《机械设计基础B》2课程教学大纲

《机械设计基础B》教学大纲课程英文名FundamentalsofMechanicalDesignB课程代码A0803K13学分3总学时48理论学时42实验/实践学时6课程类别学科基础课课程性质必修先修课程《工程图学》、《金工实习》、《工程力学》等适用专业自动化、工业工程等开课学院机电工程学院一、课程地位与课程目标（一）课程地位《机械设计基础B》是工业工程、信息技术等专业重要的技术基础课，主要研究机械中常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、基本设计理论与设计方法。（二）课程目标1.使学生掌握常用机构的工作原理、特点、功能、应用和基本设计理论与设计方法，结合我国在新中国成立后利用反求技术赶超英美的最新进展，建立民族自信以及文化自信，激发学生的爱国热情。2.使学生掌握常用机械零件和机械结构的作用和基本原理、特点及其应用。3.使学生初步具备运用手册设计机械传动装置和简单机械的能力。4.使学生得到机械设计的初步训练，初步具备一定的机械设计能力。二、课程目标达成的途径与方法以课堂教学为主，实验教学为辅。1.课堂教学主要讲解常用机构的工作原理、特点、功能、应用；讲解常用机构的基本设计理论与设计方法。通过实例的讲解，使同学们更好地掌握常用机械零件和机械结构的作用和基本原理、特点及其应用，提高学生对机械设计的学习兴趣，培养学生熟练运用所学知识的能力、收集和提炼信息的能力以及解决实际问题的能力。课堂教学尽量引入互动环节，使同学们能更好地融入课堂教学，提高教学效果。2.实验教学主要通过特定试验使学生对理论学习中涉及相关知识进行实践操作，从而更深刻地领悟相关知识。三、课程目标与相关毕业要求的对应关系课程目标课程目标对课程归属专业毕业要求的支撑程度毕业要求1毕业要求2毕业要求4课程目标1HHM课程目标2HHM课程目标3HHM课程目标4MMM注：1.支撑强度分别填写H、M或L（其中H表示支撑程度高、M为中等、L为低）；2.毕业要求须根据课程所在专业培养方案进行描述。四、课程主要内容与基本要求知识点主要内容基本要求第0章机械设计基础绪论①了解我国及发达国家机械设计与制造行业的发展现状L1②理解机械、机器、机构、构件、零件等区别与联系L1③了解本课程的主要研究内容和机械设计的基本要求和一般过程L1第1章平面机构的自由度和速度分析①掌握运动副的概念及其分类L2②掌握机构运动简图的绘制L3③熟练掌握平面机构自由计算公式的推导过程与平面机构自由度计算L3④深刻理解复合铰链、局部自由度、虚约束定义以及计算自由度时的注意事项L3eq\o\ac(○,5)掌握速度瞬心的定义及简单应用L2第2章平面连杆机构①掌握平面铰链四杆机构的类型、组成、特点与应用L2②熟练掌握连杆机构的四个主要特性：四杆机构有整转副的条件、急回运动；死点位置；压力角和传动角L3③熟练掌握平面四杆机构的设计方法L3④了解导杆机构、摇块机构、定块机构、偏心轮机构的性质、特点及应用L1第3章凸轮机构①了解凸轮机构的应用和类型L1②理解凸轮从动件的常用运动规律L2③掌握压力角与凸轮机构尺寸、作用力的关系L2④熟练掌握凸轮轮廓的设计方法，要求学生能够正确画出凸轮压力角、推程运动角、回程运动角、基圆、远休止角、近休止角L3第4章齿轮机构①了解齿轮机构的特点与类型L1②掌握齿廓实现定角速比传动的条件L2③掌握渐开线齿廓的五个重要性质；掌握齿轮各部分名称L2④熟练掌握渐开线标准齿轮的基本尺寸计算和渐开线标准齿轮的正确、连续、无侧障啮合条件L3eq\o\ac(○,5)理解重合度的概念L2eq\o\ac(○,6)掌握渐开线齿轮的切齿原理L2eq\o\ac(○,7)了解齿轮根切、最少齿数及变位齿轮的概念L1eq\o\ac(○,8)掌握解斜齿轮、锥齿轮的基本特点L2第5章轮系①熟练掌握定轴轮系传动比的计算L3②熟练掌握周转轮系的传动比计算L3③熟练掌握复合轮系传动比的计算L3④了解轮系的应用L1第6章间歇运动机构①了解棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构的特点及应用。