机械设计(基础)课程教学大纲.doc

机械设计课程教学大纲一、课程名称：机械设计 Machine Design课程负责人：龙振宇二、学时与学分：60学时 3学分三、适用专业：机械设计制造及自动化专业四、课程教材：龙振宇主编，机械设计，机械工业出版社，2002年8月五、参考教材：濮良贵 纪名刚主编，机械设计（第七版），高等教育出版社，2001年6月邱宣怀主编，机械设计（第四版），高等教育出版社，1998年2月余俊等主编，机械设计（第二版），高等教育出版社，1986年六、开课单位：机械工程学院七、课程的目的、性质和任务机械设计是一门培养学生具有机械设计能力的技术基础课。在机械类各专业教学计划中，它是主要课程。本课程在教学内容方面应着重基本知识，基本理论，基本方法和创新思维，在培养实践能力方面应着重创新能力设计构思和设计技能的基本训练。本课程的目的及主要任务是培养学生：1掌握通用机械零部件的设计原理、方法和机械设计的一般规律；突出创新意识和创新能力的培养，具有机械系统综合设计能力。2树立正确的设计思维，了解国家当前的有关技术经济政策。3具有应用计算机技术的能力。4具有运用标准、规范、手册、图册等有关技术资料的能力。5掌握典型机械零件的实验方法，获得实验技能的基本训练。6对机械设计的新发展有所了解。八、课程的主要内容1教学基本内容机械设计总论：机械设计的一般程序，机械系统总体方案设计，技术设计的主要内容，机器设计的基本原则，标准化等。机械零件设计基础：机械零件的失效，机械零件的工作能力和计算准则，摩擦、磨损和润滑，寿命和可靠性概述，机械零件常用材料和选用原则，机械零件的工艺性等。联接件设计：螺纹联接，键、花键联接，过盈配合联接等。传动件设计：带传动，链传动，齿轮传动，蜗杆传动，螺旋传动等。轴系零、部件设计：轴，滑动轴承，滚动轴承，联轴器，离合器等。其它零部件设计：弹簧，机架零件，减速器，无级变速器等。创新设计：创新设计重要性、基本原则及基本方法，实例分析。2习题课、课外习题和设计作业对于重点章，应安排习题课。课外习题的份量以每章平均12题为宜，内容以设计计算为主，也可以有力的分析、结构设计和重要概念性的思考题。设计作业每个学生至少要完成12个。每个作业的份量一般为装配图1张，设计说明书1份。设计作业的题目可以从下列题目中选取。(1) 螺旋千斤顶；(2) 带和齿轮传动设计；(3) 轴系零件结构设计。学生必须独立、按时完成课外习题和设计作业。习题和作业完成情况应作为评定课程成绩的一部分。3课程设计设计能力的培养要求包括下列内容：(1) 能从机器功能及经济性要求出发，进行总体方案设计，合理选择传动机构和零、部件。(2) 能按机器的工作状况分析和计算作用在零件上的载荷，合理选择零件材料，正确计算零件的工作能力和确定零件尺寸。(3) 能考虑制造工艺、使用维护，经济和安全等问题，对机器和零件进行结构设计。(4) 绘制机器或部件的装配图和零件图等。每个学生必须独立完成课程设计。设计题目为一般机械装置（如结构简单的机械、机械传动装置、减速器等）。设计工作量的最低要求应相当于以两级圆柱齿轮减速器为主体的机械传动装置。每个学生至少应完成：部件装配图1张，零件工作图2张，设计说明书1份。课程设计完成后，每个学生应进行答辩，答辩情况应作为评定学生课程设计成绩的一部分。4实验每个学生要做8个实验，实验内容如下：实验1 机械设计展示与分析；实验2 带传动滑动及效率实验3 液体动压滑动轴承试验；实验4 范成实验；实验5 齿轮参数测绘实验；实验7 机械传动性能测试；实验8 轴系结构设计；实验9 机械拆装试验。实验后应书写实验报告。九、课程的教学基本要求1要求掌握的基本知识 机械设计的一般知识，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、失效分析等。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，热平衡、冲击、稳定性、以及经济性等。