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1、机械类机械类机械设计系列课程机械设计系列课程教学大纲教学大纲机械类机械设计系列课程包括：机械类机械设计系列课程包括：1 1、机械设计机械设计 A1A12 2、机械设计机械设计 A1A1 课程设计课程设计3 3、机械设计机械设计 A2A24 4、机械设计机械设计 A2A2 课程设计课程设计5 5、机械设计实验机械设计实验机械设计机械设计 A1教学大纲教学大纲一、课程基本信息一、课程基本信息课程名称：机械设计 A1学时：50 学时课程类型：专业基础课程先修课程：高等数学、机械制图、工程力学、高级语言程序设计等适用专业：机械类本科各专业开课院系：机械工程学院参考教材：机械原理，孙桓、陈作模、葛文杰主
2、编.高等教育出版社二、课程的性质、地位和任务二、课程的性质、地位和任务机械设计 A1 课程是机械类各专业中研究机械共性问题的一门主干技术基础课。它的任务是使学生掌握机构学和机械动力学的基本理论、基本知识和基本技能，并初步具有拟定机械结构、运动、动力分析和设计机构的能力。它在培养高级工程技术人才的全局中和素质方面，具有增强学生对机械技术工作的适应能力和开发能力的作用。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。三、三、课程的基本内容以及课程的基本内容以及学时分配学时分配第一章 绪论1 学时基本内容：本课程研究的对象及内容；学习本课程的目的；如何进行本课程的学习；机械原理学科发展现
3、状简介。第二章 机构的结构分析5 学时基本内容：机械结构分析的内容及目的；机构的组成及机构运动简图；机构具有确定运动的条件；机构自由度的计算；计算平面机构自由度时应注意事项；虚约束对机构工作性能的影响及机构结构的合理设计；平面机构的组成原理、结构分类及结构分析；平面机构的高副低代。第三章 平面机构的运动分析4 学时基本内容：机构运动分析的任务、目的和方法；用速度瞬心法作机构的速度分析；用解析法作机构的运动分析。第四章 平面机构的力分析2 学时基本内容：机构力分析的任务、目的和方法；机构动态静力分析的基本原理；用解析法作机构的运动分析。第五章 平面连杆机构及其设计6 学时基本内容：连杆机构及其传
4、动特点；平面四杆机构的类型和应用；平面四杆机构的基本知识；平面四杆机构的设计；多杆机构。第六章 凸轮机构及其设计5 学时基本内容：凸轮机构的应用和分类；推杆的运动规律；凸轮轮廓曲线的设计；凸轮机构设计中的几个基本问题。第七章 齿轮机构及其设计11 学时基本内容：齿轮机构的应用及分类；齿廓啮合定律；渐开线齿廓的啮合特点；渐开线标准齿轮的基本参数和几何尺寸；渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动；渐开线齿轮的变位修正；斜齿圆柱齿轮传动；蜗杆传动；圆锥齿轮传动。第八章 齿轮系及其设计4 学时基本内容：齿轮系及其分类；定轴轮系的传动比；周转轮系的传动比；复合轮系的传动比；轮系的功用。第九章 其他常用机构2 学时
5、基本内容：棘轮机构；槽轮机构；擒纵机构；凸轮式间歇运动机构；不完全齿轮机构；非圆齿轮机构；螺旋机构；万向铰链机构；组合机构；含有某些特殊元器件的机构。第十章 机械的平衡2 学时基本内容：机械平衡的目的及内容；刚性转子的平衡计算；平面机构的平衡。第十一章 机械中的摩擦和机械效率4 学时基本内容：摩擦现象及其应用；移动副中的摩擦分析；转动副的摩擦分析；摩擦在机械中的应用；机械的效率。第十二章 机构的运转及其速度波动的调节4 学时基本内容：机械的运动方程式；机械运动方程式的求解；稳定运转壮态下机械的周期性速度波动及其调节；机械的非周期性速度波动及其调节。第十三章 机械传动系统的方案设计（课程设计中讲
6、述）0 学时基本内容：概述；机械工作原理的拟定；执行构件的运动设计和原动机的选择；机构的选型和变异；机构的组合；机械传动系统方案的拟定；机械传动系统设计举例。四、四、课程的基本要求课程的基本要求机械设计 A1课程教学的总体基本要求是：了解，掌握机器和机构的功能原理及功能结构；掌握典型常用机构的运动学，动力学性能，应用特征及分析与设计的理论和方法（包括现代设计理论和方法）；具有初步拟定机械系统，特别是执行系统运动方案的能力。具体要求如下：1、绪论明确本课程研究的对象和内容，对学科的发展趋势有所了解。2、机构的结构分析了解运动副及其分类；理解常用平面机构运动简图的绘制方法；掌握平面机构自由度的计算
