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《机械设计基础》课程教学大纲

一、课程基本信息

课程编号：J

课程名称：机械设计基础

总学时：48学时实验学时：6学时

总学分:3学分

课程类别：工程基础课课程性质：必修课先行课程：高等数学工程数学工程制图材料科学基础工程力学

适用专业：安全工程专业

责任单位：机电工程学院

开课学期：第4学期

二、课程简介

本课程是能源动力专业的专业基础课程，其主要介绍常用机构和通用零件的基本知识和基本设计方法。机械设计基础课程研究的对象为机械中常用机构及一般工作条件下和常用参数范围内的通用零、部件，研究其工作原理、结构特点、运动和动力性能、基本的设计理论和计算方法，以及一些零、部件的选用和维护。获得机械方面必要的基础知识。为学习其他有关课程及以后从事机械设计的工作奠定必要的基础。

三、课程目标

课程目标1.理解机构运动学相关知识,解释简单机器、机构工作原理并具备技术方案的分析、比较和改进的能力。

课程目标2.理解常用零件设计的基本知识、设计方法，具备对常用零件的工作情况进行识别、分析和表达的能力。

课程目标3.具备简单机器传动系统的设计、主要零件的设计、查阅机械设计资料、选用标准件的能力。

四、课程目标与毕业要求指标点的支撑关系

毕业要求

支撑的毕业要求指标点

课程目标

课程目标主要教学内容

支撑目标实现的教学方法

毕业要求2

2-2掌握安全工程专业基础知识，能够用于分析复杂安全工程问题。

课程目标1

机器的组成，机械设计的基本要求及一般程序，本课程的性质、任务和学习方法；运动副及其分类，平面机构运动简图，平面机构的自由度，速度瞬心在机构速度分析上的应用；铰链四杆机构的基本型式、运动特性、铰链四杆机构的应用；凸轮机构的应用和分类，从动件的常用运动规律，压力角和凸轮结构尺寸，图解法设计凸轮轮廓；齿轮传动的特点类型；齿廓啮合基本定律；渐开线齿廓，齿轮名称及其几何尺寸，渐开线齿轮的啮合传动，切齿原理、根切、最少齿数，平行轴斜齿轮；轮系的分类，定轴轮系的传动比计算、轮系的功用。

理论讲授、案例教学

毕业要求2

2-3具备安全工程专业知识与工程技能，能够用于解决复杂工程的安全问题。

课程目标2

螺纹连接的预紧、防松、提高螺栓连接强度的措施；键连接的主要设计参数、选择；带、链传动工作情况的分析、张紧、安装、润滑和维护；齿轮的失效形式、设计准则、材料及选择原则、齿轮结构设计、润滑；轴承的失效、材料选择、代号和工作情况分析、类型选择、轴承装置设计；联轴器离合器的选择；轴的结构设计；

理论讲授、案例教学

毕业要求3

3-1掌握自然科学及安全工程相关的基础知识，设计针对安全工程问题的解决方案。

课程目标3

键连接的强度计算；齿轮传动的设计计算；滚动轴承的寿命计算；轴的计算。

理论讲授、案例教学

五、课程的内容及要求、教学重点与难点

（一）绪论（支撑课程目标1）

主要教学内容

机器的组成；机械设计的基本要求及一般程序；本课程的性质、任务和学习方法。

知识点与能力点要求1）知识点：机器、机构、构件、零件；常用机构、通用零件；机器的组成。

2）能力点：明确学习本课程的目的、任务和方法。

（3）教学重点与难点

教学重点：基本概念及相互关系。

（二）平面机构的自由度和速度分析（支撑课程目标1、3）

主要教学内容

运动副、约束和自由度；平面机构的自由度计算。

知识点与能力点要求

1)知识点：平面机构的自由度计算

2）能力点：根据平面机构的自由度计算，判定其是否具有确定的相对运动；理解

平面机构的组成和定义，机构运动简图的意义；掌握基本概念，平面机构的自由度进行计算及绘制机构运动简图的方法。

（3）教学重点与难点

教学重点：机构的组成；平面机构的自由度计算；机构运动简图的绘制。

教学难点:平面机构的自由度计算。

（三）平面连杆机构（支撑课程目标1）

主要教学内容

铰链四杆机构的基本型式、基本特性；铰链四杆机构的应用。

知识点与能力点要求

知识点：连杆机构传动的特点及其主要优缺点、应用。

能力点：理解平面四杆机构的基本型式、演化规律；掌握铰链四杆机构的基本特性。

（3）教学重点与难点

教学重点：铰链四杆机构的基本类型、能实现的运动形式；平面四杆机构的运动特性。

教学难点：铰链四杆机构的基本特性。

（四）凸轮机构（支撑课程目标1）

主要教学内容

凸轮机构的应用及分类；常用从动件运动规律。

知识点与能力点要求

1)知识点：了解凸轮机构的应用及凸轮机构的组成、分类；凸轮机构的组成、特点及应用。

2）能力点：理解从动件常用运动规律。

（3）教学重点与难点

教学重点：凸轮