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教学大纲2022-08-08 10:42

  机械设计是机械设计制造及其自动化专业和机械电子工程专业的专业核心课程之一,是一门阐述机械设计基本理论,研究通用零件设计方法的课程。它是学习机械工程学、从事机械工程设计的基础,在教学计划安排上,它起到由基础理论课向工程专业课过渡的作用,在机械类专业的人才培养过程中占有重要地位。

  课程目标1:通过机械设计课程的学习,学生掌握设计机械所必须的基本知识、基本理论和基本技能,具有设计机械传动装置和一般工作机的能力;

  课程目标4:具有运用标准、规范、手册及其它有关技术资料的能力、计算能力和绘图能力。

  课程目标5:了解机械设计的发展历史和世界发展前沿,结合我国机械设计发展现状,对学生进行爱国主义教育和职业教育。

  了解本课程的性质、任务、内容和学习方法;了解机器设计的基本原则和程序;了解机械零件设计的主要要求和方法;了解近代机械设计的多种方法;了解机械设计领域的发展趋

  了解机械零件强度基本概念;了解并掌握疲劳破坏的特征、机理及影响因素;掌握材料的疲劳曲线和极限应力图;掌握影响机械零件疲劳强度的主要因素;掌握单向稳定变应力时安全系数的计算;了解单向不稳定变应力的疲劳强度计算。

  了解摩擦和磨损的机理、物理特征及影响因素;了解润滑的作用,润滑剂的种类和润滑方式的选择。

  掌握螺纹和螺纹连接的基本知识;掌握螺纹连接预紧和螺纹连接的防松;掌握螺栓组连接的结构设计和受力分析,能根据被连接件上的外载荷,计算单个螺栓的工作载荷;了解螺栓连接的失效形式和计算准则;掌握单个螺栓连接的受力分析和强度计算;了解提高螺纹连接强度的措施;了解螺旋传动。

  螺纹和螺纹连接的基本知识,螺纹连接预紧和螺纹连接的防松,螺栓组连接的结构设计和受力分析,单个螺栓连接的受力分析和强度计算。

  了解键连接的类型、结构、特点和应用;掌握平键的类型及尺寸的确定方法,并能对平键连接的失效形式进行强度计算;了解花键连接的类型、定心方式,工作特点和应用;了解无键连接(成形连接)、销连接类型、特点及应用;了解焊接、粘接、过盈连接。

  了解带传动的工作原理、主要类型、特点及应用;了解普通V带的结构与型号,带轮的结构与材料;理解带传动的力分析、应力分析,并能运用相关理论解释带传动中的弹性滑动和打滑现象;了解带传动的失效形式和设计准则;掌握普通V带传动的设计计算方法;了解带传动的布置、张紧方式和张紧装置。

  带传动的工作原理、主要类型、特点及应用,普通V带传动的受力分析和设计计算。。

  了解链传动的类型、构造、特点及应用;深入了解链传动的运动不均匀性及动载荷的运动特性;了解滚子链的结构、特点与材料,理解链传动的受力分析方法;掌握链传动的主要失效形式、额定功率曲线图、设计计算方法及其主要参数的选择;了解链传动的布置、张紧和润滑。

  了解齿轮传动的类型、特点和应用;掌握齿轮传动的失效形式和设计准则,能够合理选择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;了解齿轮传动的计算载荷和载荷系数及其影响因素;掌握直齿圆柱齿轮传动的齿面接触强度和齿根弯曲强度计算;掌握齿轮传动主要参数的选择、许用应力的确定方法、设计计算过程。理解斜齿圆柱齿轮传动的受力分析方法;掌握直齿圆锥齿轮传动的受力分析方法;了解直齿圆锥齿轮强度计算要点;了解齿轮传动的润滑和齿轮的结构。

  齿轮传动的失效形式、设计准则和受力分析,直齿圆柱齿轮传动的设计,齿轮传动的润滑和齿轮的结构。

  了解蜗杆传动的类型、特点及应用;掌握普通圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算方法;了解蜗杆传动的失效形式和计算准则;了解蜗杆蜗轮材料的选择及其许用应力;掌握蜗杆传动的受力分析,并能进行强度计算;了解蜗杆轴刚度计算;了解蜗杆传动的精度等级选择及蜗杆、蜗轮的结构组成;能对蜗杆传动进行效率计算及热平衡计算,并能合理地解决散热问题。

  了解轴的用途、分类、常用材料及其选择;掌握轴的结构设计方法;掌握轴的受力分析及强度计算方法;理解轴的结构设计原则;了解轴的刚度计算。

  了解滑动轴承的工作原理、特点和应用场合;了解径向滑动轴承的典型结构;理解滑动轴承的失效形式;了解轴承材料及轴瓦结构;掌握不完全液体润滑滑动轴承的设计计算;掌握液体动力润滑轴承的基本概念、基本方程及油楔承载机理;掌握液体动力润滑径向滑动轴承的设计。

  滑动轴承的工作原理、特点和应用场合,径向滑动轴承的典型结构,不完全液体润滑滑动轴承的设计计算,液体动力润滑轴承基本方程、油楔承载机理及设计计算。

  了解滚动轴承的基本类型、结构特点;了解轴承套圈及滚动体上载荷分布及应力的变化;了解滚动轴承的失效形式和设计准则;了解滚动轴承类型选择的基本原则;能够识别滚动轴承的类型代号,并熟记其中的部分内容;理解基本额定寿命、基本额定动载荷及当量动载荷等概念;掌握角接触球轴承(7类)和圆锥滚子轴承(3类)轴向载荷的计算方法;掌握滚动轴承基本额定寿命的计算方法;掌握滚动轴承的基本额定静载荷的计算;了解滚动轴承的组合设计,了解轴承的配置、固定、配合、预紧和装拆,润滑与密封。

  滚动轴承的类型代号,滚动轴承类型选择的基本原则,滚动轴承的尺寸选择计算及组合结构设计计算。

  角接触球轴承(7类)和圆锥滚子轴承(3类)轴向载荷的计算方法,滚动轴承的组合设计。

  了解连轴器和离合器的主要类型、结构、特点和应用场合;掌握连轴器和离合器的选择及计算方法。

  (2)课堂讨论:由教师布置内容、提供参考书,学生自己准备,课堂上围绕提出的问题进行讨论。

  在教学过程中要掌握传授知识和培养智能的辩证关系,特别注意培养学生的分析问题和解决问题的能力,始终贯彻教书育人的思想。讲授应灵活多样,始终贯彻启发式教学,做到重点突出、层次清楚、联系实际。

  课程实验分组进行,学生应在预习的基础上,在教师的指导下进行操作,并做好观察和记录。课后完成相应实验报告。

  学生应独立完成分析计算,客观选择设计参数,要求用尺规绘制零部件结构图,作业整齐认真,书写规范,步骤完整。

  课程考核内容为本大纲规定内容,期末考核方法为闭卷考试。成绩评定一般采用结构成绩,总评成绩=60%期末考试成绩+40%平时成绩,其中出勤10%,作业15%,实验15%。注意:期末考试成绩为50分以下,不允许加平时成绩。

  濮良贵,陈国定,吴立言.机械设计(第九版).北京:高等教育出版社,2013.

  李威,穆玺清,陈周娟.机械设计基础(第二版).北京:机械工业出版社,2016.

  邱宣怀,郭可谦,吴宗泽.机械设计(第四版).北京:高等教育出版社,2004.