7、及机构具有确定运动的条件；掌握基本杆组的构成及应用意义，能正确进行机构的结构分析。3、平面机构的运动分析明确机构运动分析的目的和方法；正确理解速度瞬心的概念，掌握用速度瞬心法对平面机构进行速度分析；能用解析法对级机构进行运动分析。4、平面机构的力分析了解机构中作用的各种力及机构力分析的方法；理解机构动态静力分析的基本原理；能用解析法对级机构进行力分析。5、平面连杆机构及其设计了解平面连杆机构的组成及其主要优缺点；了解平面四杆机构的基本型式、演化和应用；理解平面四杆机构的基本特性；掌握图解法、解析法、实验法或图谱法设计连杆机构的基本知识；能够灵活运用各种设计方法设计四杆机构。6、凸轮机构及其设计
8、了解凸轮机构的类型和应用；理解从动件常用运动规律的形式、特点、应用；对凸轮机构的压力角和自锁有明确的概念；能确定盘形凸轮机构的基本尺寸；掌握用解析法设计盘形凸轮廓线的方法。7、齿轮机构及其设计了解齿轮机构的类型和应用；掌握平面齿轮机构的齿廓啮合基本定律；深入了解渐开线直齿圆柱齿轮传动的啮合特性（定传动比、可分性、连续传动条件等）；掌握标准齿轮传动的基本参数和几何尺寸的计算方法；了解渐开线齿轮的展成原理和根切、最小齿数、变位齿轮传动概念。了解平行轴斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的形成、啮合特点；掌握标准斜齿圆柱齿轮传动几何尺寸的计算方法。了解标准直齿圆锥齿轮的传动特点及其几何尺寸计算方法；对蜗杆传动的特点
9、有所了解。8、轮系及其设计了解轮系的类型和应用；掌握定轴、周转和混合轮系传动比的计算方法。9、其它常用机构掌握棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构和螺旋机构的工作原理、运动特点及其应用。10、机械中的摩擦和机械效率正确理解当量摩擦系数、摩擦圆的概念；掌握运动副中摩擦力的计算方法；正确掌握机械效率计算方法。11、机械的平衡掌握刚性转子静、动平衡的原理和方法，了解平面四杆机构的平衡原理。12、机器的运转及其速度波动的调节了解建立单自由度机械系统等效动力学模型及运动方程式的方法；了解机械真实运动规律求解的意义及其基本思路。了解机械系统的功能关系和速率波动的原因，掌握周期性速率波动的调节方法与飞轮调速的
10、基本原理及其简易设计方法。13、机械传动系统的方案设计掌握机构选型的基本知识；了解机构的组合方式及机构的变异方法；掌握工作循环图及拟定简单机械传动方案的过程。五、五、说明说明1本课程是以“设计”为主线，将分析与设计有机统一融为一体，以培养学生的综合设计能力及创新意识和能力为主要目标。2 机械设计 A1课程，除课堂理论教学外，还包含了实验教学及课程综合设计两大实践性教学内容，后两者已独立设课，单独记分，将单独编写教学大纲。本大纲为机械设计 A1课程理论教学的大纲。六、六、考核方式考核方式期末闭卷考试。本课程在教学过程中，采用理论与实践结合的教学模式，加强学生实践能力和自学能力的培养。根据教学进程
11、安排 23 次课程大作业，部分内容将安排学生自学。故考核方式将较全面的考核教学内容，并有助于学生能力的培养和对知识的掌握与应用。成绩组成：出勤（约占 10%），平时作业（约占 10%），课程大作业（占 20%），期末考试（占 60%）。机械设计机械设计 A1 课程设计教学大纲课程设计教学大纲一、课程基本信息一、课程基本信息课程名称：机械设计 A1 课程设计学时：2 周课程类型：专业基础课程先修课程：高等数学、机械制图、工程力学、高级语言程序设计、机械设计 A1等适用专业：机械类本科各专业开课院系：机械工程学院参考教材：机械原理课程设计，赵满平、马星国主编，东北大学出版社二、二、课程设计的目课程
