第一篇：机械设计基础讲课提纲_工业设计
《机械设计基础》讲课提纲
教学安排：
教学时数：56学时（实验6学时），3.5学分
考核方式：综合考虑卷面考试、平时（作业、出勤率、实验）等方面进行考核。课程设计环节：单独计分：2学分
教材：杨可桢，程光蕴，李仲生主编.《机械设计基础》.北京：高等教育出版社，2006(第5版)
主要内容:（考虑到为非机类专业，且教学时数较少，从教材中选讲如下章节）
第1章平面机构的自由度和速度分析 第2章平面连杆机构 第3章 凸轮机构 第4章 齿轮机构 第5章 轮系 第10章 连接
第11章 齿轮传动
第13章 带传动和链传动 第14章 轴
第16章 滚动轴承
主要参考文献：
1．孙桓主编.《机械原理》.北京：高等教育出版社，2001年（第6版）.2．濮良贵、纪名刚主编.《机械设计》.北京：高等教育出版社，2001（第7版）.绪
论
§0－1 本课程研究的对象和内容
研究对象：机械
机械、机器、机构的定义（机器、机构的基本特征） 机构的分类 典型机器分析 机器的分类
机器的基本组成 机器与机构的区别 零件和构件
主要研究内容：机械中常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、基本的设计理论和计算方法。 常用机构 通用零件
§0－2 本课程在教学中的地位
课程性质：学科基础课 作用： 承前启后 培养目标：通过本课程的学习和课程设计实践，培养同学们初步具备运用手册设计简单机械装备的能力，为日后从事技术革新创造条件。
§0－3 机械设计的基本要求和一般过程
本章基本要求：
1）掌握基本概念：机械、机器、机构、构件、零件等 2）本课程的研究对象、主要研究内容、性质、培养目标
第1章平面机构的自由度和速度分析
平面机构的定义及示例 本章内容：
§1－1 运动副及其分类
§1－2平面机构的运动简图 §1－3平面机构的自由度
§1－4 速度瞬心及其在机构速度分析中的应用
§1－1 运动副及其分类
基本概念
构件、自由度、运动副（定义及示例、运动副元素、约束） 运动副的分类
按引入的约束数分类；按相对运动范围分类；按运动副元素分类 机构
构件的类型：机架、原（主）动件、从动件（输出构件）及示例 机构的组成
§1－2 平面机构的运动简图
平面机构的运动简图的定义、作用 机构示意图 表达方法：
运动副表示（转动副、移动副、平面高副等） 构件的表示（原动件、机架、其他构件） 机构运动简图应满足的条件
绘制机构运动简图的步骤及示例
运动链的定义（开式链、闭式链等）
§1－3 平面机构的自由度
定义
机构具有确定运动的条件
平面机构的自由度计算及示例 计算平面机构自由度的注意事项 复合铰链（示例、定义、处理方法）
局部自由度（示例、定义及作用、识别、处理方法）
虚约束（示例、定义及作用、常见场合及其识别、处理方法）
*§1－4 速度瞬心及其在机构速度分析中的应用
速度瞬心及其求法
绝对瞬心和相对瞬心 瞬心数目
机构瞬心位置的确定 三心定律
速度瞬心在机构速度分析中的应用
示例
本章基本要求：
1)掌握机构运动简图的测绘方法。2)掌握平面机构自由度的计算。
基本概念：运动副、复合铰链、局部自由度、虚约束 计算公式：平面机构的自由度数：F=3n－(2PL +Ph)3)掌握机构运动确定性条件
作业：
题1-8, 题1-9, 题1-10(p19)
第2章平面连杆机构
平面连杆机构、特点及应用实例 连杆机构的分类及命名
本章重点内容是介绍平面四杆机构。 本章内容：
§2－1平面四杆机构的基本类型及其应用 §2－2平面四杆机构的基本特性 §2－3平面四杆机构的设计
§2－1 平面四杆机构的基本类型及其应用
平面四杆机构的基本类型 平面四杆机构的演化方式
一、铰链四杆机构
组成（机架、连架杆、连杆）
铰链四杆机构的基本类型（曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构）曲柄摇杆机构、特征及作用、示例 双曲柄机构、特征及作用、示例 双摇杆机构、特征及作用、示例
二、含一个移动副的四杆机构
曲柄滑块机构（对心曲柄滑块机构、偏心曲柄滑块机构）及应用 导杆机构及应用
摇块和定块机构及应用
三、含二个移动副的四杆机构
双滑块机构
两个移动副不相邻（正切机构）
两个移动副相邻，且其中一个移动副与机架相关联（正弦机构） 两个移动副相邻，且均不与机架相关联（滑块联轴器） 两个移动副相邻，且均与机架相关联（椭圆仪）
四、具有偏心轮的四杆机构
偏心轮机构的演化、特点及应用场合 五、四杆机构的扩展
§2－2 平面四杆机构的基本特性
本节介绍的主要内容：
铰链四杆机构有整转副的条件 急回特性
压力角和传动角 死点位置
一、铰链四杆机构有整转副的条件
曲柄存在的条件
二、急回特性
以曲柄摇杆机构为例，介绍极位、摆角、急回运动、行程速度变化系数（或称行程速比系数）等概念
三、压力角和传动角
定义、度量
最小传动角γmin出现的位置
四、死点位置
定义、消除死点位置影响的措施、死点位置的应用
§2－3 平面四杆机构的设计
平面四杆机构设计的主要任务 常见的给定设计条件 常用的设计方法
一、按给定的行程速比系数K设计四杆机构（作图法）
曲柄摇杆机构 导杆机构
二、按预定连杆位置设计四杆机构（作图法）
给定连杆两组位置 给定连杆三组位置
三、给定两连架杆对应位置设计四杆机构（解析法和实验法）本章基本要求：
1.熟悉平面四杆机构的基本形式及其演化机构； 2.重点掌握平面四杆机构的特性：
1)急回运动和行程速度变化系数 2)压力角和传动角 3)死点位置
3.掌握铰链四杆机构有整转副的条件；
4.掌握按连杆二组位置、三组位置、连架杆三组对应位置、行程速比系数设计四杆机构的原理与方法。
作业：
习题2-
1、2-
3、2-4（p38）
第3章 凸轮机构
本章内容：
§3－1 凸轮机构的应用和类型 §3－2 从动件的常用运动规律 §3－3 凸轮机构的压力角 §3－4 图解法设计凸轮轮廓 §3－5 解析法设计凸轮轮廓
§3－1 凸轮机构的应用和类型
结构、作用、优点、缺点及应用 分类
按凸轮形状分
按从动件的型式分 按从动件运动分 按保持接触方式分 §3－2 从动件的常用运动规律
凸轮机构设计的基本任务
从动件的常用运动规律（等速运动、简谐运动、正弦加速度运动） 名词术语：
基圆、基圆半径、推程、推程运动角、远休止角、回程、回程运动角、近休止角、升程、运动规律
等速运动
推程、回程运动方程、运动线图、应用场合 刚性冲击
简谐运动
推程、回程运动方程、运动线图、应用场合 柔性冲击
正弦加速度（摆线）运动
推程、回程运动方程、运动线图、应用场合
改进型运动规律
§3－3 凸轮机构的压力角
定义
一、压力角与作用力的关系
自锁、许用压力角
二、压力角与凸轮机构尺寸的关系
§3－4 图解法设计凸轮轮廓
凸轮廓线设计方法的基本原理
直动从动件盘形凸轮轮廓的绘制
1、偏置尖顶直动从动件盘形凸轮
2、对心直动滚子从动件盘形凸轮
滚子半径的确定
