機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程作業(yè)及評分標(biāo)準(zhǔn)一、引言《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》是高等院校機(jī)械類及近機(jī)械類專業(yè)的核心基礎(chǔ)課程，旨在培養(yǎng)學(xué)生掌握機(jī)械設(shè)計的基本理論、方法和技能，具備初步的機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計能力。課程作業(yè)是理論與實踐結(jié)合的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，既是鞏固課堂知識、深化概念理解的重要手段，也是培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維、繪圖能力和創(chuàng)新意識的有效途徑。為確保作業(yè)設(shè)計的科學(xué)性、評分標(biāo)準(zhǔn)的公正性，本文件依據(jù)《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程教學(xué)大綱》（2023版）、國家標(biāo)準(zhǔn)（如《機(jī)械制圖》GB/T____、《齒輪傳動設(shè)計規(guī)范》GB/T____）及專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，制定作業(yè)類型及具體要求、評分標(biāo)準(zhǔn)體系及通用規(guī)范，旨在為教師評閱作業(yè)提供依據(jù)，同時引導(dǎo)學(xué)生明確作業(yè)要求、規(guī)范完成作業(yè)。二、作業(yè)類型及具體要求根據(jù)課程內(nèi)容的遞進(jìn)關(guān)系（基礎(chǔ)理論→零件設(shè)計→系統(tǒng)設(shè)計），作業(yè)類型分為基礎(chǔ)理論作業(yè)、設(shè)計實踐作業(yè)、綜合應(yīng)用作業(yè)三類，各類作業(yè)的目的、內(nèi)容及要求如下：（一）基礎(chǔ)理論作業(yè)1.作業(yè)目的鞏固機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)理論知識（如平面機(jī)構(gòu)運動分析、機(jī)械零件強(qiáng)度計算、公差配合與表面粗糙度），培養(yǎng)學(xué)生對理論公式的應(yīng)用能力和邏輯推理能力。2.作業(yè)內(nèi)容課后習(xí)題：選自教材《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》（第八版，高等教育出版社）中的經(jīng)典習(xí)題，涵蓋平面機(jī)構(gòu)自由度計算、軸的彎矩扭矩計算、齒輪參數(shù)選擇等內(nèi)容（如習(xí)題3-5：計算曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的滑塊速度和加速度；習(xí)題6-8：給定軸的載荷，計算其彎曲應(yīng)力）。概念簡答題：圍繞課程核心概念設(shè)計，如“簡述機(jī)械零件的失效形式及對應(yīng)的設(shè)計準(zhǔn)則”“說明公差與配合的基本術(shù)語（如孔、軸、公差帶）”。計算分析題：結(jié)合工程實際場景，要求學(xué)生運用理論公式解決具體問題（如“給定一根轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)尺寸、載荷及材料，校核其靜強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度”“計算帶傳動的有效拉力及軸上載荷”）。3.作業(yè)要求答題格式：手寫或電子文檔（電子文檔采用宋體小四、行距1.5，段落首行縮進(jìn)2字符）；步驟完整性：計算分析題需寫出清晰的步驟（如公式推導(dǎo)、參數(shù)代入、結(jié)果計算），并注明公式來源（如“根據(jù)《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》教材式6-12，彎曲應(yīng)力σ_b=M/W”）；結(jié)果準(zhǔn)確性：計算結(jié)果需保留合理小數(shù)（如尺寸保留兩位小數(shù)，應(yīng)力保留一位小數(shù)），并注明單位（如“σ_b=45.2MPa”）。