hi,小慕
机械设计基础
第17次开课
开课时间: 2025年02月16日 ~ 2025年06月21日
学时安排: 3-5小时每周
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课程详情
课程评价(91)
spContent=机械工业的发展水平是一个国家制造业发达水平的重要标志,机械设计基础是以研究机械的基本组成原理和设计方法的一门学科,是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,可以使你认识什么是机械,汲取机械设计的精髓,提高机械创新设计能力。河南工学院《机械设计基础》2016年获批河南省精品在线开放课程,2020年获批河南省一流本科课程。
机械工业的发展水平是一个国家制造业发达水平的重要标志,机械设计基础是以研究机械的基本组成原理和设计方法的一门学科,是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,可以使你认识什么是机械,汲取机械设计的精髓,提高机械创新设计能力。河南工学院《机械设计基础》2016年获批河南省精品在线开放课程,2020年获批河南省一流本科课程。
—— 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,以一般机械中常用机构和通用零(部)件的设计为核心,讲述其工作原理﹑结构特点﹑基本的设计理论和计算方法,培养学生具有设计常用机构、通用零件和简单机械传动装置的能力,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、实事求是的科学态度,为代所需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
第一章 机械设计基础概论
课时目标:1.明确本课程的研究对象和内容,了解本课程的性质和特点;2.了解机械设计的基本要求;了解现代设计方法。
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
课外资源:中国古代伟大的机械发明
第二章 平面机构的结构分析
课时目标:1.了解机构的组成,搞清运动副、约束、自由度及运动链等重要概念;2.能绘制常用机构的机构运动简图;3.能正确计算平面机构的自由度,并能判断其是否具有确定的相对运动。
2.1 平面机构的基本组成
2.2 平面机构的运动简图
2.3 平面机构的自由度计算
第三章 平面连杆机构
课时目标:1.了解平面连杆机构的组成及其主要优缺点,了解平面连杆机构的基本形式及其演化方法;2.熟练掌握平面四杆机构存在曲柄的条件、急回运动和行程速比系数、传动角、死点位置;3.具备用作图法设计平面四杆机构的能力。
3.1 平面连杆机构的基本概念和特点
3.2 铰链四杆机构的基本形式及演化
3.3平面四杆机构的基本特性
3.4平面四杆机构的设计
课外资源:神州八号飞船太阳能帆板展开机构
第四章 凸轮机构
课时目标:1.了解凸轮机构的分类及应用,了解从动件常用的运动规律及其选择原则;2掌握确定凸轮机构的基本尺寸时应考虑的主要问题;3.掌握用图解法设计凸轮轮廓的基本方法和步骤。
4.1 凸轮机构的应用和分类
4.2 从动件的常用运动规律
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
课外资源:凸轮机构在自动化设备中的应用
第五章 齿轮机构
课时目标:1.了解齿轮机构的类型及应用,了解平面齿轮机构的齿廓啮合基本定律;2.掌握渐开线的性质及渐开线齿轮各部分的名称、基本参数及各部分几何尺寸的计算;3.熟练掌握渐开线直齿圆柱齿轮的啮合特性及渐开线齿轮传动的正确啮合条件、连续传动条件等;4.掌握渐开线齿廓的切制原理及根切现象,了解变位齿轮;5.了解斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的形成、啮合特点,并能计算标准斜齿圆柱齿轮的几何尺寸;6.了解标准直齿圆锥齿轮的传动特点及基本尺寸的计算,了解蜗轮蜗杆的形成、正确啮合条件及传动比计算。.
5.1 齿轮机构的特点与基本类型
5.2 渐开线齿廓的啮合及其特性
5.3 渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数和尺寸
5.4 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动
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 平行轴斜齿圆柱齿轮机构
5.8 蜗杆蜗轮机构
5.9 直齿锥齿轮机构
课外资源:一大波齿轮加工合集,一次看个够
第六章 轮系
课时目标:1.了解轮系的分类和功用;2.熟练掌握定轴轮系、周转轮系、复合轮系传动比的计算。
6.1 轮系及其分类
6.2 定轴轮系的传动比计算
6.3 周转轮系和复合轮系的传动比计算
6.4 周转轮系和复合轮系的应用
