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SPOC学校专有课程
机械设计
第1次开课
开课时间: 2021年09月05日 ~ 2021年12月01日
学时安排: 4-5小时每周
当前开课已结束 已有 29 人参加
老师已关闭该学期,无法查看
spContent=最近几年,我国制造业水平获得了很大的提升,并且逐渐接近国际化标准。所以,其市场竞争也逐渐变得激烈,市场环境也面临着很大的挑战和机遇。在我国制造业中机械设计尤为重要,特别是在车辆工程发展中有着非常重要的作用。我国高铁和汽车工业的发展迅速,对轨道交通和汽车行业从业人员的需求旺盛。 总之,在制造业领域,机械设计的基本原理和设计理论的应用前景极佳。机械设计在车辆工程领域的应用效果出色,不仅在实际操作和车辆工程中的研究有着非常大的贡献,而且在车辆工程的设计方面起到了促进作用。机械设计不仅促进了车辆工程的发展,还很大程度上促进了社会的发展。
最近几年,我国制造业水平获得了很大的提升,并且逐渐接近国际化标准。所以,其市场竞争也逐渐变得激烈,市场环境也面临着很大的挑战和机遇。在我国制造业中机械设计尤为重要,特别是在车辆工程发展中有着非常重要的作用。我国高铁和汽车工业的发展迅速,对轨道交通和汽车行业从业人员的需求旺盛。 总之,在制造业领域,机械设计的基本原理和设计理论的应用前景极佳。机械设计在车辆工程领域的应用效果出色,不仅在实际操作和车辆工程中的研究有着非常大的贡献,而且在车辆工程的设计方面起到了促进作用。机械设计不仅促进了车辆工程的发展,还很大程度上促进了社会的发展。
—— 课程团队
课程概述

机械设计是机械类专业的基础主干课程,是以通用零件设计为主的设计性课程。要求学生结合本课程的学习,能够综合运用所学的基础理论和技术知识,联系生产实际和机器的具体工作条件,设计合用的零(部)件及简单机械,为顺利地过渡到专业课程的学习及进行机械产品的设计打下初步的基础。因此,本课程具有从理论性课程过渡到结合工程实际的设计性课程,从基础课程过渡到专业课程的承先启后的桥梁作用。

成绩 要求

为积极响应国家低碳环保政策, 2021年秋季学期开始,中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书,仅提供电子版的认证证书服务,证书申请方式和流程不变。

 

电子版认证证书支持查询验证,可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询,或者访问 https://www.icourse163.org/verify,通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。

 

完成课程教学内容学习和考核,成绩达到课程考核标准的学生(每门课程的考核标准不同,详见课程内的评分标准),具备申请认证证书资格,可在证书申请开放期间(以申请页面显示的时间为准),完成在线付费申请。

 

认证证书申请注意事项:

1. 根据国家相关法律法规要求,认证证书申请时要求进行实名认证,请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。

