厦理工机械设计教学大纲

《机械设计》课程教学大纲课程名称中文：机械设计英文：MechanicalDesign课程编号学分/学时3.5/64(60+4)机械基础教研室前后课程先修课程：机械制图、理论力学、材料力学、机械原理、互换性与技术测量、工程材料及成形技术等。后续课程：有关专业课。课程类型考核方式考试授课对象06级机制、材料、车辆教学目的机械设计课程是一门用以培养学生机械设计能力的技术基础课，本课程主要研究一般工作条件和常用参数范围内的通用机械零部件的工作原理、结构特点、基本设计理论和设计方法，通过学习这些内容去掌握设计规律和技术措施，从而初步具有设计通用零、部件的设计能力，其主要目的是：⑴使学生具有正确的设计思想、勇于创新探索、实事求是、团结协作、艰苦奋斗的精神；⑵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，进而具有综合运用所学的知识，研究改进或开发新的基础件及设计简单机械的能力；⑶具有运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料的能力；⑷掌握典型机械零件的实验方法，获得实验技能的基本能力；⑸了解国家当前的有关技术经济政策，并对机械设计的新发展有所了解。机械设计课程是高等工科院校机械专业的一门主干课程，在教学过程中要综合运用先修课程中所学到的有关知识与技能，结合各种实践教学环节，进行机械工程技术人员所需的基本训练，为学生进一步学习有关专业课程和日后从事机械设计工作打下基础，因此在机械专业的教学计划中占有重要地位和作用。教学重点、难点：教材和主要参考资料：教材：《机械设计》第七版濮良贵纪名刚主编高等教育出版社参考书：⑴《机械设计》吴宗泽主编高等教育出版社⑵《机械设计》（第四版），邱宣怀主编，高等教育出版社⑶《机械设计》，徐锦康主编，高等教育出版社⑷《机械设计图册》，龚溎义主编，高等教育出版社⑸《机械设计课程设计手册》，吴宗泽主编，高等教育出版社⑹《MachineryDesign》，杨明忠主编，武汉理工大学出版社教学内容学时基本要求第一章绪论§1－1本课程的内容、性质与任务§1－2机器的基本组成要素§1－3机器在国民经济建设中的作用§1－4典型机械简介§1－5机械设计的基本要求和一般过程1学时0学时0学时基本要求：了解本课程研究的对象、研究的内容；了解机械零件和部件、通用零件和专用零件；了解本课程的大致结构、目的、性质、任务、特点和学习方法。重点：本课程研究的对象和研究的内容。第二章机械设计总论§2－1机器的组成§2－2设计机器的一般程序§2－3对机器的主要要求§2－4机械零件的主要失效形式§2－5设计机械零件时应满足的基本要求§2－6机械零件的设计准则§2－7机械零件的设计方法§2－8机械零件设计的一般步骤§2－9机械零件的材料及其选用§2－10机械零件设计中的标准§2－11机械现代设计方法简介2学时0学时0学时基本要求：了解机器、机械零件应满足的要求和机械零件设计的一般步骤，建立机械零件主要失效形式、设计准则、设计方法、一般步骤等概念；了解机械零件的材料和工艺性，机械零件设计中的标准化、系列化、通用化；了解机械零件设计方法发展简介：摩擦学、可靠性、最优化设计、计算机辅助设计。重点：机械零件的失效形式、机械零件的工作能力和计算准则。难点：机械零件的工作能力和计算准则的确定。第三章机械零件的强度§3－1材料的疲劳特性§3－2机械零件的疲劳强度计算§3－3机械零件的抗断裂强度§3－4机械零件的接触强度2学时0学时0学时基本要求：掌握名义载荷、计算载荷、载荷系数、静应力、变应力、循环特性和极限应力线图的概念；掌握静应力和单向稳定变应力机械零件的疲劳强度计算；了解双向稳定、非稳定变应力的强度计算，了解机械零件表面疲劳强度的计算。重点：机械零件的疲劳强度计算及机械零件的接触强度。第四章摩擦、磨损及润滑概述§4－1摩擦§4－2磨损§4－3润滑剂、添加剂和润滑方法§4－4流体润滑原理简介1学时0学时0学时基本要求：摩擦、磨损、润滑。难点：流体动力润滑原理。第五章螺纹联接和螺旋传动§5－1螺纹§5－2螺纹联接的类型和标准联接件§5－3螺纹联接的预紧§5－4螺纹联接的防松§5－5螺纹联接的强度计算§5－6螺栓组联接的设计§5－7螺纹联接件的材料及许用应力§5－8提高螺纹联接强度的措施§5－9螺旋传动6学时2学时2学时基本要求：了解螺纹的主要类型、主要参数和应用；掌握螺纹联接类型、预紧及防松方法；掌握螺栓组的结构设计、受力分析；掌握松、紧螺栓联接强度计算；了解提高螺纹联接强度的措施；了解螺旋传动。重点：螺纹联接类型及防松原理；紧螺栓联接的强度计算。难点：螺栓组的受力分析；承受轴向载荷的螺栓联接的力－变形协调关系的分析。第六章键、花键联接、无键联接和销联接§6－1键联接§6－2花键联接§6－3无键联接§6－4销联接2学时0学时0学时基本要求：了解键联接的类型、特点和应用，掌握平键联接的尺寸选择和强度计算；了解花键联接的特点、定心方式和强度计算；了解其它联接的类型、特点和应用。重点：正确选择键的类型、尺寸；平键、花键联接强度计算；难点：花键联接的强度校核。