机械设计基础
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课程评价
spContent=机械工业的生产水平是一个国家现代化建设水平的重要标志,机械设计基础作为研究机械基础理论和方法的一门学科,是未来机械工程师所必须掌握的一门技术基础课程。通过该课程的学习,让大家汲取机械设计的精髓,提高大家的机械设计和创新能力。
—— 课程团队
课程概述

《机械设计基础》是一门理论与工程实际紧密结合的课程,是一门以一般机械中常用机构和通用零(部)件的设计为核心的设计性课程,讲述其工作原理﹑结构特点﹑基本的设计理论和计算方法,培养学习者具有设计常用机构、通用零件和简单机械传动装置的能力,培养学习者解决工程实际问题的能力和创新意识。因此,《机械设计基础》不仅是高等学校工科近机类各专业的一门十分重要的必修的专业基础课程,同时,又是一门重要的素质教育课程,可以培养学生工作适应能力、团队协作精神;培养良好的工程技术人员职业道德、实事求是的科学态度,为满足现代所需求的高水平工程技术人才奠定必要的素质基础。


授课目标

(一)知识目标 1、掌握常用机构的工作原理、特点、应用及基本设计方法; 2、掌握通用零部件的的结构特点与工作原理以及基本设计方法。 (二)能力目标 1、具有对常用机构和通用零部件进行分析计算的能力和查阅技术资料的能力。 2、具有设计简单机械传动装置及分析、解决一般工程问题的能力。

课程大纲

第1周  第一章 机械设计基础概论   第二章 平面机构的结构分析(一)

1.1 机械设计的研究对象及基本概念

1.2 本课程的内容、任务和学习方法

1.3 机械设计的基本要求和零件设计的基本要求

1.4  机械设计方法简介

2.1 平面机构的基本组成

2.2 平面机构的运动简图

第一章测验

第2周  第二章 平面机构的结构分析(二)   第三章 平面连杆机构(一)

2.3.1 平面机构的自由度计算

2.3.2 机构自由度计算时应注意的问题(上)

2.3.3 机构自由度计算时应注意的问题(下)

2.3.4 计算机构自由度的意义

3.1 平面连杆机构的基本概念和特点

3.2.1 铰链四杆机构的基本形式

第二章测验

第3周  第三章 平面连杆机构(二)      第四章  凸轮机构(一)

3.2.2  铰链四杆机构的演化

3.3.1 铰链四杆机构曲柄存在的条件

3.3.2 急回特性和行程速度变化系数

3.3.3 压力角和传动角

3.3.4 机构的死点位置

3.4.1 图解法设计四杆机构(上)

3.4.2 图解法设计四杆机构(下)

4.1 凸轮机构的应用和分类

4.2.1凸轮机构的基本名词术语

第三章测验

第4周  第四章 凸轮机构(二)  第五章 齿轮机构(一)

第四章测验

4.2.2 从动件常见的运动规律

4.3 图解法设计凸轮轮廓曲线

4.4 凸轮机构基本尺寸的确定

5.1  齿轮机构的特点与基本类型

5.2.1  齿廓啮合基本定律

5.2.2  渐开线的形成、性质及齿廓啮合特性

5.3.1  渐开线圆柱齿轮的基本参数和尺寸(上)

5.3.2  渐开线圆柱齿轮的基本参数和尺寸(下)

第5周  第五章 齿轮机构(二)

5.4.1 渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合及连续传动条件

5.4.2 齿轮传动的中心距

5.5 渐开线齿轮的加工方法及根切现象

5.6 变位齿轮传动简介

5.7.1 斜齿轮齿廓曲面的形成及啮合特点

5.7.2 斜齿圆柱齿轮的基本参数及几何尺寸计算

5.7.3 斜齿圆柱齿轮传动正确啮合的条件和重合度

5.7.4 斜齿圆柱齿轮的当量齿数和最少齿数

5.8 蜗杆蜗轮机构

5.9 直齿锥齿轮机构

第五章测试

第6周  第六章 轮系

6.1 轮系及其分类

6.2.1 定轴轮系的传动比计算

6.2.2 定轴轮系传动比计算例题

6.2.3 定轴轮系的应用

6.3.1  周转轮系的传动比计算

6.3.2 复合轮系的传动比计算

6.4 周转轮系和复合轮系的应用

第六章测验

第7周  第七章 间歇运动机构    第八章带传动(一)

