探測制導(dǎo)與控制技術(shù)教學(xué)大綱-機械設(shè)計基礎(chǔ)

《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程教學(xué)大綱課程代碼：110231203課程英文名稱：MachineDesignFundamentals課程總學(xué)時：48講課：48實驗：0上機：0適用專業(yè)：探測制導(dǎo)與控制技術(shù)等大綱編寫（修訂）時間：2017.11一、大綱使用說明（一）課程的地位及教學(xué)目標機械設(shè)計基礎(chǔ)是探測制導(dǎo)等近機類專業(yè)開設(shè)的一門研究機械共性問題,培養(yǎng)學(xué)生認知機械結(jié)構(gòu)，具有一定的機械設(shè)計能力和工藝設(shè)計能力的技術(shù)基礎(chǔ)課，課程主要論述機械、機構(gòu)設(shè)計基本理論。在教學(xué)計劃安排上，它起到由基礎(chǔ)理論課向工程專業(yè)課過渡的承上啟下的作用，因此，本課程在教學(xué)內(nèi)容方面應(yīng)著重基本知識、基本理論和基本方法。課程的主要教學(xué)目標是使學(xué)生掌握機構(gòu)學(xué)、機械動力學(xué)的基本理論，通用機械零件的設(shè)計原理、方法，具有運用標準、規(guī)范、手冊、圖冊等有關(guān)技術(shù)的能力。（二）知識、能力及技能方面的基本要求1、要求掌握的基本知識：機構(gòu)結(jié)構(gòu)組成的基本知識，典型機構(gòu)的基本知識，機械設(shè)計一般知識，機械的主要類型、

性能、結(jié)構(gòu)特點、應(yīng)用、材料、標準等。

2、要求掌握的基本理論和方法：典型機構(gòu)設(shè)計的一般原則，機械設(shè)計的基本原則；機械零件的工作原理、簡化的物理模型與數(shù)學(xué)模型、受力分析、

應(yīng)力分析、失效分析等；機械零件工作能力計算準則；計算載荷，條件性計算，等強度計算，當量法或等效轉(zhuǎn)化法，試算法等。

3、要求掌握的基本技能:

設(shè)計計算、結(jié)構(gòu)設(shè)計和制圖技能，實驗技能，編制技術(shù)文件技能等。（三）實施說明1、教學(xué)方法：課堂講授中要重點對基本概念、基本方法和解題思路的講解；采用啟發(fā)式教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生思考問題、分析問題和解決問題的能力；引導(dǎo)和鼓勵學(xué)生通過實踐和自學(xué)獲取知識，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力；增加討論課，調(diào)動學(xué)生學(xué)習的主觀能動性；注意培養(yǎng)學(xué)生提高利用標準、規(guī)范及手冊等技術(shù)資料的能力。講課要聯(lián)系實際并注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。2、教學(xué)手段：本課程屬于技術(shù)基礎(chǔ)課，在教學(xué)中應(yīng)逐漸采用電子教案、CAI課件及多媒體教學(xué)系統(tǒng)等先進教學(xué)手段，以確保在有限的學(xué)時內(nèi)，全面地、高質(zhì)量地完成機械原理課程的教學(xué)任務(wù)。3、代化教學(xué)手段：開展實際工程案例教學(xué)，充分利用多媒體等現(xiàn)代化教學(xué)手段。（四）對先修課的要求本課程的教學(xué)必須在完成先修課程之后進行。本課程主要的先修課程有工程制圖、大學(xué)物理、工程力學(xué)等。本課程將為引信構(gòu)造與作用、引信設(shè)計等專業(yè)課、課程設(shè)計以及畢業(yè)設(shè)計的學(xué)習打下良好基礎(chǔ)。（五）對習題課的要求1、對重點、難點章節(jié)應(yīng)安排習題課，例題的選擇以培養(yǎng)學(xué)生消化和鞏固所學(xué)知識，用以解決實際問題為目的。2、課后作業(yè)要少而精，內(nèi)容要多樣化，作業(yè)題內(nèi)容必須包括基本概念、基本理論及設(shè)計計算方面的內(nèi)容，作業(yè)要能起到鞏固理論，掌握計算方法和技巧，提高分析問題、解決問題能力，熟悉標準、規(guī)范等的作用，對作業(yè)中的重點、難點，課上應(yīng)做必要的提示，并適當安排課內(nèi)講評作業(yè)。學(xué)生必須獨立、按時完成課外習題和作業(yè)，作業(yè)的完成情況應(yīng)作為評定課程成績的一部分。（六）課程考核方式1、考核方式：閉卷考試、平時考核和考試相結(jié)合2、考核目標：采用課堂的教學(xué)模式，加強學(xué)生自學(xué)能力的培養(yǎng)，通過階段性考核使學(xué)生掌握各個環(huán)節(jié)與階段的知識，通過最終結(jié)業(yè)考試使學(xué)生系統(tǒng)地掌握或理解課程系統(tǒng)化知識體系。3、成績構(gòu)成：平時成績（占20%），期末考試（占80%）（七）主要參考書目:1、《機械設(shè)計基礎(chǔ)》（第六版），楊可楨編，高等教育出版社，20132、《機械設(shè)計基礎(chǔ)》，陳良玉等編，東北大學(xué)出版社，2001

