《机械设计基础》教学大纲

ADDINCNKISM.UserStyle《机械设计基础》教学大纲课程编号：13210813英文名称：FundamentalsofMechanicalDesign学分：4学时：总学时80学时，其中理论48学时，实践32学时先修课程：工程图学基础、工程材料、工程力学等课程类别：专业课程授课对象：智能制造工程专业学生教学单位：机械与电气工程学院修读学期：第4学期一、课程描述和目标《机械设计基础》是一门培养学生具有机械设计基础知识的专业基础课。课程主要介绍一般机械中的常用机构和通用零部件的工作原理、结构特点、基本的设计理论和计算方法，通过学习使学生初步具有选用和分析简单机械和传动装置的能力，并为学生学习专业课程提供必要的理论基础。课程目标1：掌握常用机构和通用零部件的设计原理和设计方法，掌握典型机械零件的结构设计和承载能力计算。课程目标2：掌握典型常用机构和机械零件的实验方法，获得实验技能的基本训练。课程目标3：初步具有设计机械传动装置和简单机械的能力。二、课程目标对毕业要求的支撑关系毕业要求指标点课程目标权重指标点1-3：掌握一定的智能制造工程专业基础知识，并能用于解决智能制造复杂工程问题。课程目标11指标点2-3：能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理和方法，结合文献研究，对智能制造复杂工程问题进行综合分析，得到合理的结论。课程目标10.8课程目标30.2指标点4-1：了解相关学科科学原理并采用科学方法，能够针对智能制造复杂工程问题设计实验、构建实验系统、安全开展实验并科学地采集实验数据。课程目标20.4课程目标30.6三、教学内容、基本要求与学时分配序号教学内容基本要求学时教学方式对应课程目标1绪论了解机器的组成、设计机器的一般程序，理解机器设计应满足的主要要求；理解机械零件的主要失效形式、常用设计准则。2讲授式课程目标12平面机构的结构分析理解构件、运动副、自由度等概念；初步掌握平面机构运动简图的绘制方法；会正确计算平面机构的自由度。4讲授式讨论式课程目标13平面连杆机构了解平面连杆机构的基本形式及其演化，掌握常用的平面四杆机构的特点和应用；掌握平面四杆机构具有整转副的条件、急回特性；理解压力角和传动角、死点位置；了解用图解法按给定连杆位置或行程速比系数要求设计平面四杆机构。5讲授式讨论式课程目标14凸轮机构了解凸轮机构的分类及应用；了解从动件常用的运动规律及其特性；能用图解法设计盘形凸轮轮廓。4讲授式课程目标15齿轮机构了解齿轮传动的类型、特点和应用；掌握渐开线齿轮基本参数及其主要几何尺寸的计算；理解齿轮传动的主要失效形式和设计准则，了解齿轮常用材料和热处理方法，了解齿轮的典型结构；初步掌握对齿轮传动装置进行轮齿的受力分析和强度计算。8讲授式讨论式课程目标1课程目标36轮系了解轮系的类型及应用；掌握定轴轮系的传动比计算；掌握周转轮系组成、传动比计算。3讲授式讨论式课程目标17其他常用机构了解槽轮机构、棘轮机构、螺旋机构的工作原理、运动特点和应用。1讲授式课程目标18螺纹联接掌握螺纹的类型、应用和主要参数，了解标准螺纹连接件结构及其材料；能根据机械装置中螺纹连接的场合正确选用螺纹连接的类型和防松方法；能根据螺纹连接组所承受的典型载荷进行受力分析和强度计算，了解提高螺纹连接强度的措施。5讲授式讨论式课程目标19轴毂联接掌握平键连接的功能、分类、特点及应用；掌握普通平键连接的失效形式、尺寸选择和强度计算；了解花键联接、无键连接、销连接的特点及应用。2讲授式讨论式课程目标110带传动了解带传动的工作原理、特点和应用场合，掌握普通V带的标准和规格；能进行带传动的受力分析和应力分析，理解弹性滑动和打滑现象，了解带传动的失效形式和设计准则，掌握普通V带传动的设计方法；了解普通V带带轮的材料、结构形式及尺寸的确定，了解带传动的张紧力和张紧装置。4讲授式课程目标1课程目标311链传动了解链传动的特点及应用；理解链传动的运动特性，了解滚子链传动的设计计算，了解滚子链轮的常用材料和结构形式；了解链传动的布置和张紧、润滑。2讲授式课程目标112轴了解轴的功用和分类，掌握轴的常用材料和热处理方法；掌握轴的结构设计方法，会正确地进行轴的结构设计；理解按扭转强度、弯扭合成强度对轴进行强度计算的方法。4讲授式讨论式课程目标1课程目标313滚动轴承理解滚动轴承结构，掌握常用滚动轴承的类型、性能、特点及其代号；能够进行常用滚动轴承的受力分析和基本额定寿命计算；初步具有轴承装置组合设计和分析能力。4讲授式讨论式课程目标1课程目标3合计48实践（验）：序号实践（验）项目实践（验）内容与要求学时类型对应课程目标1平面机构运动简图测绘实验绘制4~6个平面机构的运动简图，计算并验证其自由度。（必修）2综合课程目标1课程目标22渐开线齿轮的范成实验用范成仪模拟实现齿轮轮坯与刀具间的传动“切削”过程。（必修）2验证课程目标1课程目标23机械系统组合创新实验根据杆组的迭加原理，利用实验台提供的零配件，设计并装配平面机构。（必修）4综合课程目标1课程目标24带传动机构设计普通V带传动机构的综合设计。（必修）8设计课程目标1课程目标35齿轮传动机构设计标准圆柱齿轮传动机构的综合设计。（必修）8设计课程目标1课程目标36轴系组合设计滚动轴承组合装置的设计。（必修）8设计课程目标1课程目标3合计32四、课程教学方法集中讲授、分组实验和训练等教学方式。五、学业评价和课程考核考核依据建议分值考核/评价细则对应课程目标平时成绩30作业30根据作业完成情况评定成绩，缺交作业次数达1/3及以上取消期末考试资格。课程目标1课程目标3课堂每旷课1次，扣除平时成绩的5%。实践成绩20根据实践态度、实验报告或提交的成果综合评定成绩。课程目标2课程目标3期末考试50考试类型：闭卷；考试分制：百分制；

考试题型：命题方式由该任课老师确定；考试时间：由教学管理部门统一安排；5、评价标准：由命题教师提供。课程目标1课程目标2课程目标3六、达成度评价（一）教学目标达成度教学目标i的达成度=(期末相关试题得分×期末考试占比+平时成绩得分×平时成绩占比+实践成绩得分×实践成绩占比)/(期末相关试题总分×期末考试占比+平时成绩总分×平时成绩占比+实践成绩总分×实践成绩占比)（二）毕业要求指标点达成度毕业要求指标点的达成度=∑相关教学目标×权重七、教材与参考书（一）推荐教材1．《机械设计基础》，杨可桢等主编，高等教育出版社，2013年8月版；2．《机械设计基础》，李建功主编，机械工业出版社，2018年5月版。（二）参考资料1．《机械设计基础•导教•导学•导考》，郭瑞