本课程是近机械类工科专业重要的专业基础课,具有承前启后的重要作用,主要介绍机械中常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、基本设计理论和计算方法。通过本课程的教学,训练和培养学生设计通用零件、机械传动装置及简单机械的能力,为学生学习后继课程及新的科学技术打下必要的基础,同时也为学生今后从事机械技术工作打下一定的基础。
本课程采用百分制计分,平时单元测验20%,为客观题;平时单元作业20%,为主观题,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%。总成绩60分-80分(不含80分)为合格,总成绩80分(含80分)以上为优秀。
先修课程:高等数学,机械制图(或工程制图),工程力学
第1章 绪论(理论2学时,实际时长预计45min)
教学内容:
1.1 本课程的研究对象和内容
1.2 本课程的性质和任务
1.3 机械设计的基本要求、一般步骤
1.4 机械设计方法及其新发展
重点:机械、机构、构件、零件的概念;本课程的任务;机械设计的一般步骤
难点:机器与机构的区别
第2章 机械设计基础知识(理论2学时,实际时长预计90min)
教学内容:
2.0 引言
2.1机械零件应力及其设计准则
2.2常用材料及其选择
2.3极限与配合、表面粗糙度和优先数系
2.4机械零件的工艺性和标准化
2.5 本章小结
重点:应力的分类及接触应力计算;机械零件的失效形式及设计准则;机械零件的常用材料和选用原则;
难点:静应力、变应力、接触应力分析;机械零件设计中材料的合理选择。
第3章 平面机构的结构分析(理论3学时,实际时长预计70min)
教学内容:
3.0引言
3.1平面机构的运动简图
3.2平面机构的自由度
3.3小结
重点:绘制平面机构运动简图;计算平面机构的自由度。
难点:计算平面机构自由度时复合铰链、局部自由度和虚约束的判断。
第4章 平面连杆机构(理论4学时,实际时长预计100min)
教学内容:
4.0引言
4.1概述
4.2平面四杆机构的基本形式及其演化
4.3平面四杆机构的基本特性
4.4平面四杆机构的设计
4.5小结
重点: 平面四杆机构的基本类型;平面四杆机构的基本特性;平面四杆机构的设计。
难点:平面四杆机构的演化;图解法设计平面四杆机构
第5章 凸轮机构(理论4学时,实际时长预计100min)
教学内容:
5.0引言
5.1凸轮机构的应用和分类
5.2从动件的常用运动规律
5.3图解法设计凸轮轮廓
5.4凸轮设计中的几个问题
5.5本章小结
重点:从动件的运动规律;凸轮轮廓曲线设计。
难点:反转法设计凸轮轮廓曲线。
第6章 间歇运动机构(理论1学时,实际时长预计30min)
教学内容:
6.0引言
6.1槽轮机构
6.2棘轮机构
6.3不完全齿轮机构和凸轮式间歇运动机构
6.4本章小结
重点:棘轮机构的工作原理、运动设计;槽轮机构的工作原理、运动特性。
难点:槽轮机构参数的确定。
第7章 齿轮传动(理论10学时,实际时长预计300min)
教学内容:
7.0引言
7.1概述
7.2齿廓啮合基本定律
7.3渐开线与渐开线齿廓
7.4渐开线标准直齿圆柱齿轮的参数及几何尺寸计算
7.5渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动
7.6渐开线圆柱齿轮的加工
7.7齿轮的失效形式及齿轮材料
7.8渐开线直齿圆柱齿轮传动的强度计算
7.9平行轴渐开线斜齿圆柱齿轮传动
7.10直齿圆锥齿轮传动(简介)
7.11齿轮结构润滑
7.12本章小结
重点:标准直齿圆柱齿轮传动、斜齿圆柱齿轮传动和直齿锥齿轮传动的基本参数、正确条件以及几何尺寸计算;此三种传动的受力分析;标准直齿圆柱齿轮传动、斜齿圆柱齿轮传动的设计原理和强度计算方法。
难点:针对不同工况选择材料和设计参数;判断失效形式和确定设计准则;斜齿轮轴向力方向判定。
