《机械设计基础》教学大纲。
课程名称:机械设计基础。
总学时: 90学时;讲课及习题课: 80学时;实验: 10学时。
适用专业:机电一体化技术专业、机械设计与制造专业、金属材料与热处理专业及其它相关专业。
先修课程:工程图学、材料力学、几何量公差配合与检测技术、机械工程材料、金属工艺学等。
一、课程教学目的。
机械设计基础课程是依据“高工专机械类专业机械设计基础课程教学内容与课程体系改革的研究与实践”的研究成果而设计的一门机械类专业的技术基础课。根据高职高专教育对人才所需知识、能力和素质结构的要求,以工程应用能力为培养目标,旨在培养学生综合运用先修课程中所学知识和技能,解决机械工程实际问题的能力,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,在近机械类专业和非机械类专业的教学计划中占有重要地位和作用,是高等工科院校的一门主干课程。
本课程的教学目的:
1、培养学生掌握机构分析与设计的基本理论和基本方法;具有对机械系统运动方案创新设计的初步能力;
2、掌握设计或选用通用机械零部件的基本理论、基本知识和基本技能,具有设计机械传动装置和一般机械的能力;
3、具有运用标准、规范,查阅技术资料的能力、计算能力、绘图能力;4、掌握机械设计基础的实验原理和方法,具有进行实验研究的初步能力。5、了解机械设计的新理论、新方法。二、教学内容及基本要求。
教学内容:本课程研究的对象是机器和机构,课程的主要内容有以下几个方面。(1)设计的基本理论主要介绍机械设计的要求和设计的一般过程;机构结构学、运动学和动力学的基础知识;机械零部件的工作能力和设计准则;机械零件的强度理论;摩檫、磨损和润滑理论;机械结构设计准则、方法以及零件材料选用等。
另外,扼要地介绍现代机械设计思想和方法。
2)常用机构及其传动设计常用机构包括连杆机构、凸轮机构、齿轮传动、蜗杆传动、带传动、链传动、间歇运动机构及其他常用机构等。这些机构是传动系统和执行系统的基本组成单元,用于实现运动和动力的传递及运动形式的改变。常用机构设计主要包括以下三个方面:
①运动设计,包括机构的类型、工作原理、运动特点、运动参数及几何尺寸计算等内容;②工作能力设计,受力分析、失效分析、设计准则及承载能力设计计算;③零件结构设计、材料选择及润滑等。
3)通用零部件设计通用零部件主要指用于连接和支承的常用零部件,介绍它们的类型、特点、工作原理、工作能力设计、结构设计、组合设计以及标准零部件的选用等。
4)机械系统设计概述机械系统总体设计,重点介绍执行系统方案设计和传动系统设计、典型的传动装置以及机械系统的动力学问题。简略介绍动力机选择等其他系统的基础知。
识。一)本课程的主要章节绪论(讲课2学时)
课程的研究对象与内容,课程的性质与任务,课程的特点与学习方法。第一章机械设计概论(讲课4学时)
掌握机械设计的基本要求、类型及一般过程;掌握机械零部件设计计算准则、失效形式、标准化及材料选用;了解现代机器的特征及其设计思想和方法。
第二章摩擦、磨损及润滑概述(讲课2学时)
了解摩擦、磨损的机理与物理特征;了解润滑剂的分类及性能指标。第三章平面机构的结构分析(讲课6学时)
了解机构组成要素,掌握由平面机构运动简图的绘制,机构自由度的计算和运动确定条件的判定;了解速度瞬心及其在机构速度分析上的应用。
第四章平面连杆机构(讲课8学时)
了解平面四杆机构的类型、运动特点及其应用;了解平面连杆机构的基本知识及其演化;掌握平面四杆机构的基本形式和特性、曲柄存在的条件;掌握按已知几何条件和运动条件的要求设计平面连杆机构。。
