《机械设计》课程教学大纲

一、《机械设计》课程说明

（一）课程代码：13130008

（二）课程英文名称：Machine Design

（三）开课对象：机械学院各本科专业

（四）课程性质：专业必修课

本课程是机械工程学院各本科专业的专业必修课，是一门阐述机械设计基本理论，研究通用零件设计方法的课程。它是学习机械工程学、从事机械工程设计的基础。在教学计划安排上，它起到由基础理论课向工程专业课过渡的作用。在机械类专业的人才培养过程中占有重要地位。

（五）教学目的

通过本课程的学习，使学生了解机械设计及理论的最新发展。培养学生树立正确的设计观念，具有一定的创新意识；掌握设计机械所必须的基本知识、基本理论和基本技能，具有设计机械传动装置和一般工作机的能力；具有运用标准、规范、手册及其它有关技术资料的能力、计算能力、绘图能力和运用计算机进行辅助设计的能力；掌握典型零件性能综合测试实验方法，获得实验技能的基本训练。为学生进一步学习有关专业课程和日后从事机械设计工作打下基础。

（六）教学内容

1.       机械设计总论：机械设计的一般程序，机械系统总体方案设计，技术设计的主要内容，机器设计的基本原则，标准化等。

2.       机械零件设计基础：机械零件的失效，机械零件的工作能力和计算准则，摩擦、磨损和润滑，寿命和可靠性概述，机械零件常用材料和选用原则，机械零件的工艺性等。

3.       联接件设计：螺纹联接，键、花键联接，过盈配合联接等。

4.       传动件设计：带传动，链传动，齿轮传动，蜗杆传动，螺旋传动等。

5.       轴系零、部件设计：轴，滑动轴承，滚动轴承，联轴器，离合器等。

6.       其它零部件设计：弹簧，机架零件，减速器，无级变速器等。

7.       创新设计：创新设计重要性、基本原则及基本方法，实例分析。

（七）教学时数

教学时数：64学时

学分数：     4学分

教学时数具体分配：

教 学 内 容	讲授	实验/实践	合  计
绪论	1		1
机械设计总论	3		3
机械零件的强度	4		4
螺纹联接和螺旋传动	8		8
键、花键、无键联接和销联接	2		2
带传动	4		4
链传动	4		4
齿轮传动	10		10
蜗杆传动	4		4
滑动轴承	6		6
滚动轴承	6		6
联轴器和离合器	2		2
轴	4	2	6
其它零部件设计	2	2	4
合 计 （学时）	60	4	64

（八）教学方式

以讲授为主要形式的课堂教学。

（九）考核方式和成绩记载说明

考核方式为考试，以学籍管理规定严格考核学生。综合成绩根据平时成绩、实验成绩和期末成绩评定，平时成绩占20%，实验成绩占20%，期末成绩占60% 。

二、讲授大纲与各章的基本要求  　

第1章 绪论

教学要点：

了解机械零件和部件、通用零件和专用零件的概念，了解机械设计课程的内容、性质和任务。了解机械设计的现状和发展。

教学时数：1学时　

教学内容及考核要求：

1.1 机器在经济建设中的作用 （领会）

1.2 机器的基本组成要素 （识记）

1.3 本课程的内容，性质与任务（领会）

第2章 机械设计总论

教学要点：

建立机械设计的总体概念，了解机械零件的失效形式及计算准则，了解机械零件的设计方法，了解机械零件设计的一般步骤，了解机械零件常用材料选用原则，理解机械设计中的标准化原则。

教学时数：3学时　

教学内容及考核要求：

2.1 机器的组成 （识记）

2.2 设计机器的一般程序 （识记）

2.3 对机器的主要要求 （识记）

2.4 机械零件主要失效形式 （应用）

2.5 设计机械零件应满足的基本要求 （识记）

2.6 机械零件计算准则 （应用）

2.7 机械零件设计方法 （应用）

2.8 机械零件设计的一般步骤 （识记）

2.9 机械零件的材料及其选用原则（识记）

2.10 机械零件设计中的标准化 （领会）

2.11 机械零件现代设计方法简介 （领会）

第3章 机械零件的强度

教学要点：

了解载荷和应力的分类，掌握静强度、疲劳强度计算中的概念和公式，了解材料疲劳曲线与极限应力图，能在极限应力图上用图解法确定零件极限应力，了解机械零件接触强度及其公式，了解提高机械零件疲劳强度的措施。

教学时数：4学时　

教学内容及考核要求：

3.1 强度计算中的基本定义 （识记）

3.2 安全系数与许用应力 （应用）

3.3 静应力时机械零件的强度计算 （识记）

3.4 变应力时机械零件的强度计算 （应用）

3.5 机械零件的接触强度 （领会）

第5章 螺纹联接与螺旋传动

教学要点：

掌握螺纹和螺纹联接的基本知识、螺栓组联接的结构设计原则和受力分析；熟练掌握单个螺栓联接的强度计算理论和方法，以及螺纹联接的预紧与防松措施；熟练掌握提高螺纹联接强度的各种措施；了解滑动螺旋传动的主要失效形式和设计准则；掌握螺旋传动的设计计算。