（二）設(shè)計實踐作業(yè)1.作業(yè)目的培養(yǎng)學(xué)生的機(jī)械零件設(shè)計能力和繪圖技能，掌握“理論計算→參數(shù)選型→強(qiáng)度校核→圖紙繪制”的完整設(shè)計流程。2.作業(yè)內(nèi)容以典型機(jī)械零件（如齒輪、軸、軸承、帶輪）為設(shè)計對象，要求完成“設(shè)計計算+圖紙繪制”兩項任務(wù)，具體示例如下：齒輪設(shè)計：給定傳遞功率P=5kW、輸入轉(zhuǎn)速n1=1450r/min、傳動比i=3、工作環(huán)境（常溫、輕載、無沖擊），設(shè)計一對直齒圓柱齒輪傳動，內(nèi)容包括：（1）材料選擇（輪齒采用45鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度____HBW）；（2）參數(shù)確定（模數(shù)m、齒數(shù)z1/z2、壓力角α=20°）；（3）幾何尺寸計算（分度圓直徑d、齒頂圓直徑da、齒根圓直徑df、中心距a）；（4）強(qiáng)度校核（接觸強(qiáng)度σ_H≤[σ_H]、彎曲強(qiáng)度σ_F≤[σ_F]）；（5）繪制齒輪零件圖（主視圖、左視圖，標(biāo)注尺寸、公差、表面粗糙度）。軸設(shè)計：給定軸的載荷（徑向載荷F_r、軸向載荷F_a）、轉(zhuǎn)速n及材料（45鋼），設(shè)計軸的結(jié)構(gòu)（如軸頸直徑、軸肩高度、鍵槽尺寸），校核軸的強(qiáng)度，并繪制軸的零件圖。軸承選型：根據(jù)軸的載荷（F_r=10kN、F_a=5kN）、轉(zhuǎn)速n=1000r/min及工作環(huán)境（無沖擊），選擇軸承類型（深溝球軸承或圓錐滾子軸承），計算軸承壽命，并繪制軸承裝配圖（顯示軸與軸承的配合關(guān)系）。3.作業(yè)要求設(shè)計依據(jù)：參數(shù)選擇需符合國家標(biāo)準(zhǔn)（如模數(shù)m≥1.5，齒寬系數(shù)ψ_d=0.8-1.2），材料選擇需滿足工作環(huán)境要求（如重載齒輪采用20CrMnTi滲碳淬火）；強(qiáng)度校核：必須完成兩項及以上強(qiáng)度校核（如齒輪的接觸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度，軸的彎曲強(qiáng)度和扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度），校核結(jié)果需滿足“計算值≤許用值”（如“σ_H=520MPa≤[σ_H]=600MPa”）；圖紙繪制：采用AutoCAD或手工繪制（手工繪制需用繪圖工具，線條清晰），符合《機(jī)械制圖》標(biāo)準(zhǔn)：視圖選擇：主視圖采用全剖視圖（顯示零件內(nèi)部結(jié)構(gòu)），左視圖采用局部剖視圖（顯示鍵槽等細(xì)節(jié)）；尺寸標(biāo)注：包括功能尺寸（如齒輪分度圓直徑d）、安裝尺寸（如軸的軸頸直徑）、外形尺寸（如齒輪齒寬b）；公差配合：標(biāo)注零件的配合要求（如軸與齒輪的配合為H7/k6，軸承與箱體的配合為J7/h6）；表面粗糙度：標(biāo)注零件關(guān)鍵表面的粗糙度（如齒輪齒面Ra=1.6μm，軸的軸頸Ra=0.8μm）。（三）綜合應(yīng)用作業(yè)1.作業(yè)目的培養(yǎng)學(xué)生的機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計能力和綜合應(yīng)用能力，掌握“需求分析→方案設(shè)計→詳細(xì)設(shè)計→說明書撰寫”的系統(tǒng)設(shè)計流程，提升解決實際工程問題的能力。2.