《机械设计基础B》教学大纲（本科）.docx

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1、机械设计基础B教学大纲课程英文名Fundamentals of Mechanical Design B课程代码AO8O3K13学分3总学时48理论学时42实验/实践学时6课程类别学科基础课课程性质必修先修课程工程图学、金工实习、 工程力学等适用专业自动化、工业工程等开课学院机电工程学院执笔人审定人制定时间2018年4月一、课程地位与课程目标（一）课程地位机械设计基础B是工业工程、信息技术等专业重要的技术基础课，主要研究机械中常用 机构和通用零件的工作原理、结构特点、基本设计理论与设计方法。（-）课程目标L使学生掌握常用机构的工作原理、特点、功能、应用和基本设计理论与设计方法。2 .使学生掌握常

2、用机械零件和机械结构的作用和基本原理、特点及其应用。3 .使学生初步具备运用手册设计机械传动装置和简单机械的能力。4 .使学生得到机械设计的初步训练，初步具备一定的机械设计能力。二、课程目标达成的途径与方法以课堂教学为主，实验教学为辅。L课堂教学主要讲解常用机构的工作原理、特点、功能、应用；讲解常用机构的基本设计 理论与设计方法。通过实例的讲解，使同学们更好地掌握常用机械零件和机械结构的作用和基本 原理、特点及其应用，提高学生对机械设计的学习兴趣，培养学生熟练运用所学知识的能力、收 集和提炼信息的能力以及解决实际问题的能力。课堂教学尽量引入互动环节，使同学们能更好地 融入课堂教学，提高教学效果

3、。5 .实验教学主要通过特定试验使学生对理论学习中涉及相关知识进行实践操作，从而更深刻地领悟相关知识。三、课程目标与相关毕业要求的对应关系课程目标课程目标对课程归属专业毕也要求的支撑程度毕业要求1毕业要求2毕业要求4课程目标1HHM课程目标2HHM课程目标3HHM|课程目标4|M|M|M注：1.支撑强度分别填写II、M或L （其中H表示支撑程度高、M为中等、L为低）： 2.毕业要求须根据课程所在专业培养方案进行描述。四、课程主要内容与基本要求知识点主要内容基本要求第。章 机械设计基础绪论了解我国及发达国家机械设计与制造行业 的发展现状L1理解机械、机器、机构、构件、零件等区 别与联系L1了解本

4、课程的主要研究内容和机械设计的 基本要求和一般过程L1第1章平面机构的自由度和速度分析掌握运动副的概念及其分类L2掌握机构运动简图的绘制L3熟练掌握平面机构自由计算公式的推导过 程与平面机构自由度计算L3深刻理解复合较链、局部自由度、虚约束 定义以及计算自由度时的注意事项L3掌握速度瞬心的定义及简单应用L2第2章平面连杆机构掌握平面较链四杆机构的类型、组成、特 点与应用L2熟练掌握连杆机构的四个主要特性：四杆 机构有整转副的条件、急回运动；死点位置； 压力角和传动角L3熟练掌握平面四杆机构的设计方法L3了解导杆机构、摇块机构、定块机构、偏 心轮机构的性质、特点及应用L1第3章凸轮机构了解凸轮机

5、构的应用和类型L1理解凸轮从动件的常用运动规律L2掌握压力角与凸轮机构尺寸、作用力的关 系L2熟练掌握凸轮轮廓的设计方法，要求学生 能够正确画出凸轮压力角、推程运动角、M 程运动角、基圆、远休止角、近休止角L3第4章齿轮机构了解齿轮机构的特点与类型L1掌握齿廓实现定角速比传动的条件L2掌握渐开线齿廓的五个重要性质；掌握齿 轮各部分名称L2熟练掌握渐开线标准齿轮的基本尺寸计算 和渐开线标准齿轮的正确、连续、无侧障啮L3合条件理解重合度的概念L2掌握渐开线齿轮的切齿原理L2了解齿轮根切、最少齿数及变位齿轮的概 念L1掌握解斜齿轮、锥齿轮的基本特点L2第5章轮系熟练掌握定轴轮系传动比的计算L3熟练掌

