机械基础课程标准
《机械设计基础》课程标准
一、课程教学设计依据
本课程教学设计的依据是以下三方面: (1)本课程是机电一体化专业人才培养方案中规定的核心课程,也是机电类专业最重要的专业课程之一,具有很强的实用性,在学生的后续发展中占有很重要的位置。(2)根据机电一体化专业建设指导委员会在课程重构中的论证结论,确立了本课程的知识点。(3)通过市场调研和毕业生反馈确定的当前高技能人才对本课程的知识和技能要求。
前导课程:高等数学机械制图工程力学公差配合与技术测量金属工艺学后续课程:机械制造技术液压传动冷冲压工艺与模具设计塑料成型工艺与模具设计数控加工等
二、课程教学目标
通过本课程的学习,使学生获得正确分析、使用和维护机械的基本知识、基本理论及基本技能,初步具备运用手册设计简单机械的能力,为学习有关专业机械设备课程以及参与技术改造奠定必要的基础。
(一)知识目标:
1(掌握一般机械中常用机构和通用零件的工作原理、组成、性能特点,初步掌握选用和设计方法。
2(具有对机构和零件进行分析计算的能力、一定的制图能力和使用技术资料的能力。 3(能综合运用所学知识和实践技能,具有设计简单机械和简单传动装置及分析、解决一般工程问题的初步能力。
(二)职业技能目标:
1(认识《机械设计基础及课程设计》课程学习的一般过程,注重激发学生的学习动机,通过理论教学、实验课程、课程设计、课外综合实践等多种形式的教学活动培养学生的机械设计能力。
2(认识《机械设计基础及课程设计》课程学习的基本方法,注重理论联系实际,善于观察问题、发现问题、并能运用所学知识解决有关工程实际问题。
3(养成踏实、严谨、进取的品质及独立思考的学习习惯。
(三)素质目标:
1(通过课程的学习,使学生了解我国人民在机械历史上的巨大贡献,激发学生强烈的民族自尊心和自信心,形成对国家、民族的责任感,进而培养爱国主义情感。 2(认识到我国机械设计与世界发达国家的差距,增强学生的国际竞争意识。
3(感受机械设计成果的美感,培养学生运用知识进行创新设计的能力,并以此增强学生的审美情趣。
4(培养学生树立崇尚科学精神,坚定求真、求实的科学态度,形成科学的人生观、世界观。 5. 在以实际操作为主的项目教学过程中,锻炼学生的团队合作能力;采用项目化教学,按项目的不同采用任务驱动、项目导向等教学模式,培养专业技术交流的表达能力;制定工作计划的方法能力;获取新知识、新技能的学习能力;解决实际问题的工作能力。
三、教学单元与学时安排
学习
项目项目名称学习型工作任务学时
序号
教学项目1 概论任务1-1 本课程的研究对象、主要内容及任务
任务1-2 机械零件的常用材料与结构工艺性 1 2 任务1-3 机械零件设计的基本准则及设计步骤
任务1-4 当前机械设计制造技术的新发展
教学项目2 平面机构任务2-1 机构的组成
的运动简图及自由度任务2-2 平面机构的运动简图 2 4
任务2-3平面机构的自由度
教学项目3 平面连杆任务3-1 平面连杆机构的基本形式及其演化机构任务3-2 平面四杆机构存在曲柄的条件及基本3 4 特性
任务3-3 平面四杆机构的设计
教学项目4 凸轮机构任务4-1 凸轮机构的类型及应用
任务4-2 凸轮机构的从动件常用运动规律
任务4-3 盘形凸轮轮廓的设计方案 4 4
任务4-4 凸轮机构设计中应注意的几个问题
任务4-5 凸轮机构的常用材料和结构
教学项目5 其它常用机任务5-1 螺旋机构
构任务5-2 棘轮机构 5 4 任务5-3 槽轮机构
任务5-4 不完全齿轮机构
教学项目6 带传动和任务6-1 带传动的类型、特点及应用链传动任务6-2 带传动的受力分析和应力分析
任务6-3 带传动的弹性滑动和传动比
任务6-4 V带与V带轮 6 8 任务6-5 带传动的失效形式及设计计算
任务6-6 同步带传动简介
任务6-7 带传动的张紧、安装与维护
任务6-8 链传动的基本组织
教学项目7 齿轮传动任务7-1 齿轮传动的类型及特点
任务7-2 渐开线的形成和基本性质
任务7-3 渐开线标准直齿圆柱齿轮的参数及几
何尺寸
