機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)I

1、 機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)I 教學(xué)大綱總 學(xué) 時：80實(shí)驗時數(shù)：8學(xué) 分：4.5適用專業(yè)：近機(jī)械類本科各專業(yè)開課教研室：機(jī)械工程學(xué)院機(jī)電工程系課程編號：01060127課程類別： 學(xué)科大類基礎(chǔ)課課程性質(zhì)： 必修課一、課程的性質(zhì)和目的機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)I是學(xué)科大類基礎(chǔ)課。目的是培養(yǎng)學(xué)生具有一定機(jī)械設(shè)計能力，是學(xué)習(xí)機(jī)械工程的重要入門課，因此在教學(xué)內(nèi)容方面應(yīng)著重基本知識、基本理論、基本方法，在培養(yǎng)實(shí)踐能力方面應(yīng)著重設(shè)計構(gòu)思和設(shè)計技能的基本訓(xùn)練。本課程的主要學(xué)習(xí)目的是：1. 培養(yǎng)學(xué)生掌握機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理，運(yùn)動特性和機(jī)械動力學(xué)的基礎(chǔ)知識，初步具有分析和設(shè)計機(jī)構(gòu)的能力，并對機(jī)械運(yùn)動方案的確定有所了解；2. 掌握通用機(jī)械零件的

2、工作原理、特點(diǎn)、選用和設(shè)計計算的基本知識，并初步具有設(shè)計機(jī)械傳動裝置和簡單機(jī)械的能力；3. 具有運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范手冊等有關(guān)技術(shù)資料的能力；能通過實(shí)驗來驗證理論，并鞏固和加深對理論的理解。4. 培養(yǎng)學(xué)生樹立正確的設(shè)計思想，了解國家當(dāng)前有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策。5. 培養(yǎng)學(xué)生掌握典型機(jī)械零件的實(shí)驗方法，獲得基本的實(shí)驗技能。6. 使學(xué)生對機(jī)械設(shè)計的新發(fā)展有所了解。二、課程教學(xué)內(nèi)容第 0 章 緒論0.1 本課程研究的對象和內(nèi)容0.2 本課程在教學(xué)中的地位0.3 機(jī)械設(shè)計的基本要求和一般過程第 1 章 平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析1.1 運(yùn)動副及其分類1.2 平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖1 1.3 平面機(jī)構(gòu)的自由度1.4 速度瞬

3、心及其在機(jī)構(gòu)速度分析上的應(yīng)用重點(diǎn)：平面機(jī)構(gòu)自由度的分析第 2 章 平面連桿機(jī)構(gòu)2.1 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本型式和特性2.2 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)曲柄存在的條件2.3 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化2.4 平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計重點(diǎn)：鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的特性、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)曲柄存在的條件、平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計第 3 章 凸輪機(jī)構(gòu)3.1 凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和類型3.2 從動件的常用運(yùn)動規(guī)律3.3 凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角3.4 圖解法設(shè)計凸輪輪廓3.5 解析法設(shè)計凸輪輪廓重點(diǎn)：從動件的常用運(yùn)動規(guī)律、圖解法設(shè)計凸輪輪廓、設(shè)計凸輪機(jī)構(gòu)應(yīng)注意的問題第 4 章 齒輪機(jī)構(gòu)4.1 齒輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和類型4.2 齒廓實(shí)現(xiàn)定角速比傳動的條件4.3 漸開線齒廓4.

4、4 齒輪各部分名稱及漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪的基本尺寸4.5 漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪的嚙合4.6 漸開線齒輪的切齒原理4.7 根切、最小齒數(shù)及變位齒輪4.8 平行軸斜齒輪機(jī)構(gòu)4.9 圓錐齒輪機(jī)構(gòu)重點(diǎn)：齒廓嚙合基本定律、漸開線齒廓、漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪的幾何尺寸、漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪的嚙合第 5 章 輪系5.1 輪系的類型5.2 定軸輪系及其傳動比2 5.3 周轉(zhuǎn)輪系及其傳動比5.4 混合輪系及其傳動比5.5 輪系的應(yīng)用5.6 幾種特殊的行星傳動簡介重點(diǎn)：混合輪系傳動比的計算第 6 章 間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)6.1 棘輪機(jī)構(gòu)6.2 槽輪機(jī)構(gòu)6.3 不完全齒輪機(jī)構(gòu)6.4 凸輪間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)第 7 章 機(jī)械速度波動的調(diào)節(jié)7.1 機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度

