《空气动力学与工程热力学》课程教学大纲(本科).docx
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1、机械原理与机械设计课程教学大纲(Mechanical Principle and Mechanical Design)课程概况课程代码:0105108学分:4. 0学 时:64 (其中:讲授学时56 ,实验学时8 )先修课程:机械制图(工程图学)、高等数学、工程力学、公差与配合适用专业:飞行器制造工程建议教材:机械原理,郭卫东,科学出版社,2017.1;机械设计,门艳忠,科学出版社,2018.12.课程归口:航空与机械工程学院/飞行学院课程的性质与任务:本课程是飞行器制造工程专业的专业基础必修课,也可作机械 设计制造及自动化、机械电子工程和材料工程类专业的必修课或选修课。通过本课程的 学习,培
2、养学生掌握机械原理及设计的基本知识、基本理论和基本方法,能具体运用工 程力学的知识,具有分析和设计基本机构的能力、具有设计机械传动装置和简单机械的 能力以及具有运用标准、手册、图册等有关资料和独立开展工作的能力。为后续专业课 程及毕业设计等环节的学习奠定基础,培养学生敬业、精益专注、创新的工匠精神。二、课程目标目标1.能熟悉机械原理及设计的专业术语,掌握机构分析方法及常用机构。能掌握 平面连杆机构,凸轮机构和齿轮机构基础知识,运用常用机构设计简单机械装置。目标2.能掌握机器的机械效率、平面机构的平衡、机器的运动及速度波动调节的 方法。能够运用螺纹连接及其他连接基本知识,进行机械装置连接的设计计
3、算。目标3.能够掌握机械传动系统(带传动、链传动、齿轮传动和蜗杆传动)的基本理 论知识,进行强度设计计算。能够利用轴系部件(轴和轴承)基础理论知识,进行轴系 部件设计计算。目标4.掌握机械设计行业相关的国家和国际标准、规范的主要内容,能进行合理 的使用,能够利用机械原理及设计理论知识,进行工程实验和实践研究,能够体现创新、 奋斗的时代精神。本课程支撑专业培养计划中毕业要求1-2 (占该指标点达成度的10%)、毕业要求1-3 (占该指标点达成度的10%)、毕业要求2-3 (占该指标点达成度的20%;)和毕业要 求3-1 (占该指标点达成度的5%),对应关系如表所示。毕业要求 指标点课程目标目标1
4、目标2目标3目标4毕业要求1-2毕业要求1-3毕业要求2-3V毕业要求3-1V三、课程内容及要求(一)总论1.教学内容(1)机器与机构、构件与零件、通用零件与专用零件(2)课程性质、目的、任务(3)学习方法。2.基本要求了解机械原理与机械设计课程的研究对象(1) 了解课程性质、目的、任务及学习方法。思政元素:通过机械等发展史的介绍,引导学生的用于探究的科学探索精神和精益 求精的工匠精神,并将其转化为努力学习和用于创新的能动力。(二)机构的结构分析.教学内容(1)机构运动简图;(2)平面机构自由度计算;(3)速度瞬心确定。1 .基本要求(1)掌握机构运动简图绘制方法;(2)掌握平面机构自由度计算
5、方法,机构确定运动条件;(3)掌握机构结构分析方法。思政元素:介绍平面机构结构分析在工程中的巨大应用,引发学生对基础知识的重 视,培养他们用理论指导实践能力。(三)平面连杆机构及其设计1 .教学内容(1)平面连杆机构的分类、演化及应用;(2)平面连杆机构的特性;(3)图解法设计四连杆机构。2 .基本要求了解平面连杆机构的分类、演化及应用;(2)掌握平面连杆机构的特性;(3)撞我图解法设计四连杆机构。(四)凸轮机构及其设计1.教学内容(1)凸轮机构的分类和应用;(2)推杆常用运动规律及凸轮轮廓的设计方法;(3)凸轮机构主要参数的选择。2.基本要求(1 了解凸轮机构的分类和应用;(2)掌握推杆常用
6、运动规律及凸轮轮廓的设计方法;(3)掌握凸轮机构主要参数的选择。思政元素:介绍凸轮机构分析在工程中的巨大应用,引发学生对基础知识的重视, 培养他们用理论指导实践能力。(五)机器的机械效率、平面机构的平衡、机器的运动及速度波动调节1 .教学内容(1)机器的机械效率及自锁;(2)刚性回转件的平衡理论;(3)机器的运转过程及功能关系;飞轮调速原理。2 .基本要求(1)熟悉机器的机械效率及自锁的判断方法;(2)掌握刚性回转件的平衡理论;(3)掌握飞轮调速原理。(六)螺纹联接1 .教学内容(1)螺纹联接的主要类型、结构特点、应用场合;(2)螺纹联接的预紧和防松; (3)螺纹连接受力分析、设计计算方法。2
