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课程基本信息

课程编码：015975

课程类别：专业课（必修）,

先修课程：高等数学、普通物理、机械制图、理论力学、机械原理等

适用专业：机械设计制造及其自动化,机械设计制造及其自动化(卓越计划班),

开课院部：机械工程学院

课程负责人：

课程教学团队：

田君

课程资源：

优学院课程资源

课程展示

课程简介

本课程是机械设计制造及其自动化专业的一门学科基础必修课程。课程主要介绍机械设计的基本方法、设计理论、设计步骤，常用机械零件的设计、选择与装配等。它在培养学生的机械设计能力和创新能力所需的知识、能力和素质结构中，占有十重要的地位；在培养高级工程技术人才的全局中，具有增强学生对机械技术工作的适应能力和开发创造能力的作用，为学生今后从事机械方面的设计、制造、研究和开发奠定重要的基础。

本课程以工程制图、理论力学、材料力学、互换性与技术测量、工程材料及成型技术、机械制造工程原理、机械原理和高级语言程序设计等课程为基础，同时为学生顺利进入机械设计与制造专业课程学习及毕业设计打下良好的专业理论基础。

课程教学要求

本课程教学的总体目标是：研究基于提高学生创新能力和解决实际工程问题能力的课堂教学目标、课程设计和实验教学目标，再根据此目标设计教学内容；即建立基于卓越工程师的培养目标和OBE教学理念新型教学模式的机械设计课程体系。通过本课程的学习，使学生掌握通用机械零、部件的设计原理、方法和一般规律。具有设计一般机械传动和联接装置的实践能力。受到设计技能的基本训练，具备一个机械工程师所应有的基本设计技能。在掌握机械设计的基本知识、基本理论和基本方法的基础上具有创新机械设计的能力，获得机械产品设计与制造技术的基础知识；使学生达到运用所学知识去解决现代机械工程中的实际问题的能力。

素质目标：通过该课程学习，学生将获得机械产品设计与制造技术的基础知识，培养创新意思与创新设计能力，具备机械工程师的基本素质。

能力目标：通过本课程学习，具有设计一般机械传动和联接装置的实践能力；获得机械产品设计与制造技术的基础知识；使学生达到运用所学知识去解决现代机械工程中的实际问题的能力。
知识目标：通过本课程学习，使学生在下列能力培养方面得到锻炼与提高。

