《機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)》教學(xué)大綱

《機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)》教學(xué)大綱

《機(jī)械原理》課程教學(xué)大綱

課程編號(hào)：2010405

學(xué)時(shí)：64

學(xué)分：4

授課學(xué)院：機(jī)械工程學(xué)院

適用專業(yè)：機(jī)械類(lèi)

教材：《機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)》（上冊(cè)）第二版，張策主編，機(jī)械工業(yè)出版社，2011

一、課程的性質(zhì)、目的和任務(wù)

《機(jī)械原理》是機(jī)械類(lèi)各專業(yè)的一門(mén)主干技術(shù)基礎(chǔ)課程。它在培養(yǎng)學(xué)生的機(jī)械設(shè)計(jì)

能力和創(chuàng)新能力所需的知識(shí)、能力和素質(zhì)結(jié)構(gòu)中，占有十分重要的地位。

本課程的任務(wù)是使學(xué)生學(xué)習(xí)掌握機(jī)構(gòu)學(xué)和機(jī)器動(dòng)力學(xué)的基本理論、基本知識(shí)和基本

技能，學(xué)會(huì)常用機(jī)構(gòu)的分析和綜合方法，并具有進(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的初步能力。

在培養(yǎng)高級(jí)機(jī)械工程技術(shù)人才的全局中，本課程為學(xué)生從事機(jī)械方面的設(shè)計(jì)、制造、

研究和開(kāi)發(fā)奠定重要的基礎(chǔ)，并具有增強(qiáng)學(xué)生適應(yīng)機(jī)械技術(shù)工作能力的作用。

二、教學(xué)基本要求

1、導(dǎo)論

了解機(jī)械的組成、分類(lèi)及機(jī)械的發(fā)展歷史，理解并掌握機(jī)器、機(jī)構(gòu)、構(gòu)件和零件

的概念。明確本課程的研究對(duì)象和內(nèi)容以及在培養(yǎng)高級(jí)機(jī)械工程技術(shù)人才過(guò)程中的地

位、任務(wù)和作用。了解機(jī)械設(shè)計(jì)的一般過(guò)程和常用方法，了解本課程的學(xué)習(xí)方法。

2、機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析

熟悉機(jī)構(gòu)的組成要素。能繪制平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。能計(jì)算平面機(jī)構(gòu)的自由度。能對(duì)

一般平面機(jī)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。

3、機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析和力分析

了解平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析和力分析的目的和不同方法。能對(duì)二級(jí)機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析和

力分析。能用圖解法和解析法對(duì)筒單機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析。

4、常用機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)

了解平面連桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用、基本類(lèi)型及其演化。對(duì)平面四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)和傳力性能

有明確的概念。能按機(jī)構(gòu)的桿件對(duì)應(yīng)位置、急回特性等要求設(shè)計(jì)平面四桿機(jī)構(gòu)。熟悉剛

體位移矩陣在平面連桿機(jī)構(gòu)綜合中的應(yīng)用；能夠用位移矩陣法求解1?2類(lèi)平面連桿機(jī)

構(gòu)的綜合問(wèn)題。

了解凸輪機(jī)構(gòu)的類(lèi)型和應(yīng)用。掌握凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律的基本形式，熟悉其特

點(diǎn)、適用場(chǎng)合及選取原則。掌握?qǐng)D解法與解析法進(jìn)行盤(pán)形凸輪廓線的設(shè)計(jì)方法，熟悉掌

握確定凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的主要原則。

了解齒輪機(jī)構(gòu)的類(lèi)型和應(yīng)用。掌握齒廓嚙合基本定律。掌握漸開(kāi)線齒輪的嚙合特性,

掌握漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的基本尺寸計(jì)算。熟悉漸開(kāi)線齒輪的加工原理；了解

變位齒輪傳動(dòng)的基本概念和基本尺寸計(jì)算。了解平行軸斜齒圓柱齒輪、直齒錐齒輪、蝸

桿蝸輪等傳動(dòng)的特點(diǎn)和基本尺寸計(jì)算。

掌握定軸輪系、周轉(zhuǎn)輪系和混合輪系的傳動(dòng)比計(jì)算。了解輪系的功能、應(yīng)用和設(shè)計(jì)

時(shí)應(yīng)注意的主要問(wèn)題。

熟悉常用間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的原理、特點(diǎn)和應(yīng)用；了解組合機(jī)構(gòu)等其它常用機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)

和應(yīng)用。

5、機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)

了解基于拉格朗日方程的多自由度機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析方法。理解單自由度機(jī)械系

統(tǒng)等效動(dòng)力學(xué)模型的概念。熟悉建立機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方程式的方法。熟悉機(jī)械速度波動(dòng)的

分類(lèi)及其調(diào)節(jié)原理。掌握飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的近似計(jì)算方法.

掌握剛性轉(zhuǎn)子靜平衡、動(dòng)平衡的原理和方法。了解平面機(jī)構(gòu)平衡的基本知識(shí)。

6、機(jī)械執(zhí)行系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)

了解機(jī)械系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)的一般過(guò)程。熟悉執(zhí)行系統(tǒng)的功能原理和運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)

計(jì)。掌握?qǐng)?zhí)行系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的一般方法，了解方案的評(píng)價(jià)與決策。

7、課程實(shí)驗(yàn)

掌握機(jī)構(gòu)學(xué)和機(jī)器動(dòng)力學(xué)的基本實(shí)驗(yàn)方法。熟悉和了解一般機(jī)械原理實(shí)驗(yàn)中機(jī)械量

的測(cè)試方法及常規(guī)儀器設(shè)備的使用方法。通過(guò)課程實(shí)驗(yàn)使學(xué)生更好地掌握和加深理解木

課程的基本理論和方法，加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

三、教學(xué)基本內(nèi)容

1、機(jī)構(gòu)的組成、分類(lèi)與發(fā)展

1）熟悉內(nèi)燃機(jī)、空氣壓縮機(jī)、牛頭刨床的組成、工作原理及主要機(jī)構(gòu)型式；

2）了解機(jī)器的構(gòu)成及各部分功用；

3）理解并掌握機(jī)器、機(jī)構(gòu)、構(gòu)件和零件的概念；

4）了解機(jī)械的發(fā)展歷史。

教學(xué)重點(diǎn)

典型機(jī)器的認(rèn)識(shí)及機(jī)器、機(jī)構(gòu)、構(gòu)件等概念。

2、機(jī)械的設(shè)計(jì)與相關(guān)課程簡(jiǎn)介

1）理解機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求和基本內(nèi)容；

2）了解機(jī)械設(shè)計(jì)的過(guò)程和常用方法；

3）了解機(jī)械原理課程的學(xué)習(xí)方法。

3、機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析

1）掌握平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制方法；

2）掌握平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算方法；

3）掌握平面機(jī)構(gòu)中的高副低代方法；

4）熟悉平面閉鏈機(jī)構(gòu)的組成原理及結(jié)構(gòu)分析方法。

教學(xué)重點(diǎn)

1）平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的識(shí)別和繪制；

2）平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算，包括對(duì)虛約束、復(fù)合欽鏈及局部自由度的處理。

教學(xué)難點(diǎn)

1）機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制；

2）計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)，對(duì)虛約束的識(shí)別和處理。

習(xí)題：應(yīng)多做識(shí)別機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)筒圖的習(xí)題，至少完成3個(gè)以上計(jì)算自由度的習(xí)題。