第8章 蜗杆传动(理论2学时,实际时长预计50min)
教学内容:
8.0引言
8.1蜗杆传动的特点和类型
8.2蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算
8.3蜗杆传动的运动学及效率
8.4蜗杆传动的失效形式、材料及结构
8.5蜗杆传动的强度计算
8.6本章小结
重点:普通圆柱蜗杆的主要参数及几何尺寸计算;蜗杆传动的受力分析。
难点:蜗杆传动的受力分析。
第9章 轮系(理论4学时,实际时长预计105min)
教学内容:
9.0引言
9.1轮系的类型
9.2定轴轮系的传动比计算
9.3周转轮系的传动比计算
9.4复合轮系的传动比计算
9.5轮系的应用
9.6本章小结
重点: 定轴轮系传动比的计算;周转轮系传动比的计算
难点:用反转法转化轮系;轮系转向的判断;复合轮系的分解。
第10章 带传动和链传动(理论5学时,实际时长预计105min)
教学内容:
10.0引言
10.1带传动概述
10.2带传动的工作能力分析
10.3普通V带传动的设计计算
10.5链传动(简介)
10.6本章小结
重点:普通V带、滚子链传动的结构特点、应用场合和选型;普通V带、滚子链传动的运动特性;普通V带、滚子链传动设计的计算内容和计算过程。
难点:V带传动、链传动受力分析及计算;普通V带传动、链传动设计的参数选择;带的弹性滑动;链传动的多边形效应。
第11章 轴与轴毂连接(理论6学时,实际时长预计140min)
教学内容:
11.0引言
11.1概述
11.2轴的结构设计
11.3轴的工作能力计算
11.4轴毂连接
11.5轴结构设计的综合实例
11.6本章小结
重点:轴的结构设计;轴的强度计算;平健的选择及其强度计算。
难点:轴的结构设计。
第12章 轴承(理论6学时,实际时长预计160min)
教学内容:
12.0引言
12.1滑动轴承的主要类型
12.2滑动轴承的结构和材料
12.3滚动轴承的结构、类型及性能特点
12.4滚动轴承的代号及类型选择
12.5滚动轴承的寿命计算
12.6滚动轴承的组合设计
12.7本章小结
重点:滑动轴承的结构和材料;非液体摩擦滑动轴承的设计计算;滚动轴承的类型、特点和代号;滚动轴承的选择计算;滚动轴承组合设计。
难点:角接触轴承的轴向载荷计算;轴承装置的组合设计。
第13章 螺纹连接(理论6学时,实际时长预计190min)
教学内容:
13.0引言
13.1螺纹连接的基本知识
13.2螺纹的分类、特点及应用
13.3螺纹连接的类型和螺纹紧固件
13.4螺纹连接的预紧与防松
13.5螺纹连接强度计算
13.6螺纹连接结构设计
13.7本章小结
重点:螺纹的主要参数和受力分析;螺纹连接的类型和预紧防松;螺栓连接的设计和强度计算。
难点:同时承受预紧力和工作拉力的紧螺栓连接的强度计算。
第14章 联轴器、离合器和制动器(理论2学时,实际时长预计45min)
教学内容:
14.0引言
14.1联轴器
14.2液力联轴器简介
14.3离合器和制动器
14.4本章小结
重点:理解各类联轴器的性能特点与使用场合;联轴器的选择计算。
难点: 无
实践环节实验
(1)机构运动简图的测绘和分析;(理论2学时,实际时长预计30min)
(2)带传动实验;(理论2学时,实际时长预计30min)
(3)渐开线齿廓范成实验-齿轮范成仪切齿仪。(理论2学时,实际时长预计30min)
[1] 朱玉 机械设计基础[M].北京:北京大学出版社,2013
[2] 黄华梁,彭文生.机械设计基础[M].4版.北京:高等教育出版社,2015
[3] 杨可桢等.机械设计基础[M].5版.北京:高等教育出版社,2015
Q : 机械设计基础作为一门技术基础课程,课堂上需要64学时,而在线课程不到一半时间,是否会学的一知半解?A : 不会的,在线课程我们提供了丰富的教学资源,在线课程虽然相比课堂时长缩短,但是教师团队答疑辅导周全,可供自学资源更多,完全不用担心。