《机械设计基础》课程教学大纲.docx

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1、机械设计基础课程教学大纲一、课程基本情况课程代码：1021129712课程名称（中/英文）:机械设计基础/ Basis of Mechanical Design课程类别：专业基础课学分：2总学时：32理论学时：32实验/实践学时：0适用专业：无机非金属材料工程适用对象：本科先修课程：工程制图、工程力学、大学物理教学环境：多媒体教学开课学院：机械工程学院二、课程简介机械设计基础是无机非金属材料工程专业的专业基础课，通过机械设计基础的学习， 为本专业的学生学习相关的机械设备提供必要的理论基础，为学生以后正确使用和维护设 备及故障分析提供必要的基础知识，并为其从事技术革新工作创造条件。该课程主要学习

2、 常见机构（四杆机构、凸轮机构和齿轮机构等）的工作原理、特点及设计方法和通用零件 （连接零件、传动零件和轴系零件等）的设计方法。通过本课程的学习，使学生初步具备 运用手册设计简单传动装置的能力，不断提高其分析和解决工程问题的能力。三、课程教学目标本课程教学目标对应毕业要求L具体内容如下：教学目标1 ：掌握常用机构的结构、特性等基本知识，并初步具有选用、分析基本机 构的能力；支撑指标点1.3。教学目标2 ：掌握通用机械零件的工作原理、特点、应用和简单设计计算方法，并初 步具有选用和分析简单机械传动装置的能力；支撑指标点1.3O教学目标3 ：具有运用标准、规范、手册、图册等有关技术资料的能力；支撑

3、指标点 1.3O四、教学课时安排序号教学内容学时对应课程 教学目标1绪论1教学目标1、32第一章平面机构的自由度和速 度分析3教学目标1、33第二章平面连杆机构2教学目标1、34第三章凸轮机构2教学目标1、35第四章齿轮机构4教学目标1、36第九章机械零件设计概论2教学目标2、37第十章连接4教学目标2、38第十一章齿轮传动4教学目标2、39第十三章带传动和链传动2教学目标2、310第十四章轴4教学目标2、311第十八章滚动轴承4教学目标2、3合计32五、教学内容及教学设计绪论L教学目标学生应掌握本课程的研究对象和内容以及机械设计的基本要求和一般过程。2 .教学内容（主要的知识点和能力点）机器

4、和机构的概念；零件和构件的概念。3 .教学要求要求学生了解本课程的研究对象和内容以及机械设计的基本要求和一般过程。4 .教学重难点掌握机器和机构、零件和构件两组概念的区别和联系。5 .教学活动【课前提问】机器、机构和机械的区别和联系？【课堂讲授】机械设计基础的研究对象和基本要求，机器和机构、零件和构件两组概念的 区别和联系。【教学方式】讲授启发式教学动画视频课题讨论第一章平面机构的自由度和速度分析1 .教学目标学生掌握机构运动简图的特点及分析方法，会对常规平面机构进行自由度计算；并能够根 据机构的自由度判别机构是否具有确定的运动；掌握瞬心法的特点，并能够应用瞬心法进行机 构的速度分析。2 .教

5、学内容（主要的知识点和能力点）运动副及其分类；平面机构运动简图；平面机构的自由度；速度瞬心及其在机构速度分析 上的应用。3.教学要求要求学生掌握运动副及其分类；能够绘制和分析简单的平面机构运动简图；会进行平面机 构的自由度计算；了解速度瞬心法的特点及其在机构速度分析上的应用。4 .教学重难点重点：平面机构运动简图；平面机构的自由度。难点：平面机构计算的主要事项；应用瞬心法进行机构的速度分析。5 .教学活动【课前提问】运动副的分类？机构平面运动简图的作用？【课堂讲授】运动副及其分类；平面机构运动简图；平面机构的自由度；速度瞬心及其在 机构速度分析上的应用。【教学方式】讲授启发式教学动画视频课题讨

6、论第二章平面连杆机构L教学目标学生掌握平面连杆机构的构成及分类、急回特性、极位和死点等机构基本特性；会应用作 图法对平面四杆机构进行设计。2 .教学内容（主要的知识点和能力点）较链四杆机构的基本型式和特性；较链四杆机构有整转副的条件；较链四杆机构的演化； 平面四杆机构的设计。3 .教学要求要求学生掌握平面连杆机构的构成及分类、急回特性、极位和死点等机构基本特性；会应 用作图法对平面四杆机构进行设计。4 .教学重难点重点：四杆机构的工作特点及演化；四杆机构的基本特性分析；四杆机构的设计。难点：四杆机构的工作特点及演化；四杆机构的基本特性分析。5 .教学活动【课前提问】平面连杆机构的定义？四杆机构