4、平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析

1）掌握瞬心的概念和速度瞬心法；

2）掌握平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析解析法中的整體分析法；

3）熟悉平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析的相對(duì)運(yùn)動(dòng)圖解法；

4）了解平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析的桿組法等其他解析方法。

教學(xué)重點(diǎn)

1）速度瞬心法；

2）平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析的整體分析法。

教學(xué)難點(diǎn)

1）相對(duì)瞬心的概念和確定；

2）平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的加速度分析。

習(xí)題：至少完成4個(gè)習(xí)題。

5、平面機(jī)構(gòu)的力分析

1）掌握平面機(jī)構(gòu)中的動(dòng)態(tài)靜力分析方法；

2）掌握計(jì)及摩擦?xí)r運(yùn)動(dòng)副約束反力的求法：

3）熟悉機(jī)械效率及自鎖的概念和分析方法。

教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)

1）摩擦圓與摩擦角的概念及其在力分析中的應(yīng)用；

2）計(jì)及摩擦?xí)r機(jī)構(gòu)的力分析；

3）簡(jiǎn)單機(jī)構(gòu)的機(jī)械效率計(jì)算和自鎖條件分析。

習(xí)題：至少完成2?3個(gè)習(xí)題，重點(diǎn)針對(duì)摩擦圓的應(yīng)用及自鎖條件分析。

6、連桿機(jī)構(gòu)

1）熟悉平面連桿機(jī)構(gòu)的基本形式及其演化；

2）掌握平面連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力特性；

3）掌握按行程速比系數(shù)綜合平面連桿機(jī)構(gòu)的方法；

4）熟悉剛體位移矩陣在平面連桿機(jī)構(gòu)綜合中的應(yīng)用；

5）能夠用位移矩陣法解決1?2類(lèi)平面連桿機(jī)構(gòu)的綜合問(wèn)題。

教學(xué)重點(diǎn)

1）平面連桿機(jī)構(gòu)的基本形式；

2）平面連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力特性；

4）斜齒輪和錐齒輪的當(dāng)量齒數(shù)以及錐齒輪背錐的概念。

習(xí)題：針對(duì)漸開(kāi)線圓柱齒輪機(jī)構(gòu)內(nèi)容，應(yīng)完成4個(gè)以上習(xí)題；其他內(nèi)容至少作2個(gè)習(xí)題。

9、輪系

1）熟悉輪系的功用：

2）掌握定軸輪系、周轉(zhuǎn)輪系和混合輪系的傳動(dòng)比計(jì)算；

3）了解行星輪系的效率計(jì)算和設(shè)計(jì)方法。

教學(xué)重點(diǎn)

周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比計(jì)算。

教學(xué)難點(diǎn)

1）轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)的概念及轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)法的應(yīng)用：

2）基本機(jī)構(gòu)的識(shí)別與劃分。

習(xí)題：至少完成4個(gè)有關(guān)傳動(dòng)比計(jì)算的習(xí)題。

10、其他常用機(jī)構(gòu)

1）掌握間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的基本概念和設(shè)計(jì)基本要求；

2）熟悉棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、凸輪型分度機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)、類(lèi)型和設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

3）了解組合機(jī)構(gòu)的組成方式及特點(diǎn)和應(yīng)用；

4）了解機(jī)器人機(jī)構(gòu)的組成、分類(lèi)及運(yùn)動(dòng)分析的基本方法。

教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)

1）常用間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的類(lèi)型及適用場(chǎng)合；

2）槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析方法；

3）凸輪型分度機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)原理。

習(xí)題：可選作2?3個(gè)習(xí)題。

11、機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)

1）了解基于拉格朗H方程的多自由度機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析方法；

2）熟悉單自由度機(jī)械系統(tǒng)等效動(dòng)力學(xué)模型的概念；

3）掌握單自由度機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析中等效動(dòng)力學(xué)模型的建立方法；

4）熟悉機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中速度波動(dòng)產(chǎn)生的原因和調(diào)節(jié)方法；

5）掌握飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣品的計(jì)算方法；

教學(xué)重點(diǎn)

1）建立等效動(dòng)力學(xué)模型的方法；

2）計(jì)算飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。

教學(xué)難點(diǎn)

1）等效動(dòng)力學(xué)模型的概念和建立方法：

2）速度波動(dòng)產(chǎn)生的原因及最大盈虧功計(jì)算。

習(xí)題：至少完成2個(gè)習(xí)題，內(nèi)容包括等效動(dòng)力學(xué)模型的建立和飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算。

12、機(jī)械的平衡

1）熟悉機(jī)械平衡的目的與分類(lèi)；

2）掌握剛性轉(zhuǎn)子靜平衡與動(dòng)平衡的原理和方法；

3）了解平面機(jī)構(gòu)的平衡方法。

教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)

剛性轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡計(jì)算。

習(xí)題：可選作1?2個(gè)習(xí)題。

13、機(jī)械執(zhí)行系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)

1）了解機(jī)械系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)的一般過(guò)程；

2）熟悉執(zhí)行系統(tǒng)的功能原理；

3）掌握?qǐng)?zhí)行系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的一般方法；

4）了解方案的評(píng)價(jià)與決策。

教學(xué)重點(diǎn)

1）執(zhí)行系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的基本要求；

2）執(zhí)行系統(tǒng)的型式設(shè)計(jì)；

3）執(zhí)行系統(tǒng)的協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)。

教學(xué)難點(diǎn)

執(zhí)行系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的總體思路及合理步驟。

習(xí)題：可選作1?2個(gè)習(xí)題。

14、課程實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括：機(jī)構(gòu)與結(jié)構(gòu)認(rèn)知實(shí)驗(yàn)、典型機(jī)器拆裝實(shí)驗(yàn)、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖繪制實(shí)驗(yàn)、

機(jī)器的功能與系統(tǒng)方案分析等實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，詳見(jiàn)機(jī)械原理課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱。

四、學(xué)時(shí)分配

課堂教學(xué)：56學(xué)時(shí)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)：8學(xué)時(shí)

1、機(jī)械的組成、分類(lèi)與發(fā)展2學(xué)時(shí)

2、機(jī)械的設(shè)計(jì)與相關(guān)課程簡(jiǎn)介2學(xué)時(shí)

3、機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析4學(xué)時(shí)

4、平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析6學(xué)時(shí)

5、平面機(jī)構(gòu)的力分析2學(xué)時(shí)

6、連桿機(jī)構(gòu)8學(xué)時(shí)

7、凸輪機(jī)構(gòu)6學(xué)時(shí)

8、齒輪機(jī)構(gòu)10學(xué)時(shí)

9、輪系3學(xué)時(shí)

10、其他常用機(jī)構(gòu)3學(xué)時(shí)

11、機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)4學(xué)時(shí)

12、機(jī)械的平衡2學(xué)時(shí)

13、機(jī)械執(zhí)行系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)4學(xué)時(shí)

本課程的突出特點(diǎn)是實(shí)踐性強(qiáng)、教學(xué)環(huán)節(jié)多、工程實(shí)踐能力要求高。因此，客觀、公正地評(píng)

