机械设计基础教学大纲.doc

机械设计基础课程模块大纲一、课程性质和任务1、课程性质机械设计基础是高等职业技术学院机械设计制造及自动化、机电一体化等机类、近机类各专业必修的一门主干专业基础课。主要讲授：一般机械中常用机构的基本原理和通用零、部件设计的基本方法等内容。2、课程任务本课程是机械类各专业的一门重要的专业基础课，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，初步具有这方面的分析、应用、设计能力，并通过必要的基本技能训练，培养学生正确的设计思想和严谨的工作作风，为培养高素质技能型人才奠定基础。二、先修课程模块数学、力学、机械制图三、教学目标1、知识目标1）、学习常用机构的工作原理、组成及其特点，掌握通用机构的分析和设计的基本方法；2）、学习通用机械零件的工作原理、结构及其特点，掌握通用机械零件的选用和设计的基本方法；2、能力目标1）、具有对机构分析设计和零件计算问题的运算、制图和使用技术资料的能力；2）、具有综合运用所学知识和实践的技能，设计简单机械和简单传动装置的能力；3）、具有通过实验和观察去识别常用机构组成、工作特性和通用机械零件结构特点的能力。四、课时分配章节名称教学内容授课学时备注绪论 2 第一章机械设计基础概论8第三章 平面机构的运动简图和自由度10第四章平面连杆机构设计8第五章凸轮机构8第七章螺纹连接与螺旋传动6第八章带传动6第九章链传动6第十章齿轮传动6第十一章蜗杆传动8第十二章齿轮系6第十四章轴和轴毂连接6第十五章轴承2复习2合计84五、教学方式1、 教学组织形式实现多样化，除了常规课堂授课外，尽量采用不同的教学手段，例如多媒体技术、模型演示、实物演示等。2、 课堂教学中应理论联系实际，多介绍实际应用的例子，激发学生的学习热情，通过课堂提问、课外作业、实践操作等环节巩固所学知识。3、 在大纲中规定的未能在计划课时内完成的有关章节，可以指定学生自学。六、考核方式：本课程为一学年结束课，综合评定总成绩：1、考试方式：理论参加院统一考试；2、考核办法：理论测试采用闭卷考试，占60，平时成绩20，期中成绩20；七、教学内容及要求绪论1、教学的目的与要求阐述机构和机器的概念和组成，介绍本课程的性质和研究对象以及学习本课程的方法。要求学生理解机构和机器的概念，了解机器的组成。了解本课程的性质、研究对象和学习本课程的基本要求和学习方法。2、教学内容机器及其组成；本课程的性质和研究对象；学习本课程的基本要求和方法。第一章 机械设计基础概论1、教学的目的与要求（1）使学生了解本课程研究的对象、内容以及其在培养高级机械工程技术人才全局中的地位、作用和任务，从而明确学习本课程的目的。（2）使学生对机械原理和设计(Mechanisms & machine theory and design)学科(discipline)的发展趋势有所了解，并了解本学科的重要性在课程结构中的重要性。（3）了解机械设计的基本要求和一般步骤。（4）了解机械的组成和机械零件的工作能力计算准则。（5）掌握载荷荷应力的分类以及在交变应力作用下许用应力和安全系数的计算方法。2、教学重点和难点（1）了解机械的组成和机械零件的工作能力计算准则。（2）掌握载荷荷应力的分类以及在交变应力作用下许用应力和安全系数的计算方法。第三章平面机构的运动简图和自由度1、教学目的与要求本章是研究和设计机构的基础，要求学生理解平面运动副和机构自由度的概念，掌握手面机构运动简图的绘制方法和平面机构自由度的计算方法，理解机构具有确定运动的条件。2、教学重点与难点（1）机构的运动简图的绘制（2）平面机构的自由度的计算。（3）机构自由度计算中有关虚约束的识别及处理3、教学内容第一节 平面运动副运动副的概念；自由度和约束条件；运动副的分类。第二节 平面机构的运动简图、绘制机构运动简图的目的；平面机构运动简图的绘制。