7、的基本形式和特性？【课堂讲授】钱链四杆机构的基本型式和特性；较链四杆机构有整转副的条件；钱链四杆 机构的演化；平面四杆机构的设计。【教学方式】讲授启发式教学动画视频课题讨论第三章凸轮机构L教学目标学生掌握凸轮机构的特点；从动件的常用运动规律；盘形凸轮廓线的设计方法和凸轮机构 设计的相关注意事项。2 .教学内容（主要的知识点和能力点）凸轮机构的应用和类型；从动件的常用运动规律；凸轮机构的压力角；图解法设计凸轮轮 廓。3 .教学要求学生掌握凸轮机构的特点；从动件的常用运动规律；会盘形凸轮廓线的设计；能够把握凸 轮机构设计的相关注意事项。4 .教学重难点重点：凸轮机构从动件的常用运动规律；凸轮机构的

8、压力角；图解法设计凸轮轮廓。难点：凸轮机构从动件的常用运动规律；图解法设计凸轮轮廓。5 .教学活动【课前提问】凸轮机构的工作特点？【课堂讲授】凸轮机构的应用和类型；从动件的常用运动规律；凸轮机构的压力角；图解 法设计凸轮轮廓。【教学方式】讲授启发式教学动画视频课题讨论第四章齿轮机构6 .教学目标学生掌握齿廓啮合基本定律；掌握渐开线的性质；掌握标准齿轮啮合的基本特性；掌握齿 轮的加工方法和切齿原理。7 .教学内容（主要的知识点和能力点）齿轮机构的特点和类型；齿廓实现定角速比传动的条件；渐开线齿廓；齿轮各部分的名称 及渐开线标准齿轮的基本尺寸；渐开线标准齿轮的啮合；渐开线齿轮的切齿原理,根切、最少

9、 齿数及变位齿轮；平行轴斜齿轮机构。8 .教学要求学生掌握齿廓啮合基本定律；理解渐开线的形成和性质；掌握标准直齿圆柱齿轮啮合的基 本特性；了解齿轮的加工方法和切齿原理。9 .教学重难点重点：齿轮机构的特点和类型；渐开线的性质；齿轮各部分的名称及渐开线标准齿轮的基 本尺寸；渐开线标准齿轮的啮合；渐开线齿轮的切齿原理；根切的产生和最小齿轮。难点：渐开线的性质；齿轮各部分的名称及渐开线标准齿轮的基本尺寸；渐开线标准齿轮 的啮合；渐开线齿轮的切齿原理；根切。10 教学活动【课前提问】齿轮机构的传动特点？【课堂讲授】齿轮机构的特点和类型；齿廓实现定角速比传动的条件；渐开线齿廓；齿轮 各部分的名称及渐开线

10、标准齿轮的基本尺寸，渐开线标准齿轮的啮合，渐开线齿轮的切齿原理； 根切、最少齿数及变位齿轮；平行轴斜齿轮机构。【教学方式】讲授启发式教学动画视频课题讨论第九章机械零件设计概论11 教学目标学生掌握机械零件设计的通用知识，主要包括强度、刚度、耐磨性等相关概念；掌握机械 工程常用材料及热处理；掌握极限与配合等相关概念。12 教学内容（主要的知识点和能力点）机械零件设计概述；机械零件的强度；机械零件的接触强度；机械零件的耐磨性；机械制 造常用材料及其选择；公差与配合、表面粗糙度和优先数系；机械零件的工艺性及标准化。13 教学要求学生掌握机械零件设计强度、刚度、耐磨性等相关概念/了解机械工程常用材料及

11、热处理； 会根据要求进行选材；了解掌握极限与配合等相关概念。14 教学重难点重点：机械零件的强度；机械制造常用材料及其选择；公差与配合、表面粗糙度。难点：机械零件的强度；机械制造常用材料及其选择；公差与配合、表面粗糙度。15 教学活动【课前提问】机械零件强度和刚度的定义是什么？【课堂讲授】机械零件设计概述；机械零件的强度；机械零件的接触强度；机械零件的耐 磨性；机械制造常用材料及其选择；公差与配合、表面粗糙度和优先数系；机械零件的工艺性 及标准化。【教学方式】讲授启发式教学动画视频课题讨论第十章连接L教学目标学生掌握螺纹连接的基本类型和参数；螺纹连接的预紧和防松,螺纹连接的结构设计和强 度设计

