《機(jī)械設(shè)計(jì)與創(chuàng)新》課程標(biāo)準(zhǔn)

1、機(jī)械設(shè)計(jì)與創(chuàng)新課程標(biāo)準(zhǔn)課程編碼：適用專業(yè)：機(jī)電一體化技術(shù)參考學(xué)時(shí)：72一、課程定位和課程設(shè)計(jì)課程類別：技術(shù)平臺(tái)課開設(shè)時(shí)間：第二學(xué)期學(xué) 分：4.5.課程定位本課程是機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)的一門技術(shù)平臺(tái)課程。通過(guò)課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生具備 機(jī)電產(chǎn)品的生產(chǎn)、設(shè)備維護(hù)和維修、技術(shù)和管理的技術(shù)技能人才所必需的機(jī)械設(shè)計(jì)的基 本知識(shí)和基本技術(shù)與技能，為專業(yè)知識(shí)和職業(yè)技能的進(jìn)一步提升打下必要的基礎(chǔ)。機(jī)電一體化概論、工程制圖與CAD、鉗工實(shí)訓(xùn)是本課程的選修課程；通過(guò)本課程的 學(xué)習(xí)為機(jī)械制造基礎(chǔ)、液壓與氣壓傳動(dòng)、機(jī)械拆裝實(shí)訓(xùn)等課程提供必要的基礎(chǔ)知識(shí)。.課程設(shè)計(jì)思路本標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)以機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案所確定的目標(biāo)為

2、依據(jù)，遵循懂理 論，重應(yīng)用的總體思路，突出體現(xiàn)職業(yè)教育的技術(shù)技能型、應(yīng)用性特色，著重培養(yǎng)學(xué)生 的實(shí)踐應(yīng)用技能，力求達(dá)到理論夠用，技能過(guò)硬的目的。鑒于本課程的服務(wù)面向與定位，本課程標(biāo)準(zhǔn)在設(shè)計(jì)過(guò)程中，本著寬基礎(chǔ)、多方向的 設(shè)計(jì)思路，通觀考慮機(jī)電專業(yè)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)的需求特點(diǎn)，圍繞讓學(xué)生 在了解常用機(jī)構(gòu)及機(jī)械零部件的基本知識(shí)及設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)理論的基礎(chǔ)上，能進(jìn)行簡(jiǎn)單 機(jī)械及傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生初步解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力的培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合課程 本身的特點(diǎn)，明確本課程以典型機(jī)電產(chǎn)品為教學(xué)項(xiàng)目構(gòu)筑課程教學(xué)體系與教學(xué)內(nèi)容。在課程實(shí)施過(guò)程中，充分利用課程特征，加大學(xué)生工程體驗(yàn)和情感體驗(yàn)的教學(xué)設(shè)計(jì),

3、 激發(fā)學(xué)生的主體意識(shí)和學(xué)習(xí)興趣。課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)，注重學(xué)生遵守設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范意識(shí)、自學(xué)能力、團(tuán)隊(duì)精神的培訓(xùn)， 發(fā)展學(xué)生認(rèn)知、歸納分析、遷移、創(chuàng)新的能力。課程教學(xué)宜采用一體化的教學(xué)方式，以豐富的現(xiàn)實(shí)素材、加工后的教學(xué)項(xiàng)目為教學(xué) 資源，增加學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解，建議多參觀實(shí)際工廠、展覽會(huì)和陳列室等。二、課程目標(biāo).基本知識(shí)教學(xué)目標(biāo)通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生達(dá)到下列基本要求：(1)能運(yùn)用靜力學(xué)的基本原理、定理，分析常用平面機(jī)構(gòu)的受力分析；能分析一般 機(jī)電設(shè)備中常用機(jī)構(gòu)的受力分析。(2)能運(yùn)用材料力學(xué)的基本定理，分析常用機(jī)構(gòu)中的桿件、梁等受力件的應(yīng)力與應(yīng) 變。(3)會(huì)用規(guī)定符號(hào)繪制平面運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和簡(jiǎn)單機(jī)械裝置，

