《機械設計》課程教學大綱

執(zhí)筆：朱斌海????? ??????????????系（部）審核：吳犇????? ??????????????院（部）審核：李長威

1 課程基本信息

2 課程定位、教學目標與基本要求

2.1 課程定位

《機械設計》是機械類專業(yè)教學計劃中的一門主干課和必修課，也是培養(yǎng)機械工程類專學生初步掌握設計及其能力的一門技術基礎課。本課程的先修課是機械制圖、工程材料及熱處理、金屬工藝學、理論力學、材料力學、機械原理等，它是后續(xù)課數(shù)控技術、機電控制系統(tǒng)等專業(yè)課的基礎。本課程在教學內(nèi)容方面應著重基本知識、基本理論和基本方法，在培養(yǎng)實踐能力方面應著重設計構思和設計技能的基本訓練，使學生對工程實際具有分析、解決問題的能力，在設計中具有創(chuàng)新思維。通過本課程的學習，使學生牢固掌握基本概念、基本理論和基本技能，為后續(xù)專業(yè)課的學習打下良好的基礎。

2.2 課程教學目標

《機械設計》是一門培養(yǎng)學生具有機械設計能力的技術基礎課。在機械類各專業(yè)教學計劃中，它是主要課程。本課程在教學內(nèi)容方面應著重掌握基本知識、基本理論和基本方法，在培養(yǎng)實踐能力方面應加強設計構思和設計技能的基本訓練，使學生對工程實際具有分析、解決問題的能力，在設計中具有創(chuàng)新思維。、學生通過本課程的學習，獲得機械零件的設計和計算的基礎理論、基本知識和基本技能。了解機械設計發(fā)展的概況，為學習后續(xù)課程及從事與本專業(yè)有關的機械設計工作打下一定的基礎。

2.3 課程基本要求

使學生掌握通用機械零部件的設計原理、方法和機械設計的一般規(guī)律，具有對一般機械系統(tǒng)進行總體方案設計和結構設計的能力；樹立正確的設計思想，了解國家當前的有關技術經(jīng)濟政策；具有運用標準、規(guī)范、手冊、圖冊等有關技術資料的能力；掌握典型機械零件的實驗方法，獲得實驗技能的基本訓練；對機械設計的新發(fā)展有所了解。

