山東大學(xué)《機(jī)械設(shè)計(jì)》教學(xué)大綱

1、機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)大綱一、機(jī)械設(shè)計(jì)課程說明1、課程代碼：2、課程英文名稱：Mechanical Design3、開課對(duì)象：機(jī)械工程學(xué)院本科專業(yè)4、課程性質(zhì)：機(jī)械設(shè)計(jì)課程是高等院校培養(yǎng)理工科學(xué)生具有初步機(jī)械設(shè)計(jì)能力的重要技術(shù)基礎(chǔ)課，它是機(jī)械工程及機(jī)械電子工程諸學(xué)科本科專業(yè)的主干課程之一。尤其是在以機(jī)電設(shè)備為主以及設(shè)備和制造工藝并重的各專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中，它是主要課程，肩負(fù)著奠定學(xué)生基本的機(jī)械設(shè)計(jì)能力的重要使命。5、教學(xué)目的：機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)的主要目的和任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生：1.） 掌握通用機(jī)械零、部件設(shè)計(jì)的原理、方法和機(jī)械設(shè)計(jì)的一般規(guī)律，具有設(shè)計(jì)典型機(jī)械傳動(dòng)裝置和簡(jiǎn)單機(jī)械的能力；2.） 樹立正確的設(shè)計(jì)思想和創(chuàng)新

2、意識(shí)，了解本課程基本理論的創(chuàng)立、運(yùn)用和發(fā)展；3.） 了解相關(guān)的國內(nèi)外當(dāng)前主流的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)政策，具有正確運(yùn)用常用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊(cè)、圖冊(cè)和獲取、查閱有關(guān)技術(shù)資料的能力； 4.） 了解機(jī)械零、部件常見的實(shí)驗(yàn)方法，獲得一定的實(shí)驗(yàn)技能和基本訓(xùn)練。機(jī)械設(shè)計(jì)課程在教學(xué)內(nèi)容方面著重機(jī)械設(shè)計(jì)的基本知識(shí)、基本理論和基本方法的傳授。在培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)能力方面著重設(shè)計(jì)構(gòu)思和設(shè)計(jì)技能的基本訓(xùn)練。6、教學(xué)時(shí)數(shù)： 學(xué)時(shí)數(shù)：60學(xué)時(shí) 學(xué)分?jǐn)?shù)：3.5學(xué)分教學(xué)時(shí)數(shù)具體分配：序號(hào)章次內(nèi)容講 課習(xí)題討論實(shí) 驗(yàn)0緒論21螺紋聯(lián)接6222鍵與花鍵聯(lián)接23帶傳動(dòng)624齒輪傳動(dòng)825蝸桿傳動(dòng)66軸627滑動(dòng)軸承8（2）8滾動(dòng)軸承629聯(lián)軸器和

3、離合器2合計(jì)5266（8）本教學(xué)大綱適用學(xué)時(shí)為：60學(xué)時(shí)7、教學(xué)方式：以課堂講授為主要形式的課堂教學(xué)。8、考核方式和成績(jī)記載說明：考核方式為閉卷考試。注意考核學(xué)生的出勤情況，達(dá)到學(xué)籍管理規(guī)定的曠課量取消考試資格。綜合成績(jī)根據(jù)平時(shí)成績(jī)和期末成績(jī)?cè)u(píng)定，平時(shí)成績(jī)占20%，期末成績(jī)占80%二、教學(xué)內(nèi)容和基本要求1. 課程教學(xué)內(nèi)容0緒論通過認(rèn)識(shí)機(jī)器及其組成要素，了解本課程的內(nèi)容、性質(zhì)和任務(wù)。了解機(jī)器設(shè)計(jì)的基本原則和程序等。對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)有所了解。 了解機(jī)械零件設(shè)計(jì)的主要要求和方法。 了解學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)課程的方法和要點(diǎn)。1螺紋聯(lián)接了解螺紋參數(shù)、聯(lián)接螺紋和傳動(dòng)螺紋的特點(diǎn)、螺紋聯(lián)接的類型及應(yīng)用。了解螺

