《机械设计基础C》课程教学大纲

《机械设计基础C》课程教学大纲

Fundamentals of Machinery Design C

课程代码：10100241�� 课程性质：专业基础课、必修 适用专业：金材、自动化、工业工程等 开课学期：3、4、5 总学时数：64

执 笔：唐文艳 、甘慧庆

一、课程的性质和目的

《机械设计基础》课程是高等学校工科有关专业的一门技术基础课，通过本课程各个教学环节的学习，使学生获得正确使用和维护机械设备的基本知识，并得到有关机械设计方面的基本技能训练，为学生学习后续课程的机械部分和参与技术革新奠定必要的基础。

本课程的任务是：

1．培养学生掌握常用机构和通用零件的基本知识，并具有使用和维护机械设备的能力； 2．培养学生掌握机械设计的一般规律，学会用标准、规范、手册、图册和查阅有关设计资料；

3．培养学生掌握简单设计计算方法，初步具有设计机械传动装置和简单机械的能力。

总学分数：4

编写年月：2004年6月 修订年月：2007年6月

二、课程教学内容及学时分配

第一章 绪论(1学时)�� 教学内容：

了解机械设计的基本要求和过程及本课程的内容、性质、任务。

教学内容：机器的组成及特征；本课程的内容、性质和任务；学习方法；参观实验室。 重点、难点：本课程的内容、性质和任务 第二章 平面连杆机构(4学时)�� 教学内容：

1、掌握机构运动简图及其绘制。 2、掌握平面机构自由度的计算。 3、了解铰链四杆机构的基本类型及特点。

重点、难点：

重点：运动副、自由度等基本概念，机构运动简图绘制的基本方法和自由度计算。 难点：运动副、自由度等基本概念。 第三章 凸轮机构(3学时)�� 教学内容

1、了解凸轮机构的类型、应用及从动件的常用运动规律。 2、掌握按给定从动件的运动规律绘制凸轮廓线的方法。 3、了解滚子半径选择。

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重点、难点：

图解法设计盘形凸轮轮廓。 第四章间歇运动机构(1学时)

教学内容

棘轮机构；槽轮机构；不完全齿轮机构和凸轮式间歇运动机构原理 重点、难点：棘轮机构；槽轮机构 第五章 机械的调速及平衡（4学时） 教学内容：

1、了解转动件的平衡的目的，静平衡，动平衡的概念及平衡条件。

2、了解机械速度波动调节的目的和方法，盈亏功，平均角速度、不均匀系数的概念。 3、了解飞轮调速原理和转动惯量的确定方法。

重点、难点：静平衡，动平衡；飞轮调速原理和转动惯量计算 第六章 机械零件设计和计算概论（2学时） 教学内容：

1、了解机械零件设计的基本要求：机械零件设计的基本准则和设计步骤。 2、了解应力的分类及许用应力的选择。 第七章 联接（8学时） 教学内容：

1、 了解螺纹的基本参数、类型及应用。 2、 了解螺纹联接的预紧和防松。 3、 掌握螺旋副的效率及自锁。 4、 掌握螺纹联接的强度计算。

5、 掌握键联接的基本类型及特点，掌握平键联接的尺寸确定方法，了解平键联接的强度计算。

重点、难点：螺纹连接的基本知识；螺纹连接的预紧与防松；单个螺栓连接的强度计算；

第八章 带传动和链传动（7学时） 教学内容：

1、 了解带传动的类型、工作原理、带轮的结构、使用及维护。

2、 掌握带传动的受力分析，弹性滑动和打滑，V带传动的参数选择和设计计算。 3、 了解链传动的类型、特点、滚子链的主要参数，链轮参数与结构。

4、 掌握链传动的运动特性，主要参数选择和设计计算。

重点：带传动工作原理；链传动的类型、特点、滚子链的主要参数，链轮参数与结构。 难点：V带传动的设计；链传动的运动特性 第九章 齿轮传动（10学时） 教学内容：

1、 了解齿轮传动的特点，齿廓啮合基本定律，渐开线及其性质。

2、 掌握渐开线直齿、斜齿圆柱齿轮几何尺寸的计算，正确啮合条件和连续传动条件。 3、 了解齿轮的加工方法和根切现象。

4、 了解齿轮的失效形式和齿轮常用材料及计算准则。

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5、 掌握直齿圆柱齿轮的受力分析、齿根弯曲强度计算、齿面接触强度计算、齿轮参数选择和设计方法。