價(jià)各環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)成績(jī)，不僅為教學(xué)質(zhì)最的評(píng)估提供依據(jù)，同時(shí)對(duì)學(xué)生自學(xué)能力、工程實(shí)踐能

力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)具有重要的導(dǎo)向作用。

本課程采用百分制、多元化成績(jī)綜合評(píng)價(jià)體系，總成績(jī)的組成如下:

1）期末考試80%

2）平時(shí)成績(jī)10%

3）實(shí)驗(yàn)教學(xué)10%

《機(jī)械原理》課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱

課程名稱：《機(jī)械原理》

課程編號(hào)：2010714

課程性質(zhì)：必修

實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)名稱：《機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教程》

開(kāi)課學(xué)院：機(jī)械工程學(xué)院

一、學(xué)時(shí)、學(xué)分：

總學(xué)時(shí)：60學(xué)時(shí)

總學(xué)分：3.5學(xué)分

實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：8學(xué)時(shí)

二、課程簡(jiǎn)介

《機(jī)械原理》是機(jī)械類(lèi)各專業(yè)的一門(mén)主干技術(shù)基礎(chǔ)課程，它在培養(yǎng)學(xué)生的機(jī)械設(shè)計(jì)能力

和創(chuàng)新能力所需的知識(shí)、能力和素質(zhì)結(jié)構(gòu)中，占有十分重要的地位。

在機(jī)械原理課程中，將系統(tǒng)地介紹組成機(jī)器的各種常用機(jī)構(gòu)的基本理論和知識(shí)，介紹機(jī)

械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的基本理論和知識(shí)。這些理論和知識(shí)是進(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)、機(jī)械系統(tǒng)的

動(dòng)力分析與設(shè)計(jì)所必不可少的。通過(guò)學(xué)習(xí)該課程可使同學(xué)熟悉和掌握常用機(jī)構(gòu)的分析和綜合

方法，并具有進(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的初步能力。

機(jī)械原理課程還是一門(mén)理論性較強(qiáng)的學(xué)科基礎(chǔ)課。理論力學(xué)，包括運(yùn)動(dòng)學(xué)、精力學(xué)、和

動(dòng)力學(xué)，是該課程教學(xué)內(nèi)容的直接基礎(chǔ)。因此，學(xué)好理論力學(xué)，將為學(xué)好機(jī)械原理課程奠定

良好的基礎(chǔ)。

三、實(shí)驗(yàn)的目的和作用

通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解機(jī)構(gòu)學(xué)和機(jī)器動(dòng)力學(xué)的基本實(shí)驗(yàn)方法,熟悉和掌握?般機(jī)械原理實(shí)驗(yàn)

中機(jī)械量的測(cè)試方法及常規(guī)儀器設(shè)備的使用方法。

通過(guò)課程實(shí)驗(yàn)使學(xué)生更好地掌握和加深理解本課程的基本理論和方法，加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)

生創(chuàng)新意識(shí)和分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

四、實(shí)驗(yàn)具體要求

實(shí)驗(yàn)前，要求學(xué)生預(yù)習(xí)，有指導(dǎo)教師講述實(shí)驗(yàn)要求、實(shí)驗(yàn)原理方法、介紹儀器設(shè)備

功能和操作方法，學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)需完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的要求。實(shí)驗(yàn)中，指導(dǎo)教師進(jìn)行巡視和

必要輔導(dǎo)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后要完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

五、考核與報(bào)告

學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室逐個(gè)簽到（班級(jí)、姓名、學(xué)號(hào)），實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，學(xué)生需按時(shí)提交實(shí)

驗(yàn)報(bào)告，教師在批改后進(jìn)行成績(jī)登記，并作為學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績(jī)的一部分。

六、實(shí)驗(yàn)主要儀器設(shè)備

機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，工業(yè)縫紉機(jī)、小型牛頭刨床、顆式破碎機(jī)等產(chǎn)品實(shí)物與模型,

單缸發(fā)動(dòng)機(jī)總成部件、轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡實(shí)驗(yàn)臺(tái)。

七、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

實(shí)驗(yàn)時(shí)數(shù)

序?qū)嶒?yàn)項(xiàng)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)每組實(shí)驗(yàn)者所在

內(nèi)容提要課課

號(hào)目名稱要求類(lèi)型人數(shù)類(lèi)別實(shí)驗(yàn)室

內(nèi)外

詳細(xì)了解單缸內(nèi)

燃機(jī)的組成和工作原

理，弄清及其各部分

的功能及相互之間的

運(yùn)動(dòng)配合關(guān)系，熟悉

單缸內(nèi)主要零部件的結(jié)構(gòu)、機(jī)械設(shè)

1燃機(jī)拆安裝和連接方式；對(duì)2必修設(shè)計(jì)1本科生計(jì)實(shí)驗(yàn)

裝實(shí)驗(yàn)機(jī)器的組成和裝配過(guò)中心

程有初步認(rèn)識(shí)，對(duì)機(jī)

構(gòu)及其形式有初步認(rèn)

識(shí)，對(duì)主要零部件的

組成、形狀和功用有

初步認(rèn)識(shí)。

熟悉掌握根據(jù)實(shí)

際機(jī)械的結(jié)構(gòu)繪制機(jī)

機(jī)構(gòu)運(yùn)

構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的技能，機(jī)械設(shè)

動(dòng)簡(jiǎn)圖

2熟悉掌握機(jī)構(gòu)自由度2必修驗(yàn)證1本科生計(jì)實(shí)驗(yàn)

測(cè)繪實(shí)

的計(jì)算方法。加深對(duì)中心

驗(yàn)

機(jī)器、機(jī)構(gòu)、構(gòu)件和

零件概念的理解。

熟悉掌握連桿機(jī)

構(gòu)的曲柄存在條件及

性能參數(shù)等相關(guān)概念

的理解。

機(jī)構(gòu)性加深理解四桿機(jī)

能分析構(gòu)的基本類(lèi)型及演化機(jī)械設(shè)

3與創(chuàng)新方法。2必修設(shè)計(jì)2本科生計(jì)實(shí)驗(yàn)

設(shè)計(jì)實(shí)熟悉連桿機(jī)構(gòu)的中心

驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法。

了解機(jī)構(gòu)的組合方式

及執(zhí)行系統(tǒng)的協(xié)調(diào)設(shè)

計(jì)的方法。

掌握用單支點(diǎn)動(dòng)

剛性轉(zhuǎn)平衡機(jī)進(jìn)行回轉(zhuǎn)件動(dòng)機(jī)械設(shè)

4子動(dòng)平平衡的原理和方法，2必修驗(yàn)證1?3本科生計(jì)實(shí)驗(yàn)

衡實(shí)驗(yàn)了解工業(yè)月動(dòng)平衡機(jī)中心

的工作原理。

《機(jī)械設(shè)計(jì)1A》課程教學(xué)大綱

課程編號(hào)：2010743

學(xué)時(shí)：30

學(xué)分：1.5

授課學(xué)院：機(jī)械工程學(xué)院

適用專業(yè)：機(jī)械類(lèi)

教材：《機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)》（下冊(cè)）第二版，張策主編，機(jī)械工業(yè)出版社，2011

備注:《機(jī)械設(shè)計(jì)1A》課程是《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程的前半部分，以下一（課程的性質(zhì)、目的和

任務(wù)）、二（教學(xué)基本要求）兩部分內(nèi)容是以《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程為對(duì)象介紹的。

