hi,小慕
机械设计基础
第10次开课
开课时间: 2024年03月04日 ~ 2024年07月06日
学时安排: 3-5小时每周
当前开课已结束 已有 485 人参加
老师已关闭该学期,无法查看
课程详情
课程评价
spContent=从独轮车到高铁,从扁担到龙门吊,从风筝到航天器,从木牛流马到AI机器人,中国正在从装备制造大国到制造强国转变。《机械设计基础》课程致力于培养具有创新精神的优秀高端装备制造技术人才,让我们一起开启探寻机械奥妙的奇幻之旅吧!
从独轮车到高铁,从扁担到龙门吊,从风筝到航天器,从木牛流马到AI机器人,中国正在从装备制造大国到制造强国转变。《机械设计基础》课程致力于培养具有创新精神的优秀高端装备制造技术人才,让我们一起开启探寻机械奥妙的奇幻之旅吧!
—— 课程团队
课程概述

《机械设计基础》是装备制造大类的一门专业基础课程。课程本着以工程应用能力创新实践能力为培养目标,遵循融合创新、应用为先”的课程设计理念,以常用机构及通用零部件的结构认知、工作原理分析、设计及应用为主线,主要介绍常用机构(平面连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、间歇运动机构等)和通用零部件(传动零件、连接零件和轴系零部件等)的工作原理、结构特点、选用及设计。

课程落实立德树人根本任务,强化和实践工匠精神”的思政内涵,实现课程内容与思政内容有机融合,通过思政实施实现对学习者的价值塑造、知识传授、能力培养的目标,发挥课程育人功能。重视学习者人文情怀和德育塑造的协调培养,做到知行合一。

本课程是从事数控技术、机械设计与制造、机电一体化技术、模具设计与制造、汽车制造与装配技术等专业及相关行业人员必修的一门技术基础课程。通过本课程的学习,使学习者掌握机械设计的基本理论和方法,掌握机械创新设计的核心技能。培养机械制造领域主动适应社会和经济发展需求,为设计、生产、建设、服务和管理第一线服务的具有较强创新能力的高素质技术技能人才、能工巧匠和大国工匠

《机械设计基础》课程总学时64学时,通过本课程学习,同学们可以选择考取机械产品三维模型设计、数控车铣加工等职业技能等级证书。


授课目标

课程牢记“制造强国、创新有我”育人使命,聚焦零部件加工工艺设计等岗位核心能力,引入高端装备制造领域新方法、新技术、新工艺、新标准通过本课程学习,使学习者具备分析常用机构和通用零部件类型结构及工作原理的基本能力选用标准零部件创新设计简单传动装置设计能力同时,结合数控车铣加工等1+X职业技能等级证书考核,铸就零部件设计应用和创新创造能力,培育知荣辱懂知识强技能善创新的机械制造领域高素质技术技能人才。

1.知识目标

1)熟悉常用机构的工作原理、类型、特性、应用等基本知识;

2)掌握通用零部件的工作原理、构造、失效形式、材料、标准及应用;

3)掌握常用机构的设计计算方法;

4)掌握通用零部件的选用及设计。

2.能力目标

1)能正确分析常用机构的结构及运动过程;

2)能根据运动要求设计连杆机构、凸轮机构等常用机构;

3)能根据工作要求选择或设计通用零部件;

4)能综合运用所学知识设计带式输送机等简单传动装置;

5)具备一定创新设计能力,积极参与机电产品设计竞赛和科技创新大赛等,并为企业行业社会提供技术服务。

3.素质目标

1)具有善于动脑、勤于思考,及时发现分析解决机械相关问题的学习习惯;

2)具有诚信友善的机械设计及创新合作意识,勇敢担当改革创新的社会责任意识;

3)具有实干兴邦、吃苦耐劳的劳动精神,学会坚守岗位、恪守职业的职业操守;

4)具有精益求精的制造理念、品牌意识和严谨规范的工匠精神;

5)具有开拓进取的创新精神,提高适应职业变化、岗位迁移的能力。

  


