《机械设计》是高等院校机械类各专业学生研究机械共性问题的一门主干技术基础课,围绕本门课程的整体教学一般分为理论教学、课程设计和实验实践教学三个部分。目前在线开放课程主要围绕本课程的理论教学;课程设计则单独列课,分别计入学分。
本课程主要介绍机械设计的强度理论、摩擦、磨损及润滑等方面的基本知识,重点讨论一般工况和常用工作参数下的连接件、传动件、轴系零部件及其他通用零部件的设计,以及相关技术资料和标准的查取和应用等。具体涉及零部件的应力、强度的分析计算,零件材料的选择、结构设计,考虑加工工艺性、标准化以及经济性、环境保护等。
第1~3讲:为第一篇,介绍设计中带共性的基础理论,主要有强度理论、摩擦、磨损及润滑等方面 的基本知识。
第4~13讲:共四篇,介绍一般工况、一般参数下的典型通用零部件的设计。零件按作用可分为以下 4大类:
(1)通过课程学习让学生树立正确的机械产品设计思想,让他们具有勇于创新探索的能力;
(2)通过课程学习使学生掌握零部件的设计原理、方法和机械设计的一般规律,从而具有综合运用所学知识,研究改进或开发新的基础件或简单机械的能力;
(3)通过课程学习使学生具有运用标准、规范、手册、图册和查阅资料的能力;
(4)通过课程学习使学生掌握典型机械零件的试验方法,获得一定的实验技能;
(5)通过课程学习使学生了解机械设计的最新发展。
第1讲 绪论
1.1 课程概述
1.2 机械及机械零件设计概述
1.3 机械零件的失效形式和设计准则
1.4 课程特点和学习方法
第2讲 机械零件的疲劳强度
2.1载荷与应力
2.2疲劳曲线及其方程
2.3材料的疲劳极限应力线图
2.4零件的疲劳极限应力线图
2.5机械零件的疲劳强度计算(1)
2.6机械零件的疲劳强度计算(2)
2.7机械零件的疲劳强度计算(3)
2.8机械零件的接触强度
第2讲 测试
第2章作业
第3讲 摩擦、磨损及润滑
3.1 摩擦
3.2 磨损
3.3 润滑
3.4 弹性流体动力润滑简介-拓展
第3讲 作业
第4讲 螺纹连接和螺旋传动
4.1 螺纹
4.2 螺纹连接的基本类型及螺纹连接件
4.3 螺纹连接的预紧
4.4 螺纹连接的防松
4.5 单个螺栓连接的强度计算(1)
4.6 单个螺栓连接的强度计算(2)
4.7 单个螺栓连接的强度计算(3)
4.8 单个螺栓连接的强度计算(4)
4.9 螺栓组连接的设计(1)
4.10 螺栓组连接的设计(2)
4.11 螺栓组连接的设计(3)
4.12 提高螺纹连接强度的措施
第4 讲 拓展知识-产教融合工程案例
第4讲 测验
第4讲 作业
第5讲 键、花键连接
5.1 键连接(1)
5.2 键连接(2)
5.3 花键连接
第5讲 测验
第5讲 作业
第6讲 带传动
6.1 带传动结构组成、工作原理及应用
6.2 带传动的受力分析及最大有效拉力
6.3 带传动的弹性滑动及打滑现象
6.4 V带传动的设计计算
6.5 带传动的张紧、安装与防护
第6讲 测试
第6讲 作业
第7讲 链传动
7.1 链传动结构组成、工作原理及应用
7. 2链传动的运动特性分析
7.3 滚子链传动的设计计算
第7讲 测试
第7讲 作业
第8讲 齿轮传动
8.4齿轮传动受力分析
8.5 标准直齿圆柱齿轮传动疲劳强度计算
8.6 直齿圆柱齿轮传动主要参数及许用应力
8.1 齿轮传动分类及失效形式与设计准则
8.2 齿轮的材料及热处理
8.3 齿轮传动的计算载荷
第8讲 测试
第8讲 作业
第9讲 蜗杆传动
9.1 蜗杆传动类型、特点及应用
9.2 普通圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸
9.3 普通圆柱蜗杆传动受力分析、强度计算及热平衡计算
第9讲 作业
第9讲 测验
第10讲 滚动轴承
10.1 滚动轴承的结构组成、材料及类型
10.2 滚动轴承的代号、类型选择和工作情况
10.3 滚动轴承的失效及寿命计算公式
10.4 滚动轴承载荷、寿命计算过程和静强度计算
10.5 滚动轴承的组合设计
10.6 滚动轴承的选型计算
第10讲 知识拓展
第10讲 测试
第10讲 作业
第11讲 轴
11.1 轴的功用及分类
11.2 轴的材料
11.3 轴的结构设计(1)
11.4 轴的结构设计(2)
11.5 轴的设计计算(1)
11.6 轴的设计计算(2)
11.7 提高轴的强度措施
第11讲 产教融合工程案例
第11讲 减速箱及其轴系装拆仿真动画
第11讲 作业
第11讲 测试
第12讲 滑动轴承
12.1 滑动轴承分类、特点及应用
12.2 滑动轴承的主要结构形式
12.3 滑动轴承的失效形式及材料选择
12.4 滑动轴承润滑剂的选用
12.5 不完全流体润滑滑动轴承的设计计算
12.6 流体动力润滑的基本方程
12.7 流体动力润滑形成机理与必要条件
12.8 径向滑动轴承的主要几何关系
12.9 径向滑动轴承的工作能力计算
第12讲 测试
高等数学、工程图学(画法几何及机械制图)、工程力学(理论力学、材料力学)、机械原理、工程材料、公差及检测技术等课程。
1.濮良贵、纪名刚主编,机械设计(第九版),高等教育出版社,20
2.邱宣怀主编,机械设计(第四版),高等教育出版社,1996.10
3.杨超君、孟庆梅、张丽主编,机械原理及设计(下),江苏大学出版社,2016.7
Q : 机械设计课程看起来比较凌乱,请问是否有什么规律?
A : 是的,这是因为机械设计课程涉及的零部件种类繁多所致。但实际上也是有一定规律可循的,主要包括:零件类型、特点、适用场合及工作原理;零件的失效形式、设计准则;零件的受力分析、设计计算(即承载能力的计算);主要参数的选择;常用材料及结构设计,无论听课还是复习可以从这些方面入手。