保证凸轮实际轮廓曲线既不变尖、更不出现交叉现象的条件
3、对心直动平底从动件盘形凸轮
避免出现运动失真的措施
二、摆动从动件盘形凸轮轮廓的绘制
摆动尖顶从动件凸轮机构 §3－5 解析法设计凸轮轮廓
本章基本要求：
1)了解凸轮机构的类型、特点及适用场合；
2)掌握凸轮机构设计中的一些基本概念，如基圆、压力角、升程等； 3)掌握从动件常用运动规律的特点和适用场合； 4)掌握理论轮廓与实际轮廓的关系；
5)理解凸轮压力角α与基圆半径r0的关系；
6)掌握用图解法设计盘形凸轮轮廓曲线的步骤与方法。
作业：
题3-
1、3-
2、3-4(p52)第4章 齿轮机构
本章内容：
§4－1 齿轮机构的特点和类型
§4－2 齿廓实现定角速度比传动的条件 §4－3 渐开线齿廓
§4－4 齿轮各部分名称及渐开线标准齿轮的基本尺寸 §4－5 渐开线标准齿轮的啮合 §4－6 渐开线齿轮的切齿原理
§4－7 根切、最少齿数及变位齿轮 §4－8平行轴斜齿轮机构 §4－9 锥齿轮机构
§4－1 齿轮机构的特点和类型
结构特点、作用优点缺点 齿轮机构的分类
§4－2 齿廓实现定角速度比传动的条件 1.齿廓啮合基本定律
齿廓实现定角速度比传动的条件 共轭齿廓
节圆及中心距
2.齿廓曲线的选择
本章只研究渐开线齿轮
§4－3 渐开线齿廓
一、渐开线的形成和特性
二、渐开线齿廓的啮合特性
§4－4 齿轮各部分名称及渐开线标准齿轮的基本尺寸
一、外齿轮
1.名称与符号 齿顶圆、齿根圆 齿厚、齿槽宽 齿距（周节）、法向齿距 模数、分度圆
齿顶、齿顶高；齿根、齿根高； 齿全高
2.基本参数
**齿数、模数、齿顶高系数 ha、顶隙系数 c、分度圆压力角
3.齿轮各部分尺寸的计算公式
分度圆直径、齿顶高、齿根高、全齿高 齿顶圆直径、齿根圆直径 基圆直径、法向齿距和基节 标准齿轮
齿厚、齿槽宽、齿距（周节）
二、齿条的结构特点
三、内齿轮的结构特点
§4－5 渐开线标准齿轮的啮合
啮合线
一、正确啮合条件
二、标准中心距及标准安装
三、重合度
1.一对轮齿的啮合过程
实际啮合线段AE（齿廓的实际工作段）理论啮合线段N1N2
2.连续传动条件
重合度的定义、许用重合度
§4－6 渐开线齿轮的切齿原理
一、成形法加工原理及的特点
二、范成法 1.齿轮插刀 2.齿条插刀 3.齿轮滚刀
范成法加工的特点
4.用标准齿条型刀具加工标准齿轮 4.1标准齿条型刀具
4.2用标准齿条型刀具加工标准齿轮
§4－7 根切、最少齿数及变位齿轮
一、根切现象及后果
二、渐开线齿轮不发生根切的最少齿数
三、变位齿轮及其齿厚的确定*
§4－8 平行轴斜齿轮机构
一、斜齿轮的共轭齿廓曲面
直齿轮与斜齿轮传动比较：齿廓曲面、接触线、啮合特点
二、斜齿轮的基本参数
1、斜齿轮的螺旋角β 2.模数 mn、mt
3.压力角：αn、αt 一对斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件
三、渐开线标准斜齿轮传动的几何尺寸 分度圆直径、齿顶高、齿根高、全齿高 中心距
齿顶圆直径、齿根圆直径
四、斜齿轮传动的重合度
与端面齿廓相同的直齿轮比较来介绍斜齿轮传动的重合度 *斜齿圆柱齿轮的当量齿轮及当量齿数 斜齿轮不发生根切的最少齿数
五、斜齿轮的主要优缺点
§4－9 锥齿轮机构
一、圆锥齿轮概述
作用、结构特点（与圆柱齿轮比较）
为了计算和测量的方便，取大端参数(如m)为标准值。圆锥齿轮类型
二、背锥及当量齿轮* 当量齿轮、当量齿数
三、直齿圆锥齿轮几何尺寸计算 正确啮合条件
避免根切的最少齿数 分度圆直径„„ 传动比
本章基本要求：
1)了解齿轮机构的特点及主要类型； 2)理解齿廓实现定角速比传动的条件； 3)深入理解渐开线的性质； 4)掌握渐开线齿廓的特点；
5)掌握渐开线标准直齿圆柱齿轮及其啮合传动； 6)掌握渐开线齿轮的切齿原理、方法及根切现象； 7)掌握斜齿圆柱齿轮及其啮合传动的特点； 8)掌握直齿圆锥齿轮及其啮合传动的特点。
重点：
渐开线标准直齿圆柱齿轮外啮合的基本理论及几何尺寸计算；斜齿圆柱齿轮啮合传动、直齿圆锥齿轮啮合传动的特性。
难点：
一对轮齿的啮合过程；斜齿轮、锥齿轮的当量齿轮和当量齿数等。
作业：
4-1,4-5,4-11(p71)
第5章 轮系
本章内容：
§5－1 轮系的类型
§5－2 定轴轮系及其传动比 §5－3 周转轮系及其传动比 §5－4 复合轮系及其传动比 §5－5 轮系的应用
§5－6 几种特殊的行星传动简介
§5－1 轮系的类型
轮系的定义及分类 本章要解决的问题： 1.轮系传动比 i 的计算;2.从动轮转向的判断。
§5－2 定轴轮系及其传动比
一、传动比大小的计算
二、首、末轮转向的确定 1)用“＋” “－”表示 2)画箭头 示例
§5－3 周转轮系及其传动比
组成
基本构件（输入输出构件）：太阳轮(中心轮)、行星架(系杆或转臂)其他构件：行星轮 类型
按自由度数F分；按基本构件分
周转轮系的传动比可运用反转法来求解。反转原理、转化轮系
周转轮系的传动比计算及注意事项、示例
§5－4 复合轮系及其传动比
传动比求解思路：分清轮系、分别列式、联立求解。示例
§5－5 轮系的应用
1)获得较大的传动比，而且结构紧凑。2)实现分路传动。3)换向传动
4)实现变速传动 5)运动合成 6)运动分解
7)在尺寸及重量较小时，实现大功率传动
§5－6 几种特殊的行星传动简介*
一、渐开线少齿差行星齿轮传动
二、摆线针轮传动
三、谐波齿轮传动
四、活齿传动
本章基本要求：
了解轮系的定义、类型和功用
掌握定轴轮系及其传动比的计算； 掌握周转轮系及其传动比的计算；
掌握复合轮系及其传动比的计算，能进行简单的复合轮系传动比的计算。
作业：
2、5-4、5-14（p87）
第10章 连接
机械连接的分类： 机械动连接
机械静连接：可拆连接、不可拆连接 连接的组成 本章内容：
§10－1 螺纹参数
§10－2 螺旋副的受力分析、效率和自锁 §10－3 机械制造常用螺纹
§10－4 螺纹连接的基本类型及螺纹紧固件 §10－5 螺纹连接的预紧和防松 §10－6 螺纹连接的强度计算 §10－7 螺栓的材料和许用应力 §10－8 提高螺栓连接强度的措施 §10－9 螺旋传动
§10－10 滚动螺旋简介
§10－11 键连接和花键连接 §10－12 销连接
§10－1
螺纹参数
一、螺纹的形成 螺纹的分类：
按螺纹的牙型分、按螺纹的旋向分、按螺旋线的根数分、按回转体的内外表面分、按螺旋的作用分、按母体形状分
二、螺纹的主要几何参数
大径、小径、中径、螺距、导程、螺纹升角、牙型角、牙侧角
§10－2
螺旋副的受力分析、效率和自锁
一、矩形螺纹β= 0º
螺纹拧紧(滑块沿斜面等速上滑)时 受力分析、驱动力、驱动力矩
螺纹拧松(滑块沿斜面等速下滑)时 受力分析、力、力矩 自锁现象
二、非矩形螺纹的力分析、自锁条件
三、螺旋副的效率
§10－3
机械制造常用螺纹
三角形螺纹
普通螺纹（粗牙螺纹、细牙螺纹）、（牙型角、牙侧角）管螺纹