第三节 平面机构的自由度平面机构自由度的计算；机构具有确定运动的条件。第四章 平面连杆机构设计1、教学目的与要求（1）铰链四杆机构的基本类型；（2）铰链四杆机构的演化；（3）对曲柄存在的条件、传动角、死点、急回运动、行程速比系数等有明确的概念；（4）平面四杆机构的设计； 2、教学重点和难点（1）曲柄存在条件、传动角、死点、行程速比系数；（2）平面四杆机构的图解法设计；（3）有关曲柄存在条件的杆长关系式的全面分析、平面四杆机构最小传动角的确定等问题。3、教学内容 第一节 概述平面连杆机构的特点；平面连杆机构的应用和分类；第二节 四杆机构的基本型式及演化铰链四村机构的组成；铰链四杆机构的类型；铰链四杆机构中曲柄存在的条件。曲柄滑块机构；导杆机构：摇块机构和定块机构。第四节 平面四杆机构的基本特性急回特性；压力角和传动角；死点。第五节 平面四杆机构的设计1接连杆的预定位置设计四杆机构；2授给定的行程速比系数设计四杆机构。第五章 凸轮机构1、教学目标（1）了解凸轮机构的分类及应用； （2）了解推杆常用运动规律的选择原则；（3）掌握在确定凸轮机构的基本尺寸时应考虑的主要问题；（4）能根据选定的凸轮类型和推杆运动规律设计凸轮的轮廓曲线。 2、教学重点和难点推杆常用运动规律特点及选择原则；盘形凸轮机构凸轮轮廓曲线的设计；凸轮基圆半径与压力角及自锁的关系；“反转法原理”与压力角的概念。3、教学内容第一节 概述 凸轮机构的组成、特点及应用；凸轮机构的分类。第二节 常用的从动件运动规律 确定凸轮轮廓的基本依据；凸轮与从动件的运动关系；从动件常用的运动规律。第三节 盘形凸轮轮廓的设计与加工方法 尖顶对心移动从动件盘形凸轮；滚于移动从动件盘形凸轮；偏置从动件盘形凸轮；摆动从动件盘形凸轮第四节 凸轮机构基本尺寸的确定； 滚于半径与运动失真；压力角及其许用值；基圆半径的选择；偏距的大小及其方位：从动件导路尺寸对传动的影响。第七章 螺纹连接与螺旋传动1、教学目标（1）了解螺纹的类型及主要参数；（2）掌握螺纹联接、预紧和防松措施、螺栓组联接的设计；（3）掌握提高螺栓联接强度的措施；2教学重点和难点螺纹、螺纹联接及其零件的结构和类型；2、螺纹联接的受力分析和强度计算；3、螺纹联接的预紧和防松以及提高螺纹联接强度的措施。螺纹联接的受力和变形关系图3、教学内容7.1 螺纹连接的基本知识螺纹的形成和类型；螺纹的主要参数；常用螺纹。7.2 螺纹连接的预紧与放松 螺纹连接的预紧与放松的基本方法、螺栓联接结构设计注意事项。7.3 单个螺栓连接的强度计算 普通螺栓的强度计算。 松联接；紧联接；只受预紧力的紧螺栓联接；受预紧力和工作拉力的紧螺栓联接。 7.4 螺栓组连接的结构设计和受力分析 螺纹联接组的机构设计、受力分析和强度计算7.5 螺纹连接件的材料和许用应力 螺纹连接件的材料、许用应力等。7.6提高螺栓连接强度的措施； 提高螺栓连接强度的方法及优点。第八章 带传动1、教学目标1.带传动的受力分析、应力分析和弹性滑动。2.普通V带传动的设计计算和主要参数对传动性能的影响。3.普通V带的设计2、教学重点和难点1.普通V带传动的设计计算和主要参数对传动性能的影响。2.普通V带的设计3、教学内容第一节 概述带传动的特点和类型。第二节V带和带轮的结构 V带的构造和标准；带轮的结构和材料。第三节 带传动的工作能力分析 带传动的受力分析；带传动工作时的应力分析；第四节 V带传动的设计 V带传动的设计准则；单根V带所能传递的功率；V带传动的设计方法和步骤。第五节 带传动的张紧、安装和维护 带传动的张紧装置；带传动的安装与维护。第九章 链传动1、教学目标1.滚子链传动的运动特点、失效形式。2.滚子链传动的设计计算和主要参数的合理选择。3.链传动的布置、张紧及润滑2、教学重点和难点滚子链传动的设计计算和主要参数的合理选择、链传动时的多边形效应。