12、设计的目的及任务的及任务本课程是“机械设计 A1”课程的设计性教学环节。通过机械设计 A1 课程设计，可以进一步巩固、掌握“机械设计 A1”的基本知识和理论，使学生受到确定运动方案的初步训练，掌握运动方案和机构设计的思路和方法，树立工程设计的观点。机械设计 A1 课程设计提高学生利用技术资料、运算和绘图的能力，增强学生运用计算机的能力，激发创造精神，培养自学能力和独立工作能力。机械设计 A1 课程设计通常选择一般用途的机构为题目，根据已知机械的工作要求，对机构进行选型与组合，设计出几种机构方案，并对其加以比较和确定，然后对所选定方案中的机构进行运动和动力分析，确定出最优的机构参数，绘制机构运动
13、性能曲线。三、三、课程设计的课程设计的基本基本要求要求机械设计 A1 课程设计实质上是进行机构运动简图的设计。因此，它的基本要求是：提出设计方案、选用机构类型及其组合，确定运动学尺寸、进行运动分析和动态静力分析、飞轮转动惯量的计算等等。完成必要的计算机程序编制、图纸绘制和编写设计计算说明书。机械设计 A1 课程设计中，作图求解或解析的方法均可采用。提倡解析法，但也可采用图解与解析相结合的方法。提倡运用计算机辅助手段进行机构的实体建模和机构的运动学、动力学分析。四、四、指导方式指导方式集中指导与个别辅导相结合的方式。五、课程设计的步骤及安排五、课程设计的步骤及安排课程设计步骤及时间进度安排设计内
14、容学时地点备注1、设计准备1 天设计室2、方案设计及比较选择2 天设计室3、机构尺寸综合2 天设计室或机房4、机构运动及动力分析3 天机房5、编程写说明书等1 天设计室6、验收、答辩1 天设计室六六、考核方式与评分办法、考核方式与评分办法机械设计 A1 课程设计成绩相对“机械设计 A1”课程考试成绩是独立的，单独记载，2 学分。课程设计成绩分优秀、良好、中等、及格和不及格五级，成绩不及格应重新进行设计。根据学生的设计态度、设计质量、创新性及答辩情况综合评定学生机械设计 A1 课程设计的成绩等级。对课程设计考评按四项内容进行，所占比例大致为：1）方案讨论及选择302）设计方法及程序设计303）图
15、纸部分及说明书304）出勤10机械设计机械设计 A2教学大纲教学大纲一、课程基本信息一、课程基本信息课程名称：机械设计 A2学时：50 学时课程类型：专业基础课程先修课程：机械制图、工程力学、工程材料、公差与互换性、机械设计 A1等适用专业：机械类本科各专业开课院系：机械工程学院参考教材：机械设计，濮良贵等，高等教育出版社二、二、课程课程的性质、地位和任务的性质、地位和任务机械设计 A2是机械类本科专业的重要专业基础课之一。通过本课程的学习使学生掌握机械设计的基础知识、基本理论和基本方法；受到设计技能的基本训练，为学生进一步学习专业课和今后从事机械设计工作打下基础。本课程的主要任务是培养学生：
16、1、树立正确的机械设计思想；2、掌握通用零部件的设计原理和设计方法，掌握机械设计的一般规律，具有设计机械传动装置和简单机械的能力；3、培养运用标准、规范、手册、图册和查阅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、对机械设计的新发展有所了解。三、三、课程的基本内容以及课程的基本内容以及学时分配学时分配第第 1 1 章章绪论绪论1 学时基本内容：基本内容：机器的作用，组成机器的基本要素(零件)；零件的概括分类；零件(局部)与机器(总体)的关系；机械设计的主要内容及处理有关矛盾的原则；本课程的内容、性质与任务第第 2 2 章章机械设机械设计总论计总论 1 学时基
17、本内容：基本内容：机器总体设计概述；机械零件设计概述；机械零件的设计方法（含现代设计方法简介）；机械零件设计的一般步骤；机械零件材料的选用原则；机械零件设计的标准化重点：重点：机械零件的主要失效形式，机械零件设计准则第第 3 3 章章 机械零件的强度机械零件的强度 4 学时基本内容：基本内容：材料的疲劳特性；机械零件的疲劳强度计算；机械零件的抗断裂强度；机械零件接触强度重点重点：N 曲线曲线，机械零件的疲劳强度计算，影响疲劳强度的因素，提高零件疲劳强度的措施。难点：难点：疲劳强度的计算方法。第第 4 4 章章 摩擦、磨损及润滑概述摩擦、磨损及润滑概述 2 学时基本基本内容：摩擦、磨损的分类与机