4、分析其運(yùn)動(dòng)確定性。(4)依據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)會(huì)選擇常用機(jī)械零件的材料，構(gòu)件的強(qiáng)度校核、截面 尺寸設(shè)計(jì)及計(jì)算機(jī)構(gòu)。(5)掌握通用機(jī)械零件的選用和設(shè)計(jì)的基本方法，能在設(shè)計(jì)手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)的輔助下設(shè) 計(jì)常用機(jī)械零件的繼承設(shè)計(jì)、模仿設(shè)計(jì)。(6)能通過(guò)查閱設(shè)計(jì)手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)等，選用合適的常用標(biāo)準(zhǔn)件。(7)能在教師的指導(dǎo)下嘗試進(jìn)行獨(dú)立的機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)。.能力目標(biāo)(1)初步具有分析機(jī)構(gòu)和選擇傳動(dòng)方案的能力。(2)初步具有分析、選用和設(shè)計(jì)機(jī)械零部件及簡(jiǎn)單機(jī)械傳動(dòng)裝置的能力。(3)具有運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊(cè)、圖冊(cè)等有關(guān)技術(shù)資料的能力。(4)具有自學(xué)的能力，具有查閱文獻(xiàn)資料的能力。.素質(zhì)目標(biāo)(1)具有遵守規(guī)則，遵守規(guī)范的意識(shí)

5、。(2)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。(3)具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和良好的職業(yè)道德。(4)在學(xué)習(xí)中具有良好的團(tuán)隊(duì)合作能力。三、課程內(nèi)容與要求表1是機(jī)械設(shè)計(jì)與創(chuàng)新課程的主要教學(xué)內(nèi)容與要求，各個(gè)學(xué)校在實(shí)際教學(xué)時(shí)可 以根據(jù)本身的教學(xué)條件選擇合適的教學(xué)項(xiàng)目，但教學(xué)項(xiàng)目應(yīng)該涵蓋基本的知識(shí)點(diǎn)、技能 點(diǎn)等。表1課程內(nèi)容與要求序號(hào)教學(xué)項(xiàng)目任務(wù)名稱學(xué)習(xí)目標(biāo)再考學(xué)時(shí)1初識(shí)自動(dòng)機(jī)自 動(dòng)線認(rèn)識(shí)機(jī)械能區(qū)分機(jī)器、機(jī)構(gòu)、機(jī)械、零件與構(gòu)件及機(jī)器的不同部分2機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求了解機(jī)械、機(jī)械零件設(shè)計(jì)的基本要求及一般步驟2手爪的靜力學(xué)分析靜力學(xué)基礎(chǔ)(1)理解力與力系、力的基本公理等；(2)理解約束及約束力的特點(diǎn)；(3)具有能對(duì)剛體進(jìn)行基本受

6、力分析的能力。2平面力系分析能對(duì)平面力系進(jìn)行簡(jiǎn)化并利用平衡條件進(jìn)行相關(guān)計(jì)算的能力；4空間力系(1)掌握力在空間直角坐標(biāo)軸上的投影；(2)掌握力對(duì)軸之矩，理解合力矩定理；(3)掌握空間力系的合成與平衡方程求解。23手爪的應(yīng)力應(yīng)變分析桿件的內(nèi)力分析(1)掌握桿件的拉伸與壓縮、剪切、扭轉(zhuǎn)、 彎曲的基本變形及其組合變形；(2)掌握桿件內(nèi)力分析的方法；(3)具有計(jì)算內(nèi)力、繪制內(nèi)力圖的能力。2桿件的應(yīng)力應(yīng)變 分析(1)掌握應(yīng)力分析的方法，具有計(jì)算桿件 基本變形應(yīng)力的能力；(2)理解金屬材料的力學(xué)性能分析。o3桿件的強(qiáng)度設(shè)計(jì)掌握構(gòu)件失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，具有構(gòu)件強(qiáng)度設(shè)計(jì)的能力34手爪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與創(chuàng)新識(shí)別運(yùn)動(dòng)副能