3 課程教學內(nèi)容、知識點與學時分配

3.1 緒論

1.緒論（1學時）

重點：現(xiàn)代機械設計新技術和新方法

了解：本課程的性質(zhì)、研究對象和學習本課程的基本要求和學習方法，機械設計學科發(fā)展的趨勢；

掌握：機構和機器的概念，掌握機器的組成。

3.2 機械設計概論

1.機械設計的基本要求和一般程序；機械零件的主要失效形式和設計計算準則（2學時）

重點：機械零件的靜強度、疲勞強度和表面接觸強度，機械零部件設計計算準則、標準化；

了解：機械設計的基本要求、類型及一般過程；

掌握：機械零部件的靜強度、疲勞強度和表面接觸強度、設計計算準則、標準化及材料選用。

3.3 螺紋連接與螺旋傳動

1.螺紋連接的基本類型和標準連接件（2學時）

重點：常用標準連接件

了解：螺紋連接的概念、螺紋連接的主要類型

掌握：常用標準連接件。

2.螺紋連接的預緊與防松（2學時）

重點：預緊與防松的原理及應用；

了解：預緊與防松的概念；

掌握：預緊與防松的原理、方法及應用。

3.螺栓連接的強度計算（2學時）

重點：螺紋連接強度計算的理論與方法

了解：螺紋連接的受力分析、失效形式、提高連接強度的措施；

掌握：螺紋連接強度計算的理論與方法。

4.螺栓組連接的設計；螺旋傳動（簡介）（2學時）

重點：受力分析和強度計算；

了解：螺旋傳動，滾動螺旋；

掌握：確定合理的緊固件布置，受力分析和強度計算。

3.4 撓性件傳動

1.帶傳動的概述、基本理論；普通V帶傳動傳動的設計；鏈傳動的概述（2學時）

重點：帶傳動的受力情況、彈性滑動及打滑，V帶傳動的失效形式及設計方法和步驟；

了解：帶傳動的類型、特點，V帶傳動參數(shù)正確選擇方法，鏈傳動的工作原理、特點及應用，普通V帶的結構及其標準、V帶傳動的張緊方法和張緊裝置；

掌握：帶傳動的工作原理、受力情況、彈性滑動及打滑，V帶傳動的失效形式及設計方法和步驟。

2.鏈傳動的工作情況分析；鏈傳動的設計（2學時）

重點：滾子鏈傳動主要參數(shù)的合理選擇及設計計算方法

了解：鏈傳動的運動特性，鏈傳動的布置、張緊方法及潤滑方法；

掌握：滾子鏈傳動的失效形式及設計準則，滾子鏈傳動主要參數(shù)的合理選擇及設計計算方法。

3.5 齒輪傳動

1.齒輪傳動的概述；齒輪傳動的主要失效形式、設計準則和常用材料（2學時）

重點：齒輪傳動的設計準則，對齒輪材料的要求，熱處理方法；

了解：齒輪精度選擇的方法，齒輪傳動的類型、特點和應用，齒輪的失效的基本形式、失效部位、失效原因、防止或減輕失效的主要措施；

掌握：齒輪傳動的設計準則，對齒輪材料的要求，選擇熱處理方法等基本知識。

2.齒輪傳動的計算載荷；標準直齒圓柱齒輪傳動的強度計算（2學時）

重點：齒輪傳動的受力分析，斜齒輪和錐齒輪軸向力的大小與方向的確定；

了解：載荷系數(shù)的意義及其影響因素；

齒輪傳動的受力分析，斜齒輪和錐齒輪軸向力的大小與方向的確定；

掌握：直齒圓柱齒輪傳動的齒面接觸疲勞強度計算和齒根彎曲疲勞強度計算的基本理論，齒輪傳動設計的步驟，正確進行直齒輪傳動的強度設計計算，齒輪傳動的受力分析。

3.標準斜齒圓柱齒輪傳動的強度計算；標準直齒錐齒輪傳動的強度計算（2學時）

重點：斜齒圓柱齒輪傳動的齒面接觸疲勞強度計算和齒根彎曲疲勞強度計算的基本理論；

了解：直齒錐齒輪傳動的當量齒輪的意義，直齒錐齒輪傳動強度計算特點；

掌握：斜齒圓柱齒輪傳動的齒面接觸疲勞強度計算和齒根彎曲疲勞強度計算的基本理論，公式中各參數(shù)和系數(shù)的意義及確定方法。

4.齒輪傳動的設計（2學時）

重點：齒輪傳動潤滑油種類、粘度及潤滑方式的選擇；

了解：齒輪的四種結構形式及其特點，齒輪零件工作圖的設計；

掌握：齒輪傳動潤滑油種類、粘度及潤滑方式的選擇。

3.6 蝸桿傳動

1.蝸輪傳動的概述（2學時）

重點：蝸桿傳動的受力分析；

了解：蝸桿傳動的類型、特點，基本參數(shù)及幾何尺寸關系，普通圓柱蝸桿傳動的主要參數(shù)的選擇，蝸桿傳動的強度計算特點；

掌握：蝸桿傳動的受力分析、滑動速度和效率、失效形式和計算準則。

2.蝸桿傳動的效率、潤滑和熱平衡計算；蝸桿和蝸輪的結構設計（2學時）

重點：蝸桿傳動的熱平衡計算

了解：蝸桿和蝸輪的結構特點，蝸桿和蝸輪的常用材料；

掌握：蝸桿傳動的熱平衡計算。

3.7 軸及軸轂連接

1.軸的概述；掌握軸的類型、失效形式及設計要求；軸的材料及其選擇（2學時）

重點：軸的受力分析，軸的強度設計方法；

了解：軸的常用材料及選擇；

掌握：軸的受力分析，軸的強度設計方法。

2.軸的結構設計（1學時）

重點：軸的強度計算；

了解：結構設計應考慮的問題，提高軸強度的措施；

掌握：軸的結構設計，軸的強度計算。

3.軸轂連接；鍵連接的主要類型、應用特點及失效形式（2學時）

重點：鍵連接進行強度校核；

