《机械设计基础》课程教案大纲
课程名称：机械设计基础 课程代码： 英文名称：
课程性质：专业必修课程 学分学时：学分学时 开课学期：第四学期 适用专业：工业工程
先修课程：机械制图、金工实习、工程材料
后续课程：机械设计课程设计、机电一体化、物流工程 开课单位：机电工程学院 大纲执笔人：杨宏兵
课程负责人：杨宏兵 大纲审核人：王传洋
一、课程性质和教案目标
课程性质：机械设计基础是工业工程专业的一门专业必修课程。本课程是一门综合应用工程制图和工程力学等基础理论知识的技术基础课程，研究常用机构和通用零件的工作原理、结构特点以及它们设计理论与方法，同时介绍相关国家标准和规范，以及某些标准零件的选用原则和方法。
教案目标：机械设计基础是工业工程专业的一门必修专业基础课程，本课程综合应用力学、机械理论和生产知识，解决常用机构及通用零部件的分析和设计问题。使学生掌握各种常用机构的基本特性和设计方法；掌握有关通用零件的工作原理、特点和应用的知识，学会根据具体条件选用零件的类型，并对其强度或工作能力进行简单的校核；了解有关通用零件的维护方法；会初步使用机械零件手册和与本课程有关的标准、规范，设计简单的机械系统，为学生进行机电产品的设计开发、维修维护及其正确操作奠定基础。
本课程的具体教案目标：
.掌握平面机构的运动简图的绘制方法和自由度的计算方法。熟练掌握铰链四杆机构的曲柄判断方法。掌握凸轮机构、齿轮传动机构、轮系、挠性传动机构的特点、工作原理及其使用场合，掌握齿轮机构的相关参数计算。学会正确选择的键的联结类型。掌握滑动轴承和滚动轴承的工作原理及适用场合。了解联轴器、离合器和制动器的工作原理及特点。
1 / 9
、掌握平面连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、挠性机构、轴毂等常用机构的设计计算方法和设计步骤。能够正确计算轴承使用寿命并学会正确选择轴承型号。掌握常见螺纹联结的设计方法及螺纹联结的强度校核。
、基于各种机构的基本特性和设计方法，使用机械零件手册和与本课程有关的标准、规范，能够初步设计一些简单的机械系统。
二、课程教案内容及学时分配（重点内容：?；难点内容：?）
第一章 绪论（课时）
机械、机器、机构及其组成 本课程的内容、性质和任务 机械设计的基本要求和设计过程 机械零件的工作能力及其计算准则 机械零件的载荷、应力和许用应力 机械零件材料的选用原则 机械设计的新发展 ? 目标及要求：
）弄清机器与机构、构件与零件的概念，了解它们的区别和联系；
）明确机械的基本设计要求，初步理解机械零件的主要失效形式以及强度、刚度、抗磨性、耐热性、振动稳定性等工作能力计算准则；?
）能正确判断零件中应力的循环特性，了解疲劳断裂和疲劳点蚀的产生机理和影响因素；?
）了解机械设计常用材料的选用原则。 第二章 平面机构的结构分析（课时）
运动副及其分类
2 / 9
平面机构运动简图 平面机构自由度计算 ? 目标及要求：
）了解机构的组成，掌握各种平面运动副的一般表示方法，熟练看懂平面机构运动简图，初步掌握将实际机构绘制成机构运动简图的技能；
）能识别平面机构运动简图中的复合铰链、局部自由度和最常见的虚约束，正确使用平面机构自由度的计算公式，弄清机构具有确定运动的条件。?? 第三章 平面连杆机构设计（课时）
铰链四杆机构基本型式和特性 铰链四杆机构有曲柄的条件 铰链四杆机构的演化 平面四杆机构的设计 ? 目标及要求：
）了解组成铰链四杆机构的各构件的名称，熟悉铰链四杆机构的基本形式、应用和演化，掌握行程速度变化系数、传动角、压力角、死点等的基本概念；? ）能根据四杆机构中存在曲柄的条件，熟练判断出平面四杆机构的基本类型；? ）了解平面四杆机构设计通常采用的作图法、解读法、实验法和图谱法，掌握按行程速度变化系数给定连杆位置和给定两连架杆对应位置设计四杆机构的作图法。??
第四章 凸轮机构（课时）
凸轮机构应用和分类 从动件常用运动规律 凸轮轮廓设计
凸轮机构设计中应注意的问题
3 / 9
? 目标及要求：
）了解凸轮机构的组成、分类、特点及应用，掌握凸轮机构从动件常用运动规律的特点以及选择运动规律时应考虑的因素；
）掌握凸轮机构设计的反转法原理，能根据给定的运动规律设计出各种从动件盘形凸轮的轮廓曲线；??
）掌握压力角与自锁的关系，基圆半径对压力角的影响以及滚子半径选择的原则。?
第五章 齿轮传动（课时）
齿轮传动特点及类型
齿廓啮合基本定律及渐开线齿廓
渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分名称及几何尺寸 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动 渐开线齿轮的切齿原理和根切现象 轮齿失效形式及设计准则 齿轮材料、热处理和许用应力
直齿圆柱齿轮传动的受力分析和强度计算 斜齿圆柱齿轮传动 直齿锥齿轮传动 蜗杆传动 ? 目标及要求：
）熟练掌握齿轮传动的特点类型和应用场合； ）熟练掌握渐开线形成性质；? ）熟练掌握渐开线齿轮正确啮合条件；?
4 / 9
）熟练掌握轮齿的受力分析应力分析失效形式与计算准则；?? ）掌握齿轮材料的基本要求及材料选用原则； ）了解齿轮切齿原理根切及变位齿轮的概念；
）了解齿轮传动强度计算公式中各参数及系数的物理意义对设计的影响及其选择方法；?
）能够熟练进行齿轮传动设计计算；?
）熟练掌握蜗杆传动的几何参数计算及主要参数的合理选择； ）熟练掌握蜗杆传动分析及其蜗轮转向的判断。 第六章 轮系（课时）
轮系的分类 轮系的传动比 轮系的应用 减速器 ? 目标及要求：
）了解各类轮系的组成运动特点和应用； ）掌握轮系的主要类型；
）熟练掌握定轴轮系周转轮系和复合轮系传动比计算及主从动轮转向关系的确定，学会判断一个已知轮系属于何种轮系；??
）了解减速器的主要类型和特点；了解单级减速器传动比；了解减速器的结构和润滑。
第七章 绕性传动设计（课时）
带传动设计 链传动设计
5 / 9
《机械设计基础》课程教学大纲
