《设计工程基础》课程教学大纲

PAGEPAGE1设计工程基础课程教学大纲DesignengineeringBasics学时数：60其中：实验学时：0课外学时：0学分数：4适用专业：工业设计专业一、课程的性质、目的和任务本课程是工业设计专业的必修专业基础课。为学生随后学习《产品改良设计》、《产品开发设计》以及与工程技术相关的课程和将来从事产品课程设计、毕业设计等实践做准备。本课程的基本任务是叙述材料的强度、刚度、韧性、寿命等基础知识和概念；传授金属材料、非金属材料及复合材料的性能、应用及其加工工艺方法；阐明机械设计中常见的平面机构、静联接和动联接的基本形式和原理，通用零部件的结构和设计，以及机械设计的基本要求和一般过程；了解电工和电子技术以及热能工程的基本知识。二、课程教学的基本要求（一）掌握材料力学性质的相关概念，并进行强度、刚度、稳定性等的简单计算。（二）掌握各种材料的物理化学特性以及金属、塑料材料的加工成型工艺。（三）掌握机器、机构以及零部件的概念，机械设计的基本要求和一般过程；学习常见平面机构的形式和原理，机械静联接和动联接的形式、分类、原理以及通用零部件的种类、结构、材料和应用。（四）掌握直流电路和交流电路的相关概念和简单的设计计算方法；了解磁路与铁心线圈电路以及各种电机性能，结构和技术参数；学习电气测量、显示、控制等；掌握日用电器和工业电气设备的分类、要求以及常见日用电器和工业电气设备的原理、结构和技术参数等；掌握安全用电的一般原则。（五）掌握热能工程的基本知识。三、课程的教学内容及、重点和难点第一章材料的力学性质一、材料的受力和应力物体的受力与约束构件的内力与应力材料的力学性质温度与时间对材料力学性能的影响安全系数与许用应力应力集中二、构件的强度和刚度概述等截面杠杆的强度变截面构件和多种载荷形式联合作用时的强度问题刚度概述重点：避免应力集中的方法和措施以及提高构件强度、刚度的措施和途径难点：各种应力的计算第二章材料各论一、黑色金属概述铁碳合金相图碳钢碳钢的热处理合金钢铸铁二、有色金属及其合金铝和铝合金铜和铜合金三、塑料概述通用塑料通用工程塑料特殊工程塑料四、其他非金属材料以及复合材料橡胶玻璃陶瓷木材复合材料重点：各种材料的物理化学特性及其应用难点：各种材料的物理化学特性第三章材料的加工成型工艺一、金属的加工成型工艺金属零件的毛坯铸造锻造冲压焊接切削与磨削加工二、塑料的加工成型工艺挤出成型注塑成型压延成型模压成型吹塑成型发泡成型浇注成型增强塑料成型涂覆制品成型热成型三、表面处理与涂装金属的表面处理与涂装塑料的表面处理与涂装木制品的表面装饰涂料及涂装工艺重点：各种加工成型方法及其优缺点、适用的材料难点：各种加工成型工艺的过程第四章机械基础一、机械概论机器、机构及其零部件机械设计的基本要求和一般过程机械零件的常见失效方式二、平面机构平面机构的运动简图和自由度平面连杆机构凸轮机构间歇运动机构三、静联接螺纹联接焊接、铆接和粘接四、机械传动带传动链传动齿轮传动蜗杆传动轮系、减速器和变速器五、重要通用零部件轴和轴毂联接轴承联轴器和离合器弹簧重点：机械设计的基本要求和一般过程；平面机构的运动简图和自由度以及常见平面机构的特点、结构形式和应用；机械静联接和动联接的原理、结构和应用难点：平面机构和动联接的工作原理第五章电器基础一、直流电路和基本元器件直流电路导体与绝缘体电池二、正弦交流电路概述交流电路的参数三相交流电路三、磁路与铁心线圈电路磁路概述磁导率与磁性材料磁路与铁心线圈电路变压器电磁铁四、电机异步电动机同步电机直流电机控制电机五、电气测量、显示和控制电气测量电气量的显示电气控制六、日用电器概述电冰箱和空调器电热电器电动电器照明灯具七、工业电气设备工矿电机车工业电炉电焊机电动工具八、安全用电电对人体的伤害安全用电的一般原则九、电子电器概述二极管及整流器三极管及其放大原理集成电器电子电器重点：直流电路的计算以及日用电器结构、原理难点：交流电路第六章热能工程基础一、热能工程基础热力学基础知识传热学基础知识重点：热力学第一定律难点：理想气体及其状态方程四、课程各教学环节要求本大纲的内容非常多，涉及到理论力学、材料力学、材料工艺、机械原理及机械零件、电子电路技术以及热力学等，故应根据学生的接受能力，做到重点突出而内容广泛。在突出点和扩充面的基础上，在各学科之间适当调整学时。。本课程教学环节主要以讲授和习题为主。通过课后练习，加深学生对所学知的理解。五、学时分配教学内容各教学环节学时分配作业题量备注章节主要内容讲授实训讨论习题课外其它小计第一章材料的力学性质88第二章材料各论88第三章材料的加工成型工艺1010第四章机械基础1212第五章电器基础1616第六章热能工程基础44第七章考试22合计6060六、课程与其它课程的联系本课程属于产品设计的专业基础课，应安排在产品改良设计、产品开发设计以及课程设计的前面。通过本课程的学习，使学时在进行产品设计时，知道如何选择材料、避免应力集中；如果进行结构甚至传动系统的设计等；对于机电产品，通过本课程的学习，应对产品电路的设计有一定的认识。七、教材与教学参考书（一）教材：张凯,黄黎清.设计工程基础（"十二五"高等院校工业设计规划教材）.长沙：湖南大学出版社，2010年9月。（二）教学参考书：[1]程