3、《機械原理》，孫桓等編，高等教育出版社，2001

4、《機械設(shè)計》，濮良貴等編，高等教育出版社，1999

5、《機械設(shè)計》，吳宗澤等編，高等教育出版社，2001二、中文摘要機械設(shè)計及制造基礎(chǔ)是近機類專業(yè)的一門技術(shù)基礎(chǔ)課程。本課程的目的和任務(wù)是使學(xué)生熟悉常用機構(gòu)、常用機械傳動及通用零部件的工作原理、特點、應(yīng)用、結(jié)構(gòu)和標準，掌握常用機構(gòu)、常用機械傳動和通用零部件的選用和基本設(shè)計方法，培養(yǎng)學(xué)生獲取和綜合運用機械設(shè)計的能力。使學(xué)生既能掌握基本技術(shù)又能把握發(fā)展方向。三、課程學(xué)時分配表序號章節(jié)名稱學(xué)時講課實驗上機0緒論22001平面機構(gòu)的自由度和速度分析44002平面連桿機構(gòu)443凸輪機構(gòu)22004齒輪機構(gòu)66005輪系44006機械零件設(shè)計概論22007連接44008齒輪傳動44009帶傳動和鏈傳動440010軸330011滑動軸承110012滾動軸承330013聯(lián)軸器、離合器和制動器110014彈簧220015復(fù)習2200總計484800四、教學(xué)內(nèi)容及基本要求第0部分緒論總學(xué)時(單位：學(xué)時):2講課:2實驗:0上機:0第0.1部分機構(gòu)的組成和運動簡圖（講課2學(xué)時）具體內(nèi)容:1）課程研究的對象和內(nèi)容；2）課程在教學(xué)中的地位；3）機械設(shè)計的基本要求和一般過程；4）現(xiàn)代機械設(shè)計的常用方法。重點：本課程常用的基本概念。第1部分平面機構(gòu)的自由度和速度分析總學(xué)時(單位：學(xué)時):4講課:4實驗:0上機:0第1.1部分運動副分類和平面機構(gòu)運動簡圖（講課2學(xué)時）具體內(nèi)容:1）運動副和運動元素的基本概念；2）運動副的分類和低副與高副特征；3）機構(gòu)運動簡圖的繪制方法。第1.2部分機構(gòu)的自由度計算和速度瞬心分析（講課2學(xué)時）具體內(nèi)容:1）平面機構(gòu)自由度的計算公式；2）速度瞬心求法和瞬心在速度分析中的應(yīng)用。重點：機構(gòu)運動簡圖的繪制、機構(gòu)自由度的計算、速度瞬心求法。難點：機構(gòu)運動簡圖的繪制、及計算自由度時虛約束的考慮、速度瞬心位置的確定。習題：機構(gòu)運動簡圖的繪制、機構(gòu)的自由度計算、速度瞬心位置的確定。第2部分平面連桿機構(gòu)總學(xué)時(單位：學(xué)時):4講課:4實驗:0上機:0第2.1部分連桿機構(gòu)特點，四桿機構(gòu)類型及應(yīng)用（講課2學(xué)時）具體內(nèi)容:1）了解平面連桿機構(gòu)的組成及其主要優(yōu)缺點；2）掌握平面四桿機構(gòu)的基本型式；3）掌握平面四桿機構(gòu)的演化方法和演化型式；4）了解平面連桿機構(gòu)的應(yīng)用情況。第2.2部分四桿機構(gòu)的基本知識（講課2學(xué)時）具體內(nèi)容:1）掌握鉸鏈四桿機構(gòu)有曲柄條件；2）掌握四桿機構(gòu)的機構(gòu)運動和行程速比系數(shù)；3）掌握四桿機構(gòu)的傳動角和死點。重點：四桿機構(gòu)的類型；四桿機構(gòu)的基本特性。