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华侨大学本科课程教学大纲
 

《机械设计》教学大纲


适用专业 机械制造及自动化(学分:35 学时:60)

一、课程性质和任务

    本课程是一门技术基础课。该课程是以机械中在普通工作条件下、一般参数的通用零、部件为研究对象,讲述机械中通用零、部件的工作原理、特点、应用范围,以及应具备的基础理论知识和设计计算方法。

本课程的主要任务:

1 使学生掌握通用零、部件的工作原理、特点、选型及其计算方法;

2 培养学生能够运用所学基础理论知识,解决机械中通用零件的设计问题;

3 培养学生具有设计机械传动装置和简单机械的能力。

4 培养学生初步了解有关工业技术政策,学会运用手册、标准、规范等资料。

二、课程的教学内容

绪论

机械对发展国民经济的作用。

本课程的性质、任务和主要内容。

机械设计的基本程序和原则、设计步骤。

(一) 机械零件的工作能力和计算准则

载荷和应力;机械零件的强度和表面强度。机械零件的主要失效形式;机械零件的刚度;机

械零件的冲击强度;温度对机械零件工作能力的影响和振动稳定性等。

(二) 机械零件的疲劳强度

疲劳断裂特性;疲劳曲线;影响机械零件疲劳强度的主要因素。

(三) 摩擦、磨损、润滑

摩擦种类及基本性质;磨损过程和分类;流体摩擦润滑简介。

润滑剂、添加剂概述。

(四) 机械中常用材料和制造工艺性

常用材料中金属材料的力学、加工与使用性能简介;材料的选用原则。

毛坯的选择;公差与配合的选择;表面粗糙度的选择。

机械零件制造工艺性。

(五) 螺纹联接

螺纹联接的主要类型;螺栓联接的拧紧和防松。

单个螺栓联接的受力分析和强度条件;螺栓组联接的受力分析。

螺旋传动。

(六) 键、花键、销和成形联接

键、花键和销联接的分类、构造与计算;成形联接。

(七) 过盈联接、铆接、焊接和胶接

园柱面过盈联接;园锥面过盈联接。

铆接的应用、工作原理和计算;焊接的特点、分类与应用;胶接的特点和胶接剂。

(八) 摩擦轮传动和带传动

摩擦轮传动和带传动的异同点;摩擦轮传动的类型、特点及传动中的滑动问题。

园柱和园锥摩擦轮传动的计算;结构和压紧装置;无级摩擦变速器简介。

带传动的形式、特点和应用;带和带轮;带传动的几何计算。

带传动的计算基础;V带传动的设计;带传动的张紧装置。同步带传动设计;其他带传动。

(九) 齿轮传动

齿轮传动的特点、类型和基本要求

齿轮传动的主要参数;齿轮传动的失效形式;园柱齿轮传动的几何计算。

园柱齿轮传动的载荷计算和强度计算;直齿园锥齿轮传动的几何尺寸、载荷计算和强度计算。

齿轮传动的效率和润滑;齿轮结构。

(十) 蜗杆传动

蜗杆传动的特点、分类及应用。蜗杆传动的失效形式和材料选择。

园柱蜗杆传动的基本参数;蜗杆传动的受力分析、效率计算和强度计算。

(十一) 链传动

链传动的类型、特点和应用;链传动的零件和材料;链传动的运动特性;链传动的受力分析;滚子链传动的计算;链传动的合理布置和张紧方法;链传动的润滑。

(十二) 减速器
 减速器的主要型式、结构及特性;传动比分配;减速器试验。

(十三) 轴、轴承、联轴器和离合器

轴的分类、材料及轴设计中的主要问题;轴的结构设计;轴的强度计算和刚度计算。

轴承的分类。

滑动轴承的分类、材料和润滑;径向滑动轴承的主要类型;滑动轴承的条件性计算。

液体动力润滑径向轴承简介。

滚动轴承的构造、材料及特点;滚动轴承的类型和选择。滚动轴承的力分析、失效及计算准则;滚动轴承的动载荷和寿命计算、静载荷计算;滚动轴承的组合结构设计;润滑和密封。

联轴器和离合器的类型与选择原则;刚性联轴器的类型与结构特点;刚性可移式联轴器的类型和结构特点;无弹性元件和有弹性元件挠性联轴器的类型与结构特点。

离合器的类型;嵌合式、摩擦式离合器的结构特点;安全离合器和超越离合器的结构特点。

(十四) 弹簧

弹簧的功用、种类、材料和制造;弹簧工作原理。

园柱螺旋压缩弹簧的基本特性和计算;园柱螺旋拉伸弹簧的特性和计算;园柱螺旋扭转弹簧的特性和计算。

(十五) 机架零件

机架零件的分类、基本要求和设计;截面形状的合理选择;间壁和肋;壁厚的选择。

