【正文】 胡建忠 審核人：初嘉鵬第三篇：《機械設(shè)計基礎(chǔ)》教學(xué)大綱《機械設(shè)計基礎(chǔ)》教學(xué)大綱一 課程基本情況課程英文名稱: BASIC ON MECHANISM DESIGN 授課對象: 建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè) 安全工程專業(yè) 開課學(xué)期: 第四學(xué)期 學(xué) 時 數(shù): 48 學(xué) 分 數(shù): 3 課程性質(zhì): 專業(yè)基礎(chǔ)課 考核方式: 考查先修課程: 《機械制圖》《高等數(shù)學(xué)》《工程力學(xué)》 后繼課程: 《暖通空調(diào)》《建筑施工》 開課教研室: 施工與機械教研室 執(zhí) 筆 人: 劉朝英二 《機械設(shè)計基礎(chǔ)》:《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程是建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)的一門必修技術(shù)基礎(chǔ)課，本課程的任務(wù)是使學(xué)生掌握機械基礎(chǔ)理論、機械材料、機械加工工藝和簡單機械運動系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用。（8）帶傳動4學(xué)時。、齒輪傳動的學(xué)習(xí)，設(shè)置相應(yīng)實驗課，要求學(xué)生能獨立動手操作實驗，安排有金工實習(xí)和課程設(shè)計，金工實習(xí)要求學(xué)生初步熟悉機械工程材料的冷熱加工工藝，、設(shè)計和繪圖，、模型、實物、電化教學(xué)并應(yīng)創(chuàng)造條件采用多媒體教學(xué)。：（1）《機械設(shè)計基礎(chǔ)》 劉澤深 主編 中國建筑工業(yè)出版社（2）《化工設(shè)備機械基礎(chǔ)》趙軍 主編 化學(xué)工業(yè)出版社（3）《機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計》劉澤深 主編 中國建筑工業(yè)出版社（4）《簡明機械零件設(shè)計手冊》 朱龍根 主編 機械工業(yè)出版社?（5）《機械設(shè)計課程設(shè)計圖冊》 龔淋義 主編 高等教育出版社《機械設(shè)計基礎(chǔ)》實習(xí)大綱 一．實習(xí)時間第四學(xué)期期中1周（6天）二．實習(xí)地點長春工業(yè)大學(xué)工程訓(xùn)練中心 三．實習(xí)的目的金工實習(xí)是機械設(shè)計基礎(chǔ)課程教學(xué)的重要組成部分，通過實習(xí)使學(xué)生初步接觸生產(chǎn)實際，對機械制造過程、機械零件的常用加工方法及其所用設(shè)備的工作原理及典型結(jié)構(gòu)、工夾量具的使用及安全操作技術(shù)、機械制造工藝知識等有一個基本了解；了解和掌握現(xiàn)代制造技術(shù)的基本理論、加工手段和加工工藝過程。???（5）車槽和切斷：車槽刀角度及安裝；車槽方法；切斷刀及切斷方法（6）車圓錐：車圓錐方法；圓錐面工件的測量 ：（1）按講解順序分別進(jìn)行車床操作、刀具安裝、車刀刃磨、車外園、車端面、臺階、車槽、車圓錐及車螺紋等分項練習(xí)。（九）現(xiàn)代制造技術(shù)：（1）了解熟悉數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控電火花線切割加工機床的基礎(chǔ)知識、基本理論，了解其程序編制、數(shù)據(jù)傳輸、操作數(shù)控系統(tǒng)和進(jìn)行實際操作加工的知識。數(shù)控程序的數(shù)據(jù)傳輸過程；④數(shù)控車床的操作：數(shù)控系統(tǒng)的操作使用，機床操作面板的操作使用；工、夾、量具的使用，刀具的裝夾和定位，工藝過程的控制；工件的加工。