4、旋副的受力、效率和自鎖。了解螺紋聯(lián)接預(yù)緊的目的和擰緊力矩的確定方法，掌握螺紋聯(lián)接的防松原理及措施。掌握螺栓組聯(lián)接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和受力分析，能根據(jù)被聯(lián)接件上的外載荷，計(jì)算單個(gè)螺栓的工作載荷。了解螺栓聯(lián)接的失效形式和計(jì)算準(zhǔn)則掌握單個(gè)螺栓聯(lián)接的受力分析和強(qiáng)度計(jì)算。提高螺紋聯(lián)接強(qiáng)度的措施。2鍵與花鍵聯(lián)接了解鍵聯(lián)接的分類、構(gòu)造、特點(diǎn)及應(yīng)用。掌握平鍵聯(lián)接的失效形式、尺寸及材料選擇和強(qiáng)度計(jì)算。了解花鍵聯(lián)接的類型、特點(diǎn)、應(yīng)用及強(qiáng)度計(jì)算方法。3帶傳動(dòng)了解帶傳動(dòng)的工作原理及主要類型、特點(diǎn)、應(yīng)用。了解普通V帶的結(jié)構(gòu)與型號(hào)，帶輪的結(jié)構(gòu)與材料。了解帶傳動(dòng)的力分析和應(yīng)力分析、歐拉公式及應(yīng)用、彈性滑動(dòng)和打滑現(xiàn)象。掌握帶傳動(dòng)的失

5、效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，掌握普通V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)方法，參數(shù)選擇及對(duì)傳動(dòng)性能的影響。了解帶傳動(dòng)的張緊力和張緊裝置，帶傳動(dòng)作用在軸上的載荷。 4齒輪傳動(dòng)掌握齒輪傳動(dòng)的失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，能夠合理選擇齒輪材料和熱處理方法。掌握?qǐng)A柱齒輪傳動(dòng)的受力分析。了解齒輪傳動(dòng)的計(jì)算載荷和載荷系數(shù)及其影響因素，掌握直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算和齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算的力學(xué)模型，強(qiáng)度計(jì)算公式的特征和應(yīng)用，計(jì)算公式中主要系數(shù)的意義。掌握齒輪傳動(dòng)主要參數(shù)的選擇，許用應(yīng)力的確定方法，設(shè)計(jì)計(jì)算過程。了解斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算要點(diǎn)。了解直齒圓錐齒輪傳動(dòng)的受力分析和強(qiáng)度計(jì)算要點(diǎn)。了解齒輪傳動(dòng)的潤(rùn)滑，齒輪的結(jié)構(gòu)。5蝸桿傳動(dòng)了解蝸桿傳動(dòng)

6、的類型、特點(diǎn)和應(yīng)用。掌握普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)關(guān)系和主要的幾何參數(shù)。掌握蝸桿傳動(dòng)的受力分析、失效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，材料的選擇和許用應(yīng)力，齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算和齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算，條件性計(jì)算的概念，設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇及其對(duì)傳動(dòng)性能的影響。了解蝸桿傳動(dòng)的效率計(jì)算、熱平衡計(jì)算和其潤(rùn)滑方式。6軸了解軸的功用和分類，軸的材料及選擇。掌握軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，合理設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)。掌握按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度、彎扭合成強(qiáng)度、安全系數(shù)法對(duì)軸進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算的方法。了解軸的剛度計(jì)算、振動(dòng)穩(wěn)定性計(jì)算、臨界轉(zhuǎn)速、撓性軸、剛性軸等概念。7滑動(dòng)軸承了解軸承的用途及分類，滑動(dòng)軸承的類型、特點(diǎn)和應(yīng)用。了解徑向滑動(dòng)軸承的主要類型及結(jié)構(gòu)、軸瓦結(jié)構(gòu)及軸瓦材料。了解

