机械设计是一门培养学生具有机械设计能力的必修的学科基础课。在以机械学为主干学科的各专业教学计划中，它是主要课程。本课程在教学内容方面应着重基本知识，基本理论和基本方法，在培养实践能力方面应着重设计构思和设计技能的基本训练。

   本课程的主要任务是培养学生：

    1．掌握通用机械零件的设计原理，方法和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；

    2．树立正确的设计思想，了解国家当前的有关技术经济政策；       

    3．具有运用标准，规范，手册，图册和查阅有关技术资料的能力；

    4．掌握典型机械零件的实验方法，获得实验技能的基本训练；

          5．对机械设计的新发展有所了解。

参照网上学习的学时给定平时成绩

先修课程 ：机械原理，材料力学，工程制图，工程材料，互换性与技术测量

一、课程性质与任务

性质：

机械设计基础是一门介绍常用机构和通用机械零件的基本知识、基本设计方法，培养学生初步具有设计简单机械传动装置的学科基础课。

任务：

1.掌握常用机构的结构、特性等基本知识，初步具有选用、分析机构的能力。

2. 掌握通用机械零件的工作原理、特点、应用和简单设计计算方法，并初步具有选用、分析和设计简单机械传动装置的能力。

3.运用标准、规范、手册、图册及查阅有关技术资料的能力。

二、课程教学内容

1. 绪论：

课程的性质和任务、研究的对象和内容。机械、机器、机构、构件及零件（部件）的基本概念，机械设计的基本要求和一般过程。

重点：实现由基础课学习向专业课学习的过渡和转变，适应教材内容和学习方法的变化。

2.平面机构的运动简图及自由度

运动副及其分类，平面机构运动简图，平面机构自由度的计算。机构具有确定运动的条件。

重点：机构自由度的计算。

难点：机构运动简图的绘制。

3.平面连杆机构

链四杆机构的基本形式和特性，铰链四杆机构的曲柄存在条件，铰链四杆机构的演化。

重点：铰链四杆机构的类型及特性。

4.凸轮机构

凸轮机构的应用和分类，从动件的常用运动规律，凸轮轮廓的设计，设计凸轮机构应注意的问题。

重点：从动件的运动规律，凸轮轮廓的设计，设计凸轮机构应注意的问题。

难点：反转法设计凸轮轮廓。

5.带传动

带传动的类型和应用，带传动的受力分析，带的应力分析，带传动的弹性滑动和传动比，普通V带传动设计。

重点：带传动的受力分析、应力分析、弹性滑动与打滑，带传动的失效形式、设计准则和 V 带传动的设计计算。

难点：弹性滑动，V 带传动的设计计算。

6.齿轮传动

齿轮机构的特点和类型，齿廓啮合基本定律，渐开线齿廓，齿轮各部分名称及渐开线标准齿轮的基本几何尺寸计算，渐开线标准齿轮的啮合，渐开线齿轮的切齿原理及变位齿轮，齿轮材料及热处理，轮齿的失效形式，直齿圆柱齿轮传动的受力分析及计算载荷，直齿圆柱齿轮传动的强度计算，斜齿圆柱齿轮传动，直齿圆锥齿轮传动，齿轮的结构设计，齿轮传动的润滑和效率。

重点：渐开线标准直齿圆柱齿轮外啮合传动的基本理论及设计计算。齿轮传动的失效形式，斜齿圆柱齿轮的各分力大小计算和轴向力 F a 的方向判断，各类齿轮传动的综合受力分析。齿轮传动设计中主要参数的选择及参数的协调与中心距圆整。

难点：重合度，圆柱齿轮传动强度计算中理论公式，斜齿轮的当量齿数。

7.蜗杆传动

蜗杆传动的特点和类型，普通圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算，蜗杆传动的失效形式、材料和结构，蜗杆传动的受力分析和强度计算，蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算。