课程大纲
常用机器和机构的认识(2学时)
课时目标: 能识别工程中机器的类型,分析常用机器的组成、工作原理及结构特点,能区分机构、构件、零件、部件的概念及其相互关系。
案例导入与思政引领
1.1 机器的组成及特征
1.2 机构  构件  零件  部件
单元作业
单元测试
虚拟仿真
思政园地
知识脉络图
平面机构的结构分析(6学时)
课时目标: 能正确绘制机构运动简图并分析机构运动,熟练计算机构自由度并能准确判断机构运动是否确定。
案例导入与思政引领
2.1 机构的组成—运动副和构件
2.2 平面机构运动简图的绘制
2.3 构件自由度和运动副的约束
2.4 平面机构自由度计算及机构具有确定运动的条件
2.5 有复合铰链、局部自由度时机构自由度计算
2.6 有虚约束时机构自由度计算
单元作业
单元测验
思政园地
知识脉络图
平面连杆机构的特性分析及设计(8学时)
课时目标: 能正确判断铰链四杆机构的类型;能分析平面四杆机构的基本特性;能用图解法设计平面四杆机构。
案例导入与思政引领
3.1 平面连杆机构的基本型式
3.2 平面连杆机构的演化
3.3 平面四杆机构的基本特性-曲柄存在的条件
3.4 平面四杆机构的基本特性-急回特性
3.5 平面四杆机构的基本特性-压力角与传动角
3.6 平面四杆机构的基本特性-死点位置
3.7 平面四杆机构的设计
单元作业
单元测验
虚拟仿真
思政园地
知识脉络图
凸轮机构的运动分析及设计(4学时)
课时目标: 能准确分析凸轮机构从动件的运动规律、冲击特性及在工程中的应用;能合理选择各参数,设计凸轮的轮廓曲线。
案例导入与思政引领
4.1 凸轮机构的类型及应用
4.2 从动件的常用运动规律
4.3 凸轮轮廓设计-反转法原理
单元作业
单元测验
虚拟仿真
思政园地
知识脉络图
间歇运动机构的特性分析(2学时)
课时目标: 能正确判断间歇运动机构的类型,分析其特点及应用。
案例导入与思政引领
5.1 棘轮机构的组成、原理及类型
5.2 槽轮机构的组成、原理及类型
单元作业
单元测验
虚拟仿真
思政园地
知识脉络图
螺纹连接选择与计算(4学时)
课时目标: 能正确选择螺纹连接类型,熟悉螺纹连接的预紧和防松的方法,并能对单个螺栓连接进行强度计算。
案例导入与思政引领
6.1 螺纹连接的基本知识
6.2 螺纹连接的类型
6.3 螺纹连接的预紧与防松
单元作业
单元测验
虚拟仿真
思政园地
知识脉络图
轴毂连接选择与计算(2学时)
课时目标: 能识别工程中的轴毂连接,能正确选择键连接并进行强度计算。
案例导入与思政引领
7.1 键连接的类型、特点及应用
7.2 平键连接的选择及验算
单元作业
单元测验
虚拟仿真
思政园地
知识脉络图
联轴器选择与计算(2学时)
课时目标: 能识别工程中的联轴器,能正确选择联轴器类型及型号。
案例导入与思政引领
8.1 联轴器的类型及应用
单元作业
单元测试
思政园地
知识脉络图
齿轮传动的设计(8学时)
课时目标: 能识别不同的齿轮传动,能熟练计算渐开线标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸,会合理选择合适齿轮材料,能根据工作条件判断齿轮传动的失效形式及设计准则并进行结构设计。
案例导入与思政引领
9.1 齿轮传动的类型
9.2 渐开线的形成及特性
9.3 渐开线标准直齿轮几何尺寸的计算
9.4 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动
9.5 渐开线齿轮的加工方法及根切现象
9.6 齿轮传动的失效形式、设计准则及材料选用
9.7 齿轮的结构设计及润滑
9.8 齿轮传动设计的基本参数
单元作业
单元测验
虚拟仿真
思政园地
知识脉络图
蜗杆传动的设计(2学时)
课时目标: 能准确识别蜗杆传动的类型;能正确分析蜗杆传动的主要参数并计算蜗杆传动的几何尺寸;能对蜗杆传动进行受力分析及转向判断。
案例导入与思政引领
10.1 蜗杆传动的类型、特点及参数
10.2 蜗杆传动的受力分析及转向判断
单元作业
单元测验
虚拟仿真
思政园地
知识脉络图
轮系传动比的计算(6学时)
课时目标: 能准确计算定轴轮系、周转轮系和复合轮系传动比大小,并分析其转向关系。
案例导入与思政引领
11.1 轮系的概念及分类
11.2 单级齿轮传动分析
11.3 定轴轮系传动分析
11.4 周转轮系传动分析
11.5 复合轮系传动分析
11.6 轮系的应用
单元作业
单元测验
思政园地
知识脉络图
挠性传动装置的设计(6学时)
课时目标: 能正确选择带传动和链传动类型,能对带传动进行受力分析和应力分析,区别弹性滑动和打滑,熟悉带传动和链传动的张紧、安装与维护。
案例导入与思政引领
12.1 带传动的类型、特点及应用
12.2 V带和V带轮的结构
12.3 带传动的受力分析和应力分析
12.4 弹性滑动和打滑
12.5 带传动的张紧、安装与维护
12.6 链传动的类型及应用
单元作业
单元测试
虚拟仿真
思政园地
知识脉络图
轴的设计(4学时)
课时目标: 能识别轴的类型,能设计轴的结构,并对轴进行强度计算。
案例导入与思政引领
13.1 轴的类型及功用
13.2 轴的结构设计
单元作业
单元测试
虚拟仿真
思政园地
知识脉络图
轴承的选择及计算(8学时)
课时目标: 能分析轴承的类型及应用特点,能根据工作要求合理选用轴承并完成组合设计。
案例导入与思政引领
14.1 滚动轴承的组成、结构及特性
14.2 滚动轴承的分类
14.3 滚动轴承的代号
14.4 滚动轴承的组合设计
14.5 滚动轴承的装拆
14.6 滚动轴承的润滑及密封
14.7 滑动轴承类型及典型结构
14.8 滑动轴承的应用及润滑
单元作业
单元测验
思政园地
知识脉络图
展开全部
预备知识