6、握周转轮系的传动比计算L3熟练掌握复合轮系传动比的计算L3了解轮系的应用L1第6章间歇运动机构了解棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机 构的特点及应用。L1掌握棘轮机构、槽轮机构的运动特性；L2第9章机械零件设计概论了解机械零件设计计算的共性问题L1理解机械零件强度、接触强度L2理解机械零件的磨损类型L2掌握机械制造中常用材料的性质及使用场 合L2第10章联接掌握螺纹的基本参数L2熟练掌握螺旋副的受力分析、效率和自锁L3了解常用的螺纹类型与螺纹联接基本类型L1掌握螺纹联接预紧及防松措施L2熟练掌握螺栓联接的强度计算L3掌握提高螺栓联接强度的措施L2了解螺旋传动L1了解键联接和花键联接L1了解销联接

7、L1第11章齿轮传动掌握齿轮的失效形式、失效原因L2了解齿轮传动的精度L1熟练掌握圆柱齿轮传动的受力分析（直齿、 斜齿、锥齿）L3熟练掌握直齿圆柱齿轮传动的齿面接触强 度的计算L3熟练掌握直齿圆柱齿轮传动的齿根弯曲强 度的计算L3熟练掌握斜齿轮、锥齿轮传动强度设计L3了解齿轮的基本构造L1。了解齿轮传动的润滑和效率L1第12章蜗杆传动了解蜗杆传动的特点和类型L1掌握蜗杆传动的主要参数和几何尺寸L2掌握蜗杆传动的失效形式、材料、结构L2熟练掌握蜗杆传动的受力分析与强度计算L3了解蜗杆传动的效率、润滑和热平衡L1第13章带传动了解带传动的类型和应用L1熟练掌握带传动的受力分析L3熟练掌握带的应力分

8、析L3理解带传动的弹性滑动和打滑的区别L2熟练掌握普通V带的计算L3第14章轴掌握轴的分类及功用L2了解轴的材料L1熟练掌握轴的结构设计与强度计算L3第16章滚动轴承了解滚动轴承的基本类型和特点L1熟练掌握轴承的代号L3熟练掌握轴承的选择计算L3掌握滚动轴承的润滑和密封L2熟练掌握滚动轴承的组合设计L3第17章联轴器、离合器、制动器的类 型及应用了解联轴器、离合器、制动器的类型、特 点和应用L1第18章弹簧了解弹簧的功用和类型L1基本要求：L1 理解.，L2.掌握，L3-熟练掌握五、课程学时安排课程目标3、4? ? ?未实现章节号教学内容学 时 分 配学生任务对应课 程目标作业要求自学要求讨论

9、第。章 第1章0. 1机械设计基础绪论1.1 运动副及其分类1.2 平面机构运动简图20-1, 0-21-1, 1-21-3课前自学机械设 计基础概述以及 平面机构的运动 副和平面机构运 动简图1,2第1章1.3 平面机构的自由度1.4 速度瞬心及其在机 构速度分析上的应用21-5, 1-61-7, 1-91-10,1-111-121-141-16课前自学平面机 构的自由度； 预习瞬心概念以 及速度分析1,2第2章2.1 钱链四杆机构的基 本类型及其应用2.2 较链四杆机构的基 本特性2.3 平面四杆机构的设22-1, 2-22-3, 2-72-8, 2-10课前自学平面连 杆机构的分类及 演

10、化1,2计第3章3.1 凸轮机构的应用和 类型3.2 从动件的常用运动 规律3.3 凸轮机构的压力角3.4 图解法与解析法设 计凸轮轮廓23-13-2课前自学凸轮机 构的应用和类型 以及从动件的常 用运动规律；预习凸轮机构的 压力角基本概念 及特性以及图解 法设计凸轮轮廓1,21,2第4章1.1 1齿轮机构的特点和 类型1.2 齿廓实现定角速度 的传动条件1.3 渐开线齿廓1.4 齿轮各部分名称及 标准齿轮的基本尺寸24-1, 4-2课前自学齿轮机 构的特点和类型 及其定传动比的 条件1,24.5 渐开线标准齿廓的 啮合4.6 渐开线标准齿轮的 切齿原理4.7 7根切、最小齿数及变 位齿轮4.