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。改善载荷和应力分布不均匀的方法，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要求掌握的的基本技能设计计算、结构设计、创新方法和制图技能，实验技能，编制技术文件及应用计算机技能等。十、说明1本教学大纲适用于对培养机械设计能力有较高要求的机械类各专业。2为适应面向21世纪对科技人才的要求，应根据具体情况，更新教学内容，注意反映现代科技发展新方向及市场经济的需要，对机械设计内容提出的新要求，适当增加一些本课程领域中的新内容，现代设计理论、方法和最新科技成果。在讲授中，防止单纯知识传授，克服重演绎、推理、公式推导和轻归纳、综合，要突出创新思维及创新能力的培养。3根据具体情况，结合教学过程，改进教学方法，积极开展多媒体教学，努力培养学生应用计算机的能力。4习题内容要多样化。习题作业要能起到巩固理论，掌握计算方法和技巧，提高分析问题、解决问题能力、熟悉标准、规范等的作用。5设计作业和课程设计都是培养学生设计能力，激励创新的重要环节。要重视和发挥设计作业在培养设计技能方面的作用，设计题目要灵活、多样。教师要加强指导和考核，注意培养和发挥学生的独立工作能力，创新精神和对设计的评价能力。6实验是本课程的重要组成部分。实验要严格要求，保证学生都能动手操作。实验后，每个学生要写出实验报告。特别说明的是，我校对机械类学生的教学体系改革中，已将实验从本课程的理论课中分离出来，与其它一些实验组成一门单独的实验课，但实验课的内容中必须含有前述的实验并与理论课同期开课。故实验课的学分未计在本课程中。7本课程教学环节较多，实践性较强，教学中应激励学生创新精神，教育学生树立正确的设计思想，培养良好的工作作风和工作方法。十一、考核方式：本课程的成绩分为两种：1理论课成绩共计100分，该成绩由平时测验成绩、平时作业及期末考试组成（平时测验及平时作业占30%，期末考试占70%）。2课程设计成绩为考查成绩（考查内容含：设计说明书，总装图、零件工作图及答辩等内容，分为优、良、中、及格、不及格五级记分）十二、学时分配理论课学时分配课程内容（理论课及习题课）课时数第一章 机械设计概论2第二章 摩擦学基础知识1第三章 螺纹联接6第四章 轴毂联接1第五章 铆接、焊接、粘接0（自学）第六章 摩擦轮传动0（自学）第七章 带传动6第八章 链传动3第九章 齿轮传动16第十章 蜗杆传动6第十一章 螺旋传动0（自学）第十二章 机械传动类型的选择1第十三章 轴7第十四章 滚动轴承6第十五章 滑动轴承2第十六章 联轴器、离合器及制动器2第十七章 弹簧0（自学）第十八章 减速器1合计60大纲制订者：龙振宇大纲审定者：机械设计基础（I）课程教学大纲一、课程名称：机械设计基础（I）Fundamentals of Machine Desing（I）课程负责人：龙振宇二、学时与学分：80学时 4.5学分三、适用专业：车辆、热能、材控、土木、工业设计、等专业四、课程教材：秦伟编，机械设计基础，机械工业出版社，2004年2月五、参考教材：杨可桢 程光蕴主编，机械设计基础第四版，高等教育出版社，1999黄化梁 彭文生主编，机械设计基础，高等教育出版社，1995年12月葛中民主编，机械设计基础，中央广播电视大学出版社，1992年六、开课单位：机械工程学院七、课程的目的、性质和任务机械设计基础（I）是一门培养学生具有一定机械设计能力的技术基础课程。本课程在教学内容方面看重基本知识、基本理论、基本方法和创新思维，在培养学生实践能力方面着重设计能力和创新能力的基本训练。本课程的目的及主要任务是培养学生：1掌握机构的原理、运动特性和机械动力学的基本知识，初步具有分析和设计基本机构的能力，并对机械运动方案的确定有所了解。2掌握通用机械零部件的工作原理、特点、选用和设计计算的基本知识，并初步具有设计简单的机械及通用机械传动装置的能力。3具有应用计算机技术的能力。