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1、机械设计基础课程教学大纲系 （部）：机械工程系教 研 室：机制教研室课程名称：机械设计基础适用专业：机械类高职修订日期：2005.7一、课程的性质和任务本课程是机械类各专业的一门重要的技术基础课，它的任务是使学生掌握常用机构和通用零件的基本理论和基本知识，初步具有这方面的分析、设计能力，并获得必要的基本技能训练，同时注意培养学生正确的设计思想和严谨的工作作风。由于本课程的特点，它不仅为学习后续课程，也为解决生产实际问题建立基础。通过本课程的教学，应使学生达到下列基本要求：1）掌握常用机构和通用零件的基本知识、设计理论和设计方法；2）掌握机械设计的一般规律，具有设计机械传动装置和简单机械的能力；
2、3）掌握某些机械参数的测试并具有运用标准、规范、手册、图册和查阅有关设计资料的能力； 4）初步具备机械系统总体方案创新设计的能力。二、课程的基本内容和要求 理论教学理论教学 （一）绪论 本课程研究的对象、内容；机械零件设计的基本准则及一般步骤；机械零件常用金属 材料和钢热处理常识。 重点：机器及其组成；机械零件常用材料。 难点：机械零件设计的基本准则。 要求：理解机构和机器的概念，了解机器的组成。了解本课程的性质、研究对象和学 习本课程的基本要求和学习方法。 （二）平面机构的运动简图及自由度 运动副及其分类；平面机构的运动简图；平面机构的自由度。 重点：运动副的概念；平面机构自由度的计算；机构
3、具有确定运动的条件。 难点：平面机构自由度计算的注意事项。 要求：理解平面运动副和机构自由度的概念，掌握书面机构运动简图的绘制方法和平 面机构自由度的计算方法，理解机构具有确定运动的条件。 （三）平面连杆机构 概述；四杆机构的基本形式及其演化；四杆机构存在曲柄的条件和几个基本概念；平 面四杆机构运动设计。 重点：平面四杆机构的基本形式及应用；铰链四杆机构存在曲柄的条件。 难点：平面四杆机构的极位、急回特性。 要求：掌握平面连杆机构的特点和应用，以及铰链四杆机构的类型和曲柄存在的条件。 了解压力角、传动角、死点、急回特性等概念。掌握平面四杆机构运动设计的方法。 （四）凸轮机构 概述；从动件常用运
4、动规律；图解法设计盘形凸轮轮廓；用解析法设计凸轮轮廓曲线；凸轮机构设计中的几个问题 重点：凸轮机构的组成、特点；凸轮机构的工作过程。 难点：从动件常用的运动规律及其绘制；图解法。 要求：了解凸轮机构的特点和应用；能够根据实际情况设计凸轮机构。 （五）其它常用机构 螺旋机构；棘轮机构；槽轮机构；不完全齿轮机构。 重点：各种机构的工作原理。 难点：螺旋机构自锁；棘轮转角大小的调节方法。 要求：了解螺旋机构和间隙运动机构（棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构）的工 作原理、类型和应用。 （六）圆柱齿轮机构 齿轮传动的特点、应用与分类；渐开线的形成原理和基本性质；渐开线齿轮的参数及 几何尺寸；渐开线齿轮
5、的啮合传动；渐开线齿轮的切齿原理；根切现象与最少齿数；渐开 线变位齿轮概述；齿轮传动的失效形式和设计准则；齿轮常用材料及热处理；齿轮传动精 度简介；渐开线直齿圆柱齿轮传动的设计计算；渐开线斜齿圆柱齿轮传动；交错斜轴齿轮 传动。 重点：齿轮各部分的名称；主要参数；标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸；啮合过程和正 确啮合条件。 难点：齿轮传动的失效形式和设计准则；渐开线直齿圆柱齿轮传动的设计计算。 要求：了解齿轮机构的特点和类型；理解齿廓啮合基本定律以及渐开线的性质和渐开 线齿廓啮合特点；掌握渐开线齿轮的几何尺寸计算，圆柱齿轮传动规律，齿轮加工原理和 根切现象。了解变位齿轮和变位系数的概念、变位齿轮的几何
6、尺寸计算；理解齿轮传动的 失效形式和设计准则，了解齿轮常用材料及热处理，掌握齿轮传动的强度计算和结构设计。（七）锥齿轮传动 直齿锥齿轮传动；齿轮的结构设计。 重点：圆锥齿轮机构的特点和应用；受力分析、强度计算。 难点：当量齿轮与当量齿数。 要求：掌握圆锥齿轮机构的几何尺寸计算，理解当量齿轮的概念，掌握当量齿数的计 算；掌握齿轮传动的强度计算和结构设计。 （八）蜗杆传动 蜗杆传动的特点、应用和类型；蜗杆传动的主要参数和几何尺寸；蜗杆传动的失效形式、 材料和精度；蜗杆传动的强度计算；蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算；蜗杆和蜗轮的 结构。 重点：蜗杆蜗轮机构的组成和类型；蜗杆传动的失效形式和设计准则
7、。 难点：受力分析；蜗轮齿面接触疲劳强度计算；蜗轮轮齿的弯曲疲劳强度计算。 要求：了解蜗杆蜗轮机构的特点，掌握其主要参数的几何尺寸计算；理解蜗杆传动的 失效形式和设计准则，掌握蜗杆传动的强度计算，了解热平衡计算的目的和计算方法，了 解蜗杆蜗轮的常用材料和结构。 （九）轮系和减速器轮系及其分类；定轴轮系传动比的计算；行星轮系传动比的计算；混合轮系传动比的 计算；轮系的功用；KHV 型行星轮系简介。 重点：定轴轮系传动比的计算；行星轮系传动比的计算；混合轮系传动比的计算。 难点：行星轮系的传动比计算。要求：了解轮系的分类和应用，掌握定轴轮系、行星轮系和混合轮系的传动比计算。 （十）带传动 带传动的
