《机械设计基础》教学大纲
课程编码：01011007
课程类别：专业基础必修课学 时：48
学 分：3
适用专业：汽车检测与维修技术先修课程：高等数学 机械制图 工程力学等一、教学目的本课程是高等职业学校机械类专业的一门技术基础课程。本课程的主要任务是：培养学生掌握通用机械零件和机械传动的基本知识、基本理论和基本技能，初步具有分析选用和设计常用机构和通用零件的能力以及运用和维护机械传动装置的能力，为今后解决生产实际问题及继续学习打下基础。
本课程的教学目标，通过本课程的教学，学生应达到下列基本要求：
熟悉通用机械零件传动的工作原理、机构、特点、标准，掌握通用零件的选用和设计的基本方法；
具有与本课程有关的解题、运算、绘图、执行国家标准、使用技术资料的技能；
能运用计算机获取、处理、和表达与本课程有关的技术信息；
初步具有测绘、拆装、调整、运用和维护一般的机械装置的技能；
初步具有分析和处理一般机械运转中问题的能力；
了解与本课程相关的技术政策和法规，具有严谨的工作作风和创新精神。
二、教学内容与要求
第一章 绪论
第一节 本课程的研究对象。
第二节 本课程的内容、性质、任务。
第三节 平面机构运动简图。本课程的特点及学习方法。
第四节 平面机构自由度。
教学要求：
了解本课程的内容、性质、任务和基本要求。
了解机器的组成及基本要求。
了解本课程的特点及学习方法。及创新思维。
第二章 构件力学基础知识（工程力学课程已开设）
第三章平面机构运动简图及自由度
第一节平面机构的组成。
第二节平面机构运动简图。
第三节平面机构自由度的计算。
教学要求：
了解运动副及其分类。
理解平面机构运动简图的绘制。
掌握平面机构自由度的计算。
重点：运动副及其分类，平面机构自由度。
难点：平面机构自由度的计算第四章 平面连杆机构
第一节 平面四杆机构的基本型式及演化。
第二节 平面四杆机构的基本特性。
第三节 平面四杆机构的设计。
教学要求：
了解铰链四杆机构的基本型式及其应用
掌握铰链四杆机构类型的判定，以及含有一个移动副的四杆机构及其应用理解四杆机构的急回特性、压力角和传动角、死点了解和运动副的结构及维护。平面四杆机构的综合。
重点：铰链四杆机构的基本型式及其应用。
难点,平面四杆机构的设计。
第五章 凸轮机构
第一节 凸轮机构的组成、特点、分类和应用。
第二节 凸轮机构的常用运动规律。
盘形凸轮的轮廓设计。
凸轮机构设计中的几个问题。
教学要求：
了解凸轮机构的组成、特点、分类和应用。
理解凸轮机构的运动规律、压力角、运动失真。
了解凸轮常用材料和结构。
掌握对心直动从动件盘形凸轮轮廓绘制。
重点：凸轮机构的常用运动规律。
难点：凸轮机构的常用运动规律及轮廓设计。
第六章 间歇运动机构
第一节 棘轮机构。
第二节 槽轮机构。
第三节 其他间歇机构简介。
教学要求：
了解棘轮机构，槽轮机构，不完全齿轮机构，凸轮间歇运动机构的工作原理，
掌握间歇运动机构的运动特性，了解间歇运动机构在实际工作中的应用。
重点；间歇运动机构的运动特性，间歇运动机构的工作原理。
难点：间歇运动机构的运动特性，间歇运动机构的工作原理。
第七章 螺纹连接与螺旋传动
第一节 螺纹连接的基本知识。
第二节 螺纹连接的类型及螺纹连接件。
第三节 螺纹连接的强度计算。
第四节 螺纹连接的预紧和防松。
第五节 螺纹组连接的结构设计。
第六节 螺旋传动。
教学要求：
了解螺纹连接的类型和应用。
了解螺纹连接件。
熟悉螺纹连接的结构和标准，掌握螺纹连接的选用和强度校核。
了解螺纹连接的预紧与防松方法。
熟悉螺纹连接的主要型式和、结构尺寸、了解螺纹连接的预紧，螺纹连接件及螺纹连接的防松。
了解螺旋传动的类型和应用。
掌握螺纹连接的强度计算。
重点：螺纹连接的强度计算。
难点：螺纹连接的预紧力，螺纹连接的强度计算。
第八章 带传动
第一节 带传动的类型、特点和应用。
第二节 带传动的工作能力分析
第三节 普通V带和带轮的结构。
