《机械设计课程设计1》课程教学大纲

《机械设计课程设计1》教学大纲一、课程基本信息课程名称机械设计课程设计（2-1）CourseDesignofMechanicalDesign(2-1)课程编码MEE210812100开课院部机电工程学院课程团队机械原理与设计教学团队学分1.0课内学时1周讲授0实验0上机0实践1周课外学时10适用专业车辆工程授课语言中文先修课程程序设计（C）、大学计算机、画法几何与工程制图（2-1）、画法几何与工程制图（2-2）、理论力学、机械原理课程简介（必修）本课程是机械原理课程的实践性环节，通过对一个典型机械执行机构的运动、动力分析与设计，使学生在将机械原理课程知识应用于解决工程实际问题方面的能力得到一定训练。课程要求学生以计算机编程或建模分析为主，绘图分析为辅，完成以下内容：（1）图解法、解析法进行机构的运动分析；(2)图解法、解析法进行机构的动态静力分析；（3）解析法进行机械平衡或调速装置主要参数的设计。（4）撰写设计说明书。通过完成以上课程内容，使学生在以下几个方面的能力得到训练：(1)将机械原理课程l理论知识综合应用于解决工程实际问题；(2)将数学、力学、计算机编程或建模知识综合应用于复杂工程实际问题分析；(3)用图纸、程序、设计报告等方式正确表达设计结果；(4)就机械工程问题与同行进行有效沟通，清晰表述自己的想法或回应质疑。ThiscourseisapracticallinkofthecourseofMachinesandMechanismsTheory.Bycompletingthekinematicanddynamicanalysisanddesignofatypicalmachine,thestudents’abilitytoapplythetheoreticalknowledgetosolvepracticalengineeringproblemswillbestrengthened.Allthetasksshouldbedonemainlybasedoncomputerprogrammingormodelingandsupplementedbygraphicalmethods.Thetasksarethefollowings:(1)tocompletethekinematicanalysisofthemechanismwithgraphicmethodandanalyticalmethod;(2)tocompletethekineto-staticanalysisofthemechanismwithgraphicmethodandanalyticalmethod;(3)todesignthemainparametersofbalanceorspeedregulatingdeviceofthemachinewithanalyticalmethod；(4)towritedesignreport.Bycompletingtheabovetasks,studentscangetcomprehensivetraininginthefollowingaspects：(1)toapplyknowledgeofMachinesandMechanismsTheorytosolvingengineeringproblems；(2)toapplyknowledgeofmathematics,mechanicsandcomputerprogrammingtoengineeringproblemsanalysis;(3)tocorrectlyexpressthedesignresultsbymeansofgraphs,computerprograms,designandcalculationreports,etc.;(4)tocommunicateeffectivelywithpeersonmechanicalengineeringissuesandclearlyexpresstheirideasorrespondtoquestions.负责人大纲执笔人审核人二、课程目标序号代号课程目标OBE毕业要求指标点任务自选1M1目标1：掌握机构运动分析、动态静力分析的图解方法；是2.42M2目标2：掌握机构运动分析、动态静力分析和动力学设计数学模型建立、解析公式建立及求解方法。是2.43M3目标3：能够熟练地将一种计算机编程语言或建模工具应用于机构的运动、动力分析与设计。是12.24M4目标4：就工程问题与同行进行沟通的能力得到训练否10.210.2三、课程内容序号章节号标题课程内容/重难点支撑课程目标课内学时教学方式课外学时课外环节1第一章第一章概述简介课程设计目的、任务和过程。M1,M2,M32讲授1查阅资料2第二章第二章机构运动分析重点：解析法、图解法两种方法互相验证。难点：解析法机构位置参数求解公式的推导，图解法加速度的分析/////32.12.1推导运动参数求解公式根据机构结构，建立机构杆矢量方程，借用复数矢量或矩阵等数学工具推导编程或建模所用公式。