一、課程的性質(zhì)、目的和任務(wù)

機(jī)械設(shè)計(jì)是一門(mén)培養(yǎng)學(xué)生具有機(jī)械設(shè)計(jì)能力的技術(shù)基礎(chǔ)課，是機(jī)械類(lèi)各專業(yè)教學(xué)計(jì)劃

中的核心課程。本課程在教學(xué)內(nèi)容方面著重基本知識(shí)、基本理論和基本方法，在培養(yǎng)實(shí)踐能

力方面著重創(chuàng)新設(shè)計(jì)構(gòu)思和綜合設(shè)計(jì)技能的基本訓(xùn)練。

本課程的目的和任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生：1）掌握通用機(jī)械零件的設(shè)計(jì)原理、方法和機(jī)械設(shè)計(jì)

的一般規(guī)律，突出創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新；2）能力的培養(yǎng)，具有基本的機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力；3）樹(shù)

立正確的設(shè)計(jì)思想，了解國(guó)家當(dāng)前的有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策：4）具有應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的能

力；5）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；6）掌握典型機(jī)械零件的

實(shí)驗(yàn)方法，獲得實(shí)驗(yàn)技能的基本訓(xùn)練；7）了解機(jī)械設(shè)計(jì)發(fā)展的新動(dòng)向。

二、教學(xué)基本要求

1、要求掌握的基本知識(shí)

掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的基本知識(shí)，包括：機(jī)械零件的主要類(lèi)型、失效形式、性能、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、

應(yīng)用、材料、標(biāo)準(zhǔn)，以及常用基本概念等。了解機(jī)械系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)的一般過(guò)程，熟悉傳

動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的一般方法。

2、要求掌握的基本理論和方法

掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的基本原則，機(jī)械零件的工作原理，失效分析，受力分析，應(yīng)力分析等;

掌握機(jī)械零件工作能力計(jì)算準(zhǔn)則，包括：體積強(qiáng)度與表面強(qiáng)度，靜強(qiáng)度與疲勞強(qiáng)度，剛度與

柔度，摩擦、磨損與潤(rùn)滑，壽命與可靠性，熱平衡、沖擊、穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性等；掌握常用機(jī)

械零部件工作能力的設(shè)計(jì)計(jì)算方法，熟悉名義載荷與計(jì)算載荷的計(jì)算，條件性計(jì)算，等強(qiáng)度

計(jì)算，當(dāng)量法或等效轉(zhuǎn)化法，試算法等。掌握改善載荷和應(yīng)力的分布不均勻性，改善局部品

質(zhì)，提高零件疲勞強(qiáng)度，提高零部件工藝性的途徑和方法，以及預(yù)應(yīng)力、變形協(xié)調(diào)原址等在

設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。掌握各類(lèi)摩擦的基本特性，了解磨損的機(jī)理和控制方法、潤(rùn)滑的作用和潤(rùn)滑

劑的主要性能指標(biāo)，以及摩擦的有效利用。了解機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中原動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性和工作機(jī)

的負(fù)載特性，以及傳動(dòng)系統(tǒng)的特性參數(shù)計(jì)算等。

3、要求掌握的基本技能

熟悉常用機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)，掌握機(jī)械零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算、機(jī)械系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)

計(jì)及創(chuàng)新方法。具有一定的制圖技能，實(shí)驗(yàn)技能，編制技術(shù)文件及應(yīng)用計(jì)算機(jī)技能等。

三、教學(xué)基本內(nèi)容

1、機(jī)械零件設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

I）掌握設(shè)計(jì)機(jī)械零件的基本準(zhǔn)則；

2）掌握各類(lèi)摩擦的基本特性，了解磨損的機(jī)理和控制方法、潤(rùn)滑的作用和潤(rùn)滑劑的主

要性能指標(biāo)；

3）熟悉零件材料選用的一般原則；

4）了解機(jī)械零件標(biāo)準(zhǔn)化，通用化的意義。

教學(xué)重點(diǎn)：

1）機(jī)械零件的工作應(yīng)力、極限應(yīng)力、許用應(yīng)力、安全因數(shù)的概念及關(guān)系；

2）機(jī)械零件常見(jiàn)的失效形式和計(jì)算準(zhǔn)則；

3）摩擦磨損的分類(lèi)，機(jī)理，特性及影響因素，各種類(lèi)型磨損控制要點(diǎn)；

4）流體動(dòng)力潤(rùn)滑及彈性流體動(dòng)力澗滑的基本概念。

教學(xué)難點(diǎn)：

1）循環(huán)應(yīng)力下零件的極限應(yīng)力與安全因數(shù)的確定；

2）流體潤(rùn)滑形成條件。

習(xí)題：選作1?2個(gè)弓雖度計(jì)算方面的習(xí)題

2、螺紋連接

1）掌握螺紋的基本知識(shí)一一種類(lèi)、特性、應(yīng)用及基本參數(shù)；

2）掌握螺紋連接的基本類(lèi)型、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、應(yīng)用場(chǎng)合及連接標(biāo)準(zhǔn)件、連接的預(yù)緊和防松;

3）掌握單個(gè)螺栓連接的受力分析和強(qiáng)度計(jì)算方法、螺栓組連接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、受力分析:

4）了解提高螺紋連接強(qiáng)度的措施。

教學(xué)重點(diǎn)：

1）螺紋及螺紋連接的基本知識(shí)：

2）受橫向工作載荷和軸向工作載荷的受拉螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算；

3）螺栓組連接在復(fù)雜受力狀態(tài)下受力分析。

教學(xué)難點(diǎn)：

1）螺紋連接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；

2）軸向工作載荷下受拉螺栓力和變形的關(guān)系；

3）受翻轉(zhuǎn)力矩時(shí)螺栓組連接的受力分析。

教學(xué)提示

變形協(xié)調(diào)原理是機(jī)械設(shè)計(jì)受力分析中常用的分析方法，本課內(nèi)容中多處體現(xiàn)，如：

軸向工作載荷下受拉螺栓力和變形的關(guān)系，螺紋牙載荷分布，帶的松緊邊拉力，軸承預(yù)

緊等。

習(xí)題：圍繞橫向工作載荷和軸向工作載荷的單個(gè)螺栓連接及螺栓組連接問(wèn)題，至少完成

3個(gè)習(xí)題。

3、軸轂連接

1）掌握各種鍵連接和花鍵連接的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；

2）掌握平鍵、花鍵連接設(shè)計(jì)計(jì)算方法；

3）掌握過(guò)盈連接設(shè)計(jì)計(jì)算方法。

教學(xué)重點(diǎn)：

1）平鍵連接工作原理、失效形式及強(qiáng)度校核計(jì)算；

2）平鍵連接的結(jié)構(gòu)、鍵的形式及主要尺寸的選擇、鍵槽的形狀及尺寸的確定；

3）最小、最大過(guò)盈量計(jì)算方法及過(guò)盈連接合理的結(jié)構(gòu)。

教學(xué)難點(diǎn)：

平鍵連接的結(jié)構(gòu)、鍵槽形狀及尺寸的確定；

習(xí)題：至少完成2?3個(gè)習(xí)題，重點(diǎn)針對(duì)平鍵連接校核計(jì)算方法、平鍵連接結(jié)構(gòu)及過(guò)盈連