第五章凸轮机构(讲课4学时)
了解凸轮机构的应用和分类;了解从动件的运动规律及基本特性;会用**法设计盘形凸轮轮廓曲线;了解凸轮机构基本尺寸的确定方法。
第六章间歇运动机构(讲课4学时)
了解棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构、凸轮式间歇运动机构等间歇运动机构的工作原理、基本类型、运动特点、适用场合和设计要点。
第七章螺纹联接与螺旋传动(讲课8学时)
了解螺纹和螺纹联接的主要参数、类型、特点及应用;提高螺栓联接强度的措施。理解螺纹联接的预紧和防松;掌握单个螺栓联接的强度计算;会进行螺栓组联接的结构设计和受力分析。了解键联接的类型、应用和工作原理,了解平键联接的失效形式,掌握平键联接的选用和校核计算。
了解滑动螺旋传动,滚动螺旋传动。
第八章带传动与链传动(讲课4学时)
了解带传动的类型、特点及应用场合;熟悉普通v带的结构及其标准、v带传动的张紧方法和张紧装置;掌握带传动的工作原理、受力情况、弹性滑动及打滑等基本理论;掌握v带传动的失效形式及设计准则,v带传动参数正确选择方法,并熟练v带传动的设计方法和步骤。
第九章链传动(讲课4学时)
了解链传动的类型、特点和应用;滚子链的结构与规格,链轮的材料与结构;链传动的布置与润滑。熟悉链传动的运动特性(速度的不均匀性及动载荷);掌握滚子链传动的失效形式和设计计算。
第十章齿轮传动(讲课8学时)
了解常用齿轮材料及其热处理方法;齿轮传动的精度及其选择;齿轮结构设计;齿轮传动的润滑及效率。熟悉齿轮的失效形式和计算准则;掌握直齿、斜齿圆柱齿轮和直齿锥齿轮传动的受力分析方法;会进行齿轮传动的强度计算,设计参数和许用应力的选择。了解斜齿圆柱齿轮和直齿锥齿轮强度计算的要点。
第十一章蜗杆传动(讲课4学时)
了解蜗杆传动的类型、特点;理解基本参数及几何尺寸关系;掌握蜗杆传动失效形式和计算准则;掌握蜗杆传动的受力分析、滑动速度和效率;了解蜗杆传动的热平衡计算;了解蜗杆传动的强度计算特点;了解蜗杆和蜗轮的结构特点。
第十二章齿轮系(讲课6学时)
了解轮系的分类及应用,掌握定轴轮系和周转轮系的传动比计算方法及转向判断;了解。
混合轮系的传动比计算。了解轮系的功用。
第十三章轴和轴毂联接(讲课4学时)
了解轴的用途和分类,常用轴的材料及其选择。掌握轴的的受力分析、结构设计和强度。
计算方法;提高轴疲劳强度的措施。
第十四章轴承(讲课6学时,习题课2学时)
了解滚动轴承的组成、类型及特点;熟悉常用类型的代号及选用。了解滚动轴承的失效。
形式和计算准则;理解基本额定寿命、基本额定动负荷及当量动载荷。掌握角接触球轴承和圆锥滚子轴承轴向载荷的计算方法;掌握滚动轴承寿命计算方法。了解滚动轴承的组合设计,轴承的配置、固定、配合、预紧和装拆,润滑与密封。
了解滑动轴承材料及轴瓦结构;润滑剂的选择知识,润滑方法和润滑装置。
第十五章其他常用零件、部件(讲课4学时)
了解联轴器和离合器的主要类型、结构、特点和应用场合,掌握联轴器和离合器的选择。了解弹簧的类型及应用。
第十六章机械的平衡与调整(自学)
了解回转件平衡的目的及静平衡和动平衡的计算;掌握回转件平衡的原理和方法。第十七章机械设计cad简介(自学)
了解机械设计cad中常用的数据处理方法;机械设计cad应用举例。(二)其他教学环节安排。
1、实验安排10学时,根据各专业不同、各授课班级不同,从下面的实验内容中选做。
实验内容有:
1)带传动实验(2学时);(2)轴系结构组合与分析(2学时);
3)减速器拆装实验(i)(课内2学时,课外开放);(4)机械传动方案设计实验(2学时)(5)齿轮参数的测定实验(2学时);
