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机械产品设计课程教学大纲 课程代码：010141080 课程英文名称：Mechanical Product Design 课程总学时：32讲课：24 实验：0 上机：8 适用专业：机械设计制造及自动化专业 大纲编写（修订）时间：2010.7 一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标 机械产品设计是机械设计及制造专业的主干专业课，通过本课程的学习，使学生从系统和整机出发了解各类机械产品的设计规律及特点，掌握机械产品设计的基本方法，能够运用所学理论解决实际问题，具有开发设计新产品的初步能力。通过本课程的学习，学生将达到以下要求：1树立正确的设计思想，学会运用机械原理、零件的设计原理、方法和机械设计的一般规律，具有设计一般机械的初步能力；2具有运用标准、规范、手册、图册等有关技术的能力；3 了解国内外机械设计的新发展。（二）知识、能力及技能方面的基本要求 1.基本知识：学会运用机械设计一般知识，了解机械的主要类型、性能、结构特点、应用、材料、标准等。2.基本技能:进一步拓宽知识面，了解实际工业设备的设计及使用情况，使学生在遇到相关问题时，能顺利地收集、整理技术资料，提出设计及解决问题的初步方案。（三）实施说明 1教学方法：本课程的特点是专业面宽，知识面广，涉及基础科目多，课堂教学中重点讲解已学知识的综合应用；采用启发式教学，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；引导和鼓励学生发现现有产品的不足进行改进；培养学生提高利用标准、规范及手册等技术资料的能力。联系实际注重培养学生的创新能力，鼓励有能力的同学进行创新设计。2教学手段：本课程属于专业课，在教学中采用电子教案、CAI课件及多媒体教学系统等先进教学手段，以确保在有限的学时内，全面、高质量地完成课程教学任务。3计算机辅助设计：要求学生采用二维 CAD或三维 CAD设计软件进行结构设计和大作业的设计。（四）对先修课的要求 本课程是运用多门基础科目的实践性很强的专业课，必须在完成先修课程之后进行。主要的先修课程有工程图学、机械制造基础、金属材料及热处理、互换性及技术测量、金工实习、工程力学、机械设计基础（A1）、液压传动、电子技术基础、控制工程基础、现代设计方法、工程材料等。本课程将为课程设计以及毕业设计的学习打下良好基础。（五）对习题课、实践环节的要求 以大作业的形式要求学生查找相关资料，提出现有产品改进、提出新结构、新材料、新原理或新的润滑液压及控制方式。通过大作业提高学生分析问题、解决问题能力，熟悉标准、规范等。学生必须独立、按时完成大作业，大作业的完成情况作为评定课程成绩的一部分。（六）课程考核方式 1.考核方式：考查 2.考核目标 在考核学生对机械设计基本知识、基本原理和方法的基础上，重点考核学生分析问题、解决问题的能力、结构设计能力。3.成绩构成 本课程的总成绩主要由二部分组成：平时成绩（包括课堂测验、出勤情况等）占 30%，大作业占 70%。（七）参考书目 机械制造装备设计,冯辛安编，机械工业出版社,2006 食品加工机械与设备,陈斌编，机械工业出版社,2008 机械装置的创造性设计,颜鸿森编，机械工业出版社,2006 现代机械创新产品分析与设计，赵松年，辛恩光，黄耀志主编，2000 机电一体化系统设计，张君安主编，兵器工业出版社，1997。二、中文摘要 本课程是机械设计制造及自动化专业的一门实践性很强的专业课程。课程通过对各类机械产品的基本原理、基本知识和基本方法的讲授，重点剖析执行元件、传动元件、联接件及其他零部件的设计；材料选择，配套件选用等知识。通过本课程的学习，使学生掌握机械产品设计的基本特点和规律，学会运用已掌握的理论知识解决实际问题，并具有设计简单机械装置的能力，为相关课程设计、毕业设计奠定基础。三、课程学时分配表 序号 教学内容 学时 讲课 实验 上机 1 绪论 2 2 2 颚式破碎机 4 4 2.1 颚式破碎机结构分析 2 2.2 颚式破碎机优化设计 2 3 MPS中速磨煤机 4 4 3.1 MPS中速磨煤机工作原理 2 3.2 MPS中速磨煤机煤粉分级 2 4 圆锥破碎机 4 4 4.1 圆锥破碎机分类及发展 2 4.2 圆锥破碎机运动学、动力学分析 2 5 单齿辊破碎机 4 4 5.1 单齿辊破碎机结构及应用 2 5.2 单齿辊破碎机滚齿寿命及设计 2 6 颗粒包装机 4 4 6.1 颗粒包装机工作原理分析 2 6.2 颗粒包装机故障分析 2 7 平面抛光机 2 2 8 大作业 8 8 合计 32 24 8 四、教学内容及基本要求 第 1 部分 绪论 总学时(单位：学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0 具体内容:1)机器的组成及在国民经济中的作用；2)设计学的历史与发展；3)设计与人类文明发展的关系；重 点:机械产品设计与相关学科理论的结合。