任务7-4 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动 7 14 任务7-5 渐开线齿轮的切制原理与跟切现象
任务7-6 变位齿轮传动简介
任务7-7 齿轮的失效形式与设计准则
任务7-8 圆柱齿轮的精度简介及齿轮的常用材
料
任务7-9 渐开线标准直齿圆柱齿轮传动的设
计计算
任务7-10 渐开线斜齿圆柱齿轮传动
任务7-11 直齿圆锥齿轮传动
任务7-12 齿轮的结构
任务7-13 齿轮传动的润滑与维护
教学项目8 蜗杆传动任务8-1 蜗杆传动的类型、特点、参数和尺寸
任务8-2 蜗杆传动的失效形式、设计准则和常
用材料
任务8-3 蜗杆传动的受力分析及强度计算 8 4
任务8-4 蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算
任务8-5 蜗杆和蜗轮的结构
任务8-6 蜗杆传动的安装与维护
教学项目9 轮系任务9-1 轮系及其分类
任务9-2 定轴轮系传动比的计算
任务9-3 行星轮系传动比的计算 9 6
任务9-4 组合轮系传动比的计算
任务9-5 轮系的应用
教学项目10 连接任务10-1 螺纹连接
任务10-2 轴毂连接
任务10-3 轴间连接 10 6
任务10-4 弹性连接
任务10-5 其它常用连接
教学项目11 轴任务11-1 概述
任务11-2 轴的材料
任务11-3 轴的结构设计 11 6
任务11-4 轴的工作能力计算
任务11-5 轴的使用与维护
教学项目12 轴承任务12-1 滑动轴承概述
任务12-2 滚动轴承的结构、类型和代号
任务12-3 滚动轴承类型的选择 12 8
任务12-4 滚动轴承的工作能力计算
任务12-5 滚动轴承的组合设计
教学项目13 机械的调任务13-1 机械速度的波动及调节 13 2 速与平衡任务13-2 机械的平衡
四、课程教学设计
(一)、整体教学设计
1. 为研究机械类产品的设计、开发、制造、维护保养等提供必要的理论基础。
2. 是机电一体化专业、数控专业、模具设计与制造等专业必修的一门专业技
术基础课。 3. 课程定位于高等职业教育,强调对学生进行专业思维能力.专业实践能力和动手能力的培养。
4. 按照“必需、够用”为度的原则呈现课程内容的针对性和应用性.注重提高学生分析问题、
解决问题的能力。
5(把创新素质的培养贯穿于教学中。采用行之有效的教学方法,注重发展学生专业思维和
专业应用能力。
6. 是从理论性、系统性很强的基础课和专业基础课向实践性较强的专业课过
渡的一个重要转折点,在教学中具有承上启下的作用,课程知识掌握的程度直接影响到后续课程的学习。 (二)单元教学设计
教学学序号单元任务教学内容教学要点单元时
1. 解释机器、机构、构
件和零件的概念。通过本项目1(机器及其组成; 2. 说出本课程的内容、的教学,学2. 本课程的性质和研性质和任务及学习方法。生应掌握机究对象; 3. 掌握学习本课程的械、机器、3. 学习本课程的基本基本要求和学习方法。机构、构件要求和方法。 1. 了解机械零件常用材及零件的概1(材料的选用原则; 机械料; 念;机械零2. 铸造、热处理、切基础2(了解机械零件的结构工1 2 件设计的基削加工的结构工艺性。概论艺性。本准则及设1. 机械零件的主要失1. 掌握机械设计的方法计步骤。了效形式; 和机械零件设计的步骤,解本课程的2. 机械零件设计的基归纳机械零件的工作能力内容、性质、本准则及设计步骤。和设计准则。任务及学习1. 可靠性设计技术 1. 说出当前机械设计制方法。造技术的新发展
本项目是研
究和设计机1. 辨认机构的组成。 1(机构的组成构的基础。2. 说出运动副的
概念。 2. 运动副的概念; 通过本项目3. 说出运动副的形式及 3(运动副的分
类。的教学,要分类。 1. 绘制机构运动简图平面求学生理解1. 理解绘制机构
运动简的目的; 机构平面运动副图的目的; 2. 平面机构运动简的运和机构自由2. 掌握平面机构运动简图的绘制。动简度的概念,2 4 图的绘制。 1. 自由度和约
束概图及掌握平面机1. 理解自由度的概念和念。自由构运动简图约束条件; 2.