18、理；润滑剂和润滑方法；流体动压油膜和静压油膜的形成原理；流体动压润滑原理重点：重点：磨擦的概念与分类，润滑的意义、状态分类及特性，流体动力润滑原理。难点：难点：流体动力润滑原理。第第 5 5 章章 螺纹联接和螺旋传动螺纹联接和螺旋传动8 学时基本内容基本内容：螺纹；螺纹联接的类型和标准联接件；螺纹联接的预紧；螺纹联接的防松；螺纹联接设计的强度计算；螺栓组联接的设计；螺纹联接件的材料与许用应力；提高螺纹联强度的措施；螺旋传动重点：螺纹联接的基本类型及螺纹联接件；螺栓联接的强度计算，受轴向工作载荷的螺栓强度计算。难点：受轴向工作载荷的螺栓强度计算，受倾覆力矩的螺栓组强度计算。第第 6 6 章章 键
19、、花键、无键联接和销联接键、花键、无键联接和销联接2 学时基本内容基本内容：键联接；花键联接的类型、特点和应用；无键联接的类型、特点和应用；销联接的类型、特点和应用重点：重点：平键联接的失效形式、强度计算，花键联接的定心方式及意义。难点：难点：花键联接的定心方式第第 7 7 章章带传动带传动4 学时基本内容基本内容：概述；带传动工作情况分析；V 带传动的设计计算；V 带带轮的结构设计；V 带传动的张紧装置重点：重点：带传动的工作原理、受力分析、欧拉公式，带传动的设计计算难点：难点：欧拉公式，受力分析。第第 8 8 章章 链传动链传动（自学）（自学）0 学时基本内容：基本内容：链传动的特点及应用
20、；传动链的结构特点；链轮的结构和材料；链传动的运动分析；链传动的受力分析；链传动的设计计算；链传动的布置、张紧和润滑重点：重点：链传动的特点，滚子链传动的设计计算。难点：难点：链传动的多边形效应。第第 9 9 章章 齿轮传动齿轮传动8 学时基本内容：基本内容：概述；齿轮传动的失效形式及设计准则；齿轮的材料及其选择原则；齿轮传动的计算载荷；标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算；齿轮传动的设计参数、许用应力与精度选择；标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算；标准锥齿轮传动的强度计算；齿轮的结构设计；齿轮传动的润滑重点重点:齿轮传动的失效形式及设计准则,标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算,齿轮传动的设计参数。难点：难
21、点：接触疲劳强度计算，标准斜齿圆柱齿轮传动的受力分析。第第 1010 章章 蜗杆传动蜗杆传动4 学时基本内容基本内容：蜗杆传动的类型；普通圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算；普通圆柱蜗杆传动承载能力计算；普通圆柱蜗杆传动的效率、润滑及热平衡计算；圆柱蜗杆和蜗轮的结构设计重点：重点：蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算，蜗杆传动的失效形式、强度计算、热平衡计算。难点：难点：蜗杆传动的热平衡计算。第第 1111 章章 滑动轴承滑动轴承5 学时基本内容基本内容：概述；径向滑动轴承的主要结构型式；滑动轴承的失效形式及常驻机构用材料；轴瓦结构；滑动轴承润滑剂的选用；不完全液体润滑轴承设计计算；液体动力润滑
22、径向滑动轴承设计计算重点：重点：轴瓦材料及其应用，液体摩擦动压径向滑动轴承的设计及主要参数的选择。难点：难点：液体动压润滑的基本方程式，液体摩擦动压径向滑动轴承的设计及主要参数的选择。第第 1212 章章 滚动轴承滚动轴承6 学时基本内容：基本内容：概述；滚动轴承的主要类型及其代号；滚动轴承类型的选择；滚动轴承的工作情况分析；滚动轴承尺寸的选择；轴承装置的设计重点：重点：滚动轴承类型选择，滚动轴承部件的组合设计。难点：难点：滚动轴承疲劳寿命的计算，角接触球轴承与圆锥滚子轴承轴向载荷的计算。第第 1313 章章 联轴器和离合器联轴器和离合器1 学时基本内容：基本内容：联轴器的种类和特性；联轴器的
