机械系统设计_教学大纲.doc

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1、机械系统设计课程教学大纲课程编号：01022045学时数： 32适用专业：机械设计制造及其自动化、过程装备与控制工程一、本课程的性质、目的和任务1. 本课程的性质机械系统设计课程从系统的观点出发，讲授机械系统的组成、作用原理、应用条件、特点以及它们的设计方法和一般要求。内容包括：机械系统总体设计、执行系统设计、传动系统设计、支承系统设计、控制系统设计、操纵系统和安全系统设计、润滑系统及工艺过程冷却。本课程是工科院校机械类专业方向选修的专业课。2. 本课程的目的通过本课程的学习使学生获得机械系统设计的基础知识，为从事机电一体化产品的设计、制造、调试、使用、维修建立良好的基础。3. 本课程的任务本

2、课程的主要任务是培养学生：(1) 掌握机械系统设计的基础知识和基本概念；(2) 掌握机械系统的设计原则、组成规律、设计步骤、设计内容和方法；(3) 具备解决具体技术问题和开发、设计各类产品中的机械系统的初步能力；(4) 了解国内外高新技术成果在机械设备中的应用。二、本课程基本内容和要求1绪论（1）教学目的和要求了解机械系统设计的组成及其在机械工程中的地位与作用；掌握机械系统设计的任务、基本原则及要求；了解机械系统设计方法及机械设计学发展简史；熟悉产品产生过程及设计的一般过程。（2）教学内容机械工程科学的概念和组成，机械系统的概念、特点、组成和地位，机械系统设计的任务、基本原则及要求，TRIZ的

3、基本理论，产品产生过程及设计的一般过程，机械系统的设计方法，机械设计发展简史。（3）本章重点、难点重点：机械系统设计的基本概念、特点、类型、原则、过程和方法；难点： TRIZ的基本理论（补充）；系统的内涵。2机械系统总体设计（1）教学目的和要求掌握机械系统的功能原理设计的概念、特点、方法和步骤；掌握结构总体设计的任务、原则、步骤及其基本原理；熟悉机械系统的总体布置设计和总体参数的确定；了解选择电动机的大致过程。（2）教学内容功能的定义及其分类，功能原理设计及其特点，功能原理设计的设计方法“黑箱法”，功能元的概念及其常用类型，功能结构的概念及其建立方法，功能元的求解方法，系统原理方案的综合；结构

4、总体设计的任务、原则、步骤及其基本原理；机械系统的总体布置设计；机械系统的总体参数的确定，确定公比的原则，选择电动机的大致过程；包装机的总体设计。（3）本章重点、难点重点：功能原理的内涵；“黑箱法”中黑箱是什么；结构总体设计的任务、原则、步骤及其基本原理；总体参数、公比的确定。难点:黑箱法；功能元；公比。3执行系统设计（1）教学目的和要求熟悉执行系统的组成、功能及分类；掌握执行轴机构的设计；熟悉普通导轨的设计，了解其他各种导轨。（2）教学内容执行系统的组成、功能及分类；执行轴机构的组成及基本要求，主轴的结构、材料、热处理及技术要求，主轴组件的布局，主轴滚动轴承的选择，执行轴组件的计算；导轨的功

5、用、分类及设计要求，普通滑动导轨的结构、材料及验算，其他各种导轨简介。（3）本章重点、难点重点：执行系统功能；主轴组件的布局；导轨结构及运用。难点：执行轴精度与计算；导轨的压强。4传动系统设计（1）教学目的和要求熟悉传动系统的类型和组成；掌握传动系统的运动设计；了解内联传动系统的设计原则。（2）教学内容传动系统的类型及其应用，传动系统的组成；有级变速传动系统的运动设计，结构式和结构网，转速图的拟定，扩大变速系统调速范围的办法，齿轮齿数的确定，齿轮的布置与排列，计算转速的确定，无级变速传动系统设计；内联传动系统的设计原则。（3）本章重点、难点重点：传动系统的类型及其应用；有级变速传动系统结构式和

6、结构网，转速图的拟定。难点：结构式和结构网，转速图。5支承系统设计（1）教学目的和要求熟悉支承系统的功用、基本要求和静刚度；掌握支承系统的结构设计中的几个问题；了解支承系统的动态特性和热特性；了解机械系统的基础。（2）教学内容支承系统的功用和基本要求；支承系统的的受力与变形分析，支承件的静刚度；支承系统的结构设计中的几个问题：正确选择支承件的截面形状、合理设置肋板和肋条、合理开孔和加盖、提高支承件的局部刚度、提高支承件的接触刚度、材料的选择和时效处理、支承系统的铆接结构、结构工艺性；支承系统的动态特性；支承系统的热特性；机械系统的基础。（3）本章重点、难点重点：支承系统的功用和基本要求；支承系

7、统的结构设计。难点：静刚度；支承系统的结构；动态特性6控制系统的设计（1）教学目的和要求熟悉控制系统的功用、分类、组成和性能要求，了解控制系统的应用；熟悉数控系统；了解可编程控制器，本节以自学为主；了解计算机控制系统及现代制造技术，本节以自学为主。（2）教学内容控制系统的功用、分类、组成和性能要求，控制系统的应用举例；数控系统；可编程控制器；计算机控制系统及现代制造技术。（3）本章重点、难点重点：控制系统的功用。难点：计算机控制系统及现代制造技术。7操纵系统和安全系统设计（1）教学目的和要求了解操纵系统的功能和组成，熟悉操纵系统的设计；了解安全系统的分类，熟悉安全系统的设计。（2）教学内容操纵

8、系统的功能和组成，操纵系统的设计；安全系统的分类，安全系统的设计。（3）本章重点、难点重点：安全系统的分类。难点：操纵系统的功能。8润滑系统及工艺过程冷却（1）教学目的和要求了解润滑材料的主要性能、选择和供应方法；悉稀油集中润滑系统的设计；了解干油润滑系统的设计，本节以自学为主。了解工艺过程的冷却和润滑，本节以自学为主。（2）教学内容润滑油（脂）的主要性能 ，润滑剂的选择；润滑油（脂）的供应方法；稀油集中润滑系统；干油润滑系统；工艺过程的冷却和润滑。（3）本章重点、难点重点：润滑的重要性；冷却。难点：润滑方法及应用。三、几点说明1、制定本大纲的依据本科四年制本专业教学计划。2、本课程与前后课程

9、的联系本课程的先修课程：公差与技术测量、机械设计、机械控制工程基础、液压传动等专业基础课程及机床、机电一体化。3、考核方法和成绩评定考核方法：闭卷或开卷。出题方式：A、B、C卷。时数：2小时。成绩评定：平时成绩占20%，期末考试成绩占80%，。4、教材及主要教学参考书目1 侯珍秀主编.机械系统设计. 哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2000 2 胡胜海主编.机械系统设计. 哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社，1997 四、学时分配 学时分配表章 节内 容总时数学 时 分 配讲授讨 论习 题实 验其他1绪论442机械系统总体设计663执行系统设计664传动系统设计885支承系统设计446控制系统设计227操纵系统和安全系统设计118润滑系统及工艺过程冷却11总 计3232