重点：蜗杆传动的特点、几何尺寸计算及正确啮合条件，蜗杆传动受力分析与运动分析，蜗杆传动的失效形式。

难点：蜗杆传动受力分析。

8.齿轮系

轮系的类型，定轴轮系及其传动比，周转轮系及其传动比，混合轮系及其传动比，轮系的应用。

重点：各种轮系传动比计算。

难点：正确划分轮系。

9.螺纹联接

螺纹参数，螺纹副的受力分析、效率和自锁，螺纹联接的基本类型，螺纹联接的预紧和防松，螺纹联接的强度计算，提高螺纹联接强度的措施，键联接。

重点：螺纹联接的结构类型，受预紧力和轴向工作载荷作用时，单个螺栓联接的螺栓总拉力的确定，各种防松方法及各种提高强度的施。

难点：受预紧力和轴向工作载荷作用时，单个螺栓联接的螺栓总拉力的确定。

10.轴及轴毂联接

轴的功用和类型，轴的材料，轴的结构设计，轴的强度计算，轴毂联接

重点：轴的类型，转轴的强度计算，轴的结构设计。

难点：轴的结构设计（轴上零件的定位固定方法、与轴的配合、结构工艺性、确定各段轴的直径 d 和长度 L 等）。

11.滚动轴承

滚动轴承的类型、特点和代号，滚动轴承的失效形式及选择计算，滚动轴承的润滑和密封，滚动轴承的组合设计。

重点：滚动轴承类型的选择，轴承寿命计算，具有内部轴向力的角接触球轴承和圆锥滚子轴承轴向载荷的计算，滚动轴承部件的组合设计，特别是支承结构形式的选用，轴承内外圈的定位固定及角接触轴承的安装方式，润滑与密封形式。 

难点：具有内部轴向力的角接触球轴承和圆锥滚子轴承轴向载荷的计算，滚动轴承部件的组合设计。

12.联轴器的功用、类型、特点和选用方法。

重点：联轴器的选用。

三、课程基本要求

1.了解本课程的研究对象、内容、性质和任务。对机械设计的一般原则、程序应有所了解。

2.能绘制平面机构的运动简图。能计算平面机构的自由度。

3.了解常用四杆机构的基本类型、特性和应用。对曲柄存在条件、传动角、死点、行程速比系数等有明确的概念。

4.了解凸轮机构的类型和应用。对从动件的运动规律、凸轮机构的压力角和自锁条件有明确概念。能用图解法绘制盘形凸轮廓线。

5.了解齿轮传动的类型及应用。了解齿廓啮合基本定律和渐开线直齿圆柱齿轮的啮合特性，掌握直齿圆柱齿轮的基本参数与几何尺寸的关系。了解渐开线齿轮切齿的基本原理、根切现象和最少齿数。了解齿轮传动的失效形式，掌握齿轮传动的设计准则。能对直齿圆柱齿轮进行受力分析和强度计算。

了解斜齿圆柱齿轮的啮合特点，理解斜齿轮当量齿数的概念，明确斜齿轮的基本参数，能计算斜齿轮的几何尺寸，能对斜齿轮进行受力分析和强度计算。了解直齿圆锥齿轮的啮合特点。了解齿轮的常用材料、精度和结构。

6.了解蜗杆传动的特点及应用。掌握阿基米德蜗杆传动的基本参数与几何尺寸的关系。了解蜗杆传动的失效形式，能对蜗杆传动进行受力分析、强度计算。了解蜗杆、蜗轮的结构及传动的效率、润滑。

7.了解轮系的分类及应用。掌握定轴轮系、周转轮系、混合轮系传动比的计算。

8.了解带传动的类型、特点和应用。了解带传动的工作原理。能对带传动进行受力分析、应力分析。对带传动的弹性滑动和打滑有明确的概念。了解带传动的失效形式、计算准则。了解带传动的设计计算。了解带传动的张紧。

9.了解螺纹联接的主要类型、特点和应用。了解螺旋副的受力分析、效率和自锁。了解螺纹联接的防松方法。掌握螺纹联接的失效形式和计算准则并能根据已知条件按标准（参看有关手册）合理选用螺栓联接。了解平键联接类型、特点并能合理选用。

10.了解轴的分类、特点和应用。了解轴的材料及选择。掌握轴的结构设计及常用的强度计算方法（按扭转强度计算和按弯扭组合强度计算）。

11.了解滚动轴承的构造、主要类型和特性。熟悉滚动轴承代号。了解滚动轴承的失效形式和计算准则。明确滚动轴承额定寿命、额定动载荷、额定静载荷、当量动载荷等概念。能对滚动轴承进行选择计算和组合设计。

12.了解常用联轴器的功用、类型、特点和选用方法。

四、课程学时分配

一、课程教材：

《机械设计基础》，主编：邓昭铭、张莹；副主编：卢耀舜、周杰，出版社：高等教育出版社，2013年，第三版

参考书：

《机械设计基础》，主编：黄华梁、彭文生，出版社：高等教育出版社， 2008年

《机械设计基础》，主编：扬可桢、程光蕴，出版社：高等教育出版社，2008年

《Mechanical Engineering Design》，主编：Shigley J E，出版社：New York McGraw-Hill，2000年

《机械设计习题集》，主编：侯玉英，孙立鹏，出版社：高等教育出版社，2008年

《机械设计与机械原理考研指南》（上、下册）主编：彭文生，杨家军，王均荣，出版社：华中理工大学出版社，2000年

二、实验参考教材：

《机械设计基础实验指导书》（自编），主 编：江东汉，2002年

三、课程设计参考教材：

《机械设计课程设计》(第二版），主编：杨光，席伟光，李波等，出版社：高等教育出版社，2010年

《机械设计课程设计》(第4版），主编：唐增宝，常建娥，出版社：华中科技大学出版社，2012年