机械设计教案
《常用机构与零件设计》教案首页
1、授课顺序：指《授课计划》中顺序次数
2、讲授课题：章/节题目或实践教学课题等名称
【教学主要内容】
1、机器的组成及特征
2、本课程的内容、性质和任务
3、学习方法
【教学目的与要求】
目的：
1、能力目标：（1）了解本课程的内容、性质和任务；
（2）掌握学习本课程的方法。
2、知识目标：（1）了解机器的组成及其特征；
（2）熟悉机构、构件、零件、部件的概念及其区别。
要求：
1、识记：机械、机器、机构、构件、零件等专业术语。
2、简单应用：了解机器的组成。
3、综合应用：了解日常生活中常见的机械（例如：自行车、缝纫机、公共汽车车门开启机构等）和工程实际常见机器设备（例如：吊车、装载车、起重设备等）。
【教学重点与难点】
重点：
1、机构、机器、构件、零件等基本术语的概念和区别。
难点：
1、机器、常用机构、通用零件、专用零件、标准件等的认识。
【教学准备】
1、多媒体教室
2、图表
3、动画视频
【教学后记】
1、实施课堂练习，实现师生之间以及生生之间的互动；
2、播放常见机械工作的动画视频，有助于学生深刻理解机械运动的工作原理。
1、授课顺序：指《授课计划》中顺序次数
2、讲授课题：章/节题目或实践教学课题等名称
【教学主要内容】
1、机械设计的基本要求
2、机械设计的内容与步骤
3、机械零件的失效形式及设计计算准则
4、机械零件设计的标准化、系列化及通用化
【教学目的与要求】
目的：
1、能力目标：（1）了解机械设计的内容与步骤；
（2）掌握机械设计的基本要求。
2、知识目标：（1）了解机械零件设计的标准化、系列化及通用化；
（2）熟悉机械零件的失效形式及设计计算准则。
要求：
1、领会：机械设计应满足的基本要求，设计的方法和大致步骤。
2、综合应用：明确机械设计的程序、准则、方法及其主要内容。
【教学重点与难点】
重点：
1、机械设计的基本要求；
2、机械零件的失效形式及设计计算准则。
难点：
1、机械设计的内容与步骤。
【教学准备】
1、多媒体教室
2、图表
3、动画视频
【教学后记】
1、详细讲述理论知识，同时联系实际，激发学生的兴趣。
1、授课顺序：指《授课计划》中顺序次数
2、讲授课题：章/节题目或实践教学课题等名称
【教学主要内容】
1、运动副及其分类
2、平面机构的运动简图
【教学目的与要求】
目的：
1、能力目标：（1）掌握运动副的概念和分类，能够根据实物绘制机构运动简图。
2、知识目标：（1）了解机构组成原理；
（2）理解自由度、运动副、约束的概念及三者的关系。
要求：
1、识记：运动副、构件自由度等专业术语。
2、综合应用：机构运动简图的绘制。
【教学重点与难点】
重点：
1、平面机构的运动简图的绘制。
难点：
1、绘制简图时构件及运动副的准确表示。
【教学准备】
1、多媒体教室
2、图表
3、实例
4、三角板
【教学后记】
1、创设良好的环境，诱发思维的积极性；
2、精讲典型例题，实现举一反三。
1、授课顺序：指《授课计划》中顺序次数
2、讲授课题：章/节题目或实践教学课题等名称
【教学主要内容】
1、平面机构的自由度的计算
【教学目的与要求】
目的：
1、能力目标：（1）熟练掌握平面机构自由度计算，并能够准确判断机构运动是否确定运动。
2、知识目标：（1）准确识别出机构中存在的复合铰链、局部自由度和虚约束，并能够做出正确处理。
要求：
1、领会：机构具有确定运动的条件，计算机构自由度应注意的问题。
2、简单应用：平面机构自由度计算。
【教学重点与难点】
重点：
1、平面机构的自由度的计算。
难点：
1、机构中复合铰链、局部自由度和虚约束的判断。
【教学准备】
1、多媒体教室
2、实例
3、三角板
【教学后记】
1、复习旧的知识，便于引入新的教学内容；
2、通过大量习题的练习，使学生巩固所学知识。
1、授课顺序：指《授课计划》中顺序次数
2、讲授课题：章/节题目或实践教学课题等名称
【教学主要内容】
1、概述
2、四杆机构的基本型式及演化
【教学目的与要求】
目的：
1、能力目标：（1）能够准确判断具体实例属于哪种四杆机构类型。
2、知识目标：（1）熟悉四杆机构的基本型式、应用及其演化。
要求：
1、识记：平面连杆机构、铰链四杆机构、曲柄、摇杆。
2、领会：平面连杆机构的特点，铰链四杆机构的特性，四杆机构的演化。
3、简单应用：平面四杆机构的演化分析。
【教学重点与难点】
重点：
1、平面四杆机构的基本型式、应用及其演化。
难点：
1、平面四杆机构类型的判断。
【教学准备】
1、多媒体教室
2、实例
3、动画视频
【教学后记】
1、采用动画展示平面连杆机构的运动特点，注重启发学生理论联系实际。
1、授课顺序：指《授课计划》中顺序次数
2、讲授课题：章/节题目或实践教学课题等名称
【教学主要内容】
1、铰链四杆机构有曲柄的条件
2、平面连杆机构几个工作特性
【教学目的与要求】
目的：
1、能力目标：（1）理解平面四杆机构工作特性的工程应用。
2、知识目标：（1）理解平面四杆机构的几个工作特性。
要求：
1、识记：压力角和传动角、急回特性、死点。
2、领会：铰链四杆机构存在曲柄的条件和推论。
【教学重点与难点】
重点：
1、平面四杆机构的工作特性。
难点：
1、急回特性。
2、死点位置。
3、四杆机构的图解法设计。
【教学准备】
1、多媒体教室
2、工程实例
3、动画视频
【教学后记】
1、利用动画辅助理解急回特性、死点位置的概念，工程案例展示其应用。
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1、授课顺序：指《授课计划》中顺序次数
2、讲授课题：章/节题目或实践教学课题等名称
【教学主要内容】
1、平面四杆机构的图解法设计
【教学目的与要求】
目的：
1、能力目标：（1）理解平面四杆机构的两类基本问题。
2、知识目标：（1）理解采用图解法设计平面四杆机构的具体方法。要求：
1、领会：图解法设计平面四杆机构的步骤。
【教学重点与难点】
重点：
1、图解法设计平面四杆机构的具体方法。
难点：
1、图解法设计平面四杆机构的具体方法。
【教学准备】
1、多媒体教室
2、工程实例
3、动画视频
【教学后记】
1、利用动画辅助展示图解法设计。
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1、授课顺序：指《授课计划》中顺序次数
2、讲授课题：章/节题目或实践教学课题等名称
【教学主要内容】
1、凸轮机构的组成、特点、分类及应用
2、从动件的常用运动规律及选择
【教学目的与要求】
目的：
