07级高职《机械设计基础》教学大纲.doc

机械设计基础教学大纲 烟台工程职业技术学院机械设计基础教学大纲一、课程的性质和任务课程性质：机械设计基础是高职高专机械类各专业（普通专科）学生学习的一门重要的专业技术基础课，综合应用各先修机械制图、工程力学等相关专业基础课课程的基础理论和生产知识，解决常用机构和通用机械零部件的地分析和设计问题。主要任务：使学生掌握常用机构和通用机械零件的工作原理、结构特点和应用知识，并初步具有运用设计资料和查阅机械零件手册，设计具备简单机械及传动装置的能力，为学习专业课和从事机械设计工作打下坚实专业理论的基础。二、教学方法和教学建议教学方法: 1. 课堂讲授：采用启发式、归纳类比法、教学模型等方法；2. 改革实验内容及方法，注重理论联系实际及培养学生分析问题、解决问题的能力，利用多媒体等辅助教学手段提高实验教学效果；3. 正确处理机械设计基础与基础课、专业课的关系：即利用基础课所学过的知识来讲授机械设计基础，结合专业特点讲授机械设计基础。 教学建议：1、本课程的教学须由一定工作经验的讲师以上的教师担任，以保证理论知识和实践操作技能教学的需要。2、本课程开设之前应开设高等数学、机械制图、工程力学、公差配合与技术测量和机械制造基础等课程。3、本课程以理论教学为主，适当结合现场教学。4、本教学大纲适用于高中三年制机电专业（高职）。三、教材及有关参考教材1. 教材：陈立德主编机械设计基础，高等教育出版社， 2000年2. 教学指导书：张建中主编机械设计基础学习与训练指南，高教出版社2000年3. 多媒体教学资源：自行编制的陈立德主编机械设计基础多媒体课件 4参考书：邓昭铭、张莹主编机械设计基础高等教育出版社，2000年四、课时分配本课程的授课时间为第2学年第一学期，总计划学时：94，其中课堂授课课时为84学时，习题课2课时，实验教学（另有相应教学大纲）时间为6学时，机动2课时。 若个别专业的总课时数有所调整，可选学带*号的章节。序号章节名称课时分配0绪论(1)0-1机器的组成及特征10-2本课程的内容、性质和任务0-3学习方法1第一章 机械设计概述(3)1-1机械设计的基本要求；31-2机械设计的内容与步骤1-3 机械零件的失效形式及设计计算准则1-4 机械零件设计的标准化、系列化和通用化2第二章 摩擦、磨损及润滑概述(2)2-1 摩擦与磨损；22-2 润滑2-3密封方法及装置 3第三章 平面机构的结构分析(4)3-1 机构的组成13-2 平面机构的运动简图13-3 平面机构的自由度24第四章 平面连杆机构(6)4-1 概述 1*4-2 平面机构的的运动分析4-3 平面机构的的力分析4-4 铰链四杆机构的基本型式及其演化14-5 平面四杆机构的基本特性24-6 平面四杆机构的设计25第五章 凸轮机构(6)5-1概述25-2 常用的从动件运动规律5-3盘形凸轮轮廓的的设计方法与加工方法；25-4 凸轮机构基本尺寸的确定26第六章 间歇运动机构(2)6-1 棘轮机构 16-2 槽轮机构1*6-3不完全齿轮机构和凸轮式间歇运动机构7第七章 螺纹联接与螺旋传动(6)7-1 螺纹联接的基本知识27-2 螺纹联接的预紧和防松17-3 单个螺纹联接的强度计算1*7-4 螺栓组联接的结构设计和受力分析 1*7-5 螺纹联接件的材料和许用应力17-6 提高螺栓联接强度的措施1*7-7 滑动螺旋传动简介1*8第八章 带传动（6）8-1 概述；18-2 V 带和带轮的结构18-3 带传动的工作能力分析18-4 V带传动的设计；28-5 