《機械設計基礎》教學大綱課程名稱機械設計基礎適用專業(yè):機械系（專科）學時數(shù)：72學分：4.5編寫者：閔小琪編寫日期：2017.2.一、課程的性質和目的機械設計基礎是機械類專業(yè)的學位主干課，是一門闡述機械設計基本理論，研究通用零件設計方法的課程。它是學習機械工程學、從事機械工程設計的基礎。在教學計劃安排上，它起到由基礎理論課向工程專業(yè)課過渡的作用。在機械類專業(yè)的人才培養(yǎng)過程中占有重要地位。二、課程基本要求通過本課程的學習，使學生了解機械設計及理論的最新發(fā)展。培養(yǎng)學生樹立正確的設計觀念，具有一定的創(chuàng)新意識；掌握設計機械所必須的基本知識、基本理論和基本技能，具有設計機械傳動裝置和一般工作機的能力；具有運用標準、規(guī)范、手冊及其它有關技術資料的能力、計算能力、繪圖能力和運用計算機進行輔助設計的能力；掌握典型零件性能綜合測試實驗方法，獲得實驗技能的基本訓練。為學生進一步學習有關專業(yè)課程和日后從事機械設計工作打下基礎。三、本門課程與其他課程關系本門課程是在《工程材料及成型技術》、《互換性及技術測量》、《金工實習》、《工程力學》課程之后開設的一門專業(yè)課，為后續(xù)的課程和畢業(yè)設計奠定基礎。四、主要教學方法本課程主要采用多媒體教學課件進行課堂面授教學，結合適量的實驗的教學方法。五、考核方式課程成績由兩部分組成：考試成績占70%，平時成績占30%。六、推薦教材及參考書《機械設計基礎》任成高主編，北京：機械工業(yè)出版社，2006《機械設計基礎》李威主編，北京：機械工業(yè)出版社，2007七、課程教學內容第1章機械設計基礎概論（4學時）1.1機械的概念1.2機械設計的基本要求和一般程序1.3機械設計的內容與步驟1.4機械零件設計的一般步驟1.5機械零件的失效形式及設計計算準則1.6機械零件設計的標準化、系列化及通用化教學要求：了解機械零件和部件、通用零件和專用零件的概念，了解機械設計課程的內容、性質和任務。了解機械設計的現(xiàn)狀和發(fā)展。重點內容：機械零件的失效形式及設計準則；機械零件的材料，結構工藝性及機械設計中的標準化。難點內容：機械零件的設計準則；機械零件的材料選擇，結構工藝性。第2章平面連桿機構（8學時）2.1平面機構的運動簡圖及其自由度2.2平面連桿機構的類型及應用2.3四桿機構的基本特性2.4平面四桿機構的設計教學要求：了解平面連桿機構的組成及特點，平面連桿機構的基本型式及其演化和應用，曲柄存在條件、傳動角、死點、急回運動、行程速比系數(shù)、運動連續(xù)性等基本概念。明確機構運動分析的目的和方法；能用解析法和圖解法對平面二級機構進行運動分析；理解速度瞬心（絕對瞬心和相對瞬心）的概念，并能運用“三心定理”確定一般平面機構各瞬心的位置；能用瞬心法對簡單高、低副進行速度分析。了解解析法設計四桿機構，掌握用作圖法設計平面四桿機構的方法。

重點內容：平面鉸鏈四桿機構的演化，速度瞬心的概念和“三心定理”的應用。