梯形螺纹（牙型角、牙侧角） 锯齿形螺纹（牙型角、牙侧角） 矩形螺纹（牙型角、牙侧角）粗牙普通螺纹的基本尺寸 细牙普通螺纹的基本尺寸 梯形螺纹的基本尺寸 §10－4
螺纹连接的基本类型及螺纹紧固件
一、螺纹连接的基本类型
螺栓连接、螺钉连接、双头螺柱连接、紧定螺钉连接
二、螺纹紧固件
螺栓、双头螺柱、螺钉、紧定螺钉、螺母、垫圈等
§10－5
螺纹连接的预紧和防松
一、螺纹连接的预紧 松连接、紧连接
1、预紧的目的
2、拧紧力矩T 拧紧力矩的控制措施：测力矩扳手、定力矩扳手、控制螺栓拧紧前后的伸长变形量
二、螺纹连接的防松
螺纹连接防松的根本问题：防止螺纹副的相对转动。
螺纹连接的防松方法：利用附加摩擦力矩防松；利用专门的防松元件防松；其他防松方法
§10－6
螺纹连接的强度计算
螺栓连接的主要失效形式及危险截面
一、松螺栓连接 强度条件
二、紧螺栓连接
1、受横向工作载荷F的螺栓强度
普通螺栓连接的工作原理、强度条件
铰制孔用螺栓连接的工作原理、强度条件
2、受轴向工作载荷FE的螺栓强度 受力分析、强度条件
§10－7
螺栓的材料和许用应力
1、材料
螺母、螺栓强度级别
2、许用应力
§10－8
提高螺栓连接强度的措施
螺栓连接的强度主要取决于螺栓强度。一．降低螺栓总拉伸载荷Fa的变化范围 二．改善螺纹牙间的载荷分布 三．减小应力集中
四．避免或减小附加应力 五．采用合理的制造工艺
§10－9
螺旋传动* 用途、类型（传力螺旋、传导螺旋、调整螺旋）对螺旋传动的要求 失效形式
一、耐磨性计算
二、螺杆强度校核
三、螺杆的稳定性校核
四、螺纹牙强度的校核
§10－10 滚动螺旋简介* §10－11 键连接和花键连接
一、键连接的类型 用途、特点
主要类型：平键连接、半圆键连接、楔键连接和切向键连接。1.平键连接
工作原理、工作面、双键布置、特点
常用的平键：普通平键、导向平键、滑键
普通平键结构：圆头(A型)、方头(B型)、单圆头(C型)普通平键和键槽尺寸 2.半圆键连接
结构特点、工作原理、工作面、双键布置、特点、应用 3.楔键连接
结构特点、工作原理、工作面、双键布置、特点、应用 4.切向键连接
结构特点、工作原理、工作面、双键布置、特点、应用
二、平键连接的强度校核 键的尺寸确定： 截面尺寸b、h；长度L 主要失效形式及计算准则 静连接、动连接
平键连接的挤压强度条件（静连接）工作长度
限制平键连接（动连接，如：导向平键、滑键）的压强 键连接的许用挤压应力和许用压强 双键的强度校核：按1.5个键计算。示例
三、花键连接
结构特点、优点、类型及应用 强度校核简介 §10－12 销连接
作用、类型
本章基本要求
(1)掌握螺纹连接的分类、螺纹各部分的名称和结构参数；(2)掌握螺旋副的受力分析、效率计算及自锁条件；(3)掌握螺纹连接的四种基本类型、结构特点、应用场合；了解常用螺纹紧固件结构形式；(4)掌握螺栓连接的预紧和防松、常用防松方法及防松零件；(5)掌握单个螺栓的受力分析和强度校核计算；(6)了解提高螺栓连接强度的措施；(7)掌握平键的选用和强度计算方法；
(8)了解花键连接、销连接的结构和特点。
作业：
(p161)10-2, 10-14 第11章 齿轮传动
作用、要求 分类
按装置型式分、按齿面硬度分、按精度等级分
本章内容：着重介绍标准齿轮传动的强度计算 §11-1 轮齿的失效形式 §11-2 齿轮材料及热处理 §11-3 齿轮传动的精度
§11-4 直齿圆柱齿轮传动的作用力及计算载荷 §11-5 直齿圆柱齿轮传动的齿面接触强度计算 §11-6 直齿圆柱齿轮传动的轮齿弯曲强度计算 §11-7 设计圆柱齿轮时材料和参数的选取 §11-8 斜齿圆柱齿轮传动 §11-9 直齿锥齿轮传动 §11-10 齿轮的构造
§11-11 齿轮传动的润滑和效率 §11-12 圆弧齿轮传动简介
§11-1 轮齿的失效形式
失效形式： 轮齿折断
折断部位、折断形式、折断原因 齿根弯曲应力σF 的性质 提高齿根弯曲强度的措施 齿面点蚀
点蚀最先出现在靠近节线的齿根面上。齿面接触应力σH 的性质 齿面点蚀的形成原因
提高齿面接触强度的措施
软齿面（HBS≤350）的闭式齿轮传动的主要失效形式是齿面点蚀 齿面胶合--材料的转移
形态、提高齿面抗胶合能力的措施 齿面磨损--材料的丧失
开式齿轮传动的主要失效形式是齿面磨损。措施
齿面塑性变形--材料的塑性流动
产生原因、形态（主凹从凸）措施
计算准则（设计准则）
§11-2 齿轮材料及热处理
常用齿轮材料
优质碳素钢、合金结构钢、铸钢、铸铁 热处理方法
表面淬火、渗碳淬火、调质、正火、渗氮 软齿面、硬齿面
常用的齿轮材料及其力学性能见表11-1
§11-3 齿轮传动的精度
运动精度：反映传递运动的准确性平稳性精度：传动的平稳性 接触精度：载荷分布的均匀性
国标GB10095-88给齿轮副规定了12个精度等级。其中1级最高，12级最低，常用的为6--9级精度。
§11-4 直齿圆柱齿轮传动的作用力及计算载荷
一、轮齿上的作用力
圆周力、径向力、法向力的大小和方向确定 小齿轮上的转矩
二、计算载荷
名义载荷、载荷系数
§11-5 直齿圆柱齿轮传动的齿面接触强度计算
理论依据是两平行圆柱体的接触应力理论：赫兹公式
实验表明：齿根部分靠近节点处最容易发生点蚀，故取节点处的应力作为计算依据。 齿面接触应力的推导 齿面接触强度计算
校核式、设计式：齿宽系数、许用接触应力等 齿面接触强度取决于小轮分度圆直径的大小。
§11-6 直齿圆柱齿轮传动的轮齿弯曲强度计算
假定载荷仅由一对轮齿承担，按悬臂梁计算。齿顶啮合时，弯矩达最大值。 危险截面
齿顶受力分析 齿根弯曲应力
齿形系数、应力集中系数 齿根弯曲疲劳强度验算公式
许用弯曲应力（轮齿单侧、双侧工作） 齿根弯曲疲劳强度设计公式
齿根弯曲疲劳强度取决于模数的大小 对于动力齿轮传动，模数m≥1.5 mm
对于开式齿轮传动，应将模数m计算值放大10-15%, 再圆整为标准值
§11-7 设计圆柱齿轮时材料和参数的选取
一、材料
齿面硬，齿芯韧
二、主要参数
1、齿数比u
2、齿数z
3、齿宽系数和齿宽
渐开线标准直齿圆柱齿轮传动设计示例
§11-8 斜齿圆柱齿轮传动
一、轮齿上的作用力
圆周力、轴向力、径向力、法向力的大小和方向确定
二、强度计算
1、齿面接触疲劳强度计算
校核式、设计式；模数、螺旋角确定方法
2、轮齿弯曲疲劳强度计算 校核式、设计式
§11-9 直齿锥齿轮传动
一、轮齿上的作用力
假设力集中作用在轮齿中点节圆（标准齿轮节圆锥与分度圆锥重合）处。
圆周力、径向力、轴向力、法向力的大小和方向确定
二、强度计算
近似认为，一对直齿圆锥齿轮传动和位于齿宽中点的一对当量圆柱齿轮传动的强度相等。
1、齿面接触疲劳强度计算
校核式、设计式；模数、锥距确定方法
2、轮齿弯曲疲劳强度计算 校核式、设计式
§11-10 齿轮的构造
齿轮轴、实心齿轮、腹板式齿轮、轮辐式齿轮
§11-11 齿轮传动的润滑和效率
一、齿轮传动的润滑 开式齿轮、闭式齿轮传动