作業(yè)內(nèi)容以簡單機(jī)械系統(tǒng)為設(shè)計對象（如帶式輸送機(jī)傳動系統(tǒng)、小型減速器、離心水泵傳動裝置），要求完成從方案設(shè)計到圖紙繪制的完整過程，具體示例如下：小型減速器設(shè)計：給定輸入功率P=3kW、輸入轉(zhuǎn)速n1=1450r/min、輸出扭矩T2=200N·m、輸出轉(zhuǎn)速n2=150r/min，工作環(huán)境為室內(nèi)無劇烈振動，設(shè)計一臺二級直齒圓柱齒輪減速器，內(nèi)容包括：（1）需求分析：明確減速器的功能（傳遞動力、減速增扭）、性能指標(biāo)（效率≥90%、使用壽命≥5000小時）；（2）方案設(shè)計：選擇傳動類型（直齒圓柱齒輪傳動）、確定傳動級數(shù)（二級）、分配傳動比（i1=3，i2=3）、布局形式（展開式）；（3）詳細(xì)設(shè)計：計算齒輪參數(shù)（模數(shù)m、齒數(shù)z1/z2、幾何尺寸）、設(shè)計軸（輸入軸、中間軸、輸出軸）的結(jié)構(gòu)尺寸、選擇軸承（深溝球軸承6208）、設(shè)計箱體（灰鑄鐵HT200，剖分式結(jié)構(gòu)）、計算鍵連接（平鍵GB/T____）；（4）圖紙繪制：繪制減速器裝配圖（A3幅面，主視圖采用全剖視圖，俯視圖采用局部剖視圖）、齒輪零件圖（A4幅面）、軸零件圖（A4幅面）；（5）說明書撰寫：包括摘要、引言、需求分析、方案設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計、結(jié)論、參考文獻(xiàn)等部分，字?jǐn)?shù)不少于3000字。3.作業(yè)要求方案合理性：傳動類型選擇需滿足工作環(huán)境要求（如帶傳動適合高速輕載，齒輪傳動適合低速重載），布局形式需便于安裝和維修（如展開式布局的減速器箱體加工簡單）；設(shè)計計算：所有參數(shù)需通過計算或查表確定（如模數(shù)m根據(jù)傳遞功率P和轉(zhuǎn)速n查表《機(jī)械設(shè)計手冊》確定），并完成強(qiáng)度校核（如齒輪接觸強(qiáng)度、軸的彎曲強(qiáng)度、軸承壽命）；圖紙規(guī)范：裝配圖需包含標(biāo)題欄（180mm×50mm）、明細(xì)欄（180mm×每欄12mm），標(biāo)注外形尺寸（如減速器長度L=300mm）、安裝尺寸（如地腳螺栓孔中心距a=200mm）、關(guān)鍵零件尺寸（如齒輪分度圓直徑d=100mm）；說明書要求：內(nèi)容完整、邏輯清晰，引用參考文獻(xiàn)（如《機(jī)械設(shè)計手冊》第五版、《齒輪傳動設(shè)計規(guī)范》GB/T____），文字通順、專業(yè)術(shù)語正確。三、評分標(biāo)準(zhǔn)體系為確保評分公平公正，各類作業(yè)采用量化評分方式，根據(jù)作業(yè)類型的核心要求設(shè)定評分維度及分值占比，具體如下：（一）基礎(chǔ)理論作業(yè)評分標(biāo)準(zhǔn)評分維度分值占比評分說明答題準(zhǔn)確性40%計算結(jié)果正確（如σ_b=45.2MPa，誤差≤5%），概念理解準(zhǔn)確（如“失效形式包括疲勞斷裂、塑性變形”），無原則性錯誤。步驟完整性30%計算分析題有清晰的步驟（公式推導(dǎo)→參數(shù)代入→結(jié)果計算），并注明公式來源（如“根據(jù)教材式6-12”）；概念簡答題回答全面（如“失效形式包括5種，對應(yīng)設(shè)計準(zhǔn)則包括3種”）。邏輯清晰度15%答題思路清晰（如“先計算彎矩，再計算彎曲應(yīng)力，最后校核強(qiáng)度”），因果關(guān)系明確（如“因為載荷增大，所以需要增大模數(shù)m”）。格式規(guī)范性15%手寫作業(yè)字體工整、無亂涂亂畫；電子文檔格式正確（宋體小四、行距1.5），段落首行縮進(jìn)2字符。（二）設(shè)計實踐作業(yè)評分標(biāo)準(zhǔn)評分維度分值占比評分說明設(shè)計合理性35%參數(shù)選擇符合國家標(biāo)準(zhǔn)（如模數(shù)m≥1.5，齒寬系數(shù)ψ_d=0.8-1.2）；校核結(jié)果滿足強(qiáng)度要求（如σ_H≤[σ_H]，σ_F≤[σ_F]）；結(jié)構(gòu)設(shè)計合理（如軸的臺階尺寸符合裝配要求，鍵槽尺寸符合GB/T____）。繪圖質(zhì)量35%視圖選擇正確（主視圖采用全剖視圖，左視圖采用局部剖視圖）；尺寸標(biāo)注完整（功能尺寸、安裝尺寸、外形尺寸）；公差配合標(biāo)注正確（如H7/k6）；表面粗糙度標(biāo)注合理（如齒面Ra=1.6μm）。