14122207《机械设计》课程教学大纲
一、课程基本信息表 课程中文名称 机械设计 课程编号 14122207 课程英文名称 Mechanical Design 课程性质 学分学时 开课单位 大纲完成者 修订时间 二、课程概述
课程地位：机械设计是一门培养学生具有机械设计能力的技术基础课，是以通用机械零、部件为设计对象的设计性课程，在机械类各专业教学计划中，是一门由基础理论课向专业课过渡、承上启下的主干课程，是学习后续专业课程和从事机械设备设计的基础。
本课程在教学内容方面应着重基本知识、基本理论和基本方法，在培养实践能力方面应着重设计构思和设计技能的基本训练，使学生具有分析、解决工程实际问题的能力，在设计中具有创新思维。
课程要求：本课程在教学内容方面应着重基本知识、基本理论、基本方法和创新思维，在培养实践能力方面应着重创新设计构思和综合设计技能的基本训练，除理论讲授外，还安排适当的作业、实验及课程设计等实践性环节，培养学生的分析问题和解决问题的能力和工程设计能力。
课程任务：本课程的主要任务是培养学生：
1. 掌握通用机械零件的设计原理、方法和机械设计的一般规律，突出创新意识和创新能力的培
养，初步具有设计机械传动装置和简单机械系统的综合设计能力；
2. 逐步培养正确的设计思想和创造性思维能力，了解国家当前的有关技术经济政策； 3. 具有运用标准、规范、手册、图册等有关技术资料的能力； 4. 掌握典型机械零件的实验方法，获得实验技能的基本训练； 5. 了解机械设计的新动向。
先修课程：机械制图、高等数学、工程材料、理论力学、材料力学、机械原理等。 授课方式与手段：授课方式为理论与实验教学，授课手段为多媒体+黑板。 课程学时分配表： 序号 1 2 3 4 5 6 7
必修课：□公共必修课 □学科基础课 √专业基础课 □专业限选课 选修课：□公选课 □专业限选课 □专业任选课 □院级任选课 学分： 4 学院：工程学院 执笔人：薛晓宁 2011-4-25 总学时： 64 授课学时： 58 实验学时：6 系（室）：机械系 专业：机械制造及其自动化 审批人： 审核人：刘峰 授课对象与专业 对象：√本科 □专科 课程内容 绪论 机械设计总论 机械零件的强度 摩擦、磨损及润滑概述 螺纹联接和螺旋传动 键、花键联接 带传动 1
教 学 时 数 讲授 0.5 2 3.5 2 7 2 6 实验 1 其它 小计 0.5 2 3.5 2 7 3 7
8 9 10 11 12 13 14 15 链传动 齿轮传动 蜗杆传动 滑动轴承 滚动轴承 联轴器和离合器 轴 减速器和变速器 总计 5 8 5 5 6 1 5 58 1 1 1 2 6 64 5 9 5 5 7 1 6 2 三、课程教学内容及要求 （一）理论教学内容及要求
教学内容要求标记符号： A需要掌握的内容 B需要理解的内容 C需要了解的内容 课程理论教学总学时：58 学时 第一章 绪论（0.5学时）
机械工业在现代化建设中的作用（C）；本课程的内容、性质和任务（C）。 第二章 机械设计总论（2学时）
机器的组成及其主要要求（B）；设计机器的一般程序（B）；机械零件的工作能力和计算准则（B）；零件设计的方法和一般步骤（C）；机械零件的主要失效形式及计算准则（B）；机械零件材料的选用原则（C）；机械零件的结构工艺性及标准化（C）；机械现代设计方法（C）。
第三章 机械零件的强度（3.5学时）
变应力的类型和参数（B）；疲劳曲线的意义及其表达式（B）；材料的极限应力线图（A）；稳定变应力下机械零件的疲劳强度计算（A）；典型应力变化规律的零件极限应力线图（A）；提高机械零件疲劳强度的措施（B）；机械零件的表面接触疲劳强度（B）。 第四章 摩擦、磨损及润滑概述（2学时）