6、 了解斜齿圆柱的啮合特点及强度计算。 7、 掌握斜齿圆柱齿轮的受力分析。

8、 了解直齿圆锥齿轮传动的几何尺寸、受力分析和强度计算。 重点、难点：

渐开线直齿、斜齿圆柱齿轮几何尺寸的计算。直齿圆柱齿轮的受力分析、齿根弯曲强度计算、齿面接触强度计算、齿轮参数选择和设计方法。

齿廓啮合基本定律、渐开线及其性质。齿轮正确啮合条件、标准安装、标准中心距和连续传动条件。斜齿圆柱齿轮的受力分析。

第十章 蜗杆传动（3学时） 教学内容：

1、 了解蜗杆传动的特点及分类。 2、 掌握蜗杆传动的几何参数及尺寸计算。 3、 掌握蜗杆传动的受力分析。

4、 了解蜗杆传动的强度及热平衡计算。

重点、难点：蜗杆传动的特点及分类，蜗杆传动的几何参数及尺寸计算。蜗杆传动的受力分析。

第十一章 轮系、减速器和无级变速传动（2学时） 教学内容：

1、 了解轮系的功用及分类。

2、 掌握定轴轮系、周转轮系的传动比计算。 重点、难点：定轴轮系、周转轮系的传动比计算。 第十二章 轴（4学时） 教学内容：

1、 了解轴的功用及分类、轴的材料。 2、 了解轴的强度计算。

重点、难点：轴的结构设计，轴的强度计算。 第十三章 轴承（8学时） 教学内容

1、 了解滑动轴承的主要类型、结构、轴瓦材料。 2、 掌握非液体摩擦向心滑动轴承的设计计算。 3、 了解滚动轴承的主要类型、代号及类型选择。 4、 掌握滚动轴承的寿命计算。

5、 了解滚动轴承的组合设计。

重点、难点：滚动轴承的组成、主要类型、代号及类型选择。滚动轴承的组合设计。 第十四章 联轴器、离合器和制动器（1学时）

教学内容：了解联轴器、离合器的类型、功用及其选择。

重点、难点：联轴器、离合器的类型、功用。弹簧的设计计算方法。

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三、课程教学的基本要求

本课程是是一门具有工程特色的、极为重要的非机械类的专业基础课，牵涉的范围较广，并且是一门工程实践很强的课程。在教学方法上，采用课堂讲授，课后自学，课堂讨论等教学

形式。

（一） 课堂讲授��

由于本课程具有很强的实践性，教师应尽量携带教具，以增加感性认识，然后对其原理等进行讲解；本门课全部采用多媒体教学，其中一些录像和动画帮助学生加深理解，激发学生的学习兴趣。教学中，应注意重点和难点，由浅入深，着重学生实际动手能力的培养。

（二）课后自学��

为了培养学生综合分析和处理问题的能力，课上教师可以布置综合性质强的作业，推荐一些相关的书籍，让他们自己收集资料，完成项目。

（三）课堂讨论和答疑��

课堂讨论的目的是活跃学生思维，解决同学疑难问题，培养学生兴趣。教师应认真组织，安排重点发言，充分调动每一名同学的学习积极性，并做好相关的总结工作。��

（四）习题课��

根据教学要求适当安排习题课或讨论课。习题课内容要多样化，要起到巩固理论、掌握计算方法、提高认识能力和分析能力的作用。

（五）作业��

1、每章课后习题作业

第二章：2-5 第三章：3-4 第七章：7-7、7-8 第八章：8-6、8-11 第九章：9-9、9-14、9-17、9-18 第十章：10-10、10-11 第十一章：11-2、11-3 第十二章：12-8、12-12 第十三章: 13-15,13-16 2、设计作业

每位学生都应至少完成一项设计作业。设计作业要求包括下列内容：设计简单机械传动装置方案，分析和计算作用在零件上的力，选择材料，考虑制造、使用和维护等，确定零件尺寸。

设计作业题目的复杂程度相当于1个轴系部件的设计内容。作业份量一般为部件装配图1张，零件图1张，计算书1份。

如专业需要，可将课程设计作业改为课程设计，时间为1周。设计题目为传动方案设计或传动装置设计。

（六）平时测验��

为及时了解教学情况，教师可适当安排平时的课堂测验，每次测验不超过30分钟。�� （七）实验��

本课程开设3个实验，共6学时。 章节 第2章 实验项目名称 内容提要 实验学时 2 实验1：机构由实际机构或模型测绘出机构运动运动简图测绘 简图，计算机构的自由度。掌握测4

绘机构运动简图的技能。 第9章 实验2：齿轮范成实验 实验3：减速器拆装 用齿轮范成仪绘制标准、变位齿轮轮齿的包络线 拆装单级或双级齿轮减速器，计算传动比等参数，画出减速器传动示意图。为课程设计增强感性认识。 2 第13章 2 学生在实验前应阅读实验指导书，实验后按时交实验报告。 实验成绩作为评定学生成绩的一部分。 （八）考试��

考试采用闭卷形式。试题内容涉及到基本概念、理论、方法及实际应用，题型可采用填空、选择、判断、简答、计算、分析和设计改错等方式。

总评成绩：课外作业，平时测验，实验占20%；期末闭卷考试占80%。

四、本课程与其它课程的联系与分工��

先修课程：高等数学 普通物理 机械制图 工程力学、金工实习 后续课程：专业课、毕业设计

五、建议教材及教学参考书��

［1］ 卢玉明主编，《机械设计基础》，高教出版社，1998年出版 ［2］ 傅继盈主编，《机械学基础》，哈尔滨工业大学出版社，2000年出版 ［3］ 杨可桢等 主编，《机械设计基础》，高等教育出版社，2006年版 ［4］ 孙桓主编，《机械原理》，高等教育出版社，2006年出版 ［5］ 濮良贵主编，《机械设计》，高等教育出版社，2006年出版

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