西安交通大学

机械设计基础

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课程概述

     本课程是研究机械共性问题的一门工程科学课,主要内容包括机械运动方案设计、机械工作能力设计等。

     课程以一般机械中的常用机构和通用零部件为对象,阐述了常用机构和通用零部件的工作原理、结构特点、运动与传力特性、运动方案设计和工作能力设计的基础理论知识与方法。

     常用机构主要有连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、间歇运动机构等;通用零部件则有带传动、齿轮传动、蜗杆传动、轴、轴承、螺纹连接、联轴器与离合器等。


授课目标
性质:专业基础 目的:培养学生掌握以下两个能力: 1、机构学和机械动力学的基本理论、基本知识和基本技能,初步具有拟定机械运动方案、分析和设计机构的能力。 2、通用机械零件的设计原理、方法和机械设计的一般规律,具有设计一般机械的能力,并有运用标准、规范、手册、图册等有关技术资料的能力。
证书要求

本课程采用百分制计分,平时单元作业40%,题型基本来自教材《机械设计基础》课后作业,需要完成作业提交和完成规定的互评数量;随堂布置的课程讨论的表现10%;课程结束考试50%。60分及以上为合格,85分及以上为优秀。



预备知识

1、机械制图

2、理论力学

3、材料力学

4、材料工艺基础学

5、互换性与测量技术

授课大纲

第1章 绪论(2017-09-01早上6:00开放视频)

 §1机械的组成

 §2本课程的内容、性质和任务

第2章 机械设计概述(2017-09-01早上6:00开放视频)

 §1概述

 §2机器的功能分析及功能原理设计

(注:每框代表一次课堂授课内容(2小时),这门课西交大每周2次课,请自己掌控好节奏!)

 §3机械设计的基本要求和程序

 §4机械设计中的常用设计方法

第3章 机械运动设计与分析基础知识(2017-09-08早上6:00开放视频)

 §1概述

 §2机构的组成

 §3平面机构运动简图

 §4平面机构的自由度计算

 §5平面机构的速度瞬心

第6章 平面连杆机构(2017-09-15早上6:00开放视频)

 §1概述

 §2平面连杆机构的基本型式及演化

 §3平面四杆机构的基本特性

 §3平面四杆机构的基本特性

 §4平面连杆机构的运动设计

第7章 凸轮机构(2017-09-22早上6:00开放视频)

 §1概述

 §2凸轮机构的类型和应用

 §3从动件的几种常用运动规律

 §4盘形凸轮轮廓曲线的设计

 §5凸轮机构的基本尺寸设计

第8章 齿轮传动(2017-10-06早上6:00开放视频)

 §1概述

 §2齿廓啮合基本定律

 §3渐开线齿廓

 §4渐开线标准直齿圆柱齿轮及其啮合传动

 §5渐开线齿轮的加工方法及齿轮变位的概念

 §6齿轮传动的失效形式、设计准则及材料选择

 §7齿轮传动的计算载荷

 §8直齿圆柱齿轮的强度计算

第10章 轮系(2017-10-20早上6:00开放视频)

 §1概述

 §2定轴轮系及其传动比计算

 §3周转轮系及其传动比计算

 §4混合轮系及其传动比计算

 §5轮系的功用

(注,机械原理部分内容完毕,接下来为机械零件设计部分的课程内容)

第9章 蜗杆传动(2017-10-27早上6:00开放视频)

 §1概述

 §2普通圆柱蜗杆传动的主要参数与几何尺寸计算

 §3蜗杆传动的工作情况分析

 §3蜗杆传动的工作情况分析

 §4蜗杆传动设

第11章 带传动(2017-11-03早上6:00开放视频)

 §1概述

 §2 V带和带轮

 §3带传动的工作情况分析

 §4带传动的强度计算

 §5普通V带传动的设计

 §6 V带的使用和维护

第12章 其它传动类型简介(2017-11-10早上6:00开放视频)

 §1概述

 §2棘轮机构

 §3槽轮机构

第14章 机械系统动力学(2017-11-17早上6:00开放视频)

 §1概述

 §2机械系统动力学分析原理

 §3机械系统的速度波动及其调节

 §3机械系统的速度波动及其调节

 §4刚性回转构件的平衡

第16章 轴(2017-11-24早上6:00开放视频)

 §1概述

 §2轴的工作能力计算模型

§3轴的设计

17章 轴承(2017-12-01早上6:00开放视频)

 §1概述

 §2滑动轴承的类型和典型结构

§3滑动轴承轴瓦结构

 §4滑动轴承的工作能力计算

  §5其它滑动轴承简介

 §6滚动轴承的主要类型、特点及其代号

 §7滚动轴承的类型选择

 §8滚动轴承的工作情况分析

§9滚动轴承的额定载荷与寿命

§10滚动轴承的静载荷计算

 §11轴承装置的结构设计

第18章         联轴器与离合器(2017-12-08早上6:00开放视频)

 §1概述

 §2联轴器

 §3离合器

15章 螺纹连接(2017-12-08早上6:00开放视频)

 §1概述

 §2螺纹连接的基本知识

 §3螺纹连接的预紧和防松

 §4螺纹连接的强度计算

 §5螺栓连接设计

注:每一个框中为2学时课堂授课内容,请每周观看两个框内的相应视频。

为了提高学习效率,建议先预习课本内容,针对不懂处找相应视频观看。

参考资料

[1] 陈晓南,杨培林,等.机械设计基础.北京:科学出版社,2010.(理论课使用教材)

   [2] 张策.机械原理与机械设计.北京:机械工业出版社,2004.

   [3] 赵卫军.机械原理.西安:西安交通大学出版社,2003.

   [4] 濮良贵,纪名刚.机械设计.北京:高等教育出版社,2001.

   [5] 孙桓.机械原理教学指南.北京:高等教育出版社,1998.

   [6] 汝元功,唐照民.机械设计手册.北京:高等教育出版社,1995.

   [7] Norton, Robert L. Boston, Design of machinery an introduction to the synthesis and analysis of mechanisms and machines, McGraw-Hill, c2001.

   [8] 莫特. 机械设计(4版)(英文版).电子工业出版社,2007.

常见问题

1、该课程是《机械原理》和《机械设计》的综合吗?

答:该课程为了适应课程改革的需要,把大面积本科生机械专业基础课中的《机械原理》和《机械设计》有机融合在一起,而并不是简单地把两门课程综合。课程教学内容的详细情况请见上面列出的课程大纲。

2、只参加期末考试或者只参加平时作业能取得合格证书吗?

答:该课程的记分方式:本课程采用百分制计分,平时单元作业40%,题型基本来自教材《机械设计基础》课后作业,需要完成作业提交和完成规定的互评数量;随堂布置的课程讨论的表现10%;课程结束考试50%。60分及以上为合格,85分及以上为优秀。

3、该课程有没有实验课?

答:该课程在西安交通大学机械工程学院是有专门的课程实验,有8个课程实验。以往的实验内容为:   

    实验1机械原理实验室现场教学(2         实验2:缝纫机机构分析2

实验3:齿轮范成2                       实验4机构搭建2

实验5机械设计实验室现场教学(2         实验6:带传动分析2

实验7:转子动平衡2                     实验8轴系结构分析2

    《机械设计基础》这门课程的动手实践能力培养与训练非常重要,建议网络学习的同学对实验环节有意识地创造条件进行完善。对于西安地区的学生,可以与西安交大机械基础实验教学中心(西2-西102,电话:82667984)沟通,并联系安排实验课程的学习。


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