《机械设计基础》数控教学大纲.doc

机械设计基础教学大纲课程编码：20050适用专业：数控技术授课对象：高职三年制修读方式：必修课课程类别：专业基础课与专业课考核方式：考试课学 时：理论学时80 ， 实践学时10学 分：4先修课程：识图与绘图后续课程：机械制造基础一、教学性质、目的和任务1、性质机械设计基础课程是数控技术专业的一门专业基础课。2、目的和任务本课程的目的和任务是使学生掌握机器的组成，掌握常用机构的基本知识和设计方法，掌握通用零件的基本知识和设计方法，了解机械工程力学的基本知识，了解机械系统运动方案设计的基本知识。通过本课程的学习，学生能运用机构及零件的相关知识设计制作简单的机械产品模型，能熟练使用相关技术资料，能正确认识及选用通用零件。同时培养学生的设计能力、实践能力、协作与沟通能力，培养学生的创新意识和创新能力。二、教学基本要求与重点：1、学习本课程后，学生达到的基本要求： （1）了解理论力学知识，会进行一般的静力学问题分析与简单计算；（2）掌握零件的强度计算方法，能对零件进行相应的强度计算；（3）了解常用材料分类、基本热处理方法，理解热处理对钢性能的影响，掌握常用金属材料的牌号含义及主要性能，典型热处理方法的应用，能结合实际选用零件的制造材料；（4）了解常用零件的公差等级并能进行正确选用；（5）了解常用机构及机械传动的组成，理解其工作原理，特点和应用，能对常用机构进行设计计算；（6）掌握零件的标准、工作原理、特点和结构，初步学会选用及设计的基本方法；（7）具有与本课程有关的解题、运算、绘图、收集和使用技术资料的能力；（8）具有设计简单机械零件的能力。2、本课程的重点教学内容：（1）机械工程力学的基本知识；（2）常用机构的知识；（3）齿轮传动及齿轮系；（4）轴和轴承。三、教学内容与要求：理论教学内容与要求第一部分内容：机械设计概论1、主要内容及学时数： （1） 机器的认识 2学时（2） 力的基本知识 4学时（3）平面力系 4学时2、教学要求：能正确认识机器，区分机器与机构，零件与构件；了解力、力矩和力偶的概念，能结合实际区分力、力矩和力偶；理解物体的受力分析方法，能对物体和物体系进行受力分析，解决平面力系的相关问题。3、重 点：机器的特点及分类；平面力系。4、难 点：平面力系的平衡方程的应用。5、对习题课的要求及学时数： 掌握物体系的受力分析方法及平衡方程的使用，培养分析问题的能力及运算能力。 2学时6、教学方法：建议采用的教学方法有：引导分析法、提问法、讨论法或任务教学法。第二部分内容：常用机构1、主要内容及学时数：（1）平面机构的组成及分析 2学时（2）平面连杆机构 4学时（3）轴向拉压变形及强度计算 4学时（4）凸轮机构 4学时（5）其它常用机构 2学时2、教学要求：了解棘轮机构、槽轮机构的工作原理及应用；理解平面机构自由度的计算方法，能判断平面机构是否有确定的相对运动，凸轮机构的从动件的运动规律，能画出其位移线图，理解凸轮轮廓的绘制方法，能绘制凸轮的轮廓；掌握构件轴向拉压的变形特点及强度计算方法；掌握平面机构运动简图的绘制方法，平面连杆机构的组成、类型、特点、应用及平面四杆机构的设计方法，能结合实际应用四杆机构，并能设计简单的四杆机构。3、重 点：平面机构的运动简图；平面连杆机构的组成、类型、特点及设计；凸轮机构从动件的运动规律及轮廓的绘制。4、难 点：平面机构的自由度计算；平面四杆机构；凸轮机构的从动件的运动规律。5、对习题课的要求及学时数： 掌握平面机构自由度的计算方法及轴向拉压变形时的强度计算方法，培养分析问题的能力及运算能力。 2学时6、教学方法：建议采用模型演示、多媒体演示或现场参观机构的应用，以引导学生的学习兴趣。第三部分内容：带传动1、主要内容及学时数： （1）带传动概述 2学时（2）带传动工作情况分析 2学时（3）V带传动的失效形式及设计计算 2学时2、教学要求：了解V带传动的工作原理、类型及应用，能根据不同的场合进行区分选用；理解普通V带传动的受力情况、应力情况和设计方法，能进行普通V带传动的设计计算。3、重 点：V带传动的设计计算4、难 点：带传动的受力分析、应力分析。 5、教学方法：建议采用任务驱动教学法。