1、能力目标：（1）掌握不同场合下凸轮机构从动件常用运动规律的应用；
（2）能够绘制位移线图。
2、知识目标：（1）了解凸轮机构的组成、特点、分类及应用；
（2）掌握从动件的常用运动规律；
（3）了解其冲击特性及应用。
要求：
1、识记：凸轮机构、从动件常用运动规律。
2、领会：凸轮轮廓图解设计原理，凸轮设计中应注意的问题。
3、简单应用：凸轮轮廓的图解设计。
4、综合应用：机器中凸轮机构应用。
【教学重点与难点】
重点：
1、从动件常用运动规律；
2、凸轮轮廓的图解设计。
难点：
1、从动件常用运动规律的正确选择；
2、凸轮轮廓图解设计原理。
【教学准备】
1、多媒体教室
2、工程实例
3、动画视频
【教学后记】
1、利用动画演示机构运动，工程应用案例展示其应用场合。
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1、授课顺序：指《授课计划》中顺序次数
2、讲授课题：章/节题目或实践教学课题等名称
【教学主要内容】
1、齿轮机构的特点和类型
【教学目的与要求】
目的：
1、能力目标：（1）掌握齿轮机构的特点和类型。
2、知识目标：（1）了解齿轮机构的应用。
要求：
1、识记：齿轮机构。
2、领会：齿轮机构的特点和类型。
【教学重点与难点】
重点：
1、齿轮机构的特点和类型。
【教学准备】
1、多媒体教室
2、工程实例
3、动画视频
【教学后记】
1、尽可能使学生理解基本知识点，激发学生的学习兴趣，以便于后续学习。
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1、授课顺序：指《授课计划》中顺序次数
2、讲授课题：章/节题目或实践教学课题等名称
【教学主要内容】
1、棘轮机构
2、槽轮机构
3、不完全齿轮机构
【教学目的与要求】
目的：
1、能力目标：（1）掌握棘轮机构、槽轮机构、凸轮式间歇运动机构、不完全齿轮机构在工程实际中的应用。
2、知识目标：（1）掌握棘轮机构、槽轮机构的工作原理、运动特点、功能和适用场合；
（2）了解凸轮式间歇运动机构、不完全齿轮机构的工作原理、特点、功能及适用场合要求。
要求：
1、识记：间歇机构、棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构等。
2、领会：间歇机构的组成、类型、应用及原理、动静比实现原理。
3、简单应用：间歇机构的工作原理。
4、综合应用：多工位自动化生产的原理。
【教学重点与难点】
重点：
1、常见间歇运动机构的组成、类型、应用及工作原理。
难点：
1、动静比及其实现原理。
【教学准备】
1、多媒体教室
2、图表
3、动画视频
【教学后记】
1、利用动画演示棘轮机构和槽轮机构的工作原理和特点。
最新同济大学机械设计教案轴
第 章轴第1节 概述一．作用：安装回转零件，传递转矩。 二．分类 转轴M +T 光轴 直轴心轴M 刚性轴传动轴T 阶梯轴 轴曲轴（例汽车） 柔性轴 三．轴的常用材料：碳钢及其合金钢 四．本章解决问题： 轴上零件轴向定位 1.轴的结构设计轴上零件周向定位 轴的各部分尺寸初步确定 强度 2.轴的计算刚度 稳定性 第2节轴的结构设计 一．对轴的结构要求： 1．轴上零件装拆、调整方便 2．工艺性好 3．轴上零件定位可靠 1）轴向定位 2）周向定位 注意事项 a.轴肩圆角r<零件的倒角C(圆角r)<轴肩高度a<轴承内圈高度 R(倒角C)> a b:零件长度>对应轴段长度 a R R r R r R>r R 二．结构设计 例：设计减速器低速级轴系结构。已知功率P,低速级转速n. 设计 1.确定安装方式 2.确定最小直径1)轴承支点不确定2)旋转零件毂长不确定 A 0--与材料及受力有关的系数 3.确定各段直径和长度 三．例题：结构改错 第3节轴的强度计算 一．强度计算 1.按扭转条件计算 仅考虑扭转时：整理得： A 0--与材料和受力有关的系数 3 0n p A d T T T d n P W T ][2.09550000 33 0n p A d T T T d n P W T ][2.09550000 3 S K S m a 12.按弯扭组合较核计算 3.按疲劳强度较核计算 二．提高轴的强度措施 1）合理布置轴上零件减小轴的载荷 2）改进轴上零件结构减小轴的载荷。 3）改进轴的结构减小应力集中。 4）改进轴的表面质量提高疲劳强度。 轴小结 轴的分类 轴的结构设计：安装次序、轴上零件的定位(轴向，周向)、工艺性轴的计算：按扭矩计算，按弯扭组合计算、疲劳强度计算S S S S S S ca 22S K S m a 1 输入轮输出轮输入轮输出轮 输出轮T 4 T 3 T 2 T 1 T 4 T 3 T 1 T 2 4-1解分度圆直径 齿顶高 齿根高 顶隙 中心距 齿顶圆直径 齿根圆直径 基圆直径 齿距 齿厚、齿槽宽 4-2解由可得模数 分度圆直径 4-3解由得 4-4解分度圆半径 分度圆上渐开线齿廓的曲率半径 分度圆上渐开线齿廓的压力角 基圆半径 基圆上渐开线齿廓的曲率半径为0； 压力角为。 齿顶圆半径 齿顶圆上渐开线齿廓的曲率半径 齿顶圆上渐开线齿廓的压力角 4-5解正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮的齿根圆直径： 基圆直径 假定则解得 故当齿数时，正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮的基圆大于齿根圆；齿数，基圆小于齿根圆。 4-6解中心距 内齿轮分度圆直径 内齿轮齿顶圆直径 内齿轮齿根圆直径 4-7 证明用齿条刀具加工标准渐开线直齿圆柱齿轮，不发生根切的临界位置是极限点正好在刀具 的顶线上。此时有关系： 正常齿制标准齿轮、，代入上式 短齿制标准齿轮、，代入上式 图 4.7 题4-7解图 4-8证明如图所示，、两点为卡脚与渐开线齿廓的切点，则线段即为渐开线的法线。根据渐开线的特性：渐开线的法线必与基圆相切，切点为。 再根据渐开线的特性：发生线沿基圆滚过的长度，等于基圆上被滚过的弧长，可知： AC 对于任一渐开线齿轮，基圆齿厚与基圆齿距均为定值，卡尺的位置不影响测量结果。 图 4.8 题4-8图图4.9 题4-8解图 4-9解模数相等、压力角相等的两个齿轮，分度圆齿厚相等。但是齿数多的齿轮分度圆直径大，所以基圆直径就大。根据渐开线的性质，渐开线的形状取决于基圆的大小，基圆小,则渐开线曲率大,基圆大，则渐开线越趋于平直。因此，齿数多的齿轮与齿数少的齿轮相比，齿顶圆齿厚和齿根圆齿 厚均为大值。 