難點內容：曲柄存在條件的全面分析、平面多桿機構的傳動角和平面四桿機構最小傳動角的確定、平面鉸鏈四桿機構運動連續(xù)性的判斷。第3章凸輪及間歇運動機構（6學時）3.1凸輪機構3.2棘輪機構3.3槽輪機構3.4不完全齒輪機構和凸輪式間歇運動機構教學要求：了解凸輪機構、棘輪機構和槽輪機構的工作原理、運動特點和應用。理解從動件常用運動規(guī)律的形式、特點、應用，凸輪機構的壓力角與基圓半徑的關系，以及選擇滾子半徑和確定平底尺寸的原則；掌握運動線圖的繪制方法、盤形凸輪輪廓曲線的設計。重點內容：從動件常用運動規(guī)律的特點和應用，盤形凸輪輪廓曲線的設計。難點內容：凸輪輪廓曲線設計中所應用的“反轉法”原理和壓力角的概念。第4章帶傳動與鏈傳動（8學時）4.1帶傳動概述4.2普通V帶和V帶輪4.3帶傳動的工作能力分析4.4V帶傳動的設計4.5帶傳動的安裝、維護和張緊4.6鏈傳動概述4.7滾子鏈及其鏈輪4.8鏈傳動的運動特性4.9滾子鏈傳動的設計計算4.10鏈傳動的布置、張緊和潤滑教學要求：了解帶傳動、鏈傳動的主要類型、工作原理、特點和應用，了解V帶的類型與結構，理解帶傳動的力分析、歐拉公式，理解帶的彈性滑動、打滑及傳動比實現(xiàn)。了解帶傳動的失效形式和計算準則，掌握V帶傳動的設計計算方法，了解V帶輪的材料、結構及尺寸確定，理解帶傳動的布置、張緊方式和張緊裝置。重點內容：帶傳動的工作原理，受力分析，應力分析與應力分布圖，彈性滑動和打滑的基本理論，失效形式和設計準則；V帶傳動的設計計算方法和步驟。套筒滾子鏈的結構、參數(shù)；鏈傳動設計的參數(shù)選擇。難點內容：受力分析，應力分析與應力分布圖，彈性滑動和打滑的基本理論。鏈傳動的運動特性：運動的不均勻性和動載荷。第5章齒輪傳動（12學時）5.1齒輪傳動的特點和基本類型5.2漸開線齒廓5.3漸開線標準直齒圓柱齒輪的幾何尺寸計算5.4漸開線標準齒輪的嚙合傳動5.5漸開線齒輪的切齒原理與根切現(xiàn)象5.6變位齒輪傳動5.7平行軸斜齒圓柱齒輪傳動5.8直齒錐齒輪傳動5.9漸開線圓柱齒輪傳動的設計5.10齒輪的結構設計及齒輪傳動的潤滑和效率教學要求：了解齒輪傳動的類型、特點和應用，理解齒輪傳動的失效形式和計算準則，了解齒輪材料及其選擇、齒輪材料的熱處理；掌握齒輪傳動的計算載荷；掌握直齒圓柱齒輪傳動的受力分析，掌握直齒圓柱齒輪傳動的齒根彎曲強度計算及齒面接觸強度計算；理解圓柱齒輪傳動的設計參數(shù)、許用應力和精度等級選擇，理解斜齒圓柱齒輪傳動的受力分析，掌握直齒圓錐齒輪傳動的受力分析方法；了解直齒圓錐齒輪強度計算要點，了解齒輪結構與齒輪傳動的潤滑。重點內容：齒輪傳動的失效形式及其機理、失效部位，以及針對不同失效形式的設計計算準則；直齒圓柱齒輪傳動的齒面接觸疲勞強度和齒根彎曲疲勞強度的計算的力學模型、理論依據(jù)、力的作用點及計算點（或截面）、應力的類型及變化特性；斜齒圓柱齒輪傳動和直齒圓錐齒輪傳動的受力分析方法。難點內容：齒輪傳動的失效形式；直齒圓柱齒輪傳動的齒面接觸疲勞強度和齒根彎曲疲勞，強度計算公式中各參數(shù)的物理意義及對其應力（或強度）的影響。第6章蝸桿傳動（6學時）6.1蝸桿傳動的特點和類型6.2蝸桿傳動的主要參數(shù)和幾何尺寸6.3蝸桿傳動的失效形式、材料和結構6.4蝸桿傳動的受力分析與強度計算6.5蝸桿傳動的效率、潤滑和熱平衡計算教學要求：了解蝸桿傳動的類型、特點和應用，掌握普通圓柱蝸桿傳動的主要參數(shù)及幾何尺寸計算方法；了解蝸桿傳動的失效形式和計算準則，了解蝸桿蝸輪材料的選擇及其許用應力；掌握蝸桿傳動的受力分析方法，掌握普通圓柱蝸桿傳動的強度計算；了解蝸桿傳動的潤滑、效率及熱平衡計算，了解蝸桿軸剛度剛度計算，了解蝸桿傳動的精度等級選擇及蝸桿、蝸輪的結構組成。