本大綱內(nèi)容可進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，如不同專業(yè)的需要、機械加工方法的進(jìn)步與更新、時間和實習(xí)基地條件等。教學(xué)要求：了解機器在經(jīng)濟建設(shè)中的作用；課程的研究對象、內(nèi)容、性質(zhì)、任務(wù)、特點及學(xué)習(xí)方法。低周循環(huán)時機械零件的疲勞強度計算。聯(lián)接件的標(biāo)準(zhǔn)及其性能等級。、花鍵聯(lián)接的類型、對中方法、工作特點和應(yīng)用，花鍵聯(lián)接的強度計算。帶傳動的受力分析：歐拉公式，帶傳動的應(yīng)力分析。滾子鏈的結(jié)構(gòu)和規(guī)格，鏈輪的結(jié)構(gòu)和材料。齒輪的失效形式和計算準(zhǔn)則。蝸桿、蝸輪材料的選擇：許用應(yīng)力。其它教學(xué)環(huán)節(jié)（如實驗、習(xí)題課、討論課、其它實踐活動）：1學(xué)時習(xí)題第十二章 滑動軸承（5學(xué)時）主要內(nèi)容：滑動軸承的應(yīng)用和分類。其它教學(xué)環(huán)節(jié)（如實驗、習(xí)題課、討論課、其它實踐活動）：1學(xué)時習(xí)題第十三章 滾動軸承（5學(xué)時）主要內(nèi)容：滾動軸承的基本類型、結(jié)構(gòu)、特點、精度和代號。其它教學(xué)環(huán)節(jié)（如實驗、習(xí)題課、討論課、其它實踐活動）第十五章 軸（4學(xué)時）主要內(nèi)容：軸的類型及應(yīng)用，軸的材料及其選擇軸的計算準(zhǔn)則、強度、剛度、振動穩(wěn)定性軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計提高軸疲勞強度的措施軸的強度計算：扭轉(zhuǎn)強度計算、彎扭合成強度計算，安全系數(shù)校核計算教學(xué)要求：了解軸的功用、剛度計算；掌握軸的分類、各種軸的受力與應(yīng)力分析、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計基本要求和方法、軸的強度計算方法和原理；熟悉轉(zhuǎn)軸零件工作圖的繪制。，通過學(xué)習(xí)本課程的機構(gòu)和通用機械零件的基本知識和基本設(shè)計方法，結(jié)合各種教學(xué)實踐環(huán)節(jié)進(jìn)行機械工程應(yīng)用型人才必要的基本訓(xùn)練，為順利地過渡到學(xué)習(xí)專業(yè)課程及進(jìn)行機械工程現(xiàn)場的技術(shù)應(yīng)用打下初步的基礎(chǔ)。以下習(xí)題課和課堂討論的內(nèi)容可供參考： l、輪系的識別和傳動比計算；帶傳動的設(shè)計計算；齒輪傳動的結(jié)構(gòu)選用和強度計算以及參數(shù)分析；滾動軸承選型與組合設(shè)計。3．軸系結(jié)構(gòu)的觀察（2學(xué)時）要求：通過軸系結(jié)構(gòu)的觀察分析，理解軸、軸承、軸上零件的結(jié)構(gòu)特點，掌握軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計要求。一般應(yīng)先計算箱外傳動件（如帶、聯(lián)軸器），后計算箱內(nèi)傳動件。四．特殊說明l．教學(xué)媒體設(shè)置及要求本課程教學(xué)媒體有文字主教材、學(xué)習(xí)指導(dǎo)書、錄像帶、課程設(shè)計指導(dǎo)書。Ⅱ。第二章平面連桿機構(gòu)Ⅰ、教學(xué)目的與要求掌握平面連桿機構(gòu)的特點和應(yīng)用，以及鉸鏈四桿機構(gòu)的類型和曲柄存在的條件。教學(xué)建議本章的教學(xué)應(yīng)盡可能結(jié)合各種四桿機構(gòu)的實物或模型進(jìn)行，講解過程中可聯(lián)系學(xué)生在生產(chǎn)勞動中碰到的實際機構(gòu)，從感性到理性的分析，也可組織學(xué)生到牛頭刨床或插床等有關(guān)機床旁進(jìn)行現(xiàn)場教學(xué)。