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《机械设计》课程教学大纲

课程编号：040107开课院系：机械工程学院工学系

课程类别：学科基础必修适用专业：机械工程及自动化

课内总学时：63学分：7

实验学时：6课内上机学时：0

先修课程：理论力学、材料力学、机械原理

执笔：李威、王小群、边新孝审阅：韩建友

一、课程教学目的

本课程是一门培养学生具有机械设计能力的技术基础课，通过本课程的学习使学生

获得机械设计的基本知识、基本理论和基本方法，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进行设

计构想和设计技能的基本训练，以便为顺利的过渡到专业课程的学习及进行专业产品与

设备的设计打下良好的基础。

二、课程教学基本要求

1．课程重点：

(1)要求掌握的基础知识：机械设计的一般知识，机械零件的主要类型、性能、结

构特点、应用、材料、标准。

(2)要求掌握的基础理论和方法：机械设计的基本原则。机械零件的工作原理、

受力分析、应力分析、运动分析、失效分析等。机械零件工作能力计算准则：体积强度

和表面强度，静强度和疲劳强度，刚度与柔度、摩擦、磨损和润滑，寿命与可靠性，以

及热平衡、稳定性等。计算载荷，条件性计算等强度计算，当量法或等效转换法等。机

械零件简化的物理模型和数学模型。改善载荷和应力的分布不均匀性，提高零件疲劳强

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度，降低或增加摩擦，改善局部品质，提高零部件工艺性的途径和手段，以及预应力、

冷作硬化、变形协调原则在设计中的应用。

(3)要求掌握的基本技能：设计计算、结构设计和绘图技能，实验技能，编程技

能，计算机辅助设计技能，编制技术文件技能等。

2．课程难点：

由于本课程具有从理论性课程过渡到结合工程实际的设计性课程，从基础课程过

渡到专业课程的承先启后的桥梁作用，因而必须认清这个过渡对学习方法提出的特殊要

求。机械设计课程的学习方法，不仅和过去学习理论基础课时有根本的差别，而且和学

习理论力学、材料力学、机械原理等技术基础课时也大不相同。因而如果在学习方法上

转折得好，那就会事半功倍，迅速提高联系实际分析问题与解决问题的能力。

3．能力培养要求：

（1）掌握通用机械设计的设计原理、方法和机械设计的一般规律，具有设计一般

机械装置的能力；

（2）树立正确的设计思想，了解国家当前的有关技术经济政策；

（3）具有运用标准、规范、手册、图册和查阅有关资料的能力；

（4）掌握典型机械零件的实验方法，获得实验技能的基础训练；

（5）熟练的运用CAD技术。

（6）对机械设计的新发展有所了解。

三、课程教学内容与学时

课堂教学（57学时）

1．机械设计总论（4学时）

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1.1机械设计概述

1.2机械零部件设计

1.3机械零件的强度计算

1.4机械零件的材料和热处理选择

1.5机械零件的标准化

2．机械传动设计总论（2学时）

2.1常用机械传动型式的特点和选择

2.2机械传动的运动和动力参数计算

3．挠性传动设计（5学时）

3.1带传动设计

3.2链传动设计

4．齿轮传动设计（8学时）

4.1齿轮传动的失效形式和设计准则

4.2常用材料及许用应力

4.3齿轮的计算载荷

4.4直齿圆柱齿轮受力分析和强度计算

4.5斜齿圆柱齿轮受力分析和强度计算

4.6直齿锥齿轮受力分析和强度计算

5．蜗杆传动设计（4学时）

5.1蜗杆传动的类型及特点

5.2蜗杆传动的失效形式、材料选择和结构

5.3普通圆柱蜗杆传动的基本参数和几何尺寸计算

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