接計(jì)算的內(nèi)容。

4、螺旋傳動(dòng)

1）掌握螺旋傳動(dòng)的應(yīng)用和分類(lèi)；

2）掌握滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)常用的設(shè)計(jì)計(jì)算方法；

3）了解滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)的計(jì)算特點(diǎn)。

教學(xué)重點(diǎn)：

滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)常用設(shè)計(jì)計(jì)算方法。

綜合設(shè)計(jì)大作業(yè)：可選作“螺旋傳動(dòng)設(shè)計(jì)”大作業(yè)1個(gè)。

5、帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)

1）了解帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)的類(lèi)型、工作原理、特點(diǎn)及應(yīng)用；

2）熟悉V帶、V帶輪的結(jié)構(gòu)、規(guī)格與基本尺寸；

3）掌握帶傳動(dòng)的受力分析、應(yīng)力及應(yīng)力分布圖、彈性滑動(dòng)和打滑的基本概念；

4）掌握帶傳動(dòng)的失效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、普通V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算方法和參數(shù)選取原則;

5）了解滾子鏈的結(jié)構(gòu)、規(guī)格、基本尺寸和鏈輪的主要幾何尺寸；

6）掌握滾子鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性；

7）掌握滾子鏈傳動(dòng)的失效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、設(shè)計(jì)計(jì)算方法和參數(shù)選取原則。

教學(xué)重點(diǎn)：

1）帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)的類(lèi)型、工作原理、特點(diǎn)以應(yīng)用；

2）帶傳動(dòng)的受力分析、應(yīng)力分析、彈性滑動(dòng)和打滑；

3）帶傳動(dòng)的失效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和傳動(dòng)參數(shù)選取原則；

4）滾子鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性及參數(shù)選取原則。

教學(xué)難點(diǎn)：

1）彈性滑動(dòng)和打滑產(chǎn)生原因、后果及二者的區(qū)別；

2）帶傳動(dòng)工作能力（即最大有效拉力鼠Q的影響因素（初拉力、包角、摩擦因數(shù)、慣

性離心力）；

3）V帶傳動(dòng)參數(shù)的選取原則（帶長(zhǎng)、中心距、傳動(dòng)比等）；

4）滾子鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性及影響因素分析。

教學(xué)提示：

帶的根數(shù)計(jì)算公式中采用了系數(shù)修正法，應(yīng)講清其原理和應(yīng)用，使同學(xué)了解這種方法的

目的是減少實(shí)驗(yàn)工作層，這是機(jī)械設(shè)計(jì)中的常用方法。

習(xí)題：圍繞帶傳動(dòng)力的分析、V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算和滾子鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算的內(nèi)容，至少完

成3個(gè)習(xí)題：

綜合設(shè)計(jì)大作業(yè)：可選作“帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)”大作業(yè)1個(gè)。

6、齒輪傳動(dòng)

1）了解齒輪材料的選取和熱處理方式的常識(shí)；

2）掌握齒輪傳動(dòng)應(yīng)力類(lèi)型及變化特性、失效形式、失效部位、產(chǎn)生機(jī)理及一般應(yīng)對(duì)措

施：掌握相應(yīng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：

3）了解載荷系數(shù)的物理意義及其影響因素；

4）掌握齒輪傳動(dòng)受力分析的方法（包括假設(shè)條件、力作用點(diǎn)、各分力大小、方向）；

5）掌握直齒圓柱齒輪傳動(dòng)齒面接觸疲勞強(qiáng)度和齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算方法（包括力的

計(jì)算點(diǎn)確定方法及其依據(jù)）和斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)強(qiáng)度計(jì)算的特點(diǎn)；

6）理解齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)方法與步驟。

教學(xué)重點(diǎn)：

1）齒輪傳動(dòng)的失效形式及計(jì)算準(zhǔn)則：

2）齒輪傳動(dòng)的受力分析；

3）參數(shù)力、8、力」的選取原則；

4）圓柱齒輪傳動(dòng)強(qiáng)度計(jì)算公式中各參數(shù)的物理意義及相互關(guān)系。

教學(xué)難點(diǎn)：

1）斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)軸向力的判斷；

2）各載荷系數(shù)的主要影響因素；

3）齒輪傳動(dòng)強(qiáng)度計(jì)算中，工作能力、許用應(yīng)力、載荷及標(biāo)志性幾何尺寸（ch或a、mJ

和強(qiáng)度之間的相互關(guān)系。

教學(xué)提示：

1）對(duì)強(qiáng)度計(jì)算的力學(xué)模型進(jìn)行簡(jiǎn)化處理的原因和依據(jù)應(yīng)給出分析，并指出合理簡(jiǎn)化是

解決工程實(shí)際問(wèn)題的重要方法：

2）運(yùn)動(dòng)條件（傳動(dòng)比關(guān)系）、幾何條件（中心距計(jì)算公式）、和強(qiáng)度條件（承載能力條

件）是各種傳動(dòng)都必須滿足的條件，是傳動(dòng)設(shè)計(jì)的共性問(wèn)題。

習(xí)題課：

1）斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的受力分析；

2）參數(shù)的協(xié)調(diào)、中心距圓整的方法及主要參數(shù)的計(jì)算精度問(wèn)題。

習(xí)題：重點(diǎn)針對(duì)齒輪受力分析和斜齒輪設(shè)計(jì)步驟，至少完成2?3個(gè)習(xí)題；

綜合設(shè)計(jì)大作業(yè)：可選作“齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)”大作業(yè)1個(gè)。

7、課程實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括：機(jī)器的功能與系統(tǒng)方案分析和機(jī)械傳動(dòng)性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，詳見(jiàn)機(jī)

械設(shè)計(jì)1A課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱。

四、學(xué)時(shí)分配

課堂教學(xué)：26學(xué)時(shí)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)：4學(xué)時(shí)

1、機(jī)械零件設(shè)計(jì)基礎(chǔ)3學(xué)時(shí)

2、螺紋連接6學(xué)時(shí)

3、軸轂連接3學(xué)時(shí)

4、螺旋傳動(dòng)1學(xué)時(shí)

5、帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)6學(xué)時(shí)

6、齒輪傳動(dòng)7學(xué)時(shí)

五、其它

1、習(xí)題作業(yè)

習(xí)題作業(yè)是學(xué)生理解和掌握基本教學(xué)內(nèi)容的重要教學(xué)手段之一，也是熟悉設(shè)

計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范、培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)思考、獨(dú)立分析和解決問(wèn)題能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。

教師應(yīng)按各章規(guī)定的數(shù)量布置作業(yè)，同時(shí)依照學(xué)校規(guī)定的批閱比例認(rèn)真批改作

業(yè)，做出記錄，并定期在課堂上對(duì)作業(yè)進(jìn)行講評(píng)。

2、綜合設(shè)計(jì)大作業(yè)

大作業(yè)目的：

1）使學(xué)生初步掌握簡(jiǎn)單機(jī)械裝置和零件部件設(shè)計(jì)方法，是理論聯(lián)系實(shí)際、培養(yǎng)學(xué)

生綜合設(shè)計(jì)能力的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)：

2）設(shè)計(jì)性大作業(yè)是加強(qiáng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力訓(xùn)練的重要手段，可使學(xué)生體會(huì)

到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)不可缺少的組成部分，充分認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要意義；