M21指导1自学42.22.2编程或建模上机求解用自己熟悉的计算机编程语言或建模工具（C、Matlab等）编写求解程序、上机调试。M2,M35上机2自学52.32.3图解法求解选合适的比例尺，绘制机构运动简图、速度多边形、加速度多边形进行运动参数求解。至少分析两个机构位置，注意避开特殊机构位置。M13指导1/62.42.4两种方法结果互相验证比较图解法和解析法结果，分析问题，查找原因。M1,M21指导/自学7第三章第三章机构动态静力分析重点：解析法、图解法两种方法互相验证。难点：解析法所用公式的推导、程序的调试/////83.13.1推导机构动态静力分析求解公式根据加速度求解结果，求出构件惯性力及惯性力矩加于机构上，进行机构力分析，借用复数矢量或矩阵等数学工具推导编程或建模所用公式。M23指导1自学93.23.2上机编程或建模求解在运动分析的程序基础上继续编写、调试机构力分析程序M2,M37上机1自学103.33.3图解法求解选合适的比例尺，绘制构件或杆组的受力分析图，机构的两个位置同运动分析。M14指导1自学113.43.4两种方法结果互相验证比较图解法和解析法结果，分析问题，查找原因。M1,M21指导//12第四章第四章机械动力学分析与设计重点：飞轮转动惯量的求解。难点：机器真实运动规律求解，最大盈亏功的求解应完成以下两个任务之一：（1）根据动态静力分析结果选择原动机功率，建立并编程或建模求解机械运动方程式，求解机器真实运动规律；（2）编程或建模求解等效力矩变化规律、最大盈亏功和飞轮转动惯量，设计出飞轮的基本尺寸。M2,M38上机1自学13第五章第五章设计计算说明书撰写和答辩重点：对设计过程中遇到的问题的回顾、整理和思考。难点：答辩/////145.15.1设计计算说明书的要求和内容说明书应条理清楚、字迹工整、有图有文、有封面、有目录、有参考文献、按规定格式编写。具体内容包括：（1) 设计任务、已知条件；（2) 设计步骤及每步所用的公式（包括解析法公式和图解法所用矢量方程）（解析法公式应有必要的推导过程）；（3) 程序中所用的变量名与公式中变量名对照表，程序中变量名应尽可能与公式中的符号一致，易于辨认；（4)对计算结果的分析；（5)设计过程中的体会、收获和建议。M54指导1自学155.25.2答辩将设计说明书、图纸、源程序及结果整理好，逐人完成答辩。M41面试//四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比1平时表现1、出勤情况，主动学习、提问情况；2、考核学生自我管理和自主学习的能力。15%2图解法绘图1、要求完成机构的两个位置的运动、动态静力分析图解法求解；2、考核学生图解法原理的掌握情况，计算、绘图能力的掌握情况。15%3程序或建模1、要求利用C、Matlab等编程或建模工具建立机构的模型并对其进行运动、动力分析。2、根据编程或建模的思路清晰程度和结果的准确性评分30%4设计说明书1、要求学生完成课程设计说明书的编写2、考核学生对工程问题的书面表达能力的掌握情况和对计算结果所体现的工程意义的反思深度。15%5答辩通过每人5-10分钟的答辩环节，考核学生对课程相关问题的表述能力和理解深度。25%五、评分细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级1M1图解法绘图60%A-图面布置合理、线条清晰、标注完整、作图不超过1处错误；B-图面布置合理、线条清晰、标注欠完整、作图有2-3处较明显错误；C-图面布置基本合理、缺少多处标注、作图有4-5处较明显错误；D-图面模糊、缺少多处标注、作图有6处及以上明显错误。2M1答辩40%A-表述思路清晰，回答问题切中主题；B-表述思路清晰，回答问题基本准确；C-表述思路欠清晰，回答问题不够准确；D-表述思路混乱，回答问题不准确。3M2程序或建模60%A-程序或建模合理、准确；B-程序或建模中有1-2处较明显错误；C-程序或建模中有3-4处较明显错误；D-程序或建模中有5处及以上较明显错误。4M2答辩40%A-表述思路清晰，回答问题切中主题；B-表述思路清晰，回答问题较准确；C-表述思路欠清晰，回答问题基本准确；D-表述思路混乱，回答问题不够准确。5M3程序或建模50%A-程序或建模合理、准确；B-程序或建模中有1-2处错误；C-程序或建模中有3-4处较明显错误；D-程序或建模中有5处及以上较明显错误。6M3平时表现50%A-提问,不旷课、不迟到；B-提问，有1-3次迟到；C-从不主动提问，有1次0.5天旷课或4-5次迟到；D-从不主动提问，经常迟到，有1天以上旷课。7M4设计说明书75%A-完整、清晰、准确，独立完成、总结深刻；B-完整、较清晰、较准确，有3-5处小错误，独立完成；C-较完整、较清晰、较准确，有部分抄袭现象；D-不完整、不清晰、不准确，有多处错误，有严重抄袭现象。8M4答辩25%A-表述思路清晰，回答问题切中主题；B-表述思路清晰，回答问题较准确；C-表述思路欠清晰，回答问题基本准确；D-表述思路混乱，回答