7、識(shí)別運(yùn)動(dòng)副中的低副、iKj副1機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制及自由度計(jì)算能繪制一般機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖并計(jì)算其自由度2錢鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本形式及演化1)掌握錢鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本形式；(2)掌握較鏈四桿機(jī)構(gòu)具有曲柄的條件；2(3)識(shí)別較鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化機(jī)構(gòu)。平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特征(1)會(huì)計(jì)算典型機(jī)構(gòu)的行程速比系數(shù)；(2)理解壓力角、傳動(dòng)角；(3)正確應(yīng)用和克服死點(diǎn)位置。2平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與創(chuàng)新(1) 了解平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法；(2)能借助應(yīng)用軟件進(jìn)行平面四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。15凸輪、棘輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)用認(rèn)識(shí)凸輪機(jī)構(gòu)(1)了解凸輪機(jī)構(gòu)的組成、特點(diǎn)及其應(yīng)用；(2) 了解凸輪機(jī)構(gòu)的分類1分析凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性(1) 了解凸輪機(jī)構(gòu)的

8、運(yùn)動(dòng)過(guò)程；(2)了解凸輪從動(dòng)件的等速運(yùn)動(dòng)、等加速等 減速、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律。2凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)(1)掌握反轉(zhuǎn)法設(shè)計(jì)凸輪輪廓曲線的方法；(2)滾子半徑選擇，壓力角與傳動(dòng)性能，凸 輪基圓半徑確定，(3)掌握凸輪結(jié)構(gòu)、材料選擇。2認(rèn)識(shí)棘輪機(jī)構(gòu)了解棘輪機(jī)構(gòu)的工作原理；了解棘輪機(jī)構(gòu)的類型；(3)了解棘輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)，掌握其應(yīng)用。2認(rèn)識(shí)其他間隙運(yùn) 動(dòng)機(jī)構(gòu)了解槽輪機(jī)構(gòu)的工作原理；了解槽輪機(jī)構(gòu)的類型；(3)了解槽輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)，掌握其應(yīng)用；(4)了解不完全齒輪機(jī)構(gòu)、凸輪式間隙運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)；(5)了解螺旋機(jī)構(gòu)的類型、特點(diǎn)及應(yīng)用。16齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)認(rèn)識(shí)齒輪機(jī)構(gòu)掌握齒輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和類型。1認(rèn)識(shí)漸開線直齒 圓柱齒輪了解齒廓嚙合基

9、本定律；了解漸開線及其性質(zhì)；(3)掌握漸開線直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)及其計(jì)算。1齒輪嚙合傳動(dòng)(1)理解漸開線齒輪正確嚙合條件；(2) 了解漸開線齒輪連續(xù)傳動(dòng)條件；24(3)理解齒輪傳動(dòng)的中心距和標(biāo)準(zhǔn)齒輪安裝；(4) 了解齒條的結(jié)構(gòu)及齒輪齒條的嚙合特點(diǎn)。漸開線直齒圓柱 齒輪的加工(1)仿形法加工；(2)展成法加工；(3)切齒干涉與最少齒數(shù)。2認(rèn)識(shí)斜齒圓柱齒 輪、錐齒輪(1) 了解斜齒圓柱齒輪的特點(diǎn)；(2)會(huì)計(jì)算斜齒圓柱的幾何尺寸；(3) 了解直齒圓錐齒輪的特點(diǎn)；(4)會(huì)計(jì)算直齒圓錐齒輪的幾何尺寸。2漸開線圓柱齒輪 的結(jié)構(gòu)與精度(1)掌握漸開線圓柱齒輪的結(jié)構(gòu)確定；(2)會(huì)選擇漸開線圓柱齒輪的精度。1

