《金属学与热处理》课程教学大纲 .doc

机械设计制造及其自动化专业参考教材1.电路，参考书：秦曾煌主编，电工学（第七版）（上册） 高等教育出版社姜三勇主编，电工学（第七版）（上册）学习辅导与习题解答，高等教育出版社2.机械设计，参考书：陈良玉，机械设计基础 东北大学出版社3.工程力学，参考书：程靳，简明理论力学 高教出版社（第二版）；刘鸿文主编，简明材料力学 高教出版社（第二版）。第一部分 专业综合课考试大纲理论考试部分（200分）电路（60分）1. 电路的基本概念与基本定律理解电压、电流的参考方向的概念；掌握欧姆定律；掌握电功率的计算；理解电压源和电流源的含义；掌握电路的基尔霍夫定律；掌握电路中电位的概念及计算方法。2. 电路的分析方法理解电阻的串联和并联的概念，掌握等效电阻的计算方法；掌握实际电源的两种模型及其等效变换的分析方法；了解支路电流法；掌握结点电压法；掌握叠加定理；掌握戴维宁定理；了解诺顿定理。3. 电路的暂态分析掌握电路的换路原则及初始值计算；理解RC、RL电路零输入响应，零状态响应及全响应概念，理解时间常数的概念；掌握一阶电路的暂态分析的三要素法。4. 正弦交流电路理解正弦量的概念；掌握正弦量的相量表示法；掌握各个元件（R、L、C）伏安关系的相量形式以及基尔霍夫定律的相量形式；理解复阻抗的含义，掌握无源二端网络等效复阻抗的计算方法；理解相量法的含义，掌握分析和计算正弦稳态电路的相量法；掌握正弦稳态电路各种功率的意义和计算方法；理解谐振的概念及特点，掌握串联谐振电路的分析计算方法。5. 三相电路理解三相电路的概念、掌握对称三相电路电源和负载的相电压与线电压、相电流与线电流之间的大小和相位关系；掌握对称三相电路的概念及其计算方法；掌握对称三相电路功率算方法；理解三相四线制中线的作用；了解不对称三相电路的分析与计算。机械设计（70分）一、课程的性质、目的与任务机械设计基础是一门培养学生具有一定机械设计能力的技术基础课。在教学上应着重基本知识、基本理论和基本设计方法等内容。培养学生综合运用本课程的知识来解决具体工程技术问题的能力。 二、课程基本要求1掌握机械中常用机构的结构原理、运动特性及有关机构动力学的基本知识，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普通机械传动装置的能力。3具有运用标准、规范、手册、图册等有关技术资料的能力。三、教学考试内容与要求1机械设计概述了解机械的组成及课程的研究内容、性质和任务。2平面机构运动简图和自由度了解运动副和运动简图的概念。掌握一般机构简图及其测绘方法；机构具有确定运动的条件。熟练掌握平面机构自由度数的计算（能识别和正确处理机构中含有的复合铰链、局部自由度和虚约束）。3平面连杆机构 了解连杆机构的概念和特点。掌握四杆机构的基本知识。熟练掌握判断机构中存在两个周转副的条件，并能确定取不同构件为机架时该机构的类型。了解四杆机构的演化。掌握曲柄滑块机构的特性。掌握用图解法设计四杆机构的方法（包括按给定连杆的预定的位置，按给定行程速比系数设计）。4凸轮机构和间歇运动机构了解凸轮机构的特点、常用类型及应用。掌握从动件常用运动规律。掌握滚子对心和偏心直动从动件盘形凸轮轮廓线的图解法设计。掌握压力角、基圆半径的概念。一般了解棘轮机构、槽轮机构的工作原理、特点和应用。5联接了解联接的分类；键和花键联接的类型、特点和应用。掌握平键联接的失效形式和设计计算。了解螺纹的形成、螺纹的参数及螺纹的类型、特点和应用。了解螺旋副的受力分析、效率和自锁。掌握螺纹联接的四种基本类型及应用场合；螺栓联接的强度计算；受横向外载荷、轴向外载荷的螺栓组联接进行受力分析和强度计算；螺纹联接的预紧和防松。6带传动了解带传动的工作原理、特点、类型和应用。掌握有关尺寸参数；掌握弹性滑动、打滑的概念。熟练掌握带传动受力分析和带的应力分析；V带传动的失效形式和设计计算。一般了解齿形带传动的特点和应用。7链传动了解链传动的特点和应用；滚子链与链轮的结构。掌握链传动的运动特性和减轻运动不均匀性的措施；链传动的失效形式和设计计算。8齿轮传动掌握齿轮传动的特点；渐开线标准直齿圆柱齿轮啮合的基本知识。熟练掌握其尺寸参数的含义及其计算。了解齿轮加工方法及标准齿轮不发生根切的最少齿数。一般了解变位齿轮传动。了解斜齿轮传动的特点，掌握其尺寸参数计算和斜齿轮的当量齿轮的概念。了解圆锥齿轮传动的特点及其有关参数。掌握直齿圆锥齿轮的主要几何尺寸计算。了解齿轮的失效形式和设计准则；齿轮常用材料及热处理方法。掌握三种齿轮（直齿、斜齿、锥齿）的受力分析并掌握设计计算。9蜗杆传动掌握蜗杆传动的工作原理和特点；主要参数和几何尺寸计算。掌握其受力分析。了解蜗杆传动的失效形式、设计准则、常用材料及热平衡的概念。其它知识一般了解。10轮系了解轮系的类型和功用。