12、；键连接的分类及平键连接的设计。2 .教学内容（主要的知识点和能力点）螺纹参数；机械制造常用螺纹；螺纹联接的基本类型及螺纹紧固件,螺纹联接的预紧和防 松；螺栓联接的强度计算；螺栓的材料和许用应力；提高螺栓联接强度的措施；键联接和花键 联接；销联接。3 .教学要求学生掌握螺纹连接的基本类型和参数；掌握螺纹连接预紧和防松的措施；会螺纹连接的结 构设计和强度设计；会进行平键的选型和校核。4 .教学重难点重点：螺纹参数；螺纹联接的预紧和防松；螺栓联接的强度计算；键联接。难点：螺纹连接强度计算；螺栓的材料和许用应力；提高螺栓联接强度的措施。5 .教学活动【课前提问】螺纹的主要参数有哪些？【课堂讲授】螺纹

13、参数；机械制造常用螺纹；螺纹联接的基本类型及螺纹紧固件；螺纹联 接的预紧和防松；螺栓联接的强度计算；螺栓的材料和许用应力；提高螺栓联接强度的措施； 键联接和花键联接。【教学方式】讲授启发式教学动画视频课题讨论第十一章齿轮传动1 .教学目标学生掌握齿轮的失效形式和计算准则；会对直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮进行受力分析； 会对直齿和斜齿圆柱齿轮进行强度计算。2 .教学内容（主要的知识点和能力点）轮齿的失效形式；齿轮材料及热处理；齿轮传动的精度；直齿圆柱齿轮传动的作用力及计 算载荷；直齿圆柱齿轮传动的齿面接触强度计算；直齿圆柱齿轮传动的轮齿弯曲强度计算；圆 柱齿轮材料和参数的选取；斜齿圆柱齿轮传动；齿

14、轮的构造。3 .教学要求学生掌握齿轮的主要失效形式和计算准则；会对软、硬齿面直齿圆柱齿轮进行强度计算； 会进行相关参数的选择和齿轮的结构设计。4 .教学重难点重点：轮齿的失效形式；齿轮材料及热处理；齿轮传动的设计。难点：理解和掌握圆柱齿轮材料和参数的选取；齿轮传动的设计。5 .教学活动【课前提问】轮齿传动的主要失效形式有哪些？【课堂讲授】轮齿的失效形式；齿轮材料及热处理；齿轮传动的精度；直齿圆柱齿轮传动 的作用力及计算载荷；直齿圆柱齿轮传动的齿面接触强度计算；直齿圆柱齿轮传动的轮齿弯曲 强度计算,圆柱齿轮材料和参数的选取；斜齿圆柱齿轮传动受力分析；齿轮的构造。【教学方式】讲授启发式教学动画视频

15、课题讨论第十三章带传动和链传动6 .教学目标学生应了解和掌握带传动的类型和应用；带传动的受力分析；带传动的应力分析；带传动 的弹性滑动和传动比；普通V带传动的计算；V带轮的结构；.教学内容（主要的知识点和能力点）带传动的类型和应用；带传动的受力分析；带传动的应力分析；带传动的弹性滑动和传动 比；普通V带传动的计算；V带轮的结构。7 .教学要求学生了解和掌握带传动的类型和应用；会进行带传动的受力分析和应力分析；掌握带传动 的弹性滑动现象；能够进行普通V带的设计和V带轮的结构设计；.教学重难点重点：带传动的受力分析；带传动的应力分析；带传动的弹性滑动和传动比；普通V带传 动的计算。难点：带传动的受

16、力分析；带传动的应力分析；带传动的弹性滑动和传动比。 5.教学活动【课前提问】和齿轮传动相比，带传动有哪些优缺点？【课堂讲授】带传动的类型和应用；带传动的受力分析；带传动的应力分析；带传动的弹 性滑动和传动比；普通V带传动的计算；V带轮的结构。【教学方式】讲授启发式教学动画视频课题讨论第十四章轴1 .教学目标学生了解和掌握轴的功用和类型；轴的结构设计；轴的强度计算。2 .教学内容（主要的知识点和能力点）轴的功用和类型；轴的材料；轴的结构设计；轴的强度计算；轴的刚度计算；轴的临界转 速的概念。3 .教学要求学生了解和掌握轴的功用和类型；会根据要求进行轴的结构设计；会对轴进行强度校核。4 .教学重