4具有运用标准、规范、手册、图册等有关技术资料的能力。5能通过实验来验证理论，并巩固和加深对理论的理解，同时使学生的动手及创新能力得到培养和训练。八、课程的主要内容1教学基本内容机械设计基础的主要内容。机械设计的一般原则和程序。平面机构的结构分析。平面连杆机构，凸轮机构、齿轮机构、轮系、其它常用机构。机械运动方案的选择。机械调速，刚性回转件平衡。机械零件的工作能力和计算准则，机械零件常用材料选择原则，机械零件工艺性、标准化。联接件设计：螺纹联接，键、花键联接等。传动件设计：带传动，链传动，齿轮传动，蜗杆传动，螺旋传动等。轴系零、部件设计：轴，滑动轴承，滚动轴承，联轴器，离合器等。其它零、部件设计：弹簧，减速器等。创新设计：简介，实例分析。2习题课，课外习题和设计作业根据教学需要，要适当安排习题课（讨论课）、课外习题和设计作业。学生必须独立、按时完成课外习题和设计作业。习题和作业完成情况应作为评定课程成绩的一部分。3课程设计设计能力的培养要求包括下列内容：(1) 能根据设计任务拟定总体方案。(2) 能按机器的工作状况分析和计算作用在零件上的力，合理选择零件材料，正确计算零件的工作能力和确定其主要尺寸。(3) 能考虑制造工艺、使用、维护，经济性和安全等问题，进行零件的结构设计。(4) 绘制机器或部件的装配图以及零件图等。每个学生必须在教师的指导下独立完成课程设计。设计题目为机械传动装置、简单的机械或机构设计。设计题目要灵活多样，教师要加强指导，注意培养和发挥学生的创新精神和独立工作能力。设计工作量的最低要求应相当于以单级圆柱齿轮减速器为主体的机械传动装置，每个学生至少应完成：部件装配图1张，零件工作图1张，设计说明书1份。课程设计完成后，每个学生应进行答辩，答辩情况应作为评定成绩的一部分。4实验每个学生要做4个实验，实验内容如下：实验1 机械设计及创新展示与分析实验2 机构运动简图测绘实验3 齿轮范成实验实验4 机械拆装实验实验后应写出实验报告。九、课程的教学基本要求1要求掌握的基本知识 机械设计的一般知识。机构和机械零件的主要类型、性能、特点、应用。机械零件的常用材料、标准，结构工艺性。摩擦、磨损、润滑和密封的一般知识。2要求掌握的基本理论和方法机构的组成，工作原理和运动特性。机械动力学的基本原理、防振、减振的途径。机械零件的工作原理、受力分析、应力状态、失效形式等。机械零件的设计计算准则：强度，刚度，耐磨性，寿命，热平衡及经济性等。简化计算，当量法，试算法等。改善载荷和应力分布不均匀的方法，提高零件疲劳强度的措施，改善摩擦学性能的途径。3要求掌握的基本技能绘制机构简图；机械零、部件的设计计算及其工作图的绘制；查阅技术资料；编写技术文件及应该计算机技术等。十、说明1课程含机械原理及机械设计二部分内容。本教学大纲适用于非机械类专业。2本教学大纲给出参考学时为80学时（其中理论教学72学时；实验课8学时）；课程设计2周。3习题内容要多样化。习题中应含有结构和工艺方面的内容。习题作业要能起到巩固理论，掌握计算方法和技巧，加强结构和工艺性方面的训练，提高分析问题，解决问题的能力，熟悉标准，规范等的作用。4设计作业和课程设计都是培养学生设计能力、激励创新的重要环节。题目要灵活多样。教师要加强指导和考核，注意培养和发挥学生的独立工作能力和创新精神。5实验要严格要求。要求学生都能动手操作。实验后，每个学生必须写出实验报告。6本课程教学环节较多，实践性较强，教学中应激励学生创新精神，教育学生树立正确的设计思想，培养学生具有良好的工作作风和工作方法。7工程材料及工程力学课程必须开在本课程前。十一、考核方式：本课程的成绩分为两种：1理论课及实验课成绩共计100分（其中理论课成绩占90%，实验课成绩占10%）。理论课成绩由平时测验成绩、平时作业及期末考试组成（平时测验及平时作业占30%，期末考试占70%）。