《机械设计基础》教学大纲

第4页共4页第1页共4页《机械设计基础》教学大纲课程名称：机械设计基础课程代码：学分：4总学时：64适用专业：本科近机械类专业先修课程：高等数学、机械制图、工程力学、金工实习一、课程的性质、目的与任务：本门课程是本科近机类专业的一门重要的技术基础课程．它的任务是使学生掌握常用机构和通用零件的基本理论和基本知识，具有一定的简单机械和传动装置的分析、设计能力，并获得相应的基本技能训练，同时注意培养学生正确的设计思想和严谨的工作作风。它不仅为学习后续与机械相关的专业课程打下基础，也为解决一般的机械方面的生产实际问题获取必要的基本知识。二、教学基本要求：1．理论教学的基本要求（1）．机构结构的基本知识了解机构的组成要素；能绘制平面机构运动简图；能正确判断机构是否具有确定运动。（2）．常用机构及其设计知道各种常用机构的特点和应用。了解平面连杆机构的基本形式及其演化；对平面四杆机构的运动和传力性能有明确概念；能按给定连杆的两个、三个相对位置和行程速比系数要求设计平面四杆机构。对凸轮的从件动运动规律、机构压力角有明确概念；掌握盘形凸轮廓线的设计方法和确定基本尺寸的原则。对齿轮机构的齿廓啮合基本定律、渐开线性质及其啮合特性有明确概念；掌握标准渐开线直齿圆柱齿轮传动的基本参数和尺寸计算；了解变位齿轮的概念及其它齿轮传动的特点。能计算各类轮系的传动比，并能确定其轮或轴的转向关系。（3）．机械系统动力学部分知识了解周期性与非周期性速度波动及其调节；知道刚性转子静平衡、动平衡的意义。（4）．常用零部件设计了解机械零件设计的基本要求，理解机械零件的强度及耐磨性；了解机械零件常用材料及其选择；了解机械零件的结构工艺性及其标准化、系列化和通用化。了解各种联接的应用，知道螺纹、螺纹联接及其防松方法，会进行螺纹联接的强度计算，会确定普通平键联接的几何尺寸和校核其强度。知道各种传动的优点和缺点。对于齿轮传动，了解其失效形式，基本会选用齿轮的精度、材料和热处理，掌握标准直齿圆柱齿轮的强度计算，了解平行轴斜齿圆柱齿轮的强度计算，掌握各种齿轮传动的受力分析。对于带传动，了解传动中带的受力及应力情况、弹性滑动和打滑，掌握普通V带的传动计算。对于链传动，了解其运动和受力情况，会选择主要参数和进行滚子链的传动计算。了解轴的类型和材料，掌握轴的结构设计原则，会估算轴的最小轴径和轴的强度校核。了解滑动轴承和滚动轴承的结构、类型和选用原则，知道动压油膜形成的原理，会进行深沟球轴承、角接触轴承和圆锥滚子轴承的寿命计算。2．实验教学的基本要求实验课是机械设计基础课程中的实践环节．要使学生能绘制机构运动简图，实际验证机构具有确定运动的条件，了解齿轮范成原理，清楚轴系的实际结构。学生应亲自动手完成实验，并认真做好实验报告。3．课程设计的基本要求课程设计是机械设计基础课程的重要实践环节，设计能力的培养要求包括下列内容：能根据设计任务拟定总体方案，按工作状况分析、计算作用在零件上的力，合理选择材料，计算和确定零件的主要尺寸，考虑制造、使用维修等问题进行结构设计，绘制装配图和零件图，图中应在先修课程的基础上，合理注明有关技术要求。设计题目为简单的机械传动装置，设计工件量相当于以单级圆柱齿轮减速器为主体的机械传动装置，学生应在老师指导下独立完成设计任务，每个学生要交装配图1张，零件图2张，设计说明书1份。最后还应进行答辩，设计成绩单独记分。通过实践环节，使学生更好地掌握和加深理解本课程的基本理论和方法，进一步提高学生查阅技术资料、运用手册和绘制工程图的能力，培养学生进行创新设计的意识。三、教学内容：１．授课内容绪论本课程研究的对象及内容．学习本课程的目的．如何进行本课程学习。