课程详情
课程评价
spContent=机械工业是为国民经济各部门提供装备的行业。一个新的机械产品的诞生,产品设计是第一道工序。产品设计水平是一个国家创新能力和竞争能力的决定因素。“机械设计”是一门培养学生具有机械设计能力的技术基础课,可以通过学习该课程来掌握各种机器当中普遍使用的通用零部件的设计理论和方法。
—— 课程团队
课程概述

    机械设计课程主要讲授通用机械零部件的工作原理、结构特点、设计方法,以及一般机械系统的设计,对培养学生从事机械产品设计和创新设计的能力具有重要的作用。课程内容主要包括总论(机械设计基本原则、强度基础、摩擦、磨损、润滑等基本知识)、连接(螺纹连接、键与花键连接、销连接、过盈连接等)、传动(带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动等)、轴系(轴、滑动轴承、滚动轴承、联轴器等)及其它(弹簧、机架等)等五部分内容。

  课程特色:着眼整体与系统,着力典型通用零部件,突出理论授课与工程应用相结合,以能力培养为主线,构建完善的教学环节。为了本课程的实施,授课队伍由主讲教师、技术负责人及2名助教组成,以便完成讲授、答疑互动、作业、考试等教学环节。


  机械设计课程是一门实践性较强的课程,参加科创竞赛是提高实践创新能力的一种很好途径。本团队在多年指导科创竞赛经验的基础上,推出了大学生科技创新系列课程(8门慕课),为科创竞赛提供线上指导。

  1. 大学生科技创新课程之大学生机械创新设计大赛 http://www.icourse163.org/course/SWJTU-1001900002  

  2. 大学生科技创新课程之大学生节能减排社会实践与科技竞赛 http://www.icourse163.org/course/SWJTU-1001912002  

  3. 大学生科技竞赛之“挑战杯”中国大学生课外学术科技作品竞赛 http://www.icourse163.org/course/SWJTU-1001912001

  4. 大学生科技创新课程之大学生起重机创意大赛 http://www.icourse163.org/course/SWJTU-1001908004  

  5. ……

课程大纲

第1周 绪论

1.1 机械工业与机械设计

1.2 课程内容、性质、任务

1.3 设计基本要求及主要类型

1.4 失效形式及设计准则

1.5 标准化

第2周 机械零件设计的强度基础

第2周 单元测验

2.1 载荷与应力的分类

2.2 材料的疲劳特性

2.3 机械零件的疲劳强度

2.4 机械零件的接触

2.5 接触疲劳点蚀

2.6 接触应力计算

2.7 讨论课

第3周 摩擦学设计与应用

3.1 摩擦学概述

3.2 摩擦基本原理

* 3.3 摩擦理论

3.4 磨损

3.5 润滑概述

* 3.6 润滑理论

* 3.7 摩擦学前沿(拓展)

第4周 螺纹连接

4.0 连接概述

4.1 螺纹基本知识

4.2 螺纹连接的主要类型

4.3 螺栓连接的预紧与防松

4.4 单个螺栓连接的受力分析和强度计算

第5周 螺纹连接(2) + 轴毂联接

连接单元测试

4.5 螺栓组连接的受力分析

4.6 提高螺纹连接强度的措施

4.7 螺纹连接习题课

5.1 键连接

5.2 花键连接

5.3 销连接

5.4 无键连接

5.5 过盈连接

第6周 传动总论+带传动(1)

6.1 机械系统设计

6.2 工程应用实践

6.3 机械传动分类、特点及设计原则

7.1 带传动概述

7.2 带传动基本知识

7.3 摩擦型带传动的基本理论1

第七周 带传动(2)

7.5 带传动设计案例

7.6 带传动的张紧

7.3 摩擦型带传动的基本理论2

7.4 V带传动设计计算的基本方法

传动总论和带传动单元测试

第八周 链传动

链传动单元测试

8.1链传动基本知识

8.2链传动的运动特性

8.3链传动的动力特性和受力分析

8.4链传动的设计计算

8.5链传动结构设计和链传动的润滑

8.6链传动设计案例

第九周齿轮传动(1)

齿轮传动单元测试

9.1齿轮传动基本知识

9.2齿轮传动失效形式与设计准则

9.3圆柱齿轮受力分析与强度计算

9.4斜齿圆柱齿轮传动的强度计算

9.5圆柱齿轮传动设计案例

第十周 齿轮传动(2)+蜗杆传动

蜗杆传动单元测试

9.6直齿锥齿轮传动

9.7齿轮的结构设计和润滑

10.1蜗杆传动概述

10.2失效形式、设计准则和材料选择

10.3圆柱蜗杆传动的基本参数

10.4圆柱蜗杆传动的受力分析

10.5圆柱蜗杆传动承载能力计算

10.6蜗杆传动的效率、热平衡、润滑与蜗轮蜗杆结构

10.7设计案例

第十一周轴的设计与计算(1)

