《机械设计基础》课程教学大纲（本科）VIP

1、评分标准：本课程的学生成绩由期末成绩、平时成绩、实验成绩三局部组成。期末成绩占60%, 考试内容的覆盖率要占教学内容要求掌握知识点的90%以上；平时成绩占总成绩的20%,由作业 和课堂表现综合评定；实验成绩占总成绩的20%,根据实验报告和实验操作及表现综合评定。八、教材、参考书目、重要文献以及课程网络资源建议教材：杨可桢等主编.机械设计基础（第6版）.高等教育出版社,2013主要参考书：（1）余长庚等 主编.机械设计基础.高等教育出版社,2011（2）戴有谋 主编.机械设计基础.中国物资出版社,2012（3）孙 桓等 主编.机械原理（第3版）.高等教育出版社,2013（4）濮良贵等主编.机械设

2、计（第九版）.高等教育出版社,2013机械设计基础课程教学大纲一、课程基本情况 （标题：宋体，5号，加粗，段前0.5行，段后0.5行）课程代码：1021139401 （正文：宋体，5号，行距16磅）课程名称（中/英文）：机械设计基础/Fundamentals of Machine Design课程类别：专业基础课开课学期：第4学期学分：3. 5总学时：56理论学时：48实验/实践学时：8适用专业：汽车服务工程适用对象：本科先修课程：工程图学、理论力学、材料力学、机械工程材料、互换性与技术测量、金工实习 开课学院：机械工程学院二、课程简介（课程性质、定位、主要培养学生的知识点和能力点，200字左

3、右。）机械设计基础是汽车服务工程专业的一门必修专业基础课程，本课程综合应用力学、机械理 论和生产知识，解决常用机构及通用零部件的分析和设计问题。使学生掌握各种常用机构的基本 特性和设计方法；掌握有关通用零件的工作原理、特点和应用的知识，学会根据具体条件选用零 件的类型，并对其强度或工作能力进行简单的校核；了解有关通用零件的维护方法；会初步使用 机械零件手册和与本课程有关的标准、规范，设计简单的机械系统，为后续课程的学习、毕业设 计以及工作中的工程实践和创新，为学生进行机电产品的设计开发、维修维护及其正确操作奠定 基础。三、课程教学目标.课程对毕业要求的支撑指标点1工程知识：能够将数学、自然科学

4、、工程基础和专业知识用于解决汽车试验与检测、 汽车营销与保险等领域的复杂工程问题。指标点2问题分析：能够应用汽车服务工程科学的基本原理，识别、表达和分析复杂的汽车服 务工程问题，并获得有效结论。指标点3设计开发：能够设计针对复杂汽车服务工程问题的解决方案，设计满足汽车服务工程技 术开发特定需求的系统、单元（零部件）或工艺流程，并能够在设计环节中表达创新意识，兼顾 社会、健康、平安、法律、伦理、文化以及环境等因素。指标点6工程与社会：能够基于汽车服务工程相关背景知识进行合理分析，评价专业工程实践和 复杂工程问题解决方案对社会、健康、平安、法律以及文化的影响，并理解应承当的责任。 指标点12终身学

5、习：具有自主学习和终身学习的意识，有不断学习和适应开展的能力。.课程教学目标掌握平面机构的运动简图的绘制方法和自由度的计算方法。熟练掌握平面连杆机构、凸轮机 构、齿轮传动机构、轮系、带传动机构的特点、工作原理及其使用场合，掌握齿轮机构的相关参 数计算。学会正确选择的键的联结类型。掌握滚动轴承的工作原理及适用场合。了解联轴器的工 作原理及特点。掌握平面连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、带传动机构、轴毂等常用机构的设计计算方法和 设计步骤。能够正确计算轴承使用寿命并学会正确选择轴承型号。基于各种机构的基本特性和设计方法，使用机械零件手册和与本课程有关的标准、规范，能 够初步设计一些简单的机械系统。3.

