工业设计机械基础教学大纲

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1、《工业设计机械基础》教学大纲英文课程名称：FundamentofMachineryforIndustrialDesigning课程编号：0111310总学时：72（其中理论课学时：68实验学时：4）总学分：4.5先修课程：高等数学、工程制图适用专业：工业设计（工）开课单位：机械工程学院机械设计理论与方法研究室一、课程教学内容第一章工程力学的基本概念第一节工程力学与工业设计工程力学在产品设计中的作用；工程力学与产品形态美的关系；力学与工业设计的结合。第二节工程力学的研究对象与基本内容理论和材料力学的基本内容；工业设计中强度刚度的量化关系；工业设计产品中的力学

2、问题。第三节工程力学基本概念刚体与变形固体、力与力系、集中力与分布力的概念；工程力学的基本概念。第四节静力学公理静力学的4个公理和2个推论。第五节约束与约束反力约束与约束反力；常见约束类型和不同约束类型下的约束反力。第六节分离体与受力图静力学求解问题的一般步骤。第二章产品与构件的静力分析第一节平面力系的简化与合成力的投影方法、合力投影定理、平面汇交力系的合成方法、合力矩定理、力偶和力偶系的合成、力的平移定理；平面任意力系简化的方法；分析简化结果的方法。第二节平面力系平衡问题的求解平面力系、平面力偶系、平面任意力系和物体系统的平衡求解方法。第三节空间力系简介

3、超静定的概念空间力系的投影方法和简化方法；空间力系平衡的方法；超静定的概念。第四节物体的重心和平面图形的形心物体重心和平面形心的概念，物体重心以及平面形心的确定方法。第五节摩擦与摩擦力摩擦与摩擦力的概念；滑动摩擦的两种摩擦力。第六节功与功率功、功率和机械效率的概念和计算方法。第三章产品与构件的强度分析第一节材料力学的研究目的杆件的基本变形形式材料力学研究的目的和作用；四类杆件的四种基本变形形式。第二节内力、应力与应变内力的概念；截面法；应力的计算方法；绝对变形和相对变形的区别；虎克定律。第三节材料在拉伸和压缩时的力学性能低碳钢、灰铸铁的拉伸和压缩力学性能。

4、第四节拉压杆件的强度计算讲解拉压杆的强度校核计算和其他相关计算。第五节剪切和挤压强度的计算机械零部件的剪切和挤压强度校核计算。第六节圆轴扭转的强度计算扭转、扭矩的概念；圆轴扭转时的应力分布特性；圆轴扭转强度的校核计算及相关计算。第七节梁的抗弯强度计算（一）梁的弯曲特性；梁的基本形式；梁的剪力和弯矩的计算方法；弯矩图的绘制方法。第八节梁的抗弯强度计算（二）梁的抗弯强度校核计算方法。第九节组合变形强度计算简介组合变形强度的计算方法。第四章构件的刚度、压杆稳定和动载荷问题第一节构件的刚度计算轴向拉压、圆轴扭转和梁弯曲的刚度计算方法；梁在各种载荷下的弯曲现象。第二

5、节压杆的稳定性压杆稳定性的计算方法。第三节动载荷与变应力动载荷和动应力的一般计算方法。第四节应力集中现象和裂纹问题应力集中现象和裂纹现象。第五节交变应力与构件的疲劳破坏交变应力的产生；疲劳破坏的特点和过程。第五章机械设计基础知识第一节机械设计基础概述机械设计基础在工业设计中的作用；机械设计基础学习的对象和研究任务。第二节平面机构的结构分析平面机构的运动副和平面机构运动简图的表示方法；机构自由度的计算方法。第三节平面机构的运动分析和力分析平面机构的运动分析对象和力分析对象；机械中摩擦的分类。第四节机械工程常用的金属材料及热处理基本知识金属材料的性能指标；常用

6、的金属材料和热处理方式。第五节机械工程常用的非金属材料及材料的选择非金属材料的种类；非金属材料的基本选用原则。第六章常用机构及其设计第一节平面连杆机构及其设计平面连杆机构的基本概念；铰链四杆机构的三种基本形式；平面四杆机构的设计方法。第二节凸轮机构及其设计凸轮机构的特点及其分类；凸轮机构的几个重要参数和该机构的设计方法。第三节其他常用机构机械系统中常用机构的运动方式。第四节机械系统设计机械系统设计的过程；机械系统运动方案的评价原则。第七章联接第一节联接的种类及其应用联接的种类和应用。第二节粘结与粘结剂常用的几种粘结剂。第三节键联接与销联接常见的键联接和销钉

7、联接形式。第四节螺纹联接常见的螺纹联接和螺纹联接件；螺纹联接的防松方法。第五节弹性嵌卡联接弹性嵌卡联接的定义。第八章机械传动第一节齿轮传动及渐开线齿轮的基本知识齿轮传动的相关知识；渐开线齿轮的基本知识。第二节渐开线齿轮的参数和齿轮结构渐开线齿轮的基本参数；齿轮的结构形式。第三节蜗杆传动和螺旋传动简介蜗杆传动和螺旋传动的基本知识。第四节带传动带传动的特性。第五节链传动链传动的特性。第六节液压传动简介液压传动原理。第七节各种传动方式的对比各种不同传动方式的区别。第八节减速器减速器的类型、结构。第九章轴系零件第一节轴的类型、材料与结构轴的3种类型：转轴、传动轴和

8、心轴；轴的材料：碳素钢和合金钢；轴的结构设计原则。第二节轴径的设计