个人介绍
机械设计基础(本科)

主讲教师:闫海峰

教师团队:共1

  • 闫海峰
学校: 中国矿业大学
专业大类: 机械电子工程
学分: 3.5
课时: 56
课程介绍
    本课程是机械制造类各专业的一门重要的专业课,它的任务是使学生掌握常用机构和通用零件的基本理论和基本知识,初步具有这方面的分析、应用、设计能力,并通过必要的基本技能训练,培养学生正确的设计思想和严谨的工作作风,为培养高素质技能型人才奠定基础。因此在机械类及近机械类专业的教学计划中占有重要地位和作用,在人才培养的教学计划中占有重要的地位。该课程48学时。
    机械设计基础课程是一门用以培养学生机械设计能力的技术基础课,本课程主要研究内容:
    1、阐述常用机构的工作原理、运动特性及设计方法。
    2、阐述常用零部件的工作原理、结构特点及设计方法。
    3、介绍机械系统的设计思路和设计方法。
    通过本课程的教学,应使学生达到下列基本要求:
    1、熟悉常用机构的工作原理、组成及其特点,掌握通用机构的分析和设计的基本方法;
    2、熟悉通用机械零件的工作原理、结构及特点,掌握通用机械零件的选用和设计的基本方法;
    3、具有对进行机构分析、设计、使用技术资料进行零件计算、制图的能力;
    4、具有综合运用所学知识和实践的技能,设计简单机械和简单传动装置的能力;
    5、具有通过实验和观察去识别常用机构组成、工作特性和通用机械零件结构特点的能力。
    本课程注重对学生综合设计能力的培养,强调培养学生表达设计对象的能力;突出培养学生综合运用传统和现代设计手段发现、分析和解决问题的能力;从而提高学生创造性构思和总体把握设计方案的水平。
    在教学思路上,以设计为主线,从认知规律和满足工程设计各主要环节训练的需要出发,对教学内容和实践环节进行整合与提高,达到基本机械设计知识的完备,在培养学生机构设计、通用零部件工作能力设计与结构设计能力的基础上,突出学生创新意识的培养和工程实际设计能力的锻炼。
教师团队

闫海峰

职称:副教授

单位:中国矿业大学

课程大纲

一、 课程的性质、目的及任务

机械设计基础是属于机械设计基本技能要求的一门专业基础核心课程。通过本课程的学习,能够使学生了解机械是如何组成、如何设计的;掌握机械的组成原理、运动分析及力的分析方法;掌握机械零、部件的结构特点、标准以及设计理论与方法;培养学生具有初步的机械产品的开发和设计能力,为专业课的学习打下坚实的基础。

二、 先修课程

理论力学、材料力学或工程力学

三、 课程的基本要求

1.了解机械的组成原理,认识机械中的共性部分,即运动副、构件和机架。

2.了解机械产品设计的一般程序,即可行性分析、初步设计、详细设计和改进设计。

3.掌握常用机构的工作原理、运动分析方法和力分析方法。

4.掌握通用零部件的结构特点、标准、工作原理和设计方法。

5.具有初步的机械传动装置的设计能力和运用标准、规范、手册、图册与图表的能力。

四、课程的教学内容

1.绪论

了解机构、机器、机械的基本概念,学习机械设计基础的目的,了解机械的组成。

2.平面机构的自由度和速度分析

了解构件的分类情况,掌握运动副的概念及类型,平面机构运动简图,重点掌握自由度计算以及机构具有确定运动的条件。了解速度瞬心和瞬心法速度分析。

3.平面连杆机构

了解平面四杆机构的基本类型和特点,掌握曲柄存在条件以及连杆机构的基本设计方法。

4.凸轮机构

了解凸轮机构的类型、特点及应用,掌握从动件常用运动规律及凸轮机构的设计。

5.齿轮机构

了解齿轮传动的类型和特点,掌握齿廓啮合基本定律,渐开线齿廓的啮合特性,熟练掌握标准齿轮的几何尺寸计算,齿轮的传动特性,齿轮加工方法。了解变位齿轮的基本概况,斜齿圆柱齿轮传动的基本特性及尺寸计算,齿轮的结构设计。

6.轮系

了解轮系的分类及功用,重点掌握定轴轮系、周转轮系和混合轮系的基本概况及传动比计算。

7. 间歇运动机构

了解间歇运动机构的类型、特点和应用。

8.机械运转的速度波动的调节

掌握机械产生速度波动的原因、调节方法,飞轮设计的方法。

9. 回转体的平衡。

了解回转体平衡的目的,掌握回转体的静、动平衡原理、计算及实验方法。

10. 机械零件设计概论

了解零件常见失效形式,掌握零件设计的强度要求和常用材料。了解公差配合、粗糙度等工艺要求。

11.联接

了解螺纹的基本类型、基本参数和应用,掌握螺纹副的受力分析、效率和自锁,螺纹联接的基本类型和元件,螺纹联接的预紧和防松,螺栓组联接的设计。了解螺旋传动分类,掌握键和花键连接的选择计算。