1、润滑油牌号的选择
2、润滑油粘度的选择
开式齿轮、闭式齿轮传动
二、齿轮传动的效率 齿轮传动的损耗
齿轮传动的平均效率
§11-12 圆弧齿轮传动简介* 本章基本要求
(1)掌握齿轮传动的主要失效形式、失效原因、失效部位、避免或减轻失效的措施；掌握针对不同失效形式的设计准则；(2)了解齿轮材料及热处理方法；(3)了解齿轮传动的精度；
(4)掌握渐开线直齿、斜齿、圆柱齿轮传动和直齿圆锥齿轮传动的受力分析、强度计算方法；能够正确设计齿轮传动；
(5)了解齿轮的主要结构形式、润滑方式及传动效率。
重点：
渐开线齿轮传动失效形式、材料选择、受力分析、直齿圆柱齿轮传动的接触疲劳强度和弯曲疲劳强度。
作业：
3、11-9(p187)第13章 带传动和链传动
本章内容：
§13-1 带传动的类型和应用 §13-2 带传动的受力分析 §13-3 带的应力分析
§13-4 带传动的弹性滑动和传动比 §13-5 V带传动的计算 §13-6 V带轮的结构 §13-7 同步带传动简介
§13-8 链传动的特点和应用 §13-9 链条和链轮
§13-10 链传动的运动分析和受力分析 §13-11 链传动的主要参数及其选择 §13-12 滚子链传动的计算 §13-12 滚子链传动的计算 §13-13 链传动的润滑和布置
§13-1 带传动的类型和应用
带传动的组成 工作原理
带传动的类型
带传动的几何关系
中心距a、包角α、带长 带传动的张紧方法
调整中心距、采用张紧轮、自动张紧 带传动的优点 带传动的缺点 应用
§13-2 带传动的受力分析
一、初拉力F0、紧边拉力F1、松边拉力F2和有效拉力F 静止时的受力分析 传动时的受力分析
二、最大有效拉力和打滑 打滑现象及带来的危害 最大有效拉力的推导
挠性体（柔韧体）摩擦的基本公式(欧拉公式) 最大有效拉力的主要影响因素
带与轮面间的打滑现象最先发生在带与小带轮轮面接触弧上。 避免打滑的条件平带、V带受力分析
V带传动的最大有效拉力Fec §13-3 带的应力分析
1.紧边和松边拉力产生的拉应力 2.离心力产生的拉应力 3.弯曲应力
4.应力分布及最大应力
最大应力σmax出现在紧边与小轮的接触处。5.作用在轴上的力
§13-4 带传动的弹性滑动和传动比
弹性滑动产生的原因分析 滑动率
带传动的传动比
§13-5 V带传动的计算
一、V带的规格
组成、节线、节面
普通V带和窄V带的标准化 基准直径d 基准长度Ld
二、单根普通V带的许用功率
主要失效形式及设计准则
单根带所能传递的有效拉力、传递的功率 实际条件下单根V带所能传递的功率
三、V带的型号和根数的确定 计算功率、选型图
四、主要参数的选择 1.带轮直径与带速
2.中心距、带长和包角 3.初拉力
4.作用在带轮轴上的压力FQ
带传动设计的步骤及示例
§13-6 V带轮的结构
V带轮的轮槽尺寸
带轮的结构 ：实心式、腹板式、轮辐式 §13-7 同步带传动简介* §13-8 链传动的特点和应用
组成及作用、优缺点、应用 §13-9 链条和链轮
一、链条
类型：滚子链、齿形链 滚子链的组成 链条材料
链条的主要参数：
节距p 结构类型：单排链和多排链。链节数Lp
二、链轮
标准参数
链轮主要尺寸计算公式 端面齿形和轴面齿形
链轮的结构：实心式、孔板式、组合式 §13-10 链传动的运动分析和受力分析
一、链传动的运动分析
链条的平均线速度、平均传动比、分度圆瞬时线速度、瞬时链速、相位角 链传动在工作时，瞬时传动比是周期性变化的！
瞬时传动比恒定的特例：只有z1=z2,且传动中心距为链节距的整数倍时，i≡1 链传动的多边形效应（运动不均匀性） 多边形效应的主要影响因素
二、链传动的受力分析
圆周力、离心拉力、悬垂拉力
紧边拉力、松边拉力、链作用在轴上的压力
§13-11 链传动的主要参数及其选择
一、链轮齿数
小链轮齿数 z1、大链轮齿数 z2（z2 ≤ 120）限制大链轮齿数的上限的原因分析
跳齿和脱链现象最先发生在大链轮轮齿上。
二、链节距p
三、中心距a及链节数Lp
§13-12 滚子链传动的计算
一、失效形式
二、功率曲线图 设计准则
特定条件下A系列滚子链所能传递的功率P0 实际条件与特定条件不同时，应对P0进行修正。链号的确定
链条的静力强度校核 §13-13 链传动的润滑和布置
一、链传动的润滑 润滑方式 润滑油牌号
二、链传动的布置
三、张紧装置
本章基本要求：
1)了解带、链传动的工作原理、特点及使用场合；
2)了解V带和滚子链的标准、规格，以及带轮、链轮的结构特点；
3)理解带传动的弹性滑动特性、受力分析，掌握V带传动的设计计算方法； 4)掌握链传动的运动特点，掌握滚子链传动的设计计算方法； 5)了解带、链传动的布置、张紧及链传动的润滑方式。
作业：
13-6，13-11（p239）
第14章 轴
本章内容：
§14-1轴的功用和类型 §14-2轴的材料
§14-3轴的结构设计 §14-4轴的强度设计 §14-5轴的刚度设计
§14-6轴的临界转速的概念
§14-1轴的功用和类型
功用 分类
按承受载荷的不同分:转轴、传动轴、心轴 按轴的形状分：直轴、曲轴、挠性钢丝轴
设计任务：选材、结构设计、强度和刚度设计、确定轴的结构形状和尺寸，必要时还要考虑振动稳定性。
§14-2轴的材料
常用材料：碳素钢、合金钢 应用范围 轴的毛坯 §14-3轴的结构设计
设计任务：使轴的各部分具有合理的形状和尺寸。 主要要求 示例说明：
一、制造安装要求
二、轴上零件的定位
轴肩或套筒
三、轴上零件的固定
轴向固定由轴肩、套筒、螺母或轴端挡圈、轴承端盖来实现。轴肩的尺寸要求
周向固定大多采用键、花键、或过盈配合等联接形式来实现。
键槽应设计成同一加工直线
四、轴的各段直径和长度的确定
五、改善轴的受力状况，减小应力集中
1.改善受力状况 2.减小应力集中 轴系结构设计改错示例 轴系结构设计示例
§14-4轴的强度设计
一、按扭转强度计算
对于只传递扭转的圆截面轴，扭转强度条件设计公式 最小轴径的估算
二、按弯扭合成强度计算 强度条件
折合系数的引入及其取值 设计公式
示例1：已知支点跨距、受力情况，计算某减速器输出轴危险截面的直径。按弯扭合成强度计算轴径的一般步骤
§14-5轴的刚度设计* §14-6轴的临界转速的概念* 本章基本要求：
了解轴的功用和类型；
了解轴的常用材料及其性能； 掌握轴的结构设计要求和方法；
掌握轴的两种强度计算方法，即按扭转强度计算和按弯扭合成强度计算。
作业：
14-1(p251), 14-9(p252)第16章 滚动轴承
滚动轴承的组成 各零件的作用
滚动副的材料要求 优缺点
设计人员的主要任务是: 熟悉标准，正确选用。
本章内容：
§16-1 滚动轴承的基本类型和特点 §16-2 滚动轴承的代号
§16-3 滚动轴承的选择计算 §16-4 滚动轴承的润滑和密封 §16-5 滚动轴承的组合设计
§16-1 滚动轴承的基本类型和特点
接触角及轴向承载能力 滚动轴承类型