掌握轮系的传动比计算（包括大小和方向）。11轴了解轴的分类、特点。掌握轴的结构设计及两种强度计算方法。12滚动轴承掌握滚动轴承的主要类型、特点、代号及选用。熟练掌握滚动轴承的寿命计算。掌握滚动轴承的组合设计。了解滚动轴承静强度计算。工程力学（70分）一、静力学部分理解静力学的基本公理和基本概念，能够对物体及简单的物体系统进行正确的受力分析、画出受力图并进行相关计算。对平面一般力系的平衡问题，能熟练地选取分离体和应用各种形式的平衡方程求解。求解物体系统的平衡问题是静力学的重点。1、静力学基本概念和公理教学内容：力系、等效力系、平衡等概念；静力学公理、约束及约束反力的概念、约束基本类型、分离体和受力图。基本要求：（1）掌握静力学公理；（2）掌握约束类型；（3）能画指定物体的受力图。2、力对点之矩、平面力偶系教学内容：力对点之矩概念、计算、力偶的概念、性质、合力矩定理、平面力偶系的合成及平衡条件。基本要求：（1）掌握力矩的计算和表示方法；（2）掌握力偶的概念、性质；（3）掌握力偶系的合成方法和平衡条件。3、平面任意力系教学内容：力在直角坐标系上的投影；合力投影定理；力系合成；力向一点的平移；平面任意力系的简化方法和结果；平衡方程。基本要求：（1）掌握力在直角坐标系上的投影；（2）掌握用合力投影定理求力矩；（3）掌握力的平移定理；（4）掌握平面任意力系简化的结果；（5）熟练应用平衡方程求反力。4、空间力系教学内容：空间力的投影与分解，力对点之距，力对轴之力，重心的概念。基本要求：空间力系的基本概念，会计算法求组合图形的重心。二、材料力学部分对材料力学的基本概念和基本分析方法有明确的认识，具有将杆类构件简化为力学简图的初步能力，能分析杆件的内力，并绘出相应的内力图，能分析杆件的应力、位移，进行强度和刚度计算，对应力状态理论与强度理论有初步的认识，并能进行组合变形下杆件的强度计算，能分析简单压杆的临界载荷，并进行稳定性校核等计算。1、杆件的轴向拉伸与压缩教学内容：轴向拉压概念、截面法、轴力与轴力图、胡克定律、材料在轴向拉压时的力学性能、强度计算、压杆稳定。基本要求：（1）掌握截面法求轴力，熟练画轴力图；（2）熟练进行强度计算；2、剪切与挤压教学内容：剪切与挤压的概念及工程计算方法。基本要求：了解剪切与挤压的基本概念及工程实用计算方法。3、圆轴的扭转教学内容：扭转概念、扭矩图、切应力、扭转变形、强度和刚度计算。基本要求：（1）熟练画扭矩图；（2）明确切应力分布规律；（3）熟练进行强度计算；（4）熟练进行刚度计算。4、直梁的弯曲教学内容：梁的类型、弯曲、平面弯曲的特点；剪力、弯矩、正应力分布规律；强度计算；挠度转角计算；刚度计算。基本要求：（1）掌握粱的基本类型；（2）弯曲及平面弯曲的特点；（3）会画剪力图和弯矩图；（4）熟练掌握弯曲正应力强度计算；（5）会用叠加法计算简单的变形及刚度计算。5、组合变形教学内容：组合变形的概念、弯曲与拉伸（压缩）组合变形、弯曲与扭转组合变形、斜弯曲变形的强度计算，平面应力状态分析，强度理论。基本要求：（1）会用求解组合变形杆件强度问题；（2）掌握平面应力状态下主应力大小和方向、最大切应力的确定。（3）掌握四种常用强度理论。第二部分 专业技能测试（100分）基本技能考核内容：根据所提供的零件、测绘工具及相关资料，完成零件测绘，用计算机绘图软件完成零件图，根据绘制的零件图拟定机械加工工艺路线。最后提交：1）徒手绘制的零件草图A3图纸一张2）计算机绘图的图形文件（文件名：考号姓名，例如：01张晓明）3）你定的工艺路线文件一份。考试时间为 100 分钟。考试要求测绘零件类型范围：齿轮、齿轮轴、传动轴等轴类、轮盘盖类、叉架类零件一个。具体要求：（一）测绘及徒手绘图部分：50分1给定零件名称、材料，分析零件的结构形状和零件的制造方法；2正确使用测量工具测绘零件，并能对标准结构（如标准齿轮的轮齿、键槽、退刀槽、中心孔、螺纹等）进行测量，并查表确定尺寸。 3能够合理选择零件的表达方案，包括选择主视图、其它视图的数量和其它表达方法，掌握标准结构的规定表示法。 4能够合理给出表面粗糙度、极限尺寸、形位公差等技术要求。5具备徒手绘制零件草图的能力，将测绘结果通过零件草图记录下来。（二）计算机绘图部分：30分1具有计算机绘图能力，掌握绘图软件的文件管理操作；掌握图层及对象特性工具的控制和使用；掌握定点、定向辅助工具的控制和使用；掌握一般绘图和编辑命令；掌握图库、块功能；能够控制文本和尺寸风格。2选择 AutoCAD2006（或CAXA2006） 及以上版本的绘图软件，整理测绘得到的零件草图，用计算机绘图完成零件图。绘制的零件图应做到：表达方案合理、图形正确完整、线型规范清晰；尺寸标注正确、完整、清晰，表面粗糙度、尺寸公差、形位公差及技术要求等标注齐备；图面布局合理，