机械技术基础课程教学大纲.doc

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1、2022年-2023年建筑工程管理行业文档 齐鲁斌创作机械技术基础课程教学大纲 一、课程的性质、任务和基本要求高职机械技术基础课程，是将原属于理论力学、材料力学、机械原理、机械零件课程的内容，加以融合、贯通和相互渗透，进行有机整合，形成新的教学体系。力学部分重点突出静力学部分的物体受力分析和强度计算，机械原理部分重点讲述常用机构的基本结构，工作原理和用途，机械零件部分重点讲述通用零部件的结构、用途、选用原则和设计方法。是和工程联系极为广泛、实践性较强的综合基础学科。它的发展离不开实验和工程实践，反过来，其理论的发展又会对工程实践起指导作用。其实践性在高职教学中表现为既重视知识层次的要求，又重视

2、技能层次要求，它不仅要求学生掌握相应的基础知识，又要具备解决工程实际问题的能力。本课程为机电类专业后继课程提供必需的基础理论；教学中要注重学生的智力开发、观察分析能力的培养、操作技能的锻炼和工作能力的提高。课程的性质：机械设计基础是机电类专业的一门重要技术基础课。本课程主要任务和基本要求：使学生掌握物体受力分析和强度计算，常用机构和通用机械零件的工作原理、结构特点和应用知识，并初步具有运用设计资料和查阅机械零件手册的能力，为学习专业课和从事机电技术应用工作打下必要的基础。二、课时分配本课程教学时数为136学时，具体课时分配见课时分配表：序 号课 题教 学 时 数小 计讲 课实验与实训习题课课

3、题 01绪论、静力学的基础651课 题 02平面力系981课 题 03空间力系66 课 题 04平面机构的运动力学基础1010课 题 05绪论、轴向拉伸与压缩1064课 题 06剪切与挤压的实用计算11课 题 07圆轴扭转44课 题 08平面弯曲变形10622课 题 09应力状态和强度理论33课 题 10组合变形的强度计算532课 题11疲劳失效分析11课 题12绪论、机械设计概述11课 题13摩擦、磨损及润滑概述22 课 题14平面机构的结构分析541课 题15平面连杆机构64 2课 题16凸轮机构43 1课 题17间歇运动机构33 课 题18带传动22 课 题19链传动22 课 题20齿轮

4、传动1410 4课 题21蜗杆传动44 课 题22轮系44 课 题23轴承65 1课 题24轴及轴系54 1课 题25联接44 课 题26联轴器和离合器和制动器33 课 题27弹性联接11 课 题28现代设计方法简介11 机 动4132107813三、课程教学内容课题01：绪论、静力学的基础绪论：工程力学的任务、研究对象及内容。工程力学课程在专业课中的地位。工程力学的分析、研究方法。静力学的基本概念：力、刚体、平衡的概念，力的性质，力在坐标轴上的投影，力矩的概念、性质，合力矩定理。力偶的概念，力偶的基本性质，力偶系的合成，力的平移定理。约束、约束力。约束的基本类型。二力构件。物体的受力分析及受

5、力图。重点：力的性质，力在坐标轴上的投影。合力矩定理。力矩、力偶矩的计算。力矩、力偶的性质。约束的基本类型、受力图。课题02：平面力系 力系的概念及其分类。平面任意系的简化及简化结果的讨论。平面任意力系平衡方程及其应用。特殊力系的平衡方程及应用。静定与超静定问题，物系的平衡。滑动摩擦定律。摩擦系数和摩擦角，自锁现象。考虑摩擦时物体的平衡。滚动摩阻的概念。 重点：平面任意力系向一点简化，力系的简化结果讨论。平面力系平衡方程的应用。物体及物体系统平衡的解法。考虑摩擦时物体的平衡。课题03：空间力系力沿空间直角坐标分解及力在空间直角坐标轴上的投影，力对轴的矩。空间力系的合力矩定理(不推证)。空间任意