带传动的张紧、安装与维护1*8-6 同步带传动1*9第九章 链传动（3）9-1 概述29-2滚子链和链轮9-3链传动的运动特性；*9-4滚子链传动的设计计算19-5链传动的布置、张紧及润滑10第十章 齿轮传动（16）10-1齿轮传动的特点和基本类型 210-2渐开线齿轮的齿廓及传动比10-3渐开线直齿圆柱齿轮的主要参数及几何尺寸计算210-4渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动110-5渐开线齿轮的加工方法110-6渐开线齿轮的根切现象和标准外齿轮的最少齿数110-7变位齿轮传动110-8齿轮常见的失效形式及设计准则110-9齿轮的常用材料及许用应力110-10渐开线直齿圆柱齿轮传动的强度计算210-11平行轴斜齿圆柱齿轮传动210-12直齿圆锥齿轮传动110-13齿轮的结构设计及齿轮传动的润滑和效率110-14标准齿轮传动的设计计算11第十一章 蜗杆传动（4）11-1 蜗杆传动的类型和特点211-2 蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算11-3 蜗杆传动的失效形式和计算准则111-4 蜗杆传动的材料和结构*11-5 蜗杆传动的强度计算11-6 蜗杆传动的效率、润滑及热平衡计算11-7普通圆柱蜗杆传动的精度等级选择及其安装和维护111-8常用各类齿轮传动的选择12第十二章 齿轮系（4）12-1定轴齿轮系传动比的计算112-2行星齿轮系传动比的计算212-3齿轮系的应用1*12-4其他新型齿轮传动装置简介*12-5减速器13*第十三章 机械传动设计（2）13-1 概述113-2常用机械传动机构的选择13-3机械传动的特性和参数13-4机械传动的方案设计113-5机械传动的设计顺序14第十四章 轴和轴毂联接（6）14-1 概述114-2 轴的结构设计114-3 轴的强度计算114-4 轴的材料及选择14-5 轴的设计214-6 轴毂联接115第十五章 轴承（8）15-1轴承的功用和类型215-2滚动轴承的组成、类型及特点15-3滚动轴承的代号115-4滚动轴承的类型选择15-5滚动轴承的工作情况分析及计算215-6滚动轴承的选择215-7滚动轴承的组合设计15-8滑动轴承概述1*15-9滚动轴承和滑动轴承的性能比较16第十六章 其他常用零、部件（5）16-1联轴器216-2离合器216-3弹簧117*第十七章 机械的平衡与调速（2*）17-1 概述217-2回转件的静平衡17-3回转件的动平衡17-4机器速度波动的调节总课时84五、课程教学内容和要求【教学内容】绪论【教学目的和要求】了解本专业开设机械设计基础课程的必要性和意义；理解机械、机器、机构、构件和零件的概念；明确本课程研究的对象和内容。【教学内容】第一章 机械设计概述0-1机器的组成及特征0-2本课程的内容、性质和任务0-3学习方法【教学目的和要求】 了解机械设计的基本规律；明确机器设计，尤其是机械零件设计的总括性概念；掌握对机器和机械零件的基本要求。【教学重点、难点】机械设计的内容与步骤及机器和机械零件的基本要求。【教学内容】第二章 摩擦、磨损及润滑概述2-1 摩擦与磨损；2-2 润滑2-3密封方法及装置【教学目的和要求】了解摩擦的分类及基本性质、磨损过程、润滑的类型、润滑剂的分类及性能指标、密封的分类及常用密封装置。