L1②掌握棘轮机构、槽轮机构的运动特性；L2第9章机械零件设计概论①了解机械零件设计计算的共性问题L1②理解机械零件强度、接触强度L2③理解机械零件的磨损类型L2④掌握机械制造中常用材料的性质及使用场合L2第10章联接①掌握螺纹的基本参数L2②熟练掌握螺旋副的受力分析、效率和自锁L3③了解常用的螺纹类型与螺纹联接基本类型L1④掌握螺纹联接预紧及防松措施L2eq\o\ac(○,5)熟练掌握螺栓联接的强度计算L3eq\o\ac(○,6)掌握提高螺栓联接强度的措施L2eq\o\ac(○,7)了解螺旋传动L1eq\o\ac(○,8)了解键联接和花键联接L1eq\o\ac(○,9)了解销联接L1第11章齿轮传动①掌握齿轮的失效形式、失效原因L2②了解齿轮传动的精度L1③熟练掌握圆柱齿轮传动的受力分析（直齿、斜齿、锥齿）L3④熟练掌握直齿圆柱齿轮传动的齿面接触强度的计算L3eq\o\ac(○,5)熟练掌握直齿圆柱齿轮传动的齿根弯曲强度的计算L3eq\o\ac(○,6)熟练掌握斜齿轮、锥齿轮传动强度设计L3eq\o\ac(○,7)了解齿轮的基本构造L1eq\o\ac(○,8)了解齿轮传动的润滑和效率L1第12章蜗杆传动①了解蜗杆传动的特点和类型L1②掌握蜗杆传动的主要参数和几何尺寸L2③掌握蜗杆传动的失效形式、材料、结构L2④熟练掌握蜗杆传动的受力分析与强度计算L3eq\o\ac(○,5)了解蜗杆传动的效率、润滑和热平衡L1第13章带传动①了解带传动的类型和应用L1②熟练掌握带传动的受力分析L3③熟练掌握带的应力分析L3④理解带传动的弹性滑动和打滑的区别L2eq\o\ac(○,5)熟练掌握普通V带的计算L3第14章轴①掌握轴的分类及功用L2②了解轴的材料L1③熟练掌握轴的结构设计与强度计算L3第16章滚动轴承①了解滚动轴承的基本类型和特点L1②熟练掌握轴承的代号L3③熟练掌握轴承的选择计算L3④掌握滚动轴承的润滑和密封L2eq\o\ac(○,5)熟练掌握滚动轴承的组合设计L3第17章联轴器、离合器、制动器的类型及应用①了解联轴器、离合器、制动器的类型、特点和应用L1第18章弹簧①了解弹簧的功用和类型L1基本要求：L1-理解，L2-掌握，L3-熟练掌握五、课程学时安排课程目标3、4？？？未实现章节号教学内容学时分配学生任务对应课程目标作业要求自学要求讨论第0章第1章0.1机械设计基础绪论1.1运动副及其分类1.2平面机构运动简图20-1，0-21-1，1-21-3课前自学机械设计基础概述以及平面机构的运动副和平面机构运动简图1,2第1章1.3平面机构的自由度1.4速度瞬心及其在机构速度分析上的应用21-5，1-61-7，1-91-10,1-111-121-141-16课前自学平面机构的自由度；预习瞬心概念以及速度分析1,2第2章2.1铰链四杆机构的基本类型及其应用2.2铰链四杆机构的基本特性2.3平面四杆机构的设计22-1，2-22-3，2-72-8，2-10课前自学平面连杆机构的分类及演化1,2第3章3.1凸轮机构的应用和类型3.2从动件的常用运动规律3.3凸轮机构的压力角3.4图解法与解析法设计凸轮轮廓23-13-2课前自学凸轮机构的应用和类型以及从动件的常用运动规律；预习凸轮机构的压力角基本概念及特性以及图解法设计凸轮轮廓1,21,2第4章4.1齿轮机构的特点和类型4.2齿廓实现定角速度的传动条件4.3渐开线齿廓4.4齿轮各部分名称及标准齿轮的基本尺寸24-1，4-2课前自学齿轮机构的特点和类型及其定传动比的条件1,24.5渐开线标准齿廓的啮合4.6渐开线标准齿轮的切齿原理4.7根切、最小齿数及变位齿轮4.8平行轴斜齿轮机构4.9圆锥齿轮机构24-5，4-74-10，4-11课前自学齿轮的切齿原理、根切现象以及避免根切现象的最小齿数；自学斜齿圆柱齿轮以及圆锥齿轮特性1,2第5章5.1轮系的类型5.2定轴轮系与周转轮系及其传动比25-2课前自学轮系的分类以及定轴轮系与周转轮系的传动比计算公式1,25.3复合轮系及其传动比5.4轮系的应用15-5，5-95-10课前自学复合轮系及其传动比计算公式；轮系的作用1,2第6章6.1棘轮机构6.2槽轮机构6.3不完全齿轮机构6.4凸轮间歇运动机构16-1，6-2课前自学间歇运动机构的分类及各自特点1,2第9章9.1机械零件设计概述9.2机械零件的强度、接触强度、耐磨性9.3机械制造常用材料及其选择9.4公差与配合、表面粗糙度和优化系数9.5机械零件的工艺性及标准化29-6课前自习机械零件设计计算的共性问题3,4第10章10.1螺纹参数10.2螺旋副的受力分析、效率和自锁10.3机械制造常用螺纹10.4螺纹联接的基本类型及螺纹紧固件10.5螺纹联接的预紧和防松10.6螺纹联接的强度计算210-2，10-310-6课前预习螺纹的基本参数；螺旋副的受力分析、效率和自锁，了解常用的螺纹类型与螺纹联接基本类型。