按所能承受的载荷方向分：向心轴承、推力轴承 按滚动体形状分：球轴承、滚子轴承 滚动轴承的主要类型及特点（类型记忆口诀） 几点说明：
1.承载能力 2.极限转速 3.角偏差
§16-2 滚动轴承的代号
1.前置代号----轴承分部件代号。
2.基本代号表示轴承的基本类型、结构和尺寸。
类型代号、尺寸系列代号、内径代号
3.后置代号----用字母（或加数字）表示。
轴承内部结构常用代号、公差等级代号、（径向）游隙代号 示例
§16-3 滚动轴承的选择计算
一、失效形式
滚动体的受力分析
主要失效形式：疲劳破坏、永久变形 滚动轴承的计算准则
二、轴承寿命
定义、可靠度、基本额定寿命 基本额定动载荷 轴承寿命计算
三、当量动载荷的计算 定义及计算式
四、角接触向心轴承轴向载荷的计算 内部轴向力的计算
大小、方向确定
角接触球轴承和圆锥滚子轴承的安装方式：面对面、背靠背 角接触向心轴承轴向载荷的计算
两轴承正装、两轴承反装 结论：
被放松端轴承的轴向载荷=内部轴向力；
被压紧端轴承的轴向载荷=其余轴向力的代数和
（本身除外，以被放松轴承内部轴向力方向为正方向计算）
五、滚动轴承的静强度校核
基本额定静载荷C0 当量静载荷P0 轴承寿命计算示例
§16-4 滚动轴承的润滑和密封
润滑目的、密封目的
一、滚动轴承的润滑
二、滚动承的密封
§16-5 滚动轴承的组合设计
滚动轴承组合设计的任务：
轴承的轴向位置固定、轴承与其他零件的配合、间隙的调整、装拆、润滑密封
一、轴承的固定 两端固定
结构特点及应用场合 一端固定一端游动 结构特点及应用场合
常有的游动端轴承：深沟球轴承、圆柱滚子轴承
二、轴承组合的调整 1.轴承间隙的调整 2.轴承的预紧
3.轴承组合位置的调整
三、轴承组合的配合
四、轴承的拆装
本章基本要求：
(1)掌握滚动轴承的基本结构和特点；(2)掌握滚动轴承的类型及类型的选择；
(3)掌握滚动轴承的基本代号、精度等级代号；(4)了解滚动轴承的失效形式及设计准则；
(5)掌握滚动轴承的寿命、基本额定寿命、基本额定动载荷、当量动载荷等概念；(6)掌握滚动轴承的寿命计算；(7)理解滚动轴承的组合设计。
重点：
滚动轴承的基本代号、类型选择、寿命计算和组合设计。
难点：
角接触轴承的轴向载荷的计算和当量动载荷的计算。
作业：
16-1，16-6(p289)
第二篇：《机械设计基础》教学大纲--05工业设计
《机械设计基础》教学大纲
课程编号： 适用专业：工业设计（本科）专业 学时数：78(72+6)学分数：
执笔者：龚建春 编写日期：2005年10月
一、课程的性质、教育目标及任务
《机械设计基础》是高等学校工业设计专业一门技术基础课，是培养学生了解和掌握机械基础知识、具备机械设计初步能力的重要课程。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，在培养能力方面应着重设计构思和设计技能的基本训练。
通过本课程的各个理论环节和实践环节的教学，学生应能达到以下目标：
1、使学生明确机械设计在经济建设中的重要作用和在机器设计中的重要地位；了解本课程的性质、特点、内容及与先修课程和后继课程之间的关系；
2、熟悉常用机构的结构组成特点、运动特性和动力特性，初步掌握简单机构的设计方法；
3、熟悉通用机械零件的类型、结构、特点、工作原理、应用场合、常用材料、有关标准和工艺要求；
4、掌握机械零件的失效形式和基本设计理论、设计要求、设计方法和设计步骤，综合应用所学知识初步具备机械设计的能力。
本课程的主要任务是：
1、培养学生具有常用机构的结构组成、运动特性和机器动力学方面的基本知识；
2、培养学生具有通用零件的工作原理、特点和维护方面的基本知识；
3、使学生初步学会运用设计手册对一般参数的通用零件和简单传动装置进行设计；
4、培养学生初步具有分析机械零件失效的原因和提出改进措施的能力。
二、课程的教学内容和学时分配
（一）教学基本要求
1、要求掌握的基本知识: 机械设计一般知识、机械零件的主要类型、性能、结构特点、应用、材料和标准等。
2、要求掌握的基本理论和方法: 机械设计基本原则、机械零件的失效形式、工作能力计算准则、受力分析、应力分析和提高零件强度的措施。
（二）教学内容及重点
绪论（2学时）教学内容：
1、课程的性质和任务、研究的对象和内容；
2、本课程在教学中的地位；
3、机械、机器、机构、构件及零件（部件）的基本概念；
4、机械设计的基本要求和一般过程。教学要求：
1、了解本课程的性质、特点、机器设计的基本要求和一般过程。
第一章：平面机构的构成分析（4学时）教学内容：
1、运动副及其分类；
2、平面机构运动简图；
3、平面机构自由度的计算； 教学要求：
掌握运动副的分类及平面机构自由度的计算；了解机构运动简图的绘制方法；
第二章.机构的运动分析与磨擦、效率（4学时）
基本内容：
1、速度瞬心及其在机构速度分析上的应用；
2、摩擦机理与摩擦定律；
3、磨损：磨损类型，磨损过程，磨合；
4、润滑：润滑的分类，润滑剂与添加剂，润滑剂的粘度；
5、运动副的效率。
教学要求：
1、掌握机构速度分析的方法；
2、理解磨擦机理，了解磨损的类型及其过程；
3、了解润滑的分类；
4、掌握运动副的效率。
第三章：平面连杆机构（4学时讲授，2学时实验）
教学内容：
1、铰链四杆机构的基本形式和特性；
2、铰链四杆机构的曲柄存在条件；
3、铰链四杆机构的演化；
4、铰链四杆机构的的设计。教学要求：
1、了解四杆机构的类型和演化；
2、掌握有关四杆机构的基本知识；
3、理解四杆机构的作图法设计；
4、了解四杆机构解析法设计原理。附实验
1、机构运动简图测绘：
内容：对实际的机械设备，由教师指定具体机构，学生自己动手绘制运动 简图，并计算自由度。
目的：掌握正确绘制机构运动简图的方法、技能。要求：①会把实际机械的联接抽象成简单的运动符号。
②能对机构运动简图做自由度计算，并判别机构是否有确定的运动。
第四章： 凸轮机构（4学时）教学内容：
1、凸轮机构的应用和类型；
2、从动件的常用运动规律；
3、图解法设计凸轮轮廓；
4、解析法设计凸轮轮廓；
5、设计凸轮机构应注意的问题。教学要求：
1、了解凸轮机构的类型和特点；
2、掌握凸轮轮廓线的作图法设计；
3、了解解析法设计原理；
4、理解从动件常用运动规律及其选择原则。
第五章： 齿轮机构（8学时讲授，2学时实验）教学内容：
1、齿轮机构的特点和类型；
2、齿廓啮合基本定律；
3、渐开线齿廓；
4、齿轮各部分名称及渐开线标准齿轮的基本尺寸；
5、渐开线标准齿轮的啮合；
6、渐开线齿轮的切齿原理；
7、根切现象、最少齿数及变位齿轮；
8、平行轴斜齿齿轮机构；
9、圆锥齿轮机构。教学要求：
1、掌握直齿圆柱齿轮传动的啮合特性及尺寸计算；
2、理解齿廓啮合基本定律及斜齿轮机构的特点；
3、了解根切原理及变位齿轮等概念；
4、了解圆锥齿轮的特点。
附实验
2、渐开线圆柱齿轮范成实验：
内容：学生用渐开线齿廓范成仪，模拟范成法切制渐开线齿轮的加工过程，并对有关齿轮参数进行计算。