11、 8平行轴斜齿轮机构4.9圆锥齿轮机构24-5 4-74-10, 4-11课前自学齿轮的 切齿原理、根切 现象以及避免根 切现象的最小齿 数：自学斜齿圆 柱齿轮以及圆锥 齿轮特性1,2第5章5.1轮系的类型5.2定轴轮系与周转轮 系及其传动比25-2课前自学轮系的 分类以及定轴轮 系与周转轮系的 传动比计算公式1,25.3复合轮系及其传动 比5. 4轮系的应用15-5, 5-9 5-10课前自学复合轮 系及其传动比计 算公式；轮系的 作用1,2第6章6. 1棘轮机构6. 2槽轮机构6. 3不完全齿轮机构6.4凸轮间歇运动机构16-1, 6-2课前自学间歇运 动机构的分类及 各自特点1,2第9章

12、9.1 机械零件设计概述9.2 机械零件的强度、接 触强度、耐磨性9.3 机械制造常用材料 及其选择9.4 公差与配合、表面粗 糙度和优化系数29-6课前自习机械零 件设计计算的共 性问题3,49. 5机械零件的工艺性 及标准化第10章10. 1螺纹参数10.2螺旋副的受力分 析、效率和自锁10.3机械制造常用螺纹10. 4螺纹联接的基本类 型及螺纹紧固件10.5螺纹联接的预紧和 防松10. 6螺纹联接的强度计 算210-2, 10-3 10-6课前预习螺纹的 基本参数；螺旋 副的受力分析、 效率和自锁，了 解常用的螺纹类 型与螺纹联接基 本类型。自习螺 纹联接预紧及防 松措施：熟悉螺 栓联接

13、的强度计 算3,410. 7螺栓的材料和许用 应力10. 8提高螺栓联接强度 的措施10.9螺旋传动、10. 10滚动螺旋简介10. 11键联接和花键联 接销连接10. 12销联接210-10课前预习提高 螺栓联接强度 的措施；了解螺 旋传动；了解键 联接和花键联 接；了解销联3,4第11章11. 1轮齿的失效形式11.2 齿轮材料及热处理11.3 齿轮传动的精度11.4 直齿圆柱齿轮传动 的作用力及计算载荷211-2, 11-5 11-7课前预习齿轮的 失效形式、失效 原因；了解齿轮 传动的精度以及 圆柱齿轮传动的 受力分析3,411.5 直齿圆柱齿轮传动 的齿面接触强度计算11.6 直齿圆

14、柱齿轮传动 的轮齿弯曲强度计算11.7 斜齿圆柱齿轮传动11.8 齿轮的构造11. 9齿轮传动的润滑和 效率211-8, 11-9课前预习直齿 圆柱齿轮传动 的齿面接触强 度的计算和齿 根弯曲强度的 计算，自习斜齿 轮、锥齿轮传动 强度设计；了解 齿轮的基本构 造；了解齿轮传 动的润滑和效 率3,4第12章1.1 1蜗杆传动的特点和 类型1.2 圆柱蜗杆传动的主 要参数和几何尺寸1.3 蜗杆传动的受力分 析及强度计算1.4 蜗杆传动的效率、 润滑和热平衡212-2, 12-312-5, 12-6课前预习了解蜗 杆传动的特点和 类型、蜗杆传动 的主要参数和几 何尺寸、蜗杆传 动的失效形式、 材料