机构自由度的计算度的绘制方法2. 掌握平面机构自由度和机构具有确定运动和
平面机构的计算; 的条件。自由度的计3. 掌握机构具有确定运3. 复合铰链、局部自算方法,理动的条件。由度和虚约束解机构具有
确定运动的
条件。
通过本项目1. 了解平面连杆机构的
的教学,学特点; 1(铰链四杆机构的基生应掌握平2. 理解平面连杆机构的本
形式; 面连杆机构应用和分类; 2. 铰链四杆机构的演的特点和应3. 辨认平面四
杆机构的化——含有一个移动用,以及铰基本型式及其演化型式; 副的平面四杆机构; 链四杆机构4(说出平面连杆机构的应1(铰链四杆连杆机构
平面的类型和曲用。存在曲柄的条件;
连杆柄存在的条1. 掌握铰链四杆连杆机2(急回特性; 3 4
机构件。了解压构三种基本形式的判别方3. 压力角和传动角; 力角、传动法;
4. 死点位置。角、死点、2. 理解机构的急回特性、1. 按给定的连杆位置急回特性等压力角、传动角和死点位设计平面四杆机构; 概念。掌握置。 2. 按给定的急回特性平面四杆机1. 灵活运用图解法设计系数设计平面四杆机构运动设计平面四
杆机构。构;
的方法。
1. 了解凸轮机构的类型;
2. 掌握凸轮机构的特点; 1. 凸轮机构的应用和
3(理解凸轮机构在生产组成;
通过本项目中的应用。 2(凸轮机构的分类; 的教学,学1. 确定凸轮轮廓的基本1(凸轮机构运动分析生应了解凸依据; 的基本概念; 轮机构的类2. 了解凸轮与从动件的2(从动件的常用的运型、特点和运动关系; 动规律。应用,掌握3. 区别从动件的常用运1(用图解法设计盘形凸轮机构从动规律。凸轮轮廓: 凸轮动件的运动1. 了解凸轮轮廓曲线设 1) 对心尖顶直动从4 4 机构规律
及位移计的反转法原理; 动件盘形凸轮; 曲线的绘2. 掌握盘形凸轮轮廓曲 2) 对心滚子直动从制、凸轮轮线的设计方法和步骤。动件盘形凸轮; 廓曲线的设1.
了解凸轮机构滚于半 3) 对心平底直动从技、凸轮机径与运动失真; 动件盘形凸轮。构设计中应2. 掌握压力角及其许用1(滚于半径的选择; 注意的问值;基圆半径的选则 2(压力角的校核; 题。 1. 解凸轮机构的常用材3(基圆半径的确定。
料; 1. 凸轮常用材料;
2. 掌握凸轮的结构形式。 2. 凸轮的结构。
通过本项目1. 掌握螺旋机构的工作的教学,学1(螺纹的形成与类型; 原理、类型及特点; 生应了解间2(螺纹的主要几何参2. 了解螺纹的几何参数; 隙运动机构数; 3(了解螺旋机构在生产中的工作原3(常用螺纹的特点和的应用。其它理、类型和应用; 1. 了解棘轮机构的工作常用应用;通过4. 螺旋机构的应用和5 4 原理、类型和应用机构观看及演示类型。 1(了解槽轮机构的工作原实例了解棘
1(棘轮机构理和应用轮机构和槽1(槽轮机构 1. 了解不完全齿轮机构轮机构的
工1(不完全齿轮机构的工作原理和应用作原理与特点。
通过本项目1. 了解带传动的工作原1( 带传动的类型和应的教学,学理; 用;
生应了解带2(了解带传动类型; 2( 带传动的特点。( 传动的工作3(掌握带传动的特点; 1(带传动的受力分析; 原理、类型、4(了解带传动的应用;
特点和应1. 掌握带传动的受力分2(带传动的应力分析。用;识别带析和应力分析 1(带传动的弹性滑动和带轮的结1.. 了解带传动的弹性滑和传动比构;能进行动; 1(普通V带的结构尺
带传带传动的工寸标准
动和作能力分2(掌握弹性滑动和打滑的2(普通V带轮的结构 6 8 链传析;列举带区别。 1. 带传动的失效形式