第五節(jié) 凸輪機構(gòu)設(shè)計的其它總問題常用材料；凸輪的精度要求和加工方法；凸輪在軸上的固定方法。教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 概述齒輪機構(gòu)的特點；齒輪機構(gòu)的類型。第五章 其它常用齒輪機構(gòu)Ⅰ。第六章 輪系和減速器Ⅰ、教學(xué)目的與要求了解輪系的分類和應(yīng)用，掌握定軸輪系、行星輪系和復(fù)合輪系的傳動比計算，了解減速器的主要類型、結(jié)構(gòu)和應(yīng)用。Ⅱ、教學(xué)內(nèi)容 第一節(jié) 棘輪機構(gòu)工作原理、類型和應(yīng)用。第三節(jié)平鍵聯(lián)接的尺寸選擇和強度校核尺寸選擇；強度校核。*第二節(jié) 螺旋副的受力分析、自鎖和效率 1．矩形螺紋螺旋副的受力分析，螺旋傳動的效率，螺紋的自鎖。第十章 帶傳動Ⅰ。Ⅲ。Ⅲ。第六節(jié) 直齒圓錐齒輪傳動的強度計算輪齒受力分析；強度計算；圓錐齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計。第二節(jié) 蝸桿傳動的強度計算受力分析；蝸輪齒面接觸疲勞強度計算；蝸輪輪齒的彎曲疲勞強度計算；蝸輪的許用應(yīng)力；主要參數(shù)的選擇。教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 概述軸的功用和分類；軸的材料：軸的設(shè)計要求和一般設(shè)計步驟。教學(xué)目的與要求了解滑動軸承的類型、結(jié)構(gòu)和材料，非液體摩擦滑動軸承的計算。第十六章 滾動軸承Ⅰ。滾動軸承的靜載荷能力計算僅作一般介紹。Ⅲ。Ⅱ。第二節(jié) 滾動軸承類型的選擇第三節(jié) 滾動軸承的失效形式第四節(jié) 滾動軸承的壽命計算額定壽命、額定動載荷和壽命計算公式；滾動軸承的當(dāng)量動載荷；向心推力軸承的軸向力。第三節(jié) 軸瓦和軸承襯軸瓦的結(jié)構(gòu)；軸瓦的常用材料。教學(xué)建議本章以軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計和強度計算為重點，而軸的剛度計算和軸的工作圖只需作簡要介紹。教學(xué)建議本章蝸桿傳動的失效形式和受力分析為重點，對蝸桿傳動的效率和熱平衡計算僅作一般介紹。第十三章 蝸桿傳動Ⅰ。教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 齒輪傳動的失效形式和設(shè)計準(zhǔn)則齒輪傳動的失效形式；齒輪傳動的設(shè)計準(zhǔn)則。Ⅱ。第二節(jié) 帶傳動的基本理論帶傳動的受力分析；帶傳動工作時的應(yīng)力分析；滑動分析。（1）松聯(lián)接（2）緊聯(lián)接；只受預(yù)緊力的緊螺栓聯(lián)接；受預(yù)緊力和工作拉力的緊螺栓聯(lián)接。教學(xué)建議本章以普通平鍵聯(lián)接為重點，要求學(xué)生掌握乎鍵聯(lián)接的尺寸選擇和強度校核，并運用于課程設(shè)計中第九章 螺紋聯(lián)接和螺旋傳動Ⅰ。教學(xué)目的與要求了解聯(lián)接和聯(lián)接件，健聯(lián)接、花鍵聯(lián)接、銷聯(lián)接的類型及其應(yīng)用，掌握平鍵聯(lián)接和花鍵聯(lián)接的尺寸選擇和強度校核。減速器的結(jié)構(gòu)；減速器的選用。Ⅱ。第六節(jié) 漸開線齒輪的加工原理和根切現(xiàn)象齒輪的加工原理；根切現(xiàn)象與最少齒數(shù)；公法線長度與分度圓弦齒厚。第四章 直齒圓柱齒輪機構(gòu)Ⅰ。教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 概述凸輪機構(gòu)的組成、特點及應(yīng)用；凸輪機構(gòu)的分類。第三節(jié) 含有一個移動副的平面四桿機構(gòu)曲柄滑塊機構(gòu)；導(dǎo)桿機構(gòu)：搖塊機構(gòu)和定塊機構(gòu)。第二節(jié)平面機構(gòu)的運動簡圖、繪制機構(gòu)運動簡圖的目的；平面機構(gòu)運動簡圖的繪制。