3）熟悉有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)習(xí)查閱設(shè)計(jì)資料的方法。

大作業(yè)要求：

1）每個(gè)大作業(yè)都必須完成設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)一份，設(shè)計(jì)裝配圖一張；

2）教師認(rèn)真批改每份大作業(yè)，評(píng)出成績(jī)；

3）設(shè)計(jì)圖要在計(jì)算機(jī)上完成；

4）每個(gè)學(xué)生至少完成1個(gè)大作業(yè)。

大作業(yè)可選作內(nèi)容：

1）螺旋傳動(dòng)：螺旋起重器；車(chē)床尾座；外浮動(dòng)夾具

2）帶傳動(dòng)：立式攪拌機(jī)帶傳動(dòng)裝置

3）齒輪傳動(dòng)：齒條千斤頂；管道疏通機(jī)齒輪傳動(dòng)裝置

3、成績(jī)?cè)u(píng)定

本課程的突出特點(diǎn)是實(shí)踐性強(qiáng)、教學(xué)環(huán)節(jié)多、工程實(shí)踐能力要求高。因此，客觀、公

正地評(píng)價(jià)各環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)成績(jī)，不僅為教學(xué)質(zhì)量的評(píng)估提供依據(jù)，同時(shí)對(duì)學(xué)生自學(xué)能力、工

程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)具有重要的導(dǎo)向作用。

本課程采用百分制、多元化成績(jī)綜合評(píng)價(jià)體系，總成績(jī)的組成如下：

1）期末考試75%?80%

2）大作業(yè)與平時(shí)作業(yè)10%?15%

3）實(shí)驗(yàn)教學(xué)10%

《機(jī)械設(shè)計(jì)1A》課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱

課程名稱：《機(jī)械設(shè)計(jì)1A》

課程編號(hào)：2010715

課程性質(zhì)：必修

實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)名稱：《機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教程》

開(kāi)課學(xué)院：機(jī)械工程學(xué)院

一、學(xué)時(shí)、學(xué)分：

總學(xué)時(shí)：30學(xué)時(shí)

總學(xué)分：L5學(xué)分

實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：4學(xué)時(shí)

二、課程簡(jiǎn)介

機(jī)械設(shè)計(jì)課程是以學(xué)生的機(jī)械設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)為目的，適用于對(duì)機(jī)械能力有較高要

求的專業(yè)，是機(jī)械類(lèi)各專業(yè)的主干課程之一。本課程在教學(xué)內(nèi)容方面著重基礎(chǔ)知識(shí)、基

本理論和基本方法，在培養(yǎng)實(shí)踐能力方面著重:設(shè)計(jì)構(gòu)思和設(shè)計(jì)技能的基本訓(xùn)練。

三、實(shí)驗(yàn)的目的和作用

《機(jī)械設(shè)計(jì)1A》課程的實(shí)驗(yàn)包括機(jī)械傳動(dòng)性能測(cè)試、機(jī)器的功能與系統(tǒng)方案分析等實(shí)

驗(yàn)，通過(guò)這些實(shí)驗(yàn)可以加深對(duì)課堂所講內(nèi)容的理解，彌補(bǔ)課堂理論教學(xué)的不足，增加感性認(rèn)

識(shí)、培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和理論聯(lián)系實(shí)際學(xué)風(fēng)，培養(yǎng)訓(xùn)練正確表達(dá)復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)和機(jī)械

傳動(dòng)示意圖的技能。掌握一般機(jī)械零件實(shí)驗(yàn)中機(jī)械量的測(cè)試方法及常規(guī)儀器設(shè)備的使用方

法。

四、實(shí)驗(yàn)具體要求

實(shí)驗(yàn)前，要求學(xué)生預(yù)習(xí)，有指導(dǎo)教師講述實(shí)驗(yàn)要求、實(shí)驗(yàn)原理方法、介紹儀器設(shè)備

功能和操作方法，學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)需完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)FI的要求。實(shí)驗(yàn)中，指導(dǎo)教師進(jìn)行必要輔

導(dǎo)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后要完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

五、考核與報(bào)告

學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室逐個(gè)簽到（班級(jí)、姓名、學(xué)號(hào)），實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，學(xué)生需按時(shí)提交實(shí)

驗(yàn)報(bào)告，教師在批改后進(jìn)行成績(jī)登記，并作為學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績(jī)的一部分。

六、實(shí)驗(yàn)主要儀器設(shè)備

典型包裝機(jī)實(shí)驗(yàn)臺(tái)、機(jī)械傳動(dòng)性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)及若干儀器儀表等。

七、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

實(shí)驗(yàn)時(shí)數(shù)

序?qū)嶒?yàn)項(xiàng)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)每組實(shí)驗(yàn)者所在

內(nèi)容提要課課

號(hào)目名稱要求類(lèi)型人數(shù)類(lèi)別實(shí)驗(yàn)室

內(nèi)外

1.通過(guò)對(duì)一些典

型機(jī)器的分析，認(rèn)識(shí)

機(jī)器的功能與實(shí)現(xiàn)這

些功能的作用原理之

間存在一定的對(duì)應(yīng)關(guān)

系。了解機(jī)器方案設(shè)

機(jī)器的計(jì)的工作性質(zhì)、內(nèi)容

機(jī)械設(shè)

功能與和開(kāi)展工作的方法。

12必修綜合3?4本科生計(jì)實(shí)驗(yàn)

系統(tǒng)方2.培養(yǎng)訓(xùn)練正確

中心

案分析表達(dá)復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)的

機(jī)構(gòu)和機(jī)械傳動(dòng)示意

圖的技能。

3.學(xué)會(huì)功能分析

及功能結(jié)構(gòu)圖的表達(dá)

方式，并運(yùn)用其開(kāi)展

方案設(shè)計(jì)。

在掌握實(shí)驗(yàn)原理

的基礎(chǔ)上，由學(xué)生自

機(jī)械傳行設(shè)計(jì)機(jī)械傳動(dòng)的性

機(jī)械設(shè)

動(dòng)性能能測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置，并

224必修綜合4?5本科生計(jì)實(shí)驗(yàn)

測(cè)試實(shí)由學(xué)生自行完成實(shí)驗(yàn)

中心

驗(yàn)系統(tǒng)的組裝、參數(shù)測(cè)

試及實(shí)驗(yàn)報(bào)告的編

寫(xiě)。

《機(jī)械設(shè)計(jì)1B》課程教學(xué)大綱

課程編號(hào)：2010744

學(xué)時(shí)；3（）

學(xué)分：1.5

授課學(xué)院：機(jī)械工程學(xué)院

適用專業(yè)：機(jī)械類(lèi)

教材：《機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)》（下冊(cè)），張策主編，機(jī)械工業(yè)出版社，2006

備注:《機(jī)械設(shè)計(jì)1B?課程是《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程的后半部分，以下一（課程的性質(zhì)、目的和

任務(wù)）、二（教學(xué)基本要求）兩部分內(nèi)容是以《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程為對(duì)象介紹的。

2）課程的性質(zhì)、目的和任務(wù)

機(jī)械設(shè)計(jì)是一門(mén)培養(yǎng)學(xué)生具有機(jī)械設(shè)計(jì)能力的技術(shù)基礎(chǔ)課，是機(jī)械類(lèi)各專業(yè)教學(xué)計(jì)劃

