本课程是高校机械和近机类专业一门必修的专业基础课程,也是一门重要的专业素质教育课程,在机械专业课程体系中具有举足轻重的地位和承前启后的作用。本课程着重培养学生的设计理论与设计思维,使学生掌握机构设计的基本知识与设计方法、机械运动的基本理论、通用零部件的设计原理和机械设计的一般规律。通过理论教学和实践训练,使学生能熟练应用标准、规范、手册、图册、网络信息等技术资料,具备制定机械传动方案、独立设计平面机构和通用零部件的能力,能解决简单机械工程的实际问题,可以为后续专业课程的学习和今后从事机械结构设计奠定必要的理论基础。
本课程在教学过程中运用多种教学资源,通过立体化教学设计,带领学生解决学习中的重点与难点。每个单元均设有单元导学,通过实际案例导入学习内容;每个单元还设有课外探究和研究讨论,引领学生理论联系实际,学会运用理论知识解决身边的实际问题,使学习者能够易学、能懂、擅用。
本课程的教学目标有三个层次,
知识传授:让学习者掌握常用机构和通用零部件的工作原理、结构特点、设计理论和设计计算方法;
能力培养:重点培养学生形成良好的设计思维,能综合运用所学知识,并熟练应用标准、规范、手册、图册、网络信息等技术资料来分析、解决工程实际问题,具有独立研究、分析及设计简单机械传动装置的能力;
价值引领:使学习者逐步理解“工匠精神”的本质,养成认真严谨、求真务实的工作态度;具备一个机械工程师所应有的辩证思维、创新意识以及团队协作精神等综合素质。
课程导学
课程简介与认识机械
导学测验
平面机构的结构分析
单元导学
运动副及其分类
平面机构的运动简图
平面机构的自由度
平面机构的自由度-自由度计算的注意要点
平面机构的组成原理与结构分析
平面机构的结构分析作业
平面机构的结构分析单元自测
平面连杆机构
单元导学
铰链四杆机构的基本类型
铰链四杆机构的基本特性及其演化
平面四杆机构的设计
平面连杆机构的单元测试
平面连杆机构的作业
凸轮机构
单元导学
从动件常用运动规律
盘形凸轮的轮廓设计
凸轮机构的单元自测
凸轮机构作业1
间歇运动机构
单元导学
棘轮机构
槽轮机构
其他间歇机构
间歇运动机构单元自测
螺纹连接
单元导学
螺纹的分类与主要参数
螺纹连接与螺纹连接件
螺纹连接的预紧与防松
单个螺栓连接的强度计算
螺栓组连接的受力分析
螺纹连接单元自测
螺纹连接作业
轴毂连接
单元导学
键连接
花键连接与销连接
平键连接的设计计算与实例分析
轴毂连接单元自测
带传动
单元导学
带传动的概述
带和带轮
带传动的工作情况分析
带传动的设计计算
V带传动的张紧、安装与维护
带传动的实例分析
带传动单元自测
链传动
单元导学
滚子链的结构和标准
滚子链的工作情况分析
链传动单元测试
齿轮传动
渐开线与渐开线齿轮
渐开线齿轮的基本参数
渐开线齿轮的啮合传动
渐开线齿轮的切削加工
渐开线齿轮的根切
变位齿轮传动
渐开线齿轮的失效形式
渐开线齿轮的受力分析
渐开线齿轮的强度计算
斜齿轮的基本参数
平行轴斜齿轮的啮合传动
斜齿轮的受力分析
直齿圆锥齿轮的基本参数
直齿圆锥齿轮的受力分析
标准齿轮传动的设计计算
单元导学
齿轮传动的几何尺寸计算作业
蜗杆传动
单元导学
蜗杆传动的主要参数
蜗杆传动的受力分析
蜗杆传动的润滑与效率
齿轮系
单元导学
定轴轮系
周转轮系
复合轮系
轮系的应用
轴
单元导学
轴的分类与结构
轴的定位与固定
提高轴强度的措施
滚动轴承
单元导学
滚动轴承的分类
滚动轴承的代号
向心推力轴承轴向载荷的计算
滚动轴承的寿命计算
滚动轴承的组合设计
滚动轴承的组合设计(2)
滑动轴承
单元导学
滑动轴承的分类与结构
联轴器与离合器
单元导学
联轴器
联轴器的选择设计与实例分析
离合器
机械制图、理论力学、材料力学、金属材料与热处理等相关知识储备。
[1]陈立德.机械设计基础(第四版).北京:高等教育出版社,2020.
[2]陈立德.机械设计基础学习指南与典型题(第二版).北京:高等教育出版社,2014.
[3]杨可桢.机械设计基础(第六版).北京:机械工业出版社,2017.
[4]李育锡、苏华.机械设计基础(第四版).北京:高等教育出版社,2018.
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