第二部分 大綱本文緒論Ⅰ。（e）零件工作圖的設(shè)計和繪制零件工作圖一般選軸和齒輪，尺寸和公差標(biāo)注及技術(shù)要求應(yīng)完整，繪制齒輪零件工作圖應(yīng)有齒輪公差表。1．課程設(shè)計的題目課程設(shè)計的題目應(yīng)能滿足教學(xué)要求，符合生產(chǎn)實際，建議采用能包括課程大部分內(nèi)容的部件，如減速器或簡單機械傳動裝置，一般選單級圓柱齒輪減速器為宜，有條件的也可選雙級圓柱齒輪減速器或單級蝸桿蝸輪減速器。內(nèi)容：選擇一至兩種實際機械模型，順序測量各運動副間的相對位置，繪制機構(gòu)運動簡圖，另選二至三種實際機構(gòu)或模型，徒手繪制機構(gòu)示意圖。習(xí)題課的方式可以是講典型例題，也可以組織學(xué)生分析問題，討論解題方法和步驟。處理方法：教師在授課過程中應(yīng)突出重點、分散難點，使學(xué)生對于主要的內(nèi)容有清晰、深刻的印象，牢固掌握所學(xué)的知識。滾動軸承的基本額定靜載荷及當(dāng)量靜載荷的計算。潤滑的雷諾方程式。蝸桿傳動精度的選擇，蝸桿蝸輪的結(jié)構(gòu)。教學(xué)要求：了解齒輪傳動的主要特點、變位齒輪傳動的設(shè)計、齒輪傳動的潤滑、圓弧齒圓柱齒輪傳動、選用齒輪材料及熱處理方式的基本要求；掌握齒輪傳動的失效形式及其機理、失效部位以及針對不同失效形式的設(shè)計計算準(zhǔn)則，直齒圓柱齒輪傳動的齒面接觸疲勞強度和齒根彎曲疲勞強度的計算的力學(xué)模型、理論依據(jù)、力的作用點及計算點（或截面）、應(yīng)力的類型及變化特性，掌握強度計算公式中各參數(shù)的物理意義及對其應(yīng)力（或強度）的影響、斜齒圓柱齒輪傳動強度的理論和方法（比較與直齒圓柱齒輪傳動的異同點）；熟練掌握齒輪傳動的受力分析方法：假設(shè)條件、力的作用點、各分力大小的計算與各分力方向的判斷；理解計算載荷的定義及載荷系數(shù)的物理意義、影響因素及減小載荷系數(shù)的措施；熟悉齒輪傳動的設(shè)計方法與步驟（包括材料、熱處理方式和精度選擇、參數(shù)選擇和結(jié)構(gòu)設(shè)計），直齒圓錐齒輪傳動的幾何計算，直齒、斜齒和錐齒輪零件圖的繪制。齒形鏈簡介。帶傳動作用在軸上的載荷及張緊裝置。、花鍵聯(lián)接的類型、對中方法、工作特點和應(yīng)用，花鍵聯(lián)接的強度計算。螺栓組聯(lián)接受力分析。潤滑：潤滑的分類，潤滑劑與添加劑，潤滑劑的粘度。機械零件的計算準(zhǔn)則：強度、剛度、振動穩(wěn)定性、耐磨性、壽命與可靠性等。二、課程教學(xué)的基本要求要求掌握的基本知識: 機械設(shè)計一般知識、機械零件的主要類型、性能、結(jié)構(gòu)特點、應(yīng)用、材料和標(biāo)準(zhǔn)等。實習(xí)指導(dǎo)教師負(fù)責(zé)實習(xí)計劃的制訂及實習(xí)學(xué)生的安排；實習(xí)指導(dǎo)教師應(yīng)經(jīng)常到實習(xí)基地對學(xué)生的實習(xí)工作進(jìn)行督促、檢查和指導(dǎo)；對實習(xí)中發(fā)生的問題及時進(jìn)行處理，以保證實習(xí)正常進(jìn)行。數(shù)控車床的坐標(biāo)系的確立。：（1）概述：鉗工工作；常用工具、量具的使用；（2）劃線：劃線工具；劃線基準(zhǔn)；操作示范(軸承座)（3）鋸割：手鋸；鋸割操怍與示范（4）銼削：銼刀①銼刀材料②銼刀組成③銼刀種類與選用；銼削方法；銼削操作與示范（5）鉆孔擴孔和鉸孔：鉆孔①鉆床的種類與結(jié)構(gòu)：②鉆頭及夾具；③鉆孔；操作與示范（6）攻螺紋與套螺紋：①絲錐與鉸杠：②底孔直徑與深度的確定：③攻螺紋操作與示范 ：制作手錘（六）鑄造：（1）了解鑄造生產(chǎn)的工藝過程、特點及應(yīng)用；（2）了解砂型鑄造的主要造型方法(整體模、分模、活塊等)的工藝過程、特點及應(yīng)用，并進(jìn)行獨立操作：（3）初步了解各種特種鑄造方法的工藝過程、特點及應(yīng)用；（4）了解型砂、芯砂等造型材料的性能、組成及制備過程（5）了解感應(yīng)電爐的構(gòu)造，鑄鐵的熔煉和澆注（6）熟悉砂型鑄造的鑄件缺陷及產(chǎn)生原因。