12.齿轮传动

了解齿轮的常用材料,齿轮失效形式及强度计算准则,掌握齿轮受力分析及强度计算方法,结构形式与润滑。熟练掌握直齿圆柱齿轮设计计算方法。

13.蜗杆传动

了解蜗杆传动的基本类型和特点,主要参数和几何尺寸计算,蜗杆传动的失效形式及材料选择,蜗杆传动的强度计算、效率及热平衡计算。掌握蜗杆传动的受力分析。

14.带传动和链传动

了解带传动和链传动的基本概况,掌握带传动和链传动工作情况分析,普通V带传动和链传动的设计计算。

15.轴

了解轴的分类及轴的材料,掌握轴的结构设计,轴的强度计算及轴毂联接形式。

16.滑动轴承

了解摩擦的分类和特点,了解滑动轴承的类型结构、非液体摩擦轴承的计算。

17. 滚动轴承

掌握滚动轴承类型、代号,滚动轴承的失效形式及选择计算,滚动轴承的润滑与密封。

18.联轴器与离合器

了解联轴器与离合器的类型、标记及选择。

五、视频讲课学时分配表:

教学内容讲课实验/上机小计
1、绪论2

2、平面机构的自由度和速度分析5

3、平面连杆机构5

4、凸轮机构4

5、齿轮机构7

6、轮系5

7、间歇运动机构1

8、机械运转的速度波动的调节1

9、回转体的平衡2

10、机械零件设计概论3

11、联接5

12、齿轮转动3

13、蜗杆转动0

14、带传动和链传动3

15、轴4

16、滑动轴承2

17、滚动轴承4

合计56

六、说明

大纲中内容不要求全部在课堂上讲授,有些内容可通过实验、习题或课外自学让学生掌握。

考试大纲


考核方式(包括作业、测验、考试等及其所占比例):
    《机械设计基础》课程期末成绩由三部分组成,考试成绩占70%、平时成绩占20%、作业成绩占10%,考试采用闭卷方式,时间为100分钟。

学位课程考试大纲

                                                                  成人高等教育本科
                                            《机械设计基础》校考学位课程考试大纲


第一部分:课程性质、目的、任务、适用专业

《机械工程及自动化》,《机械电子工程》,《机械工程》专业基础课,需要学生认真掌握,对齿轮,轴,轴承,带轮设计是专业课必须。首先,掌握的重要内容必须认真学习,并做课程设计,以便使用知识。

第二部分:课程考核具体内容及要求

(一)第一章:平面结构的自由度和速度分析

1.了解运动副及其分类和平面机构的运动简图。

2.掌握平面机构的自由度计算。

(二)第二章:平面连杆结构

1.掌握四连杆机构的基本类型及其应用。

2.掌握四连杆机构的基本特性。

3.了解平面四连杆的设计。

(三)第三章:凸轮结构

1.掌握凸轮机构的应用和类型。

2.了解从动件的运动规律,压力角。

(四)第四章:齿轮结构

1.掌握齿轮机构特类和类型,渐开线,标准齿轮的基本尺寸。啮合和切齿原理。

2.了解平行轴斜齿机构。

3.了解锥齿轮机构

(五)第五章:轮系

1.掌握定轴轮系传动比计算。

2.了解周转轮系传动比计算。

3.了解混合轮系传动比计算。

(六)第六章:间歇机械

1.了解棘轮,槽轮机构。

2.了解凸轮间歇机构。

(七)第七章:机械运转速度被动的调节

1.了解机械转速被动调节的目的的方法。

(八)第八章:回转件的平衡

1.了解回转平衡的目的。

2.了解回转平衡试验。

(九)第九章:机械零件设计概论

1.了解机械零件设计概述。

2.了解弧度,耐磨性,常用材料,耐合性,表面粘合度

(十)第十章:连接

1.掌握螺纹连接强度计算。

2.了解螺旋传动。

3.了解键销连接。

(十一)第十一章:齿轮传动

1.掌握标准直外啮齿轮强度设计。

2.了解斜齿圆柱齿轮强度设计。

3.了解圆弧齿轮传动简介。

(十二)第十二章:蜗杆传动

1.掌握圆柱蜗杆传动副上受力分析。

2.了解圆柱蜗杆弧度设计标准。

3.了解蜗杆传动效率,润滑和热平衡计算。

(十三)第十三章:带传动机链传动

1.了解带传动的类型,受力分析,弹性滑动打滑。

2.掌握V型传动设计计算。

3.了解链传动计算。

(十四)第十四章:轴

1.了解轴的类型。

2.掌握轴强度计算。

3.了解轴的刚度计算。

(十五)第十五章:滑动轴承

1.了解滑动轴承三种润滑状态。

2.了解滑动轴承材料。

3.了解非液体滑动轴承计算。

(十六)第十六章:滚动轴承

1.了解滚动轴承的基本类型,轴本代号。

2.掌握轴承的选择计算。

3.了解轴承组合设计。

(十七)第十七章:联合器,离合器和制动器

1.了解联合器,离合器和制动器

第三部分:参考资料

《机械设计基础》,杨可桢 李仲生 主编; 中国矿业大学出版社

第四部分:推荐题型和考核方式

推荐题型:

考核方式笔试闭卷

中国矿业大学

2016年1月

参考教材

1.《机械设计基础》,杨可桢、程光蕴等主编. 第六版.高等教育出版社,2013.8

2. 《机械设计》,濮良贵主编.第六版.高等教育出版社

3. 《机械原理》,孙桓主编.第六版.高等教育出版社


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