教学时数：8学时　

教学内容及考核要求：

5.1 螺纹 （识记）

5.2 螺纹联接类型和标准联接件 （识记）

5.3 螺纹联接予紧 （识记）

5.4 螺纹联接防松 （识记）

5.5 单个螺栓联接的强度计算 （掌握、应用）

5.6 螺栓组联接的设计 （掌握、应用）

5.7 螺纹联接件的材料及许用应力 （识记）

5.8 提高螺栓联接强度的措施 （识记）

5.9 螺旋传动 （领会）

第6章 键、花键和销联接

教学要点：

了解键联接的类型、结构、特点和应用，了解键联接的材料和许用应力，了解花键联接的类型、定心方式，工作特点和应用；掌握键的主要尺寸确定的方法；了解键联接的失效形式和强度校核方法，掌握平键联接的失效形式和强度计算；了解销联接种类和应用。

教学时数：2学时　

教学内容及考核要求：

6.1 键联接 （领会）

6.2 花键联接 （领会）

6.3 无键联接 （领会）

6.4 销联接 （领会）

第8章 带传动

教学要点：

了解带传动的主要类型、工作原理、特点和应用，了解V带的类型与结构，理解带传动的力分析、欧拉公式，理解带的弹性滑动、打滑及传动比实现。了解带传动的失效形式和计算准则，掌握V带传动的设计计算方法，了解V带轮的材料、结构及尺寸确定，理解带传动的布置、张紧方式和张紧装置。

教学时数：4学时　

教学内容及考核要求：

8.1 带传动类型 （领会）

8.2 带传动工作情况分析 （应用）

8.3 V型带传动设计计算 （应用）

8.4 V型带传动设计 （应用）

8.5 V型带传动张紧装置 （识记）

8.6 其它带传动简介（领会）

第9章 链传动

教学要点：

了解链传动的类型、特点和应用，了解链传动的运动特性（速度的不均匀性及动载荷）；了解滚子链的结构、特点与材料，理解链传动的受力分析方法，掌握滚子链传动的失效形式和传动的设计计算；理解链传动的布置、张紧与润滑。

教学时数：4学时　

教学内容及考核要求：

9.1 链传动的特点及应用 （领会）

9.2 传动链的结构 （识记）

9.3 滚子链链轮的结构和材料 （领会）

9.4 链传动运动特性 （应用）

9.5 链传动受力分析 （应用）

9.6 滚子链传动设计计算 （领会）

9.7 链传动的布置，张紧和润滑 （识记）

第10章 齿轮传动

教学要点：

了解齿轮传动的类型、特点和应用，理解齿轮传动的失效形式和计算准则，了解齿轮材料及其选择、齿轮材料的热处理；掌握齿轮传动的计算载荷；掌握直齿圆柱齿轮传动的受力分析，掌握直齿圆柱齿轮传动的齿根弯曲强度计算及齿面接触强度计算；理解圆柱齿轮传动的设计参数、许用应力和精度等级选择，理解斜齿圆柱齿轮传动的受力分析，掌握直齿圆锥齿轮传动的受力分析方法；了解直齿圆锥齿轮强度计算要点，了解齿轮结构与齿轮传动的润滑。

教学时数：10学时　

教学内容及考核要求：

10.1 概述 （领会）

10.2 齿轮传动失效形式及设计准则 （识记）

10.3 齿轮材料及其选择原则 （识记）

10.4 齿轮传动的计算载荷 （应用）

10.5 标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算 （应用）

10.6 齿轮传动的设计参数、许用应力与精度选择 （识记）

10.7 标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算 （应用）

10.8 标准圆锥齿轮传动的强度计算 （应用）

10.9 变位齿轮传动强度计算概述 （领会）

10.10 齿轮结构设计 （识记）

10.11 齿轮传动润滑 （领会）

第11章 蜗杆传动

教学要点：

了解蜗杆传动的类型、特点和应用，掌握普通圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算方法；了解蜗杆传动的失效形式和计算准则，了解蜗杆蜗轮材料的选择及其许用应力；掌握蜗杆传动的受力分析方法，掌握普通圆柱蜗杆传动的强度计算；了解蜗杆传动的润滑、效率及热平衡计算，了解蜗杆轴刚度刚度计算，了解蜗杆传动的精度等级选择及蜗杆、蜗轮的结构组成。

教学时数：4学时　

教学内容及考核要求：

11.1 蜗杆传动的类型，特点及应用 （领会）

11.2 普通圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算 （识记）

11.3 普通圆柱蜗杆传动承载能力计算 （应用）

11.4 圆弧齿圆柱蜗杆传动设计计算 （领会）

11.5 蜗杆传动的效率，润滑及热平衡计算 （领会）

11.6 普通圆柱蜗杆和涡轮的结构设计 （领会）

第12章 滑动轴承

教学要点：