机械设计基础是工科院校近机械类各专业中必不可少的一门介绍常用机构和通用机械零件的基本知识和基本设计方法的工科主干学科基础课,具有承上启下的作用,它既是对学生前期基础知识的综合利用,同时又为后续专业课程的学习打下坚实的基础,是学生进大学后首次遇到的理论必须与实际相结合的设计性课程。
本课程的主要任务是培养学生:
1.掌握常用机构的结构、特性等基本知识,并初步具有选用、分析基本机构的能力。
2.掌握通用机械零件的工作原理、特点、应用和简单设计计算方法,初步具有选用和分析简单机械传动装置的能力。
3.具有运用标准,规范,手册、图册等有关技术资料的能力。
机械设计基础课程总共56个学时。包括:理论教学、实验教学和课程设计三个教学环节。理论教学环节包括:课堂讲授50学时及课外自学、作业练习、答疑辅导、测试考试;实践教学环节包括:实验教学6学时和课程设计2周,单独算计学分。
本课程的主要内容包括:机械设计概论、机械系统的运动简图设计,平面连杆机构、凸轮机构和齿轮机构三大常用机构的设计,轮系的分析与计算,带传动、螺纹连接设计、键连接、轴的设计和滚动轴承及其装置设计等。
培养学生以下能力: 1.掌握机构学和机械动力学的基本理论知识和基本技能,初步具有分析和设计机构的能力。 2.掌握通用机械零件的工作原理、特点、应用和简单设计计算方法,初步具有选用和分析简单机械传动装置的能力。 3.具有运用标准,规范,手册、图册等有关技术资料的能力。
建立形成评价体系,成绩评定采取:
平时成绩+期末考试
平时成绩=40%作业+60%测试。
第0章 机械设计概论
知识点0-1: 机械的组成
知识点0-2:机构
知识点0-3:本课程的内容、性质和任务
知识点0-4:机械设计的基本要求和一般程序
知识点0-5:机械零件的工作能力和计算准则
知识点0-6:机械设计中常用材料的选用原则
知识点0-7:载荷和应力
第0章单元测试
第1章 机械系统的运动简图
知识点1-5: 平面机构自由度计算例题
知识点1-1:运动副
知识点1-2:机械系统的运动简图设计
知识点1-3:机械系统具有确定运动的条件
知识点1-4:计算自由度时应注意的问题
第1章单元测试
第2章 平面连杆机构设计
知识点2-1:概述
知识点2-2:铰链四杆机构的基本型式及其应用
知识点2-3:曲柄存在的条件
知识点2-4:急回特性和行程速比系数
知识点2-5:传动角和压力角
知识点2-6:最小传动角的确定
知识点2-7:死点
知识点2-8:铰链四杆机构的演化
知识点2-9:平面四杆机构的图解法设计
第2章单元测试
第3章 凸轮机构设计
知识点3-1:凸轮机构的应用和分类
知识点3-2:凸轮机构的基本名词术语
知识点3-3:从动件常用运动规律
知识点3-4:尖顶盘型凸轮轮廓的设计
知识点3-5:滚子推杆盘型凸轮轮廓设计
知识点3-6:设计凸轮机构应注意的问题
第3章单元测试
第5章 齿轮传动设计
知识点5-1:概述
知识点5-2:齿廓啮合基本定律
知识点5-3:渐开线及其性质
知识点5-4:渐开线齿廓能满足齿廓啮合基本定理
知识点5-5:渐开线齿廓啮合的其他特性
知识点5-6:渐开线直齿圆柱齿轮各部分的名称和代号
知识点5-7:直齿圆柱齿轮的基本参数
知识点5-8:齿轮传动的正确啮合条件
知识点5-9:齿轮传动的连续条件和重合度
知识点5-10:齿轮传动的无测隙啮合条件及标准中心距
知识点5-11:渐开线齿轮仿形法加工原理
知识点5-12:渐开线齿轮范成法加工原理
知识点5-13:齿轮的根切
知识点5-14:变位齿轮简介
知识点5-15:斜齿圆柱齿轮的齿廓曲面形成及啮合特点
知识点5-16:斜齿轮的基本参数
知识点5-17:斜齿轮的几何尺寸计算