6、主要教学内容与课程教学目标之间的对应关系四、教学内容绪论课程教学目标教学内容教学方法目标1:掌握平面机构的运 动简图的绘制方法和自由 度的计算方法。熟练掌握 平面连杆机构、凸轮机构、 齿轮传动机构、轮系、带 传动机构的特点、工作原 理及其使用场合，掌握齿 轮机构的相关参数计算。 学会正确选择的键的联结 类型。掌握滚动轴承的工 作原理及适用场合。了解 联轴器的工作原理及特 点。平面连杆机构、凸轮机构、齿轮传动机构、 轮系、带传动机构的特点、工作原理及其 使用；齿轮机构的相关参数计算；键联结 类型；滚动轴承工作原理及适用场合；联 轴器的工作原理及特点。.授课.启发式教学.案例提供课.翻转课堂与讨论

7、.动画视频目标2：掌握平面连杆机 构、凸轮机构、齿轮机构、 带传动机构、轴毂等常用 机构的设计计算方法和设 计步骤。能够正确计算轴 承使用寿命并学会正确选 择轴承型号。掌握常见螺 纹联结的设计方法及螺纹 联结的强度校核。平面连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、带 传动机构、轴毂等设计计算方法和设计步 骤。滚动轴承选择计算；螺纹联结的设计 及强度校核。.授课.启发式教学.案例提供课.翻转课堂与讨论.动画视频目标3：基于各种机构的基 本特性和设计方法，使用 机械零件手册和与本课程 有关的标准、规范，能够 初步设计一些简单的机械 系统。机械零件手册使用；与本课程有关的标 准、规范，能够初步设计一些简单的机

8、械 系统.授课.案例分析和讨论.动画视频1 .教学目标1）了解课程的性质、研究对象、内容、任务、学习方法；2）明确机械的基本设计要求和一般过程；3） 了解机械设计的新开展。.教学内容（主要的知识点和能力点）机械、机器和机构的概念；零件、构件、部件的概念；机械的基本设计要求和一般过程；学习本 课程的基本要求和方法。.教学要求通过本章讲授，学生应掌握机器和机构的区别和联系，零件、构件、部件的概念；掌握关于机械 设计相关的通用知识；掌握本课程的学习方法。.教学重难点重点为课程的性质、研究对象、内容、任务、学习方法；难点为机器与机构的异同，构件与零件的异同。.教学活动【课堂提问】自行车、缝纫机、车床、

9、打印机是机器还是机构？【课堂讲授】课程的性质、研究对象、内容、任务学习方法；机械的基本设计要求和一般过程；机 械开展历程。【教学方式】讲授案例教学混合式教学平面机构的自由度.教学目标1）掌握机构运动简图的绘制方法；2）掌握平面机构自由度的计算。.教学内容（主要的知识点和能力点）运动副；平面机构运动简图；平面机构的自由度。.教学要求通过本章讲授，学生应掌握各种平面运动副的一般表示方法，熟练看懂平面机构运动简图，初步掌 握将实际机构绘制成机构运动简图的技能；能识别平面机构运动简图中的复合校链、局部自由度和 最常见的虚约束，正确使用平面机构自由度的计算公式，并能够根据机构的自由度判别机构是否具 有确

10、定的运动。.教学重难点重点为机构运动简图的绘制；平面机构自由度的计算；难点为平面机构自由度计算的考前须知。.教学活动【课堂提问】机构具有确定运动的条件是什么？不满足这个条件会出现什么问题？【课堂讲授】运动副；平面机构运动简图；平面机构的自由度；速度瞬心。【教学方式】讲授案例教学混合式教学平面连杆机构.教学目标1）了解平面四杆机构的基本类型；2）掌握平面四杆机构的基本特性；3）掌握平面四杆机构的设计方法；4）平面多杆机构简介。.教学内容（主要的知识点和能力点）平面连杆机构的基本类型及应用；平面四杆机构的基本特性；平面四杆机构设计。.教学要求通过本章讲授，学生应了解平面连杆机构的构成及分类；能分析