4-10解切制变位齿轮与切制标准齿轮用同一把刀具，只是刀具的位置不同。因此，它们的模数、压 力角、齿距均分别与刀具相同，从而变位齿轮与标准齿轮的分度圆直径和基圆直径也相同。故参数、 、、不变。 变位齿轮分度圆不变，但正变位齿轮的齿顶圆和齿根圆增大，且齿厚增大、齿槽宽变窄。因此、 、变大，变小。 啮合角与节圆直径是一对齿轮啮合传动的范畴。 第五章螺纹联接与螺旋传动 一、教学目的和要求 重点掌握螺纹连接件的预紧力、工作载荷及总载荷的计算方法，螺纹连接的强度计算，螺栓组的结构设计，受力分析及提高螺纹连接强度的措施，了解连接螺纹及其主要的参数。 二、教学重点和难点 重点掌握螺纹连接件的预紧力，螺纹连接的强度计算，螺栓组的结构设计及受力分析。 三、授课方式 多媒体与板书 四、教学内容与教学组织设计 5.1螺纹 1.螺纹的分类 螺纹有外螺纹与内螺纹之分，它们共同组成螺旋副，螺纹按工作性质分为联接用螺纹和传动用螺纹。联接用螺纹的当量摩擦角较大，有利于实现可靠联接，传动用螺纹的当量摩擦角较小，有利于提高传动的效率。 2.普通螺纹的主要参数 大径d－即螺纹的公称直径。 小径d1－常用于联接的强度计算（螺杆的危险剖面）。 中径d2－常用于联接的几何计算（受力分析点）。 螺距P－螺纹相邻两个牙型在中径上对应点间的轴向距离。 线数n－螺纹的螺旋线数目。 导程S－螺纹上任一点沿同一条螺旋线转一周所移动的轴向距离，S=nP。 牙型角a－螺纹轴向截面内，螺纹牙型两侧边的夹角。 牙侧角β-螺纹牙型的侧边与螺纹轴线的垂直平面的夹角，对称牙型β=a/2 升角y－螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面间的夹角。 5.2螺纹联接的类型与标准联接件 1.螺纹联接的基本类型 除上述联接的基本类型外，在机器中，还有一些特殊结构的螺纹联接。如：T型槽螺栓联接、吊环螺钉联接和地脚螺栓联接等。 2.标准螺纹联接件 螺纹联接的类型很多，在机械制造中常见的螺纹联接件的结构型式和尺寸都已经标准化，设计时可以根据有关标准选用。 5.3螺纹联接的预紧 大多数螺纹联接在装配时都需要拧紧，使之在承受工作载荷之前，预先受到力的作用，这个预加作用力称为预紧力。增强联接的可靠性和紧密性，以防止受载后被联接件间出现缝隙或发生相对移动。 拧紧后螺纹联接件的预紧应力不得超过其材料的屈服极限ss的80%，利用控制拧紧力矩的方法来控制预紧力的大小。通常可采用测力矩扳手或定力矩扳手，对于重要的螺栓联接，也可以采用测定螺栓伸长的方法来控制预紧力。 5.4螺纹联接的防松 螺纹联接一般都能满足自锁条件不会自动松脱。但在冲击、振动或变载荷作用下，或在高温或温度变化较大的情况下，螺纹联接中的预紧力和摩擦力会逐渐减小或可能瞬时消失，导致联接失效。 防松的根本问题在于防止螺旋副相对转动。按工作原理的不同，防松方法分为摩擦防松、机械防松等。此外还有一些特殊的防松方法，例如铆冲防松、在旋合螺纹间涂胶防松等。 教材分析1.教材基本信息 教材名称：机械设计 出版社：高等教育出版社 主编：濮良贵 出版时间：2013年5月第9版 2.章节内容 第一章绪论 第二章机械设计总论 第三章机械零件的强度 第四章摩擦、磨损及润滑 第五章螺纹连接机螺旋传动 第六章键、花键、物件连接和销联结 第七章铆接、焊接、胶接和过盈连接 第八章带传动 第九章链传动 第十章齿轮传动 第十一章蜗杆传动 第十二章滑动轴承 第十三章滚动轴承 第十四章联轴器和离合器 第十五章轴 第十六章弹簧 第十七章机座和箱体 第十八章减速器和变速器 3.教学手段和方法 教学方法：教师讲授、案例分析、集体讨论、个别回答、师生互动启发 教学手段：课件演示、视频课件 4.实训教学环节 实训一：连接件认知（螺栓、键、销） 实训二：传动部件认知（带、齿轮、蜗杆、链传动） 实训三：轴系部件认知（轴、轴承、联轴器、离合器等） 5.教材优缺点分析 优点：《“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材：机械设计（第9版）》是“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材，是在西北工业大学机械原理及机械零件教研室编著，濮良贵、纪名刚主编《机械设计》（第八版）的基础上，根据教育部2011年制订的“机械设计课程教学基本要求”和编者多年来的教学实践经验，考虑加强学生素质教育和能力培养，结合拓宽专业面后的教学改革以及我国机械工业发展的需要修订而成的。内容上能够反映现代机械设计的最新技术，具有较强的针对性和实用性。书后附录有常用量的名称、单位、符号及换算关系。教材覆盖面广，较为权威。 缺点：配套习题略少，没有配套的实验指导类教材 6.参考教材 机械设计指导手册（图书馆） 机械设计课程设计 机械设计习题集 (此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 第一讲绪论 教学目标 (一）能力目标 1.解本课程的内容、性质和任务 2.掌握学习本课程的方法 (二)知识目标 1.了解机器的组成及其特征 2.熟悉机构、构件、零件、部件的概念及其区别 教学内容 1.机械设计基础研究的对象 2.本课程的作用 3.机械设计的基本要求和一般过程 教学的重点与难点 (一）重点 本课程的研究对象、内容。 (二)难点 机构、构件、零件、部件的概念及其区别。 教学方法与手段 采用动画演示,注重启发引导式教学。 一、机器的组成及特性 （一）机器的组成及其特征 以内燃机为例 1、工作原理 内燃机是将燃气燃烧时的热能转化为机械能的机器。 2、组成 内燃机由三部分组成：连杆机构、齿轮机构、凸轮机构。 3、机器的特性 （二）机构、构件、零件 1、机构 机构是用来传递运动和力，有一个构件为机架，用运动副连接起来的构件系统。 一台机器可以由一个机构，也可以由多个机构组成。 常用机构：连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、间歇运动机构等。 2、构件 构件是指机构的运动单元体。如键、齿轮、螺栓等。 构件可能是一个零件，也可能是由若干个零件组合的刚性体。如内燃机连杆就是由连杆体、连杆盖、螺母和螺栓等零件组成的构件，因为组合成连杆的各零件之间没有相对运动。 3、零件及其分类 机械零件是指机器的制造单元体。 机械零件又分通用零件和专用零件。通用零件是指各种机器普遍用到的零件，如螺栓、螺母、键、销等；专用零件是指某种机器才用到的零件，如内燃机的曲轴、活塞等。 