6、力系的平衡条件和平衡方程(不推导)。空间任意力系平衡方程的应用。轮轴类零件在平衡状态下的受力分析。重心、形心的坐标公式。确定物体重心的几种方法。组合图形形心坐标的求法。重点：力在空间直角坐标轴上的投影和力对轴的矩；空间任意力系平衡方程的应用。重心坐标公式及重心的求法。课题04：平面机构的运动力学基础运动的相对性；参考体与参考坐标系。确定点的运动的方法；瞬时、时间间隔，路程、位移的概念。用直角坐标法和自然法确定点的运动方程和轨迹方程，点的速度和加速度。点的速度、加速度在直角坐标轴和自然坐标轴上的投影。切向加速度和法向加速度的概念。刚体的平动及其特性。刚体绕定轴转动的转动方程、角速度、角加速度。角

7、速度与转速的关系。定轴转动刚体内各点的速度和加速度，其角量与线量的关系。定轴传动系统传动比的计算。刚体绕定轴转动的转动微分方程及其应用。转动惯量的概念。刚性回转件的平衡，功、功率和机械效率。功、功率和机械效率。重点：用直角坐标法和自然法确定点的运动方程和轨迹方程，点的速度和加速度。刚体绕定轴转动的转动方程、角速度、角加速度。角速度与转速的关系。定轴转动刚体内各点的速度和加速度，其角量与线量的关系。刚体绕定轴转动的转动微分方程及其应用。功、功率和机械效率。功、功率和机械效率。课题05：绪论、轴向拉伸与压缩材料力学的任务。有关强度、刚度和稳定性的概念。材料力学的研究对象及的其基本假设。载荷及其分类

8、；内力的概念，求内力的基本方法截面法。应力，正应力、剪应力。梁的类型；杆件变形的基本形式。轴向拉伸与压缩的概念和实例。轴力与轴力图。直杆横截面上的正应力。直杆斜截面上的应力，剪应力互等定理。塑料材料和脆性材料在拉压时的力学性能。应力应变图及其变形特点。有关比例极限、弹性极限、屈服极限、强度极限、延伸率与断面收缩率的概念。许用应力与安全系数。轴向拉伸或压缩的强度计算。轴向拉伸和压缩时的变形。虎克定律、弹性模量、抗拉(压)刚度。横向变形、泊松比。简单拉、压静不定问题的分析。温度应力和装配应力简介。工程受压构件的失稳现象。实验1：塑料材料和脆性材料在拉伸时的力学性能； 实验2：测定材料的弹性模量和泊

9、松比；重点：用截面法求轴力并绘制轴力图。拉压杆的强度和变形计算。塑料材料和脆性材料在拉压时的力学性能。虎克定律。许用应力与安全系数。课题06：剪切与挤压剪切与挤压的实例；剪切与挤压的实用计算；剪切弹性模量。剪切虎克定律。重点：剪切与挤压的实用计算。课题07：园轴的扭转功率、转速与外力偶矩的关系。扭矩的计算及扭矩图；园轴扭转时的应力。极惯性矩。抗扭截面系数。园轴扭转时的变形。扭转角、单位扭转角。抗扭刚度。圆轴受扭时的强度与刚度计算。提高园轴抗扭能力的措施。重点：扭矩及扭矩图；园轴的扭转时的应力。圆轴受扭时的强度与刚度计算。课题08：平面弯曲平面弯曲的实例和概念。梁的计算简图。剪力、弯矩及其方程。

10、剪力图和弯矩图。弯矩、剪力与分布载荷集度之间的微分关系及其应用。纯弯曲时横截面上的正应力公式。弯矩与挠曲线曲率间的关系。抗弯刚度。抗弯截面系数。横力弯曲时的正应力。正应力强度条件。弯曲剪应力的实例和概念。矩形截面梁的弯曲剪应力及其分布。剪应力强度条件。提高弯曲强度的措施。工程实际中的弯曲变形问题。挠度和转角。梁的挠曲线及其近似微分方程。用积分法求梁的挠度和转角（简介）。梁的变形表。用叠加法求梁的挠度和转角（简介）。梁的刚度校核。提高梁的刚度的措施。实验3：梁的纯弯曲正应力实验；重点： 剪力与弯矩的计算，剪力图与弯矩图的绘制。正应力强度条件。用叠加法求梁的挠度和转角。梁的强度与刚度校核。提高梁的