11、平面连杆机构的工作特性；会分析 压力角、传动角的物理意义；会对平面四杆机构进行设计。.教学重难点重点为钱链四杆机构有曲柄的条件；平面四杆机构的基本特性；平面四杆机构设计；难点为压力角、传动角；机构是否具有急回运动、死点位置的判断及应用；平面四杆机构设计。.教学活动【课堂提问】机构的最小传动角？【课堂讲授】平面四杆机构的基本类型；平面四杆机构的基本特性；平面连杆机构的设计。【教学方式】讲授案例教学混合式教学凸轮机构L教学目标1）掌握凸轮机构从动件的常用运动规律；2）掌握凸轮廓线的设计方法；3）掌握凸轮机构设计的相关考前须知。.教学内容（主要的知识点和能力点）凸轮机构的应用和类型；从动件的常用运动

12、规律；凸轮机构的压力角；凸轮轮廓的设计。.教学要求通过本章讲授，学生应掌握凸轮机构从动件的常用运动规律；掌握凸轮廓线的设计方法及凸轮机构 设计的相关考前须知。.教学重难点重点为凸轮机构从动件的常用运动规律；图解法设计凸轮轮廓；机构的压力角。难点为凸轮机构从动件常用运动规律的选择；反转法设计凸轮轮廓；压力角。.教学活动【课堂提问】机构的最大压力角？【课堂讲授】凸轮机构的应用和类型；从动件的常用运动规律；凸轮机构的压力角；凸轮轮廓的设 计。【教学方式】讲授案例教学混合式教学齿轮机构1.教学目标1）掌握齿廓啮合基本定律和渐开线的性质；2）掌握圆柱齿轮啮合的基本理论及设计计算；3） 了解齿轮的加工方法

13、和切齿原理、根切现象、变位齿轮和最小齿数；4）掌握直齿圆锥齿轮啮合传动的基本理论和应用，了解直齿圆锥齿轮的基本尺寸计算。.教学内容（主要的知识点和能力点）齿轮机构的特点和类型；齿廓实现定角速比传动的条件；渐开线齿廓；齿轮各局部的名称及渐开线 标准齿轮的基本尺寸；渐开线标准齿轮的啮合；渐开线齿轮的切齿原理；根切、最少齿数及变位齿 轮；平行轴斜齿轮机构；圆锥齿轮机构。.教学要求通过本章讲授，学生应掌握齿廓啮合基本定律；掌握渐开线的性质；熟练掌握圆柱齿轮啮合的基本 理论及设计计算；了解齿轮的加工方法和切齿原理、根切现象、变位齿轮和最小齿数；掌握直齿圆 锥齿轮传动的特点和应用，了解直齿圆锥齿轮的基本尺

14、寸计算。.教学重难点重点为圆柱齿轮外啮合传动的基本理论和设计计算；难点为斜齿轮、圆锥齿轮的当量齿轮的概念。.教学活动【课堂提问】连杆机构、凸轮机构和齿轮机构都有压力角的概念，压力角是怎样定义的？其大小对 机构的传力性能有何影响？【课堂讲授】齿轮机构的特点和类型；齿廓实现定角速比传动的条件；渐开线齿廓；齿轮各局部的 名称及渐开线标准齿轮的基本尺寸；渐开线标准齿轮的啮合；渐开线齿轮的切齿原理；根切、最少 齿数及变位齿轮；平行轴斜齿轮机构；圆锥齿轮机构。【教学方式】讲授案例教学混合式教学轮系1 .教学目标1）明确轮系的定义、组成和类型；2）掌握轮系传动比的计算方法；了解轮系的功用。.教学内容（主要的

15、知识点和能力点）轮系的类型；定轴轮系及其传动比；周转轮系及其传动比；混合轮系及其传动比；轮系的应用。.教学要求通过本章讲授，学生应掌握轮系的构成及基本分类；熟练掌握计算定轴轮系、周转轮系和周转轮系 的传动比；了解轮系的功用。.教学重难点重点为轮系传动比的计算；难点为复合轮系如何划分成基本轮系。.教学活动【课堂提问】在复合轮系中找基本周转轮系的一般方法是怎样的？【课堂讲授】轮系的类型；定轴轮系及其传动比；周转轮系及其传动比；混合轮系及其传动比；轮 系的应用。【教学方式】讲授案例教学混合式教学齿轮传动L教学目标1）掌握齿轮传动的失效形式；2）掌握直齿圆柱齿轮传动、斜齿圆柱齿轮传动的受力分析；3）掌

