《機(jī)械工程基礎(chǔ) (4)》課程教學(xué)大綱

《機(jī)械工程基礎(chǔ)》課程教學(xué)大綱課程代碼：ABJD0340課程中文名稱:機(jī)械工程基礎(chǔ)課程英文名稱：Fundamentalofmechanicalengineering課程性質(zhì)：必修課程學(xué)分?jǐn)?shù)：3.5課程學(xué)時(shí)數(shù)：56（48+實(shí)驗(yàn)8）授課對(duì)象：材料物理專業(yè)本課程的前導(dǎo)課程：高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、工程制圖、金工實(shí)習(xí)等課程簡(jiǎn)介機(jī)械工程基礎(chǔ)是一門培養(yǎng)學(xué)生具有一般機(jī)械設(shè)計(jì)基本知識(shí)的學(xué)科基礎(chǔ)課。課程主要介紹工程力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、一般機(jī)械中的常用機(jī)構(gòu)和通用零件的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、基本的設(shè)計(jì)理論和計(jì)算方法，同時(shí)扼要介紹與本課程有關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，使學(xué)生初步具有分析簡(jiǎn)單機(jī)械傳動(dòng)裝置的能力。為學(xué)習(xí)專業(yè)課和新的科學(xué)技術(shù)打好基礎(chǔ)，為解決生產(chǎn)實(shí)際問題和技術(shù)改造工作打好基礎(chǔ)。二、教學(xué)基本內(nèi)容和要求第一章：緒論機(jī)器的組成、機(jī)器和機(jī)構(gòu)、構(gòu)件和零件重點(diǎn)與難點(diǎn)：機(jī)械、機(jī)器、機(jī)構(gòu)、構(gòu)件和零件的基本概念教學(xué)要求：了解課程的性質(zhì)、機(jī)器的組成及特征；理解機(jī)器與機(jī)構(gòu)的差別；掌握零件與構(gòu)件的概念。第二章：物體的受力分析與平衡力和力系的基本概念；靜力學(xué)公理；物體的受力分析和受力圖；平面匯交力系；力矩與力偶；平面任意力系重點(diǎn)與難點(diǎn)：物體受力分析、平面力系的平衡條件與平衡方程教學(xué)要求：理解靜力學(xué)的基本概念、基本公理；掌握物體的受力分析方法，掌握平面匯交力系、平面力偶系、平面任意力系平衡問題的求解。第三章：軸向拉伸和壓縮軸向拉伸和壓縮的基本概念；內(nèi)力與應(yīng)力；材料拉伸和壓縮時(shí)的力學(xué)性能；拉壓桿的變形及強(qiáng)度計(jì)算重點(diǎn)與難點(diǎn)：內(nèi)力、應(yīng)力及許用應(yīng)力的概念；拉壓桿的軸力分析及強(qiáng)度計(jì)算教學(xué)要求：了解材料拉伸和壓縮的力學(xué)性能；理解內(nèi)力、應(yīng)力及許用應(yīng)力的基本概念，胡克定律；掌握拉壓桿的軸力分析及強(qiáng)度計(jì)算第四章：剪切與圓軸扭轉(zhuǎn)剪切與擠壓的基本概念；圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)力與強(qiáng)度條件；圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的變形與剛度條件重點(diǎn)與難點(diǎn)：外力偶和扭矩的計(jì)算；扭矩圖的繪制；圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)力、強(qiáng)度條件和剛度條件教學(xué)要求：了解構(gòu)件在剪切和扭轉(zhuǎn)時(shí)的受力特點(diǎn)；掌握扭矩圖的繪制，圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)強(qiáng)度和剛度計(jì)算第五章：梁的彎曲彎曲的概念；梁的彎曲內(nèi)力；彎曲正應(yīng)力和強(qiáng)度計(jì)算；提高梁彎曲強(qiáng)度的措施；梁的剛度條件；組合變形時(shí)的強(qiáng)度計(jì)算重點(diǎn)與難點(diǎn)：梁的內(nèi)力分析及最大彎矩的確定教學(xué)要求：了解梁在組合變形時(shí)的強(qiáng)度計(jì)算方法；理解彎曲的概念，提高梁彎曲強(qiáng)度的措施；掌握梁剪力、彎矩的計(jì)算，剪力圖、彎矩圖的繪制，彎曲正應(yīng)力強(qiáng)度的計(jì)算第六章：平面機(jī)構(gòu)的自由度運(yùn)動(dòng)副及其分類；平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖；平面機(jī)構(gòu)的自由度重點(diǎn)與難點(diǎn)：機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制；平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算；機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件教學(xué)要求：了解運(yùn)動(dòng)副的概念及其分類；理解自由度的概念，機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件；掌握機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制，復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束的判定，平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算第七章：平面連桿機(jī)構(gòu)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型和應(yīng)用；平面四桿機(jī)構(gòu)的演化；平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性；平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)重點(diǎn)與難點(diǎn)：平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型和特性；鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)類型的判斷；平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法教學(xué)要求：了解平面四桿機(jī)構(gòu)的演化形式；理解平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性；掌握平