第四部分内容：齿轮传动蜗杆传动齿轮系（1）齿轮传动 10学时（2）蜗杆传动 2学时（3）齿轮系 4学时2、教学要求：了解渐开线齿轮的齿廓曲线的形成，齿轮、蜗轮蜗杆的常用材料，齿轮传动的类型和特点，能根据不同的场合进行区分选用；理解蜗杆传动的参数和传动比计算，齿轮、蜗轮蜗杆的精度等级、材料和结构，能进行蜗杆传动的尺寸计算，并根据需要对零件进行选材，理解齿轮传动、蜗杆传动的维护方法，能进行正常的使用和维护；掌握渐开线齿轮传动的参数和几何尺寸计算，渐开线齿轮的啮合条件和加工方法，齿轮的设计计算方法，蜗杆传动的强度验算方法，齿轮系的传动比计算方法，能结合实际进行齿轮的尺寸计算、齿轮系的传动比计算及齿轮传动的设计计算。3、重 点：齿轮传动的参数和几何尺寸计算；蜗杆传动的参数和几何尺寸计算；齿轮系的传动比的计算。4、难 点：齿轮传动的设计计算；齿轮系传动比计算 。 5、对习题课的要求及学时数：重点练习轮系传动比计算，齿轮的参数和尺寸计算。 2学时6、教学方法：建议采用多个模型演示对比区分不同类型的齿轮传动，或结合多媒体演示，或现场参观齿轮及齿轮系的实际应用；对于齿轮的设计采用任务教学法。第五部分内容：联接 1、主要内容及学时数： （1）螺纹联接 2学时（2）剪切变形及强度计算 2学时（3）键联接、花键联接和销联接 4学时轴2、教学要求：了解花键联接的类型及应用、离合器的类型及应用，平键花键联接的公差与检测，普通螺纹联接的公差与检测，能认识花键联接和不同的离合器；理解联轴器的类型及应用，结合实际选用联轴器；掌握螺纹联接的类型、特点及应用，螺纹联接的预紧和防松方法，能根据实际选用不同的螺纹联接，键联接的类型、选用及强度计算方法，能结合实际选择并验算普通平键联接。3、重 点：花键联接的类型、特点、应用；键联接的类型及选择验算。4、难 点：花键联接的特点及应用；键联接类型选择和强度计算。5、教学方法：建议采用任务教学法。第六部分内容：轴系零件1、主要内容及学时数：（1）滚动轴承 5学时（2）滑动轴承 1学时（3）联轴器与离合器 2学时（4）轴的设计计算 10学时2、教学要求：了解滚动轴承的构造，能说出其各部分的名称，了解滚动轴承的公差与配合，滑动轴承的工作原理类型及应用；理解滚动轴承的类型、代号及滚动轴承的类型选择，滚动轴承的组合结构设计方法，能说出滚动轴承代号的含义并根据实际选择滚动轴承；掌握轴的类型、结构设计和强度验算方法，能对简单机械中的轴进行结构设计和强度验算。3、重 点： 滚动轴承的类型及代号；轴的结构设计和强度验算方法。4、难 点： 轴的结构设计和强度验算。5、教学方法：建议采用探求式教学模式或任务教学法。实践教学内容与要求1、 实践教学的具体内容观看机构运动演示、设计四杆机构、齿轮参数及尺寸的测定、设计轴。2、实践教学的目的通过实践课的练习，了解各种常用机构的运动特点，能按给定条件设计出四杆机构，能对机械传动系统中的带传动进行设计，能结合实际对齿轮进行参数及尺寸的测定，能结合实际进行轴的设计，并锻炼学生的综合能力。3、实践教学重点观看机构运动演示、齿轮参数及尺寸的测定、轴的设计4、实践教学难点四杆机构设计、带传动的设计、轴的设计。5、对实践教学内容的要求依据课程要求，学生应完成5个课内实验，共10个学时，实践项目和要求如下：实践项目一：观看机构运动演示实践目的：通过本次实训，要求学生掌握各种常用机构的功能和特点。实践要求：观看机构模型及其运动，对所观看的机构进行分类，总结不同类型机构的功能和特点，并写出分析报告。学 时 数： 2学时实验项目二：设计四杆机构实验目的：能按实际给定条件设计四杆机构。实验要求：根据给定条件用图解法设计四杆机构并绘制机构运动简图。学 时 数：2学时实践项目三：带式运输机传动系统中带传动的设计实践目的：学会带传动的设计计算方法。实践要求：根据给定条件进行带传动的设计，并绘制V带轮轮槽部分的图样。学 时 数： 2学时实践项目四：齿轮参数及尺寸的测定实践目的：通过本次实训，使学生进一步理解齿轮的基本参数及尺寸的计算公式，并初步了解齿轮的修配方法。 实践要求：通过对各种不同的齿轮进行尺寸的测量来计算其基本参数，并计算与其相啮合的齿轮的参数及尺寸。学 时 数： 2学时 实践项目五：设计轴实践目的：通过轴的结构设计，培养学生一定的运算能力和设计计算能力。实践要求：完成轴的结构设计和强度验算，绘制轴的零件工作图。学 时 数： 2学时四、学时分配：课程内容理论学时习题课学时实践学时小计机械设计概论10212常用机构162422带传动628齿轮传动蜗杆传动齿轮系162220联接88轴系零件18220合 计7461090五、考核方式及测试权重：采用三种评定方式：平时成