中的核心課程。本課程在教學(xué)內(nèi)容方面著重基本知識(shí)、基本理論和基本方法，在培養(yǎng)實(shí)踐能

力方面著重創(chuàng)新設(shè)計(jì)構(gòu)思和綜合設(shè)計(jì)技能的基本訓(xùn)練。

本課程的目的和任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生：1）掌握通用機(jī)械零件的設(shè)計(jì)原理、方法和機(jī)械設(shè)計(jì)

的一般規(guī)律，突出創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新；2）能力的培養(yǎng)，具有基本的機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力；3）樹(shù)

立正確的設(shè)計(jì)思想，了解國(guó)家當(dāng)前的有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策；4）具有應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的能

力;5）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；6）掌握典型機(jī)械零件的

實(shí)驗(yàn)方法，獲得實(shí)驗(yàn)技能的基本訓(xùn)練；7）了解機(jī)械設(shè)計(jì)發(fā)展的新動(dòng)向。

3）教學(xué)基本要求

1、要求掌握的基本知識(shí)

掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的基本知識(shí)，包括：機(jī)械零件的主要類(lèi)型、失效形式、性能、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、

應(yīng)用、材料、標(biāo)準(zhǔn)，以及常用基本概念等。了解機(jī)械系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)的一般過(guò)程，熟悉傳

動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的一般方法。

2、要求掌握的基本理論和方法

掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的基本原則，機(jī)械零件的工作原理，失效分析，受力分析，應(yīng)力分析等;

掌握機(jī)械零件工作能力計(jì)算準(zhǔn)則，包括：體積強(qiáng)度與表面強(qiáng)度，靜強(qiáng)度與疲勞強(qiáng)度，剛度與

柔度，摩擦、磨損與潤(rùn)滑，壽命與可靠性，熱平衡、沖擊、穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性等；掌握常用機(jī)

械零部件工作能力的設(shè)計(jì)計(jì)算方法，熟悉名義載荷與計(jì)算載荷的計(jì)算，條件性計(jì)算，等強(qiáng)度

計(jì)算，當(dāng)量法或等效轉(zhuǎn)化法，試算法等。掌握改善載荷和應(yīng)力的分布不均勻性，改善局部品

質(zhì)，提高零件疲勞強(qiáng)度，提高零部件工藝性的途徑和方法，以及預(yù)應(yīng)力、變形協(xié)調(diào)原貝!等在

設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。掌握各類(lèi)摩擦的基本特性，了解磨損的機(jī)理和控制方法、潤(rùn)滑的作用和潤(rùn)滑

劑的主要性能指標(biāo)，以及摩擦的有效利用。了解機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中原動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性和工作機(jī)

的負(fù)載特性，以及傳動(dòng)系統(tǒng)的特性參數(shù)計(jì)算等。

3、要求掌握的基本技能

熟悉常用機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)，掌握機(jī)械零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算、機(jī)械系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)

計(jì)及創(chuàng)新方法。具有一定的制圖技能，實(shí)驗(yàn)技能，編制技術(shù)文件及應(yīng)用計(jì)算機(jī)技能等。

三、教學(xué)基本內(nèi)容

1、蝸桿傳動(dòng)

5）掌握蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)及應(yīng)用；

6）掌握蝸桿傳動(dòng)主要參數(shù)及選取原則：理解變位的有關(guān)概念；

7）熟悉蝸桿傳動(dòng)常用材料、選用原則，掌握失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則；

8）掌握蝸桿傳動(dòng)受力分析及強(qiáng)度計(jì)算方法；

9）理解蝸桿傳動(dòng)效率計(jì)算的意義和提高效率的措施，了解熱平衡計(jì)算的目的和方法。

教學(xué)重點(diǎn)：

1）蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)及正確嚙合條件；

2）蝸桿傳動(dòng)的受力分析：

3）蝸桿傳動(dòng)的失效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、材料選擇及強(qiáng)度計(jì)算特點(diǎn)；

教學(xué)難點(diǎn)：

蝸桿傳動(dòng)的受力分析

習(xí)題：針對(duì)蝸桿傳動(dòng)受力分析及設(shè)計(jì)步驟，至少完成2個(gè)習(xí)題。

2、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算

1.了解軸的功用和常用材料；掌握軸的分類(lèi)；

2.掌握軸的三種強(qiáng)度計(jì)算方法的特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)合；

3.熟悉提高軸疲勞強(qiáng)度的措施；

4.了解軸的剛度計(jì)算和振動(dòng)穩(wěn)定性計(jì)算的概念。

教學(xué)重點(diǎn)：

ii.轉(zhuǎn)軸、心軸的受力特點(diǎn)和應(yīng)力分析；

iii.轉(zhuǎn)軸的強(qiáng)度計(jì)算。

教學(xué)難點(diǎn)：

2）求解支反力時(shí)軸向力的處理方法及其對(duì)彎矩圖論影響；

3）軸強(qiáng)度校核結(jié)果的分析處理。

習(xí)題：針對(duì)轉(zhuǎn)軸、心軸受力特點(diǎn)分析和轉(zhuǎn)軸的強(qiáng)度校核步驟，至少完成2個(gè)習(xí)題。

3、滾動(dòng)軸承

1）了解滾動(dòng)軸承的功用、分類(lèi)，掌握其構(gòu)造和組成；

2）熟悉常用滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用特點(diǎn)（如6、7、3、N、5類(lèi)），掌握類(lèi)型選用原則；

3）了解滾動(dòng)軸承代號(hào)的組成，熟悉基本代號(hào)的表示方法：

4）了解滾動(dòng)軸承載荷分布的特點(diǎn)，掌握失效形式及計(jì)算準(zhǔn)則；

5）掌握滾動(dòng)軸承壽命計(jì)算（包括同一支點(diǎn)成對(duì)使用角接觸軸承的情況）、靜教強(qiáng)度和極

限轉(zhuǎn)速驗(yàn)算的方法：

6）了解滾動(dòng)軸承潤(rùn)滑、密封的基本要求。

教學(xué)重點(diǎn)：

1）滾動(dòng)軸承類(lèi)型選擇：

2）滾動(dòng)軸承額定壽命計(jì)算。

教學(xué)難點(diǎn)：

1）角接觸軸承內(nèi)部軸向力的計(jì)算；

2）滾動(dòng)軸承當(dāng)顯動(dòng)載荷的計(jì)算。

教學(xué)提示：

滾動(dòng)軸承徑向載荷與支點(diǎn)反力的關(guān)系、角接觸軸承支點(diǎn)反力的位置及處理是兩個(gè)重要的但又是學(xué)生容易忽略的概

念。

習(xí)題：應(yīng)至少完成3個(gè)習(xí)題，內(nèi)容包括6類(lèi)軸承壽命計(jì)算，7類(lèi)或3類(lèi)軸承當(dāng)量動(dòng)載荷

計(jì)算。

4、滑動(dòng)軸承

1）了解滑動(dòng)軸承的基本類(lèi)型、特點(diǎn)及應(yīng)用：

2）熟悉各類(lèi)滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；

3）掌握對(duì)軸瓦材料的基本要求和常用材料種類(lèi)，了解軸瓦結(jié)構(gòu)；

4）掌握各種滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、參數(shù)選取及一般混合潤(rùn)滑軸承計(jì)算方法；

