35-机械设计A2大纲(48学时)2010

《机械设计A2》课程教学大纲适用专业：机械设计制造及其自动化机械电子工程车辆工程交通运输热能与动力工程〔一〕课程的地位及教学目标机械设计A2课程是高等工业学校机械类各专业开设的一门培养学生具有机械设计能力的主干技术基础课，主要讲授机械设计基本知识、基本理论和基本方法，在机械类专业培养计划中，它起到由基础理论课向专业课过渡的承上启下的作用。本课程在教学内容方面除基本知识、基本理论和基本方法的教学外，通过设计训练，着重培养学生的设计思维和设计能力。通过本课程的学习，学生将到达以下要求：1．掌握通用机械零件的设计原理、方法和机械设计的一般规律，具有设计一般机械的初步2．树立正确的设计思想，了解国家当前的有关技术经济政策；3．具有运用标准、标准、手册、图册等有关技术的能力；4．了解典型机械零件的实验方法，获得实验技能的基本训练；5．了解机械设计的新发展。〔二〕知识、能力及技能方面的基本要求1.基本知识：掌握机械设计一般知识，机械的主要类型、性能、结构特点、应用、材料、标静强度与疲劳强度，刚度与柔度，摩擦、磨损与润滑，寿命与可靠性，以及热平衡、冲击、稳定性等〕，计算载荷，条件性计算，等强度计算，当量法或等效转化法，试算法等，改善载荷和应力的分布不均匀性，提高零件疲劳强度，降低或增强摩擦，改善局部品质，提高零部件工艺性的途径和方法，以及预应力、变形协调原则等在设计中的应用。3.基本技能:掌握设计计算、结构设计，实验技能，编制技术文件技能等。〔三〕实施说明1．教学方法：课堂讲授中要重点对基本概念、基本方法和解题思路的讲解；采用启发式教培养学生的自学能力；增加讨论课，调动学生学习的主观能动性；注意培养学生提高利用标准、标准及手册等技术资料的能力。讲课要联系实际并注重培养学生的创新能力。2．教学手段：本课程属于技术基础课，在教学中采用电子教案、CAI课件及多媒体教学系统等先进教学手段，以确保在有限的学时内，全面、高质量地完成课程教学任务。3．电脑辅助设计：要求学生采用二维CAD或三维CAD设计软件进行结构设计和大作业的设〔四〕对先修课的要求本课程应的主要先修课程有工程制图、材料力学、机械工程材料、互换性与技术测量、金属热加工工艺概论、机械设计A1等。〔五〕对习题课、实验环节的要求1．对重点、难点章节〔如：稳定变应力下的疲劳强度计算、螺栓组强度计算、齿轮传动受力分析、轴系结构设计等〕应安排习题课，例题的选择以培养学生消化和稳固所学知识，用以解2．课后作业要少而精，内容要多样化，作业题内容必须包括基本概念、基本理论及设计计算方面的内容，作业要能起到稳固理论，掌握计算方法和技巧，提高分析问题、解决问题能力，熟悉标准、标准等的作用，对作业中的重点、难点，课上应做必要的提示，并适当安排课内讲评3．本课程实验部分和课程设计部分均单独设课，单独考核，具体要求见相关大纲。4．每个学生在课外完成1~2个设计大作业(包括设计计算书和结构装配图)，大作业成绩作为平时成绩的一部分。〔六〕课程考核方式1、考核方式：闭卷考试和平时考核相结合2、考核目标：在考核学生对机械设计基本知识、基本原理和方法的基础上，重点考核学生的分析能力、结构设计能力和强度计算、寿命计算等机械设计能力。机械设计A2是机械类专业学生必修的一门实践性很强的主干技术基础课程。课程通过对通设计简单机械装置的能力。课程主要内容包括机械设计基础知识、联接件设计、传动件设计、轴系部件设计及其他零部件设计等。本课程将为后续课程的学习以及相关课程设计、毕业设计等奠序号序号教学内容1机械设计基础知识1.1机械设计概论1.2机械零件的疲劳强度2连接零件设计2.1螺纹联接12.2螺纹联接22.3螺纹联接32.4轴毂联接3.1带传动13.2带传动15齿轮传动讲课624224242208实验上机60846蜗杆传动44合计4848第1部分机械设计基础知识总学时(单位：学时):6讲课:6实验:0上机:0第1.1部分机械设计概论〔讲课2学时〕具体内容:1)明确本课程的内容、性质和任务；2)掌握机械设计的一般过程，机械零件设计的一般步骤；3)掌握机械零件的主要失效形式和计算准则；4)掌握机械零件的结构工艺性、常用材料及选用原则、机械设计中的标准化。重点:机械零件的失效形式及设计准则。第1.2部分机械零件的疲劳强度〔讲课4学时〕具体内容:2)掌握疲劳曲线和极限应力图；3)掌握稳定变应力下机械零件的疲劳强度计算；4)了解影响机械零件疲劳强度的主要因素。重点:稳定变应力下的疲劳强度计算。难点:疲劳极限线图的应用。习题:疲劳强度的计算等。第2部分联接零件设计总学时(单位：学时):10讲课:10实验:0上机:0具体内容:1)掌握螺纹的基本知识：螺纹的基本参数、常用螺纹的种类，特点及其应用；2)掌握螺栓联接的基本知识：螺纹联接的基本类型、结构特点及其应用；3)掌握螺纹联接标准件；4)掌握螺纹联接的预紧和防松。