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文本内容:
《机械设计》教学大纲
一、课程基本信息课程名称机械设计课程编码010513002英文名称Mechani__Design课程类别学科基础课学分数
4.5开课学期5总学时及其分配总学时讲课实验上机其它机动7258842适用专业机械类本科专业
二、课程目的和任务通过本课程的学习使学生掌握机械设计的一般程序、方案设计、技术设计的主要内容,机器设计的基本原则,标准化等本课程的主要任务是培养学生1)树立正确的设计思想并勇于创新探索;2)掌握通用机械零部件的设计原理、方法和一般规律;3)掌握一定的设计技能(查阅资料,运用标准、规范);4)掌握典型机械零件的实验方法,获得实验技能的基本训练;5)了解机械设计的最新动态
三、本课程与其它课程的关系本课程应安排在《机械制图》、《工程材料》、《互换性与技术测量》、《机械制造基础》、《金工实习》、《理论力学》、《材料力学》、《机械原理》课程之后进行
四、教学内容、重点、教学进度、学时分配
(一)绪论(1学时)
1、主要内容机械工业在现代化建设中的作用;机器的基本组成要素;本课程的内容、性质和任务
2、重点机器的基本组成要素;本课程的内容、性质与任务
3、教学要求了解机械工业对国民经济发展的重要性;理解机器的基本组成要素、机械零件的分类;了解本课程的研究对象、内容;了解本课程的地位、作用和任务
(二)机械设计总论(3学时)
1、主要内容机器的组成;设计机器的一般程序;对机器的主要要求;机械零件的主要失效形式;设计机械零件时应满足的基本要求;机械零件的设计准则;机械零件的设计方法;机械零件设计的一般步骤;机械零件的材料及其选用;机械零件设计中的标准化;机械现代设计方法简介
2、重点机械零件的主要失效形式及计算准则;机械零件的设计计算方法
3、教学要求了解机器的组成;了解设计机器的一般程序;了解对机器的主要要求;理解机械零件的主要失效形式;了解设计机械零件时应满足的基本要求;理解机械零件的设计准则;了解机械零件的设计方法;了解机械零件设计的一般步骤;了解机械零件的材料及其选用、了解机械零件设计中的标准化;了解机械现代设计方法
(三)机械零件的强度(4学时)
1、主要内容材料的疲劳特性;机械零件的疲劳强度计算;机械零件的抗断裂强度;机械零件的接触强度
2、重点应力的分类;材料的疲劳特性;极限应力图绘制及应用;单向稳定变应力下机械零件的强度
3、教学要求理解机械零件的强度载荷和应力的分类,名义载荷和计算载荷,许用应力,几种强度问题,稳定变应力下机械零件的强度;影响疲劳强度的因素;安全系数的计算;有规律的非稳定变应力机械零件的强度;了解损伤累计假说;了解提高机械零件疲劳强度的措施;理解机械零件的接触强度
(四)摩擦、磨损及润滑概述(2学时)
1、主要内容摩擦;磨损;润滑剂、添加剂和润滑方法;流体润滑原理简介
2、重点摩擦的类型、典型磨损过程及润滑剂的性能
3、教学要求理解摩擦状态;理解摩擦、磨损的分类及其性质;了解提高抗磨性的措施;了解润滑的作用;理解润滑油粘度、影响粘度的因素;了解其它润滑剂和添加剂;了解流体动力润滑、流体静压润滑和弹性流体动力润滑
(五)螺纹连接和螺旋传动(8学时)
1、主要内容螺纹;螺纹连接的类型和标准连接件;螺纹连接的预紧;螺纹连接的放松;螺纹连接的强度计算;螺栓组连接的设计;螺纹连接件的材料和许用应力;提高螺纹连接强度的措施;螺旋传动
2、重点螺纹连接类型及防松原理;紧螺栓连接的强度计算;螺栓组连接的设计与受力分析