6)螺栓组联接综合测试带传动实验(2学时);(7)机械传动综合性能测试实验(4学时);
8)机械传动等典型装置的性能及运用实验(2学时)。
2、设计性大作业安排5个,每个大作业的工作量一般为a3或a2图纸一张,设计说明书一份。
大作业内容根据不同专业从下列作业中选取:(1)平面四杆机构设计(2)盘形凸轮机构设计(3)螺纹联接结构设计;(4)螺旋传动设计;(5)带传动设计;(6)齿轮传动设计;(7)轴系部件组合设计。(三)考试权重。
平时大作业成绩10%,随堂测试10%,实验成绩10%,期末成绩70%。(四)实验项目明细表。
学。时分配。
每组人数。实验要求。
指导教师。已开/未开已开。
序号。实验项目名称。
实验内容。实验属性专业基础。
实验类型。1带传动。
测定带传动的滑动率和效率。
验证型综合、创新型综合型自主设计、综合型。
综合分析确定专业基。
轴系结。轴系结构方案础。
2构组合。并组合测绘。
与分析减速器拆装。
全面了解传动专业基装置的结构特础。
点和装配工艺及附件设置综合分析、比较专业基典型机械传动础方案并进行设2计。
通过对模数制专业基正常齿渐开线础直齿圆柱齿轮的测绘(如公法线长度、齿顶圆2直径、齿根圆直径等),计算并确定齿轮的基本参数(模数、
王必凤做平。
等王选凤做平。
等王必凤做平。
等赵选亮做培。等。已开。
已开。机械传动方案设计。
已开。齿轮参数的测定。综合型。
赵必亮做培。
等。已开待改进*
压力角、基节等),同时了解测量量具的使用方法。
测定翻转力。
螺栓组。矩、横向力作用。
联接综。下的螺栓受力。
合测试。及评价。
*机械传动综合性能测试***机械传动等典型装置的性能及运用***
专业基础2综合、验证型自主设计、综合型综合、演示型。
赵选亮做培。
等许选。毅做。等。
自主设计、拼装专业基机械传动方案,础并做测试与比2较。
认识、了解典型专业基机械传动等零、础部件在现代工。
业生产和机电2产品中的综合运用及其特征、性能。
已开待改进已开待改进已开待改进。
许选10毅。做。等。
注:*—该实验的部分内容已开设,随设备又添置,待改进。已申报校实验项目(软件)建设。
*——该实验的部分内容已开设,随课程的深化,待改进实验内容及设备。拟立项。
**—该实验的设备已或即将添置,已申报校实验项目(软件)建设。
开发完善该实验项目。
《机械设计基础》课程设计大纲
机械设计基础 课程设计大纲。2006年修订 学时 2 3周学分 2 3 一 基本目的。课程设计作为本课程的教学环节之一,主要用于培养学生的综合设计能力。1 能从机器功能要求出发,制订设计方案,合理选择传动机构和零件 2 能按机器的工作状况分析,建立相应的计算模型,并计算出作用在零 3 能考虑制造工艺...
机械设计基础课程设计大纲
一 课程基本概况 课程名称 机械设计基础课程设计 课程编号 基本技能。课程类型 必修。学时 2周学分 2 其中 讲课学时6学时 实验学时2学时 适用对象 机电一体化技术,机械制造与自动化,汽车,冶金等。先修课程 机械制图,工程力学,工程材料与热加工基础,互换性与测量技术等。二 课程设计的性质 目的。...
机械设计基础课程设计大纲
机械设计基础课程设计教学大纲。课程编号 课程名称 机械设计基础课程设计。适应专业 机械类及非机械类。课程设计指导书 王昆主编。机械设计课程设计。北京 高等教育出版社。一 学时与学分 学时 2周总学分 2 二 课程设计的目的与任务 课程设计是机械设计课程重要的综合性与实践性教学环节。课程设计的基本目的...