7、潤(rùn)滑材料和潤(rùn)滑方式及系統(tǒng)構(gòu)成。掌握非液體潤(rùn)滑軸承的失效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，非液體摩擦滑動(dòng)軸承的條件性設(shè)計(jì)計(jì)算。掌握流體動(dòng)壓潤(rùn)滑的基本方程，形成流體動(dòng)壓潤(rùn)滑的必要條件和徑向滑動(dòng)軸承形成動(dòng)壓潤(rùn)滑的過程。掌握流體動(dòng)壓徑向滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)計(jì)算的內(nèi)容，承載能力的計(jì)算、流量計(jì)算、熱平衡計(jì)算的目的和方法，軸承參數(shù)對(duì)軸承工作情況的影響。8滾動(dòng)軸承了解滾動(dòng)軸承的基本構(gòu)造。掌握滾動(dòng)軸承的主要類型、代號(hào)、特點(diǎn)及其選擇要點(diǎn)。了解滾動(dòng)軸承的失效形式和計(jì)算準(zhǔn)則。掌握滾動(dòng)軸承基本額定壽命、基本額定動(dòng)載荷的概念，軸承徑向載荷、軸向載荷、當(dāng)量動(dòng)載荷和基本額定壽命的計(jì)算。了解不同可靠度和非穩(wěn)定變載荷下軸承壽命的計(jì)算方法。了解基本額定靜載

8、荷、當(dāng)量靜負(fù)荷的概念和按基本額定靜載荷選擇軸承尺寸的方法。了解滾動(dòng)軸承極限轉(zhuǎn)速的概念。了解滾動(dòng)軸承的裝拆、剛度、潤(rùn)滑和密封。掌握滾動(dòng)軸承的組合設(shè)計(jì)，能夠合理地選擇軸系支承方式，設(shè)計(jì)軸承組合結(jié)構(gòu)。9聯(lián)軸器和離合器了解聯(lián)軸器和離合器的功用，被聯(lián)接的兩軸的偏移形式。掌握常見聯(lián)軸器的類型和特點(diǎn)，能夠合理地選擇典型聯(lián)軸器的類型和型號(hào)。了解離合器的類型和工作原理。對(duì)特殊用途的聯(lián)軸器和離合器有所了解。2. 教學(xué)基本要求(1) 基本知識(shí)機(jī)械傳動(dòng)的一般知識(shí)；機(jī)械零、部件的主要類型、性能、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、應(yīng)用、材料等。(2) 基本理論和方法機(jī)械設(shè)計(jì)的基本原則；機(jī)械零件的工作原理、受力分析、應(yīng)力狀態(tài)、失效形式等。計(jì)算載荷

9、、條件性計(jì)算；當(dāng)量法或等效轉(zhuǎn)化法；試算法。提高零件疲勞強(qiáng)度，改善載荷和應(yīng)力分布的不均勻性；降低或增強(qiáng)摩擦、改善局部品質(zhì)、提高零、部件工藝性的途徑和方法；(3) 要求掌握的基本技能工作原理及適用性分析的技能；工作能力分析及設(shè)計(jì)計(jì)算的技能；結(jié)構(gòu)分析和圖樣表達(dá)以及編制技術(shù)文件的技能。三、實(shí)驗(yàn) 每個(gè)學(xué)生應(yīng)做4個(gè)實(shí)驗(yàn)，共8學(xué)時(shí)。 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容可從以下項(xiàng)目中選?。?. 聯(lián)接零件應(yīng)變和受力的測(cè)定；2. 傳動(dòng)裝置的工作能力和效率；3. 滑動(dòng)軸承的摩擦和潤(rùn)滑狀態(tài)；4. 軸系結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。通過實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)要求學(xué)生掌握：常見機(jī)械參數(shù)：力、轉(zhuǎn)矩、效率、轉(zhuǎn)速、時(shí)間、溫度等的測(cè)定方法；對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理的方法；常用測(cè)試儀器儀表的原理及使用方法；具備一定的實(shí)驗(yàn)技能。每組實(shí)驗(yàn)人數(shù)應(yīng)不超過57人。實(shí)驗(yàn)課成績(jī)應(yīng)作為課程成績(jī)的一部分。四、習(xí)題課、課外習(xí)題1. 習(xí)題課 習(xí)題課安排3次。習(xí)題課在主要章節(jié)中安排，比如螺紋聯(lián)接、齒輪傳動(dòng)、軸、滾動(dòng)軸承等章節(jié)。通過習(xí)題課使學(xué)生掌握零件設(shè)計(jì)的方法和步驟、作題的格式和要求。習(xí)題課