二、本课程的内容、性质和任务 1、本课程的性质 专业基础课 2、本课程的研究对象 常用机构和通用零件 3、本课程的研究内容 机械设计基础课程教学教案 （参考课堂教学学时：56） （汽车维修教研室） 0 绪论 学时分配：1 教学内容： 教学要点：重点介绍本课程的性质、研究对象、学习目的、课程特点和学习方法，简单介绍机械设计的一般步骤和方法。特别注意讲清楚机械、机器与机构之间的区别，通用零件与专用零件的分类。 1 平面机构及其自由度 学时分配：3 教学内容： 教学要点：重点介绍机构、运动副、运动链、自由度与约束及机构具有确定运动的条件等基本概念、机构运动简图的绘制和机构自由度的计算及机构具有确定运动的条件；简单介绍速度瞬心（包括绝对瞬心和相对瞬心）的基本概念和用“三心定理”确定一般平面机构各瞬心位置的方法。平面机构自由度分析和计算也是本章学习的重点。复合铰链、局部自由度和虚约束的判断是正确计算自由度的关键。讲解机构运动简图绘制时，应安排一次机构运动简图测绘实验，以提高教学效果。 2 平面连杆机构 学时分配：4 教学内容： 教学要点：重点介绍四杆机构的组成、基本形式、压力角和传动角、死点 位置、急回特性及其计算、曲柄存在的条件、杆机构的基本演化方法和典型杆机构的设计方法；简单介绍平面多杆机构。平面四杆机构的设计是本章的一个难点。不同的设计任务和设计要求，应采用不同的设计方法。图解法直观，易理解，常用于解决给定位置的设计任务。解析法精确，借助解析法程序、优化设计程序，大大提高解析法的设计能力，已能完成复杂要求的的设计任务。 3 凸轮机构 学时分配：4 教学内容： 教学要点：①重点介绍凸轮机构的组成、分类及特点。注意讲解清楚盘形凸轮、移动凸轮和圆柱凸轮之间的转化关系。凸轮一般作连续等速转动，从动件可作连续或间歇的往复运动或摆动。凸轮机构的种类很多，各具特色。凸轮机构的优点：只需设计出合适的凸轮轮廓，就可使从动件获得所需的运动规律：结构简单、紧凑、设计方便。它的缺点：凸轮与从动件之间易于磨损：凸轮轮廓较复杂，加工困难；从动件的行程不能过大。②介绍从动件常用的运动规律。凸轮的轮廓是由从动件运动规律决定的，因此了解从动件常用的运动规律及其特点是十分重要的。只有某种运动规律的加速度曲线是连续变化的，这种运动规律才能避免冲击。等速运动规律在某些点的加速度在理论上为无穷大，所以有刚性冲击；而等加速等减速运动规律在某些点的加速度会出现有限值的突然变化，所以有柔性冲击。③介绍图解法绘制凸轮轮廓的基本方法。图解法绘制凸轮轮廓是按照相对运动原理来绘制凸轮的轮廓曲线的，也就是“反转法”。用“反转法”绘制凸轮轮廓主要包含三个步骤：将凸轮的转角和从动件位移线图分成对应的若干等份；用“反转法”画出反转后从动件各导路的位置；根据所分的等份量得从动件相应的位移，从而得到凸轮的轮廓曲线。④设计凸轮机构应注意的问题。在选择滚子半径，必须保证滚子半径小于理论轮廓外凸部分 关于机械设计课程的说明 讲授任何一门课程,都得首先对它有个轮廓的了解,因而有必要先对机械设计课程作一简要说明。 一、本课程在专业教学计划中的地位与作用 本课程是机械类各专业教学计划中的一主门干课程,属技术基础课。因而它不仅要求学生预先学完工程制图、理论力学、材料力学、工程材料、机械制造基础、机械原理、公差与技术测量等先修课程,而且要求学生结合本课程的学习,能够综合运用所学的基础理论和技术知识,联系生产实际和机器的具体工作条件,去设计合用的零(部)件及简单的机械,以便为顺利地过渡到专业课程的学习及进行专业产品与设备的设计打下初步的基础。因此,本课程具有从理论性课程过渡到结合工程实际的设计性课程,从基础课程过渡到专业课程的承先启后的桥梁作用。另一方面,本课程所讨论的内容,主要是通用机械零(部)件的设计和选用方面的基本知识、基本理论和基本方法,所以是一般机械工程技术人员必备的基础。 二、本课程的性质与任务 本课程是一门培养学生机械设计能力的技术基础课,属于设计性的课程。 本课程的主要任务是培养学生: 1. 掌握通用机械零、部件的设计原理、方法和机械设计的一般规律,具有设计机械传动装置和简单的机械的能力。 2. 树立正确的设计思想,了解国家当前的有关技术经济政策。 3. 具有运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料的能力。 4．掌握典型机械零件的实验方法，获得实验技能的基本动训练。 5．对机械设计的新发展有所了解。 三、本课程的教学环节及特殊性 本课程的教学环节除了(包括自学)外，还应有习题课、讨论课、实验课、现场教学、答疑辅导、设计作业及课程设计等。虽然课堂教学是一个非常重要方面，但它远非本课程的全部，因而企图通过单单学习书本知识就把这门课程学好，最后必将落得一知半解，缺乏实践能力和设计素养，不能达到本课程的学习要求。这一点，务必提醒每个学生都必须充分注意，并随时加以警惕。如果学生在作习题、设计作业和课程设计时，不注意进行理论和技术分析，不认真查阅手册、图册和有关资料；做实验时不详细弄清实验目的、原理、仪表功能及测试方法；在现场教学中不细心观察零件的结构、材料、制法、工作情况、失效形式和有关机器的运转性能，就不可能学好这门课程，也不可能成为一个优秀的机械设计者。所以学习本课程时必须明确，书本知识固属重要，但在工程实际中，很少是靠单独运用书本知识就能正确解决问题的，而是还需掌握一定的经验资料和具备较强的工程判断能力。因为实际的机械设计问题几乎都不会只有一个答案的，新理论、新技术、新材料、新工艺以及新的市场信息等，都将使答案发生变化。所以一定要善于全面分析、综合协调、灵活处理，并富有想象力、洞察力、探索精神和创新勇气，从而对各式各样的设计问题作出机敏的工程判断。而这些能力是要靠一系列课程的各个教学环节来综合培养的。本课程应该负担培养的部分，则是通过前述全部教学环节来实现的，决不是单单课堂教学就能奏效。 四、本课程的特点 1.论述机械零(部)件设计时的一般顺序及目的 《机械设计》中,除第一篇“总论”是综合论述本课程的主要内容、性质、任务 机械设计基础陈立德版教 案课程 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020 绪论 本章学习后，要使学生能解决三大问题，学什么，为啥学，怎样学三大问题。 01 机器的组成 人们广泛使用过，接触过机器，放一课件（单缸内燃机、颚式破碎机），图01，02所示，但定义如何，为什么称它为机器，学生们是不大清楚的。它要有三个特征，才能称上机器。 1）是一种人为的实物组合。 2）各部分形成运动单元，各单元之间具有确定的相对运动关系。 3）能实现能量转换或完成有用的机械功。 