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型，鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)類型的判斷，平面四桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特性的分析第八章：凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和分類；從動(dòng)件常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律；凸輪輪廓曲線的設(shè)計(jì)方法重點(diǎn)與難點(diǎn)：凸輪機(jī)構(gòu)的組成、分類；從動(dòng)件的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律及特點(diǎn)教學(xué)要求：了解凸輪輪廓曲線的設(shè)計(jì)方法；掌握凸輪機(jī)構(gòu)的工作原理、凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)件常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律和運(yùn)動(dòng)特性第九章：間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)棘輪機(jī)構(gòu)；槽輪機(jī)構(gòu)教學(xué)要求：了解棘輪機(jī)構(gòu)和槽輪機(jī)構(gòu)的工作原理、運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)和應(yīng)用第十章：齒輪機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和分類；齒廓嚙合基本定律；漸開線直齒圓柱齒輪；漸開線齒輪的嚙合傳動(dòng)；漸開線齒輪的加工與齒廓的根切；斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)；直齒圓錐齒輪機(jī)構(gòu)重點(diǎn)與難點(diǎn)：漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的基本理論和幾何尺寸計(jì)算；根切的產(chǎn)生教學(xué)要求：了解漸開線的性質(zhì)、漸開線齒廓的嚙合特點(diǎn)，漸開線齒輪的切齒方法，斜齒圓柱齒輪、直齒圓錐齒輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和主要幾何參數(shù)；掌握漸開線直齒圓柱齒輪主要幾何參數(shù)的計(jì)算第十一章：輪系輪系的分類；輪系功用；輪系傳動(dòng)比的計(jì)算重點(diǎn)與難點(diǎn)：定軸輪系與周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比的計(jì)算教學(xué)要求：了解輪系的分類、特點(diǎn)和作用，復(fù)合輪系的概念及其傳動(dòng)比的計(jì)算方法；掌握定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比的計(jì)算第十二章：機(jī)械零件設(shè)計(jì)概論零件設(shè)計(jì)的基本要求、計(jì)算準(zhǔn)則、一般步驟；零件常用材料及其選擇；機(jī)械零件的工藝性和標(biāo)準(zhǔn)化重點(diǎn)與難點(diǎn)：機(jī)械零件的主要失效形式與計(jì)算準(zhǔn)則；機(jī)械零件設(shè)計(jì)的一般步驟教學(xué)要求：了解機(jī)械零件設(shè)計(jì)的基本要求，常用材料及其特點(diǎn)；掌握零件的主要失效形式，機(jī)械零件設(shè)計(jì)的基本準(zhǔn)則、方法與步驟第十三章：連接螺紋連接；螺旋傳動(dòng)；鍵連接；花鍵連接；銷連接重點(diǎn)與難點(diǎn)：螺紋的主要參數(shù)，螺紋連接的基本類型；螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算；普通平鍵的選擇和強(qiáng)度校核教學(xué)要求：了解鍵連接、銷連接、螺紋連接和螺旋傳動(dòng)的類型和特點(diǎn)；理解螺紋連接預(yù)緊和防松的概念；掌握螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算，普通平鍵的選擇和強(qiáng)度校核第十四章：齒輪傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)的失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則；直齒圓柱齒輪的受力分析；直齒圓柱齒輪的齒面接觸疲勞強(qiáng)度和齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算；直齒圓柱齒輪主要參數(shù)的選擇；斜齒圓柱齒輪的強(qiáng)度計(jì)算；直齒圓錐齒輪的強(qiáng)度計(jì)算；齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、潤(rùn)滑重點(diǎn)與難點(diǎn)：齒輪傳動(dòng)的實(shí)效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則；齒輪傳動(dòng)的受力分析；直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)教學(xué)要求：了解斜齒圓柱齒輪、直齒圓錐齒輪的強(qiáng)度計(jì)算方法；掌握直齒圓柱齒輪主要尺寸的計(jì)算、直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的受力分析及強(qiáng)度計(jì)算。第十五章：蝸桿傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)和類型；圓柱蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)和幾何尺寸；蝸桿傳動(dòng)的失效形式、材料和結(jié)構(gòu)；圓柱蝸桿傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算；圓柱蝸桿傳動(dòng)的效率、潤(rùn)滑和熱平衡計(jì)算重點(diǎn)與難點(diǎn)：蝸桿傳動(dòng)的受力分析，渦輪、蝸桿的轉(zhuǎn)向判斷，蝸桿傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算及主要參數(shù)選擇；教學(xué)要求：了解蝸桿傳動(dòng)的主要類型和特點(diǎn)；理解蝸桿傳動(dòng)的效率、潤(rùn)滑和熱平衡；掌握?qǐng)A柱蝸桿傳動(dòng)的受力分析和強(qiáng)度計(jì)算第十六章：帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