第四节 普通V带传动的设计。
第五节 带传动的张紧、安装与维护。
第六节 V带轮的结构
教学要求：
熟悉V带的构造、标准和带轮的材料、结构。
理解带传动的工作能力分析。
熟悉带传动的安装和维护。
掌握V带传动的选用。普通V带传动的计算。了解同步带传动。高速带。
V带的构造、标准和带轮的材料、结构传动。
重点：带传动的弹性滑动和传动比。
难点：带传动的受力分析、带的应力分析。
第九章 齿轮传动
第一节 齿轮传动的特点、分类和应用。
第二节 渐开线齿廓。
第三节 渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要参数及几何尺寸计算。
第四节 渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动。
第五节 渐开线齿轮的加工方法与根切现象。
第六节 变位齿轮的概念。
第七节 齿轮的失效形式与计算准则。
第八节 齿轮的常用材料、热处理和精度等级。
第九节 渐开线直齿圆柱齿轮传动的强度计算。
第十节 斜齿圆柱齿轮传动。
教学要求：
了解齿轮传动的特点、分类和应用。
理解渐开线极其性质、了解渐开线齿廓的传动特点。
熟悉渐开线齿轮个部分名称、主要参数，掌握标准直齿圆柱齿轮的基本尺寸计算。
了解标准直齿齿轮公法线长度计算。
理解一对渐开线齿轮的啮合传动：啮合条件、安装条件、连续传动条件。
了解渐开线齿轮的切齿原理、切齿干涉及最少齿数。
理解变位变位齿轮的概念理解齿轮的失效形式熟悉齿轮的材料和结构了解齿轮的精度熟悉齿轮传动的维护掌握直齿圆柱齿轮传动的强度计算;受力分析、齿面接触疲劳强度计算、齿根弯曲疲劳强度计算和参数选择了解斜齿圆柱齿轮传动的齿廓特点、啮合特点;掌握斜齿圆柱齿轮传动的尺寸计算、受力分析合强度计算重点：渐开线特性、主要参数、几何尺寸计算、加工方法及根切现象，轮齿的失效形式。受力分析、渐开线齿轮的切齿原理、切齿干涉及最少齿数，齿面接触疲劳强度计算、齿根弯曲疲劳强度计算和参数选择。
难点：渐开线特性、主要参数、几何尺寸计算，渐开线齿轮的切齿原理、切齿干涉及最少齿数，变位齿轮的概念，齿面接触疲劳强度计算、齿根弯曲疲劳强度计算和参数选择。
第十章 蜗杆传动
第一节 蜗杆传动的特点类型和应用.
第二节 圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸的计算.
第三节 蜗杆传动的失效形式、材料和结构
第四节 蜗杆传动的强度计算。
第五节 蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算。
教学要求
了解蜗杆传动的特点类型和应用.
掌握圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸的计算.
了解蜗杆传动的失效形式.
了解蜗杆涡轮的材料和结构.传动的效率、润滑和热平衡计算。
重点：圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸的计算。
难点：传动的效率和热平衡计算。
第十一章 齿轮系
第一节 轮系的分类
第二节 定轴齿轮系及传动比计算。
第三节 周转齿轮系及传动比计算。
第四节 复合齿轮系及传动比计算。
第五节 齿轮系的应用。
教学要求：
了解齿轮系的分类和使用
掌握定轴齿轮系的传动比计算掌握简单型齿轮系的传动比计算了解组合齿轮系的传动比计算。
重点：简单型齿轮系及传动比计算，
难点,复合齿轮系及传动比计算。
第十二章 轴
第一节 轴的分类、常用材料。
第二节 轴的结构设计。
第三节 轴的强度计算。
第四节 轴-毂连接。
联轴器、离合器和制动器 。
教学要求：
了解轴的分类、材料、及应用。
了解轴的结构，强度计算。了解键、联轴器的种类、工作原理及正确选用。
重点：轴的结构设计与强度计算。