什么叫能量转换，指的是机械能转换成电能，或反之。这样具备三个条件者就称为机器，这样学生就可说出车床是机器吗电动机是否也是机器，电动机根据三个条件可得出一定为机器。 随着科学技术的发展，创造出各种新型机器，故对机器的定义也有了更广泛的定义，什么叫机器，是一种用来转换或传递能量、物料和信息的，能执行机械运动的装置，那么一台机器由什么组成，从装配角度来看：由零件→构件→机构→机器，因此设计制造一台机器必有零件开始，组装成构件，再由构件组装成机构，加上原动件装置就成为一台机器了。 接下来说说什么叫机构、构件、零件。 什么叫机构：具备前二个条件的称为机构，即为多个实物的组合，又能实现预期的机械运动，例齿轮机构、连杆机构等，放课件（连杆机构、齿轮机构）。 什么叫构件，构件为组成机械的各个相对运动的实物。例连杆，放课件（构件）从中可看连杆为多个零件装配而成的。 什么叫零件，零件是机械中不可拆的制造单元，因此构件可以是一个零件组成也可以由多个零件组成的。 第六章螺纹联接及螺旋传动 一、选择题 6－1、当两个被联接件不太厚时，宜采用__________。 （1）双头螺柱联接（2）螺栓联接（3）螺钉联接（4）紧定螺钉联接 6－2、当两个被联接件之一太厚，不宜制成通孔，且需要经常拆装时，往往采用__________。 （1）螺栓联接（2）螺钉联接（3）双头螺柱联接（4）紧定螺钉联接 6－3、普通螺纹的牙型角α为60o，当摩擦系数μ＝0.10时，则该螺纹副的当量摩擦系数μv ＝__________。 （1）0.105 （2）0.115 （3）0.1115 （4）0.104 6－4、在拧紧螺栓联接时，控制拧紧力矩有很大方法，例如__________。 （1）增加拧紧力（2）增加扳手力臂（3）使用测力矩扳手或定力矩扳手 6－5、螺纹联接防松的根本问题在于__________。 （1）增加螺纹联接的轴向力（2）增加螺纹联接的横向力 （3）防止螺纹副的相对转动（4）增加螺纹联接的刚度 6－6、螺纹联接预紧的目的之一是__________。 （1）增强联接的可靠性和紧密性（2）增加被联接件的刚性（3）减小螺栓的刚性 6－7、承受预紧力和轴向变载荷的紧螺栓联接，当其螺栓的总拉力F0的最大值和被联接件的刚度C m不变时，螺栓的刚度C b愈小，则__________。 （1）螺栓中总拉力的变化幅度愈大（2）螺栓中总拉力的变化幅度愈小 （3）螺栓中总拉力的变化幅度不变（4）螺栓中的疲劳强度降低 6－8承受预紧力和轴向变载荷的紧螺栓联接，当其螺栓的总拉力F0的最大值和螺栓的刚度C b不变时，被联接件的刚度C m愈小，则__________。 （1）螺栓中总拉力的变化幅度愈大（2）螺栓中总拉力的变化幅度愈小 （3）螺栓中总拉力的变化幅度不变（4）螺栓疲劳强度愈高 6－9、承受横向载荷或旋转力矩的紧螺栓联接，该联接中的螺_________。 （1）受剪切作用（2）受拉伸作用 （3）受剪切和拉伸作用（4）既可能受剪切作用又可能受拉伸作用 6－10、对受轴向变载荷的紧螺栓联接，在限定螺栓总拉力的情况下，提高螺栓疲劳强度的有效措施是__________。 （1）增大被联接件的刚度（2）减小被联接件的刚度（3）增大螺栓的刚度 6－11、现有一单个螺栓联接，要求被联接件的结合面不分离，假定螺栓的刚度C b与被联接的刚度C m相等，联接的预紧力为F′，现开始对联接施加轴向载荷，当外载荷达到与预紧力F′的大小相等时，则__________。 （1）被联接发生分离，联接失败（2）被联接件即将发生分离，联接不可靠 （3）联接可靠，但不能再继续加载 （4）联接可靠，只要螺栓强度足够，外载荷F还可继续增加到接近预紧力的两倍 6－12、有一气缸盖螺栓联接，若气缸内气体压力在0～2MPa之间循环变化，则螺栓中的应 四川信息职业技术学院 《XX 》 教学大纲 课程属性：（属性指必修课、限选课、任选课） 教育层次：专科、学制三年 适用专业： 学分： 学时： 编写（修改）单位：（填教研室） 制订或修订人：完成日期：年月 审核人：审核日期：年月 第次修订适用年级： 审批人：审批日期：年月 同是寒窗苦读，怎愿甘拜下风！ 1 一、课程性质和任务 本课程是机械类各专业的一门主干技术基础课或是机类各专业的一门必修的专业基础课程。 本课程的任务是：培养学生掌握常用机构和通用机械零件的基本知识、基本理论和 基本技能，初步具有分析和设计机械零件、部件的能力，树立正确的设计思想和严谨的 工作作风，为今后解决生产实际问题以及进行技术改造工作打好基础，同时也为后继课 程的学习打好基础。 二、先修课程 …………………… 三、课程教学目标 1、知识目标 (1)…………… (2)…………… ……………. 2、能力目标 (1)…………… (2)…………… ……………. 四、教学内容和要求 单元一绪论 同是寒窗苦读，怎愿甘拜下风！ 2 2、教学重点、难点 重点： 难点： 3、能力培养 (1)……… (2)………. ………… 学生实验： 1、实验项目 (1) (2) …………. 2、能力培养 (1) (2) ……………….. 单元二联接 ……………….. 六、教学原则和建议 1、重点章节应尽可能放在机房里进行讲授，学生边学边练。 2、在教学过程中多以实例，特别是工业产品的建模来提高学生的兴趣。 同是寒窗苦读，怎愿甘拜下风！ 3 ……………….. 七、教学参考书 《模拟电子线路》（一），郑应光编著，东南大学出版社。 ……………….. 《模拟电子线路实验指导书》，XXX编著，校内使用。 ……………….. 同是寒窗苦读，怎愿甘拜下风！ 4 《机械结构设计》课程教学大纲 执笔人：陈建毅编撰日期：2009年8月30日 一、课程概述 《机械结构设计》是工业设计专业的职业核心课程（属于B类），它包括理论力学、材料力学和机械设计基础三部分内容。计划时数为68学时，本课程4学分。 通过本课程的学习，使学生掌握工程力学和机械设计有关的基本概念、基本理论和基本方法。会对物体进行正确的受力分析，会分析计算一些简单力学问题。培养学生对工程设计中的强度、刚度和稳定性问题有明确的基本概念，必要的基础知识和比较熟练的计算能力、分析能力和初步的实验分析能力。使学生学会应用工程力学的基本理论和方法分析与解决机械工程中的一些简单实际问题。掌握一般机械中常用机构和通用零件的工作原理、性能特点，及其使用、维护的基础知识。掌握常用机构的基本理论和设计方法，常用零部件失效形式、设计准则和设计方法。在本课程的学习，注意培养学生正确的设计思想和严谨的工作作风。 教学对象：工业设计专业大二上学期的高职学生。 二、教学内容描述 教学内容分成两个模块：工程力学基础和机械设计基础。