11、强度与刚度的措施。课题09：应力状态和强度理论一点处应力状态的概念。单元体斜截面上的应力。应力圆。二向应力状态下主应力与极值剪应力的计算。三向应力状态下一点处的最大应力。广义虎克定律。强度理论。重点：单元体斜截面上的应力。应力圆。二向应力状态下主应力与极值剪应力的计算。三向应力状态下一点处的最大应力。强度理论。课题10：组合变形的强度计算组合变形的概念。叠加原理。杆件拉伸(压缩)与弯曲组合时的强度计算。弯曲与扭转组合时的强度计算。实验4：弯扭组合实验；重点：叠加原理；弯曲与扭转组合时的强度计算。课题11：疲劳失效分析疲劳失效的概念与特征；影响疲劳寿命的因素；有限寿命设计与无限寿命设计的概念；交

12、变应力的概念。交变应力的循环特性及其类型。材料受交变应力时破坏现象分析。持久极限及其测定。提高构件疲劳强度的措施。重点：影响疲劳寿命的因素；交变应力的循环特性及其类型。材料受交变应力时破坏现象分析。提高构件疲劳强度的措施。课题12：机械设计概述绪论：了解机器的组成及特性，理解机械、机器、机构、构件和零件的概念；明确本课程研究的对象、内容、性质和任务。机械设计概述：了解并掌握机械设计的基本要求，设计的内容和步骤，掌握机械零件的失效形式及设计计算准则，了解机械零件设计标准化、系列化及通用化的意义。重点：掌握机械、机器、机构、构件和零件等概念，掌握机械设计的基本要求，设计的内容和步骤，掌握机械零件的

13、失效形式及设计计算准则。 课题13：摩擦、磨损及润滑概述掌握摩擦、磨损的概念，掌握润滑及润滑的主要作用，了解密封装置的分类，掌握常用密封装置结构形式；重点：掌握摩擦、磨损的概念，掌握润滑及润滑的主要作用，掌握常用密封装置结构形式；课题14：平面机构的结构分析 了解平面机构的组成，运动副、运动链、约束和自由度等概念；能绘制常用平面机构的运动简图；掌握平面机构自由度的计算及机构具有确定运动的条件。重点：运动副和运动链的概念、机构运动简图的绘制、机构具有确定运动的条件及机构自由度的计算。课题15：平面连杆机构 了解平面连杆机构的组成及特点，平面连杆机构的基本型式及其演化和应用；理解曲柄存在条件、急回

14、运动、行程速比系数、压力角、传动角、死点位置等基本特性；用作图法设计平面连杆机构的方法。 重点：平面连杆机构的基本特性，作图法设计平面连杆机构。课题16： 凸轮机构 了解凸轮机构的应用和类型；理解从动件常用运动规律的形式、特点、应用，凸轮机构的压力角与基圆半径的关系，以及选择滚子半径和确定平底尺寸的原则；了解运动线图的绘制方法、盘形凸轮轮廓曲线的设计。 重点：从动件常用运动规律的特点和应用。课题17：间歇运动机构 了解棘轮机构和槽轮机构的工作原理、运动特点和应用。 重点： 棘轮机构和槽轮机构的工作原理、运动特点和应用。课题18：带传动 了解带传动的工作原理、类型和特点；带传动的受力分析、应力分

15、析和失效形式；了解V带传动的设计计算。 重点：带传动的受力分析、应力分析和失效形式。课题19： 链传动 了解并掌握链传动的类型和特点、滚子链结构和链轮。重点：链传动的类型和特点、滚子链结构和链轮。课题20： 齿轮传动了解齿轮传动的特点和类型,齿廓啮合基本定律, 渐开线的形成及其性质;深入了解渐开线齿轮的啮合特点、渐开线齿轮传动的正确啮合条件和连续传动的条件；熟悉渐开线标准直齿圆柱齿轮的各部分名称、主要参数和几何尺寸计算；了解渐开线齿轮的加工方法、根切现象、渐开线标准直齿圆柱齿轮不产生根切的最少齿数及变位齿轮简介；理解齿轮轮齿的失效形式及计算准则、标准直齿圆柱齿轮的强度计算；理解斜齿圆柱齿轮传动