3、教学内容9.1 概述 链传动的工作原理和特点；链的类型和应用。9.2 滚子链和链轮 滚子链的规格；滚子链链轮。9.3 链传动的运动特性 链传动的运动特性；多边形效应。9.4 滚子链传动的设计计算 链传动的主要参数选择。9.5 链传动的布置、张紧及润滑；链传动的布置、张紧及润滑第十章 齿轮机构设计1、教学目标1了解齿轮机构的类型和应用；2了解平面齿轮机构的齿廓啮合基本定理；3深入了解渐开线齿轮的啮合特性及正确啮合的条件、连续传动条件等；4熟悉渐开线齿轮各部分的名称、基本参数及几何尺寸计算；5了解渐开线齿廓的展成切齿原理及根切现象、最少齿数；6了解斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的形成、啮合特点，并能计算其几何尺寸；7了解标准直齿圆锥齿轮的传动特点及其基本尺寸计算。8了解掌握齿轮传动的失效形式和设计准则，常用的材料及热处理方法。9掌握圆柱齿轮传动的设计和强度校核方法。对斜齿圆柱齿轮传动的设计方法有所了解和掌握。10掌握圆锥齿轮传动设计的特点。2、教学重点和难点渐开线直齿圆柱齿轮外啮合传动的基本理论和设计计算。齿轮传动的失效形式和设计准则。圆柱齿轮传动的设计和强度校核方法。共轭齿廓的确定；啮合过程。3、教学内容10.1 齿轮传动的特点和基本类型 齿轮机构的应用和类型。10.2 渐开线齿轮的轮廓及传动比 渐开线的形成及特点、渐开线齿轮的轮廓啮合时的特性及传动比。10.3 渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要参数及几何尺寸计算 渐开线齿轮各部分的名称及尺寸。10.4渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动 渐开线标准齿轮正确啮合条件和啮合过程。10.5渐开线齿轮的加工方法 渐开线齿轮的切制原理: 仿形法，范成法。10.6 渐开线齿廓的根切现象与标准外啮合齿轮的最少齿数 根切现象，最小齿数及变位齿轮概述。10.7 变位齿轮传动 变位齿轮的特点、变位齿轮的各部分尺寸10.8 齿轮常见的失效形式与设计准则 齿轮传动的失效形式；齿轮传动的设计准则。10.9 齿轮的结构设计及齿轮传动的润滑和效率 齿轮的结构设计、齿轮传动的润滑、传动效率计算10.10 标准齿轮传动的设计计算标准齿轮传动的设计时的基本参数及设计计算第十一章 蜗杆传动教学目标理解蜗杆传动的失效形式和设计准则，掌握蜗杆传动的强度计算，了解热平衡计算的目的和计算方法，了解蜗杆涡轮的常用材料和结构。教学重点和难点蜗杆传动的主要参数及其选择 ；蜗杆传动的受力分析 蜗杆传动的几何尺寸计算 ；蜗杆传动的强度计算 教学内容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 蜗杆传动的材料和机构 11.5 常用各类齿轮传动的选择第十二章 齿轮系1、教学目标本章主要讨论定轴齿轮系和行星齿轮系的传动比计算和转向确定，并简要介绍新型齿轮传动装置及减速器。2、教学重点和难点 定轴齿轮系传动比的计算；行星齿轮系的传动比计算 复合齿轮系传动比的计算 3、教学内容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齿轮系的计算 12.4 其他新型齿轮传动装置简介12.5 减速器第十四章 轴和轴毂连接1、教学目标本章主要介绍阶梯轴以及键连接的设计计算。 2、教学重点和难点轴的结构设计 ；轴的设计方法 轴的强度计算 3、教学内容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 轴毂连接；第十五章 轴承1、教学目标本章主要介绍轴承的类型、特点及应用，滚动轴承类型的选择、组合设计等内容。滑动轴承仅做一般介绍。2、教学重