1. 具备一定的绘图识图能力;

2. 能进行力学分析及强度计算;

3. 会选择工程中的常用材料及热处理;

4. 能运用AutoCAD等绘图软件绘制零件图和装配图。



参考资料

主教材:

孟玲琴 王志伟主编  机械设计基础(第5版),“十四五”职业教育国家规划教材,北京理工大学出版社,ISBN978-7-5763-1011-52022.01

参考书:

1、杜洪香 姜韶华主编 《机械设计基础》(第二版)天津大学出版社,2019.06

2、胡家秀主编 机械设计基础(第4版) 机械工业出版社 2021.10

3、李文平 张永娟 周玉丰主编 机械设计基础(第3版) 机械工业出版社 2023.09

4、陈立德 姜小菁主编 机械设计基础(第二版) 高等教育出版社 2017.12

5、姜韶华 杜洪香主编 《机械设计基础课程设计指导》(第二版)天津大学出版社,2020.06




常见问题

Q :  哪些专业可以选修本门课程?

A : 本课程是装备制造大类的一门专业基础课程,凡从事数控技术、机电一体化技术、模具设计与制造、汽车制造与装配技术等专业及相关行业的人员,均可选修本课程并学习。

Q : 刚开始学习本课程感觉系统性、逻辑性较差

A : 这是由于习惯了基础课的系统性造成的。本课程中,虽然对于不同研究对象所涉及的理论基础不相同,且相互之间无多大联系,但最终的目的只有一个,即能分析并设计出常用机构和通用零部件。本课程的各部分内容都是按照工作原理、结构、强度计算、使用维护的顺序介绍的,有其自身的系统性。

Q :  如何学好这门课程?

A :  本课程是从理论性、系统性很强的基础课向实践性较强的专业课过渡的一个重要转折点,学习时应注意几个特点:

1)本课程将多门先修课程的基本理论应用到实际中去。

2)本课程各部分内容都是按照工作原理、结构、强度计算、使用维护的顺序介绍的。

3)常采用很多经验公式、参数以及简化计算(条件性计算)。

4)计算步骤和计算结果不像基础课那样具有唯一性。

5)逐步培养把理论计算与结构设计、工艺等结合起来解决设计问题的能力。

Q:为什么将思政元素融入课程教学?

A:课程思政是思政教育与专业教育的有机融合,是一种新型的教学实践活动。根据《高等学校课程思政建设指导纲要》进行课程思政教学改革,落实立德树人根本任务,通过思政实施实现对学生的价值塑造、知识传授和能力培养,重视学生人文情怀和德育塑造的协调培养,做到知行合一。

 

 

 


潍坊职业学院
7 位授课老师
姜韶华

姜韶华

教授/高级“双师型”教师

陈娟

陈娟

讲师/高级“双师型”教师

王兰红

王兰红

副教授/高级“双师型”教师

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