15、、结构、蜗 杆传动的受力分 析与强度计算、 蜗杆传动的效 率、润滑和热平 衡3,4第13章1.1 1带传动的类型和应 用1.2 带传动的受力分析1.3 带传动的应力分析13. 4 V带传动的计算和V 带的结构2面带传动应 力图课前预习了解带 传动的类型和应 用、带传动的受 力分析、带的应 力分析；理解带 传动的弹性滑动 和打滑的区别； 自习普通V带的 计算3,413.5 同步带传动简介13.6 链传动特点、运动 分析与受力分析13.7 主要参数计算及选撵13.8 链传动的润滑与布 置213-2, 13-413-6, 13-9课前预习了解链 传动的特点和应用3,4第14章14. 1轴的功用和类型

16、14.2轴的材料和结构设 计214-2课前预习了解轴 的分类及功用； 了解轴的材料以 及结构设计3,414. 3轴的强度和刚度计 算14.4轴的临界转速的概 念214-4课前预习了解轴 的强度计算以及 临界转速3,4第16章16.1滚动轴承的基本类 型和特点16.2滚动轴承的代号和 选择计算16. 3滚动轴承的润滑和 密封16. 4滚动轴承的组合设 计216-1, 16-2 16-4课前预习了解滚 动轴承的基本类 型和特点；了解 轴承的代号、滚 动轴承的润滑和 密封、滚动轴承 的组合设计3,4第17章第18章17. 1各种类型联轴器、 离合器、制动器的功用、 工作原理、结构特点18.1弹簧的功

17、用和类型217-118-1课前预习了解联 轴器、离合器、 制动器的类型、 特点和应用。了解弹簧的功用 和类型3,4四、实践环节及基本要求序号实验项目名称学时基本要求学生任务实验 性质实验 类别1平面机构运动简图测绘2掌握简单机构简图的绘 制通过观察和测量 简单机构的机构 运动简图验证必做2齿轮范成实验2掌握齿轮范成原理;理解 齿轮根切原因。通过观察和绘制 掌握齿轮范成原 理，并理解齿轮 根切原因验证选做3齿轮减速箱测绘和分析 实验2掌握齿轮减速箱结构、组 成、工作原理。通过观察掌握齿 轮减速箱结构、 组成、工作原理验证必做4动参实验2掌握载荷与运动参数之 间的关系通过动手试验学 握载荷与运动参

18、 数之间的关系验证选做5机构创新设计实验4自行设计实验方案，采用 一种或几种机构的组合， 设计一种机械装置，完成 特定的任务。通过动手试验， 设计机械装置设计选做6轴系结构分析实验2掌握轴系统结构与特点通过观察掌握轴 系统结构与特点验证选做注：1.实验性质指演示性、验证性、设计性、综合性等；2.实验类别指必做、选做等。? ? ?必做实验已完成6个实验学时的需求，选做的怎么办五、考核方式及成绩评定考核内容考核方式评定标准（依据）占总成绩比例过程考核含到课率、课堂讨论发言、平时 作业等点名记录、课堂发言记 录、作业完成质量20%试验考核试验报告试验报告质量10%期末考核闭卷卷面成绩70%考核类别考

19、试成绩登记方式百分制六、推荐教材与主要参考书推荐教材1杨可桢，程光蕴，李仲生,钱瑞明.机械设计基础（第6版）.北京:高等教育出版社:2013.82陈秀宁.机械设计基础（第二版）.杭州:浙江大学出版社:1999.73施振邦，胡立新.机械制造技术基础（第2版），南昌:江西高校出版社,20044王忠.机械工程材料.北京：清华大学出版社,2005.10主要参考书I程光缜主编.机械设计基础学习指导书（第三版）.北京：高等教育出版社，19962 （美）荷马D 爱克哈德著.机器与机构设计（英文版）.北京：机械工业出版社，20023崔忠圻.金属学与热处理.北京:机械工业出版社，19964 丁厚福，王立人.工程材料.武汉:武汉理工大学出版社，2001