工程力学主要内容分为静力分析和强度分析；机械设计基础分为机械零件基础、常用机构、机械传动基础。 第一篇工程力学基础 第一章工程力学的基本概念 教学内容： 第一节工程力学与工业设计 第二节工程力学的研究对象与基本内容 第三节工程力学的基本概念 第四节静力学公理 第五节约束与约束反力 第六节分离体与受力图 教学要求：了解力与力系的基本概念，掌握静力学的基本公理和各种常见约束的性质，对简单的物体系统，能熟练地取分离体，画受力图。 第二章构件与产品的静力分析 教学内容： 第一节平面力系的简化与合成 第二节平面力系平衡问题的求解 第三节空间力系简介超静定的概念 《机械设计基础》教案绪论 学时分配：1学时 教学目的与要求： 1. 了解机械的组成及机器、机构、构件和零件； 2. 了解本课程的性质、任务、内容和学习方法。 教学重点与难点： 1. 掌握机械的基本组成。 2. 掌握机器、机械、机构、零件等概念。 3. 机器与机构的区别。 教学手段与方式： 课堂讲授 教学内容： 第1章平面机构的结构分析 学时分配：5学时 教学目的与要求： 1. 熟悉运动副及其分类，明确运动链和机构的区别。 2. 掌握平面机构运动简图的绘制方法。 3. 掌握平面机构自由度的计算方法，明确平面机构具有确定运动的条件。 教学重点与难点： 1. 机构及运动副的概念、绘制机构运动简图。 2. 自由度计算，虚约束。 教学手段与方式： 课堂讲授 教学内容： 第2章平面连杆机构 学时分配：6学时 教学目的与要求： 1. 了解铰链四杆机构的基本类型及其演化。 2. 明确四杆机构的曲柄存在条件。 3. 熟悉铰链四杆机构压力角、传动角、行程速度变化系数和死点位置等基本概念。 4. 掌握平面四杆机构设计的图解法（按给定的连杆长度和连杆的两个位置设计四杆机构、按给定的行程速度变化系数设计四杆机构）。 教学重点与难点： 1. 四杆机构的曲柄存在条件。 2. 压力角、传动角、行程速度变化系数和死点位置。 3. 平面四杆机构设计的图解法 教学手段与方式： 课堂讲授 教学内容： 作业布置 第3章凸轮机构 学时分配：6学时 教学目的与要求： 1. 了解凸轮机构的特点，能按运动规律绘制S-ф曲线 2. 掌握图解法设计凸轮轮廓，了解凸轮机构的自锁、压力角与基圆半径的关系教学重点与难点： 1. 常用从动件运动规律的特点，刚性冲击，柔性冲击，S-ф曲线绘制 2. 凸轮轮廓设计原理—反转法，自锁、压力角与基圆半径的概念 教学手段与方式： 课堂讲授 教学内容： 机械设计基础课程设计指导教案 A 、 总 论 一、课程设计的目的、任务与内容 1、课程设计目的 机械设计课程设计是本课程的最后一个教学环节，总体来说，目的有三个： 1）综合运用机械设计及其它有关先修课程，如机械制图、测量与公差配合、金属材料与热处理、工程力学等的理论和生产实际知识进行机械设计训练，使理论和实际结合起来，使这些知识得到进一步巩固、加深和拓展； 2）学习和掌握机械设计的一般步骤和方法，培养设计能力和解决实际问题的能力； 3）进行基本技能的训练，对计算、制图、运用设计资料（如手册、图册、技术标准、规范等）以及进行经验估算等机械设计方面的基本技能得到一次综合训练，提高技能水平。 2、课程设计任务 课程设计任务由课程设计任务书给出，内容包括：设计题目、原始数据、设计条件和设计内容等。格式如下： 课程设计任务书 课程名称机 械 设 计 基 础 设计题目 带式输送机传动装置 1 设计要求(包括主要指标、数据及工作量) 1.1 传动系统示意图 1.2 原始数据 1.运输带的拉力F= N 2.运输带工作速度V= m/s 3.卷筒直径D= mm 1.3 设计条件： 1.工作条件：锅炉房运煤（室外、多尘）；两班制，每班工作四小时；空载起动、连续、单向运转，载荷平稳； 2.使用期限及检修间隔:工作期限为8年，每年工作250日；检修期定为三年； 3.生产批量及生产条件：生产几十台，无铸钢设备； 4.设备要求:固定； 5．安装形式：卧式； 6．生产厂：校办工厂。 1.4 工作量 1.减速器装配图A0(A1)一张 2.零件图1～4张 3.设计说明书一份约6000～8000字 2 设计说明书的主要内容 封面(标题及班级、姓名、学号、指导老师、完成日期) 目录（包括页次） 设计任务书 传动方案的分析与拟定(简单说明并附传动简图) 电动机的选择计算 传动装置的运动及动力参数的选择和计算 传动零件的设计计算 轴的设计计算 滚动轴承的选择和计算键联接选择和计算 联轴器的选择 减速器的润滑方式和密封类型的选择润滑油牌号的选择和装油量计算 减速器附件的选择与设计 减速器箱体的设计 设计小结(体会、优缺点、改进意见) 参考文献 3 参考文献 1 濮良贵，纪名刚主编.机械设计，第7版.北京：高等教育出版社，2001年5月； 2 卢颂峰，王大康主编.机械设计课程设计，北京：北京工业大学出版社，1998年1月 3 毛振杨等编、机械零件课程设计、浙江大学出版社、1985年8月 4 哈尔滨工业大学主编.机械零件设计指导书.北京：人民教育出版社1982年 5 陈铁鸣主编.新编机械设计课程设计图册，北京：高等教育出版社，2003年7月 6 王科社，滕启编.机械设计课程设计指导书，北京：北京机械工业学院，2001年 7 周开勤主编.机械零件手册，第5版.北京：高等教育出版社，2001年7月 8滕启，米洁，王科社编.机械设计课程设计指指南，北京：北京机械工业学院，2002年 指导老师签字： 年月日 教案首页 课程名称机械设计学任课教师 第一章绪论计划学时 3 教学目的和要求： 1.明确课程定位，使学生理解机械设计与机械设计学的 内容侧重点和课程特点； 2.了解机械设计学的发展史； 3.本课程的内容按章节的分布情况； 4.要求同学掌握机械设计学的研究重点； 5.要求同学掌握机械设计的一般步骤。 重点： 1.设计的基本内涵，机械设计学的学科组成； 2.机械设计的一般步骤。 难点： 机械设计学的定义、机械设计的一般步骤。 思考题： 1.如何认识人类文明的一切成果都是设计的产物？ 2.根据“功能”思想，预测下一代家用电器会风靡市场 的是什么产品？ 本课程以培养学生“能提出创新构思并能尽快将其转化为有竞争能力的产品”的初步能力为目标，围绕影响产品竞争力的功能原理设计、实用化设计和商品化设计三个关键设计环节展开讨论。 科学和技术是两个完全不同的概念，千万不可混为一谈，科学是指那些基础性的研究，例如数学、物理、化学、天文、地理、生物……；技术则主要指制造工艺（包括材料的制备、加工、处理）以及各种制作的技巧、经验等。 