8、组成、类型、特点及其应用；带传动的受力分析和应力分析；带传动的弹性 滑动及其传动比；普通 V 带传动的失效形式与计算准则；普通 V 带的结构和标准；普通 V 带轮的常用材料与结构；普通 V 带传动的参数选择和设计计算方法；V 带传动的张紧、安 装和维护。 重点：带传动的受力分析；带传动工作时的应力分析；带传动的失效形式；带传动的 设计准则。 难点：带的设计计算。 要求：了解带传动的特点、类型和应用以及 V 带的标准；理解带传动的受力分析、应 力分析；掌握 V 带传动的设计计算和结构设计。 （十一）链传动 链传动的组成、类型、特点及应用；链传动的运动不均匀性；滚子链传动的结构和标 准；滚子链传动
9、的失效形式与设计准则。 重点：链传动的组成和特点，滚子链的结构和标准；滚子链链轮的结构。 难点：失效形式；链传动的主要参数选择和设计准则。 要求：了解链传动的特点、类型和应用，滚子链的规格和主要参数。 （十二）联接螺纹联接；键和花键联结；销联接；其他常用联接。 重点：螺栓联接的选择与校核；螺纹联接结构的设计；平键联接的尺寸选择和强度校 核。 难点：螺栓联接的选择与校核；螺纹联接结构的设计；平键联接的尺寸选择和强度校 核。 要求：了解联接和联接件；掌握螺纹联接的主要类型和应用；了解螺纹联接件的种类 和标准；掌握螺栓联接的设计和强度计算；健联接、花键联接、销联接的类型及其应用； 掌握平键联接和花键
10、联接的尺寸选择；了解其他联接方法。 （十三）轴 概述；轴的结构设计；轴的强度计算。 重点：轴的功用和分类；轴的强度计算。 难点：轴的强度计算。 要求：理解轴的分类，了解轴的材料，掌握轴的结构设计原则和要求，掌握轴的强度 计算。 （十四）轴承概述；非液体摩擦滑动轴承的主要类型、结构和材料；非液体摩擦滑动轴承的设计计 算；液体摩擦滑动轴承简介；滚动轴承的结构、类型和代号；滚动轴承类型的选择；滚动 轴承的组合设计；滚动轴承的失效形式、寿命计算和静强度计算；带座轴承简介。 重点：滚动轴承的结构、类型和代号；滚动轴承类型的选择；滚动轴承的组合设计； 滚动轴承的失效形式、寿命计算和静强度计算。 难点：滚动
11、轴承的当量动载荷；向心推力轴承的轴向力。 要求：了解滑动轴承的类型、结构和材料，非液体摩擦滑动轴承的计算；了解滚动轴 承的类型和代号，掌握滚动轴承类型的选择，理解滚动轴承的失效形式，掌握滚动轴承的 寿命计算，了解滚动轴承的静载荷能力计算，掌握滚动轴承的组合设计。 ； （十五）机械装置的润滑与密封 常用润滑剂及选择；常用润滑方式及装置；常用传动装置的润滑；机械装置的密封。重点：润滑剂的分类；油润滑方式及装置；机械装置密封的作用、分类。 难点：滑动轴承的润滑；滚动轴承的润滑；齿轮传动的润滑；蜗杆传动的润滑。 要求：了解润滑与密封的作用，了解常用的润滑剂、润滑方式与装置，掌握常用传动 装置的润滑，了
12、解机械装置的密封 第十六章 联轴器、离合器和制动器 联轴器；离合器；制动器。 重点：联轴器的选择 难点：联轴器、离合器、制动器的构造 要求：了解常用联轴器的性能和类型，联轴器的选择、结构特点；了解常用离合器的 类型和特点；了解常用的制动器 实践教学实践教学 实验一：机械机构的认识。 实验二：齿轮范成实验。三、课程考核方式 课程采用闭卷考试，成绩评定按照卷面成绩与平时成绩进行折算记入最终成绩。 1、采用累加式的考核办法由下面几部分构成： 平时成绩 20% 实 验 10% 期末考试 70% 2、期末考试注重理论知识与动手实践能力的相结合，目的在于使同学们能好地掌握知 识，避免死记硬背，通过课程的学
13、习可以解决实际当中的一些问题。能灵活运用所学知识。3、实验课成绩由三部分组成，预习成绩占 20%，实际操作成绩占 50%，实验报告占 30%，最终加权后与平时成绩、期末考试成绩合起来作为该课程的总成绩。四、总学时与学时分配明细表1、总学时：80 学时，各专业根据实际情况选择。2、学时分配表：序号课题小计理论课（学时）习题课（学时）实验或实践课（学时）1概述222平面机构的运动简图及自由度642（机械机构认识）3平面连杆机构7614凸轮机构9815其他常用机构226圆柱齿轮传动161222（齿轮范成，齿轮参数）7锥齿轮传动228蜗杆传动7419轮系54110带传动6611链传动42212联接2213轴4414轴承6615机械装置的润滑与密封2216联轴器、离合器和制动器22合计：806884五、说明1、本课程安排的实验课时，可根据实际情况进行选择。2、课程对学生的技能要求，使能够理论上进行机械机构的设计。六、教材及参考书目1、教材：机械设计基础 胡家秀主编 机械工业出版社2、参考书目：机械设计基础 王文博 海洋出版社机械设计基础 牛玉丽 中国轻工业出版社制订：机制教研室执笔教师：孙玉新教研室主任：刘持森系部主任：仇桂玲