具体内容:掌握螺栓组联接的结构形式及受力分析。第2.3部分螺纹联接3〔讲课4学时〕具体内容:1)掌握单个螺栓的强度计算的理论和方法；2)掌握提高螺栓联接强度的各种措施。重点:螺栓组联接的受力分析和单个螺栓的强度计算。难点:螺栓组联接的受力分析和单个螺栓的强度计算，提高螺栓联接强度的措施。习题:螺纹联接的受力分析及强度计算等。第2.4部分轴毂联接总学时(单位：学时):2讲课:2实验:0上机:0具体内容:1)了解键联接的类型、特点；强度校核的计算方法；3)掌握花键联接的齿形、特点、工作原理；4)了解销联接、过盈配合等其他联接形式。重点:平键的尺寸选择及平键联接强度计算等。难点:习题:平键的尺寸选择及平键联接强度计算。第3部分带传动总学时(单位：学时):4讲课:4实验:0上机:0具体内容:2）带传动的工作原理；3）带传动的受力分析，应力分析与应力分布图；4）带传动的弹性滑动和打滑的基本理论，失效形式和设计准则。具体内容:重点:难点:带传动的弹性滑动及打滑。习题:V带运动分析及设计等。第4部分链传动〔自学〕总学时(单位：学时):0讲课:2实验:0上机:0具体内容:1)了解链传动的类型、工作原理、特点及其应用；2)了解套筒滚子链的结构、规格和尺寸与链轮的结构特点；3)掌握链传动的运动特性：运动的不均匀性和动载荷；4)掌握套筒滚子链传动设计，绘制链轮工作图。重点:链传动的运动不均匀性，滚子链传动设计。难点:链传动的运动不均匀性和动载荷。习题:套筒滚子链传动设计等。第5部分齿轮传动总学时(单位：学时):8讲课:8实验:0上机:02)掌握选用齿轮料及热处理方式的基本要求；3)理解计算载荷的定义及载荷系数的物理意义、影响因素及减小载荷系数的措施。1）掌握直齿圆柱齿轮传动的齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度的计算的力学模型、理2）掌握强度计算公式中各参数的物理意义及对其应力〔或强度〕的影响。第5.4部分齿轮传动4〔讲课2学时〕1)掌握斜齿圆柱齿轮传动强度的理论和方法〔比较与直齿圆柱齿轮传动的异同点〕；2)掌握直、斜齿轮传动的设计方法与步骤〔包括材料、热处理方式和精度选择、参数选择3)掌握直、斜齿圆柱齿轮零件图的绘制；4)掌握直齿圆锥齿轮传动的几何计算、受力分析、强度计算，绘制直齿圆锥齿轮零件图。重点:1〕标准直齿圆柱齿轮的强度理论；2〕直齿、斜齿、圆锥齿轮的受力分析。难点:齿轮传动的受力分析，齿轮设计各参数的选择。习题:齿轮传动的受力分析、强度计算、结构设计等。第6部分蜗杆传动总学时(单位：学时):4讲课:4实验:0上机:0具体内容:1)了解蜗杆传动的特点及应用；2)掌握普通圆柱蜗杆传动的主要参数及其选用原则；3)掌握蜗杆传动的失效形式、设计准则和常用材料及其选用原则；具体内容:1)掌握蜗杆传动的强度计算特点；2)了解对蜗杆传动进行效率计算和热平衡计算的意义和方法，掌握提高传动效率和散热能重点:蜗杆传动的受力分析，蜗杆传动的强度计算。难点:蜗杆传动的受力分析和强度计算，蜗杆传动主要参数选择。习题:蜗杆传动的受力分析、强度计算第7部分轴总学时(单位：学时):4讲课:4实验:0上机:0具体内容:1)了解轴的功用与分类，掌握各种轴的受力与应力分析；2)掌握轴的结构设计基本要求和方法。具体内容:1)掌握轴的三种强度计算方法和刚度计算原理；2)绘制转轴的零件工作图。重点:轴的结构设计难点:轴的强度的精确计算习题:轴的结构设计及强度验算第8部分滚动轴承总学时(单位：学时):6讲课:6实验:0上机:0具体内容:1)了解各类轴承的结构特点，能正确选用轴承的类型；2)熟练掌握滚动轴承代号的组成，熟悉常用滚动轴承的类型、尺寸、公差等级、代号；4)了解滚动轴承的静强度计算。第8.2部分滚动轴承2〔讲课2学时〕具体内容:1)能正确进行滚动轴承部件的组合结构设计；2)能够正确画出滚动轴承部件装配图。重点:滚动轴承的寿命计算，滚动轴承的组合设计。难点:滚动轴承的组合设计。习题:滚动轴承的选型、寿命计算及组合设计。第9部分滑动轴承总学时(单位：学时):4讲课:4实验:0上机:0具体内容:1)了解摩擦的种类及其基本性质，掌握润滑油粘度及其单位换算；2)了解对轴瓦材料的基本要求和常用轴瓦材料，了解轴瓦结构；3)掌握非液体润滑轴承的失效形式、设计计算准则；4)掌握流体动压润滑的基本方程——一维雷诺方程，掌握油楔承载机理。第9.2部分滑动轴承2〔讲课2学时〕具体内容:1)了解液体动压润滑径向滑动轴承的计算要点：工作过程，压力曲线及需要那些计算；2)了解多油楔轴承等其他动压轴承的工作原理、特点及应用；3)了解径向滑动轴承的主要类型、特点及其应用；4)了解各类滑动轴承结构特点；5)了解滑动轴承采用的润滑剂与润滑装置。重点:流体动压润滑轴承的基本理论。难点:流体动压润滑轴承的基本理论。习题