《机械设计理论》课程教学大纲

1、PAGE 机械设计课程教学大纲课程中文名称：机械设计课程英文名称：Machine Design课程编号：ZJ16108课程类型：专业基础课学 时：总学时40（理论课学时36、实验课学时4）学 分：2适用对象：机电技术教育先修课程：高等数学、机械制图、理论力学、材料力学、机械原理、公差和互换性测量、机械工程材料课程简介：机械设计是机电技术教育专业的一门重要的专业基础课，在专业培养体系中起着承前启后的作用。它的任务是培养学生掌握机械设计的基本知识、基本理论和基本方法；通过该课程的学习，可以使学生掌握通用机械零件的设计原理、方法和机械设计的一般规律，具有运用标准、规范、手册和查阅有关技术资料的能力；

2、初步具有设计一般通用零部件的能力，为后继专业课程学习和今后从事设计工作打下坚实的基础。一、教学目标及任务机械设计是机电技术教育专业的一门重要的专业基础课，它的目标是培养学生掌握机械设计的基本知识、基本理论和基本方法；使学生掌握通用机械零件的设计原理、方法和机械设计的一般规律，具有运用标准、规范、手册和查阅有关技术资料的能力；初步具有设计一般通用零部件的能力，为学生后继专业课程学习和今后从事设计工作打下坚实的基础。二、学时分配章 节理论教学内容理论学时实验项目实验学时第一章机械设计总论1第二章螺纹联接6第三章键和销联接1第四章带传动4带传动实验2第五章链传动2第六章齿轮传动8第七章蜗杆传动4/第

3、八章滚动轴承6/第九章轴4减速器拆装实验2合 计36合计4三、教学内容及教学要求第一章 机械设计总论（1学时）教学重点：机械零件的失效形式和计算准则。教学难点：失效形式和计算准则。教学要求：了解本课程的内容、性质和任务；了解设计机器和机械零件时应满足的基本要求和一般程序；掌握机械零件的主要失效形式和设计准则。第一节 机械设计课程的性质及任务第二节 机械设计的主要失效形式、计算准则和设计步骤1机械设计的主要失效形式和计算准则2机械零件的设计方法与一般步骤第二章 螺纹联接（6学时）教学重点：螺纹联接的基本类型和结构；螺纹的预紧和防松；螺栓组联接的受力分析；紧螺栓承受预紧力和工作拉力的强度计算； 教

4、学难点：螺栓组联接的受力分析；紧螺栓承受预紧力和工作拉力的强度计算；教学要求：了解常用螺纹的特点和应用，掌握螺纹联接的类型和结构特点；理解螺纹联接的预紧和防松；掌握螺栓组联接的结构设计和受力分析；掌握单个螺栓的强度计算；理解提高螺栓联接强度的措施； 第一节 螺纹和螺纹联接的类型1螺纹的类型和应用2螺纹联接的基本类型第二节 螺纹联接的预紧和防松1螺纹联接的预紧2螺纹联接的防松第三节 螺栓组联接的设计1螺栓组联接的结构设计2螺栓组联接的受力分析第四节 单个螺栓的强度计算1松螺栓联接强度计算2紧螺栓联接强度计算 第五节 提高螺纹链接强度的措施本章习题要点：1四种载荷（横向载荷、转矩、轴向载荷和倾覆力

5、矩）作用下螺栓组的受力分析。（教材习题5-4、5-6）2单个螺栓的强度计算，特别是同时承受预紧力和工作拉力的情况。（教材习题5-7、5-9） 3.螺纹联接件的结构特点（教材习题5-1）第三章 键和销联接（1学时）教学重点：键的选择和键的强度计算。教学难点：键的强度计算。教学要求：了解键联接的种类、构造特点和应用；掌握键的选择和键的强度计算方法；了解销的类型和应用。 第一节 键联接1键的类型和应用2键的选择和键的强度计算第二节 销联接本章习题要点： 1.键的强度校核（教材习题6-3）第四章 带传动（4学时）教学重点：带的弹性滑动和打滑；带传动的设计。教学难点：弹性打滑和打滑；带的应力分布。教学要

6、求：了解带传动的类型、特点和应用；理解和掌握带传动的工作原理和理论基础，包括带传动的几何关系，带传动的力分析、应力分析，带的弹性滑动和打滑，带传动的最大有效圆周力，带传动的失效分析和设计准则，单根三角带所能传递的功率；V带传动设计计算。第一节 概述第二节 带传动的工作情况的分析1带传动的力分析2带的应力分析3带的弹性滑动和打滑第三节 V 带传动的设计计算1设计准则2设计方法第四节 V 带轮的设计和张紧1V带轮的机构设计2V带传动的张紧方法本章习题要点：1带传动的受力分析。（教材习题8-1、8-2）2带传动的设计（教材习题8-3）实验和实践环节的主要内容：1.带传动实验。第五章 链传动（2学时）