16、的特点、受力分析、主要参数、基本尺寸计算和强度计算；了解直齿圆锥齿轮传动的特点与应用、受力分析、主要参数和基本尺寸计算；了解齿轮的结构、材料和齿轮传动的润滑。 重点：渐开线标准圆柱齿轮外啮合传动的基本理论和设计计算，斜齿圆柱齿轮传动的受力分析、主要参数和基本尺寸计算。课题21： 蜗杆传动 了解蜗杆传动的组成和特点；理解蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算、蜗杆传动中蜗轮的旋转方向和齿面间滑动速度、受力分析、材料选择；了解蜗杆传动的设计计算、蜗杆传动的效率、润滑与热平衡计算。 重点：蜗杆传动的主要参数、受力分析。课题22：轮系 了解齿轮系和减速器分类；掌握定轴齿轮系、行星齿轮系及复合齿轮系传动比的计

17、算。 重点：行星齿轮系及混合齿轮系传动比的计算。课题23：轴承 了解轴承的功用和分类，了解滚动轴承的结构、类型、特点、应用和代号；理解滚动轴承的失效形式和计算准则；掌握滚动轴承类型和尺寸的选择方法及滚动轴承的组合设计。了解滑动轴承的摩擦状态、类型和特点、轴瓦和轴承村的材料、润滑剂及润滑装置；理解混合摩擦滑动轴承的失效形式和计算准则。滚动轴承和滑动轴承的比较及选用原则； 重点：滚动轴承类型和尺寸的选择方法及滚动轴承的组合设计。混合摩擦滑动轴承的失效形式和计算准则。 课题24：轴及轴系 了解轴的类型和材料；掌握轴的结构设计和强度计算。重点：轴的结构设计和强度计算课题25：联接 了解键联接、花键联接

18、、螺纹和螺纹联接的类型、特点、标准、结构、应用及螺纹联接的预紧；理解键联接和螺纹联接的受力分析、应力分析和失效形式；掌握螺纹副的受力分析、效率和自锁；掌握键联接和螺纹联接标准尺寸的选择及计算方法。 重点：键联接和螺纹联接标准尺寸的选择及计算方法。键联接和螺纹联接的受力分析、应力分析和失效形式课题26：联轴器和离合器 了解联轴器和离合器的功用、类型和性能特点；掌握联轴器类型和型号的选择。重点：联轴器类型和型号的选择课题27：弹性联接 了解弹簧的种类和功用；理解圆柱螺旋压缩弹簧的结构和特性曲线、圆柱螺旋压缩弹簧的设计计算。重点：圆柱螺旋压缩弹簧的结构和特性曲线、圆柱螺旋压缩弹簧的设计计算 课题28

19、：现代设计方法简介四、课程教学的基本要求理论力学是研究力系的简化及物体平衡，研究物体运动特征及作用于物体上的力与物体运动之间的关系。材料力学则是研究工程构件的强度、刚度和稳定性的学科。机械原理部分重点讲述常用机构的基本结构，工作原理和用途，机械零件部分重点讲述通用零部件的结构、用途、选用原则和设计方法。因此对本课程的基本要求如下：1、 深刻理解力学的基本概念和基本定律，熟练掌握解决工程力学问题的定理和公式。2、 能对静力学问题和简单的运动力学问题进行分析和计算。3、能正确应用公式对受力不很复杂的构件进行强度、刚度和稳定性的计算。4、初步掌握材料的力学性能及材料的相关力学实验。掌握基本实验的操作

20、及测试方法。5、能重点掌握常用机构的基本结构、基本特性、工作原理和用途， 6、能重点掌握通用零部件的结构、用途、选用原则和设计方法；7、掌握机械设计的基本要求，设计的内容和步骤，8、掌握零件的失效形式及设计计算准则。了解零件设计标准化、系列化及通用化的意义。为达到课程基本要求，学生必须认真学习课程内容，演算一定数量的习题加以巩固，并注重联系工程实际中问题进行分析，培养自己应用知识和理论来分析和解决问题的能力。五、教材及教学参考书1 教育部高职高专规划教材 张定华主编工程力学2 南通航运职业技术学院编工程力学实验指导书，2003年3 陈立德主编机械设计基础高等教育出版社，2000年4 南通航运职

