《机械设计》课程教学大纲
英文名称：Machine Design
课程编码：080320020
总学时：48 实验学时：8 学分：3
适用对象：机械设计制造及其自动化专业、材料成型及控制工程专业、车辆工程专业
先修课程：高等数学、线性代数、工程图学、程序设计语言、理论力学
大纲主撰人：付欣 大纲审核人：习俊梅
一、 课程性质、目的和任务
1. 本课程是高等工业学校本科机械类专业教学计划中的主干课程之一。
2. 目的和任务不仅要求学生预先学完机械制图、理论力学、材料力学、工程材料及机械制造基础、机械原理、公差与技术测量等先修课程，而且要求学生结合本课程的学习，能够综合运用所学的基础理论和技术知识，联系生产实际和机器的具体工作条件去设计合用的零(部)件及简单的装置机械，以便为顺利的过度到专业课程的学习及进行专业产品与设备的设计打下基础。
二、 教学内容及要求
第1章：绪论
授课学时： 1
基本要求：
1-1 了解机械工业在现代化建设中的作用
1-2 了解本课程的内容、性质与任务
重点：机械工业在现代化建设中作用。
难点：把握学所内容。
第2章：机械设计总论
授课学时： 2
基本要求：
2-1 了解机器的组成
2-2 了解设计机器的一般程序
2-3 了解对机器的主要要求
2-4 掌握机械零件的主要失效形式
2-5 了解设计机械零件时应满足的基本要求
2-6 熟悉机械零件的设计准则
2-7 熟悉机械零件的设计方法
2-8 了解机械零件设计的一般步骤
2-9 了解机械零件的材料及其选用
2-10 了解机械零件设计中的标准化
2-11 机械现代设计方法简介
重点：机械零件的主要失效形式。
难点：机械零件的主要失效形式。
第3章：机械零件的强度
授课学时： 3
基本要求：
3-1 掌握材料的疲劳特性
3-2 掌握机械零件的疲劳强度计算
3-3 了解机械零件的抗断裂强度
3-4 熟悉机械零件的接触强度
3-5 机械零件可靠性设计简介
重点：σ—N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：疲劳强度的计算方法。
第4章：摩擦、磨损及润滑概述
授课学时： 2
基本要求：
4-1 了解摩擦
4-2 了解磨损
4-3 了解润滑剂、添加剂和润滑方法
4-4 掌握流体润滑原理简介
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：流体动力润滑原理。
第5章：螺纹连接和螺旋传动
授课学时： 6
基本要求：
5-1 了解螺纹
5-2 熟悉螺纹连接的类型和标准连接件
5-3 掌握螺纹连接的预紧
5-4 掌握螺纹连接的防松
5-5 掌握螺栓组连接的设计
5-6 掌握螺纹连接的强度计算
5-7 了解螺纹连接件的材料及许用应力
5-8 熟悉提高螺纹连接强度的措施
5-9 了解螺旋传动
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6章：键、花键、无键连接和销连接
授课学时： 2
基本要求：
6-1 了解键连接
6-2 了解花键连接
6-3 了解无键连接
6-4 了解销连接
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：花键联接的定心方式
第7章：带传动
授课学时： 4
基本要求：
7-1 概述
7-2 掌握带传动工作情况的分析
7-3 掌握普通V带传动的设计计算
7-4 熟悉V带轮的设计
7-5 熟悉V带传动的张紧、安装与防护
重点：带传动的工作原理、受力分析、欧拉公式，Ｖ带传动的设计计算。
难点：欧拉公式，受力分析。
第8章：齿轮传动
授课学时： 12
基本要求：
8-1 概述
8-2 掌握齿轮传动的失效形式及设计准则
8-3 了解齿轮的材料及其选择原则
8-4 了解齿轮传动的计算载荷
8-5 掌握标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算
8-6 熟悉齿轮传动的设计参数、许用应力与精度选择
8-7 了解标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算
