《机械设计基础》教学大纲

《机械设计基础》 课程教学大纲 Basis of Mechanical Designing

课程编号: 12912009 学 时 数: 28 执 笔 人:龚建春

适用专业: 冶金工程（本科） 学 分 数: 2

编写日期:2009年10月

一、课程的性质和目的

本门课程属于冶金工程专业学生必修的一门专业基础课，是培养学生了解和掌握机械基础知识、具备机械设计初步能力的重要课程。通过本课程的教学，学生应能明确机械设计在经济建设中的重要作用和在机器设计中的重要地位，熟悉常用机构、通用机械零件，初步具备机械设计、分析机械零件失效的原因和提出改进措施的能力。

二、课程教学环节的基本要求 课堂讲授：

本课程以课堂讲授为主要的教学形式。根据教育发展的趋势和教学教改的要求，要积极开展电化教学，充分利用演示、幻灯、投影、CAI等现代化教学手段，提高教学效果和课堂效率。 作业方面：

作业习题内容要多样化，要有典型性、代表性，要能达到巩固理论，掌握基本计算方法，提高分析和解决问题的能力、熟悉标准、规范的作用。学生必须独立按时完成作业，除教材外，教师应给学生指定相关参考书，以拓宽学生知识面。 考试环节：

本课程为考查课，考试形式以卷面考试为主，有条件可采用其他的合理形式。

三、课程的教学内容和学时分配 绪论 （1学时） 教学内容：

1、课程的性质和任务、研究的对象和内容；

2、本课程在教学中的地位；

3、机械、机器、机构、构件及零件（部件）的基本概念；

4、机械设计的基本要求和一般过程。 教学要求：

了解本课程的性质、特点、机器设计的基本要求和一般过程。

第一章平面机构的构成分析 （3学时） 教学内容：

1、运动副及其分类；

2、平面机构运动简图；

3、平面机构自由度的计算； 教学要求：

掌握运动副的分类及平面机构自由度的计算；了解机构运动简图的绘制方法；

重点: 运动副的分类及平面机构自由度的计算

难点：平面机构自由度的计算---虚约束、复合铰链等。

第二章平面连杆机构 （2学时）

教学内容：

1、铰链四杆机构的基本形式和特性；

2、铰链四杆机构的曲柄存在条件； 教学要求：

1、了解四杆机构的类型和演化；

2、掌握有关四杆机构的基本知识； 重点：

有关四杆机构的基本知识。

第三章 凸轮机构 （4学时） 教学内容：

1、凸轮机构的应用和类型；

2、从动件的常用运动规律；

3、图解法设计凸轮轮廓；

4、解析法设计凸轮轮廓； *

5、设计凸轮机构应注意的问题。 教学要求：

1、了解凸轮机构的类型和特点；

2、掌握凸轮轮廓线的作图法设计；

3、了解解析法设计原理；

4、理解从动件常用运动规律及其选择原则。 重点：

1、凸轮机构的应用和类型；

2、从动件的常用运动规律 难点：

从动件的常用运动规律行程（摆角）--时间（转角）图的绘制。 备注：* 者为选学内容，选学需多加2学时

第四章 齿轮机构 （8学时） 教学内容：

1、齿轮机构的特点和类型；

2、齿廓啮合基本定律；

3、渐开线齿廓；

4、齿轮各部分名称及渐开线标准齿轮的基本尺寸；

5、渐开线标准齿轮的啮合；

6、渐开线齿轮的切齿原理；

7、轮齿的失效形式；

8、直齿圆柱齿轮传动的作用力及计算载荷；

9、直齿圆柱齿轮传动的齿面接触强度计算和齿根弯曲疲劳强度计算；

10、蜗杆传动的特点和类型；

11、蜗杆传动的主要参数和几何尺寸；

12、蜗杆传动的失效形式、材料和结构；

13、蜗杆传动的受力分析； 教学要求：

1、掌握直齿圆柱齿轮传动的啮合特性及尺寸计算；

2、理解齿廓啮合基本定律及斜齿轮机构的特点；

3、掌握直齿圆柱齿轮强度计算过程及各基本参数选择的基本要求。

4、掌握蜗杆传动的受力分析方法。 重点：蜗杆传动的受力分析方法

第五章 联接 （2学时） 教学内容：

1、可拆联接和不可拆联接概述；

2、螺纹联接的防松；

3、普通平键联接的选用及校核。 教学要求：

1、了解螺纹联接的类型和特点；

2、掌握键联接的类型及选择计算； 重点：

单个螺栓的强度计算。

键的类型和特点、尺寸选择和强度校核方法。

第六章 带传动 （2学时） 教学内容：

1、带传动的类型和应用；

2、带传动的受力分析；

3、带传动的弹性滑动和传动比；

4、V带轮的结构； 教学要求：

1、了解带传动的特点及使用场合；

2、理解带传动弹性滑动特性，带传动的受力分析和运动分析； 重点：

带传动的工作原理和理论基础（带传动的几何关系，带传动的力分析、应力分析，带的弹性滑动和打滑，带传动的最大有效圆周力，带传动的失效分析）。 难点：

带传动弹性滑动特性；

第七章 轴 （2学时） 教学内容：

1、轴的功用和类型；

2、轴的材料；

3、轴的结构设计简介；

4、轴的强度计算。 教学要求：

1、掌握轴的结构设计原则；

2、理解轴的强度计算方法。

重点：阶梯轴的结构设计和轴的强度估算。 难点：轴的强度计算。

第八章 轴承 （4学时） 教学内容：

1、滑动轴承的结构形式和轴瓦及轴承衬材料；

2、非液体摩擦滑动轴承的计算；

3、滚动轴承的基本类型和特点；

4、滚动轴承的代号；

5、滚动轴承的失效形式剂选择计算；

6、滚动轴承的润滑和密封； 教学要求：

1、理解滑动轴承的特点和适用场合；

2、掌握非液体摩擦滑动轴承的计算方法；

3、握滚动轴承的类型、代号及尺寸选择计算；

4、理解轴承寿命计算方法；

5、理解轴承装置的设计方法。 重点：

1、轴瓦的材料及其选用，非液体摩擦滑动轴承的设计方法。

2、滚动轴承尺寸的选择；

3、滚动轴承寿命计算方法。 难点：

向心推力轴承（30000，70000）的受力分析。

四、本课程与其它课程的联系与分工

本课程的先修课程是：《机械制图》；《工程力学》；《AutoCAD》；《公差及技术测量》等。后续课程有《材料加工CAD/CAM》、《液压成型工艺设备及设计》等。

五、建议教材及教学参考书 教材：

范顺成主编.《机械设计基础》（第三版）.1998.机械工业出版社.参考书目：

[1] 杨可贞主编.《机械设计基础》（第四版）.1998..高等教育出版社. [2] 邱宣怀主编.《机械设计》（第四版）.1997.高等教育出版社. [3] 濮良贵主编.《机械设计》（第五版）.1997.高等教育出版社. [4] 孙 桓主编.《机械原理》（第四版）.1997.高等教育出版社. [5] 龚桂义主编.《机械设计课程设计指导书》（第三版）.1997.高等教育出版社. [6].龚桂义主编.《机械设计课程设计图册》（第三版）.1997.高等教育出版社.

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