23、选择；离合器；安全联轴器及安全离合器；特殊功用及特殊结构的联轴器重点：重点：联轴器的特性和选择，离合器的特性和选择。难点：难点：联轴器、离合器的工作原理。第第 1414 章章 轴轴4 学时基本内容：轴的概述；轴的结构设计；轴的计算重点：轴的结构设计，强度计算，转轴设计程序问题，弯扭合成强度计算中的应力校正系数。难点：轴的弯扭合成强度计算。第第 1515 章章 弹簧（自学）弹簧（自学）0 学时基本内容：弹簧的结构、分类、制造、材料及许用应力；圆柱螺旋压缩（拉伸）、扭转弹簧的设计计算。四、四、课程的基本要求课程的基本要求本课程要求掌握的基本知识:机械设计一般知识、机械零件的主要类型、性能、结构特点
24、、应用、材料和标准等。本课程要求掌握的基本理论和方法:机械设计基本原则、机械零件的失效形式、工作能力计算准则、受力分析、应力分析和提高零件强度的措施。本课程要求掌握的基本技能:设计计算、结构设计和制图技能、实验技能、编制技术文件技能和 CAD 应用技能等。各章具体要求如下：（一）绪论了解机器在经济建设中的作用；课程的研究对象、内容、性质、任务、特点及学习方法。（二）机械设计总论了解机器的组成，机械设计应满足的基本要求和一般步骤、机械零件的常用材料及选用原则、机械零件设计中的“三化”；熟悉对机器的主要要求、机械零件的设计方法、机械零件设计的一般步骤；掌握机械零件的主要失效形式、设计机械零件应满足
25、的基本要求、机械零件的设计准则。（三）机械零件强度了解低周循环疲劳概述、影响机械零件疲劳强度的主要因素、机械零件的抗断裂强度；掌握疲劳曲线和极限应力图、稳定变应力下机械零件的疲劳强度计算；理解变应力下机械零件的疲劳强度计算、机械零件的接触强度。（四）摩擦、磨损及润滑概述了解摩擦的种类及其基本性质，干摩擦、边界摩擦润滑、弹性流体动压润滑理轮、常用润滑剂及添加剂的种类、工业常用润滑脂的种类及性能；掌握磨损的概念、分类及设计原则、润滑油粘度及其单位换算、形成流体动压润滑的基本条件。（五）螺纹联接和螺旋传动了解螺纹的特点及其应用、螺旋传动的分类及常用设计方法、螺纹联接标准件；掌握螺纹的基本参数、常用螺
26、纹的种类、螺纹联接的基本类型、结构特点及其应用，螺纹联接的拧紧和防松、螺栓组联接的受力分析和单个螺栓的强度计算的理论和方法；熟悉螺纹联接件的材料及许用应力；理解提高螺栓联接强度的各种措施。（六）键、花键、无键联接和销联接熟悉键联接的类型、特点；掌握平键联接的工作原理、结构特点，平键的剖面的尺寸和长度的确定方法及平键联接强度校核的计算方法；了解花键联接的齿形、特点、工作原理；对销联接、无键联接作一般性了解。（八）带传动了解带传动的类型与结构、V 带轮的结构设计、其他带传动的特点；掌握带传动的工作原理、受力分析、应力分析与应力分布图，弹性滑动和打滑的基本理论，失效形式和设计准则；熟悉 V 带传动的
27、设计计算方法和步骤、设计时应注意的问题。（九）链传动了解链传动的类型、工作原理、特点及其应用；了解套筒滚子链的结构、规格和尺寸，链轮的结构特点、链传动的动载荷；掌握链传动的主要参数、滚子链的标记、运动特性分析及失效形式；熟悉链传动的受力分析、套筒滚子链传动的设计步骤和方法，链传动的布置、张紧和润滑。（十）齿轮传动了解齿轮传动的主要特点、变位齿轮传动的设计、齿轮传动的润滑、圆弧齿圆柱齿轮传动、选用齿轮材料及热处理方式的基本要求；掌握齿轮传动的失效形式及其机理、失效部位以及针对不同失效形式的设计计算准则，直齿圆柱齿轮传动的齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度的计算的力学模型、理论依据、力的作用点及计
28、算点（或截面）、应力的类型及变化特性，掌握强度计算公式中各参数的物理意义及对其应力（或强度）的影响、斜齿圆柱齿轮传动强度的理论和方法（比较与直齿圆柱齿轮传动的异同点）；熟练掌握齿轮传动的受力分析方法：假设条件、力的作用点、各分力大小的计算与各分力方向的判断；理解计算载荷的定义及载荷系数的物理意义、影响因素及减小载荷系数的措施；熟悉齿轮传动的设计方法与步骤（包括材料、热处理方式和精度选择、参数选择和结构设计），直齿圆锥齿轮传动的几何计算，直齿、斜齿和锥齿轮零件图的绘制。（十一）蜗杆传动了解蜗杆传动的特点及应用、圆弧圆柱蜗杆传动的设计、蜗杆传动的润滑、提高传动效率和散热能力的措施、蜗杆和蜗轮的结构
