机械设计
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spContent=机械推动社会进步和经济发展,机械世界精彩非凡。同学们,想树立正确的机械设计观念吗?想掌握设计机械所必须的基本知识、基本理论和基本技能吗?想具备设计机械传动装置和一般工作机的能力吗?想具备计算机辅助机械零部件设计的能力吗?参加本课程的学习吧,带您走进机械设计的奇妙世界。
—— 课程团队
课程概述


    机械设计课程的主要任务是使学生了解机械设计及理论的最新发展;培养学生树立正确的设计观念,具有一定的创新意识;掌握设计机械所必须的基本知识、基本理论和基本技能,具有设计机械传动装置和一般工作机的能力;具有运用标准、规范、手册及其它有关技术资料的能力、计算能力、绘图能力和运用计算机进行辅助设计的能力;掌握典型零件性能综合测试实验方法,获得实验技能的基本训练。本课程内容:机械设计总论;螺纹联接和螺旋传动;键、花键、无键联接;带传动;链传动;齿轮传动;蜗杆传动;滑动轴承;滚动轴承;联轴器、离合器和离合器;轴;弹簧;减速器。

    

中国矿业大学“机械设计”课程,缘自1950年在天津开设的“机械零件”课程,在我校已经有67年的发展历史,经过几代人勤勉执着的努力,形成了良好的教育教学研究传统,在课程资源建设、教学方式改革、人才培养等方面取得良好成绩。“机械设计”课程于1995年获江苏省一类优秀课程,2010年获江苏省精品课程。

授课目标

1.掌握设计机械所必须的基本知识、基本理论和基本技能; 2.具有设计机械传动装置和一般工作机的能力; 3.具有运用标准、规范、手册及其它有关技术资料的能力、计算能力、绘图能力和运用计算机进行辅助设计的能力; 4.掌握典型零件性能综合测试实验方法,获得实验技能的基本训练。

课程大纲

第1讲 机械设计总论

1.1  机械设计课程的性质与任务

1.3  机械零件的主要失效形式和设计计算准则

单元作业1:机械产品演变进化综述

1.2  机械设计的基本要求及设计程序

第2讲  机械零件的强度

单元作业2:机械零件的疲劳强度

2.2  零件极限应力线图

2.3 稳定变应力时的疲劳强度

2.4 单向不稳定变应力时的疲劳强度

2.1  材料的疲劳特性

单元测试1:机械零件的疲劳强度

第3讲  摩擦、磨损及润滑

3.1  摩擦

3.2  磨损

3.4  液体摩擦润滑

3.3  润滑

第4讲  螺纹连接

4.1 螺纹的类型和基本参数

4.3 螺纹连接的预紧和防松

4.2 螺纹连接的类型

单元作业3:螺纹连接

第5讲 螺栓组设计

5.3 螺纹连接件的材料及许用应力

5.1 螺栓组连接的设计

5.2  螺栓连接的强度计算

第6讲 提高螺栓连接强度的措施

6.1 提高螺栓连接强度的措施

第7讲 轴毂连接

7.3 花键连接及其设计

7.2  键连接的设计

7.4 无键连接和销连接

7.1 键连接的功能、分类、结构型式及应用

单元作业4:键、花键连接

单元测试2:螺纹连接、螺旋传动、轴毂连接

第8讲 带传动的受力、应力分析

8.1 平带与V带比较

8.2  带传动受力分析、最大有效圆周力

8.3  弹性滑动与打滑、带传动应力分析

单元作业5:带传动设计

第9讲 V带传动失效、设计计算

9.1  失效形式与设计准则、V带传动的设计计算

第10讲 链传动

10.5 链传动的失效形式与额定功率曲线

10.3  滚子链链轮的结构和材料

10.2  传动链的结构特点

单元作业6:链传动

10.4  链传动工作情况分析

10.6  链传动的设计计算与链传动的布置、张紧和润滑

10.1 链传动的特点及应用

第11讲 齿轮传动的失效、材料、计算载荷

11.1  齿轮传动的失效形式与设计准则

11.3  齿轮传动的计算载荷

11.2  齿轮材料及选择原则

单元作业7:齿轮传动

第12讲  圆柱齿轮传动强度计算

12.2 斜齿圆柱齿轮传动强度计算

12.1 标准直齿圆柱齿轮传动强度计算

第13讲  齿轮传动设计参数选择

13.1 齿轮传动设计参数选择

第14讲 直齿锥齿轮传动强度计算

14.1 直齿锥齿轮传动强度计算

第16讲 蜗杆传动

单元测试3:带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动

16.1  蜗杆传动的类型

16.2  ZA蜗杆的参数及几何尺寸计算

16.3  ZA蜗杆的承载能力计算

16.4  蜗杆传动的效率和热平衡计算

单元作业8:蜗杆传动

第15讲 齿轮的结构设计与润滑

15.1 齿轮的结构设计与润滑

第18讲 液体动力润滑径向滑动轴承的设计

18.1 液体动力润滑径向滑动轴承的设计

第17讲 滑动轴承结构、失效、材料

17.1 滑动轴承概述、结构特性

17.3 非液体摩擦滑动轴承的计算

17.2  滑动轴承的失效形式、材料及轴瓦结构

单元作业9:滑动轴承

第21讲 滚动轴承组合设计

21.4 滚动轴承配合设计与拆装

21.2  滚动轴承支撑的结构型式

21.3 滚动轴承固定、支撑及游隙调整

21.1 滚动轴承的润滑与密封

第20讲  滚动轴承的寿命计算及静强度校核

20.2 滚动轴承疲劳寿命计算原理

20.1  滚动轴承的载荷分析和失效形式

20.3   滚动轴承当量动载荷计算与静强度计算

第19讲 滚动轴承类型及其选择

19.1 轴承的结构、材料及分类

19.2 滚动轴承类型代号

19.3 滚动轴承类型的选择

单元作业10:滚动轴承

第24讲  轴的刚度及振动稳定性、提高轴强度措施

24.2 提高轴的强度、刚度和减轻重量的措施

24.1  轴的刚度及振动稳定性

第22讲 联轴器和离合器

22.1 联轴器的类型与工作特点

22.2 离合器的类型与工作特点

第23讲 轴的结构设计、强度计算

单元作业11:轴结构设计

23.2  轴的结构设计

23.3 轴的强度计算

23.1 轴的类型、应用、材料

单元测试4:滑动轴承、滚动轴承、轴

第25讲 弹簧

25.1  弹簧的功用、类型、工作原理以及结构特点和材料

25.2  圆柱螺旋压缩(拉伸)弹簧的设计计算

预备知识

高等数学,机械制图,工程力学,机械原理,几何精度设计与检测,工程材料与成型技术,Visual Basic 程序设计


证书要求

1.完成课程所有单元测试题(20%);

2.完成所有单元作业(含互评) (30%);

3.完成课程考试 (30%);

4.参与课程讨论 (20%)。


总成绩达60分,获及格等级

总成绩达85分以上,获优秀等级


参考资料

1濮良贵等.机械设计(第九版).高教出版社,2014.

2邱宣怀等.机械设计(第四版).高教出版社,1997.

3吴宗泽等.机械设计禁忌1000例(第三版).机械工业出版社,2011.

4陆敬严.中国古代机械文明史.同济大学出版社,2012.

5高志 黄纯颖等.机械创新设计(第二版).高等教育出版社,2010.

6帕姆利 邹平.机械设计零件与实用装置.机械工业出版社,2013.