第一章平面机构的自由度运动副及其分类，平面机构的运动简图，平面机构的自由度。第二章平面连杆机构铰链四杆机构的基本形式和特性，铰链四杆机构的演化，铰链四杆机构的基本知识，平面四杆机构的设计。第三章凸轮机构凸轮机构的应用和类型，从动件的常用运动规律，图解法设计凸轮轮廓，设计凸轮机构应注意的问题。第四章齿轮机构齿轮机构的特点和类型，齿廓啮合基本定律，渐开线齿廓，齿轮各部分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，根切现象、最少齿数及变位齿轮概述，平行轴斜齿齿轮机构，圆锥齿轮和蜗杆蜗轮机构概述。14448第五章轮系轮系的类型，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。第六章机构速度波动的调节和回转件的平衡机构速度波动的调节和回转件平衡的概念。第七章机械零件设计概论机械零件设计，机械零件的强度和耐磨性，机械制造常用标准及选择，机械零件的的工艺性及标准化。第八章联接可拆联接和不可拆联接概述，螺纹参数、螺纹联接，螺纹联接的防松，普通平键联接的选用及校核。第九章齿轮传动轮齿的失效形式，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接触强度计算，直齿圆柱齿轮传动的轮齿弯曲强度计算，斜齿圆柱齿轮传动，直齿圆锥齿轮传动和蜗杆蜗轮传动概述。第十章带传动和链传动带传动的类型和应用，带传动受力分析和带的应力分析，带传动的弹性滑动，普通V带传动的设计计算，链传动的特点和应用，链条和链轮，链传动的运动分析和受力分析，滚子链传动的设计计算。第十一章轴轴的功用和类型，轴的材料概述，轴的结构设计，轴的强度计算。第十二章滚动轴承滑动轴承的结构形式，动压润滑的基本原理。滚动轴承的基本类型和特点，滚动轴承的代号，滚动轴承的失效形式及选择计算。２．实验内容ａ．机构、机械零件认识实验，内容为：（１）．机构和机器的认识；（２）．机械零件和部件的认识；本实验在机构和机械零件和部件展室中进行。423476362ｂ．机构运动简图的绘制实验，内容为：（１）．绘制机构运动简图4个；（２）．计算各机构的自由度；（３）．判断各机构具有确定运动时要有几个原动件，与实际情况是否吻合。本实验用机构模型来完成．c．齿系测绘实验，内容为：（１）．观察典型轴系；（２）．装拆轴系模型；（３）．绘出轴系图，标出尺寸及配合。本实验在轴系陈列室进行，用轴系模型和量具来完成。３．课程设计内容1）.设计题目：带式运输机传动装置，它应包括一级开式传动和一级减速器。2）.设计内容：确定传动方案，选择电动机，计算传动装置的运动和动力参数，进行传动零件和轴的设计计算，选择轴承、键、联轴器并校核，进行箱体结构及其附件的设计，绘制减速器装配图1张及零件图2张，编写设计计算说明书1份，答辩。222周四、教学参考书：1．申永胜主编.机械原理教程.北京：清华大学出版社，20002．濮良贵主编.机械设计：第7版.北京：高等教育出版社，20013．李秀珍主编.机械设计基础（少学时）：第4版.北京：机械工业出版社，20054．程光蕴，颜景平，朱刚恒编.机械设计基础学习指导书.北京：机械工业出版社，2000五、考核方式：期末为闭卷考试，平时成绩占30%，考试成绩占70%。六、说明：1．习题和习题课学生应完成习题30~40题，根据具体情况适当安排若干次习题课或课堂讨论，以帮助学生牢固地掌握教学基本要求的内容。2．实践环节（１）．学生应按照《实验指导书》的要求完成3次实验并写出实验报告，其中：机构、机械零件认识实验在开课后进行；机构运动简图测绘实验安排在第一章授课