7、教学重点：链运动不均匀性和动载荷；失效形式和设计方法。教学难点：链运动不均匀性和动载荷。 教学要求：了解链传动的类型特点和应用；理解链传动的运动特性；理解链传动的主要参数及其选择：理解传动比、链轮 齿数、链节距、中心距、链条节数的概念和确定方法；掌握套筒滚子链传动的设计计算。第一节 概述第二节 链传动的工作特性1运动特性2受力分析第三节 滚子链传动的设计计算1失效形式2设计步骤和方法本章习题要点：1链传动的张紧方法。（教材习题9-1）2链传动的设计（教材习题9-2）第六章 齿轮传动（8学时）教学重点：轮齿主要失效形式；载荷系数；齿轮受力分析（直齿、斜齿、锥齿）；齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强

8、度计算； 教学难点：齿轮受力分析（直齿、斜齿、锥齿）；齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度计算。 教学要求：了解齿轮传动的特点、分类和应用；掌握齿轮传动的失效形式和设计准则；了解常用的齿轮材料及其热处理；掌握直齿圆柱齿轮传动的强度计算方法，掌握受力分析的方法和确定计算载荷和载荷系数；掌握齿面接触疲劳强度计算及许用接触应力的确定方法；掌握齿根弯曲疲劳强度计算和齿形系数和许用弯曲应力的确定方法；理解斜齿圆柱齿轮传动的受力分析及计算；了解直齿圆锥齿轮传动的受力分析及计算。第一节 齿轮传动的失效形式和设计准则1失效形式2设计准则第二节 齿轮传动的载荷系数1齿轮材料的选择2齿轮传动的载荷系数第三节 标准直

9、齿圆柱齿轮传动的强度计算1轮齿的受力分析2齿根弯曲疲劳强度计算3齿面接触强度计算4设计参数选择第四节 其他齿轮传动的设计计算1斜齿轮2锥齿轮第五节 齿轮的结构设计和润滑1齿轮的结构设计2齿轮传动的润滑本章习题要点： 1直齿轮、斜齿轮和锥齿轮的受力分析，特别是圆周力、径向力和轴向力方向的判断方法以及螺旋方向的合理选取（教材习题10-1）2直齿轮、斜齿轮和锥齿轮的设计。（教材习题10-6、10-7、10-9）第七章 蜗杆传动（4学时）教学重点：蜗杆传动特点、类型；主要参数和尺寸计算；蜗杆传动的受力分析；蜗杆传动强度计算；热平衡计算。教学难点：蜗杆传动的受力分析；蜗杆传动强度计算；热平衡计算。教学要

10、求：了解蜗杆传动的特点和类型；掌握普通蜗杆传动的主要参数和尺寸的计算；掌握蜗杆传动的受力分析及强度计算；理解蜗杆传动的润滑、效率和热平衡计算； 第一节 蜗杆传动的类型第二节 普通圆柱蜗杆传动的主要参数和尺寸计算1主要参数及选择2几何尺寸计算第三节 普通圆柱蜗杆传动的承载能力计算1蜗杆传动的失效形式和设计准则2蜗杆传动的受力分析3蜗杆传动的强度计算第四节 普通圆柱蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算1蜗杆传动的失效形式和设计准则2蜗杆传动的受力分析3蜗杆传动的强度计算本章习题要点：1蜗杆传动的受力分析，特别是螺旋线方向的合理选取（教材习题11-1）2蜗杆传动的设计。（教材习题11-2）第八章 滚动轴

11、承（6学时）教学重点：轴承的类型代号；轴承当量动载荷的计算；派生轴向力的计算；轴承的寿命计算；轴承的润滑和密封。教学难点：轴承当量动载荷的计算；派生轴向力的计算；轴承的寿命计算。教学要求：理解滚动轴承的类型、代号，主要轴承类型、特点和选择；掌握滚动轴承的额定寿命、额定动负荷、当量动负荷及其寿命计算；滚动轴承的组合设计；理解轴承的润滑和密封。第一节 概述第二节滚动轴承的主要类型和代号1主要类型和代号2类型的选择第三节 滚动轴承的工作情况和尺寸选择1工作情况2失效形式和设计准则3轴承寿命计算第四节 轴承装置的设计1结构配置和设计2轴承的润滑和密封本章习题要点：1轴承代号和类型（教材习题13-1）2

12、轴承当量动载荷的计算。（教材习题13-3）3轴承寿命的计算。（教材习题13-4）第九章 轴（4学时）教学重点：轴的定位方法；轴的结构设计方法；轴的强度计算；轴系的结构特点。教学难点：轴的强度计算方法；轴系的结构。教学要求：了解轴的分类和轴的材料；掌握轴的结构设计方法；掌握轴强度计算方法；掌握轴系结构的特点。第一节 概述1轴的作用和分类2轴的选材第二节 轴的结构设计1装配方案的拟定2定位方法第三节 轴的计算1轴的强度计算2轴的刚度计算本章习题要点：1轴上零件的定位方法；轴的结构分析和改错。（教材习题15-4）2轴的结构设计和强度计算。（教材习题15-5、15-6）四、考核方式及要求考核方式：上课考勤和作业（20%）、实验报告（20%）、期末闭卷考试（60%）要求：侧重考核学生利用所学知识综合分析和解决实际问题的能力，加大平时作业的灵活性和应用性，加大对实验和实践环节成绩评定的力度和要求，鼓励学生自己设计和完成实验。五、教材及教学主要参考书