7、 .基本要求了解螺纹联接的主要类型、结构特点、应用场合;(2)理解影响螺纹联接强度的因素以及提高螺纹强度的措施;(3)熟悉螺纹联接的预紧和防松;(4)掌握螺纹连接受力分析、设计计算方法。(七)键、花键、无键联接和销联接1 .教学内容(1)轴毂联接类型、结构特点、应用场合;(2)平键联接的尺寸选择和强度校核方法。2 .基本要求了解常见的轴毂联接类型、结构特点、应用场合;(2)掌握平键联接的尺寸选择和强度校核方法。(A)带链传动1 .教学内容(1)带链传动类型、结构特点、应用场合;(2)带传动工作原理、运动特性、受力分析、应力分析以及v带传动的设计方法;(3)链传动的运动特性、滚子链传动的设计计算
8、。2 .基本要求(1)了解带链传动类型、结构特点、应用场合;(2)理解带传动工作原理;掌握其受力分析、应力分析以及v带传动的设计方法;(3)掌握其受力分析、应力分析以及v带传动的设计方法;(4)理解链传动的运动特性;掌握滚子链传动的设计计算。(九)齿轮传动1 .教学内容(1)渐开线齿轮机构类型、特点和应用;(2)齿轮机构的设计方法、齿轮的加工;(3)齿轮失效形式、设计依据,掌握其受力分析、强度设计、主要参数的选择方 法;(4)轮系传动比的计算方法2 .基本要求(1)了解渐开线齿轮机构类型、特点和应用;(2)掌握齿轮机构的设计方法;(3)理解齿轮失效形式、设计依据,掌握其受力分析、强度设计、主要
9、参数的选 择方法;(4)熟悉齿轮的加工,了解轮系类型,掌握轮系传动比的计算方法。思政元素:通过齿轮传动过程的理论分析,引导学生运用科学思维方式观察问题、 提出问题、认识事物、解决问题、指导行为。(十)蜗杆传动1 .教学内容(1)蜗杆传动的类型、特点、应用、主要失效形式;(2)掌握蜗杆传动的基本结构尺寸、参数选择、材料选择、手力分析、强度计算、 热平衡计算;(3)蜗杆传动的结构设计。2 .基本要求了解蜗杆传动的类型、特点、应用、主要失效形式;(2)掌握蜗杆传动的基本结构尺寸、参数选择、材料选择、手力分析、强度计算、 热平衡计算;(3)会进行蜗杆传动的结构设计。(十一)轴1 .教学内容(1)轴的类
10、型、结构特点;(2)轴的强度计算及轴的结构设计。2 .基本要求(1)了解轴的类型、结构特点;(2)掌握轴的强度计算;(3)会进行轴的结构设计。(十二)轴承3 .教学内容(1)滑动轴承的类型、结构特点、轴瓦材料、轴承润滑;(2)会对非液体摩擦滑动轴承进行设计;(3)滚动轴承的结构特点、应用条件、滚动轴承代号、类型;(4)滚动轴承载荷计算、选择,会进行滚动轴承装置的设计。4 .基本要求了解滑动轴承的类型、结构特点、轴瓦材料、轴承润滑,(2)会对非液体摩擦滑动轴承进行设计;(3) 了解滚动轴承的结构特点、应用条件;熟悉滚动轴承代号、类型;(4)掌握滚动轴承载荷计算、选择,会进行滚动轴承装置的设计。(
11、十三)联轴器和离合器.教学内容(1)常用联轴器和离合器的主要类型、结构特点;(2)常用联轴器和离合器的应用范围和选用原则。1 .基本要求了解常用联轴器和离合器的主要类型、结构特点、应用范围和选用原则。 教学内容与课程目标的对应关系及学时分配如表所示。序号教学内容支撑的课程目标支撑的毕业 要求指标点讲授学时实验学时1总论目标1、81-2、 1-322机构的结构分析目标11-3、 2-143平面连杆机构及其设计目标2、71-2、1-3、2-1424凸轮机构及其设计口标 2、71-2、1-3、2-145机器的机械效率、平面机构的平衡、 机器的运动及速度波动调节目标31-2、 1-346螺纹联接目标4