第 2 部分 颚式破碎机 总学时(单位：学时):4 讲课 4 实验:0 上机:0 第 2.1部分 颚式破碎机结构分析（讲课 2 学时）具体内容:颚式破碎机的结构，运动学分析，特征值选取，飞轮的设计及平衡。第 2.2部分 颚式破碎机优化设计（讲课 2 学时）具体内容:1)已学知识在具体工程中问题中的应用，如重要零件的强度刚度设计及优化设计；2)机构的优化设计；重 点:1)机构的优化设计；2)偏心距的优化；3)以生产能力最大作为目标函数对结构参数及工作参数进行优化；难 点:1)学会对工程实际问题建立数学、力学模型；2)对实际机械产品进行运动学和动力学分析及优化设计；3)学会一些实际产品的安装运行，故障分析的方法；习 题:对颚式破碎机进行曲柄优化设计。第 3 部分 MPS中速磨煤机 总学时(单位：学时):4 讲课:4 实验:0 上机:0 第 3.1部分 MPS中速磨煤机工作原理（讲课 2 学时）具体内容:了解中速磨煤机的工作原理,工作特点和典型结构。重 点:打击轮的结构设计及强度、刚度分析。第 3.2部分 MPS中速磨煤机煤粉分级（讲课 2 学时）具体内容:了解风力分级的特点及应用；中速磨煤机的设计改进，温度检测及施力机构。重 点:1)分级器如何实现煤粉分级；2)通过一些工程实例的研究，培养学生分析和解决工程问题的能力；第 4 部分 圆锥破碎机 总学时(单位：学时):4 讲课:4 实验:0 上机:0 第 4.1部分 圆锥破碎机分类及发展（讲课 2 学时）具体内容:1)圆锥破碎机的结构特点、分类及发展现状；2)力学模型的建立；重 点:1)圆锥破碎机腔形的优化设计；2)主轴及动锥强度、刚度的优化设计；第 4.2部分 圆锥破碎机运动学、动力学分析（讲课 2 学时）具体内容:1)圆锥破碎机的运动学、动力学分析；2)圆锥破碎机的润滑，油膜强度及油隙大小、形状的确定；重 点:1)通过一些工程实例的研究，培养学生分析和解决工程问题的能力；2)油膜强度的分析；难 点:1)圆锥破碎机腔形的优化设计；2)主轴及动锥强度的优化设计；思 考 题:根据不同的破碎条件进行腔形优化设计。第 5 部分 单齿辊破碎机 总学时(单位：学时):4 讲课:4 实验:0 上机:0 第 5.1部分 单齿辊破碎机结构及应用（讲课 2 学时）具体内容:1)单齿辊破碎机的结构及应用；2)转动部及轴承部的水冷设计；重 点:1)单齿辊破碎机的结构特点及改进；2)篦板的结构及产品粒度的控制；第 5.2部分 单齿辊破碎机滚齿寿命及设计（讲课 2 学时）具体内容:1)单齿辊破碎机主轴的结构和滚齿的设计；2)热应力对单齿辊破碎机寿命的影响；重 点:1)单齿辊破碎机转动部及篦板部的强度及刚度分析；2)单齿辊破碎机的结构改进；第 6 部分 颗粒包装机 总学时(单位：学时):4讲课:4 实验:0 上机:0 第 6.1部分 颗粒包装机工作原理分析（讲课 2 学时）具体内容:了解B.DZ.F-30A型颗粒包装机工作原理,工作特点和典型结构,学会对颗粒包装机的主功能和分功能的功能原理分析。重 点:包装速度，制袋长度，传动分析及传动链计算。难 点:纵封和横封及给料盘速度的分配。习 题:1)绘制纵封、横封传动链；2)计算包装速度定量袋长传动式；第 6.2部分 颗粒包装机故障分析（讲课 2 学时）具体内容:了解纵封和横封同步不同步问题的设计，行星轮系负反馈机构的设计。重 点:包装起皱和标牌位置的确定采取的典型结构。难 点:1)通过偏心链轮的典型结构设计解决纵封和横封同步；2)设置行星轮系负反馈机构解决封袋质量问题；第 7 部分 平面抛光机 总学时(单位：学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0 具体内容:1)平面抛光机的设计背景；2)抛光机的设计特点；3)抛光轮速度的选择；重 点:1)抛光轮的设计；2)压紧机构的设计；3)传输机构的设计；第 8 部分 实际课题或模拟题目的方案设计 总学时(单位：学时):8 讲课:0 实验:0 上机:8 具体内容:查资料写论文，以提出新的设计构思和在原有基础上进行改进为主。重 点:通过一些工程实例的研究，培养学生分析和解决工程问题的能力。难 点:运用已学知识按实际或模拟进行方案设计。上 机：机械产品设计大作业。实际产品或模拟产品的方案及主要零件设计。编写人：郭虹 审核人：安晓卫 批准人：丁 茹