摩擦的分类、机理和影响因素（B）；磨损的一般规律及磨损种类（C）；润滑油和润滑脂的主要质量指标、添加剂的作用和种类、润滑方法及装置（C）；流体润滑原理简介（C）。 第五章 螺纹联接和螺旋传动（7学时）
螺纹的主要参数、常用螺纹的类型、特点及应用场合（B）；螺纹联接的类型和标准联接件（B）；螺纹联接的预紧力、拧紧力矩、防松方法（B）；螺纹联接的强度计算（受横向、轴向载荷及转矩的情况）（A）；螺栓组联接的设计（A）；螺纹联接的材料及许用应力（B）；提高螺纹联接强度的措施（B）；螺旋传动的类型及设计特点（C）。
第六章 键、花键联接（2学时）
键联接的类型、特点及应用（B）；普通平键联接的结构、尺寸选择和强度校核（A）；花键联接的类型、应用和强度校核方法（C）；平键、半圆键、矩形花键标注的含义及其公差与配合的确定（C）；无键联接；销联接（C）。
第八章 带传动（6学时）
带传动的类型、特点（B）；平带传动与V带传动的特点比较（B）；普通V带的结构、标准及带
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轮的结构（B）；带传动的工作原理、受力分析、带的应力分析、弹性滑动及打滑（A）；带传动的失效形式及设计准则（A）； V带传动的设计计算和参数选择（A）；带传动的张紧和维护（C）。
第九章 链传动（5学时）
链传动的特点及应用（B）；滚子链及链轮的结构和材料（C）；链传动的运动、动力特性及其影响因素（B）；滚子链传动的参数选择、设计方法和步骤（A）；链传动的布置、张紧和润滑要求（C）。本章重点：链传动的多边形效应及链传动的设计计算。
第十章 齿轮传动（8学时）
齿轮传动特点及应用（B）；齿轮传动的失效形式和设计准则（A）；常用齿轮材料及许用应力（B）；齿轮传动的计算载荷和载荷系数确定（A）；标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算（A）；齿轮传动设计参数的选择（A）；齿轮传动精度的选择（C）；标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算（B）；标准圆锥齿轮传动的强度计算（C）；齿轮的结构设计（C）；齿轮传动的润滑方式和润滑剂的选择（C）。
第十一章 蜗杆传动（5学时）
蜗杆传动的特点及类型（B）；蜗杆和蜗轮的常用材料（B）；普通圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算、受力分析和强度计算方法（A）；圆弧圆柱蜗杆传动的特点（C）；蜗杆传动的效率、润滑、热平衡计算方法及散热措施（B）；蜗杆和蜗轮的结构设计（C）。
第十二章 滑动轴承（5学时）
滑动轴承的特点和应用（B）；径向滑动轴承的典型结构（B）；轴瓦材料和结构（B）；润滑剂及其选用原则（B）；不完全液体润滑滑动轴承设计计算（A）；液体动压润滑径向滑动轴承的设计计算（B）。
第十三章 滚动轴承（6学时）
常用滚动轴承的结构、特点（B）；滚动轴承的主要类型及其代号（B）；滚动轴承类型的选择（A）；滚动轴承的工作情况分析（C）；失效形式（A）；基本额定寿命、基本额定动载荷、基本额定静载荷、当量动载荷等概念（B）；滚动轴承的寿命计算、载荷计算（A）；滚动轴承的静强度计算；轴承装置的设计（轴承的安装、配置、紧固、调节、润滑、密封）（B）。
第十四章 联轴器和离合器（1学时）
联轴器的种类、特性、选择（B）；牙嵌式离合器、圆盘摩擦式离合器结构特点和种类（C）；安全离合器及安全联轴器（C）；制动器的功用、常用类型（C）。