难点：轴的结构设计
第十三章 轴承
第一节 滚动轴承的结构、类型、特性。
第二节 滚动轴承的代号及选择。
第三节 滚动轴承的失效形式、寿命计算和静强度计算。
第四节 滚动轴承的组合设计。
第五节 滑动轴承的主要类型。
轴瓦的结构和轴承的材料。
非液体摩擦滑动轴承的计算。
第八节 液体摩擦滑动轴承简介。
教学要求：
了解滚动轴承的类型、特点、代号及应用，掌握滚动轴承的选择。
掌握轴系的结构分析。滚动轴承的寿命计算和静载荷能力计算。
理解摩擦状态。
了解滑动轴承的工作特点、结构型式及应用，熟悉轴瓦的结构和材料；了解不完全液体润滑滑动轴承的计算方法。
重点：轴承的工作特点、结构型式代号及选用、滚动轴承的寿命计算和静载荷能力计算。
难点；轴的强度计算、滚动轴承的组合设计、滚动轴承的寿命计算。
三、课程各教学环节要求
实践教学
1.课堂报告和课外习题建议从下列内容中开发课堂报告课题：
连接的新机构、新品种的分析。
齿轮传动的修复实例讨论。
齿轮参数的选择和调整；齿轮的结构分析。
机械零件的失效分析。
连杆机构的应用。
新型机械传动的分析及应用。
机械实例综合分析。
滚动轴承的选择和轴系结构分析。
课外习题的内容应多样化，包括重要概念、受力分析、强度计算、结构分析、实际机械分析等。要注重培养学生的创新精神，提倡使用计算机完成课外习题。
2、实训选项
项目
内容及要求
器具
机器的观察和分析
观察机器的组成，分析其中各部分的功用；区分构件和零件，了解支系零部件的结构;分析及其满足哪些基本要求及工作特点
绘图机\摩托车\柴油机\洗衣机\牛头刨床
联结的拆装
拆装螺纹连接,分析结构特点和防松方法,拆装健连接,分析结构特点,拆装销连接,了解应用场合
自行车\减速器\含种连接件的机械
联轴器安装
拆卸,安装,调整联轴器,掌握对中方法
含联轴器的机械
齿轮参数的测定
测量公法线长度;确定圆柱齿轮的模数及其他参数;计算齿轮的集合尺寸;绘制齿轮工作图
渐开线直齿圆柱齿轮组;公法线千分尺或游标卡尺
机构的结构及特性分析
观察机构,分析机构特性及机构间运动的协调;绘制机构运动简图,拆卸机构;观察运动副的结构及润滑,重新装配机构
各种玩具;补鞋机;缝纫机;打印机;台式风扇;机械钟灯
机械传动装置的拆装与调整
拆卸带传动装置;观察结构;重新安装调整;拆卸齿轮传动装置;观察各部分结构;分析轴系结构并绘制结构,分析轴系结构并绘制结构草图,重新装配;调整齿轮传动装置
含带传动装置的机器;加速器或齿轮箱;拆装测绘器具
创新能力训练
创造;发明;制作及竞赛活动
3、社会实践结合教学，组织学生到工厂、生产现场、参观实际机器、机构及零件，收集资料，调查生产实际问题。社会实践在课余进行，但每位学生必须进行2——3次社会实践，撰写考察报告，作为考核依据之一。
4、综合实践综合实践应集中安排，可进行操作实践或课程设计训练。
机械拆装调检等操作性实践，能较系统全面地培养学生解决现场问题的能力。可结合专业特点选择实践课题。
课程设计训练题目应符合生产实际并满足教学要求。建议采用包括本课程主要内容的简单机械或机械传动装置。
每个学生应完成的课程设计工作量：装配图1张、零件工作图1——3张，计算说明书1份。
综合实践要单独考核，作为能力考核的重要依据，并结合其他实践教学考核，评定能力考核成绩。
四、学时分配
章
主要内容
各教学环节学时分配
小计
讲授
实践
练习
考核
其它
一
绪论
2
2
二
构件力学基础知识（工程力学课程已开设）
三
平面机构运动简图及自由度
4
4
四
平面连杆机构
4
4
五
凸轮机构
4
4
六
间歇运动机构
2
2
七
螺纹连接与螺旋传动
4
4
八
带传动
4
2
6
九
齿轮传动
12
2
14
十
蜗杆传动
2
2
十一
轮系
2
2
十二
轴
2
2
十三
轴承
2
2
五、教材与教学参考书
1.,机械设计基础》教材，杨可祯 程光蕴编著，高等教育出版社，1999.6
（编者：李福全）