自习螺纹联接预紧及防松措施；熟悉螺栓联接的强度计算3,410.7螺栓的材料和许用应力10.8提高螺栓联接强度的措施10.9螺旋传动、10.10滚动螺旋简介10.11键联接和花键联接销连接10.12销联接210-10课前预习提高螺栓联接强度的措施；了解螺旋传动；了解键联接和花键联接；了解销联接。3,4第11章11.1轮齿的失效形式11.2齿轮材料及热处理11.3齿轮传动的精度11.4直齿圆柱齿轮传动的作用力及计算载荷211-2，11-511-7课前预习齿轮的失效形式、失效原因；了解齿轮传动的精度以及圆柱齿轮传动的受力分析3,411.5直齿圆柱齿轮传动的齿面接触强度计算11.6直齿圆柱齿轮传动的轮齿弯曲强度计算11.7斜齿圆柱齿轮传动11.8齿轮的构造11.9齿轮传动的润滑和效率211-8，11-9课前预习直齿圆柱齿轮传动的齿面接触强度的计算和齿根弯曲强度的计算，自习斜齿轮、锥齿轮传动强度设计；了解齿轮的基本构造；了解齿轮传动的润滑和效率3,4第12章12.1蜗杆传动的特点和类型12.2圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸12.3蜗杆传动的受力分析及强度计算12.4蜗杆传动的效率、润滑和热平衡212-2，12-312-5，12-6课前预习了解蜗杆传动的特点和类型、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、结构、蜗杆传动的受力分析与强度计算、蜗杆传动的效率、润滑和热平衡3,4第13章13.1带传动的类型和应用13.2带传动的受力分析13.3带传动的应力分析13.4V带传动的计算和V带的结构2画带传动应力图课前预习了解带传动的类型和应用、带传动的受力分析、带的应力分析；理解带传动的弹性滑动和打滑的区别；自习普通V带的计算3,413.5同步带传动简介13.6链传动特点、运动分析与受力分析13.7主要参数计算及选择13.8链传动的润滑与布置213-2，13-413-6，13-9课前预习了解链传动的特点和应用3,4第14章14.1轴的功用和类型14.2轴的材料和结构设计214-2课前预习了解轴的分类及功用；了解轴的材料以及结构设计3,414.3轴的强度和刚度计算14.4轴的临界转速的概念214-4课前预习了解轴的强度计算以及临界转速3,4第16章16.1滚动轴承的基本类型和特点16.2滚动轴承的代号和选择计算16.3滚动轴承的润滑和密封16.4滚动轴承的组合设计216-1，16-216-4课前预习了解滚动轴承的基本类型和特点；了解轴承的代号、滚动轴承的润滑和密封、滚动轴承的组合设计3,4第17章第18章17.1各种类型联轴器、离合器、制动器的功用、工作原理、结构特点18.1弹簧的功用和类型217-118-1课前预习了解联轴器、离合器、制动器的类型、特点和应用。了解弹簧的功用和类型3,4四、实践环节及基本要求序号实验项目名称学时基本要求学生任务实验性质实验类别1平面机构运动简图测绘2掌握简单机构简图的绘制通过观察和测量简单机构的机构运动简图验证必做2齿轮范成实验2掌握齿轮范成原理；理解齿轮根切原因。通过观察和绘制掌握齿轮范成原理，并理解齿轮根切原因验证选做3齿轮减速箱测绘和分析实验2掌握齿轮减速箱结构、组成、工作原理。通过观察掌握齿轮减速箱结构、组成、工作原理验证必做4动参实验2掌握载荷与运动参数之间的关系通过动手试验掌握载荷与运动参数之间的关系验证选做5机构创新设计实验4自行设计实验方案，采用一种或几种机构的组合，设计一种机械装置，完成特定的任务。通过动手试验，设计机械装置设计选做6轴系结构分析实验2掌握轴系统结构与特点通过观察掌握轴系统结构与特点验证选做注：1.实验性质指演示性、验证性、设计性、综合性等；2.实验类别指必做、选做等。？？？必做实验已完成6个实验学时的需求，选做的怎么办五、考核方式及成绩评定考核内容考核方式评定标准（依据）占总成绩比例过程考核含到课率、课堂讨论发言、平时作业等点名记录、课堂发言记录、作业完成质量20%试验考核试验报告试验报告质量10%期末考核闭卷卷面成绩70%考核类别考试成绩登记方式百分制六、推荐教材与主要参考书推荐教材1杨可桢,程光蕴