重庆大学机械设计课程教学大纲 机械设计课程教学大纲 一、课程名称 机械设计（Machine Design）课程代码：11006430课程负责人：杨运民二、学时与学分60 学时，3 学分三、适用专业 机械设计制造及自动化专业，车辆工程四、课程教材 龙振宇主编，机械设计，机械工业出版社，2002 年 8 月五、参考教材 1. 濮良贵 纪名刚主编，机械设计（第七版），高等教育出版社，2001 2. 邱宣怀主编，机械设计（第四版），高等教育出版社，1998 3. 余俊等主编，机械设计（第二版），高等教育出版社，1986六、开课单位 机械工程学院七、课程的目的、性质和任务 机械设计课程是一门培养学生具有机械设计能力的技术基础课程，在机械类各专业培养计划中，它是核心课程。在学校“厚基础、宽口径、强能力、高素质的创新型 人才”本科教育培养目标的指导下，机械设计课程构建的是一个机械设计理论教学、实验教学、工程实践教学有机结合的课程体系，课程体系在教学内容方面着重传 授基本知识、基本理论、基本方法和培养创新思维，在培养实践能力方面着重设计构思、设计技能和创新设计的基本训练。机械设计课程目标是培养学生的综合设计能力、实验及工程实践能力和创新能力。 课程的具体目标和主要任务是： 1. 培养学生树立正确的设计思想，了解现代机械设计方法及国家当前的有关技术经济政策。 2. 使学生掌握通用机械零部件的设计原理、方法和机械设计的一般规律；突出创新意识和创新能力的培养，使学生具有一般机械系统综合设计能力及计算机技术应用能力。 3. 培养学生具有运用标准、规范、手册、图册及网络资源等有关技术资料的能力。 4. 使学生掌握典型机械零件、装置的实验方法，获得实验技能的基本训练；通过工程实践活动，培养学生的机械创新设计能力。 5. 使学生了解机械工程学科及机械设计方向的国内外发展动态。八、课程的主要内容 1. 教学基本内容 机械设计总论：机械设计的一般程序，机械系统总体方案设计，技术设计的主要内容，机器设计的基本原则，标准化等。机械零件设计基础：机械零件的失效，机械零件的工作能力和计算准则，摩擦、磨损和润滑，寿命和可靠性概述，机械零件常用材料和选用原则，机械零件的工艺性等。联接件设计：螺纹联接，键、花键联接，过盈配合联接等。传动件设计：带传动，链传动，齿轮传动，蜗杆传动，螺旋传动等。轴系零、部件设计：轴，滑动轴承，滚动轴承，联轴器，离合器等。其它零部件设计：弹簧，机架零件，减速器，无级变速器等。创新设计：创新设计重要性、基本原则及基本方法，实例分析。 2. 习题课、课外习题和设计作业 对于重点章，应安排习题课。课外习题的份量以每章平均 12 题为宜，内容以设计计算为主，也可以有力的分析、结构设计和重要概念性的思考题。设计作业每个学生至少要完成 12 个。每个作业的份量一般为装配图 1 张，设计说明书 1 份。设计作业的题目可以从下列题目中选取。 1) 螺旋千斤顶；2) 带和齿轮传动设计；3) 轴系零件结构设计。学生必须独立、按时完成课外习题和设计作业。习题和作业完成情况应作为评定课程成绩的一部分。 3. 课程设计 设计能力的培养要求包括下列内容：1) 能从机器功能及经济性要求出发，进行总体方案设计，合理选择传动机构和零、部件；2) 能按机器的工作状况分析和计算作用在零件上的载荷，合理选择零件材料，正确计算零件的工作能力和确定零件尺寸；3) 能考虑制造工艺、使用维护，经济和安全等问题，对机器和零件进行结构设计；4) 绘制机器或部件的装配图和零件图等。每个学生必须独立完成课程设计。设计题目为一般机械装置（如结构简单的机械、机械传动装置、减速器等）。设计工作量的最低要求应相当于以两级圆柱齿轮减速器为主体的机械传动装置。每个学生至少应完成：部件装配图 1 张，零件工作图 2 张，设计说明书 1 份。课程设计完成后，每个学生应进行答辩，答辩情况应作为评定学生课程设计成绩的一部分。 