《常用机构设计与零部件选用》课程标准

《常用机构设计与零部件选用》课程标准教学单位：执笔人：审核人：制定日期：修定日期：

一、课程信息表1课程信息表课程名称常用机构设计与零部件选用开课单位课程代码17071A3001考核性质考试前导课程机械制图、机械测量技术、工程材料选用与热处理后续课程机械制造工学、数控编程与加工技术、机械工艺装备设计总学时112课程类型理论课是□实践课是□理论+实践是□理实一体化是R适用专业机械设计与制造表2课程标准开发团队名单1序号姓名工作单位职称/职务12345678注1：指参与课程标准制订的主要成员，包括校外专家。二、课程性质1.课程性质本课程是机械设计与制造专业必修的一门专业核心课程，是在学习《机械制图》、《机械测量技术》、《工程材料与热处理》、《液压与气动技术》等课程，具备运用机械设计手册进行常用机构及常用零件的设计，并能进行较简单的机械传动设计、计算及校核的能力，开设的一门理实一体化的课程，其功能是对接专业人才培养目标，满足对常用机构设计理论的理解和零部件选用的毕业要求，面向生产设计技术人员工作岗位，培养能熟练地制定出中等复杂程度零件的工艺方法，并合理设计出与之关联的可行性专用工艺装备，并融合了相关职业技能认定证书对知识、技能和态度的要求，为后续《数控编程与加工技术》、《机械制造技术》、《机械工艺装备设计》等课程学习基础的专业核心课程。2.课程功能定位表3课程功能定位分析对接的工作岗位对接培养的职业岗位能力绘图员、设计工程师1.培养学生具有创新精神和实践能力，培养严谨的科学态度和良好的职业道德；2.锻炼学生的团队合作能力、专业技术交流的表达能力、制定工作计划的方法能力、获取新知识、新技能的学习能力和解决实际问题的工作能力；3.通过学习，学生能独立分析机械的组成、使用维护、简单机械运动分析的能力；4.具有应用标准、手册、图册等有关技术资料的能力，以及对经验公式、参数、简化计算与实际计算结果进行简单的数据处理能力；5.初步具备创新设计、资料查取、将各专业知识综合运用的能力。三、课程目标与内容1.课程总目标通过本课程的学习，使学生熟悉各种通用零部件、常用机构的结构组成和工作原理，掌握基本的选用、设计方法和使用、维护基本知识，具备基本的机械运动分析能力、简单机械设计能力和一定的机械使用维护能力。课程具体目标（一）知识目标：（1）熟悉常用机构的基本类型、结构组成、传动特性，掌握基本的分析设计方法；（2）熟悉常用的传动装置如带传动、齿轮传动、蜗杆传动、齿轮系传动等的特点和应用，掌握基本几何尺寸的计算方法、基本参数的选用、材料的选用和基本的设计方法；（3）熟悉各种通用零部件的结构组成、应用场合和选用方法；（4）了解常见传动零件、通用零部件的安装、使用和维修知识。（二）能力目标（1）能够绘制常用机构运动简图，进行运动分析；能够根据工作要求设计简单机构；（2）能够综合运用所学知识和技术资料，进行带传动、齿轮传动、减速器等通用传动装置及传动零件的结构设计和强度计算，并能够合理确定尺寸公差、形位公差和表面粗糙度等技术要求；（3）能够根据设计要求，合理选用轴承、联轴器、螺纹连接件、键、销等标准件；（4）具备与本课程有关的解题、运算、绘图能力和使用标准、手册、图册等有关技术资料的能力。（三）素质目标（1）培养学生具备分析问题、解决问题及自主学习创新的能力和素质；（2）培养学生具有理论联系实际和学以致用的能力和素质；（3）培养学生具有互相帮助、互相学习、团队协作、严谨务实和一丝不苟的工作作风和职业素质；（4）培养学生的创新意识、环保意识、质量意识、劳动与安全意识。表4课程教学目标与内容序号毕业要求指标点知识目标技能目标素质目标教学内容1设计内燃机中的曲柄滑块机构能够分析内燃机的组成和工作原理；学习平面连杆机构的相关知识培养学生设计应用的能力。锻炼学生亲自动手设计能力。培养主动参与、团队合作、组织协调能力，培养良好的心理素质、良好的语言表达能力。1.平面、四杆机构的运动原理、基本形式、应用、演化及基本特性；2.设计平面四杆机构。2设计配气机构中的盘形凸轮机构掌握凸轮机构的作用和工作原理，学会凸轮轮廓的设计方法。培养学生认识凸轮机构的特点及应用、凸轮机构的分类、从动件的常用规律、凸轮轮廓线的设计方法的能力。培养学生的沟通、合作及协调能力1．分析内燃机凸轮机构的类型、结构形式；2．设计内燃机配气机构用凸轮机构。3设计台式钻床中的普通V带传动1．