《机械设计》教学大纲

PAGEPAGE4《机械设计》教学大纲课程编号：课程名称：机械设计/MechanicalDesign学时/学分：64/4（其中含实验4学时）先修课程：机械原理，材料力学，机械制图，工程材料，互换性与技术测量适用专业：机电类（本科）开课学部系：机电工程学部机械电子系一、课程的性质与任务1、本课程的性质：机械设计是一门技术基础课。2.本课程的任务：1./要求掌握的基本知识机械设计一般知识，机械零件的主要类型，性能，结构特点、应用，材料，标准等。2./要求掌握的基本理论和方法：机械设计的基本原则。机械零件的工作原理受力分析、应力状态、失效形式等。机械零件工作能力计算准则，体积强度与表面强度，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，冲击能，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./要求掌握的基本技能：设计计算，结构设计和制图技能，实验技能，编制技术，文件技能等．二．基本要求：理论课时60考核方法是闭卷考试；实验课时4考核方法是实验报告；课程设计2周考核方法是图纸、设计说明书和答辩。三．教学内容1.机械设计概述机械设计的性质与任务，机械设计的一般程序，机械零件设计概述，机械设计中的一般原则标准化等。2.机械设计分析载荷和应力，静应力下机械零件的强度，变应力下零件的强度，摩擦、磨损和润滑。3.齿轮传动齿轮传动类型、特点和应用；齿轮传动轮齿的失效形式和计算准则；齿轮材料、热处理及材料选择；直齿圆柱齿轮传动受力分析及计算载荷；直齿圆柱齿轮的强度计算，齿面接触疲劳强度、齿根弯曲疲劳强度；设计参数的选择及许用应力；斜齿圆柱齿轮传动的特点、受力分析、强度计算；直齿圆锥齿轮传动的特点、受力分析、强度计算；齿轮结构设计；齿轮传动新技术新工艺新材料简介。4.蜗杆传动蜗杆传动的类型、特点及应用；普通圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸；普通圆柱蜗杆传动的受力分析；蜗杆传动失效分析，蜗杆传动的强度计算；蜗杆与蜗轮的材料选择与结构设计；蜗杆传动的效率、润滑及热平衡计算。5.带传动设计带传动的类型、工作原理、特点和应用，失效形式和计算准则；Ｖ带传动的设计计算；Ｖ带轮的结构、材料及设计。6.链传动设计链传动的类型、工作原理、特点和应用；链传动的多边形效应、速度的不均匀性和动载荷；滚子链国家标准结构、规格、主参数及其选择；滚子链的设计计算。7联接件设计螺纹联接：螺纹概述，螺纹种类，螺纹参数，自锁和效率的概念；螺纹联接的主要类型，预紧和防松；单个螺栓联接的强度计算；螺栓组联接的设计；提高螺栓联接措施；键联接﹕键联接的类型和结构、特点和应用；失效形式和计算准则；花键联接的类型、定心方式、工作特点、强度计算；销联接的作用种类、应用。8轴轴的类型，轴的材料及结构设计；按扭转强度条件计算；按弯扭合成强度条件计算；按疲劳强度条件进行计算；轴的刚度计算。9滑动轴承滑动轴承的结构形式；轴瓦的结构和材料；滑动轴承的润滑；非液体摩擦滑动轴承设计；液体摩擦动压径向滑动轴承设计；其它轴承简介。10.滚动轴承概述；滚动轴承的类型、代号和选择；滚动轴承的载荷、应力、失效形式及计算准则；滚功轴承的寿命计算；滚动轴承的组合设计。11.联轴器与离合器﹕联轴器的功用与分类；常见联轴器；离合器的功用与分类；常用离合器。四．学时分配表本课程的教学时数为64学时，课内60学时，分配如下表：章序内容课时备注1机械设计概述22机械设计分析43齿轮传动144蜗杆传动55带传动设计66链传动设计47联接件设计88轴59滑动轴承410滚动轴承6111联轴器与离合器2实验课4合计64五．课程内容的重点、难点1.机械设计分析重点：载荷和应力，机械零件的瘦劳极限，机械零部件中的磨损与润滑，机械零件的工作能力和计算准则。难点：计算应力，疲劳极限，极限应力图，影响机械零件疲劳强度的主要因素。2.齿轮传动重点：齿轮传动轮齿的失效形式和计算准则；直齿圆柱齿轮传动受力分析及计算载荷；直齿圆柱齿轮的强度计算，齿面接触疲劳强度、齿根弯曲疲劳强度；设计参数的选择及许用应力；斜齿圆柱齿轮传动的特点、受力分析、强度计算；直齿圆锥齿轮传动的特点、受力分析、强度计算.难点：齿面接触疲劳强度、齿根弯曲疲劳强度，设计参数的选择及许用应力，斜齿圆柱齿轮传动的特点、受力分析。3.蜗杆传动重点：普通圆柱蜗杆传动的受力分析，蜗杆传动失效分析，蜗杆传动的强度计算，蜗杆与蜗轮的材料选择，蜗杆传动的效率、润滑及热平衡计算。难点：普通圆柱蜗杆传动的受力分析，蜗轮齿面接触疲劳强度计算。4.带传动设计重点：带传动的受力分析、应力分析和弹性滑动；Ｖ带传动的设计计算和主要参数对传动性能的影响。难点：应力分析和弹性滑动；Ｖ带传动的设计计算。5链传动设计重点：滚子链传动的运动特点、失效形式，滚子链传动的设计计算和主要参数的合理选择。难点：链传动的多边形效应、速度的不均匀性和动载荷；滚子链传动的失效形式和额定功率曲线。6联接件设计重点：螺纹、螺纹联接及其零件的结构和类型，螺纹联接的受力分析和强度计算，螺纹联接的预紧和防松，提高螺栓联接强度的措施。难点：受预紧力和轴向工作载荷的紧螺栓联接，受剪的铰制孔用螺栓联接，螺栓组联接的设计。7.轴重点：轴的结构设计；按扭转强度条件计算；按弯扭合成强度条件计算；按疲劳强度条件进行计算。难点：轴的结构设计；按弯扭合成强度条件计算；按疲劳强度条件进行计算。8.滑动轴承重点：滑动轴承的结构形式；轴瓦的结构和材料；非液体摩擦滑动轴承设计。难点：非液体摩擦滑动轴承设计。9.滚动轴承重点：滚动轴承的类型、代号和选择；滚动轴承的寿命计算；滚动轴承的组合设计。难点：滚动轴承的寿命计算；滚10.联轴器与离合器重点：联轴器的功用与分类；常见联轴器。难点：常见联轴器。六．、推荐教材及参考书教材：《机械设计》，主编：钟毅芳出版社：华中科技大学出版社，出版或修