第十五章 轴（5学时）
轴的用途及分类（B）；轴设计的主要内容和设计步骤（B）；轴的材料选择（C）；轴的结构设计（B）；轴的常用计算方法（按扭转强度和按弯扭合成强度计算）（A）；按疲劳强度条件的精确校核（B）；轴的刚度计算（A）；提高轴的强度、刚度的措施（B）。 （二）课程实验教学内容及要求 实验总学时：6 序号 实验项 目名称 内容提要 实验要求 实验类型 实验教学 学时 组织形式 分配 1 了解各种常用零件的结构、类型、特点及应用；了解各种标准零件的机械零件结构形式；了解各种传动的特点及认识实验 应用；增强对各种零部的结构及机器的感性认识。 选做 验证型 学生分组 1 3
1 带传动实验 通过实验确定带传动的滑动曲线和效率曲线，确定单根V带能传递的功率；观察带传动的弹性滑动与打滑现象，加深对带传动工作原理和设计的理解；掌握转矩与转速的基本测量方法。 了解实验台的基本原理及其结构，画实验台结构示意图；测定齿轮传动的效率，掌握测试方法。 通过观察分析，理解轴、轴承、轴上零件的结构特点，建立对轴系结构的感性认识；熟悉和掌握轴的结构设计和轴承组合设计的基本要求和设计方法；了解并掌握轴、轴承和轴上零件的结构与功用、工艺要求、装配关系、轴与轴上零件的定位、固定及调整方法等，巩固轴系结构设计理论知识；分析并了解润滑及密封装置的类型和机构特点；了解并掌握轴承类型、布置和轴承相对机座的固定方式。 必做 综合型 学生分组 2 2 齿轮传动实验 选做 综合型 学生分组 2 3 轴系结构设计和分析实验 选做 综合型 学生分组 2 4 了解减速器的整体结构及工作要求；了解减速器的箱体零件、轴、齿轮等主要零件的结构及加工工艺；了解减速器主要部件及整机减速器结的装配工艺；了解齿轮、轴承的构分析与润滑、冷却及密封；通过自己动拆装实验 手拆装，了解轴承及轴上零件的调整、固定方法，及消除和防止零件间发生干涉的方法；了解拆装工具与减速器结构设计间的关系，为课程设计做好前期准备。 必做 综合型 学生分组 2 四、课程考核
1.考核方式： □笔试 √笔试+平时成绩 □提交读书报告 □提交设计资料 □答辩 2.成绩评定方式： □五级考核制；√百分考核制。 3.成绩分配比例： 笔试70%，实验考核 10%，平时考核 20% 五、教学参考书：
教材：濮良贵、纪名刚.机械设计（第八版），北京：高等教育出版社出版 参考书
1. 濮良贵、纪名刚.机械设计学习指南，高等教育出版社出版 2. 张富洲.机械设计课程设计，西北工业大学出版社出版 3. 吴立言主编.机械设计电子教案，高等教育出版社出版
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4. 吴克坚、于晓红等. 机械设计，高等教育出版社
5. 吴克坚、于晓红等主编. 机械设计学习辅导（电子版），高等教育电子音像出版社 六、课程说明
本课程教学由课堂理论教学、实验和课程设计三部分组成，教学过程中注重培养学生工程意识和结构设计能力；作业30题左右，难度适中。
除一般的联系与分工外，以下内容能在先修课中落实，以保证衔接与配合。
本课程中大多零件都按疲劳强度计算，因此希望材料力学课对材料在交变应力下的强度计算应加强训练。
螺纹的主要参数，螺纹标准及公差，齿轮公差、粗糙度等内容，应在机械制图，互换性及技术测量等课程中学习。
齿轮传动，蜗杆传动等的主要参数和几何尺寸，以及螺纹副摩擦，效率和力之间的关系都属于机械原理内容。
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《机械设计》