16、握圆柱齿轮传动的强度计算；了解掌圆锥齿轮传动的受力分析和强度计算。.教学内容（主要的知识点和能力点）轮齿的失效形式；齿轮材料及热处理；齿轮传动的精度；直齿圆柱齿轮传动、斜齿圆柱齿轮传动的 作用力及计算载荷；直齿圆柱齿轮传动、斜齿圆柱齿轮传动的齿面接触强度计算；直齿圆柱齿轮传 动、斜齿圆柱齿轮传动的轮齿弯曲强度计算；圆柱齿轮材料和参数的选取；齿轮的构造。.教学要求通过本章讲授，学生应掌握齿轮的失效形式和计算准那么；会对直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮传动进 行受力分析；会对直齿和斜齿圆柱齿轮传动进行强度计算；了解齿轮的构造。.教学重难点重点为齿轮的失效形式和计算准那么；直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮传动进

17、行受力分析；会对直齿和 斜齿圆柱齿轮传动进行强度计算；难点为圆柱齿轮材料和参数的选取；齿轮传动的设计。.教学活动【课堂提问】软、硬齿面是怎样划分的？二者的强度计算有何不同？【课堂讲授】轮齿的失效形式；齿轮材料及热处理；齿轮传动的精度；直齿圆柱齿轮传动的作用力 及计算载荷；直齿圆柱齿轮传动的齿面接触强度计算；直齿圆柱齿轮传动的轮齿弯曲强度计算；圆 柱齿轮材料和参数的选取；斜齿圆柱齿轮传动的受力分析和强度计算；齿轮的构造。【教学方式】讲授案例教学混合式教学蜗杆传动1 .教学目标1）了解蜗杆传动的特点和类型；2）掌握圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸；3） 了解蜗杆传动的失效形式、设计准那么、材料和结

18、构；4）掌握圆柱蜗杆传动的受力分析；了解圆柱蜗杆传动的设计计算。.教学内容（主要的知识点和能力点）蜗杆传动的特点和类型；圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸；蜗杆传动的失效形式、材料和结构; 圆柱蜗杆传动的受力分析；圆柱蜗杆的强度、刚度计算；蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算。.教学要求通过本章讲授，学生应了解蜗杆传动的特点和类型；掌握圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸；了 解蜗杆传动的失效形式、材料和结构；掌握圆柱蜗杆传动的受力分析；掌握圆柱蜗杆的强度、刚度 计算。.教学重难点重点为蜗杆传动的失效形式、设计准那么、材料和结构；柱蜗杆传动的受力分析；圆柱蜗杆的强度、 刚度计算难点为圆柱蜗杆传动的受力分

19、析；圆柱蜗杆的强度、刚度计算。.教学活动【课堂提问】蜗杆在上和蜗杆在下各适用于什么情况？【课堂讲授】蜗杆传动的特点和类型；圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸；蜗杆传动的失效形式、 材料和结构；圆柱蜗杆传动的受力分析；圆柱蜗杆的强度计算；蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计 算。【教学方式】讲授案例教学混合式教学带传动.教学目标1）了解和掌握带传动的类型和应用；2）掌握带传动的受力分析、应力分析和设计准那么；3）理解带传动的弹性滑动和打滑的概念；4）掌握圆柱蜗杆传动的受力分析；了解圆柱蜗杆传动的设计计算。5）熟练掌握普通V带传动的设计计算6） 了解带的张紧方法和带轮的结构。.教学内容（主要的知识点和能力

