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《机械设计基础》课程教学大纲

CATALOGUE

目录

课程概述与目标

机械设计基本原理

机械零件设计基础

机械系统方案设计

机械制造工艺基础

机械设计实践环节

课程总结与展望

01

课程概述与目标

机械设计的基本概念

介绍机械设计的基本定义、目的和重要性。

机械设计的发展历程

概述机械设计的历史演变和当前发展趋势。

机械设计的学科范畴

阐述机械设计在机械工程学科中的地位和作用。

知识目标

能力目标

素质目标

课程要求

掌握机械设计的基本原理、方法和技能，了解常用机械零部件的设计流程和规范。

培养学生具备创新思维、团队协作、沟通能力等非技术性能力。

培养学生具备独立进行机械设计的能力，包括分析、计算、绘图、优化等方面。

学生应具备一定的数学、物理和工程制图等基础知识，同时需要具备一定的计算机应用能力。

包括机械设计的基本原理、机械零部件的设计方法和步骤、机械系统的设计方案等。

教学内容

教学方法

教学手段

采用讲授、案例分析、实践操作等多种教学方法相结合，注重理论与实践的结合。

利用多媒体教学、网络教学等现代化教学手段，提高教学效果和质量。

03

02

01

采用平时成绩、实验成绩和期末考试成绩相结合的考核方式。

考核方式

根据课程目标和要求，制定详细的考核标准，包括知识掌握程度、能力表现、素质体现等方面。

考核标准

按照考核标准对学生进行成绩评定，并给出相应的反馈和建议。

成绩评定

02

机械设计基本原理

机械设计定义

根据使用要求对专用机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行构思、分析和计算并将其转化为具体的描述以作为制造依据的工作过程。

机械设计分类

新型设计、继承设计和变型设计。

机械设计要求

功能性、可靠性、经济性、美观性、环保性和可持续性。

1

2

3

需求分析、方案设计、技术设计、施工设计和试制与鉴定。

机械设计流程

理论设计、经验设计和模型实验设计。

机械设计方法

发散思维、收敛思维、联想思维和逆向思维。

机械设计中的创新思维

研究物体在力系作用下的平衡规律，为机械设计提供基础。

静力学原理

研究物体运动的几何性质，包括运动合成与分解等，为机构设计提供依据。

运动学原理

研究物体机械运动与作用力之间的关系，确定机械在运动过程中的力、速度和加速度等参数。

动力学原理

金属材料

非金属材料

复合材料

材料选择原则

01

02

03

04

根据机械零件的工作条件和性能要求，选择合适的金属材料，如钢、铸铁、有色金属等。

根据机械零件的特殊要求，选择非金属材料，如塑料、橡胶、陶瓷等。

根据机械零件的综合性能要求，选择复合材料，如金属基复合材料、树脂基复合材料等。

满足使用性能要求、工艺性能良好、经济性合理和环境友好。

03

机械零件设计基础

轴的结构设计

熟悉轴的结构形式、材料选择及强度计算方法，掌握轴的设计步骤。

轴承类型与选择

了解各种轴承类型、特点及应用场景，掌握轴承选择方法。

轴承与轴的配合

理解轴承与轴配合的原理和要求，掌握配合间隙的调整方法。

03

蜗杆传动设计

了解蜗杆传动的特点、类型及应用，掌握蜗杆传动几何参数和强度计算方法。

01

齿轮类型与特点

了解各种齿轮类型、传动特点及应用范围，掌握齿轮几何参数计算方法。

02

齿轮强度计算

熟悉齿轮强度计算理论和方法，掌握齿轮疲劳寿命预测方法。

了解螺纹联接类型、特点及应用，掌握螺纹联接强度计算方法。

熟悉键联接类型、特点及应用，掌握键联接强度校核方法。

了解销联接类型、特点及应用，掌握销联接设计方法。

了解常用紧固件类型、特点及应用，掌握紧固件选用和设计方法。

螺纹联接设计

键联接设计

销联接设计

紧固件设计

04

机械系统方案设计

平面连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、间歇运动机构等。

机构的基本类型

根据机械系统的工作要求，选择适合的机构类型，满足运动形式、运动规律、动力特性等要求。

机构选型原则

根据需要将不同类型的机构进行组合，实现复杂的运动形式和功能。

机构组合方式

实现动力和运动传递，满足机械系统的工作要求。

传动系统的基本功能

根据传动比、功率、转速等要求，选择合适的传动类型，如齿轮传动、带传动、链传动等。

传动类型选择

根据机械系统的整体布局和传动要求，合理安排传动元件的位置和连接方式。

传动系统布局

执行系统的基本功能

01

实现机械系统的输出运动，满足特定的工作要求。

执行件类型选择

02

根据工作要求选择合适的执行件类型，如液压缸、气缸、电动机等。

执行系统布局

03

根据机械系统的整体布局和执行件的运动要求，合理安排执行件的位置和连接方式。同时需要考虑执行件与传动系统、控制系统之间的协调配合。

05

机械制造工艺基础

机械制造工艺是研究机械产品制造过程中的工艺方法和工艺装备的一门