10、齒輪傳動(dòng)的失效(1)齒輪傳動(dòng)失效的主要形式；(2)齒輪的主要材料。1齒輪強(qiáng)度計(jì)算(1)理解齒輪受力；(2)理解齒輪齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算；(3)理解齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算；(4)會(huì)應(yīng)用軟件進(jìn)行齒輪強(qiáng)度校核。27蝸桿傳動(dòng)及輪系設(shè)計(jì)認(rèn)識(shí)蝸桿傳動(dòng)(1)了解蝸桿傳動(dòng)的類型、特點(diǎn)及應(yīng)用；了解蝸桿傳動(dòng)的基本參數(shù)及幾何尺寸計(jì)算；了解蝸桿傳動(dòng)的受力及失效形式；(4)了解蝸桿、蝸輪的材料與結(jié)構(gòu)；(5)能維護(hù)蝸桿傳動(dòng)。2輪系(1)掌握輪系的類型；(2)掌握輪系傳動(dòng)比計(jì)算；(3) 了解輪系的功用。28帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)認(rèn)識(shí)帶傳動(dòng)(1)掌握帶傳動(dòng)的組成；了解帶傳動(dòng)的類型；了解帶傳動(dòng)的特點(diǎn)及應(yīng)用。2帶傳動(dòng)工作能力 分析(1) 了解

11、帶傳動(dòng)的受力分析；(2)理解帶傳動(dòng)的應(yīng)力分析；(3)理解帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)、打滑及其傳動(dòng) 比。普通V帶傳動(dòng)設(shè) 計(jì)(1)掌握V帶的結(jié)構(gòu)與標(biāo)準(zhǔn)；(2)掌握V帶輪的結(jié)構(gòu)、材料及標(biāo)記；(3)掌握普通V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)過(guò)程及注意事項(xiàng)；(4)掌握帶傳動(dòng)張緊方式及其安裝與維護(hù)。認(rèn)識(shí)同步帶傳動(dòng)了解同步帶傳動(dòng)的工作原理；了解同步帶傳動(dòng)的特點(diǎn)及應(yīng)用。認(rèn)識(shí)鏈傳動(dòng)(1)了解鏈傳動(dòng)的組成、特點(diǎn)與類型；了解滾子鏈的組成與標(biāo)準(zhǔn)；了解鏈輪的結(jié)構(gòu)與材料；(4)理解鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)分析；(5) 了解鏈傳動(dòng)的受力分析。2鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)(1)鏈傳動(dòng)基本參數(shù)確定；(2) 了解鏈傳動(dòng)失效形式；(3)掌握鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)；(4)掌握鏈傳動(dòng)的布置、張緊與潤(rùn)滑。

12、9傳動(dòng)軸系的設(shè)計(jì)認(rèn)識(shí)軸(1)識(shí)別按受載方向劃分的各種類型的 軸；(2)能根據(jù)工況選軸的材料及相應(yīng)的熱處 理。(3) 了解軸設(shè)計(jì)的基本要求和步驟。2軸及軸系結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì)(1) 了解軸的組成；(2)掌握軸上零件的軸向定位、固定的方法；(3)掌握軸上零件的周向定位、固定的方法；(4)掌握軸系零件的軸向定位；(5) 了解軸系的軸向調(diào)整。軸的強(qiáng)度校核(1)掌握軸按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度校核的方法；(2)掌握軸按彎扭合成強(qiáng)度校核的方法；(3) 了解軸的失效形式。26認(rèn)識(shí)軸承(1) 了解軸承的功用與類型；(2)認(rèn)識(shí)滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)、主要類型和特性；(3)認(rèn)識(shí)滑動(dòng)軸承。2深入了解滾動(dòng)軸 承(1)掌握滾動(dòng)軸承的代號(hào)；(2)滾動(dòng)軸