2课程设计成绩为考查成绩（考查内容含：设计说明书，总装图、零件工作图及答辩等内容，分为优、良、中、及格、不及格五级记分）十二、学时分配1教学环节的时数分配课论课：（含习题课）72学时实验课： 8学时合计： 80学时2学时分配（1）理论课学时分配课程内容（含讨论课及习题课）课时数绪论 第一章 概述1第二章 可动联接运动设计与结构设计14第三章 固定联接的可靠性与结构设计6第四章 联轴器与离合器0（课程设计时讲）第五章 机械中的运动与作用力2第六章 平面连杆机构6第七章 凸轮机构及其他常用的机构4第八章 机械传动系统概述2第九章 齿轮传动（含蜗杆传动、轮系及减速器）23第十章 带传动及链传动8第十一章 轴4第十二章 机械系统动力学简介0（自学）第十三章 机械系统的总体方案设计2总计72（2）实验课学时分配项 目实 验 名 称学 时实验1机械设计及展示与分析2实验2运动简图测绘2实验3齿轮范成实验2实验4机械拆装实验2合 计8大纲制订者：龙振宇大纲审定者：机械设计基础（II）课程教学大纲一、课程名称：机械设计基础（II）Fundamentals of Machine Design (II)课程负责人：龙振宇二、学时与学分：54学时 3学分三、适用专业：工业工程、冶金、材料、力学、建材、设备等非机械类专业四、课程教材：汪信远编，机械设计基础（第三版），高等教育出版社，2002年7月五、参考教材：沈乐年 刘向锋主编，机械设计基础，清华大学出版社，1997年1月喻怀正主编，机械设计基础第二版，高等教育出版社1985年杨可桢 程光蕴主编，机械设计基础第四版，高等教育出版社，1999年六、开课单位：机械工程学院七、课程的目的、性质和任务机械设计基础（II）是一门介绍常用机构和通用机械零部件的基本知识和基本设计方法的技术基础课程。本课程的目的及主要任务是培养学生：1掌握常用机构的结构、特性等基本知识，并初步具有选用 ，分析基本机构的能力。2掌握通用机械零部件的工作原理、特点、应用和简单设计计算方法，并初步具有选用和分析简单机械传动装置的能力，初步具有设计简单零件组合的能力。3具有运用标准、规范、手册、图册等有关技术资料的能力。八、课程的主要内容1教学基本内容机械设计的一般原则和程序。机械零件的计算准则和结构工艺性。机械零件常用材料的选择。标准化。平面机构运动简图，平面机构的自由度及其具有确定运动的条件。铰链四杆机构的基本型式、特性和演化。凸轮机构的基本类型、工作特点和应用。平衡的基本概念。螺纹联接的基本类型。螺纹联接件和标准。螺旋副的受力分析、效率和自锁。螺纹联接的防松和强度计算。螺旋传动的特点和类型。直齿圆柱齿轮传动的啮合基本原理、材料、失效形式，受力分析和齿轮的强度估算。斜齿圆柱齿轮，锥齿轮和蜗杆传动的啮合特点。齿轮结构。轮系的基本类型和传动比计算。单级圆柱齿轮减速器的典型结构和润滑。带传动和链传动的工作原理、特点和选择计算。轴的分类、结构、材料和轴径的估算。轴毂联接的类型、特点和选用。联轴器和离合器的主要类型，结构、标准和选用概述。滑动轴承的主要类型，结构和材料。滑动轴承的摩擦状态。非液体摩擦滑动轴承的计算。润滑和润滑装置。滚动轴承的结构、分类、代号和应用。深沟球轴承的选择计算。滚动轴承的组合设计。弹簧的类型、应用和选择。2习题课、课外习题根据教学需要适当安排习题课或讨论课。学生必须独立，按时完成课外习题 。完成情况应作为评定学生成绩的一部分。3课程设计课程设计要求包括下列内容：设计简单机械传动装置方案，分析和计算作用在零件上的力，选择材料，考虑制造、使用和维护等，确定零件结构及尺寸。课程设计题目建议采用简单机械传动装置，其复杂程度相当于1个轴系部件或单级开式齿轮传动的内容。每个学生应完成零件组合装配图1张，零件工作图1张，计算书1份。课程设计完成后进行答辩，答辩情况应作为评定学生课程设计成绩的一部分。4实验本课程应开设实验3个，共6学时，实验内容如下：实验1 机械设计及创新展示与分析实验2 机构运动简图测绘实验3 机械拆装实验实验后应写出实验报告。九、课程的教学基本要求要求掌握机械中常用机构和通用机械零、部件的一般知识。常用机构和通用零部件的工作原理、结构、材料、简单计算，使用、维护等知识。十、说明1课程含机