组4课堂教学4 5随机事件与概率5课堂教学5 6随机变量及其分布4课堂教学4 7数字特征4课堂教学48大数定律和中心极限定理2课堂教学29习题课(含机动学时9课堂教学9合计4545四、本课程与相关课程的联系本课程的先修课为高等数学,后继课程为机电、无机、化工专业的专业基础课等。五、建议教材及教学参考书1.教材:1同济大学数学系.线性代数(第五版.高等

55、教育出版社,20072沈恒范.概率论与数理统计(第四版.高等教育出版社,20032.教学参考书:1同济大学数学系编.线性代数(第五版附册学习辅导与习题全解.高等教育出版社,20072沈恒范.概率论与数理统计(第四版附册学习辅导与习题全解.高等教育出版社,2003六、几点说明1.教学过程着重于基本概念和基本方法,不追求高难度的计算和技巧。2.结合授课内容运用选择excel、Mathematica或Matlab软件演示、操作。电工技术学时数:60学分:3一、课程的性质和教学目标电工技术是高等工科院校机械设计制造及其自动化专业的技术基础课,它培养该专业学生专业核心能力中所对应的基本机电系统构型、运动分析与控制能力。通过本课程的学习,