難點：四桿機構(gòu)的傳動角和死點。習題：有關(guān)平面四桿機構(gòu)的傳動角、壓力角、急回運動、曲柄存在條件等的分析計算。第3部分凸輪機構(gòu)總學(xué)時(單位：學(xué)時):2講課:2實驗:0上機:0具體內(nèi)容:1）了解凸輪機構(gòu)的應(yīng)用、組成；2）了解凸輪機構(gòu)的類型、特點及功能；3）掌握推桿的運動規(guī)律基本形式及其特點；4）了解推桿運動規(guī)律的選擇和組合原則。重點：推桿常用運動規(guī)律的特點及其選擇原則。難點：推桿的運動規(guī)律基本形式及其特點。習題：凸輪機構(gòu)的分析。第4部分齒輪機構(gòu)總學(xué)時(單位：學(xué)時):6講課:6實驗:0上機:0第4.1部分齒輪機構(gòu)的特點和實現(xiàn)定傳動的條件（講課2學(xué)時）具體內(nèi)容:齒輪機構(gòu)的類型、特點及應(yīng)用場合及齒廓嚙合基本定律；齒廓實現(xiàn)定角速度比傳動的條件；3）掌握漸開線齒廓及其嚙合特點。第4.2部分漸開線標準齒輪的基本尺寸和正確嚙合條件（講課2學(xué)時）具體內(nèi)容:1）漸開線齒輪的基本參數(shù)；2）漸開線齒輪的幾何尺寸計算；3）漸開線直齒圓柱齒輪的正確嚙合條件。第4.3部分漸開線齒輪的切齒原理和根切、最小齒數(shù)、變位齒輪傳動概念（講課2學(xué)時）具體內(nèi)容:1）漸開線齒輪的范成原理；2）漸開線齒輪的根切、最小齒數(shù)、變位齒輪傳動概念。重點：漸開線直齒圓柱齒輪外嚙合傳動的基本理論和設(shè)計計算。難點：一對輪齒的嚙合過程；變位齒輪的概念；根切產(chǎn)生的原因及不發(fā)生根切的條件。習題：漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動的設(shè)計計算。第5部分齒輪系及其設(shè)計總學(xué)時(單位：學(xué)時):4講課:4實驗:0上機:0第5.1部分輪系的類型和定軸傳動比計算（講課2學(xué)時）具體內(nèi)容:1）齒輪系的分類及應(yīng)用情況；2）定軸輪系傳動比的計算方法。第5.2部分周轉(zhuǎn)輪系和復(fù)合輪系傳動比計算（講課2學(xué)時）具體內(nèi)容:1）周轉(zhuǎn)輪系和復(fù)合輪系傳動比的計算方法；2）輪系的應(yīng)用重點：輪系的傳動比計算。難點：復(fù)合輪系傳動比計算、輪系設(shè)計時應(yīng)注意的主要問題。習題：各種輪系傳動比的計算第6部分機械零件設(shè)計概論總學(xué)時(單位：學(xué)時):2講課:2實驗:0上機:0具體內(nèi)容:1）了解機械、零件、失效、疲勞、摩擦、磨損、潤滑等基本概念；2）掌握有關(guān)疲勞的概念及計算。重點：機械零件的失效形式及設(shè)計準則；穩(wěn)定變應(yīng)力下的疲勞強度計算。難點：摩擦、磨損、疲勞強度計算。習題：零件的強度計算。第7部分連接總學(xué)時(單位：學(xué)時):4講課:4實驗:0上機:0第7.1部分螺紋的基本知識和螺紋連接（講課2學(xué)時）具體內(nèi)容:螺紋的基本參數(shù)、受力分析、效率和自鎖；2）螺紋連接的基本類型、螺紋緊固件和螺紋連接的防松。第7.2部分螺紋連接的強度計算和鍵銷連接（講課2學(xué)時）具體內(nèi)容:1）松緊螺紋連接、螺栓材料許用應(yīng)力計算；2）鍵連接的類型、強度計算和銷連接。