7.1 棘轮机构

7.2 槽轮机构

8.1 带传动的类型、特点和应用

8.2  普通V带和V带轮的结构

第7章测验

第8周  第八章 带传动(二)

8.3.1 带传动的受力分析和应力分析

8.3.2 带传动的弹性滑动和打滑

8.3.3 极限有效拉力及其影响因素

8.4.1 普通V带传动的设计计算(上)

8.4.2 普通V带传动的设计计算(下)

8.5 带传动的张紧、安装与维护

第八章测验

第9周  第九章  链传动    第十章  齿轮传动(一)

9.1  链传动的类型、特点和应用

9.2.1  滚子链的结构、标准

9.2.2  链轮的齿形、结构和材料

9.3   链传动的运动特性分析

9.4   链传动的布置、张紧和润滑

10.1.1 齿轮传动的失效形式及设计准则(上)

10.1.2  齿轮传动的失效形式及设计准则(下)

第九章测验

第10周  第十章 齿轮传动(二)

10.2.1 齿轮的材料

10.2.2 齿轮传动的许用应力和精度选择

10.3 齿轮传动的受力分析和计算载荷

10.4.1 直齿轮传动的齿面接触疲劳强度计算

10.4.2 直齿轮传动的齿根弯曲疲劳强度计算

10.4.3齿轮传动主要参数的选择

10.5 标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算

10.6.1 齿轮的结构设计

10.6.2齿轮传动的润滑和维护

第十章测验

第11周  第十一章 蜗杆传动    第十二章  滚动轴承(一)

11.1 蜗杆传动的特点和类型

11.2 蜗杆传动的主要参数和几何尺寸

11.3  蜗杆传动的受力分析和失效形式

11.4 蜗杆传动的材料和结构设计

11.5 蜗杆传动的强度和刚度计算

11.6 蜗杆传动的效率、润滑及热平衡计算

12.1  滚动轴承的基本结构和材料

12.2.1  滚动轴承的结构特性

12.2.2 常用滚动轴承的性能和特点

第十一章测验

第12周   第十二章  滚动轴承(二)

12.2.3 滚动轴承的代号

12.2.4 滚动轴承的类型选择

12.3 滚动轴承的受力分析、失效形式与计算准则

12.4.1 滚动轴承的寿命计算

12.4.2 滚动轴承当量动载荷的计算

12.4.3 角接触向心轴承轴向载荷的计算

12.4.4 滚动轴承寿命的计算步骤和实例

12.5.1 滚动轴承的组合结构设计

12.5.2 滚动轴承的调整、预紧 以及支座的刚性和同轴度

12.5.3 滚动轴承的配合与装拆

12.6 滚动轴承的润滑与密封

第十二章测试

第13周  第十三章  滑动轴承   第十四章  轴和轴毂连接(一)

13.1 滑动轴承的分类和结构

13.2.1 轴瓦的结构

13.2.2 滑动轴承的材料

13.3 滑动轴承的润滑方法

14.1  轴的分类和设计要求

14.2  轴的材料及其选择

第十三章 测验

第14周   第十四章 轴和轴毂连接(二)

14.3.1轴的结构设计应满足的要求及轴上零件的装配方案

14.3.2  轴上零件的定位与固定

14.3.3 轴各段直径和长度的确定

14.3.4 轴的结构工艺性及提高强度和刚度的措施

14.4 轴的强度计算

14.5.1 轴毂连接—键连接

14.5.2 轴毂连接—平键连接的强度计算

14.5.3 轴毂连接—花键连接和销连接

第十四章测验

第15周  第十五章  联轴器和离合器

15.1 联轴器

15.2 离合器

第十五章  测验

第15周   第十六章  螺纹联接

16.1.1 螺纹的类型、特点和应用

16.1.2 螺纹的主要参数

16.2.1 螺纹联接的基本类型

16.2.2 螺纹联接的预紧和防松

16.3 螺栓组的结构设计及材料

16.4 提高螺栓连接强度的措施

第十六章测验

预备知识

高等数学、机械制图、工程材料及热处理、互换性与测量技术、工程力学


证书要求

本课程采用百分制计分,每章测验占30%,课程结束考试占70%60分及以上为合格,85分及以上为优秀。

参考资料

[1]徐起贺.机械设计基础[M].1版.北京:高等教育出版社,2014.

[2]张建中.机械设计基础[M].1版.北京:高等教育出版社,2008.