29、设计；掌握普通圆柱蜗杆传动的主要参数及其选用原则、主要失效形式和设计准则、受力分析（力的作用点、大小及方向）、蜗杆传动的强度计算特点；熟悉蜗杆传动的常用材料及其选用原则、进行效率计算和热平衡计算的意义和方法。自学圆弧圆柱蜗杆传动的设计计算。（十二）滑动轴承了解径向滑动轴承的主要类型、特点及其应用、各类滑动轴承结构特点、对轴瓦材料的基本要求和常用轴瓦材料、轴瓦结构、滑动轴承采用的润滑剂与润滑装置、多油楔轴承等其它动压轴承的工作原理、特点及应用；熟悉液体动压润滑径向滑动轴承的计算要点、工作过程，压力曲线及需要哪些计算；掌握非液体润滑轴承的失效形式、设计计算准则，流体动压润滑的基本方程一维雷诺方程、
30、油楔承载机理及条件、热平衡的计算。（十三）滚动轴承了解各类轴承的结构特点、选用轴承的类型、予紧、润滑、静负荷计算及极限转速计算、特殊滚动轴承的特点；理解滚动轴承的工作情况、密封的作用及方式；熟练掌握常用滚动轴承的代号及表示方法、滚动轴承的主要失效形式及基本额定寿命计算方法（概念与公式）、正确进行滚动轴承部件的组合结构设计；能够正确画出滚动轴承部件装配图。（十四）联轴器和离合器了解常用联轴器、离合器的主要类型、结构、工作原理、特点及选择与计算方法；了解联轴器联接的两轴间的位置补偿的原理及联轴器和离合器在功能上的异同。（十五）轴了解轴的功用、刚度计算；掌握轴的分类、各种轴的受力与应力分析、轴的结构
31、设计基本要求和方法、轴的强度计算方法和原理；熟悉转轴零件工作图的绘制。五、五、考核方式考核方式期末闭卷考试。本课程在教学过程中，采用理论与实践结合的教学模式，加强学生实践能力和自学能力的培养。根据教学进程安排课程大作业，部分内容将安排学生自学。故考核方式将较全面的考核教学内容，并有助于学生能力的培养和对知识的掌握与应用。成绩组成：出勤（约占 10%），平时作业（约占 10%），课程大作业（占 20%），期末考试（占 60%）。机械设计机械设计 A2 课程设计教学大纲课程设计教学大纲一、课程基本信息一、课程基本信息课程名称：机械设计 A2 课程设计学时：3 周课程类型：专业基础课程先修课程：机械
32、制图、工程力学、工程材料、公差与互换性、机械设计 A2等适用专业：机械类本科各专业开课院系：机械工程学院参考教材：机械设计课程设计，巩云鹏等，东北大学出版社二、二、课程设计目的及基本要求课程设计目的及基本要求机械设计 A2 课程设计是高等工科院校机械类专业学生在机械设计 A2课程理论教学之后的一个重要的综合性的教学环节。通过课程设计可以进一步巩固，掌握并初步运用机械设计的知识和理论，培养学生的机械设计能力，开发和创新能力。1、目的：（1）培养学生综合运用机械基础及相关课程知识解决机械工程问题的能力，并使所学知识得到巩固和发展；（2）培养为实现具体要求的机械传动方案的设计能力；（3）学习机械设计
33、的一般方法和步骤；（4）进行机械设计基本技能的训练，如计算、绘图（包括计算机辅助设计）和学习使用设计资料、手册、标准和规范；（5）初步培养革新和创新的能力；（6）通过编写说明书，培养学生表达、归纳和独立思考与分析的能力。2、任务：（1）设计实现某功能和具体参数的简单机械传动方案；（2）设计实现某功能和具体参数要求的机械装置（如减速器），要求完成装配图 1 张，零件工作图 2 张；（3）设计计算说明书 1 份。3、对学生知识、能力及技能方面的基本要求（1）具有机械传动方案设计的能力；（2）熟练掌握各种通用零件的类型、特点、工作原理、失效形式、应用范围等基本知识的能力，各种零件结构设计、强度计算的
34、能力，减速器方案设计的能力，计算机辅助设计的能力；（3）具有运用标准、规范、手册及其它有关技术资料的能力；（4）具有绘制装配图和零件工作图的能力；（5）能正确撰写设计计算说明书。三、三、课程设计内容及安排课程设计内容及安排本课程设计在 3 个专用周（计 15 天）内完成，其主要内容及大体安排见下：1、了解设计题目（第 1 天完成）老师课堂讲授本课程设计的内容、要求。按照课程设计步骤，分析自己的题目，查阅相关资料，设计相应的传动方案图，并完成减速器拆装实验，了解减速器结构。2、传动装置的总体设计（第 2 天完成）确定传动方案，选择电动机，分配传动比，并计算传动装置的运动和动力参数。3、传动零件的