5、波動調(diào)節(jié)的目的和方法7.2 飛輪設(shè)計的近似方法7.3 飛輪主要尺寸的確定重點(diǎn)：周期性速度波動的調(diào)節(jié)方法及飛輪設(shè)計第 8 章 回轉(zhuǎn)件的平衡8.1 回轉(zhuǎn)件的平衡的目的8.2 回轉(zhuǎn)件的平衡計算8.3 回轉(zhuǎn)件的平衡試驗重點(diǎn)：靜平衡與動平衡第 9 章 機(jī)械零件設(shè)計概論9.1 機(jī)械零件設(shè)計概述9.2 機(jī)械零件的強(qiáng)度9.3 機(jī)械零件的接觸強(qiáng)度9.4 機(jī)械零件的耐磨性9.5 機(jī)械制造常用材料及其選擇9.6 公差與配合、表面粗糙度和優(yōu)先系數(shù)9.7 機(jī)械零件的工藝性及標(biāo)準(zhǔn)化第 10 章 聯(lián)接10.1 螺紋參數(shù)10.2 螺旋副的受力分析、效率和自鎖10.3 機(jī)械制造常用螺紋10.4 螺紋聯(lián)接的基本類型及螺紋緊固件3

6、 10.5 螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松10.6 螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計算10.7 螺紋的材料和許用應(yīng)力10.8 提高螺紋聯(lián)接強(qiáng)度的措施10.9 螺旋傳動10.10 滾動螺旋簡介10.11 鍵聯(lián)接和花鍵聯(lián)接10.12 銷聯(lián)接重點(diǎn)：螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松、螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計算、提高螺紋聯(lián)接強(qiáng)度的措施、鍵、花鍵及銷聯(lián)接的類型、特點(diǎn)及應(yīng)用。11 章 齒輪傳動11.1 齒輪的失效形式11.2 齒輪材料及熱處理11.3 齒輪傳動的精度11.4 直齒圓柱齒輪傳動的作用力及計算載荷11.5 直齒圓柱齒輪傳動的齒面接觸強(qiáng)度計算11.6 直齒圓柱齒輪傳動的輪齒彎曲強(qiáng)度計算11.7 斜齒圓柱齒輪傳動11.8 直齒圓錐齒輪傳動11.

7、9 齒輪的構(gòu)造11.10 齒輪傳動的潤滑和效率11.11 圓弧齒輪傳動簡介重點(diǎn)：齒輪的失效形式、直齒圓柱齒輪傳動的齒面接觸強(qiáng)度計算、直齒圓柱齒輪傳動的輪齒彎曲強(qiáng)度計算第 12 章 蝸桿傳動12.1 蝸桿傳動的特點(diǎn)和類型12.2 圓柱蝸桿傳動的主要參數(shù)和幾何尺寸12.3 蝸桿傳動的失效形式、材料和結(jié)構(gòu)12.4 圓柱蝸桿傳動的受力分析12.5 圓柱蝸桿傳動的強(qiáng)度分析12.6 圓柱蝸桿傳動的效率、潤滑和熱平衡計算重點(diǎn)：圓柱蝸桿傳動的受力分析第 13 章 帶傳動與鏈傳動4 13.1 帶傳動的類型和應(yīng)用13.2 帶傳動的受力分析13.3 帶的應(yīng)力分析13.4 帶傳動的彈性滑動和傳動比13.5 普通 V

8、帶傳動的計算13.6 V 帶輪的結(jié)構(gòu)13.7 同步帶傳動簡介13.8 鏈傳動的特點(diǎn)和應(yīng)用13.9 鏈條和鏈輪13.10 鏈傳動的運(yùn)動分析和受力分析13.11 鏈傳動的主要參數(shù)及其選擇13.12 滾子鏈傳動的計算13.13 鏈傳動的潤滑和布置重點(diǎn)：帶傳動的受力分析、帶的應(yīng)力分析、普通 V 帶傳動的計算、鏈傳動的特點(diǎn)、主要參數(shù)及其選擇第 14 章 軸14.1 軸的功用和類型14.2 軸的材料14.3 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計14.4 軸的強(qiáng)度計算14.5 軸的剛度計算14.6 軸的臨界轉(zhuǎn)速的概念重點(diǎn)：軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計、軸的強(qiáng)度計算第 15 章 滾動軸承15.1 摩擦狀態(tài)15.2 滑動軸承的結(jié)構(gòu)型式15.3 軸瓦及