8-8 了解标准锥齿轮传动的强度计算
8-9 变位齿轮传动强度计算概述
8-10 了解齿轮的结构设计
8-11 了解齿轮传动的润滑
8-12 了解圆弧齿圆柱齿轮传动简介
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：接触疲劳强度计算，标准斜齿圆柱齿轮传动的受力分析。
第9章：蜗杆传动
授课学时： 2
基本要求：
9-1 了解蜗杆传动的类型
9-2 熟悉普通圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算
9-3 熟悉普通圆柱蜗杆传动承载能力计算
9-4 了解圆弧圆柱蜗杆传动设计计算
9-5 了解普通圆柱蜗杆传动的效率、润滑及热平衡计算
9-6 了解圆柱蜗杆和蜗轮的结构设计
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：蜗杆传动的热平衡计算。
第10章：滑动轴承
授课学时： 2
基本要求：
10-1 概述
10-2 了解滑动轴承的主要结构形式
10-3 了解滑动轴承的失效形式及常用材料
10-4 熟悉轴瓦结构
10-5 了解滑动轴承润滑剂的选用
10-6 了解不完全液体润滑滑动轴承设计计算
10-7 了解液体动力润滑径向滑动轴承设计计算
10-8 其他形式滑动轴承简介
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：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11章：滚动轴承
授课学时： 2
基本要求：
11-1 概述
11-2 了解滚动轴承的主要类型及其代号
11-3 掌握滚动轴承类型的选择
11-4 了解滚动轴承的工作情况
11-5 熟悉滚动轴承尺寸的选择
11-6 了解轴承装置的设计
11-7 其他
重点：滚动轴承类型选择，滚动轴承部件的组合设计。
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12章：联轴器和离合器
授课学时： 2
基本要求：
12-1 了解联轴器的种类和特性
12-2 了解联轴器的选择
12-3 了解离合器
12-4 了解安全联轴器及安全离合器
12-5 了解特殊功用及特殊结构的联轴器及离合器
重点：掌握联轴器的类型和选择方法
难点：掌握联轴器的特殊结构
三、 实验
1、实验项目一览表
序号 |
实验项目名称 |
实验 学时 |
每组 人数 |
实验 属性 |
实验类别 |
实验要求 |
内容提要 |
1 |
机械零件现场教学 |
2 |
|
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|
|
|
2 |
带传动实验 |
2 |
|
|
|
|
|
3 |
减速器拆装 |
2 |
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|
|
|
|
4 |
轴系测绘 |
2 |
|
|
|
|
|
2、实验项目目的和要求：
[1][ 机械零件现场教学] ：
1.初步了解《机械原理》课程所研究的各种常用机构的结构、类型、特点及应用实例。
2.增强学生对机构与机器的感性认识
[2] [带传动实验]:利用计算机的人机交负性能，使学生可在软件界面说明文件的指导下，独立自主地进行实验，培养学生的动手能力
[3] [减速器拆装]：
1.通过对减速器的拆装与观察，了解减速器的整体结构、功能及设计布局
2．通过减速器的结构分析，了解其如何满足功能要求和强度、刚度要求、工艺（加工与装配）要求及润滑与密封等要求
3.通过对减速器中某轴系部件的拆装与分析，了解轴上零件的定位方式、轴系与箱体的定位方式、轴承及其间隙调整方法、密封装置等；观察与分析轴的工艺结构
4．通过对不同类型减速器的分析比较，加深对机械零、部件结构设计的感性认识，为机械零、部件设计打下基础
[4] [轴系测绘]:熟悉并掌握轴、轴承、轴上零件结构和功用、工艺要求、尺寸装配关系及轴上零件定位和固定方法。