第八章带传动§8－1概述§8－2带传动工作情况的分析§8－3V带传动的设计计算§8－4V带轮设计§8－5带传动的张紧装置4学时1学时1学时基本要求：了解带传动的主要类型、工作原理和特点及应用范围；了解带的构造、标准和V带轮的结构；掌握带传动的受力分析、应力分析、弹性滑动和打滑的概念；掌握普通V带的设计；了解带传动的张紧装置。重点：带传动受力分析及弹性滑动；带的应力分布图；带传动保证不打滑和疲劳破坏的条件下，设计参数选择；V带传动的设计方法和注意事项。难点：带传动受力分析及应力分布；带的弹性滑动现象。第九章链传动§9－1链传动的特点及应用§9－2传动链的结构特点§9－3滚子链链轮的结构和材料§9－4链传动的运动特性§9－5链传动的受力分析§9－6滚子链传动的设计计算§9－7链传动的布置、张紧和润滑4学时0学时0学时基本要求：了解链传动的类型、工作原理、特点及应用；了解滚子链链轮的齿形、结构和材料；了解链传动的运动不均匀性及其影响；了解链传动失效形式；掌握滚子链的设计计算及主要参数的选择；了解链传动的布置、张紧和润滑。重点：链传动的运动不均匀性和动载荷，失效形式和设计方法。难点：链传动的运动特性分析。第十章齿轮传动§10－1概述§10－2齿轮传动的失效形式及设计准则§10－3齿轮的材料及其选择原则§10－4齿轮传动的计算载荷§10－5标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算§10－6齿轮传动的设计参数、许用应力与精度选择§10－7标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算§10－8标准锥齿轮传动的强度计算§10－9齿轮的结构设计§10－10齿轮传动的润滑及效率8学时2学时0学时基本要求：了解齿轮传动的类型、特点和应用，齿轮精度等级及其选择；能分析齿轮的失效形式并能以此选择相应的设计准则或采取相应的措施防止失效的发生，能正确选择常用的齿轮材料和热处理方法；掌握直齿圆柱齿轮传动的受力分析、齿根弯曲疲劳强度、齿面接触疲劳强度的计算方法；掌握主要参数选择和设计计算步骤；掌握斜齿圆柱齿轮传动的受力分析、强度计算、主要参数选择和设计计算步骤；掌握标准直齿圆锥齿轮的受力分析、强度计算；了解齿轮的结构、齿轮传动的润滑。重点：轮齿主要失效形式，载荷系数，齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度计算，斜齿轮和圆锥齿轮的受力分析和强度计算的特点。难点：齿轮传动的强度计算的应用；针对不同条件，合理选择相应的设计参数。第十一章蜗杆传动§11－1蜗杆传动的类型§11－2普通圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算§11－3普通圆柱蜗杆传动承载能力计算§11－4普通圆柱蜗杆传动的效率、润滑及热平衡计算§11－5圆柱蜗杆和蜗轮的结构设计4学时2学时0学时基本要求：了解蜗杆传动的类型、特点及应用；了解蜗杆传动失效形式、设计准则和材料选择；掌握普通圆柱蜗杆传动的受力分析、参数选择和强度计算；掌握蜗杆传动的效率计算和热平衡计算；了解蜗杆的结构、蜗杆传动的润滑。重点：蜗杆传动主要参数、正确啮合条件及受力分析。难点：蜗杆传动正确啮合条件及受力分析。第十二章滑动轴承§12－1概述§12－2径向滑动轴承的主要结构型式§12－3滑动轴承的失效形式及常用材料§12－4轴瓦结构§12－5滑动轴承润滑剂的选用§12－6不完全液体润滑滑动轴承设计计算§12－7液体动力润滑径向滑动轴承设计计算4学时0学时1学时基本要求：了解滑动轴承的类型和用途；了解滑动轴承的结构、轴承材料的选择及轴瓦的结构特点；掌握非液体摩擦滑动轴承的设计计算；了解液体动压轴承的承载机理和液体动压滑动轴承基本方程。重点：动压润滑的基本原理。第十三章滚动轴承§13－1概述§13－2滚动轴承的主要类型及其代号§13－3滚动轴承类型的选择§13－4滚动轴承的工作情况§13－5滚动轴承尺寸的选择§13－6滚动轴承装置的设计6学时2学时0学时基本要求：掌握滚动轴承的主要结构、类型、特点和应用；掌握轴承代号的意义和滚动轴承类型的选择；了解轴承元件上载荷分布、轴承的主要失效形式和设计准则；掌握滚动轴承的寿命计算、静强度校核；掌握滚动轴承的组合设计。重点：滚动轴承的类型、特点、代号，滚动轴承的寿命计算、当量动、静载荷计算，滚动轴承的组合结构设计。难点：向心推力轴承轴向载荷的计算；轴承部件的组合设计。第十四章联轴器和离合器§14－0联轴器和离合器概述§14－1联轴器的种类和特性§14－2联轴器的选择§14－3离合器§14－4安全联轴器及安全离合器2学时0学时0学时基本要求：了解常用联轴器的作用、类型、结构、特点，能根据工作条件选择联轴器；了解常用离合器的功用、类型、结构和特点，根据工作条件合理选择离合器。重点：联轴器、离合器、制动器的选用。第十五章轴§15－1概述§15－2轴的结构设计§15－3轴的计算3学时2学时2学时基本要求：掌握轴的类型、轴的材料和应用；掌握轴的结构设计；掌握按扭转强度和按弯扭合成强度进行强度计算；掌握按安全系数法对轴进行精确校核；掌握轴的刚度校核