1）树立正确的设计思想，了解国家当前的有关技术经济政策；

2）掌握通用零部件的设计原理和设计方法，掌握机械设计的一般规律，具有设计机械传动装置和简单机械的能力；

3）掌握典型机械零件的结构设计和承载能力计算；

4）培养运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料的能力；

5）掌握典型机械零件的实验方法，获得实验技能的基本训练；

6）了解机械设计的最新发展，并初步具有机械设计编程和运用计算机进行工程设计的能力。

课程教学内容

（一）理论教学进程表

周次	教学主题	学时	教学的重点与难点	教学方式	作业安排
1	绪论	2	机器的基本组成要素和基本术语，课程的研究对象、内容、性质、任务	讲授
1	第一章机械设计概述	2	机械零件的主要失效形式、设计机械零件时应满足的基本要求	讲授，课堂练习	作业1
2	第一章机械设计概述	2	机械零件的设计方法、机械零件设计步骤、机械零件设计中的标准化.	讲授，课堂练习
2	第一章机械设计概述	2	材料的疲劳特性(疲劳曲线及等寿命疲劳曲线的理解与应用)、机械零件的疲劳强度计算(影响零件疲劳强度的因素分析、三种典型应力变化规律分析)	讲授，课堂练习	作业2
3	第一章机械设计概述	2	零件的疲劳强度计算(疲劳损伤累积假说、双向应力状态的疲劳强度分析)、机械零件的接触强度	讲授，课堂练习	作业2
3	第二章摩擦、磨损及润滑基础知识	2	摩擦、磨损定义、磨损类型、润滑剂及润滑方法、流体润滑原理	讲授，课堂练习	作业2
4	第三章与第十一章螺纹联接和螺旋传动	4	（1）螺纹类型及特点、螺纹联接的类型、预紧与防松。（2）以单个螺栓联接为对象，讨论不同类型螺纹联接的强度计算；螺纹联接件的性能等级选择。	讲授，课堂练习	作业2
5	第三章与第十一章螺纹联接和螺旋传动	2	螺栓组联接的结构设计；受弯曲、扭转等组合载荷时螺栓组联接的受力分析与设计。提高螺纹联接强度的措施；螺旋传动的类型及应用、滑动螺旋传动的设计计算	讲授，课堂练习	作业2
5	第四章轴毂连接键、花键、无键连接和销连接	2	键联接的类型、结构、特点和应用；花键联接的类型、销联接的类型；键联接的选择及强度校核	讲授，课堂练习	作业2
6	第六章带传动	4	带传动的主要类型、带传动的工作原理、特点和应用范围、带传动工作情况分析(受力分析、应力分析、弹性滑动与打滑的区别与联系) (2)普通V带传动的设计方法与设计步骤、V带轮的结构形式、带传动的张紧装置	讲授，课堂练习	作业2
7	第七章链传动	4	链传动的类型、特点和应用；滚子链的结构、特点；链传动的结构和材料；链传动的运动特性分析、链传动的受力分析 (2)滚子链传动的失效形式和传动的设计计算、链传动的张紧	讲授，课堂练习	作业2
8	第八章圆柱齿轮传动	4	齿轮传动的类型、特点和应用；齿轮传动的失效形式和计算准则、齿轮材料及其热处理选择、齿轮传动的计算载荷 (2)直齿圆柱齿轮传动的受力分析、直齿圆柱齿轮传动的齿根弯曲疲劳强度计算及齿面接触疲劳强度计算、圆柱齿轮传动的许用应力	讲授，课堂练习	作业2
9	第八章圆柱齿轮传动	4	圆柱齿轮传动的设计参数和精度等级选择，斜齿圆柱齿轮传动的受力分析、斜齿圆柱齿轮强度计算要点 (2)直齿圆锥齿轮传动的受力分析、直齿圆锥齿轮强度计算要点、齿轮结构与齿轮传动的效率和润滑	讲授，课堂练习	作业2
10	第十章蜗杆传动	2	蜗杆传动类型、普通圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算；蜗杆传动的失效形式和计算准则、蜗杆传动的受力分析、普通圆柱蜗杆传动的强度计算、蜗杆传动的润滑、效率及热平衡计算。	讲授，课堂练习	作业2
10	第十四章滑动轴承	2	径向滑动轴承的主要结构形式、失效形式、轴承材料及轴瓦结构；不完全液体润滑滑动轴承设计计算方法	讲授，课堂练习	作业1
11	第十四章滑动轴承	2	流体动力润滑的基本方程、径向滑动轴承的主要尺寸关系及工作能力计算	讲授，课堂练习	作业1
11	第十三章滚动轴承	2	滚动轴承的基本类型、结构特点及代号、轴承套圈及滚动体上载荷分布及应力的变化、滚动轴承的失效形式和计算准则	讲授，课堂练习	作业1
12	第十三章滚动轴承	4	基本额定寿命、基本额定动载荷及当量动载荷、滚动轴承尺寸的选择 (2)滚动轴承的静载荷计算；轴承组合设计：安装、配置、紧固等、润滑和密封	讲授，课堂练习	作业2
13	第十五章联轴器和离合器	2	联轴器和离合器的类型、特点和应用、联轴器的选择及其校核	讲授
13	第十二章轴	2	轴的分类和应用、轴的材料及其选择、轴的结构设计及其考虑的因素	讲授，课堂练习	作业1
14	第十二章轴	2	轴的强度计算：扭转强度计算（初算轴径）和弯扭复合强度计算、安全系数校核计算、轴的弯曲刚度和扭转刚度计算	讲授，课堂练习	作业1
14	第十六章弹簧	2	弹簧的结构、制造、材料及许用应力；圆柱螺旋拉、压弹簧的设计计算方法	讲授
15	第十七章与第十八章润滑装置和密封装置	2	润滑装置和密封装置的类型；润滑装置和密封装置设计概要	讲授
15	第十九章机械系统设计	2	机械系统的组成、方案设计	讲授
合计		60

（二）实践教学进程表

周次	实验项目名称	项目类型（验证/综合/设计）	重点与难点	学时	教学方式	实验课表（时间/地点）
6	皮带传动实验	综合	1.了解带传动实验台的组成和工作原理，观察带传动中的弹性滑动和打滑现象。 2.了解初拉力的改变对传动的影响。 3.掌握带传动扭矩、转速和转速差的测量方法，测绘出滑动曲线和效率曲线。	2	演示、动手测试	课表时间/12A103
15	轴系结构创新设计实验	综合	1．利用组合式轴系结构设计分析实验箱，完成不同功能的轴系结构设计。 2．绘制轴系结构装配图。	2	演示、动手测试	课表时间/12A103
合计				4

考核要求及成绩评定

考核内容	评价标准	权重
作业、课堂回答问题、出勤	1. 评价标准：习题参考解答。 2. 要求：能灵活运用所学机械设计方法进行求解，独立、按时完成作业。	10%
实验（共2次）	1. 评价标准：实验态度，实验报告的规范性、数据分析的准确性和回答实验思考题的正确性。 2. 要求：准确记录实验数据，按照实验报告要求对实验数据进行合理分析，回答实验思考题。	每次2.5%，共5%
出勤	1. 评价标准：课堂教学时间和实验教学时间。 2. 要求：按时参加每次上课和实验。三次以上未出勤者无该成绩。	10%
期中考核（闭卷）	1. 评价标准：试卷参考解答。 2. 要求：能灵活运用所学机械设计方法进行求解，独立、按时完成考试。	15%
期末考核（闭卷）	1. 评价标准：试卷参考解答。 2. 要求：能灵活运用所学课程知识，独立、按时完成考试。	60%

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