3、考核方式
考查
四、 学时分配
课程总学时为48，其中理论学时40，实验学时8。
章 |
内 容 |
讲课 |
实验课 |
习题课 |
实践课 |
总学时 |
1 |
绪论 |
1 |
2 |
|
|
3 |
2 |
机械设计总论 |
2 |
2 |
|
|
4 |
3 |
机械零件的强度 |
3 |
|
|
|
3 |
4 |
摩擦、磨损及润滑概述 |
2 |
|
|
|
2 |
5 |
螺纹连接和螺旋传动 |
6 |
|
|
|
6 |
6 |
键、花键、无键连接和销连接 |
2 |
|
|
|
2 |
7 |
带传动 |
4 |
2 |
|
|
6 |
8 |
齿轮传动 |
12 |
2 |
|
|
14 |
9 |
蜗杆传动 |
2 |
|
|
|
2 |
10 |
滑动轴承 |
2 |
|
|
|
2 |
11 |
滚动轴承 |
2 |
|
|
|
2 |
12 |
联轴器和离合器 |
2 |
|
|
|
2 |
|
合计 |
40 |
8 |
|
|
48 |
五、推荐教材及参考书
教 材：《机械设计》西北工业大学机械原理及机械零件 高等教育出版社 2006年
参考书：《机械设计》谭庆昌赵洪志等主编 高等教育出版社2008年
六、课程考核
课程成绩中期末考试成绩占70%，平时成绩占30%。期末考试分笔试和机试两部分进行。
《机械设计》课程实验教学大纲
英文名称：Machine Design
课程编号： 080320020
课程学时：48 实验学时： 8 学分：3
设课方式： 课程实验
适用对象：机械设计制造及其自动化专业、材料成型及控制工程专业、车辆工程专业
大纲主撰人： 付欣 大纲审核人：习俊梅
一、本实验课程教学目的与教学基本要求
1. 本课程是高等工业学校本科机械类专业教学计划中的主干课程之一。
2. 能够综合运用所学的基础理论和技术知识，联系生产实际和机器的具体工作条件去设计合用的零(部)件及简单的装置机械，以便为顺利的过度到专业课程的学习及进行专业产品与设备的设计打下基础
二、实验项目一览表
序 号 |
实验项目名称 |
学 时 |
实验类别 |
实验要求 |
实验类型 |
每组人数 |
实验室名称 |
主要设备名称 |
是否为网络实验 |
1 |
机械零件现场教学 |
2 |
技术基础 |
必修 |
0 |
30 |
机械原理陈列室 |
机械零件陈列柜 |
否 |
2 |
带传动实验 |
2 |
技术基础 |
必修 |
3 |
8 |
带传动实验室 |
带传动实验台 |
否 |
3 |
减速器拆装 |
2 |
技术基础 |
必修 |
3 |
8 |
减速器拆装实验室 |
减速器模型 |
否 |
4 |
轴系测绘 |
2 |
技术基础 |
必修 |
1 |
6 |
机械创新实验室 |
轴系实验箱 |
否 |
实验项目目的和要求：
[1]. 机械零件现场教学 ：
1.初步了解《机械原理》课程所研究的各种常用机构的结构、类型、特点及应用实例。
2.增强学生对机构与机器的感性认识
[2]. 带传动实验
利用计算机的人机交负性能，使学生可在软件界面说明文件的指导下，独立自主地进行实验，培养学生的动手能力
[3]. 减速器拆装
1）通过对减速器的拆装与观察，了解减速器的整体结构、功能及设计布局
2）通过减速器的结构分析，了解其如何满足功能要求和强度、刚度要求、工艺（加工与装配）要求及润滑与密封等要求
3）通过对减速器中某轴系部件的拆装与分析，了解轴上零件的定位方式、轴系与箱体的定位方式、轴承及其间隙调整方法、密封装置等；观察与分析轴的工艺结构
4）通过对不同类型减速器的分析比较，加深对机械零、部件结构设计的感性认识，为机械零、部件设计打下基础
[4]. 轴系测绘
熟悉并掌握轴、轴承、轴上零件结构和功用、工艺要求、尺寸装配关系及轴上零件定位和固定方法。
三、考核方式
考查
四、其他说明（前需后续课程等）
前需课程：机械原理
五、 教材、指导书及参考书目
1. 《机械设计》西北工业大学机械原理及机械零件 高等教育出版社 2006年
2. 《机械设计》谭庆昌赵洪志等主编 高等教育出版社2008年
