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806 机械设计基础 j 教学大纲 南昌工程学院机械设计基础课程教学大纲 一、英文名称：Fundamentals of Machine Design 课程编码：080320012 学时：56 学分：3.5 适用对象：热能与动力工程专业本科生三年级学生 先修课程：工程力学、机械制图、金工实习 一、课程性质、目的和任务 1.本课程为热能与动力工程专业本科三年级学生的一门主干、必修技术基础课程。2.目的是通过本课程的学习，使学生了解常用机构的工作原理，熟悉机械传动的基础知识，掌握常用机构和通用零件的工作原理和设计计算方法。二、教学内容及要求 绪论 授课学时：1 基本要求：0-1 掌握机械、机器与机构之间的联系与区别，0-2 掌握机械设计的基本方法、一般程序和方 法。0-3 了解机械零件材料的选用过程中应满足的要求。重点：机械、机器与机构之间的联系与区别；难点：机械设计的基本方法、一般程序和方法。第一章 平面机构的结构分析 授课学时：3 基本要求：1-1 掌握机构、运动副、运动链、自由度与约束等基本概念；1-2 掌握机构运动简图的绘制和机构自由度的计算；1-3 掌握机构具有确定运动条件的判定；1-4 熟悉平面机构自由度的计算及注意事项；重点：平面机构的组成原理和结构分析、运动副的意义、平面运动副及其分类和平面机构自由度分析和计算以及具有确定运动的条件判定；难点：平面运动副及其分类和平面机构自由度分析、计算以及具有确定运动的条件判定。第二章 平面连杆机构及其设计 授课学时：3 基本要求：2-1 熟悉构铰链四杆机构的组成、基本型式；2-2 掌握铰链四杆机构的演化过程分析；2-3 熟悉铰链四杆机构的基本特性；2-4 了解铰链四杆机构的设计 重点：铰链四杆机构的基本型式、演化过程分析、基本特性；难点：构铰链四杆机构的演化过程分析、基本特性。第三章 凸轮机构及其设计 授课学时：3 基本要求：3-1 熟悉凸轮机构的应用及分类；3-2 掌握从动件运动规律及其选择要求；3-3 了解用“反转法”画出反转后从动件各导路的位置；根据所分的等份量得从动件相应的位移，从而得到凸轮的轮廓曲线。；3-4 掌握凸轮机构基本尺寸的确定原则。重点：从动件运动规律及其选择要求；难点：凸轮机构基本尺寸的确定原则。第四章 齿轮传动 授课学时：8 基本要求：4-1 了解齿轮传动的特点、应用及分类，理解渐开线形成的原理及其基本性质，熟悉渐开线齿轮的几何参数和几何尺寸计算公式 4-2 了解渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动的特点、掌握两齿轮正确啮合的条件、齿轮啮合传动的特性 4-3 了解渐开线齿轮的切齿原理，理解齿轮加工 发生根切的原因 4-4 齿轮传动的强度计算渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动的特点、两齿轮正确啮合的条件，重点：渐开线基本性质、齿轮的主要参数与几何尺寸，渐开线的形成原理与性质、渐开线参数方程 难点：两齿轮正确啮合的条件、齿轮啮合传动的特性。第五章 轮系 授课学时：4 基本要求：5-1 了解轮系的组成及其分类、基本功用；5-2 掌握定轴轮系传动比的计算；5-3 理解转化轮系的概念、掌握周转轮系传动比的计算方法与步骤。重点：轮系的传动比计算和转向的判定，区分行星轮系和差动轮系的传动比计算的特点；难点：混合轮系传动比计算的要点是如何正确 划分出各个基本轮系，找出轮系中的周转轮系部分。第七章 机械的运转及其速度波动的调节 授课学时：2 基本要求：7-1 了解机械的周期性、非周期性速度波动产生的原因、稳定运动的三个阶段；7-2 理解机械的运动方程式、通过改变驱动力所作的功或改变阻力所作的功来实现速度调节的原理。7-3 掌握稳定运转状态下机械的周期性、非周期性速度波动及其调节方法。重点：掌握稳定运转状态下机械的周期性、非周期性速度波动及其调节方法；难点：稳定运转状态下机械的周期性、非周期性速度波动及其调节的原理。第八章 回转件的平衡 授课学时：2 基本要求：8-1 了解机械平衡的目的及内容；8-2 掌握刚性转子的平衡计算：刚性转子平衡的基本原理和方法。