动传动的安装1. 识别带和带轮的结构及设计准则; 及维护方2(掌握普通 V 带的尺寸2. 单根普通V带传递法;了解同标准的功率; 步带传动。1. 了解带传动的主要失3. 普通V带传动设计联系实际设效形式; 计算。
计普通V带2. 掌握带传动的设计准1. 同步带传动的特点传动;了解则; 及应用; 链传动的特3. 掌握V带的设计步骤2(同步带的尺寸规格; 点和应用,及参数的选择。 3(同步带传动的设计。说出滚子链1. 了解同步带传动的特 1. 带传动的张紧于
的结构,理点及应用。调整;
解链传动的1. 列举带传动的安装及2. 带传动的安装与维运动分析。维护方法; 护。链传动的组成、特
2( 带传动张紧的重要性。点、分类及应用;
1. 了解链传动的特点和2(滚子链的结构特点;
应用; 3(链传动的运动特性;
2. 说出滚子链的结构; 4. 链传动主要参数的
3. 理解链传动的运动分选择;
析。
通过本项目1. 了解齿轮传动的类型、1(齿轮传动的类型; 的教学,学特点和应用。 2(齿轮传动的特点。生应了解齿1. 了解渐开线的形成; 1( 渐开线的形成和性轮传动的类2( 掌握渐开线的性质。质;
型、特点和1. 掌握直齿圆柱齿轮各2( 渐开线方程。应用;掌握部分名称和符号; 1( 直齿圆柱齿轮各部齿轮啮合的2. 掌握标准直齿圆柱齿分名称和符号; 基本定律;轮的模数、齿数、压力角2( 直齿圆柱齿轮各部渐开线的形和齿顶高系数及顶隙系分名称和符号及几何成和性质以数; 尺寸计算; 及渐开线齿3. 掌握直齿圆柱齿轮的3( 渐开线直齿圆柱齿轮的特性;几何尺寸计算。轮公法线长度和固定掌握渐开线4. 了解渐开线直齿圆柱弦齿厚。标准直齿圆齿轮公法线长度和固定弦1(渐开线齿廓啮合特柱齿轮的正齿厚; 性;
确啮合条2(渐开线直齿圆柱齿
件、连续传1. 掌握瞬时传动比恒定; 轮的正确啮合条件; 齿轮动的条件;2(掌握中心距可分性; 3(渐开线齿轮连续传7 14 传动掌握渐开线3(掌握啮合角和传力方向动条件及重合度。圆柱齿轮的恒定; 1(渐开线齿轮的切制加工原理和4(掌握齿轮传动的啮合条原理
方法、根切件、连续传动条件和重合2(渐开线齿轮的根切的原因及不度。现象及最少齿数产生根切的1. 掌握渐开线圆柱齿轮1(变位齿轮及最小变最少齿数;的加工原理和方法; 位系数
掌握渐开线2. 掌握根切的原因及不2(变位直齿圆柱齿轮标准直齿轮产生根切的最少齿数; 传动的啮合角和中心及斜齿轮的距
主要参数和1. 了解齿轮变位的原理; 3(变位齿轮传动的类几何尺寸计2. 了解变位传动的类型型
算;了解直和特点; 1(齿轮的失效形式齿圆锥齿轮3. 选择变位系数的基本
2(齿轮的设计准则的传动特要求。 1(圆柱齿轮的精度点;了解不1. 掌握齿轮常见的失效2(齿轮常用材料及许同条件下齿形式; 用应力
轮传动的失2. 掌握齿轮的设计准则。 1(齿轮的受力分析效形式、设1. 能
够正确选择齿轮的2(传动的计算载荷计准则及参精度等级; 3(齿面接触疲劳强度数选择原2. 掌握齿轮材料的选用计算
则。掌握齿原则; 4(齿根弯曲疲劳强度轮的主要结3. 能够正确查找参数计计
算
构形式和选算齿轮材料的许用应力。 5(齿轮主要参数的选用、齿轮传1. 掌握齿轮传动的受力择