)帶傳動(dòng)的特點(diǎn)和應(yīng)用；V帶傳動(dòng)的工作情況分析；普通V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算；V帶傳動(dòng)的張緊；鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)和應(yīng)用；滾子鏈鏈條和鏈輪；鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)和受力分析；滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算重點(diǎn)與難點(diǎn)：帶傳動(dòng)的受力分析；帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)的失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則；彈性滑動(dòng)與打滑的概念；鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性；帶傳動(dòng)與鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)中主要參數(shù)的合理選擇教學(xué)要求：了解帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)主要類型和特點(diǎn)；理解帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)的工作原理，受力分析，彈性滑動(dòng)與打滑產(chǎn)生的機(jī)理；掌握普通V帶傳動(dòng)和滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算第十七章：軸承軸承的分類；滑動(dòng)軸承；滾動(dòng)軸承；重點(diǎn)：滑動(dòng)軸承的典型結(jié)構(gòu)、軸瓦材料及其潤(rùn)滑方式；滾動(dòng)軸承的類型、代號(hào)、尺寸選擇；滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算；滾動(dòng)軸承的組合設(shè)計(jì)；難點(diǎn)：角接觸球軸承和圓錐棍子軸承軸向力的計(jì)算傳動(dòng)的受力分析教學(xué)要求：了解滑動(dòng)軸承工作原理、結(jié)構(gòu)及軸瓦的材料，滾動(dòng)軸承的類型、潤(rùn)滑、密封及維護(hù)；掌握滾動(dòng)軸承的代號(hào)表示，滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算及組合設(shè)計(jì)第十八章：軸軸的功用、類型和材料；軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；軸的強(qiáng)度和剛度計(jì)算重點(diǎn)與難點(diǎn)：軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；軸的彎扭組合強(qiáng)度計(jì)算教學(xué)要求：了解軸的分類及軸材料的選擇；掌握軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法、步驟，軸的強(qiáng)度和剛度計(jì)算方法第十九章：聯(lián)軸器和離合器聯(lián)軸器的類型和選擇；離合器的類型教學(xué)要求：了解聯(lián)軸器、離合器的類型、特點(diǎn)和用途三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容及基本要求1、機(jī)構(gòu)和機(jī)械零件演示實(shí)驗(yàn)：觀察陳列柜機(jī)械模型以及各典型機(jī)構(gòu)和零件，了解平面機(jī)構(gòu)和機(jī)械傳動(dòng)及通用零部件的組成、結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)和傳動(dòng)特點(diǎn)。增強(qiáng)對(duì)機(jī)構(gòu)和機(jī)械零件的感性認(rèn)識(shí)。2、低碳鋼拉伸實(shí)驗(yàn)：觀察試件在拉伸過程中的各種現(xiàn)象，分析材料的力學(xué)性質(zhì)，測(cè)定材料的屈服極限、強(qiáng)度極限、延伸率、斷面收縮率等參數(shù)。3、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖測(cè)繪：針對(duì)實(shí)際機(jī)構(gòu)或模型，進(jìn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的測(cè)繪，計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度判別其運(yùn)動(dòng)是否確定4、軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)）：根據(jù)各種不同的工作條件，進(jìn)行滾動(dòng)軸承支撐軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；通過模塊化軸系搭接實(shí)踐，進(jìn)一步掌握滾動(dòng)軸承支撐軸系結(jié)構(gòu)中工藝性、標(biāo)準(zhǔn)化、軸系的潤(rùn)滑和密封等知識(shí)。四、教學(xué)方法與手段（1）教學(xué)方法

采用啟發(fā)式教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析問題和解決問題的能力；輔以討論答疑等教學(xué)環(huán)節(jié)。

（2）教學(xué)手段

本課程采用多媒體教學(xué)系統(tǒng)，以電子教案、CAI課件與板書相結(jié)合的方式進(jìn)行教學(xué)。五、教學(xué)學(xué)時(shí)分配章節(jié)與內(nèi)容課時(shí)作業(yè)量備注第一章：緒論1第二章：物體的受力分析與平衡4第三章：軸向拉伸和壓縮1第四章：剪切與圓軸扭轉(zhuǎn)2第五章：梁的彎曲3第六章：平面機(jī)構(gòu)的自由度3第七章：平面連桿機(jī)構(gòu)4第八章：凸輪機(jī)構(gòu)2第九章：間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)1第十章：齒輪機(jī)構(gòu)3第十一章：輪系3第十二章：機(jī)械零件設(shè)計(jì)概論1第十三章：連接4第十四章：齒輪傳動(dòng)3第十五章：蝸桿傳動(dòng)2第十六章：帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)3第十七章：軸承3第十八章：軸4第