（3）能正確使用常用刀具、量具及夾具。通過課程設(shè)計，使學(xué)生了解機械技術(shù)系統(tǒng)的設(shè)計要求、設(shè)計內(nèi)容、設(shè)計步驟和設(shè)計方法；培養(yǎng)學(xué)生樹立正確的設(shè)計思想、獨立分析與解決工程設(shè)計問題的能力，訓(xùn)練學(xué)生計算、繪圖、使用并熟悉有關(guān)常用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等基本技能，從而對學(xué)生進(jìn)行工程師素質(zhì)的初步培養(yǎng)與訓(xùn)練。（12）輪系、減速器3學(xué)時。（4）平面機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析3學(xué)時。教學(xué)重點和難點 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 教學(xué)內(nèi)容一、軸的類型和材料二、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計三、軸的強度計算四、軸轂聯(lián)接第十二章 軸承（4學(xué)時）教學(xué)目的和要求了解向心滑動軸承的結(jié)構(gòu)，掌握滾動軸承的主要類型、特點，了解向心軸承的選擇計算。教學(xué)內(nèi)容一、齒輪的失效形式及設(shè)計準(zhǔn)則二、齒輪材料和許用應(yīng)力三、齒輪傳動的精度四、直齒圓柱齒輪的強度計算五、直齒圓柱齒輪傳動的設(shè)計計算六、斜齒圓柱齒輪傳動的強度計算七、直齒圓錐齒輪傳動的強度計算八、蝸桿傳動的強度計算九、齒輪的結(jié)構(gòu)與潤滑第八章 帶傳動（2學(xué)時）教學(xué)目的和要求了解帶傳動中各力、應(yīng)力的關(guān)系，帶的彈性滑動和打滑現(xiàn)象。教學(xué)內(nèi)容一、鉸鏈四桿機構(gòu)的應(yīng)用二、鉸鏈四桿機構(gòu)的基本型式和特征三、鉸鏈四桿機構(gòu)的演化四、鉸鏈四桿機構(gòu)的運動設(shè)計第四章 凸輪機構(gòu)（4學(xué)時）教學(xué)目的和要求掌握按給定運動規(guī)律繪制盤形凸輪輪廓曲線方法及設(shè)計中應(yīng)注意的問題。教學(xué)內(nèi)容一、聯(lián)軸器二、離合器三、聯(lián)軸器和離合器的選用執(zhí)筆人：胡建忠 審核人：初嘉鵬《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程教學(xué)大綱課程名稱（中文/英文）：機械設(shè)計基礎(chǔ)/ the basics of machinery design 課程類別：自然科學(xué)基礎(chǔ)課課程性質(zhì)：必修課 適用專業(yè)：工業(yè)工程 學(xué)時數(shù)： 48 其中：實驗/上機學(xué)時：6學(xué)分?jǐn)?shù)： 3 考核方式：考試 預(yù)修課程：高等數(shù)學(xué)、機械制圖、工程材料、理論力學(xué)、材料力學(xué)等 教學(xué)參考書：初嘉鵬等編.《機械設(shè)計基礎(chǔ)》. 開課單位：機械工程與自動化學(xué)院 機原機零教研室課程簡介：本課程是服工專業(yè)的一門主要自然科學(xué)基礎(chǔ)課。教學(xué)重點和難點鏈傳動的多邊形效應(yīng)、影響鏈傳動工作平穩(wěn)性的因素及參數(shù)選擇。教學(xué)內(nèi)容一、齒輪傳動的特點和分類二、齒廓嚙合基本定律和齒廓曲線三、漸開線齒廓四、漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)和尺寸五、漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動六、漸開線齒輪的切削原理七、根切、最少齒數(shù)和變位齒輪八