重點內容：普通圓柱蝸桿傳動的主要參數(shù)及其選用原則；蝸桿傳動的失效形式、設計準則和常用材料及其選用原則；蝸桿傳動的受力分析（力的作用點、大小及方向）；蝸桿傳動的強度計算；蝸桿傳動的效率、潤滑及熱平衡計算。難點內容：蝸桿傳動的受力分析（力的作用點、大小及方向）；蝸桿傳動的強度計算。第7章齒輪系與減速器（6學時）7.1齒輪系概述7.2定軸輪系的傳動比及其計算7.3行星輪系的傳動比及其計算7.4組合輪系的傳動比7.5減速器教學要求：輪系的分類;定軸輪系傳動比計算與應用;周轉輪系傳動比計算與應用。第8章聯(lián)接（6學時）8.1機械制造中常用的螺紋8.2普通螺紋聯(lián)接8.3螺旋副的受力分析、自鎖條件及效率8.4螺紋聯(lián)接的預緊、防松及結構設計8.5螺栓聯(lián)接的強度計算8.6滑動螺旋傳動簡介8.7鍵聯(lián)接8.8花鍵和銷聯(lián)接教學要求：螺紋及螺紋聯(lián)接的基本知識；螺栓聯(lián)接的預緊和防松；螺栓組聯(lián)接的設計，包括單個螺栓聯(lián)接強度計算，螺栓組結構設計，受力分析及提高螺栓聯(lián)接的措施等；滑動螺旋傳動的類型及設計計算方法簡介。重點內容：螺紋的基本知識：螺紋的基本參數(shù)、常用螺紋的種類；螺栓聯(lián)接的基本知識：螺紋聯(lián)接的基本類型、結構特點及其應用；螺栓組聯(lián)接的受力分析和單個螺栓的強度計算的理論和方法.平鍵聯(lián)接的工作原理、結構特點；平鍵的剖面的尺寸和長度的確定方法及平鍵聯(lián)接強度校核的計算方法。難點內容：螺栓組聯(lián)接的受力分析和單個螺栓的強度計算的理論和方法；受傾覆力矩作用的螺栓組連接受力分析。第9章軸和軸承（8學時）9.1軸的分類及材料選擇9.2軸的結構設計9.3軸的強度計算9.4軸的設計舉例9.5滾動軸承的基本知識9.6滾動軸承的選擇與應用9.7滑動軸承概述9.8滑動軸承的結構和材料9.9滾動軸承與滑動軸承的性能比較教學要求：了解軸的用途和分類，掌握軸的結構設計方法及強度計算方法，掌握提高軸的疲勞強度的措施。了解軸的材料及其選擇方法，理解軸的結構設計原則。了解滾動軸承的基本類型、結構特點及代號，了解軸承套圈及滾動體上載荷分布及應力的變化，了解滾動軸承的失效形式和計算準則；理解基本額定壽命、基本額定動載荷及當量動載荷，掌握角接觸球軸承（7類）和圓錐滾子軸承（3類）軸向載荷的計算方法，掌握滾動軸承基本額定壽命的計算方法，掌握滾動軸承的基本額定靜載荷的計算；重點內容：軸的用途及分類；軸設計的主要內容；軸的材料；軸上零件的定位；軸的結構工藝性。滾動軸承的組成及類型；滾動軸承代號；滾動軸承的失效形式及基本額定壽命；滾動軸承的基本額定動載荷；滾動軸承的壽命計算公式及當量動載荷；向心推力軸承的軸向載荷計算；軸承裝置的設計。難點內容：軸的結構設計分析（結構改錯）；軸的計算。向心推力軸承的軸向載荷計算；滾動軸承的壽命計算；軸承裝置的設計。第10章其它常用零部件（4學時）10.1聯(lián)軸器10.2離合器10.3制動器10.4彈簧教學要求：了解聯(lián)軸器和離合器的主要類型、結構、特點和應用場合，掌握聯(lián)軸器和離合器的選擇及計算方法。重點內容：常用聯(lián)軸器、離合器的主要類型、結構、工作原理、特點及選擇與計算方法。難點內容：結合實際選擇適當?shù)穆?lián)軸器、離合器。第1