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《机械设计》课程教学大纲

 

《机械设计》课程教学大纲

 

 

授课专业:机械电子工程、车辆工程、能源与动力工程、农机工程、卓越班

 

学时数:54       学分:3

 

(1)课程性质和目的

 

通过本课程的学习,使学生掌握通用机械零件的工作原理、特点、选用和设计零件的基础知识,并初步具有设计常用机械传动装置的能力,具有运用标准、规范、手册等有关技术资料的能力。

 

本课程为机械类专业的后续专业基础课程、专业课程的学习奠定基础,逐步培养学生的工程实践能力、学习能力和创新能力。

 

(2)课程教学内容

 

“机械设计”是机械类专业一门重要的专业基础课程。该课程主要包含5部分内容:1)机械设计总论——机器组成、机械零件的失效、机器及零件设计的基本原则、机械设计新发展;2)连接设计——螺纹连接、键连接、花键连接、销连接、过盈连接等;3)传动设计——带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动;4)轴系零部件——轴、滑动轴承、滚动轴承和联轴器;5)其他机械部件设计——减速器、弹簧、机架。

 

本课程的重点是通用零部件的一般设计计算方法。

 

难点是通过零部件的设计,掌握有关的设计规律和技术规范。

 

各章节的主要内容包括:

 

第一章  绪论(1学时)

 

了解:了解本课程研究的对象、内容和性质

 

理解:掌握:

 

第二章  机械设计总论(2学时)

 

了解设计机器的一般程序,对机器的主要要求;材料的选用原则和设计中的标准

 

理解机械的主要失效形式及设计时应满足的基本要求

 

掌握机械零件的计算准则及设计方法和步骤

 

第三章   机械零件的强度(3学时)

 

介绍载荷与应力的分类,机械零件强度判断准则,复合应力状态下工作的零件强度,接触强度。了解载荷与应力的分类,机械零件强度判断准则;

 

理解机械零件的接触疲劳强度

 

掌握机械零件强度判断准则,复合应力状态下工作的零件强度。

 

第四章  摩擦、磨损及润滑概述(2学时)

 

了解摩擦、磨损机理;

 

掌握润滑油、润滑脂的主要质量指标、特性。

 

第五章  螺纹连接(6学时)

 

了解螺纹连接的类型、主要参数 及螺纹连接标准件

 

理解提高螺纹连接强度的措施

 

掌握螺纹连接的预紧和防松原理、方法。

 

掌握螺纹连接的强度计算、材料的选用和许用应力。

 

第六章  键、花键、无键连接和销连接(2学时)

 

了解键连接的强度校核计算。

 

了解花键接触连接、无键连接、销连接

 

掌握普通平键连接的类型及选用方法

 

第八章  带传动(5学时)

 

了解带传动的类型及张紧装置

 

理解带传动的工作情况分析、应力分析

 

掌握带传动的失效形式、设计准则和普通V带的设计计算方法;

 

掌握带的弹性滑动与打滑的区别。

 

第九章  链传动(4学时)

 

了解滚子链标准、规格及链轮结构特点。

 

了解.链传动的合理布置、润滑方式和张紧方法。

 

理解链传动设计的合理参数选择

 

掌握链传动的“多边型效应”即链传动的运动不均匀性及动载荷产生的原因和影响因素。

 

第十章  齿轮转动(8学时)

 

了解齿轮传动类型、材料及选择原则;

 

了解齿轮传动轴的润滑及精度选择

 

理解齿轮传动的强度计算

 

掌握齿轮失效形式分析;齿轮传动的受力分析(各分力大小、方向判断)齿轮强度计算中主要参数的选择。

 

第十一章  蜗杆传动 (4学时)

 

了解蜗杆传动的失效形式及强度计算方法

 

理解蜗杆传动的热平衡计算

 

掌握蜗杆传动的特点与正确啮合条件;蜗杆的直径系数q的含义及其重要性;.蜗杆轴向力方向和蜗轮转向的判断。

 

第十二章  滑动轴承(3学时)

 

了解不完全液体润滑滑动轴承的设计计算

 

理解滑动轴承的结构及失效形式;.轴瓦的材料选用,滑动轴承的设计准则。

 

掌握液体动力润滑的基本方程式(一维雷诺方程),形成流体动力润滑的必要条件。

 

第十三章  滚动轴承(6学时)

 

了解滚动轴承的优缺点

 

理解轴承装置的设计

 

掌握:1.滚动轴承类型的选择。2.滚动轴承疲劳寿命计算,公式:

 

                       

 

 

的应用

 

第十四章  轴(6学时)

 

了解轴的用途、影响轴结构的因素、阶梯轴的设计。

 

理解按承受载荷不同轴所分的类型

 

掌握轴的结构设计、载荷与应力分析,轴的强度计算

 

第十五章  联轴器和离合器、其实零部件的设计(2学时)

 

了解各种联轴器、离合器的特点及选用原则。

 

(3)课程教学的基本要求

 

    本课程教学采用课堂讲授、实验、作业、课外自学、考试等多种方法组成。其中:

 

课堂讲授采用多媒体教学;包括老师课堂讲授、学生小组讨论、随堂测验等部分;

 

实验为独立设课 “机械设计基础实验技术”的一部分,包括基本实验和综合性实验。其考核不在本课程教学范围内;

 

业:主要考核学生对每节课知识点的学习、复习、理解和掌握程度。习题分布情况大致如下:

 

                                           
 

章节

 
 

作业题量

 
 

第三章  机械零件强度

 
 

2-3

 
 

第五章  螺纹连接

 
 

3-4

 
 

第六章  键、花键、无键连接和销连接

 
 

12

 
 

第八章  带传动

 
 

23

 
 

第九章  链传动

 
 

13

 
 

第十章  齿轮传动

 
 

34

 
 

第十一章  蜗杆传动

 
 

12

 
 

第十二章  滚动轴承

 
 

12

 
 

第十三章  滚动轴承

 
 

3-4

 
 

第四章  

 
 

2-4

 

 

考试:主要考核机械设计的基本概念,基本理论和有关设计计算方法。考试题型为:单选题、判断题、填空题、简答题、计算题、结构分析题等。

 

课程成绩由平时成绩和期末成绩组成:课程成绩=平时成绩*40%+期末考试成绩*60%

 

 

                   
 

平时成绩40%

 
 

平时作业、考勤

 
 

25%

 
 

测验

 
 

10%

 
 

小组研讨及汇报

 
 

5%

 
 

期末考试60%

 
 

期末考试卷面成绩

 
 

60%

 

 

(4)建议教材及教学参考书

 

[1]濮良贵  纪名刚主编,《机械设计》(第九版),高等教育出版社20145月;
[2]
邱宣怀主编,《机械设计》(第四版),高等教育出版社19975月;
[3]
彭文生、黄华梁、王均荣、李志明、黄澍川编,《机械设计》,华中理工大学出版社,19969

 

 
 

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