3、教学要求理解螺纹连接的主要形式;了解连接零件及其材料;理解扳手力矩、预紧力;掌握螺纹连接的防松原理和措施;掌握螺纹连接的失效形式和计算准则;掌握松螺栓连接的计算;掌握紧螺栓连接的计算受横向载荷、轴向载荷、轴向变载荷;理解提高螺栓连接强度的艺措施;掌握螺栓组设计及其受力分析;了解螺纹连接的许用应力;理解螺旋传动的种类和应用;理解螺旋传动的受力分析和计算;了解螺杆、螺母材料和许用应力;了解滚动螺旋、静压螺旋
(六)键、花键连接(2学时)
1、主要内容键连接;花键连接
2、重点键连接的类型、应用及平键连接强度计算
3、教学要求理解键连接的类型、结构、特点和应用;掌握平键连接的失效形式和强度计算;了解键的材料、键连接的许用应力理解花键连接的类型、对中方法、工作特点和应用;了解花键连接的强度计算
(七)带传动(4学时)
1、主要内容带传动概述;带传动工作情况的分析;普通V带传动的设计计算;V带轮的设计;V带传动的张紧、__与防护
2、重点带传动的受力分析及临界摩擦力的影响因素、带的应力分析、带的弹性滑动;V带传动的设计方法和注意事项
3、教学内容理解带传动的主要类型;带传动的工作原理、特点和应用范围;掌握带传动的受力分析;掌握临界摩擦力公式;掌握带传动的工作应力情况;理解弹性滑动的概念、滑动率和传动比理解带传动失效形式和计算准则;了解V带传动的设计计算;了解带轮的材料和结构设计;了解带传动作用在轴上的载荷;理解带传动的张紧装置
(八)链传动(3学时)
1、主要内容链传动的特点及应用;传动链的结构特点;滚子链链轮的结构和材料;链传动的工作情况分析;滚子链传动的设计计算;链传动的布置、张紧、润滑与防护
2、重点链运动不均匀性和动载荷;链传动的失效形式和设计方法
3、教学要求了解链传动的类型、特点和应用;理解链传动的工作原理;链传动的运动与动力特性;理解套筒滚子链的结构和规格;了解链轮的结构和材料;理解套筒滚子链传动的主要参数及其选择了解套筒滚子链传动的设计计算;了解链传动作用在轴上的载荷;了解链传动的布置、张紧装置和润滑
(九)齿轮传动(__时)
1、主要内容齿轮传动概述;齿轮传动的失效形式及设计准则;齿轮的材料及其选择原则;齿轮传动的计算载荷;标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算;齿轮传动的设计参数、许用应力与精度选择;标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算;标准锥齿轮传动的强度计算;变位齿轮传动强度计算概述;齿轮的结构设计;齿轮传动的润滑
2、重点轮齿主要失效形式及设计准则;齿轮的材料与热处理;载荷系数;齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度计算;直齿轮、斜齿轮、直齿圆锥齿轮传动的受力分析
3、教学要求理解齿轮传动的类型、特点和应用;理解轮齿的失效形式和计算准则;了解齿轮材料及其选择,齿轮材料的热处理直齿圆柱齿轮传动的计算掌握受力分析和计算载荷;理解齿根弯曲强度计算;理解齿面接触强度计算;了解变位齿轮传动强度计算的特点;理解齿轮传动的设计参数及许用应力的确定;了解齿轮传动精度的选择斜齿圆柱齿轮传动的计算掌握受力分析和计算载荷;理解齿根弯曲强度计算、齿面接触强度计算直齿圆锥齿轮传动的计算掌握受力分析和计算载荷;理解齿根弯曲强度计算、齿面接触强度计算理解齿轮的结构,理解齿轮传动的润滑
(十)蜗杆传动(4学时)
1、主要内容蜗杆传动的类型;普通圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算;普通圆柱蜗杆传动承载能力计算;普通圆柱蜗杆传动的效率、润滑及热平衡计算;圆柱蜗杆和蜗轮的结构设计