4. 实验 与机械设计课程有关的实验有 11 个实验，实验内容如下：实验 1 机械设计结构展示与分析实验 2 齿轮范成加工原理实验 3 齿轮参数测绘实验 4 机械拆装及结构分析实验 5 滑动轴承仿真及测试分析 实验 6 轴系结构设计实验 7 机械传动性能测试实验 8 带链传动性能测试实验 9 机器人程序控制及应用实验 10 机电流体传动综合控制实验 11 机械创意组合设计实验实验后应书写实验报告。九、课程的教学基本要求 1. 要求掌握的基本知识： 机械设计的一般知识，机械零件的主要类型、性能、结构特点、应用、材料、标准等。 2. 要求掌握的基本理论和方法： 机械设计的基本原则；机械零件的工作原理、受力分析、应力状态、失效分析等；机械零件工作能力计算准则：体积强度与表面强度，静强度与疲劳强度，刚度与柔度，摩擦，磨损与润滑，寿命与可靠性，热平衡、冲击、稳定性、以及经济性等；计算载荷，条件性计算，等强度计算，当量法或等效转化法，试算法等；改善载荷和应力分布不均匀的方法，提高零件疲劳强度，降低或增强摩擦，改善局部品质，提高零部件工艺性的途径和方法，以及预应力、变形协调原则等在设计中的应用。 3. 要求掌握的的基本技能 设计计算、结构设计、创新方法和制图技能，实验技能，编制技术文件及应用计算机技能等。十、说明 1. 本教学大纲适用于对培养机械设计能力有较高要求的机械类各专业。 2. 为适应面向 21 世纪对科技人才的要求，应根据具体情况，更新教学内容，注意反映现代科技发展新方向及市场经济的需要，对机械设计内容提出的新要 求，适当增加一些本课程领域中的新内容，现代设计理论、方法和最新科技成果。在讲授中，防止单纯知识传授，克服重演绎、推理、公式推导和轻归纳、综合，要 突出创新思维及创新能力的培养。 3. 根据具体情况，结合教学过程，改进教学方法，积极开展多媒体教学，努力培养学生应用计算机的能力。 4. 习题内容要多样化。习题作业要能起到巩固理论，掌握计算方法和技巧，提高分析问题、解决问题能力、熟悉标准、规范等的作用。 5. 设计作业和课程设计都是培养学生设计能力，激励创新的重要环节。要重视和发挥设计作业在培养设计技能方面的作用，设计题目要灵活、多样。教师要加强指导和考核，注意培养和发挥学生的独立工作能力，创新精神和对设计的评价能力。 6. 实验是本课程的重要组成部分。实验要严格要求，保证学生都能动手操作。实验后，每个学生要写出实验报告。特别说明的是，我校对机械类学生的教学体 系改革中，已将实验从本课程的理论课中分离出来，与其它一些实验组成一门单独的实验课，但实验课的内容中必须含有前述的实验并与理论课同期开课，故实验课 的学分未计在本课程中。 7. 本课程教学环节较多，实践性较强，教学中应激励学生创新精神，教育学生树立正确的设计思想，培养良好的工作作风和工作方法。十一、考核方式 本课程的成绩分为三种： 1. 理论课成绩共计 100 分，该成绩由平时测验成绩、平时作业及期末考试组成（平时测验及平时作业占 30%，期末考试占 70%）； 2. 课程设计成绩为考查成绩（考查内容含：设计说明书，总装图、零件工作图及答辩等内容，分为优、良、中、及格、不及格五级记分）； 3. 实验单独计成绩。十二、学时分配 理论课学时分配:课程内容（含讨论课及习题课） 课时数第一章 机械设计概论 2第二章 摩擦学基础知识 1第三章 螺纹联接 6第四章 轴毂联接 1第五章 铆接、焊接、粘接 0（自学）第六章 摩擦轮传动 0（自学）第七章 带传动 6第八章 链传动 3第九章 齿轮传动 16第十章 蜗杆传动 5第十一章 螺旋传动 0（自学）第十二章 机械传动类型的选择 1第十三章 轴 7第十四章 滚动轴承 6第十五章 滑动轴承 3第十六章 联轴器、离合器及制动器 2第十七章 弹簧 0（自学）第十八章 减速器 1合计 60