11.1 轴系概述

11.2 轴的分类

11.3 轴设计的主要问题

11.4 轴的结构设计1

11.5 轴的结构设计2

第十二周轴的设计与计算(2)+滑动轴承(1)

轴的设计与计算单元测验

12.1 滑动轴承概述

11.6轴的强度计算

11.7设计案例

11.8 轴的设计案例二

12.3 滑动轴承典型结构

12.4 轴瓦结构

12.5 滑动轴承材料(自学为主)

12.2 流体动力润滑机理

12.6 不完全液体润滑滑动轴承

第十三周 滑动轴承(2)+滚动轴承(1)

滑动轴承单元测试

12.9 设计案例

12.7 液体动力润滑的基本方程式

12.10 其他形式滑动轴承简介

12.8 液体动力润滑径向轴承的计算

13.1 滚动轴承基础知识

第十四周 滚动轴承(2)

滚动轴承单元测验

13.3 滚动轴承的组合结构设计

13.2 滚动轴承工作能力计算

第十五周  联轴器与离合器 + 弹簧

14.1联轴器的类型

14.2联轴器的选用

14.3离合器的类型及选用

15.1弹簧概述

15.2弹簧的选用

15.3圆柱螺旋压缩(拉伸)弹簧的设计计算

15.4其它弹簧简介

预备知识

  学习本课程前应先修高等数学、机械制图、理论力学、材料力学、工程材料、制造技术基础、机械原理等课程。若在本课程学习过程中需要学习上述先修课程,可从下列链接中选择:

  1. 高等数学

     同济大学 http://www.icourse163.org/course/TONGJI-53004 

     国防科技大学 http://www.icourse163.org/course/NUDT-9004 

  2. 机械制图

     清华大学 http://www.xuetangx.com/courses/course-v1:TsinghuaX+20120143X+sp/about 

     大连理工大学 http://www.icourse163.org/course/DLUT-1001757009 

     北京理工大学 http://www.icourse163.org/course/BIT-46005 

     南昌大学 http://www.icourse163.org/course/NCU-1002081015 

  3. 理论力学

     西南交通大学 http://www.icourse163.org/course/SWJTU-410002 

     清华大学 http://www.xuetangx.com/courses/course-v1:TsinghuaX+20330334X_2015_2+sp/about 

     哈尔滨工业大学 http://www.icourse163.org/course/HIT-1001516003 

     西北工业大学 http://www.icourse163.org/course/NWPU-1001955002 

     东北大学 http://www.icourse163.org/course/NEU-1001639003 

     大连理工大学 http://www.icourse163.org/course/DLUT-1002082011 

  4. 材料力学

     西南交通大学 http://www.icourse163.org/course/SWJTU-305001 

     大连理工大学 http://www.icourse163.org/course/DLUT-1001962032 

     哈尔滨工业大学 http://www.icourse163.org/course/HIT-1001516005 

     东北大学 http://www.icourse163.org/course/NEU-1001862003 

  5. 工程材料

     清华大学 http://www.xuetangx.com/courses/course-v1:TsinghuaX+20350033X+sp/about 

     山东大学 http://www.icourse163.org/course/SDU-306001 

     中国地质大学 http://www.icourse163.org/course/CUG-1001632002 

  6. 制造技术基础

     西北工业大学 http://www.icourse163.org/course/NWPU-1001813005 

     太原理工大学 http://www.icourse163.org/course/TYUT-1001938005 

  7. 机械原理

     西北工业大学 http://www.icourse163.org/course/NWPU-20007 

     北京航空航天大学 http://www.icourse163.org/course/BUAA-238004 

     吉林大学 http://www.icourse163.org/course/JLU-1001639007 

     东北大学 http://www.icourse163.org/course/BIT-47016 

     北京理工大学 http://www.icourse163.org/course/BIT-47016 

证书要求

  本课程学习中需完成相关单元测试及期中和期末测试,其中平时单元测试占50分,期中和期末测试占50分,总成绩60分及以上者可以获得课程证书,60~84分为合格证书,85分及以上为优秀证书。

参考资料
  1. 机械设计,吴宗泽,吴鹿鸣主编,中国铁道出版社.

  2. 机械设计(第四版),邱宣怀主编,高等教育出版社出版.



  3. 机械设计(第九版),濮良贵 陈国定 吴立言主编,高等教育出版社.