2、重点蜗杆传动特点、参数计算、特性系数;齿面接触疲劳强度、齿根弯曲强度和热平衡计算
3、教学要求理解蜗杆传动的类型、特点及应用;掌握蜗杆传动的受力分析;理解蜗杆传动失效形式和计算准则;了解蜗杆、蜗轮材料的选择,许用应力理解蜗杆传动的强度计算;理解主要几何尺寸;理解齿面接触强度计算和齿根弯曲强度计算的特点;掌握蜗杆传动的润滑、效率和热平衡计算;了解蜗杆轴的刚度;了解蜗杆传动精度的选择;了解蜗杆、蜗轮的结构
(十一)滑动轴承(6学时)
1、主要内容概述;径向滑动轴承的主要结构型式;滑动轴承的失效形式及常用材料;轴瓦结构;滑动轴承润滑剂的选择;不完全液体润滑滑动轴承设计计算;液体动力润滑径向滑动轴承设计计算;其它型式滑动轴承简介
2、重点非液体摩擦滑动轴承的设计计算;流体动压滑动轴承的承载能力及影响因素
3、教学要求理解滑动轴承的用途和分类;理解滑动轴承的结构种类;理解轴瓦结构;理解轴承材料及其选择掌握非液体摩擦滑动轴承的失效形式和条件性计算;理解流体动力润滑的雷诺方程;了解流体动力润滑单油楔径向轴承承载能力和温升的计算、主要参数的选择了解多油楔滑动轴承,了解静压轴承
(十二)滚动轴承(5学时)
1、主要内容概述;滚动轴承的主要型式及其代号;滚动轴承类型的选择;滚动轴承的工作情况;滚动轴承尺寸的选择;轴承装置的设计
2、重点滚动轴承的类型、代号;滚动轴承的失效形式及寿命计算;当量动载荷、角接触轴承的轴向载荷计算;滚动轴承的组合设计
3、教学要求理解滚动轴承的基本形式、结构、特点、精度和代号;了解滚动轴承元件的载荷分布和载荷变化的概念;理解滚动轴承的失效形式和计算准则理解滚动轴承按额定静载荷计算额定静载荷、当量静载荷;掌握滚动轴承按额定动载荷计算寿命和可靠性,额定动载荷,当量动载荷;了解滚动轴承的极限转速理解滚动轴承的组合结构设计;理解滚动轴承的润滑和密封;了解滚动轴承和滑动轴承的比较
(十三)联轴器和离合器(2学时)
1、主要内容联轴器的种类和特性;联轴器的选择;离合器;安全联轴器和安全离合器
2、重点联轴器、离合器的类型及选用
3、教学要求理解联轴器、离合器类型及其应用;理解刚性固定式联轴器、刚性可移式联轴器、弹性联轴器的结构特点和选择;了解安全联轴器;理解刚性离合器、摩擦离合器的结构、工作原理、特点
(十四)轴(5学时)
1、主要内容概述;轴的结构设计;轴的计算
2、重点轴结构设计;轴的弯扭合成强度计算
3、教学要求理解轴的类型及其应用;了解轴的材料及其选择;掌握轴的结构设计及提高轴的疲劳强度的措施;理解轴的强度计算按扭转强度计算;按当量弯矩计算;危险截面安全系数校核计算;了解轴的刚度计算、振动及振动稳定性概念
五、实践教学内容要求序号类别名称学时备注1实验螺栓连接综合实验(2学时)82实验带传动实验(2学时)3实验滑动轴承实验(2学时)4实验轴组结构实验(1学时)5实验减速器拆装实验(1学时)
六、课程考核方式该课程为考试课,采用理论与实践相结合的考核方式,理论部分采用闭卷考试的方式进行,考试成绩占70%,平时成绩占20%,实验成绩占10%,成绩按百分制进行评定
七、建议教材与教学参考书
1、建议教材八版.北京高等教育出版社.
20062、教学参考书二版.北京高等教育出版社.1990
[2]龚桂义主编.机械设计课程设计图册.第三版.北京高等教育出版社.19__
[3]刘长增主编.机械原理及机械设计实验(机械类).第一版.呼和浩特内蒙古大学出版社.2008
八、编制说明编制者刘卫李卫国刘长增张烨闫军韩青松王志国周洁组长刘卫执笔人韩青松编制时间2009年3月。