20、点）带传动的类型和应用；带传动的受力、应力分析和设计准那么；带传动的弹性滑动和传动比；普通V 带传动的设计计算；V带轮的结构；同步带传动简介。.教学要求通过本章讲授，学生应了解和掌握带传动的类型和应用；掌握带传动的受力分析、应力分析和设计 准那么；理解带传动的弹性滑动和打滑的概念；熟练掌握普通V带传动的设计计算；了解带的张紧方 法和带轮的结构。.教学重难点重点为带传动的工况分析；V带传动的设计计算；难点为带传动的受力分析；带传动的应力分析；带传动的弹性滑动和打滑。.教学活动【课堂提问】带传动的弹性滑动和打滑有何不同？【课堂讲授】带传动的类型和应用；带传动的受力、应力分析和设计准那么；带传动的弹

21、性滑动和传 动比；普通V带传动的设计计算；V带轮的结构；同步带传动简介。【教学方式】讲授案例教学混合式教学滚动轴承L教学目标1）掌握滚动轴承的基本类型和特点、滚动轴承的代号；2）掌握滚动轴承的选择计算；3）掌握滚动轴承的组合设计；4）掌握滚动轴承的润滑和密封。.教学内容（主要的知识点和能力点）滚动轴承的基本类型和特点；滚动轴承的代号；滚动轴承的选择计算；滚动轴承的润滑和密封；滚 动轴承的组合设计。.教学要求通过本章讲授，学生应掌握滚动轴承的基本类型和特点、滚动轴承的代号、滚动轴承的选择计算、 滚动轴承的组合设计、滚动轴承的润滑和密封。.教学重难点重点为滚动轴承类型、尺寸的选择；滚动轴承的组合设

22、计；难点为向心推力轴承的受力分析。.教学活动【课堂提问】什么是轴承的正装和反装？【课堂讲授】滚动轴承的基本类型和特点；滚动轴承的代号；滚动轴承的选择计算；滚动轴承的 润滑和密封；滚动轴承的组合设计。【教学方式】讲授案例教学混合式教学轴1 .教学目标1）了解轴的功用和类型；2）掌握轴的材料、轴的结构设计；3）掌握轴的强度计算、轴的刚度计算；） 了解轴的临界转速的概念。5）掌握键连接的工作原理、选择和计算方法。.教学内容（主要的知识点和能力点）轴的功用和类型；轴的材料；轴的结构设计；轴的强度计算；轴的刚度计算；轴的临界转速的概 念；键连接的工作原理、选择和计算方法。.教学要求通过本章讲授，学生应了

23、解轴的功用和类型；掌握轴的材料、轴的结构设计、轴的强度计算、轴 的刚度计算；了解轴的临界转速的概念；掌握键连接的工作原理、选择和计算方法。.教学重难点重点轴的结构设计和强度计算；平键连接的工作原理、选择和计算方法；难点为轴的结构设计；平键连接的工作原理、选择和计算方法。.教学活动【课堂提问】转轴用第几强度理论进行强度计算？【课堂讲授】轴的功用和类型；轴的材.料；轴的结构设计；轴的强度计算；轴的刚度计算；轴的 临界转速的概念；键连接的工作原理、选择和计算方法。【教学方式】讲授案例教学混合式教学联轴器、离合器1 .教学目标1）了解联轴器与离合器的结构、特点；2）掌握联轴器与离合器的功用、选择计算；

24、3） 了解联轴器与离合器的应用和维护。.教学内容（主要的知识点和能力点）联轴器与离合器的基本类型、结构、特点；联轴器与离合器的功用、选择计算；联轴器与离合器的 应用和维护。.教学要求通过本章讲授，学生应了解了解联轴器与离合器的结构、特点；掌握联轴器与离合器的功用、选择 计算；了解联轴器与离合器的应用和维护。.教学重难点重点和难点为联轴器与离合器的选用。.教学活动【课堂提问】分析联轴器与离合器的异同。【课堂讲授】联轴器与离合器的基本类型、结构、特点；联轴器与离合器的功用、选择计算；联轴 器与离合器的应用和维护。【教学方式】讲授案例教学混合式教学五、教学安排六、课内实验教学安排序号教学内容学时对应课程 教学目标对应毕业要求 指标点1第一章绪论22