动的润滑方分析; 1(齿廓曲面的形成及式和选用、2(掌握齿轮传动的强度计其啮合特点了解齿轮传算。 2(斜齿圆柱齿轮的基动的维护;1. 了解渐开线斜齿圆柱本参数和尺寸了解齿轮变齿轮齿廓曲面的形成及其3(斜齿轮正确啮合的位的原理;啮合特点; 条件和重合度掌握常用齿2(掌握斜齿圆柱齿轮的基4(斜齿圆柱齿轮的当轮材料及其本参数和尺寸; 量齿数选用原则。3(掌握斜齿轮正确啮合的5(斜齿圆柱齿轮的强具备传动装条件和重合度; 度计算置中齿轮传4(了解斜齿圆柱齿轮的当1(圆锥齿轮传动概述动的正确选量齿数; 2(圆锥齿轮的齿廓曲用和设计计
5(掌握斜齿圆柱齿轮的强线、背锥和当量齿数算能力。度计算。 3(标准直齿圆锥齿轮
1. 了解直齿圆锥齿轮传的几何尺寸计算
动的特点及应用; 1(齿轮轴
2. 了解标准直齿圆锥齿2(实体式齿轮
轮的几何尺寸计算。 3(腹板式齿轮
1. 掌握齿轮的主要结构4(轮辐式齿轮
形式和选用。 1(齿轮传动的润滑
1. 掌握齿轮传动的润滑2(齿轮传动的维护
方式和选用;
2. 了解齿轮传动的维护。
1(了解蜗杆传动的类型、特点;
2. 掌握蜗杆传动的参数和尺寸
1. 掌握蜗杆传动的失效通过本项目形式; 的教学,学1(蜗杆传动的类型和
2. 掌握蜗杆传动的设计生应了解蜗特点准则; 杆传动的组2(蜗杆传动的基本参
3. 正确选择蜗杆传动的成与特点、数和尺寸常用材料。蜗杆传动的1. 蜗杆传动的失效形1. 正确分析蜗杆传动的类型;理解式和设计准则受力情况; 蜗杆传动的
2(蜗杆传动的常用材2. 正确判断蜗杆传动的失效形式和料及选择旋转方向; 设计准则,1(蜗杆传动的受力分3. 正确判断蜗杆、蜗轮齿蜗杆掌握蜗杆传析的旋向。 8 4 传动动的强度计2(蜗杆传动的强度计4. 了解蜗杆传动的强度算;了解热算计算。平衡计算的1(蜗杆传动的效率 1. 掌握蜗杆传动有哪些目的和计算2(蜗杆传动的润滑功率损失; 方法;了解3(蜗杆传动的热平衡2(为什么蜗杆传动必须进蜗杆蜗轮的计算行热平衡计算; 常用材料和1. 蜗杆和蜗轮的结构3. 掌握蜗杆传动的润滑结构;掌握形式方式。蜗杆传动的1(蜗杆传动的安装 1. 了解蜗杆和蜗轮的结安装与维2(蜗杆传动的维护构护。 1. 掌握蜗杆传动的安装; 2. 掌握蜗杆传动的维护。
1. 正确区分定轴轮系、行1(定轴轮系
星轮系和组合轮系。 2(行星轮系通过本项目1. 掌握定轴轮系传动比3(组合轮系的教学,学的计算。 1(一对齿轮的传动比生应了解轮1. 理解什么是“转化机构2(定轴轮系传动比计系的分类和法”; 算; 应用,掌握轮系 2(掌握行星轮系传动比的1(行星轮系传动比的9 6 定轴轮系、计算。计算行星轮系和1. 掌
握组合轮系传动比1. 组合轮系传动比的组合轮系的的计算方法。1. 掌握轮系计
算传动比计的应用。 1(实现相距较远的两算。轴之间的传动
2(获得大的传动比
3(实现换向传动
4(实现变速传动
5(实现特殊的工艺动
作和轨迹
6(实现运动的合成
7(用于运动的分解通过本项目
的教学,学
生应了解螺
纹的类型、1(螺纹连接的类型及主要参数和应用场合标准,掌握2(常用标准
螺纹连接螺纹联接的件
主要类型和1. 掌握螺纹联接的主要3(螺纹连接的预紧和应用,了解类型和应用; 防松
螺纹联接件2. 了解螺纹联接件的种4(螺栓连接的强度计的种类和标类和标准; 算
准,掌握螺3. 掌握螺栓联接的预紧5(螺纹连接的结构设栓联接的预和防松;
计要点紧和防松;4. 掌握螺栓联接的设计1(键连接掌握螺栓联和强度计算。
2(键连接的尺寸选择
连接接的设计和1. 掌握平键联接的尺寸和强度计算 10 6 强度计算,选择和
强度校核。 3(花键链接掌握平键联1. 了解联轴器和离合器4(销链接接的尺寸