5）了解液體動(dòng)壓潤(rùn)滑基本方程（雷諾方程），理解油楔承載機(jī)理，掌握油膜的形成條件:

6）掌握液體動(dòng)壓徑向滑動(dòng)軸承計(jì)算要點(diǎn)；

7）熟悉各種滑動(dòng)軸承的潤(rùn)滑方法與潤(rùn)滑劑的選取。

教學(xué)重點(diǎn)：

1）軸瓦材料、軸承結(jié)構(gòu)；

2）各種滑動(dòng)軸承計(jì)算準(zhǔn)則與方法；

3）雷諾方程物理意義（動(dòng)壓潤(rùn)滑基本原理）。

教學(xué)難點(diǎn)：

流體動(dòng)力潤(rùn)滑的基本原理、液體動(dòng)壓徑向滑動(dòng)軸承的計(jì)算。

習(xí)題：至少完成2個(gè)習(xí)題，內(nèi)容包括?般滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)計(jì)算和動(dòng)壓油膜形成條件。

5、聯(lián)軸器、離合器和制動(dòng)器

1）掌握常用聯(lián)軸器的類(lèi)型、結(jié)構(gòu)、工作原理和選擇方法；

2）熟悉離合器的類(lèi)型、結(jié)構(gòu)和工作原理；

3）了解制動(dòng)器功能和工作原理。

教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：

常用聯(lián)軸器類(lèi)型、特點(diǎn)和選擇方法。

習(xí)題：可選作1?2個(gè)習(xí)題。

6、彈簧

1）熟悉彈簧的功用、分類(lèi)、材料及許用應(yīng)力的確定；

2）掌握?qǐng)A柱螺旋拉、壓彈簧的結(jié)構(gòu)、幾何參數(shù)、特性線、強(qiáng)度與剛度計(jì)算方法：

3）了解螺旋彈簧穩(wěn)定性計(jì)算、疲勞強(qiáng)度計(jì)算的方法及振動(dòng)驗(yàn)算概念；

4）了解扭轉(zhuǎn)彈簧計(jì)算方法。

教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：

圓柱螺旋彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算方法。

習(xí)題：可選作1?2個(gè)習(xí)題。

7、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法和準(zhǔn)則

1）了解機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般步驟和方案擴(kuò)展方法；

2）了解機(jī)械結(jié)構(gòu)的類(lèi)型；

3）掌握機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求和原則。

教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求和原則。

習(xí)題：可選作1?2個(gè)習(xí)題。

8、軸系及輪類(lèi)零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1）了解輪類(lèi)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，熟悉其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求；

2）熟悉軸上零件常用的軸向固定方法，掌握軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求和設(shè)計(jì)方法；

3）掌握滾動(dòng)軸承的組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

教學(xué)重點(diǎn)：

4）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求，軸的結(jié)構(gòu)形狀及各軸段直徑和長(zhǎng)度的確定方法；

5）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)步驟及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與強(qiáng)度校核的關(guān)系；

6）滾動(dòng)軸承軸系支點(diǎn)軸向固定結(jié)構(gòu)的基本要求和結(jié)構(gòu)形式；

7）滾動(dòng)軸承組合結(jié)構(gòu)的調(diào)整及軸承與相關(guān)件的配合。

教學(xué)難點(diǎn)：

1）軸上零件的軸向固定方法；

2）各軸段直徑和長(zhǎng)度的確定方法；

3）滾動(dòng)軸承軸系支點(diǎn)軸向固定結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及軸系位置的調(diào)整。

習(xí)題課：

1）滾動(dòng)軸承軸系支點(diǎn)軸向固定結(jié)構(gòu)型式；

2）滾動(dòng)軸承組合結(jié)構(gòu)的調(diào)整。

習(xí)題：針對(duì)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（包括軸上輪類(lèi)零件的結(jié)構(gòu)）至少完成1個(gè)設(shè)計(jì)性習(xí)題；針對(duì)滾動(dòng)軸

承軸系（包括軸承組合結(jié)構(gòu)及軸的結(jié)構(gòu)）的設(shè)計(jì)，至少完成1個(gè)習(xí)題；

綜合設(shè)計(jì)大作業(yè)：選作“滾動(dòng)軸承”大作業(yè)1個(gè)。

9、機(jī)架、箱體和導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（在課程設(shè)計(jì)中講授）

4）了解機(jī)架、箱體和導(dǎo)軌在機(jī)器中的作用：

5）熟悉機(jī)架和箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求和方法；

6）熟悉導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)原則和計(jì)算方法。

教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：

機(jī)架、箱體和導(dǎo)軌設(shè)計(jì)的基本要求和方法。

10、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)（在課程設(shè)計(jì)中講授）

4）了解機(jī)械傳動(dòng)的功能、分類(lèi)及組成：

5）掌握機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)；

6）掌握機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的特性參數(shù)計(jì)算；

7）了解原動(dòng)機(jī)類(lèi)型與選擇方法。

教學(xué)重點(diǎn)：

1）傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的基本要求；

2）傳動(dòng)類(lèi)型選擇和傳動(dòng)比分配的基本原則；

3）傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)實(shí)例分析。

教學(xué)難點(diǎn)：

傳動(dòng)系統(tǒng)的總體布置。

11、課程小結(jié)

總結(jié)各章基本要求，綜合概括各章重點(diǎn)內(nèi)容及各章節(jié)內(nèi)容之間的關(guān)系。

12、課程實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括：軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和液體動(dòng)力潤(rùn)滑軸承實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，詳見(jiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)IB課程實(shí)

驗(yàn)教學(xué)大綱。

四、學(xué)時(shí)分配

課堂教學(xué)：26學(xué)時(shí)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)：4學(xué)時(shí)

1、蝸桿傳動(dòng)3學(xué)時(shí)

2、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算3學(xué)時(shí)

3、滾動(dòng)軸承5學(xué)時(shí)

4、滑動(dòng)軸承4學(xué)時(shí)

5、聯(lián)軸器、離合器和制動(dòng)器2學(xué)時(shí)

6、彈簧2學(xué)時(shí)

7、軸系及輪類(lèi)零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6學(xué)時(shí)

8、課程小結(jié)1學(xué)時(shí)

五、其它

1、習(xí)題作業(yè)

習(xí)題作業(yè)是學(xué)生理解和掌握基本教學(xué)內(nèi)容的重要教學(xué)手段之一，也是熟悉設(shè)

計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范、培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)思考、獨(dú)立分析和解決問(wèn)題能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。

教師應(yīng)按各章規(guī)定的數(shù)量布置作業(yè)，同時(shí)依照學(xué)校規(guī)定的批閱比例認(rèn)真批改作

業(yè)，做出記錄，并定期在課堂上對(duì)作業(yè)進(jìn)行講評(píng)。

2、綜合設(shè)計(jì)大作業(yè)

大作業(yè)目的：

3）使學(xué)生初步掌握簡(jiǎn)單機(jī)械裝置和零件部件設(shè)計(jì)方法，是理論聯(lián)系實(shí)際、培養(yǎng)學(xué)

生綜合設(shè)計(jì)能力的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)：

4）設(shè)計(jì)性大作業(yè)是加強(qiáng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力訓(xùn)練的重要手段，可使學(xué)生體會(huì)

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