机械设计基础
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spContent=本课程由省级教学名师张翔教授领衔主讲,希望能通过一个学期的学习帮助大家掌握一般机构的工作原理和常用零件的设计分析。
—— 课程团队
课程概述

机械设计基础是一门研究机械共性问题的专业基础课,以常用机构和通用零部件为课程对象,主要内容包括机构的分析与综合、机械零部件工作能力的分析与设计等。
本门课程以杨可帧主编、高等教育出版社出版的机械设计基础为主参考教材,课程总共48学时。

课程讲授的主要机构有:

1、平面连杆机构

2、凸轮机构

3、齿轮机构

4、轮系

5、间歇运动机构


课程讲授的主要通用零部件有:

1、螺纹连接

2、齿轮传动

3、蜗杆传动

4、带链传动

5、轴

6、滑动轴承

7、滚动轴承

8、联轴器与离合器


授课目标
1、掌握常用机构的工作原理和分析方法; 2、掌握常用机械零部件工作能力的分析与设计方法; 3、初步具有设计简单的机械及普通机械传动装置的能力; 4、对机械设计的新发展有所了解。
课程大纲

讲授章节

授课内容

讲授人

第一章4学时

平面机构自由度

和速度分析

1 运动副 机构运动简图

孙珍军

2 机构自由度

3 速度瞬心 其在机构速度分析上的应用

第二章4学时

平面连杆机构

1 铰链四杆机构的类型 其判别

张翔

2 平面四杆机构急回特性、传动角、压力角和死点位置

3 平面四杆机构的设计

第三章4学时

凸轮机构

1 凸轮机构的应用与类型

施火结

2 从动件的常用运动规律

3 凸轮机构的压力角

4 图解法设计凸轮轮廓

第四章6学时

齿轮机构

1 渐开线齿廓 齿廓啮合基本定律

林伟青

2 齿轮各部分名称及基本尺寸

3 渐开线标准齿轮的啮合

4 渐开线齿轮的切齿原理

林伟青

5 斜齿轮 锥齿轮机构

第五章4学时

轮系

1 定轴轮系及其传动比

赵芳伟

2 周转轮系及其传动比

3 复合轮系及其传动比

4 轮系的类型 应用

第六章2学时

间歇运动机构

1 棘轮机构 槽轮机构

施火结

2 不完全齿轮机构 凸轮间歇运动机构

第九章2学时

机械零件设计概论

1 机械零件的强度

张翔

2 机械零件的接触强度

3 机械零件的耐磨性

4 机械零件常用的材料及其选择

第十章4学时

连接

1 螺纹参数

张翔

2 螺旋副的受力分析

3 机械制造常用螺纹

4 螺纹连接的基本类型

5 螺纹连接的预紧和防松

6 螺纹连接的强度计算

7 螺栓的材料和许用应力

8 提高螺栓连接强度的措施

9 螺旋传动

10 滚动螺旋、键连接和花键连接 销连接

第十一章5学时

齿轮传动

1 齿轮传动的失效形式及计算准则

孙珍军

2 齿轮材料及热处理

3 齿轮传动的精度

4 圆柱齿轮的计算载荷

5 齿面接触强度计算

6 轮齿弯曲强度计算

7 圆柱齿轮材料和参数的选取与计算方法

8 斜齿圆柱齿轮传动的载荷计算和强度计算

9 直齿圆锥齿轮传动的几何尺寸、载荷计算和强度计算

10 齿轮结构

11 齿轮传动的效率和润滑

第十二章2学时

蜗杆传动

1 蜗杆传动的特点、分类及应用

张翔

2 蜗杆传动的主要参数和几何尺寸

3 蜗杆传动的失效形式、材料选择和结构

4 圆柱蜗杆传动的受力分析、强度计算

第十三章3学时

带传动

1 带传动的形式、特点和应用

孙珍军

2 带传动的受力分析

3 带传动的应力分析

4 带传动的弹性滑动、打滑和传动比

5 V带传动的计算

6 V带轮的结构

7 带传动的张紧装置

第十三章2学时

链传动

8 链传动的类型、特点和应用

赵芳伟

9 链传动的运动特性;链传动的受力分析

10 滚子链传动的设计计算

11 链传动的合理布置和张紧方法;链传动的润滑

第十四章3学时

1 轴的分类、材料及轴设计的主要问题

张翔

2 轴的结构设计

3 轴的强度计算

4 轴的刚度计算

5 轴的临界转速的概念

第十五章2学时

滑动轴承

1 摩擦状态

孙珍军

2 滑动轴承的结构形式

3 轴瓦及轴承衬材料

4 润滑剂和润滑装置

5 非液体摩擦滑动轴承的计算

第十六章2学时

滚动轴承

1 滚动轴承的基本类型和特点

林伟青

2滚动轴承的代号

3滚动轴承的选择计算

4滚动轴承的润滑和密封

5滚动轴承的组合设计

第十七章1学时

联轴器与离合器

1 联轴器和离合器的类型与选择原则

林伟青

2 刚性联轴器的类型与结构特点

3 无弹性元件挠性联轴器的类型和结构特点

4 有弹性元件挠性联轴器的类型与结构特点

5 离合器的类型;嵌合式、摩擦式离合器的结构特点


预备知识

先修课程包括:

1、机械制图

2、工程材料

3、机械制造基础

4、理论力学

5、材料力学

6、金工实习

证书要求

计分方法:

1、本课程的最终成绩由三部分组成:

      A、学习页面上的单元测验与课后作业(40%),

      B、论坛发言(10%),

      C、期末考试(50%);

2、本课程暂不发放证书,所给成绩仅供参考。


参考资料

主教材:
杨可桢主编.机械设计基础(第六版).高等教育出版社,2013年01月
参考书:
1、张策主编. 机械原理与机械设计(第2版). 高等教育出版社,2013年08月

2、孙桓、陈作模、葛文杰编著. 机械原理(第八版). 高等教育出版社,2013年04月

3、于靖军. 机械原理. 机械工业出版社,2013年08月

4、濮良贵、纪名刚主编. 机械设计(第九版). 高等教育出版社,2013年05月

常见问题

1、 讲授章节缺少第七、八章

本课程所使用的主教材第七、八章内容分别为速度波动和回传件平衡,由于学时所限,不在本课程讲授范围


2、节标题上笑脸符号的含义

笑脸符号用于帮助大家识别该讲内容的重要程度及难度系数


a)  用黑脸表示难度系数,共三级

1黑脸,内容简单

:2黑脸,难易程度居中

:3黑脸,内容很难


b) 用总笑脸数表示内容的重要程度,共三级

5个笑脸:内容非常重要

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4个笑脸:内容比较重要

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3个笑脸:内容重要性一般

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3、填空题的填写规范

填空题的答案间需要使用连接词时,由于大家的习惯不一样,填写的答案五花八门;又由于系统不够智能,会导致对大家答案的误判,所以请大家在答填空题时按照如下规范答题

1)一个空格上有多个并列答案

例如,答案为A、B和C,请答ABC;答案为A或B或C,也请答ABC;当中不要留空格

2)一道填空题有多个空格

多个空格的答案用&连接,例如第一空答案为ABC,第二空答案为DE,最终答案写成ABC&DE

3)其他特殊情况

特殊情况如何答题会在题目后面给予提示


4、讨论区作业互评发表的主题帖中的题号怎么给?

如第3.1节测试题第5题,题号为3.1.5

如果3.1节有2次测试,还是第5题,题号为3.1(2).5