8-3 熟悉刚性转子的平衡实验方法。重点：刚性转子的平衡计算：刚性转子平衡的基本原理和方法；难点：刚性转子平衡的基本原理和方法、刚性转子的动平衡实验方法。第十章 连接 授课学时：4 基本要求：10-1 了解螺纹联接的主要类型，熟悉螺栓联接的受力分析、强度计算、提高螺栓联接强度的的措施，掌握螺栓联接的预紧力的计算。10-2 了解键、花键和销联接的主要类型、平键联接的计算；过盈连接的使用特点和 功用。重点：螺纹联接的特点、预紧与防松的方法和 螺纹设计的要点、键联接与销联接的类型及平键联接的工作原理。难点：螺栓联接的受力分析、强度计算。第十一章 齿轮传动 授课学时：6 基本要求：11-1 理解齿轮传动的失效形式、材料及热处理、传动精度、圆柱齿轮传动的作用力及计算载荷 11-2 掌握直齿圆柱齿轮传动的强度计算、斜齿圆柱齿轮传动的强度计算 11-3 了解锥齿轮传动的强度计算、齿轮结构 重点：圆柱齿轮传动的作用力及计算载荷；难点：直齿圆柱齿轮传动的强度计算。第十二章 蜗杆传动 授课学时：2 基本要求：12-1 了解蜗杆传动的类型、蜗杆传动的啮合特点和运动关系；12-2 熟悉园柱蜗杆传动主要参数和几何尺寸的意义；12-3 理解蜗杆传动的承载能力计算，掌握蜗杆传动的受力分析。重点：蜗杆传动的啮合特点和运动关系、园柱蜗杆传动主要参数和几何尺寸；难点：蜗杆传动的受力分析的掌握。第十三章 带传动 授课学时：2 基本要求：14-1 了解带传动的特点、应用和分类；熟悉带传动的受力分析和应力分析；14.-2 了解带传动的弹性滑动的机理，掌握带传动的弹性滑动和打滑区别；14-3 了解带传动的失效形式、许用功率；带传动的设计；带传动的张紧。重点：带传动的受力分析和应力分析、带传动的弹性滑动和打滑区别；难点：带传动的弹性滑动的机理、带传动的受力分析和应力分析。第十四章 轴 授课学时：4 基本要求：14-1 了解轴的功用、分类、材料以及轴设计的基本要求和步骤，14-2 掌握轴的结构设计的基本内容及其设计方法；重点：轴上零件的定位与固定要求、轴上零件的定位与固定方式分析；难点：轴的结构设计的基本内容及其设计方法。第十五章 滑动轴承 授课学时：4 基本要求：15-1 了解滑动轴承的分类、结构、材料和润滑；15-2 理解滑动轴承的条件性计算。重点：滑动轴承的结构、特点及其设计计算；难点：滑动轴承的条件性计算。第十六章 滚动轴承 授课学时：2 基本要求：16-1 熟悉滚动轴承的构造、分类和代号；滚动轴承的类型选择；掌握滚动轴承的负荷分析、失效形式和计算准则；了解滚动轴承的设计计算、滚动轴承的组合设计。重点：滚动轴承选择的方法、寿命计算等；难点：滚动轴承选择的方法、寿命计算。二、实践环节 课程设计内容与要求（2 周）：设计能力培养主要包括下列内容：、能从机器功能出发制定设计方案，合理选择传动机构和零件。、能按机器工作状态分析和计算作用在零件上的载荷，合理选择零件材料，正确计算零件的工作能力和确定零件尺寸。、能考虑制造工艺、使用维护、经济和安全 等问题对机器和零件进行结构设计。、绘制机器或部件的装配图和零件图，在制图、公差配合及技术测量、金属热处理等先修课程基础上合理注明有关技术要求。每个学生必须独立完成课程设计。设计题目为机械传动装置或简单机械。设计工作量相当于以两级圆柱齿轮减速器为主体的机械传动装置为最低要求。每个学生应完成：部件装配图一张、零件工作图 13 张、设计说明书约 60008000 字。课程设计完成后应进行答辩，成绩单独记分。实验内容与要求 1、机械原理、机械零件陈列室参观学习。2、带传动特性分析 3、减速器拆装。实验目的和要求：掌握典型机械零件的实验方法，获得实验技能的基本训练。培养运用所学理论解决实际问题的能力、正确处理实验数据的能力、分析和综合实验结果以及撰写实验报告的能力。培养严肃认真的态度和踏实细致、实事求是的作风。三、学时分配 课程总学时为 56，其中理论学时 50，实验学时 6。章 内 容 讲课 实验课 习题课 实践课 总学时 1 绪论 1 2 平面机构的结构分析 3 3 平面连杆机构及其设计 3 4 凸轮机构及其设计 3 5 机械原理、机械零件陈列室参观 2 6 齿轮传动 8 7 轮系 4 8 机械运转速度波动的调节 2 9 回转件的平衡 2 10 连接 4 11 齿轮传动 6