掌握流体润滑的基本原理 ； 【教学重点、难点】 摩擦副基本性质、典型磨损过程【教学内容】第三章 平面机构的结构分析 3-1 机构的组成3-2 平面机构的运动简图3-3 平面机构的自由度了解平面机构的组成，运动副、运动链、约束和自由度等概念；能绘制常用平面机构的运动简图；掌握平面机构自由度的计算及机构具有确定运动的条件。【教学重点、难点】重点：运动副和运动链的概念、机构运动简图的绘制、机构具有确定运动的条件及机构自由度的计算。难点：机构自由度的计算中复合铰链、局部自由度和虚约束的识别及处理。【教学内容】第四章 平面连杆机构4-1 概述*4-2 平面机构的的运动分析4-3 平面机构的的力分析4-4 铰链四杆机构的基本型式及其演化4-5 平面四杆机构的基本特性4-6 平面四杆机构的设计【教学目的和要求】了解平面连杆机构的组成及特点，平面连杆机构的基本型式及其演化和应用；理解曲柄存在条件、急回运动、行程速比系数、压力角、传动角、死点位置等基本特性；掌握用作图法设计平面连杆机构的方法。【教学重点、难点】重点：平面连杆机构的基本特性，作图法设计平面连杆机构。实验一：平面机构运动简图的绘制。【教学内容】第五章 凸轮机构5-1概述5-2 常用的从动件运动规律5-3盘形凸轮轮廓的的设计方法与加工方法5-4 凸轮机构基本尺寸的确定【教学目的和要求】了解凸轮机构的应用和类型；理解从动件常用运动规律的形式、特点、应用，凸轮机构的压力角与基圆半径的关系，以及选择滚子半径和确定平底尺寸的原则；掌握运动线图的绘制方法、盘形凸轮轮廓曲线的设计。【教学重点、难点】重点：从动件常用运动规律的特点和应用，盘形凸轮轮廓曲线的设计。难点：凸轮轮廓曲线设计中所应用的“反转法”原理和压力角的概念。【教学内容】第六章 间歇运动机构6-1 棘轮机构6-2 槽轮机构*6-3不完全齿轮机构和凸轮式间歇运动机构【教学目的和要求】了解棘轮机构和槽轮机构的工作原理、运动特点和应用。 【教学内容】第七章 螺纹联接与螺旋传动7-1 螺纹联接的基本知识7-2 螺纹联接的预紧和防松7-3 单个螺纹联接的强度计算*7-4 螺栓组联接的结构设计和受力分析7-5 螺纹联接件的材料和许用应力7-6 提高螺栓联接强度的措施*7-7 滑动螺旋传动简介【教学目的和要求】了解螺纹和螺纹联接的类型、特点、标准、结构、应用及螺纹联接的预紧；理解螺纹联接的受力分析、应力分析和失效形式；掌握螺纹副的受力分析、效率和自锁；掌握螺纹联接标准尺寸的选择及计算方法。【教学重点、难点】重点：螺纹联接标准尺寸的选择及计算方法。难点：螺纹联接的受力分析、应力分析和失效形式【教学内容】第八章 带传动8-1 概述8-2 V 带和带轮的结构8-3 带传动的工作能力分析8-4 V带传动的设计8-5 带传动的张紧、安装与维护*8-6 同步带传动【教学目的和要求】了解带传动的工作原理、类型和特点；带传动的受力分析、应力分析和失效形式；掌握V带传动的设计计算【教学重点、难点】重点：带传动的受力分析、应力分析和失效形式。难点：分析主要参数对带传动的影响。【教学内容】第九章 链传动9-1 概述9-2滚子链和链轮9-3链传动的运动特性*9-4滚子链传动的设计计算9-5链传动的布置、张紧及润滑【教学目的和要求】了解链传动的类型和特点、滚子链结构和链轮。