21、业技术学院编机械设计基础实验指导书，2003年5 田 鸣主编机械技术基础机械工业出版社，2005年六、说明1、制订教学大纲的依据是教育部机械职业教育教学指导委员会与中国机械工业教育协会联合成立的高职教材建设领导小组制定的机电类高等职业技术教育专业教学计划及教材编写计划编制的。 2、本课程教学中应注意的几个方面。 (1)在整个教学过程中应从高职教育培养目标和学生的实际情况出发，在教学内容的深广度和教学方法上都要适应高职教学。(2)对基本概念和基本理论要求深入理解，但理论的证明和公式的推导都要力求简明。着重分析公式的应用条件及物理意义。重点放在公式在工程实际中的应用上.(3)要能进行构件进行强度、

22、刚度和稳定性的计算，掌握常用机构的基本结构、基本特性、工作原理和用途，掌握通用零部件的结构、用途、选用原则和设计方法； (4)教学中要把培养学生处理工程实际问题的能力要放在重要地位。教学中要注重学生的智力开发、观察分析能力的培养和工作能力的提高。 (4)分析课是进一步帮助学生深入理解课堂知识，培养学生分析问题和解决问题能力的重要教学环节。要对典型例题进行剖析，辨明容易混淆的概念，纠正常见的错误，增强分析和运算能力。 (5)课外作业是检查教学质量的重要环节。作业要紧密联系教材内容和工程实际，分析要条理化，步骤要规范化，绘图要正规化，这也是培养能力的一个重要方面。教师在教学和举例时要作出较好的示范

23、。 (6)要重视直观和形象化教学，充分发挥教具，模型作用。由于内容多，课时少，信息量大，教学中要采用powerpoint及多媒体教学软件配合教学。 (7)实验要求开出低碳钢和铸铁的拉伸实验、弹性模量的测定。梁的弯曲变形实验和弯扭组合变形实验。3、讲授本课程时，教师必须是具有扎实的理论和实践两方面的相关知识。有良好的实际工作经验及良好的教风和敬业精神。要求具有讲师以上职称的教师执教。学习此门功课的学生必须是高中毕业或职高学校毕业的学生及与上述学历相当的学生。4、本课程的教学，要紧贴高职专业的培养目标和培养要求，在课程的教学上可以打破现有的课程内容体系，以实现相关内容的相互贯通，相互渗透，消除重复

24、，达到精选课程内容，提高教学效率，满足高职教学的基本要求和目的。改革要按照知识在工程实际中的应用，按有利于学生掌握课程内容、有利于工程应用型人才的培养，有利于教学体系和教学方法的改革进行。5、讲授本课程所需的设备(1) 万能试验机。(2) 材料力学综合实验台；(3) 机械原理和机械零件课程中的相关教具；(4) 多媒体教室； 6、本课程的前后课程关系本课程的前期必修课程为：高等数学、高中物理(力学部分)、机械制图、公差配合与技术测量、机械制造基础等相关课程； 实 验 教 学 大 纲课程名称：机械技术基础专业：高中毕业后三年制专科及四年制双专科机电类各专业高职班教学用总学时数：132学时实验项目：

25、4个实验课时数：8学时教学形式：非独立开课实验类别：综合基础开出时间：按授课计划考核办法：比例计分实验目的与要求：目的：培养学生分析问题、解决问题的能力。使学生能验证、巩固和加深理解课堂所学知识，培养学生实事求是、严谨踏实的科学作风。要求： 1、学会操作实验设备，进行仪器调试。2、学会处理实验数据，书写实验报告。3、对实验情况进行分析与总结。项目一览：序号实验项目名称实验时数实验内容及目的实验要求实验类型备注必修选修其它验证性设计性综合性1轴向拉伸2测定材料的力学性能、屈服点应力值，抗拉强度，断面收缩率。掌握设计的基本参数。2测定材料的弹性模量及泊松比2测定材料的弹性常数，验证虎克定律。使学生认识到构件的设计须控制在弹性范围内。3梁弯曲应力2验证纯弯曲时梁在横截面上的正应力的大小和分布规律，验证纯弯曲梁的正应力计算公式，测定矩形截面梁上最大正应变。4薄壁圆筒在弯扭组合弯形下的主应力的测定2测定平面应力状态下主应力的大小及方向，并与理论值进行比较编者：丁建波（副教授）审核：杨学辉（副教授）、唐立俊（副教授）