设计的产品有的来源于生活，有的来源于想象，总的来说来源于思考，设计的始终都在贯穿着思考。俗语说：没有做不到的，只有想不到的。随着科技的发展会使很多不可能变为可能，把很多幻想变成现实。 机械设计学是一门方法性的课程，讲的是机械设计的理念、思路与方法。产品设计的过程中，尤其是产品的方案设计中机械设计学的知识占的比重很大，能熟练运用辩证法、创新设计方法、概念设计等方法在机械设计中尤为重要。 第一讲绪论 教学主要内容： 1.机械设计的概念 2.“设计学”的核心内容 3.“机械设计学”的学科组成 4.机械设计的类型及设计过程 5.传统设计和现代设计 一、概念 1.机械（Machinery） 机械是依据力学原理组成的各种装置和设备，是机器和机构的总称。它包括机器、工具、器械、仪器……. 2.机器 (Machine) 机器是人类进行生产以减轻体力劳动和提高劳动生产力的主要工具。使用机器进行生产的水平是衡量一个国家的技术水平和现代化程度的重要标志之一。 机器是执行机械运动的装置，用来变换或传递能量、物料或信息。用来进行物料传递和变换的机器，通常称为器械、装置或设备，如汽车、拖拉机、谷物联合收割机、农产品加工机械、空调、洗衣机等。机器是人们改造世界的工具。 用来进行信息传递和变换的机器，通常称为仪器，如测量仪、照相机、录像机、电视机、手机、打印机、控制和监视仪器等，仪器(Instruments)是人们认识世界的工具。 《机械优化设计》课程教学大纲 一．课程基本信息 开课单位：机械工程学院 英文名称：Mechanical Optimize Design 学时：总计48学时，其中理论授课36学时，实验（含上机）12学时 学分：3.0学分 面向对象：机械设计制造及其自动化，机械电子工程等本科专业 先修课程：高等数学，线性代数，计算机程序设计，工程力学，机械原理，机械设计 教材：《机械优化设计》，孙靖民主编，机械工业出版社，2012年第 5版 主要教学参考书目或资料： 1.《机械优化设计》，陈立周主编，上海科技出版社，1982年 2.《机械优化设计基础》，高健主编，机械工业出版社，2000年 3.其它教学参考数目在课程教学工作实施前另行确定 二．教学目的和任务 优化设计是60年代以来发展起来的一门新学科，它是将最优化方法和计算机技术结合、应用于设计领域而产生的一种现代设计方法。利用优化设计方法可以从众多的设计方案中寻找最佳方案，加快设计过程，缩短设计周期，从而大大提高设计效率和质量。优化设计方法目前已经在机械工程、结构工程、控制工程、交通工程和经济管理等领域得到广泛应用。在机械设计中采用最优化方法，可以加速产品的研发过程，提高产品质量，降低成本，从而达到增加经济效益的目的。学生通过学习《机械优化设计》课程，可以掌握优化设计的基本原理和方法，熟悉建立最优化问题数学模型的基本过程，初步具备对工程中的优化设计问题进行建模、编程和计算的应用能力，为以后从事有关的工程技术工作和科学研究工作打下一定的基础。 三．教学目标与要求 本门课程通过授课、计算机编程等教学环节，使学生了解优化设计的基本思想，优化设计在机械中的作用及其发展概况。初步掌握建立数学模型的方法，掌握优化方法和使用MATLAB优化工具箱能力。并具备一定的将机械工程问题转化为最优化问题并求解的应用能力 四．教学内容、学时分配及其基本要求 第一章优化设计概述（2学时） （一）教学内容 1、课程的性质、优化的含义；优化方法的发展与应用；机械优化设计的内容及目的；机械优化设计的一般过程 2、机械优化设计的基本概念和基本术语；优化设计的数学模型；优化问题的几何描述；优化设计的基本方法 （二）基本要求 第十一章轴 （一）教学要求 掌握轴结构设计特点，及轴的强度计算方法，了解轴的疲劳强度计算和振动 （二）教学的重点与难点 轴的弯扭合成法强度计算方法 （三）教学内容 §11—1 概述 一、轴的用途与分类 1、功用：1）支承回转零件；2）传递运动和动力 2、分类 按承基情况分 转轴——T和M的轴——齿轮轴 心轴——而不受扭矩：转动心轴（图11-2a）；固定心轴（图11-2b） 传动轴——主要受扭矩而不受弯矩或弯矩很小的轴 按轴线形状分 直轴——光轴（图11-5a）——作传动轴（应力集中小） 阶梯轴（图11-5b）：优点：1）便于轴上零件定位；2）便于实现等强度曲轴—— 另外还有空心轴（机床主轴）和钢丝软轴（挠性轴）——它可将运动灵活地传到狭窄的空间位置（图11-8），如牙铝的传动轴。 二、轴的材料及其选择 碳素钢——价廉时应力集中不敏感——常用45#，可通过热处理改善机械性能，一般为正火调质 和合金钢——机械性能（热处理性）更好，适合于大功率，结构要求紧凑的传动中，或有耐磨、高温（低温）等特殊工作条件，但合金钢对应力集中较敏感。 注意：①由于碳素钢与合金钢的弹性模量基本相同，所以采用合金钢并不能提高轴的刚度。②轴的各种热处理（如高频淬火、渗碳、氮化、氰化等）以及表面强化处理（喷丸、滚压）对提高轴的疲劳强度有显著效果。 表11-1，轴的常用材料及其主要机械性能 表三，轴设计的主要内容： 结构设计——按轴上零件安装定位要求定轴的形状和尺寸交替进行 工作能力计算——强度、刚度、振动稳定性计算 §11—2 轴的结构设计 轴的结构外形主要取决于轴在箱体上的安装位置及形式，轴上零件的布置和固定方式，受力情况和加工工艺等。 轴的结构设计要求：①轴和轴上零件要有准确、牢固的工作位置；②轴上零件装拆、 《机械设计课程设计》教学大纲 (机械制造及自动化、机械电子工程、材料成型本科专业适用) 学时：3周学分：3 课程编号： 一、本课程的性质、目的、任务及对先修课程的要求 它是机械设计课程的最后一个重要教学环节，也是高等工科院校机械类专业学生第一次较全面的设计能力训练。其基本目的是： 1.培养理论联系实际的设计思想，训练综合运用机械设计和有关先修课程的理论、结合生产实际分析和解决工程实际问题的能力，巩固、加深和扩展有关机械设计方面的知识。 2.通过制定设计方案合理选择传动机构和零件类型，正确计算零件工作能力、确定尺寸和选择材料，以及较全面的考虑制造工艺、使用和维护等要求，进行结构设计，达到了解和掌握机械零件、机械传动装置的设计过程和方法。 3.进行设计基本技能的训练。例如计算、绘图、熟悉和运用设计资料（手册、图册、标准和规范等）以及使用经验数据、进行经验估算和处理数据的能力。 先修课程：机械制图，理论力学，材料力学，机械制造基础，机械工程材料，机械原理，机械设计等。 在本课程设计中要求正确运用上述先修课中学过的知识。 二、教学基本要求： 机械课程设计的进行方式是在教师指导下由学生独立完成。每个学生都应该明确设计任务和要求，并拟定设计计划，以掌握设计进度。