选的种类和应用。 1(联轴器择和强度校1. 了解弹性连接的种类2(离合器核,
了解常和应用。 3(制动器用联轴器的1. 了解不可拆连接的种1(弹性连接的功用和类型和特类。弹簧的类型点,联轴器2(弹簧的材料及制作
的选择、标1. 铆连记方法;了2(焊接解常用离合3(黏结器的类型和4(过盈配合连接特点。并正
确运用于课
程设计中;
通过本项目1. 掌握轴的类型; 1(轴的作用的教学,学2(掌握轴的设计步骤。 2(轴的类型生应了解轴1. 正确选取轴的材料 3(轴设计的要求和步轴的分类、材1. 掌握轴在结构设计时骤 11 6 料选择,掌应注意的各种问题。 1(轴的材料握轴在结构1(掌握轴设计计算的基本1(轴的结构及各部分设计时应注步骤与方法名称
意的各种问2(轴的结构设计中需
题,掌握轴1. 了解轴的使用与维护重点解决的问题设计计算的1(按抗扭强度计算
基本步骤与2(按抗弯扭合成强度方法。计算
1(轴的使用与维护
1(滑动轴承的结构
2(轴瓦的结构和滑动
轴承的材料
3(非液体摩擦滑动轴
承的设计计算
4. 滑动轴承的润滑通过本项目1(滚动轴承的结构的教学,学2(滚动轴承的特性和生应了解滑1. 了解滑动轴承的类型、类型
动轴承的类结构和材料; 3(滚动轴承的代号型、结构和2(滑动轴承的润滑(滚动轴承的失效形式材料;了解1. 掌握滚动轴承的结构、和计算准则滚动轴承的类型和代号。 2(基本定额寿命和基类型和代本额定动载荷
号,掌握滚3(滚动轴承的寿命计
动轴承类型1. 掌握滚动轴承类型的算公式的选择,理1. 理解滚动轴承的失效4(滚动轴承的当量动轴承 12 6 解滚动轴承形式; 载荷计算的失效形2. 掌握滚动轴承的寿命5(角接触轴承的轴向式,掌握滚计算; 载荷
动轴承的寿3. 了解滚动轴承的静载6(滚动轴承的静强度命计算,了荷能力计算,计算
解滚动轴承11. 掌握滚动轴承的组合6(经济性的静载荷能设计 1(滚动轴承的轴向固力计算,掌定
握滚动轴承2(轴承组合的调整
的组合设3(支承部位的刚度和计。同轴度
4(滚动轴承的配合
5(滚动轴承的安装与
拆卸
6(滚动轴承的润滑和
密封
通过本项目1(机械的运转过程
机械的教学,学1. 了解机械运转速度的2(机械速度波动的调
的调生应了解机波动与调节节
速与械运转速度1(机械平衡的目的与13 2
平衡的波动与调1. 了解机械的平衡分类
节;了解机2(刚性回转件的平衡
械的平衡。
(三)课程设计部分本教学项目总学时2周
课程设计的目的在于进一步巩固和加深所学基本知识,使学生能综合运用已学的有关课程的基本知识。通过简单的机械传动设计,培养学生独立设计能力,掌握基本的设计方法,学会查阅技术资料,树立正确的设计思想和严谨的工作作风。
1(课程设计的题目
课程设计的题目应能满足教学要求,符合生产实际,应采用能包括课程大部分内容的部件,如减速器或简单机械传动装置,一般选单级国柱齿轮减速器为宜,有条件也可选双级圆柱齿轮减速器或单级蜗杆蜗轮减速器。
2(课程设计的内容
课程设计的内容应包括传动装置的全部设计计算和结构设计,具体要求如下:
(a)设计准备
阅读设计任务书,明确设计要求、工作条件、内容和步骤;通过对减速器的装拆了解设计对象;阅读有关资料,明确课程设计的方法和步骤,初步拟定设计计划。
(b)传动装置的总体设计
根据任务书中所给参数和工作要求,分析和选定传动装置的总体方案;计算功率并选择电动机;确定总传动比和分配各级传动比;计算各轴的转速、转矩和功率;画传动装置方案简图。