13、承類型選擇；(3)滾動(dòng)軸承失效形式與壽命計(jì)算。2軸上零件與軸間 的連接(1)掌握軸轂連接方法及應(yīng)用；(2)掌握軸間連接方法與應(yīng)用；(3)掌握螺紋連接的種類、特點(diǎn)及螺紋的預(yù) 緊與防松；(4) 了解其他連接方法。410機(jī)構(gòu)的綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)創(chuàng)新性思維及創(chuàng) 造技法了解常見的創(chuàng)造性思維形式；了解常用的創(chuàng)造技法。2機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)了解廣義結(jié)構(gòu)的內(nèi)涵；了解機(jī)構(gòu)的組合設(shè)計(jì)方法；了解機(jī)構(gòu)的變異與創(chuàng)新；了解機(jī)構(gòu)的再生設(shè)計(jì)。2機(jī)械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè) 計(jì)了解結(jié)構(gòu)的變異設(shè)計(jì)方法；了解結(jié)構(gòu)的組合設(shè)計(jì)方法；(3)掌握常見提高性能的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；(4)會(huì)分析借鑒別人的機(jī)械創(chuàng)新機(jī)構(gòu)。2合計(jì)72四、課程實(shí)施.教學(xué)條件(1)軟硬件條件校內(nèi)應(yīng)該有符合

14、機(jī)械設(shè)計(jì)與創(chuàng)新的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)條件。應(yīng)該有金屬材料試驗(yàn)機(jī)、 常用機(jī)構(gòu)陳列室、常用機(jī)械零件及常用機(jī)械、常用機(jī)構(gòu)模型、各類減速器實(shí)物和模型; 校內(nèi)應(yīng)該有機(jī)械創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)室，創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)室能開展機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)，還能提供學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐 所需要的基礎(chǔ)鉗工、機(jī)械加工設(shè)備等。校內(nèi)實(shí)訓(xùn)條件應(yīng)該有計(jì)算機(jī)房，并配置機(jī)械設(shè)計(jì)的基本軟件、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)等。 學(xué)校應(yīng)該配置機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)等用于機(jī)械設(shè)計(jì)與創(chuàng)新。課程或?qū)I(yè)應(yīng)該有相對(duì)固定的校外實(shí)習(xí)基地，校外實(shí)習(xí)基地宜以典型的機(jī)械加工企 業(yè)為主。(2)師資條件擔(dān)任本課程教學(xué)的教師應(yīng)具有大學(xué)教師資格，具有本科及以上學(xué)歷和雙師素質(zhì)，有 機(jī)械類工科專業(yè)學(xué)習(xí)背景，具有較強(qiáng)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和科學(xué)研究的能

15、力，能獨(dú)立完成本課程 的理論和實(shí)踐教學(xué)。本課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)由具有“雙師”結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的專任教師和兼職教師 組成。.教材選用和編寫建議(1)教材選用教材應(yīng)選用項(xiàng)目式教學(xué)的教材，并兼顧知識(shí)的系統(tǒng)性和全面性。(2)教材、教學(xué)參考資料使用建議盡量以國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)為參考書；并參考典型機(jī)械的機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)；學(xué)習(xí) 者應(yīng)定期瀏覽機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)網(wǎng)站、主要的機(jī)械裝備制造企業(yè)網(wǎng)站，檢索學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)相 關(guān)的學(xué)術(shù)期刊論文，了解機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)最新發(fā)展情況。.教學(xué)方法建議建議采用項(xiàng)目式教學(xué)，學(xué)習(xí)者必須加強(qiáng)課前的預(yù)習(xí)和課后的復(fù)習(xí)；學(xué)習(xí)者應(yīng)該在教 師的指導(dǎo)開展機(jī)械設(shè)計(jì)，開始項(xiàng)目以模仿設(shè)計(jì)為主，掌握設(shè)計(jì)的流程與方法，后期的設(shè) 計(jì)應(yīng)該鼓勵(lì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)。.教學(xué)評(píng)價(jià)教學(xué)評(píng)價(jià)以平時(shí)設(shè)計(jì)考核與終期考試相結(jié)合的方式，根據(jù)學(xué)習(xí)者的情況分配不同的 比例。.課程資源開發(fā)與利用(1)學(xué)習(xí)資料資源學(xué)習(xí)資源包括紙持和電子的，兩者應(yīng)該結(jié)合學(xué)習(xí)，發(fā)揮各自的特點(diǎn)。學(xué)習(xí)初期，建 議多使用紙質(zhì)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)進(jìn)行設(shè)計(jì)，后期可以選用電子版本。學(xué)習(xí)者應(yīng)充分利用圖書 館豐富的紙質(zhì)學(xué)習(xí)