《机械设计基础》教学大纲doc.doc
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1、机械设计基础教学大纲课程编号:010073课程性质: 专业基础课 先修课程:高等数学、工程数学、画法几何与机械制图、材料力学、理论力学、工程材料、金工实习、互换性与技术测量和机械制造基础等 总学时数: 63 学分: 3.5 讲课: 57 实验: 6 上机: 0 课外: 0 适合层次: 本专科 适合专业:材料工程、自动化、工业工程等 一、课程的目的与任务 机械设计基础是一门介绍常用机构和通用机械零件的基本知识和基本设计方法,培养学生初步具有设计简单机械传动装置能力的技术基础课。 本课程的主要任务是培养学生: 1、掌握常用机构的结构,特性等基本知识,初步具有选用分析基本机构的能力。2、掌握通用机械
2、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、分析和设计简单的机构传动装置的能力。3、初步会运用标准、规范、手册、图册等有关技术资料。由于本课程的特点,它不仅为学习后续课程,也为解决生产实际问题建立基础。二、理论教学要求(一) 绪论1、 了解机械工业在现代化建设中的作用;2、 理解机构和机器的概念,了解机器的基本组成要素,掌握通用零件、专用零件及部件的概念;3、 明确本课程的性质、研究对象和学习本课程的基本要求和学习方法;了解机械设计的基本要求和一般过程。(二)连杆机构本章是研究和设计机构的基础。1、 掌握构件、约束和平面运动副和机构自由度的概念;2、 了解平面常用机构运动简图
3、的绘制方法;3、 熟练掌握平面机构自由度的计算方法以及理解机构具有确定运动的条件;4、 了解平面四杆机构的组成及特点;5、 掌握传动角、死点、急回运动、行程速比系数、运动连续性等基本概念;6、 平面四杆机构的基本型式及其演化和应用;7、 简单掌握用作图法设计平面四杆机构的方法。(三)凸轮机构1、了解凸轮机构的分类及应用;2、掌握从动件常用的运动规律以及其运动规律的选择原则和凸轮机构的压力角、自锁等基本概念;3、掌握在确定凸轮机构的基本尺寸时应考虑的主要问题(合理选择滚子的半径以及基圆半径);4、熟练掌握凸轮轮廓曲线的设计方法(以作图法为主),能根据给定的运动规律,应用反转法绘制各种从动件盘形凸
4、轮的轮廓曲线。 (四)间歇运动机构1、 了解槽轮机构、棘轮机构、不完全齿轮机构、凸轮间歇运动机构的工作原理、运动特点、应用及设计要点。2、 了解其它常用机构的工作原理、运动特点及应用。(五)机械的调速和平衡1、 理解机械调速的目的;2、 了解机器两种速度波动调节方法(主要是周期性速度波动的调节);3、 掌握机器主轴的平均角速度和运转速度不均匀系数等基本概念;4、 掌握飞轮转动惯量的计算方法,了解飞轮主要尺寸的确定;5、 理解回转件平衡的目的;6、 掌握刚性转子静、动平衡的原理和方法;7、 了解回转件的静试验方法。 (六)机械零件设计和计算概论1、 了解机器及机械零件的一般要求、设计步骤;2、
5、理解各种计算准则(强度、耐磨性、刚度、振动稳定性、耐热性);3、 一般了解常用材料及其机械性能,了解常用的热处理方法,理解选择材料的要求;4、 掌握应力的分类和特点,一般了解选择许用应力的方法,理解部分系数法及疲劳断裂产生的原因;5、 理解工艺性的基本要求、标准化的原则和意义。(七)联接1、理解螺纹的形成,熟练掌握螺纹的基本参数和常用螺纹的种类、特性(主要指牙根强度、效率与自锁)及其应用;2、了解螺纹联接的基本类型、结构特点及其应用场合等基本知识,在设计时能正确地选用它们,了解螺纹联接件的类型、结构、特点和应用场合等基本知识;3、了解预紧的目的,理解扳手拧紧力矩和由此产生的预紧力的关系,掌握控
6、制预紧力的方法;理解防松的目的和防松的原理,掌握各种防松装置及其应用;4、 掌握紧螺栓联接的计算(螺栓仅受预紧力时的计算,螺栓承受预紧力和工作载荷时的计算);5、 了解螺栓的材料和许用应力;6、 了解滑动螺旋传动设计计算的基本知识;7、 了解键联接的种类、构造特点和应用;熟练掌握平键联接的失效形式和校核计算和了解花键联接的种类、对中方式、特点和应用;8、 了解铆接种类和应用、铆钉的主要类型,理解铆缝的形式;9、 了解焊接的用途、基本方法、焊接件常用材料,理解焊缝的形式以及焊缝的强度计算;(八)带传动和链传动1、了解带传动的类型、特点和应用;2、理解和掌握带传动的工作原理和理论基础(带传动的几何
7、关系,带传动的力分析,带传动的弹性滑动和打滑,带传动的有效圆周力,带传动的失效分析和设计准则,单根V带所能传递的功率);3、熟悉V带的结构和标准及V带轮的结构特点;4、掌握V带传动失效形式、设计准则和设计计算;5、了解链传动的类型特点和应用;6、 了解链条、链轮的结构形式及尺寸;7、 掌握链传动的主要参数及其选择:传动比、链轮齿数、链节距、中心距、链条节数等;8、 掌握套筒滚子链传动的设计计算。(九)齿轮传动1、 了解齿轮机构的类型和应用;2、 了解齿廓啮合的基本定律;3、 深入了解渐开线直齿圆柱齿轮的啮合特性及渐开线齿轮传动的正确啮合条件和连续传动条件;4、 熟练掌握渐开线齿轮各部分的名称、
8、基本参数及各部分几何尺寸的计算;5、 了解渐开线齿廓的展成切齿原理及根切现象;6、 渐开线标准齿轮的最少齿数及渐开线齿轮的变位齿轮的概念;7、 一般了解常用的齿轮材料及其热处理;8、 掌握齿轮传动的失效形式和设计准则;9、 掌握直齿圆柱齿轮传动的强度计算:传动中的受力分析。计算载荷。齿面接触疲劳强度计算及许用接触应力。齿根弯曲疲劳强度计算、齿形系数和许用弯曲应力;10、通过例题与示范讲解,掌握齿轮传动的设计计算;11、了解斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的形成、啮合特点,并能计算标准斜齿圆柱齿轮的几何尺寸;12、掌握斜齿圆柱齿轮传动受力分析及计算;13、了解标准直齿圆锥齿轮的传动特点及其基本尺寸的强度计算
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