目的：①了解范成法切制渐开线齿轮的原理。②了解齿轮根切现象。
要求：能用变位方法来避免根切现象。
第六章 ：轮系（2学时）教学内容：
1、轮系的类型；
2、定轴轮系及其传动比；
3、周转轮系及其传动比；
4、混合轮系及其传动比；
5、轮系的应用。教学要求：
1、了解轮系的功用；
2、掌握各种轮系传动比的计算方法。
第七章： 其它常用机构（2学时）教学内容：
1、棘轮机构；
2、槽轮机构；
3、不完全齿轮机构；
4、凸轮间歇运动机构；
5、组合机构。
教学要求：了解其它常用机构的组成、特点及设计要求。
第八章： 回转件的平衡（2学时）教学内容：
1、回转件平衡的目的；
2、回转件的平衡计算；
3、回转件的平衡试验。教学要求：
1、掌握回转体平衡的计算方法；
2、理解回转体平衡实验原理。
第九章： 机械零件设计概论（4学时）教学内容：
1、机械零件设计概述；
2、机械零件的强度；
3、机械零件的接触强度；
4、机械零件的耐磨性；
5、机械制造常用材料及其选择；
6、机械零件的工艺性和标准化。教学要求：
1、理解机械零件设计的基本要求、机械零件的工作能力和计算准则、机械其标准的意义。
2、理解零件设计有关强度、刚度计算公式；
3、了解机械零件的结构工艺性及其标准的意义。
第十章： 联接（4学时）教学内容：
1、螺纹参数；
2、螺纹副的受力分析、效率和自锁；
3、机械制造常用螺纹；
4、螺纹联接的基本类型和螺纹紧固件；
5、螺纹联接的预紧和防松；
6、螺栓联接的强度计算；
7、螺栓的材料和许用应力；
8、提高螺栓联接强度的措施；
9、键联接和花键联接；
10、销联接。教学要求：
1、掌握螺纹联接的受力分析和强度计算方法；
2、了解螺纹联接的类型和特点；
3、掌握键联接的类型及选择计算；
4、了解花键联接、销联接的特点。
第十一章： 带传动及链传动（6学时）教学内容：
1、带传动的类型和应用；
2、带传动的受力分析；
3、带的应力分析；
4、带传动的弹性滑动和传动比；
5、普通V带传动的计算；
6、V带轮的结构；
7、传动用滚子链、链轮；
8、链传动的运动特性；
9、滚子链传动的设计；
10、链传动的布置、张紧和润滑。教学要求：
1、了解带传动的特点及使用场合；
2、理解带传动弹性滑动特性，带传动的受力分析和运动分析；
3、掌握带传动的设计方法及各项参数的选择原则；
4、了解滚子链的规格及标识；
5、理解链传动的运动不均匀性。
6、了解链传动的布置、张紧和润滑方式。
第十二章： 齿轮传动（6学时）教学内容：
1、轮齿的失效形式；
2、齿轮材料及热处理；
3、齿轮传动的精度；
4、直齿圆柱齿轮传动的作用力及计算载荷；
5、直齿圆柱齿轮传动的齿面接触强度计算和齿根弯曲疲劳强度计算；
6、斜齿圆柱齿轮传动；
7、直齿圆锥齿轮传动；
8、齿轮的构造；
9、齿轮传动的润滑和效率。教学要求：
1、掌握直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮及圆锥齿轮的受力分析方法；
2、掌握直齿圆柱齿轮强度计算过程及各基本参数选择的基本要求。附实验3：齿轮参数的测定
内容、目的：通过对模数制正常齿渐开线直齿圆柱齿轮的测绘（如公法线长度、齿顶圆直径、齿根圆直径等），计算并确定齿轮的基本参数（模数、压力角、基节等），同时了解测量量具的使用方法。
第十三章： 蜗杆传动（4学时）教学内容：
1、蜗杆传动的特点和类型；
2、蜗杆传动的主要参数和几何尺寸；
3、蜗杆传动的失效形式、材料和结构；
4、蜗杆传动的受力分析；
5、蜗杆传动的强度计算；
6、蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算。教学要求：
1、理解蜗杆传动的特点和失效形式、热平衡的条件和计算方法；
2、掌握蜗杆传动的受力分析方法。
第十四章：轴（4学时）教学内容：
1、轴的功用和类型；
2、轴的材料；
3、轴的结构设计；
4、轴的强度计算。教学要求：
1、掌握轴的结构设计原则；
2、理解轴的强度计算方法。
第十五章：滑动轴承（4学时）教学内容：
1、滑动轴承的结构形式；
2、轴瓦及轴承衬材料；
3、非液体摩擦滑动轴承的计算；
4、动压润滑的形成原理。教学要求：
1、理解滑动轴承的特点和适用场合；
2、掌握非液体摩擦滑动轴承的计算方法；
3、了解动压油膜形成的机理。
第十六章：滚动轴承（6学时）教学内容：
1、滚动轴承的基本类型和特点；
2、滚动轴承的代号；
3、滚动轴承的失效形式剂选择计算；
4、滚动轴承的润滑和密封；
5、滚动轴承的组合设计。教学要求：
1、掌握滚动轴承的类型、代号及尺寸选择计算；
2、理解轴承寿命计算方法；
3、理解轴承装置的设计方法。
第十七章：联轴器、离合器和制动器（2学时）教学内容：
1、联轴器、离合器的类型和特点；
2、固定式刚性联轴器；
3、可移式刚性联轴器；
4、弹性联轴器；
5、牙嵌离合器；
6、圆盘摩擦离合器；
7、磁粉离合器定向离合器；
8、制动器
教学要求：了解联轴器和离合器的类型、特点、应用场合及选择计算。
三、课程教学的基本要求
1、本课程以课堂讲授、课程设计、实验相结合的方式进行教学。实验是本课程的重要实践性环节，通过实验，学生应掌握典型的机械原理和机械零件实验的基本方法，要求学生亲自动手，并认真完成实验报告。
2、课外作业与电化教学 作业习题内容要多样化，要有典型性、代表性，要能达到巩固理论，掌握基本计算方法，提高分析和解决问题的能力、熟悉标准、规范的作用。学生必须独立按时完成作业，除教材外，教师应给学生指定相关参考书，以拓宽学生知识面。
根据教育发展的趋势和教学教改的要求，要积极开展电化教学，充分利用演示、幻灯、投影、CAI等现代化教学手段，提高教学效果和课堂效率。
3、课程设计
课程设计是对本课程及先修课程知识的综合运用，是培养学生设计能力的重要环节。每个学生必须独立完成课程设计。设计题目一般为机械传动装置。课程设计用时3周，其基本要求及安排详见《机械设计课程设计教学大纲》。
四、本课程与其它课程的联系与分工
本课程的先修课程是：《机械制图》；《工程力学》；《AutoCAD》；《公差及技术测量》等。
五、建议教材及教学参考书
1、杨可桢主编，机械设计基础，高等教育出版社，2000
2、朱家诚，王纯贤主编，机械设计基础，合肥工业大学出版社，2003
3、程光蕴主编，机械设计基础学习指导书（第三版），高等教育出版社，1996
4、杨可桢，程光蕴主编，机械设计基础.(第4版)，高等教育出版社，1999
5、吴瑞祥，王之栎，郭卫东，刘静华主编，机械设计基础（下册），北京航空航天大学出版社，2005
6、申永胜主编，机械原理教程，清华大学出版社，1999
7、龚桂义主编，课程设计图册（第3版），高等教育出版社，1989
8、攀枝花大学机械工程系教改教材编写组编，机械设计实验指导书，1999
第三篇：讲课提纲
抓好基层社会服务管理体系建设
长子县 霍华琴 讲课提纲
一、介绍基层社会服务管理体系建设