理解V带传动工作原理及类型。2.了解V带标准规格，理解V带传动初拉力、工作拉力等基本概念。3.理解弹性滑动和打滑现象能够进行带传动设计；培养学生的求知欲、合作能力及协调能力。1.掌握带传动的类型及带的选用；2.设计台式钻床V带传动。4设计带式输送机中的滚子链传动1.了解链传动的类型、特点。2.掌握滚子链的主要参数，链轮参数与结构以及链传动设计。1.能够分析的链传动组成和工作原理；2.能够进行链传动设计；锻炼学习亲自动手能力和观察事物能力。1．培养学生严谨的工作态度2．培养学生良好的心理素质、良好的语言表达能力。1.了解链传动的类型、特点、参数。2.设计链传动。5设计台式钻床中立柱的螺栓联接掌握螺纹连接的基本知识，学会螺纹联接的设计方法，能进行单个螺纹联接的强度计算。培养学生认识常用螺纹联接，掌握螺栓组连接的连接件、结构设计和受力分析。1．培养学生严谨的工作态度2．培养学生理论联系实际的品质1.掌握螺纹连接的基本知识；2.设计螺纹联接，进行单个螺纹联接的强度计算。6单级齿轮减速器中的齿轮传动培养学生掌握齿轮传动的特点和类型、进行直齿圆柱齿轮几何尺寸计算的能力。掌握标准齿轮传动的设计计算方法，对齿轮的加工、齿轮传动的润滑和保养有所了解。能进行轮系传动比的计算通过学习锻炼自我认知能力，工作环境中的相互关系，表现出积极适应行为能力。1.掌握标准齿轮传动的设计计算方法；2.对齿轮的加工、齿轮传动的润滑和保养有所了解。3.定轴轮系和行星轮系传动比计算；2.传动装置齿轮系的应用7选用通用机械零部件锻炼学生应用手册资料的能力能够分析减速器的组成零件、工作原理及其设计选用培养学生求知欲、合作能力及协调能力。给出工作条件，设计轴的结构并进行强度分析计算选用键联接,轴承的组合设计,联轴器选用,弹簧选用。8设计单级齿轮减速器比较各种传动方案的优点、缺点优化创新设计1.使学生树立良好的职业道德；2.培养学生实事求是、尊重自然规律的科学态度；3.培养学生养成勇于克服困难的精神，树立正确劳动观；4.使学生懂得大国工匠的精神实质，培养学生的“工匠精神”，为国奉献的精神。绘制单级齿轮减速器装配图3.课程教学安排序号项目（模块）任务（单元）教学内容重点、难点学时1项目一：设计平面连杆机构任务1：汽车发动机曲柄滑块机构设计a.通过动画演示；b.分析内燃机的结构及组成；c.到实习工厂观察牛头刨床的运动。重点：平面四杆机构的基本特性难点：平面四杆机构设计122项目二：设计盘形凸轮机构任务2：配气机构中的盘形凸轮机构设计a.观察各种凸轮机构；b.分析凸轮机构运动原理。重点：设计内燃机配气机构用凸轮机构难点：盘形凸轮轮廓的设计83项目三：设计带传动机构任务3：台式钻床中的普通V带传动设计给出台式钻床中带传动的工作条件，设计带传动重点：V带传动设计难点：带传动的受力情况84项目四：设计链传动机构任务4：带式输送机中的滚子链传动设计拆装自行车重点：链传动设计难点：链传动的受力情况85项目五：设计螺纹联接任务5：台式钻床中立柱的螺栓联接设计给出台式钻床中立柱的工作参数进行联接的选用过程重点：螺栓联接的结构设计难点：许用应力的计算126项目六：设计齿轮传动机构任务6：单级齿轮减速器中的齿轮设计a.观察各种齿轮机构的运动过程；b.拆装减速器，了解齿轮的装配情况。重点：标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算难点：斜齿轮设计计算127任务7：设计计算轮系的传动比给出减速器中的齿轮传动系统及通过项目钟表的组装，计算传动比、分析输出输入轴的关系重点：定轴轮系传动比的计算难点：周转轮系传动比的计算88项目七：选用通用机械零部件任务8：单级齿轮减速器中的输出轴设计给出工作条件，设计轴的结构并进行强度分析计算重点：设计轴的结构难点：计算轴的强度和刚度49任务9：选用减速器中齿轮与轴的键联接给出工作条件，选用键联接重点：选出键的类型和尺寸难点：键的强度校核410任务10：选用减速器中的滚动轴承a.给出工作条件，选用轴承方法；b.轴承的组合设计及拆装。重点：滚动轴承的选用难点：滚动轴承的组合设计811任务11：选用带式输送机中的联轴器给出工作条件，选用联轴器重点：选用联轴器难点：选择联轴器的依据412项目八：设计单级齿轮减速器任务12：绘制单级齿轮减速器装配图比较各种传动方案的优缺点,得最佳设计方案重点：设计计算难点：选择最佳方案1213设计绘制单级齿轮减速器重点：各零件之间配合设计难点：完成装配图设计12表5课程教学安排注2：每个任务（单元）最多不超过12学时。