17、难点重点：轴的功用和类型；轴的结构设计；轴的强度计算。难点：轴的结构设计；轴的强度校核。5 .教学活动【课前提问】如何根据轴的承载类型对轴进行分类并举例说明？【课堂讲授】轴的功用和类型,轴的材料；轴的结构设计；轴的强度计算。【教学方式】讲授启发式教学动画视频课题讨论第十六章滚动轴承L教学目标学生了解和掌握滚动轴承的基本类型和特点；滚动轴承的代号；滚动轴承的选择计算；滚 动轴承的组合设计。6 .教学内容（主要的知识点和能力点）滚动轴承的基本类型和特点；滚动轴承的代号；滚动轴承的选择计算；滚动轴承的润滑和 密封；滚动轴承的组合设计。7 .教学要求学生了解滚动轴承的基本类型；掌握滚动轴承的代号的含义

18、；会进行滚动轴承的选择和寿 命计算；会滚动轴承的组合设计。8 .教学重难点重点：滚动轴承的基本类型和特点；滚动轴承的代号；滚动轴承的寿命计算。难点：滚动轴承的代号；滚动轴承的寿命计算。9 .教学活动【课前提问】常见的滚动轴承有哪些基本类型？【课堂讲授】滚动轴承的基本类型和特点；滚动轴承的代号；滚动轴承的选择计算；滚动 轴承的润滑和密封；滚动轴承的组合设计。【教学方式】讲授启发式教学动画视频课题讨论六、学生成绩评定1.课程考核方式本课程成总成绩包括形成性评价（平时成绩）和结果性评价（期末成绩），形成性评价（平 时成绩）占20%,结果性评价（期末考试成绩）占80%o形成性评价主要包括作业（10%）

19、和学 习习惯（考勤、课堂表现和课堂提问等，10%）。期末考试采用闭卷方式，满分100分，折算80%计入总成绩。2.课程教学目标的考核方式序号课程教学目标考核内容考核方式1掌握常用机构的结构、特 性等基本知识，并初步具 有选用、分析基本机构的平面机构的自由度计算和速度 分析、平面连杆机构、凸轮机 构、齿轮机构。课堂测试，作业 和期末考试能力。2掌握通用机械零件的工 作原理、特点、应用和简 单设计计算方法，并初步 具有选用和分析简单机 械传动装置的能力。机械零件设计概论、连接、齿 轮传动、带传动、轴和滑动轴 承课堂测试，作业 和期末考试3具有运用标准、规范、手 册、图册等后关技术资料 的能力。平面

20、机构的自由度计算、机械 零件设计概论、连接、齿轮传 动、带传动、轴和滑动轴承课堂测试，作业 和期末考试3.成绩评定标准平时成绩的评定考核环书考核结果及标准评估项目及权 重优秀良好中等及格不及格课堂提问 （25 分）能够准确回答 问题，并有自 己独到的见解能够准确回答 问题能够基本回答 问题能够勉强回答 问题不能回答问题课堂表现、考 勤 （25 分）非常积极参加 课堂讨论，并 有自己独到的 见解，无迟 到、早退、旷 课现象较为积极参加 课堂讨论，无 迟到、早退、 旷课现象能够主动参加 课堂讨论，偶 有迟到、早退 现象尚能够参加课 堂讨论，偶有 迟到、早退、 旷课现象不能有效参加 课堂讨论，迟 到

21、、早退、旷 课较多作业（50 分）作业能够独立 完成，完成质 量优秀，能够 灵活运用所学 知识和理论解 决问题，并获 得正确结论作业能够独立 完成，完成质 量较高，能够 运用所学知识 和理论解决问 题，并获得正 确结论作业能够独立 完成，完成质 量基本符合要 求，能够运用 所学知识和理 论解决问题， 并获得有效结 论作业基本能够 独立完成，部 分题目解答存 在抄袭现象， 运用所学知识 和理论解决问 题的能力基本 符合要求作业不能独立 完成，存在抄 作业现象七、教材、参考书目、重要文献以及课程网络资源建议教材：（1）杨可桢等主编.机械设计基础（第7版）.高等教育出版社,2010（2）濮良贵等 主编.机械设（第九版）.高等教育出版社,2013主要参考书：（1）余长庚等 主编.机械设计基础.高等教育出版社,2011（2）戴有谋 主编,机械设计基础.中国物资出版社,2012（3）孙 桓等 主编.机械原理（第3版）.高等教育出版社2013