35、设计计算（第 3 天完成）进行减速器内的传动零件设计计算，如齿轮传动、蜗轮蜗杆传动等；进行减速器外的传动零件的设计计算，如带传动、链传动等。4、绘制减速器装配图草图（第 45 天完成）初绘减速器装配图草图，校核轴、轴承及键的强度，完成减速器装配草图。5、装配工作图设计（第 610 天完成）绘制装配工作图各视图，标注尺寸、零件序号、标题栏和明细表，编写技术条件，检查装配工作图。6、零件工作图设计（第 1113 天完成）根据设计要求和装配工作图，完成相应的零件工作图。7、完成设计说明书（第 14 天完成）根据设计及计算过程，完成设计计算说明书。8、答辩（第 15 天完成）完成答辩工作。四、四、指导
36、方式指导方式集中指导与个别辅导相结合的方式。五、课程设计考核方法及成绩评定五、课程设计考核方法及成绩评定指导教师根据课程设计过程中学生的具体表现，以及在课程设计结束时的答辩情况，综合评定成绩，课程设计成绩分优秀、良好、中等、及格和不及格五等级。对课程设计考评按下列五项内容进行，所占比例大致为：1）平时表现及实验10%2）设计计算10%2）手绘草图情况203）图纸部分及说明书404）答辩情况20机械设计实验教学大纲机械设计实验教学大纲一、课程基本信息一、课程基本信息课程名称：机械设计实验学时：16 学时课程类型：专业基础课程先修课程：高等数学、机械制图、工程力学、高级语言程序设计、机械设计 A1
37、、机械设计 A2等适用专业：机械类本科各专业开课院系：机械工程学院二、课程性质二、课程性质机械设计系列课程是机械类专业中研究机械共性问题的一门主干技术基础课，其实验部分是完成此系列课程教学目标的重要教学方式，是培养机械类专业人才运用实验方法去研究机械系统设计能力、研究机械零件、机械传动特性的能力的不可缺少的实践性教学环节。因此，本实验课程单独设课。三、实验目的、性质和任务三、实验目的、性质和任务实验目的：1、通过实验使学生掌握和了解机构的组成原理，机构运动学、动力学性能，齿轮加工方法及齿轮参数的测量方法，平衡技术，机构方案创新设计方法与技术等，达到提高学生的实践能力、分析解决问题的能力和培养学
38、生创新意识的目的；2、通过实验使学生掌握和了解常用零件、典型传动的基本组成，了解带传动、齿轮传动、滑动轴承、传动性能综合测试等实验台的基本原理和结构，掌握转速、转矩、应力、应变的测试，传动效率的测定方法，掌握轴系结构设计中轴的结构设计与滚动轴承组合设计的基本方法,达到提高学生的实践能力、分析解决问题的能力和培养学生创新意识的目的；3、通过提供开放性实验，为学有余力的同学提供个性化培养条件，实现因材施教，使优秀学生得到更好锻炼和个性化发展。本实验课程是实现课程教学目标，使学生巩固和加深课堂教学的基本理论和基本概念，掌握典型机构的基本原理和基础知识，培养学生机构分析与综合的能力，学习有关实验方法及
39、测试和操作技能，培养正确记录实验数据和现象，正确处理实验数据和分析实验结果的能力，正确书写实验报告的能力，提高分析问题和解决问题的能力，培养学生创新意识和实践能力的重要教学环节。四、实验基本要求四、实验基本要求实验项目选定的主要依据是教学计划对学生工程实践能力培养的要求及现有的实验设备条件。实验项目应达到的教学要求为：1、能识别各种类型的机械机构模型，并能进行正确的测绘、表达，并具体分析机构的自由度及机构的基本性能；2、掌握用范成法切制渐开线齿轮原理，了解渐开线齿轮的根切现象及避免方法，熟悉巩固渐开线齿轮各部分尺寸，参数关系和渐开线性质等；3、加深学生对机构组成原理的认识，为机构创新设计奠定良
40、好的基础；利用若干不同的杆组，拼接各种不同的平面机构，训练学生的工程实践动手能力，培养学生创新设计意识及综合设计的能力；4、掌握机构运动的周期性变化规律，并学会机构运动参数如位移、速度和加速度（包括角位移、角速度和角加速度）的实验测试方法；5、巩固动平衡的理论知识，了解动平衡实验机的工作原理及转子动平衡的基本方法；6、了解各种典型机械零件、机械传动模型，能认识各种典型的零件结构；7、了解皮带传动的滑动现象，分析并验证预紧力对带传动工作能力的影响，了解转速、转速差及扭矩的测量原理与方法，测定带传动滑动系数、滑差率和效率曲线，从而确定临界点和最佳工作方式；8、了解齿轮实验台的基本原理及其结构，掌握