四、课程考核教学评价融入了整个教学过程，以“过程性+终结性”为评价方式，采用教师、学生、企业三方多元评价贯穿于整个课程教学，通过学习通平台实时统计的评价数据，达到以评促教的效果。项目考核占60%任务阶段：（任务的目标、关键知识点）占40%行动结果评价：（材料消耗是否合理）占10%其他：（与团队的合作意识）占10%课程考核：占30%期末考试成绩占30%平时考核：占10%根据出勤、认真听课情况、回答问题、参与课堂讨论、实践活动、作业等方面综合评价占10%教学评价和考核中贯彻能力本为的理念。变单向教学评价为多元评价，将静态教学评价变为动态评价；变学生被动应对考试为主动参与考核，将结果式考核变为分阶段分层次的过程考核。注：技能大赛选手可免考，成绩不低于90分。五、实施要求1.授课教师基本要求本课程教学实施建议配备校内专任教师及校外兼职教师，专任教师应具备一定的企业一线工作或实践经验，校外兼职教师建议由企业中级职称以上的技术骨干担任，能熟练使用绘图软件、学习通等信息化手段。课程教学团队共计8人，其中博士2人，高级工程师3人，企业兼职教师1人。知识结构：所学专业（方向）分别为机械制造、材料工程、机械设计、机电一体化等，成员结构合理，专业知识与技能完全覆盖本课程所涉及领域。年龄结构：50岁以上3人，40-50岁3人，30-40岁1人，30岁以下1人。学缘结构：教师队伍来源广泛，知识结构比较合理，专业范围和研究方向较广，体现学科交叉、专业互补的优势。兼职教师1人，参与课程建设和改革时，能够引入企业中现代生产技术、工作环境和企业氛围，从而完善了中青年教师的专业知识和能力结构。教学能力要求如下：（1）本课程教学宜采用理论实践一体化的教学方法，在完成相关实验或训练项目的过程中学习有关的技术知识。（2）在教学过程中，立足于加强学生实际设计能力的培养，通过项目训练提高学生学习兴趣，激发学生的成就感，每个项目的实施可采用小组合作学习的方法，强化学生的团队协作精神。（3）在教学过程中，要尽量应用多媒体、投影、动画等教学资源辅助教学，帮助学生理解相关机械机构的工作过程。（4）在教学过程中，应发挥学生学习的自主性，为学生提供职业生涯发展的空间，努力培养学生获取、分析和处理信息的能力。（5）教学过程中教师应积极引导学生提升职业素养，提高职业道德，形成职业习惯，努力培养创新能力。2.实践教学条件要求此部分主要填写本课程教学需要使用的校内实训室、校外实习基地的相关信息，可参考下表填写。（1）校内实训室表4机械原理实训室序号机械原理实训室面积要求平方米1机械原理实验柜、减速器等70平米备注2学桌、绘图板、投影仪等50人序号AUTOCAD实训室面积要求平方米1虚拟仿真软件、电脑、学桌45人，60平方2）校外实习基地表5实习基地序号校外实习基地名称合作企业名称用途3备注1机械制造实习基地认识实习、生产性实训、顶岗实习注3：指认识实习、生产性实训、顶岗实习等。3.教学方法描述本课程主要采用行动导向教学模式，融“教、做、学”为一体。针对具体的教学内容和教学过程需要，采用项目教学法、任务驱动法、讲授法、实训作业法等。序号能力训练项目名称能力目标训练方式、手段及步骤可展示的结果1机构运动简图的测绘与分析1.学会根据实际机械或模型的结构测绘机构运动简图的方法；2.运用并熟悉一些常用的构件及运动副的代表符号；3.验证和巩固机构自由度的计算。1.观察机构的运动并确定构件数2.判别各构件之间运动副的类别3.绘制平面机构的示意图4.测量与机构运动有关的尺寸并按比例绘制平面机构的运动简图5.计算机构的自由度6.分析机构运动的确定性机构运动简图2渐开线齿轮范成原理1.掌握用范成法加工渐开线齿轮的原理，了解根切现象。2.了解变位修正法加工渐开线齿轮的基本概念，分析比较变位齿轮与标准齿轮的异同，加深对变位齿轮的认识。3.巩固渐开线齿轮基本尺寸的计算公式，掌握测定齿轮基本参数的方法。1.根据指导教师给出的齿轮参数，计算并在绘图纸上绘出标准齿轮的齿根圆、基圆、分度圆、齿顶圆和变位齿轮的齿根圆、齿顶圆（变位系数x值由指导教师给出或者按不根切的最小变位系数确定）。2.用剪刀沿比齿顶圆稍大一些的圆周剪下得到齿坯。(2)绘制标准齿轮齿廓齿廓线所形成的包络线3减速器的拆装通过对一级直齿圆柱齿轮减速器的拆装和分析，达到了解其中各零件的结构，