【教学内容】第十章 齿轮传动10-1齿轮传动的特点和基本类型10-2渐开线齿轮的齿廓及传动比10-3渐开线直齿圆柱齿轮的主要参数及几何尺寸计算10-4渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动10-5渐开线齿轮的加工方法10-6渐开线齿轮的根切现象和标准外齿轮的最少齿数10-7变位齿轮传动10-8齿轮常见的失效形式及设计准则10-9齿轮的常用材料及许用应力10-10渐开线直齿圆柱齿轮传动的强度计算10-11平行轴斜齿圆柱齿轮传动10-12直齿圆锥齿轮传动10-13齿轮的结构设计及齿轮传动的润滑和效率10-14标准齿轮传动的设计计算【教学目的和要求】了解齿轮传动的特点和类型,齿廓啮合基本定律, 渐开线的形成及其性质；深入了解渐开线齿轮的啮合特点、渐开线齿轮传动的正确啮合条件和连续传动的条件；熟悉渐开线标准直齿圆柱齿轮的各部分名称、主要参数和几何尺寸计算；了解渐开线齿轮的加工方法、根切现象、渐开线标准直齿圆柱齿轮不产生根切的最少齿数及变位齿轮简介；理解齿轮轮齿的失效形式及计算准则、标准直齿圆柱齿轮的强度计算；理解斜齿圆柱齿轮传动的特点、受力分析、主要参数、基本尺寸计算和强度计算；了解直齿圆锥齿轮传动的特点与应用、受力分析、主要参数和基本尺寸计算；了解齿轮的结构、材料和齿轮传动的润滑。【教学重点、难点】重点：渐开线标准圆柱齿轮外啮合传动的基本理论和设计计算，斜齿圆柱齿轮传动的受力分析、主要参数和基本尺寸计算。难点：一对轮齿的啮合过程，选择斜齿圆柱齿轮传动的主要参数。实验二：渐开线齿轮的范成原理。【教学内容】第十一章 蜗杆传动11-1 蜗杆传动的类型和特点11-2 蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算11-3 蜗杆传动的失效形式和计算准则11-4 蜗杆传动的材料和结构*11-5 蜗杆传动的强度计算11-6 蜗杆传动的效率、润滑及热平衡计算11-7普通圆柱蜗杆传动的精度等级选择及其安装和维护11-8常用各类齿轮传动的选择【教学目的和要求】了解蜗杆传动的组成和特点；理解蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算、蜗杆传动中蜗轮的旋转方向和齿面间滑动速度、受力分析、材料选择；了解蜗杆传动的设计计算、蜗杆传动的效率、润滑与热平衡计算。【教学重点、难点】重点：蜗杆传动的主要参数、受力分析。难点：蜗杆传动中蜗轮的旋转方向【教学内容】第十二章 齿轮系12-1定轴齿轮系传动比的计算12-2行星齿轮系传动比的计算12-3齿轮系的应用*12-4其他新型齿轮传动装置简介*12-5减速器【教学目的和要求】了解轮系分类；掌握定轴轮系、周转轮系及混合轮系传动比的计算。【教学重点、难点】重点：周转轮系及混合轮系传动比的计算。难点：周转轮系的转化轮系及混合轮系划分为基本轮系。实验三：减速器的拆装。【教学内容】第十三章 机械传动设计13-1 概述13-2常用机械传动机构的选择13-3机械传动的特性和参数13-4机械传动的方案设计13-5机械传动的设计顺序【教学目的和要求】了解常用机械传动机构的选择；机械传动的方案设计；机械传动的设计顺序【教学重点、难点】机械传动的方案设计；机械传动的特性和参数【教学内容】第十四章 轴和轴毂联接14-1 概述14-2 轴的结构设计14-3 轴的强度计算14-4 轴的材料及选择14-5 轴的设计14-6 轴毂联接【教学目的和要求】了解轴的类型和材料；掌握轴的结构设计和强度计算。了解键联接、花键联接、特点、标准、结构、应用及螺纹联接的预紧；理解键联接的受力分析、应力分析和失效形式；掌握键联接标准尺寸的选择及计算方法。【教学重点、难点】重点：轴的结构设计和强度计算；键联接的标准尺寸的选择及计算方法。难点：轴的强度计算；键联接的受力分析、应力分析和失效形式。【教学内容】第十五章