机械设计基础(2年制)教学大纲

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1、《机械设计基础》课程教学大纲执笔：张代言编写日期：2011年9月课程性质课程类别适应专业总学时：学分理论实践专业必修课职业基础课数控技术6785一、课程的性质和任务本课程是一门职业基础课。其目的是培养学生的工程计算能力和简单机械零部件的设计能力，同时也为后续课学习打下基础。主要任务是：（1）能熟练地运用力系平衡条件求解简单力系的平衡问题。（2）掌握零部件的受力分析和强度计算方法。（3）熟悉常用机构、常用机械传动及通用零部件的工作原理、特点、应用、结构和标准，掌握常用机构、常用机械传动和通用零部件的选用和基本设计方法，具备正确分析、使用和

2、维护机械的能力，初步具有设计简单机械传动装置的能力。（4）具有与本课程有关的解题、运算、绘图能力和应用标准、手册、图册等有关技术资料的能力。二、课程的基本内容第一单元静力学分析基础介绍静力学的基本概念，静力学公理，约束、约束反力与受力图。掌握静力学的基本概念、基本公理、物体的受力分析及受力图的绘制。第二单元平面力系介绍平面汇交力系、平面力偶系、平面任意力系的合成与平衡，建立平面力系的平衡条件和平衡方程式，求解平面力系。掌握平面力系的合成与平衡，解决平面任意力系的平衡问题。第三单元拉伸与压缩主要介绍材料力学的任务和研究对象。拉伸和压缩的概

3、念，求内力的截面法，横截面上的正应力；轴向横向变形、应变、虎克定律；材料拉伸和压缩时的力学性能，轴向拉伸和压缩时的强度计算。理解拉伸和压缩的概念、材料拉伸和压缩时的力学性能；掌握求解内力的截面法、轴向拉伸和压缩时的强度与刚度计算。第四单元剪切与挤压介绍剪切和挤压的概念、剪切力和剪切应力，剪切的实用计算，剪切面积的确定；挤压力和挤压应力，挤压的实用计算，挤压面积的确定；剪切和挤压的强度计算。理解剪切和挤压的概念；掌握剪切与挤压面积的确定、剪切和挤压的强度计算。第五单元圆轴扭转介绍圆轴扭转的概念；外力偶矩的计算，圆轴扭转时横截面上的内力—扭

4、矩及扭矩图绘制；圆轴扭转时横截面上的应力，圆轴扭转时的变形，扭转角，单位长度扭转角，抗扭刚度；圆轴扭转的强度条件，圆轴扭转的刚度条件，圆轴扭转的强度条件和刚度条件的应用。理解圆轴扭转的概念及横截面应力分布规律；掌握外力偶矩的计算及扭矩图绘制；掌握圆轴扭转时横截面上的应力分布规律，圆轴扭转的强度,了解圆轴扭转的刚度计算。第六单元平面弯曲介绍了平面弯曲的概念、直梁弯曲时的内力计算、剪力图和弯矩图的画法、弯曲时梁横截面上的应力及其计算、梁弯曲的强度条件。理解平面弯曲的概念及截面应力分布规律；掌握剪力图和弯矩图的画法、平面弯曲的强度计算。第七单

5、元平面机构的运动简图介绍平面机构的运动副、运动副的分类、机构运动简图的绘制、平面机构的自由度计算及几种特殊情况的处理。理解平面机构相关的基本概念；掌握机构运动简图的绘制、平面机构自由度的计算。第八单元平面连杆机构介绍平面四杆机构的基本类型、特点及应用（铰链四杆机构、滑块四杆机构）；平面四杆机构的运动特性（极限位置、极位夹角、行程速比系数、压力角、传动角、死点位置）、平面四杆机构的设计。掌握平面四杆机构的基本类型及演化、铰链四杆机构类型的判断、平面四杆机构运动特性的分析、平面四杆机构的设计。第九单元凸轮机构介绍凸轮机构的类型、工作原理及应

6、用实例；凸轮机构从动件常用运动规律、凸轮轮廓的设计；掌握凸轮机构从动件常用运动规律及位移线图的绘制、对心直动从动件盘形凸轮轮廓的设计。第十单元间歇运动机构介绍棘轮机构、槽轮机构的工作原理及应用实例。了解各种间歇机构在机械中的应用。第十一单元齿轮传动介绍齿轮传动的特点及分类，直齿圆柱齿轮的主要参数、主要尺寸计算；直齿圆柱齿轮传动强度计算、设计方法及润滑；齿轮齿形加工方法；简要介绍斜齿、锥齿轮传动和蜗杆传动的相关问题。了解齿轮传动的特点及分类，了解斜齿、锥齿轮传动、蜗杆传动；掌握直齿圆柱齿轮主要尺寸的计算、直齿圆柱齿轮传动的受力分析及强度计

7、算；掌握斜齿、锥齿与蜗杆传动的受力分析。第十二单元轮系介绍轮系的类型、定轴轮系、周转轮系、混合轮系的传动比计算。了解轮系的分类、特点及应用，掌握定轴轮系、行星轮系传动比计算。第十三单元带传动介绍带传动的类型和工作原理，带传动过程中的受力及失效分析，带传动的设计计算；带传动张紧与维护。了解带传动的类型和工作原理，带传动的张紧与维护，掌握带传动的受力分析，带传动的设计计算及相关图册的查阅。第十四单元联接介绍键联接、销联接、螺纹联接的类型和特点；普通平键的选择计算；螺纹联接的预紧与防松。了解键联接、销联接、螺纹联接的类型和特点；掌握普通平键的

8、选择计算。第十五单元轴系零、部件介绍轴的分类与应用、轴的材料选择；轴的结构设计、轴的强度计算。介绍滚动轴承的类型、代号和类型选择，滚动轴承的计算，滚动轴承的组合结构和润滑、密封与维护。介绍联轴器与离合器的类