了解：花鍵聯(lián)接的分類，鍵尺寸的選擇方法；

掌握：對鍵連接進行強度校核計算。

3.8 聯(lián)軸器和離合器

1.聯(lián)軸器和離合器（1學時）

重點：聯(lián)軸器選用原則；

了解：聯(lián)軸器、離合器、制動器的工作原理；

掌握：聯(lián)軸器、離合器、制動器主要類型及其結構特點，選擇應用的原則。

3.9 滾動軸承

1.滾動軸承的概述；失效形式和計算準則（2學時）

重點：滾動軸承的失效形式、計算準則；

了解：滾動軸承類型、結構、特點、精度，滾動軸承代號和選用原則；

掌握：滾動軸承的失效形式、計算準則。

2.滾動軸承的壽命計算（2學時）

重點：滾動軸承壽命計算的計算方法；

了解：滾動軸承壽命概念，滾動軸承壽命計算的基本理論；

掌握：滾動軸承壽命計算的計算方法。

3.滾動軸承部件的結構設計（2學時）

重點：滾動軸承組合結構設計；

了解：滾動軸承的組成，滾動軸承結構選擇原則；

掌握：滾動軸承組合結構設計。

3.10 滑動軸承

1.滑動軸承的概述；軸瓦的材料和結構（2學時）

重點：軸瓦材料和軸瓦結構的設計要點；

了解：滑動軸承的類型和結構特點，熟悉：軸瓦材料和軸瓦結構的選擇原則；

掌握：軸瓦材料和軸瓦結構的設計要點。

2.滑動軸承的潤滑（2學時）

了解：潤滑的作用，潤滑油和潤滑脂的性能；

掌握：潤滑油和潤滑脂的選擇原則。

3.11 彈簧

1.彈簧的功用與類型；圓柱螺旋彈簧的材料、結構和設計制造（1學時）

重點：圓柱螺旋彈簧設計的基本理論與方法；

了解：彈簧的類型、結構特點及適用場合，彈簧的加工方法及材料選擇的基本原則；

掌握：彈簧參數(shù)對彈簧性能的影響及其合理選擇，圓柱螺旋彈簧設計的基本理論與方法。

4 建議教學方法

教學方法主要采用講授法、討論法、案例法、演示法、辯論法、體驗法、線上線下混合法等相結合；主要教學手段：教具教學、多媒體教學等。

1.課堂講授

（1）教學方法：采用啟發(fā)式教學，培養(yǎng)學生獨立分析問題和解決問題的能力；輔以討論課、現(xiàn)場教學及答疑等教學環(huán)節(jié)；

（2）教學手段：本課程采用多媒體教學系統(tǒng)，以電子教案、課件與板書相結合的方式進行教學。

2.教學輔助資料：機械設計學習指導

3.實驗環(huán)節(jié)

實驗課是機械設計課程中重要的實踐性教學環(huán)節(jié)。

實驗課目的是驗證、鞏固和加深理解所學理論，初步了解機械零件實驗的方法。

實驗課的內(nèi)容根據(jù)教育部頒發(fā)的"機械設計課程教學基本要求"選做其中一項：

軸系零件的組合設計與裝配；

4.習題課、課外習題

（1）習題課

習題課的目的在于指導學生鞏固本課程中重要的和較難的基本內(nèi)容，習題課將安排在螺紋聯(lián)接、帶傳動、齒輪傳動、鏈傳動、軸、滾動軸承等重點章節(jié)中。

（2）課外習題

課外習題的目的在于幫助同學消化和鞏固所學的理論和知識，保證重點章節(jié)的掌握和主要設計計算方法及結構設計的訓練。

5 實踐教學內(nèi)容與要求

6 建議教材或參考材料

6.1建議教材：

1.張鋒、關曉冬主編《機械設計》 哈爾濱工業(yè)大學出版社,2011。

6.2參考材料：

1.侯玉英主編 《機械設計學習指導與典型題解》高等教育出版社,2006。

2.濮良貴主編 《機械設計》第五版,1989。

6.3其他教學資源

1.中國大學MOOC(慕課)_國家精品課程在線學習平臺

https://www.icourse163.org/course/NWPU-17001?from=searchPage

2.???? 超星學習通

https://mooc1-1.chaoxing.com/mycourse/teachercourse?moocId=208309090&clazzid=20338105&edit=true&v=0&cpi=50226202&pageHeader=0

7考核與成績評定辦法

7.1考核方式

考試，閉卷考試

7.2成績評定

課程總評成績=平時（×30%）+期末（×70%），百分制

——平時成績包括：課堂出勤、課內(nèi)測驗、課后作業(yè)、課內(nèi)實驗

7.3 考題的設計

考試題分為幾種類型，重點考察學生對基本概念、基本理論、基本技能的掌握和綜合運用以及解決工程實際問題的能力。

1.概念題型? 基本形式有選擇題、填空題? 約占30%

2.計算題型? 考察學生對基本理論應用的掌握程度? 約占40%

3.綜合分析題型? 考察學生分析問題的能力 約占15%

4.結構設計題? 考察學生設計的能力 約占15%

8 其他說明

無。

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