三、课程的教学要求

    《机械设计》是机械类专业教学计划中的主干课程,是该类型专业机械方面的一门技术基础课程。它将综合运用先修课程所学知识,来解决有关机械方面的设计问题,为学习有关专业课程准备必要的条件。本课程以学生应具备的基础理论、基本技能和基本方法等方面组织教学内容,通过教学实践,全面培养学生工程设计能力和创造性,更好适应市场经济和新技术发展的需要。在教学过程中,除理论讲授外,应安排适当的作业、实验及课程设计等实践性环节,全面培养学生的分析问题和解决问题的能力,以及工程设计能力。

四、课程的重点和难点

重点 机械设计的基本程序和原则、设计步骤。

(一) 机械零件的工作能力和计算准则

本章主要讲授零件设计的失效形式、机械零件的强度和表面强度及计算准则。

(二) 机械零件的疲劳强度

重点 疲劳曲线和影响机械零件疲劳强度的主要因素。
(三) 摩擦、磨损、润滑

重点 摩擦种类及基本性质;磨损过程和分类。

(四) 机械中常用材料和制造工艺性

重点 材料的选用原则;毛坯的选择;公差与配合的选择;表面粗糙度的选择。

(五) 螺纹联接

重点 单个螺栓联接的受力分析和强度条件;螺栓组联接的受力分析和螺旋传动。

难点 螺栓组联接的受力分析。

(六) 键、花键、销联接和成形联接

重点 园柱面过盈联接;键、花键的构造、应用与计算。

(七) 过盈联接、铆接、焊接、胶接

重点 园柱面过盈联接;焊接的特点、分类与应用。

(八) 摩擦轮传动和带传动

重点 摩擦轮传动和带传动的异同点;传动中的滑动问题;带传动的计算基础和V带传动的设计。

难点 V带传动的正确设计。

(九) 齿轮传动

重点 齿轮传动的特点、类型和基本要求。齿轮传动的主要参数和失效形式;园柱齿轮传

动的载荷计算和强度计算;直齿园锥齿轮传动的载荷计算和强度计算。

难点 载荷计算和强度计算。

(十) 蜗杆传动

重点 蜗杆传动的特点、分类及应用。蜗杆传动的受力分析和强度计算。

难点 受力分析和强度计算。

(十一)?瀼>??瀼? 链传动

重点 链传动的类型、特点和应用;链传动的运动特性;链传动的受力分析;滚子链传动的计算;链传动的合理布置和张紧方法。

(十二) 减速器

重点 结构及特性。

(十三) 轴、轴承、联轴器和离合器

重点 轴的结构设计和轴的强度计算。滑动轴承的条件性计算。滚动轴承的动载荷和寿命计算、静载荷计算;滚动轴承的组合结构设计。联轴器和离合器的类型与结构特点。

难点 轴的强度计算、滚动轴承的动载荷和寿命计算。

(十四) 弹簧

重点 弹簧的功用、种类与弹簧工作原理。园柱螺旋压缩弹簧和园柱螺旋扭转弹簧的基本特性和计算。

难点 弹簧的受力分析和计算。

(十五) 机架零件

重点 截面形状的合理选择;间壁和肋;壁厚的选择。

五、课外习题和实验课

课外习题共安排10次,习题内容以设计计算为主,可以有思考和分析题。

课程实验安排3-4次,内容为传动原理、摩擦与磨损、减速器拆装等。

六、课程设计

课程设计课题以简单的机械传动装置、减速器等为主。每个学生应完成装配图一张,零件工作图1-2张,设计说明书一份。

七、课程的学时分配

1 教学环节时数分配 讲课:60学时;实验:6-8学时;课程设计:3周

2 课内学时分配



八、教材和主要参考书

1 教材:《机械设计》 邱宣怀主编 高等教育出版社 1997(1998重印)

2 主要参考书

1 许镇宇主编 《机械零件》 第一版 高等教育出版社 1995

2 濮良贵主编 《机械设计》 第五版 高等教育出版社 1989

3 余俊等主编 《机械设计》 第二版 高等教育出版社 1986

4 吴宗泽主编 《机械设计习题集》 第二版 高等教育出版社 1991

5 周开勤主编 《机械零件手册》 第四版 高等教育出版社 1994

6 徐 灏主编 《机械设计手册》 机械工业出版社 1991

7 机械工程手册编委会编 《机械工程手册》 第二版 机械工业出版社 1995

8 (美)希格利、米什克主编 《机械设计通用手册》 河海大学机械学院译 1993


 

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