設(shè)計說明20%文字描述清晰（如“模數(shù)m=2.5，根據(jù)傳遞功率P=5kW和轉(zhuǎn)速n1=1450r/min查表確定”）；設(shè)計步驟完整（從材料選擇到幾何尺寸計算再到強(qiáng)度校核）。創(chuàng)新性10%采用新型結(jié)構(gòu)（如齒輪修緣設(shè)計減少沖擊）或優(yōu)化參數(shù)（如增大齒寬b提高承載能力），提高傳動效率或使用壽命。（三）綜合應(yīng)用作業(yè)評分標(biāo)準(zhǔn)評分維度分值占比評分說明方案合理性25%傳動類型選擇符合需求（如直齒圓柱齒輪傳動適合低速重載）；布局形式合理（如展開式布局便于加工）；傳動效率滿足要求（如二級齒輪傳動效率η≥0.9）。設(shè)計計算25%計算準(zhǔn)確（如T1=9550P/n1=9550×3/1450≈19.7N·m）；校核完整（齒輪接觸強(qiáng)度、軸彎曲強(qiáng)度、軸承壽命）；參數(shù)選擇正確（如軸承型號6208符合載荷要求）。繪圖質(zhì)量20%裝配圖規(guī)范（有標(biāo)題欄、明細(xì)欄，裝配關(guān)系清晰）；零件圖符合標(biāo)準(zhǔn)（視圖選擇正確，尺寸、公差、粗糙度標(biāo)注完整）。說明書撰寫15%內(nèi)容完整（摘要、引言、需求分析、方案設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計、結(jié)論）；邏輯清晰（從需求到方案再到詳細(xì)設(shè)計的遞進(jìn)）；參考文獻(xiàn)引用合理（如引用《機(jī)械設(shè)計手冊》）。創(chuàng)新性15%方案創(chuàng)新（如采用行星齒輪傳動代替定軸齒輪傳動提高傳動比）；結(jié)構(gòu)創(chuàng)新（如箱體采用散熱片設(shè)計提高散熱能力）；解決實際問題（如減少減速器體積10%）。四、通用規(guī)范與注意事項（一）提交要求提交時間：基礎(chǔ)理論作業(yè)每周五下午3點前提交；設(shè)計實踐作業(yè)每兩周提交一次（如第4周提交齒輪設(shè)計作業(yè)）；綜合應(yīng)用作業(yè)在課程結(jié)束前2周提交（如第16周提交減速器設(shè)計作業(yè)）。提交方式：基礎(chǔ)理論作業(yè)提交紙質(zhì)版（交給任課教師）；設(shè)計實踐作業(yè)提交電子文檔（圖紙為.dwg格式，設(shè)計說明為.docx格式）到課程平臺；綜合應(yīng)用作業(yè)提交電子文檔（裝配圖、零件圖、說明書）和紙質(zhì)文檔（裝訂成冊，封面包含課程名稱、作業(yè)名稱、學(xué)生姓名、學(xué)號、班級、提交日期）。（二）格式規(guī)范文字部分：說明書采用宋體小四、行距1.5，標(biāo)題加粗（一級標(biāo)題二號，二級標(biāo)題三號，三級標(biāo)題四號），段落首行縮進(jìn)2字符；圖紙部分：符合《機(jī)械制圖》GB/T____標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)題欄位于圖紙右下角（180mm×50mm），明細(xì)欄位于標(biāo)題欄上方（180mm×每欄12mm），視圖比例1:1或1:2（根據(jù)零件大小選擇），線條粗細(xì)（粗實線0.5mm，細(xì)實線0.25mm，虛線0.25mm）。（三）抄襲處理規(guī)定抄襲他人作業(yè)（包括復(fù)制同學(xué)答案、網(wǎng)上抄襲），直接給予零分，并在班級內(nèi)通報批評；情節(jié)嚴(yán)重者（如多次抄襲），提交學(xué)院教務(wù)部門處理，記為課程不及格。（四）遲交處理規(guī)定遲交1天（24小時內(nèi)），扣10%的分?jǐn)?shù)；遲交2天，扣20%的分?jǐn)?shù)；遲交3天，扣30%的分?jǐn)?shù)；超過3天，不受理，給予零分；特殊情況（如生病、家庭變故）需提前向任課教師請假，提供相關(guān)證明（如醫(yī)院病歷、家長證明），經(jīng)批準(zhǔn)后可延期提交（延期時間不超過3天）。五、結(jié)語《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》課程作業(yè)是學(xué)生從“理論學(xué)習(xí)”向“工程實踐”過渡的重要橋梁，通過完成各類作