9、軸承襯材料15.4 潤滑劑和潤滑裝置15.5 非液體摩擦滑動軸承的設(shè)計計算15.6 動壓潤滑的基本原理15.7 液體動壓多油楔軸承簡介15.8 靜壓軸承與空氣軸承簡介5 重點(diǎn)：滑動軸承的結(jié)構(gòu)型式、動壓潤滑的基本原理、非液體摩擦滑動軸承的設(shè)計計算第 16 章 滾動軸承16.1 滾動軸承的基本類型和特點(diǎn)16.2 滾動軸承的代號16.3 滾動軸承的選擇計算16.4 滾動軸承的潤滑和密封16.5 滾動軸承的組合設(shè)計重點(diǎn)：滾動軸承的代號、滾動軸承的選擇計算、滾動軸承的組合設(shè)計第 17 章 聯(lián)軸器、離合器和制動器17.1 聯(lián)軸器、離合器的類型和應(yīng)用17.2 固定式剛性聯(lián)軸器17.3 可移式剛性聯(lián)軸器17.

10、4 彈性聯(lián)軸器17.5 牙嵌離合器17.6 圓盤摩擦離合器17.7 瓷粉離合器17.8 定向離合器17.9 制動器第 18 章 彈簧18.1 彈簧的功用和類型18.2 圓柱螺旋拉伸、壓縮彈簧的應(yīng)力與變形18.3 彈簧的制造、材料和許用應(yīng)力18.4 圓柱螺旋拉伸、壓縮彈簧的設(shè)計18.5 其他彈簧簡介三、課程教學(xué)的基本要求學(xué)生按本大綱學(xué)完機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)I課程后，應(yīng)對此規(guī)定的全部內(nèi)容有系統(tǒng)的了解，掌握其中的基本知識、基本理論、基本方法和基本技能。1. 要求掌握的基本理論和基本方法：(1) 機(jī)構(gòu)的組成、工作原理和運(yùn)動特性(2) 機(jī)器動力學(xué)的有關(guān)基本理論。(3) 機(jī)械零件的工作原理、受力分析、應(yīng)力狀態(tài)、失

11、效形式等。(4) 機(jī)械零件工作能力計算：強(qiáng)度、剛度、耐磨性、壽命、熱平衡等。(5) 條件性計算、當(dāng)量法、試算法等。6 (6) 改善載荷和應(yīng)力分布不均的方法，提高零件疲勞強(qiáng)度的措施，改善摩擦學(xué)性能的途徑。2. 機(jī)械設(shè)計的一般知識(1) 機(jī)構(gòu)和機(jī)械零件的主要類型、性能、特點(diǎn)、應(yīng)用。機(jī)械零件的常用材料、標(biāo)準(zhǔn)、結(jié)構(gòu)工藝性。(2) 潤滑劑、潤滑裝置和密封的一般知識。3. 要求掌握的基本技能：繪制機(jī)構(gòu)簡圖，零部件的設(shè)計計算，查閱技術(shù)資料，編寫技術(shù)文件等。四、課程學(xué)時分配2444842222482644622222280第 6 章 間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)第 7 章 機(jī)械速度波動的調(diào)節(jié)第 8 章 回轉(zhuǎn)件的平衡第 9 章 機(jī)械零件設(shè)計概論第 10 章 聯(lián)接實(shí)驗 1：機(jī)構(gòu)測繪實(shí)驗實(shí)驗 2：齒輪范成法 演示齒輪加工實(shí)驗 3：V 帶傳動實(shí)驗實(shí)驗 4：減速器拆裝實(shí)驗合 計7 五、建議教材與教學(xué)參考書教材：楊可楨 ，程光蘊(yùn) 主編. 機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)（第四版）. 高等教育出版社 1999教學(xué)參考書：孫 桓， 付則紹主編. 機(jī)械原理（第六版）.高等教育出版社，2000濮良貴主編. 機(jī)械設(shè)計（第七版）. 高等教育出版社，20