1、村级社会服务管理中心建设
村级社会服务管理中心由支村两委推荐、群众代表选举产生网格长，在支村两委领导下，具体负责本村矛盾排查调处、合同管理、宅基地管理、民事代办、红白事服务等各类社会服务管理工作。
2、乡级社会服务管理中心建设
乡镇社会服务管理中心下设综治办、便民服务大厅、矛盾纠纷调解室，指导和帮助解决村级社会服务管理中心难以解决的问题。
3、县级是服务管理指导中心建设
整合信访接待、矛盾调处、劳动仲裁等部门职能，建立县级社会服务管理指导中心。
二、介绍专调、联调和职能下沉
1、专职调解员队伍建设
组建专职联调队伍，从事矛盾纠纷排查化解，使各类矛盾发现于早，化解于小。
2、联调工作的开展
实现三纵三横无缝隙联调格局。
3、职能下沉
将与群众利益密切相关的职能下沉到乡镇和农村。
三、抓好基层社会服务管理体系建设几点建议
1、信息化支撑
2、财力保障
3、科学考核评价
第四篇：工业设计专业“机械设计基础”课程教学创新与探索
工业设计专业“机械设计基础”课程教学创新与探索
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摘要：本文针对工业设计专业体系下“机械设计基础”课程基础教学中，所暴露的讲授内容与社会需求脱节，学生对知识点理解相对困难等问题进行探讨，对“十二五”规划中“文化创新”的指导思想下如何通过教学模式的创新，如教材选用创新、教学体验创新和课程考核模式创新等方式，使该课程的教学实践符合新形势的专业人才培养模式。
关键词：工业设计；教材选用创新；教学体验创新；考核模式创新
前言从1982年我国在高校中开办工业设计专业教育至今，各高
校在学科建设的实践和摸索中不断完善和发展，由于多数高校在办学过程中主要通过借鉴其他院校经验和模式，所开设的专业课程框架大同小异，在工业设计专业下均开设有“机械设计基础”
（部分学校设为“工业设计工程基础”）课程，旨在解决产品设计过程中的结构问题，这是将设计概念转换为实际产品的关键，然而在实际的教学环境中，由于课程的特殊性和传统教学偏于工科的理论讲授，往往使得该课程与专业框架下其他课程脱节，孤立的知识点和抽象的概念使学生对产品设计中的工程问题很难形成全面系统的认识，造成对自身能力的不自信甚至对专业的反感。在这样的背景下，需要我们对工业设计专业“机械设计基础”课程现有的教学模式和课程设置进行有针对性的创新调整，以符合工业设计专业人才培养和专业的长远发展需求。
一、“机械设计基础”的课程现状分析
“机械设计基础（或工业设计工程基础）”课程是我国绝大多数高校工业设计专业的必修课程，主要针对产品设计过程中产品的结构形式、受力特点、能量传动、机构原理及零部件间的联接问题展开学习与讨论，是产品设计中将概念转换为实际可加工可使用的产品的关键，这方面的技能也是本专业毕业生进入工作岗位时生产企业所关注的，因此该类工程类课程的开设，为培养适应社会需要的毕业生是很有必要的。
然而之所以会造成知识点的教学与实际应用的脱节，主要原因在于专业起步较晚，在课程设置方面缺乏全面的思考：在实际的教学过程中，由于该课程早期的教材编著者主要以机械学领域的专家为主，内容上往往以工业设计专业学生很少接触到的钻床、内燃机、牛头刨床等工程机械为案例，加上部分任课教师对该课程的经验和理解不足，不能将这些机构原理与产品设计相结合，依然以传统工科模式进行照搬和对机械类教材内容的简单删减，导致该课程的教学常以理论灌输和公式推导为主，对于非机械类专业的学生在认知和理解上有很大的障碍，尤其是以文科高考入学的艺术类学生更是觉得抽象、空洞，无法转换为学生的知识构架，更无法与实际生产相接轨。
在国家“十二五”规划中，提出“产业结构创新”和“文化创新”的指导思想，对于新形势下的工业设计教学模式，值得我们在工业设计创新人才培养方面对“机械设计基础”课程的教学方法进行深层的反思与创新实践。
二、教学形式的创新探讨
作为工业设计教学，其核心本质是让学生掌握产品设计的方法和在设计过程中应该考虑到的各方面知识，“机械设计基础”课程的开设，主要目的在于解决产品设计中的结构问题，其本质核心是为产品设计服务。在教学过程中，应该打破对以工程机械为背景的现行教材进行知识点简单删减的传统模式，从教材选用、教学体验和课程考核方式等方面围绕产品设计相关内容展开创新探索。更多文学期刊到天天期刊网
发表咨询电话：***
QQ：1286503325
1.教材选用创新各大高校在专业办学中专业方向划分越来越细，传统教学经验中所选用的《机械设计》《机械设计基础（非机类）》等教材涵盖比较笼统，以包装机械、工程机械为主的案例不利于工业设计专业学生的理解。
各院校专业培养方向不一样，“放之四海而皆准”的教材是不现实的，在尊重工业设计专业教学的早期工作者对该专业所做出贡献的同时，对于课程教材的选用，应该考虑与专业实际相结合，选择更有针对性的教材或参考书目，如更侧重于产品覆盖件的构造形式、联接方式及产品（工作过程中的）运动机构特征等，教材中的案例应该更多地结合学生在日常生活中所看得见、摸的着的产品，如对于在机构原理中，凸轮机构的案例，可以列举饮水机、按摩椅等实际案例等。
在目前合适教材有限的情况下，任课教师可以考虑提取该课程所需传授的知识框架，备课过程中搜集相关案例，对学生进行讲解分析，这种形式比较传统教材，更为直观，容易理解。
2.教学体验创新如本文第一节所描述，传统的“机械设计基础”课程的教学
中，很多院校采取将课程划拨到其他工科院系或者外聘任课教师的方式，教学模式以沿袭工科机械类课程中“理论教学”加“应用题解答”为主，往往导致该课程知识框架孤立，缺乏实践的引导，学生的学习能动性和积极性相对较低，也无法通过课堂学到有实践意义的知识。
工业设计专业学生的培养，主要是对外观造型的设计与工程结构的学习，对于产品（机械）内部工作原理层面的知识点的背诵和计算题、应用题的解答均不是培养重点。因此在教学过程中，应该将多媒体教学体验放在首位，通过产品图片、动画视频以及拆卸一些实际产品直观的体现，让学生结合书本上所描述知识点进行消化理解。
以重庆师范大学美术学院工业设计专业在学习“机械联接”相关知识的教学实践为例，为加深学生对卡口、螺纹等联接形式的认识，并学会在设计实践运用，近两年的教学中，采取理论教学梳理后，让学生对一些废弃电子产品进行拆卸、绘制爆炸图，并在保留原电子产品电路板的前提下，对该产品的外观进行重新设计：学生在拆卸和绘图过程中，是对理论教学的实践验证，也是一个对知识点的巩固理解过程；在后期的再设计中，考虑产品的联接问题，是对所学知识的实践运用。通过动手实践，摆脱了传统枯燥的教学模式，也培养了学生通过探索发现和解决问题的能力。同时对于学生今后就业实践，有一定的指导作用。
3.考核方式创新课程的考核，其主要目的是对所学知识的一种检验，工业设
计专业开设“机械设计基础”课程，其目的不是在于培养会对机械公式进行推导，会计算齿轮传动比、凸轮轮廓抛物线的“机械设计师”。对于课程的考核形式，若任然停留在以传统的试卷为主要形式，往往会造成学生为应付考试而机械地背诵书本上的文字及公式的推导，而考试之后却很容易忘记，不仅无法刺激学生的创造性，同时在今后工作过程中如何合理运用相关知识，都起不到任何帮助。