)各级传动零件的设计计算 (c
通过设计计算,确定各传动零件的主要参数和尺寸,包括带传动、联轴器、齿轮传动(或蜗杆蜗轮传动)等。一般应先计算箱外传动件(如带、联轴器),后计算箱内传动件。
(d)减速器装配工作图的结构设计及绘制
分析和选定减速器的结构方案,分析和选定轴系结构及箱内、外与其有关部分;选择计算减速器中受力较复杂的一轴(或所有轴)及其轴上零件,校核轴、键和联轴器的强度及滚动轴承寿命(轴要校核弯扭合成强度计算);进行轴系、箱体及其附件的结构设计,箱体附件一般应包括窥视窗、油标、排油孔及其螺塞、起吊装置等。草图完成后,应进行检查并修改。标注必要的尺寸和公差配合,写出减速器特性、技术要求和零件序号,编写零件明细表及标题栏。
(e)零件工作图的设计和绘制
零件工作图一般选轴和齿轮,尺寸和公差标注及技术要求应完整,绘制齿轮零件工作图应有齿轮公差表。
(f)完成减速器装配图的绘制
(g)整理、编写设计计算说明书
说明书应包括文字叙述、设计计算和必要的简图,在说明书每,页的右侧应单
独写明有关计算结果和简短结论(如:“ m,3”、“满足强度要求”等等)
(h)设计总结和答辩
课程设计集中在两周时间内完成。设计完成后进行总结,必要时应单独答辩并评定成绩。
3(学生设计工作量
每个学生应完成减速器装配图一张(l号或0号图纸),零件工作图(2号或3号图纸)2 张(按1:1比例绘制),设计计算说明书一份。
五、教学方法与教学手段
(一)教学方法
《机械设计基础》是一门专业基础课,既有较强的理论性,如概念、公式多,又有较强的实践性,如计算题量大、试验繁琐、课程设计等。因此本课程的教学要不断摸索适合高职教育特点的教学方式。采取灵活的教学方法,启发、诱导、因材
施教,注意给学生更多的思维活动空间,发挥教与学两方面的积极性,提高教学质量和教学水平。在规定的学时内,保证该标准的贯彻实施。
1、项目导向法
高职教育要求学生理论知识够用,重点突出实际工作能力。在实际的教学工作过程中应将理论与实践结合起来,以实际的项目内容贯穿整个课程教学,实施以项目为中心,选择、组织课程内容,并以完成工作任务为主要学习方式的教学模式。该教学模式打破了原来课程的界限,将课程教学内容分割为与专业密切联系的项目与任务,引领教学过程,强调实训环节,设计学习过程于工作过程的职业环境中,将学生对知识的掌握程度提高到了实践这一层面。将课堂与实训基地一体化。,实现“双教一体化”、“教、学、做”一体化同时进行,使得学生能真正进入到“在做中学”的理想学习环境中,全面提高学生的综合职业能力。 2、任务驱动法“任务驱动”教学法有利于构建一个良好的教学情景,营造宽松的教学环境,激发学生的学习兴趣,能充分调动学生的积极性,提高学生的自主学习能力。以任务为主线、教师为主导、学生为主体,将所要学习的新知识隐含在任务之中,学生通过对所提出的任务进行分析、讨论,寻找完成任务的途径,在老师的指导、帮助下完成任务,在完成任务过程中掌握解决问题的方法,自主学习相关的新知识。同时,使学生学会与人合作、总结与反思,培养学生的动手能力、综合职业素质和创新能力。
3、启发式、互动式教学法
教师根据学生已有知识或实践经验,有目的、巧妙地提出问题,请学生来回答,激发学生积极思考,从而达到学生获取新知识的教学方法,它能使课堂呈现出一种浓厚的探讨气氛。这种愉快的探讨式的教学方法不仅能开启学生的思维,使他们对所学的知识理解深刻、记忆牢固,还有利于学生口头表达能力的提高。启发