课外资源:差速器是如何工作的?
第七章 间歇运动机构
课时目标:了解其他棘轮机构 和槽轮机构的工作原理、特点和应用。
7.1 棘轮机构
7.2 槽轮机构
第八章 带传动
课时目标:1.了解带传动的类型、特点和应用场合;熟悉普通V带的结构及其标准、带传动的张紧方法和装置;2.掌握带传动的工作原理、受力情况、弹性滑动及打滑、带传动的失效形式及设计准则;了解柔韧体摩擦的欧拉公式、带的应力及其变化规律;3.具备设计普通V带传动的能力。
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
8.3带传动的工作情况分析
8.4 普通V带传动的设计计算
8.5 带传动的张紧、安装与维护
课外资源:史上第二高产,欧拉有多牛?
第九章 链传动
课时目标:1.了解链传动的工作原理、特点及应用;2.了解套筒滚子链的标准、规格及链轮的结构特点;3.了解链传动的布置、张紧和润滑。
9.1 链传动的类型、特点和应用
9.2 滚子链的结构、标准和链轮结构
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
第十章 齿轮传动
课时目标:1.熟悉齿轮传动的特点及应用,掌握不同条件下齿轮传动的失效形式及设计准则;2.熟练掌握直齿圆柱齿轮的受力分析、计算载荷、强度计算、参数选择及设计步骤;具备设计直齿圆柱齿轮的能力;3.熟练掌握斜齿圆柱齿轮的受力分析,强度计算和参数选择;掌握直齿圆锥齿轮的受力分析和强计算;具备设计斜齿圆柱齿轮的能力;4.掌握齿轮的结构和润滑。
10.1 齿轮传动的失效形式及设计准则
10.2.1 齿轮的材料、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 直齿轮传动的强度计算
10.5 标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算
10.6 齿轮的结构设计及齿轮传动的润滑
第十一章 蜗杆传动
课时目标:1.了解蜗杆传动的类型、特点和应用;2.掌握阿基米德蜗杆传动的几何参数的计算及选择方法;3.掌握蜗杆传动的受力分析、失效形式、计算准则及强度计算;4.了解蜗杆传动的热平衡原理和计算方法;5.掌握蜗杆、蜗轮的结构和润滑。
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
第十二章 滚动轴承
课时目标:1.掌握滚动轴承的构造、基本类型、代号和类型选择;2.掌握滚动轴承载荷分析、失效形式和计算准则;3.掌握滚动轴承的基本额定寿命、基本额定动载荷、当量动载荷的概念及寿命计算;4.掌握滚动滚动轴承的的组合设计、润滑和密封。
12.1 滚动轴承的基本结构和材料
12.2 滚动轴承的主要类型及选择
12.3 滚动轴承的受力分析、失效形式与计算准则
12.4 滚动轴承的寿命计算
12.5滚动轴承的组合结构设计
12.6 滚动轴承的润滑与密封
课外资源:轴承在大国重器中的核心地位
第十三章 滑动轴承
课时目标:1.了解滑动轴承的特点和应用;2.掌握滑动轴承的典型结构、轴瓦材料及其选用原则;3.了解滑动轴承的润滑方法。
13.1 滑动轴承的分类和结构
13.2 轴瓦的结构和材料
13.3 滑动轴承的润滑方法
第十四章 轴和轴毂连接
课时目标:1. 了解轴的分类、常用材料及其选择;2. 掌握轴的结构设计方法;了解提高轴疲劳强度的结构措施和工艺措施;具备阶梯轴结构设计的能力;3. 掌握轴的强度计算;了解轴的刚度计算;4.了解平键联接的主要类型及应用特点,掌握平键的类型及尺寸的选择方法,并能对平键联接进行强度校核计算;5.了解花键联接的类型、特点和应用;了解销联接的类型、特点及应用。
14.1 轴的分类和设计要求
14.2 轴的材料及其选择
14.3 轴的结构设计
14.4 轴的强度计算
第十五章 联轴器和离合器
课时目标:1.掌握常用联轴器的结构、工作原理、特点以及选择;2.掌握常用离合器的结构、工作原理、特点以及选择。
15.1 联轴器
15.2 离合器
第十六章 螺纹联接
课时目标:1.了解螺纹及螺纹联接件的类型、特点、标准、结构、应用场合及有关的防松方法;2.掌握螺栓组联接的结构设计原则;3.理解提高螺栓联接强度的措施。
16.1 螺纹的类型、特点和应用
16.2 螺纹联接的基本类型及预紧和防松
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
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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

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.

河南工学院
1 位授课老师
刘静香

刘静香

教授

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