知识点5-18:一对斜齿轮的啮合传动
知识点5-19:斜齿轮的当量齿轮和当量齿数
知识点5-20:齿轮传动的失效形式及计算准则
知识点5-21:齿轮材料及热处理
知识点5-22:直齿轮传动的受力分析和计算载荷
知识点5-23:齿轮弯曲疲劳强度计算
知识点5-24:齿面接触强度计算
知识点5-25:许用应力和设计参数
知识点5-26:斜齿轮的受力分析
知识点5-27:斜齿轮的强度计算特点
知识点5-28:齿轮的结构设计
知识点5-29:齿轮传动的润滑
第5单元测试
第7章 轮系分析及其设计
知识点7-1:轮系的分类
知识点7-2:定轴轮系传动比计算
知识点7-3:周转轮系传动比计算
知识点7-4:复合轮系传动比计算
知识点7-5:轮系的功用
知识点1测试
第8章 挠性传动设计
知识点8-1: 带传动概述
知识点8-2: 带传动的几何计算和基本理论
知识点8-3:带传动的受力分析
知识点8-4:传动带的应力分析
知识点8-5:带传动的运动分析
知识点8-6:带传动的失效形式和计算准则
知识点8-7:单根普通V带的基本额定功率
知识点8-8:设计计算的已知条件和设计内容
知识点8-9:设计计算步骤和选择参数
知识点8-10:带传动的结构设计
第8章单元测试
第9章 螺纹连接设计
知识点9-1: 螺纹形成原理及主要参数
知识点9-2:螺纹的分类
知识点9-3:螺旋副的受力分析、效率和自锁
知识点9-4:螺纹连接的基本类型
知识点9-5:螺纹连接的预紧和防松
知识点9-6:螺栓连接的失效形式和设计准则
知识点9-7:单个螺栓强度计算
知识点9-8:提高螺栓连接强度的措施
知识点1测试
第10章 键连接和销连接
知识点10-1:平键连接
知识点10-2:半圆键连接
知识点10-3:楔键连接
知识点10-4:花键连接
知识点10-5:销连接
第10章单元测试
第12章 轴
知识点12-1:概述
知识点12-2:轴的分类
知识点12-3:轴的材料、设计时应考虑的问题
知识点12-4:轴的初步估算
知识点12-5:轴上零件的轴向定位
知识点12-6:轴上零件的周向定位
知识点12-7:轴的结构工艺性
知识点12-8:提高轴强度和刚度的措施
第12章单元测试
第14章 :滚动轴承及其装置设计
知识点14-1:滚动轴承的基本结构
知识点14-2:滚动轴承的主要类型
知识点14-3:滚动轴承的代号
知识点14-4:滚动轴承类型的选择
知识点14-5:滚动轴承的失效形式和设计准则
知识点14-6:滚动轴承的基本概念
知识点14-7:滚动轴承寿命计算的基本公式
知识点14-8:滚动轴承的当量载荷
知识点14-9:角接触和圆锥滚子轴承轴向载荷的计算
知识点14-10:滚动轴承的装置设计
工程制图、工程力学、工程材料及热处理、互换性与测量技术。
推荐教材:
《机械设计基础》,黄华梁、彭文生主编,高等教育出版社,第四版,2007.5出版。
主要参考书目:
1.《机械原理与机械设计》(上册),陈晓岑、毛娅、周杰主编,高等教育出版社,第三版,201478出版。
2.《机械原理与机械设计》(下册),冯雪梅、李波、韩少军主编,高等教育出版社,第三版,2014.8出版。
3.《机械设计学习指导与典型题解》,侯玉英、孙立鹏主编,高等教育出版社,2006.4出版。
4.《机械原理与机械设计习题集》,毛娅、郑银环主编,高等教育出版社,2014.8.
1.机械设计基础课程是《机械原理》和《机械设计》两门课程的综合吗?
答:该课程是适用于近机类专业的一门专业基础课程,是把《机械原理》和《机械设计》这两门课程有机融合在一起,而不是简单的综合。具体教学内容参见教学大纲。
2.该课程有没有实践课?
答:有一个两周的课程设计。