式、互动式教学给教师提供了多方面了解学生的机会和教师与学生互动的平台。教师还可根据互动情况调整教学广度和深度,补充必要的知识内容。
4、演示法
演示法是通过在教室(或实验室)向学生展示实验教具(或演示模型、真实的机器、机构),或教师做示范性实验等方式,引导学生系统观察展示、演示效果,获得感性知识的一种教学方法。这种教学方法能使学生获得丰富的感性认识,并在此基础上分析研究,把感性知识与课本知识联系起来,有利于提高学生的观察能力、思维能力和创新能力。例如在讲授螺纹的参数时,先让学生观察钳工用的虎钳,分析哪些地方有螺纹结构,虎钳与工作台是怎样连接的。然后转动手柄,使活动钳身移动把工件夹紧或松开。通过这一演示,学生对螺纹的两个主要作用——连接和传动产生深刻印象。然后讲解几个螺纹模型,有三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹等。教师一边用手触摸内、外螺纹的表面(手指触到的是螺纹的牙顶,触不到的沟槽底部是螺纹的牙底),一边说明:螺纹本质上是在圆柱(或圆锥)的表面加工出的机械结构。在此基础上,再把螺纹模型分给学生仔细观察并让学生分析这些螺纹模型之间的区别,学生自然就会得出这些螺纹的最大区别在于:牙型、直径、线数、螺距和导程、旋向等方面。教师在讲清五个概念之后,总结如下:(1)不同结构的螺纹运用于不同的场合,
三角形螺纹多用于连接,梯形螺纹、矩形螺纹和锯齿形螺纹用于运动或动力的传递。(2)内、外螺纹都是成对使用的,它们的五个参数必须完全相同,这样内外螺纹才能旋合在一起。 5、实验法
学生在教师的指导下,利用仪器设备和材料进行实际操作,观察研究实验对象的发生和变化,从而获得新知识或验证已学知识的教学方法,要求学生动手操作,手脑并用,通过独立运用仪器实验操作,培养其严谨求实的学习态度和研究科学的兴趣。实验法可分为课前实验和课后实验,也可分为小组实验和个人独立实验。实
验法是理论联系实际的桥梁,在整个《机械设计基础》教学过程中有着特殊的意义。在讲述机构自由度时,机构运动简图和机构运动示意图是这一章的重点和难点。它是用符号和线条清晰简明地表达机器或机构的运动情况,是机构运动分析、动力分析以及设计新机构的一种基本工具,在机械设计课程教学中贯穿始终。通过机构运动简图测绘实验,让学生对照机构实物画简图后,再计算自由度检验机构运动简图或机构运动示意图的正确性。这样进行实验可培养学生依照实际机构绘制机构运动简图的能力,熟悉常用机构及运动副的代表符号,加深对自由度计算方法的印象。 (二)教学手段
本课程教学手段为文字教材、多媒体教材、陈列柜及学习指导书三位一体模式,三个方面总体设计,相互联系,充分体现多媒体教学体系的特点。
文字教材是本课程教学的基本指南,教材内容符合本标准的教学要求,但其图画在视觉效果上不能代替多媒体教学的立体感和直观动态感以及陈列柜的真实实物感,特别是在涉及生产实际、感性知识、形象思维等方面,必须要有多媒体教材及陈列柜的实物展示来补充。
机械设计基础学习指导与习题及机械设计基础实训指导主要包括的内容: )各章节的基本要求,学习指导,典型例题,习题提示和自我测验题; (1
(2)课程设计要求;
(3)实验指导实验报告参考格式。
三个方面一体化设计,相互联系,缺一不可。学习指导与习题集及机械设计基础实训指导书可帮助学生复习和掌握各章节的内容,完成习题、实验和课程设计等。因此,学生在教师的指导下,通过做习题,做实验及课程设计,完成本课程教学大纲所规定的学习任务。六、课程教学设施条件
(一)教学团队组成及分工