2. 完成实名认证并支付后,系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。


课程大纲
绪论
课时目标:1. 会列举本课程的内容、性质和任务;2. 能够描述基本概念及相互之间的关系。
1. 机械工业在现代化建设中的作用
2. 本课程的内容、性质与任务
3. 机械现代设计方法简
机械设计总论
课时目标:1. 能够描述机器的组成;2. 会应用零件的主要失效形式及对应的设计准则;3. 能区别对机器的主要要求、机械零件应满足的要求;4. 能够描述机械零件设计的标准化。
1. 机器的组成
2. 设计机器的一般程序
3. 对机器的主要要求
4. 机械零件的主要失效形式和对应的设计准则
5. 设计机械零件时应满足的基本要求
6. 机械零件的设计方法和一般步骤
7. 机械零件的材料及其选用
8. 机械零件设计中的标准化
机械零件的强度
课时目标:1. 能够应用-N疲劳曲线和等寿命疲劳曲线,能够描述材料疲劳曲线和零件疲劳曲线的差别;2. 会使用单向稳定变应力的强度计算方法,疲劳损伤累积假设在强度计算中的应用;3. 能够描述提高机械零件疲劳强度的措施。重点:r=c、m=c、min=c三种情况的疲劳强度计算。
1. 材料的疲劳特性
2. 机械零件的疲劳强度计算
3. 机械零件的抗断裂强度
4. 机械零件可靠性设计简介
摩擦、磨损及润滑概述
课时目标:1. 能够描述干摩擦、边界摩擦、混合摩擦、液体摩擦、摩擦学的概念和摩擦机理;2. 能够描述机械零件磨损类型、磨损机理和影响磨损的主要因素;3. 能够描述润滑剂及其主要指标;重点:摩擦和磨损的分类与机理。
1. 摩擦类型及机理
2. 磨损类型和磨损机理
3. 润滑、润滑剂、添加剂和润滑方法
螺纹连接和螺旋传动
课时目标:1. 能够描述螺纹的形成原理、常用螺纹的特点和应用;2. 能够阐述螺纹连接预紧的目的和方法;3. 能够应用螺纹连接的防松措施和原理;4. 会使用单个螺栓连接强度计算的方法;5. 能够阐述螺栓组连接的结构设计和受力分析,提高螺栓连接强度的主要措施。重点:各类不同外载荷情况下,螺栓组中各螺栓的受力分析;螺栓连接的强度计算,尤其是承受轴向载荷的紧螺栓连接的强度计算。
1. 螺纹的形成及特点
2. 螺纹连接的类型和标准连接件
3. 螺纹连接的预紧和防松
4. 螺栓组连接的设计
5. 螺纹连接的强度计算
6. 螺纹连接件的材料及许用应力
7. 提高螺纹连接强度的措施
8. 螺旋传动
键、花键、无键连接和销连接
课时目标:1. 能够描述键连接和花键连接的种类、结构、特点和应用;2. 能够阐述平键连接的失效形式、尺寸选择方法,学会不满足连接强度要求时的处理方法。重点:键、花键的类型和特点、尺寸选择和不满足强度时的处理方法。
1. 键连接
2. 花键连接
3. 无键连接(自学)
4. 销连接(自学)
铆接、焊接、胶接和过盈连接
课时目标:1. 能够描述过盈连接的类型、结构、应用场合、工艺要求等;2. 能够阐述过盈配合连接的工作原理及装配方法、过盈连接的受力状况、破坏形式和基本的设计计算方法。重点:过盈连接的受力状况、破坏形式和基本的设计要点。
1. 铆接(自学)
2. 焊接(自学)
3. 胶接(自学)
4. 过盈连接
带传动
课时目标:1. 能够描述带传动的类型、特点和应用场合;2. 能够描述普通V带的结构及其标准、V带传动的张紧方法和装置;3. 能够阐述带传动的工作原理、受力情况、弹性滑动及打滑的基本理论、V带传动的失效形式及设计准则;4. 能够描述柔韧体摩擦的欧拉公式、带的应力及其变化规律;5. 会使用V带传动的设计方法和步骤;6. 能够阐述提高V带传动能力应采取的措施和手段。
1. 概述
2. 带传动工作情况的分析
3. 普通V带传动的设计计算
4. V带轮的设计
5. V带传动的张紧、安装与防护
链传动
课时目标:1. 能够描述链传动的工作原理、特点及应用;2. 能够描述滚子链的标准、规格及链轮的结构特点;3. 正确阐述链传动的参数对传动性能的影响;4. 会描述链传动的运动特性,会使用滚子链传动的设计计算方法;5. 能够阐述齿形链的结构特点,以及链传动的布置、张紧和润滑方法。
1. 链传动的特点及应用
2. 传动链的结构特点
3. 滚子链链轮的结构和材料
4. 链传动的工作情况分析
5. 滚子链传动的设计计算
6. 链传动的布置、张紧、润滑与防护
齿轮传动