12、、7、81-2、 1-3、2-1、 3-167键、花键、无键联接和销联接目标4、81-3、2-1、3-128带链传动目标5、7、81-3、2-1、3-169齿轮传动目标5、7、81-3、2-1、3-110210蜗杆传动目标5、7 81-3、 3-1211轴目标6、7、81-3、2-1、3-15212轴承目标6、7 81-3、2-1、3-1613联轴器和离合器目标6、7、81-3、 3-112合计568四、课内实验(实践)实验项目名称实验内容及要求学时对毕业要 求的支撑类型备注1机构运动简图的 测绘与分析掌握机构运动简图的测绘方法。熟练 掌握机构自由度的计算。验证机构具 有确定运动的条件。加深对
13、机构组成 及其结构分析的理解。23-1综合性必做2齿轮传动效率的 测定与分析齿轮传动效率的测试方法23-1综合性必做3轴系结构设计与 分析从轴系结构设计方案中选择实验方 案号;进行轴的结构设计与滚动轴承 设计23-1设计性必做4减速器的拆装与结构分析设计装拆方案,综合培养轴部件结构 设计能力。23-1设计性必做五、课程实施(一)把握主线,引导学生掌握机构运动简图的测绘、齿轮传动效率的测定、轴系结构设计与分析和减速器拆装与结构。(二)采用多媒体教学手段,配合例题的讲解及适当的思考题,保证讲课进度的同 时,注意学生的掌握程度和课堂的气氛。(三)采用案例式教学,引进机械传动过程中的实际案例,让学生真
14、正了解并掌握机械结构分析方法,从而具备相关知识和方法的实际应用能力。(四)主要教学环节的质量要求如表所示。主要教学环节质量要求1备课(1)掌握本课程教学大纲内容,严格按照教学大纲要求进行课程教学内 容的组织。(2)熟悉教材各章节,借助专业书籍资料,并依据教学大纲编写授课计 戈IJ,编写每次授课的教案。教案内容包括章节标题、教学目的、教法设 计、课堂类型、时间分配、授课内容、课后作业、教学效果分析等方面。(3)根据各部分教学内容,构思授课思路、技巧,选择合适的教学方法。2讲授(1)要点准确、推理正确、条理清晰、重点突出,能够理论联系实际, 熟练地解答和讲解例题。(2)采用多种教学方式(如启发式教
15、学、案例分析教学、讨论式教学、 多媒体示范教学等),注重培养学生发现、分析和解决问题的能力。(3)能够采用现代信息技术辅助教学。(4)表达方式应能便于学生理解、接受,力求形象生动,使学生在掌握知识的过程中,保持较为浓厚的学习兴趣。3作业布置与批改学生必须完成规定数量的作业,作业必须达到以下基本要求:(1)按时按量完成作业,不缺交,不抄袭。(2)书写规范、清晰。(3)解题方法和步骤正确。教师批改和讲评作业要求如下:(1)学生的作业要按时全部批改,并及时进行讲评。(2)教师批改和讲评作业要认真、细致,按百分制评定成绩并写明日期。(3)学生作业的平均成绩应作为本课程总评成绩中平时成绩的重要组成 部分
16、。4课外答疑为了解学生的学习情况,帮助学生更好地理解和消化所学知识、改进学 习方法和思维方式,培养其独立思考问题的能力,任课教师需每周安排 一定时间进行课外答疑与辅导。5成绩考核本课程考核的方式为闭卷笔试。考试采取教考分离,监考由学院统一安排。有下列情况之一者,总评成绩为不及格:(1)缺交作业次数达1/3以上者。(2)缺课次数达本学期总授课学时的1/3以上者。(3)课程目标小于0.6。六、考核方式(一)课程考核包括期末考试、平时及作业情况考核和实验考核,期末考试采用闭卷笔试。(二)课程成绩二平时成绩X30%+实验成绩X 10%+期末考试成绩X60%。具体内容和比例如表所示。成绩组成考核/评价环
17、 节权重考核/评价细则对应的毕业 要求指标点平时成绩平时作业10%课后完成20-30个习题,主要考核学生对每节 课知识点的复习、理解和掌握程度,计算全部 作业的平均成绩再按10%计入总成绩。1-2. 1-3考勤及 课堂练习10%以随机的形式,在每章内容进行中或结束后, 随堂测试3题,主要考核学生课堂的听课效 果和课后及时复习消化本章知识的能力,结合 平时考勤,最后按10%计入课程总成绩。1-3、 2-3实验成绩课程实验10%完成3个实验,主要考核学生应用基础知识进 行工程测试实验,并对实验结果进行分析与评 价的能力。每个实验按百分制分别给出预习、 操作和实验报告的成绩,平均后得到该实验的 成绩
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