重點:螺栓連接、鍵連接的原理和結(jié)構(gòu)特點。難點:螺栓的強度計算，花鍵連接。習題:螺紋連接的受力分析及強度計算，平鍵的尺寸選擇及平鍵連接強度計算等。第8部分齒輪傳動總學(xué)時(單位：學(xué)時):4講課:4實驗:0上機:0第8.1部分齒輪的失效、材料和傳動精度（講課2學(xué)時）具體內(nèi)容:1）齒輪的失效形式；2）齒輪材料及熱處理；3）齒輪傳動精度。第8.2部分齒輪強度計算（講課2學(xué)時）具體內(nèi)容:1）直齒圓柱齒輪傳動的作用力及計算載荷；2）直齒圓柱齒輪傳動的齒面接觸強度計算；3）直齒圓柱齒輪傳動的輪齒彎曲強度計算。難點:齒輪傳動的受力分析，齒輪設(shè)計各參數(shù)的選擇。習題:齒輪傳動的受力分析、強度計算、結(jié)構(gòu)設(shè)計等。第9部分帶傳動總學(xué)時(單位：學(xué)時):4講課:4實驗:0上機:0第9.1部分帶傳動（講課2學(xué)時）具體內(nèi)容:1）帶傳動的類型及應(yīng)用；2）帶傳動的受力分析與應(yīng)力計算；3）彈性滑動和傳動比。第9.2部分鏈傳動（講課2學(xué)時）具體內(nèi)容:1）鏈條與鏈輪；2）鏈傳動的主要參數(shù)及其選擇。重點:帶傳動的工作情況分析，V帶傳動設(shè)計，鏈傳動設(shè)計。難點:帶傳動的彈性滑動及打滑，鏈傳動的運動分析。習題:V帶運動分析及設(shè)計等。第10部分軸總學(xué)時(單位：學(xué)時):3講課:3實驗:0上機:0第10.1部分軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計（講課1學(xué)時）具體內(nèi)容:1）軸的功用、類型；2）軸的材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計。第10.2部分軸的強度計算（講課2學(xué)時）具體內(nèi)容:1）按扭轉(zhuǎn)強度計算；2）按彎曲合成強度計算；3）軸的剛度計算重點:軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計，軸的強度計算。難點:軸的強度的精確計算。習題:軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計及強度驗算。第11部分滑動軸承總學(xué)時(單位：學(xué)時):1講課:1實驗:0上機:0具體內(nèi)容:1）滑動軸承的潤滑與摩擦狀態(tài)結(jié)構(gòu)設(shè)計；2）滑動軸承的結(jié)構(gòu)型式；3）軸瓦及軸承材料。重點:滑動軸承的特點及應(yīng)用。難點:滑動軸承的摩擦狀態(tài)與主要結(jié)構(gòu)型式。習題:滑動軸承的特點及應(yīng)用。第12部分滾動軸承總學(xué)時(單位：學(xué)時):3講課:3實驗:0上機:0第12.1部分滾動軸承的類型和代號（講課1學(xué)時）具體內(nèi)容:1）滾動軸承的基本類型和特點；2）滾動軸承的代號。第12.2部分滾動軸承的選擇計算（講課2學(xué)時）具體內(nèi)容:1）滾動軸承的失效形式；2）滾動軸承的壽命；3）滾動軸承載荷計算。重點:滾動軸承的代號，滾動軸承的失效形式。難點:滾動軸承計算載荷計算。習題:滾動軸承計算載荷計算。第13部分聯(lián)軸器、離合器和制動器總學(xué)時(單位：學(xué)時):1講課:1實驗:0上機:0具體內(nèi)容:1