课时目标:1. 能够描述齿轮传动的特点、分类和应用,会选择常用的齿轮材料及其热处理;2. 会阐述齿轮传动的失效形式和设计准则,防止齿轮失效的方法,齿轮传动的载荷系数对齿轮设计的影响及处理方法,进行直齿圆柱齿轮的强度计算及参数的选择;3. 正确阐述齿宽系数及齿轮的精度的选取原则,齿轮的结构设计及齿轮传动的润滑;4. 会进行斜齿圆柱齿轮传动的受力分析及强度计算;5. 会进行直齿圆锥齿轮传动的受力分析及强度计算。重点:标准齿轮直齿圆柱齿轮传动的设计原理及强度计算方法。
1. 概述
2. 齿轮传动的失效形式及设计准则
3. 齿轮的材料及其选择原则
4. 齿轮传动的计算载荷
5. 标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算
6. 齿轮传动的设计参数、许用应力与精度选择
7. 标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算
8. 标准锥齿轮传动的强度计算
9. 变位齿轮传动强度计算概述
10. 齿轮的结构设计
11. 齿轮传动的润滑
蜗杆传动
课时目标:1. 能够描述普通蜗杆传动的主要参数,蜗杆、蜗轮的结构特点和适用场合;2. 会使用蜗杆传动的受力分析及强度计算,蜗杆传动的热平衡原理和计算方法;3. 会进行蜗杆的刚度计算。重点:蜗杆传动受力分析,掌握蜗杆传动的热平衡原理。
1. 蜗杆传动的类型
2. 普通圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算
3. 普通圆柱蜗杆传动承载能力计算
4. 圆弧圆柱蜗杆传动设计计算
5. 普通圆柱蜗杆传动的效率、润滑及热平衡计算
6. 圆柱蜗杆和蜗轮的结构设计
滑动轴承
课时目标:1. 能够描述滑动轴承的分类、特点和应用;2. 正确选择材料和轴瓦结构;3. 会阐述非全液体摩擦滑动轴承失效形式、设计准则及进行设计计算;4. 能够阐述流体动力润滑的基本理论:形成液体动压润滑的必要条件,动压轴承的基本方程式,动压润滑轴承承载油膜的建立过程;5. 会进行液体摩擦动压向心滑动轴承的设计计算、阐述参数对承载能力的影响。重点:非全液体摩擦滑动轴承的设计计算,轴承结构与承载能力的关系。
1. 概述
2. 滑动轴承的主要结构形式
3. 滑动轴承的失效形式及常用材料
4. 轴瓦结构
5. 滑动轴承润滑剂的选用
6. 不完全液体润滑滑动轴承设计计算
7. 液体动力润滑径向滑动轴承设计计算
8. 其他形式滑动轴承简介
滚动轴承
课时目标:1. 能够选择滚动轴承的类型、代号,主要轴承类型、特点和选择;2. 会使用滚动轴承的额定寿命、额定动负荷、当量动负荷及其寿命计算;3. 能够阐述滚动轴承的组合设计的基本要求,保证支承部分的刚度和同心度的方法,轴承间隙和轴上零件位置的调整,轴承的润滑与密封。重点:滚动轴承的代号,轴承的寿命计算和结构设计。
1. 概述
2. 滚动轴承的主要类型及其代号
3. 滚动轴承类型的选择
4. 滚动轴承的工作情况
5. 滚动轴承尺寸的选择
6. 轴承装置的设计
联轴器和离合器
课时目标:1. 能够描述联轴器与离合器的主要类型、特点和用途;2. 会使用常见联轴器和离合器的结构特点、工作原理和选用。
1. 联轴器的种类和特性
2. 联轴器的选择
3. 离合器
4. 安全联轴器及安全离合器
5. 特殊功用及特殊结构的联轴器及离合器
课时目标:1. 理解轴的分类,轴的材料;2. 会使用结构设计的方法:影响轴结构的因素,轴上零件的装配方案,轴上各零件的周向和轴向定位方法,轴上各段直径和各段长度的确定方法;3. 会使用轴的强度计算和校核,提高承载能力的主要措施,对轴的结构工艺性的具体要求。重点:轴的结构设计
1.概述
2. 轴的结构设计
3. 轴的计算
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参考资料

[1] 濮良贵、陈国定、吴立言. 机械设计(第十版). 北京: 高等教育出版社, 2019.7.

[2] 邱宣怀. 机械设计(第四版). 北京: 高等教育出版社, 1998.

[3] 杨明忠. 机械设计. 北京: 机械工业出版社, 2000.12.

[4] Robert L. Mott. 机械设计中的机械零件. 北京: 机械工业出版社, 2003.1.

[5] Joseph E. Shigley. 机械工程设计. 北京: 机械工业出版社, 2002.5.

[6] 周开勤. 机械零件手册(第五版). 北京: 高等教育出版社, 2005.7.

源课程

该SPOC课程部分内容来自以上源课程,在源基础上老师进一步增加了新的课程内容

北京交通大学
1 位授课老师
兰惠清

兰惠清

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