设计分阶段进行，每一阶段的设计都要认真检查，没有原则错误时才能继续进行下一段设计，以保证设计质量，循序完成设计任务。设计过程中要独立思考、深入钻研，主动地、创造性地进行设计，反对照抄照搬、敷衍塞责，容忍错误存在或依赖教师。要求设计态度严肃认真，有错必改。只有这样才能达到教学基本要求，在设计思想、设计方法和设计技能等方面使学生得到良好的训练。 三、课程内容、学时分配及基本要求 题目：机械传动装置或简单机械（以两级圆柱齿轮减速器为主体的机械传动装置为最低要求）。 1．每个学生应完成的设计任务： 授课内容：绪 论 目的要求:了解机械设计基础课程研究对象及学习要求 重点难点：重点：课程学习要求 难点：课程学习要求 计划学时：2 绪 论 第一节 本课程研究的对象和内容 本课程研究对象：机 械（机器与机构的总称 机器的定义：执行机械运动的装置 机器的分类 机器主体部分由机构组成 曲柄滑块机构:活塞的往复运动通过连杆转变为曲轴连续转动 凸轮机构:凸轮和顶杆用来启闭进气阀和排气阀； 齿轮机构:两个齿轮保证进、排气阀与活塞之间形成协调动作； 机械是机器和机构的总称 第二节 本课程在教学中的地位 一、本课程的特点 是工程制图、工程材料及机械制造基础、理论力学，材料力学、金工实习等理论知识和实践技能的综合运用，同 时，为后续课程的学习打下基础 通过本课程的学习，可以培养大家初步具备运用手册设计简单机械设备的能力，为今后操作、维护、 机构的分类 通用机构 专用机构 用途广泛，如齿轮机构、连杆机构等 只能用于特定场合，如钟表的发条机构 机械原理 机械设计 ：研究机器、机构运动原理 ：研究组成机器、机构的零件设计原理 设计基础 机械 机器 工作机 原动机 将其他形式的能量转化为机械能的机器 利用机械能去变换或传递能量、物料、信息的机器 机器的功能组成 动力部分 传动部分 控制部分 执行部分 6 5 4 3 8 7 1 2 9 10 管理、革新工程机械设备创造条件 三、怎样学好本课程 1.重思考，常想几个问题： A.什么样子 B.怎么运动 C.工作原理、方式 D.现实生活中的实际例子 2.会查表、会用工具书 3.不注重公式的记忆——哪些公式要记忆，会在课堂上和考试前提醒 4.多看一些设计方面的书，如工业设计、机械优化设计等 5.一定要会几个设计软件二维的：AUTOCAD 三维的：Pro/E、UG等 授课内容：第1章平面机构的自由度和速度分析（§1.1—§1.2） 目的要求:熟悉运动副的分类 重点难点：重点：运动副的分类难点：运动副的分类 计划学时：2 《机械创新设计》课程教学大纲 课程名称：机械创新设计 英文名称：Mach inery Inno vati on Desig n 课程代码：11113103 一、课程基本情况 1.学分：2 学时：32 （理论学时：28 实验学时：4 ） 2.课程类别：专业限定选修课 3?适用专业：机械设计制造及其自动化 4?适用对象：本科 5?先修课程：机械原理机械设计机械制图 6.教材与参考书目 教材：《机械创新设计》，高志刘莹编著，清华大学出版社，2009年。 二、课程介绍 机械创新设计的目的和任务是帮助学生建立创新设计的思想，从创新的理论出发，重点掌握机械创新设计中有效的创新方法，通过对机械设计中常用的表达方法进行详细介绍，以及创新设计的实例的引入，使学生对创新的方法有了更全面的了解?从而获得掌握机械创新 设计问题的初步能力?此外通过创新失误的原因了解，提高从事创新设计的实践成功率?在教学中彩用多媒体辅助教学方法、实物教学等教学手段。本门课在专业教学计划中起到及其重要的作用，创新是人类文明进化，发展的动力，是科技进步、发展的动力，是人类社会发展的动国力，所以在大学中必须开设创新课程。 三、课程内容、学时分配及教学基本要求 第一章（单元）绪论（共2学时） （一）教学内容： 第一节创新的含义 知识要点：，创新的实用性和新颖性 第二节创新的意义 知识要点：创新是一个民族发展的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力 第三节创新与设计 知识要点：创新是设计的本质属性 第四节创新学与创新教育 知识要点：创造学作为一门新兴学科是益受到人们的重视，创新实践不再是少数人的行 为。 第五节设计理论与教育 知识要点：设计是一种创造性的实践活动，设计水平的更是成为国家核心竞争的标志，于是，人们发现了多种设计理论和方法，并创立了各类学科体系。 第六节本课和的教学内容和方法 知识要点：本门课程的教学内容是介绍创新机械设计的典型方法和生动的实例。 教学重点：创造学作为一门新兴学科是益受到人们的重视，创新实践不再是少数人的行为的理解。 教学难点：设计是一种创造性的实践活动，设计水平的更是成为国家核心竞争的标志，于是，人们发现了多种设计理论和方法，并创立了各类学科体系的理解。 （二）教学基本要求： 1基本知识、基本理论方面“了解创新的含义”，“理解创新的意义”，“懂得创新与 设计的关系”，“掌握创造学的基本理论”。 2 ?能力、技能培养方面“了解创新活动是人类最复杂，最高级的实践活动”，“初步掌握创新与设计的关系”，“掌握创新性对设计理论及教育的基本要求”。 第二章（单元）机械创新设计的表达方法（共4学时） （一）教学内容： 第一节表达在设计中的作用、 知识要点：机械设计表达的三大类型 第二节黑箱表示法 知识要点：黑箱表示法只表达功能是什么，而不表达怎么办的问题。 第三节功能草图表示法 知识要点：这种表示法只需要表达针对关键问题的所采用的技术手段 第四节机械设计表达实例（1）、 知识要点：缝纫机的主要功能和辅助功能 第五节机械设计表达实例（2）、 知识要点：针式打印机主要功能和辅助功能 第六节机械设计表达实例（3） 知识要点：硬币计数包卷机的主要功能和辅助功能 教学重点：各实例的结构组成 教学难点：各设备的功能原理 （二）教学基本要求： 1基本知识、基本理论方面要分层次写明“了解表达在设计在的作用”，“理解人大脑对信息存储和处理过程”，“懂得黑箱表达法指的是功能是什么，而不是怎么做”，“掌握黑箱表达法的物质守恒、能量守恒以及对环境的需求与影响”，“熟练掌握功能草图表达法”。 2?能力、技能培养方面要分层次写明“了解功能草图表达真正目地”，“初步掌握功 能草图法的具体应用”，“掌握缝纫机、针式打印机、硬币计数包卷机设备的结构”，“熟练掌握掌握缝纫机、针式打印机、硬币计数包卷机的原理及构思过程”。机械设计基础课教案
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