41、相关的测试方法，测定载荷转矩和转速，测定齿轮传动的效率，作出齿轮传动的效率曲线；9、了解滑动轴承实验台的基本原理及其结构，掌握相关的测试方法，观察滑动轴承的液体摩擦现象，绘制摩擦系数与特性系数曲线，了解摩擦系数与比压及滑动速度之间的关系，绘制油膜承载能力曲线，并求油膜的承载能力。10、掌握轴系结构设计中轴的结构设计与滚动轴承组合设计的基本方法，完成典型机械传动装置的基本性能（如转速、转矩、效率等）测试或者多级组合传动系统的布置优化。11、掌握机械传动性能综合测试实验台的基本原理及其结构，掌握相关的测试方法。各实验项目对学生的具体要求为：1、开课后，根据任课教师安排，科代表或班长要及时与实验教师
42、取得联系，根据自己班同学的课程安排与实验教师妥善的协调好实验的时间和分组，并及时将情况反馈给主讲教师和有关同学；2、参加实验的同学在实验前要做好本次实验的预习，并做好相关实验的准备工作；3、在实验的过程当中，认真的听好实验指导教师的安排和要求，要遵守实验室的各种规章制度，爱护仪器设备，注意节约原材料，要独立认真的完成各项实验任务，不要作与实验无关的事情；4、各项实验设备在使用前要详细的进行检查，实验做完后要及时切断电源，将仪器设备工具等整理摆放好，发现丢失或损坏应立即报告。在离开实验室前，要主动要求指导教师查验仪器设备等，并由指导教师在有关的实验数据的记录纸上签字，以求确认对设备仪器的完好和已
43、完成了在实验室内应完成的工作。5、实验后，要独立对实验结果要进行分析，整理和计算，认真填写实验报告，并按要求及时递交实验报告，不得有任何抄袭行为。五、实验内容和学时分配五、实验内容和学时分配具体实验内容和学时分配见下表：序序号号实验名称实验名称实验内容实验内容实验要求实验要求实验类型实验类型学学时时必必修修选选修修演演示示验验证证综综合合设设计计1机构认知、运动简图绘制及分析识别、测绘机构，绘制机构运动简图、并对机构进行自由度、结构、基本性能的分析22平面机构运动方案创新设计在先行设计好满足某功能的机构后；利用若干不同的杆组，拼接各种不同的平面机构，培养学生的工程实践动手能力、创新设计意识及综
44、合设计的能力23平面机构创意组合测试分析在完成平面机构运动方案创新组合设计、拼装后，通过运动参数测试，掌握机构运动的周期性变化规律，并学会机构运动参数如位移、速度和加速度的实验测试方法；44机构虚拟设计分析自拟或由指导教师推荐题目，编制程序或利用工程软件对机构进行设计、综合、运动分析、动力分析等45渐开线直齿圆柱齿轮参数的测量及齿轮范成加工测量一对渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数，并计算相应的几何尺寸；利用范成仪模拟齿轮的加工，了解变位，根切等概念26动平衡实验在一台动平衡试验机上进行实验操作，在规定时间内将转子平2衡到最佳状况，确定平衡后的转子达到的精度等级7机械零件、机械传动及典型结构认知通过
45、参观机械设计陈列柜，认知常用的机械零件、机械传动及典型结构28带传动实验了解皮带传动的滑动现象，测定带传动滑动系数、滑差率，并做出效率曲线，从而确定临界点和最佳工作方式29齿轮传动实验了解实验台的基本原理及结构，测定载荷转矩和转速，测定齿轮传动的效率，作出齿轮传动的效率曲线210滑动轴承实验观察滑动轴承的液体摩擦现象，绘制摩擦系数与特性系数曲线，绘制油膜承载能力曲线并求油膜的承载能力211轴系结构创意组合设计与分析根据所设计的轴系结构方案，从实验箱中选取合适零件，组装轴系部件，检查所设计组装的轴系结构是否正确212机械传动性能综合测试实验完成典型机械传动装置的基本性能（如转速、转矩、效率等）实验或者多级组合传动系统的布置优化。2六、考核方法和评分标准六、考核方法和评分标准机械设计实验课程中，每个必修实验项目由实验老师给出成绩。成绩主要考虑以下因素：(1)是否预习实验指导书、(2)工作态度是否认真、是否独立完成规定实验内容，试验结果是否正确、(3)是否善于观察提出问题，实验报告项目是否齐全，文字、图表是否清晰，理论分析是否正确等。最终课程成绩由各个实验成绩综合评定为优秀、良好、中等、及格和不及格五级。选修实验表现优秀者另外可以在最终课程成绩中体现。