工业设计专业“机械设计基础”课程的考核，不应该停留在“考试课”或者“考查课”上的争论，而应该结合专业实际，以及对今后产品设计相关课程学习的支撑，从“如何利用所学知识结构，合理解决实际问题”的角度，对学生的学习情况进行客观合理的考核。考核方式的创新，可以考虑以命名一设计课题的形式展开，学生着重考虑如何解决课题中的产品结构及功能问题。如要求学生通过所学知识对酒瓶进行设计，要求在设计中考虑酒瓶的防漏问题；通过联接知识设计可便携的折叠式床垫；利用联动原理，设计趣味儿童玩具等。这是对学生“学习能力”与“应用能力”的综合考核，既回避了学生对考试的恐惧心理，也让学生在实践中，将所学知识进行重新归纳与整理，这些知识框架对他们今后的工作实践，有很强的指导作用。
当前国家和地方政府大力倡导自主创新，对工业设计的人才培养提出了新的要求，工业设计专业“机械设计基础”课程的教学，应该从学生特点、人才培养计划及地方区域规划特色出发，打破传统理工科理论教学模式，有针对性地对教材选用、教学体验模式及考核方式进行合理创新与尝试，以培养符合区域经济需求的人才。工业设计的教学任重而道远，需要在创新实践与总结
中，不断完善发展。
参考文献：[1]叶丹，孔敏.产品构造原理[M].北京：机械工业出版社.2009
[2]王大康，韩泽光.机械设计基础（非机类）[M].北京：机械工业出版社.2007
[3]何人可.工业设计史[M].北京：高等教育出版社.2004（第三版）
[4]柳冠中.工业设计学概论[M].哈尔滨:黑龙江科学技术出版社.1994
[5]张宪荣.工业设计理念与方法[M].北京：北京理工大学出版社.2005
[6]李乐山.工业设计思想基础[M].北京:中国建筑工业出版社，2000
[7]赵德成.产品造型设计——从形态的概念设计到实现[M].北京：海洋出版社.2010
[8]张春林，曲继芳，张美麟.机械创新设计[M].北京:机械工业出版社，2004
第五篇：机械设计基础练习题[模版]
机械设计基础 练习题
一、单项选择题
1、若机构由n个活动构件组成，则机构自由度为（）。A、>3n
B、=3n
C、<3n
2、为使机构顺利通过死点，常采用在高速轴上装什么轮增大惯性？（）A、齿轮 B、飞轮 C、凸轮
3、当曲柄为原动件时，下述哪种机构具有急回特性？（）
A、平行双曲柄机构 B、对心曲柄滑块机构 C、摆动导杆机构
4、凸轮机构中，从动件在推程按等速运动规律上升时，在何处发生刚性冲击？()A、推程开始点 B、推程结束点 C、推程开始点和结束点
5、带传动的中心距过大将会引起什么不良后果？（）A、带产生抖动 B、带易磨损 C、带易疲劳断裂
6、渐开线在基圆上的压力角为多大？（）A、0° B、20° C、90°
7、蜗杆传动传动比的正确计算公式为（）。A、i12z2z1 B、i12d2d1 C、i12d1d2
8、经校核，平键联接强度不够时，可采用下列措施中的几种?①适当地增加轮毂及键的长度；②改变键的材料；③增大轴的直径，重新选键；④配置双键或选用花键。（）A、采用①、②、④之一 B、采用②、③、④之一 C、采用①、③、④之一
9、齿轮减速器的箱体与箱盖用螺纹联接，箱体被联接处的厚度不太大，且需经常拆装，一般宜选用什么联接?（）
A、螺栓联接 B、螺钉联接 C、双头螺柱联接
10、刚性联轴器和弹性联轴器的主要区别是什么?（）A、性联轴器内有弹性元件，而刚性联轴器内则没有 B、性联轴器能补偿两轴较大的偏移，而刚性联轴器不能补偿 C、性联轴器过载时打滑，而刚性联轴器不能 11.图1机构中有（）虚约束。A、1个 B、2个 C、3个
12.图2机构要有确定运动，需要有()原动件。A、1个 B、2个 C、3个
13.一定型号的三角带传动，若小带轮直径一定，增大其传动比，则带饶过大带轮上的弯曲应力（）。
A、减小 B、增大 C、不变
14.在双曲柄机构中，已知三杆长度为 a=80mm,b=150mm,c=120mm,则d 杆长度为（）。A、＜110mm B、110mm≤d≤190mm C、≥190mm 15.曲柄摇杆机构中，曲柄为主动件时，（）死点位置。A、曲柄与连杆共线时为 B、摇杆与连杆共线时为 C、不存在 16.凸轮机构中，基圆半径是指凸轮转动中心到（）半径。A、理论轮廓线上的最大 B、实际轮廓线上的最大 C、实际轮廓线上的最小
17.凸轮机构中的压力角是指（）间的夹角。A、凸轮上接触点的法线与从动件的运动方向 B、凸轮上接触点的法线与该点线速度 C、轮上接触点的切线与从动件的运动方向 18.紧键联接主要是使轴与轮毂之间（）。
A、沿轴向固定并传递轴向力 B、沿轴向可作相对滑动并具有作用 C、沿周向固定并传递扭矩
19.普通平键联接传递动力是靠（）。A、两侧面的摩擦力 B、两侧面的挤压力 C、上下面的挤压力
20.设计键联接的几项主要内容是：a、按轮毂长度选择键的长度；b、按要求选择键类型；c、按内径选择键的剖面尺寸；d、进行必要强度校核。具体设计时一般顺序为（）。A、b-a-c-d B、b-c-a-d C、a-c-b-d 21.平键联接能传递的最大扭矩为T，现要传递的扭矩为1.5T，则应（）。A、把键长增大到1.5倍 B、把键宽增大到1.5倍 C、安装一对平键
22.拧紧螺母时的功率主要与螺纹的（）有关。
A、升角和牙型角 B、线数 C、螺距和牙型角 23.螺纹联接是一种（）。A、可拆联接 B、不可拆联接
C、具有防松装置的为不可拆联接，否则为可拆联接
24.普通螺纹联接中的松螺纹和紧螺纹联接的主要区别是：松螺纹联接的螺纹部分不承受（）的作用。
A、拉伸 B、扭转 C、剪切
25.被联接件受横向外力时，如采用普通螺纹联接，则螺栓可能失效的形式为（）。A、剪切与挤压破坏 B、拉断 C、拉扭断裂
26.刚性凸缘联轴器用四只铰制孔螺栓联接，螺栓中心的圆直径D=200mm ,轴传递扭矩T=180N.m,则作用在每个螺栓上的力为（）。A、1800 B、240 C、450 27.三角带传动和平型带传动相比较，其主要优点是（）。A、在传递相同功率时，尺寸较小 B、传动效率高 C、带的价格便宜
28.标准三角带型号的选定，取决于（）。A、传递的功率 B、带的线速度 C、带的圆周力
29.工作条件与型号一定的三角带，其寿命随小带轮直径的增大而（）。A、降低 B、增大 C、不变
30.带传动的中心距与小带轮的直径一致时，若增大传动比，则小带轮上的包角（）。A、减小 B、增大 C、不变
二、判断题(对的打“√”，错的打“×”)
1、所有构件一定都是由两个以上零件组成的。（）
2、铰链四杆机构中，传动角γ越大，机构传力性能越高。（）
3、凸轮机构中，从动件按等速运动规律运动时引起刚性冲击。（）
4、V带型号中，截面尺寸最小的是Z型。（）
5、定轴轮系的传动比等于始末两端齿轮齿数之反比。（）
6、在直齿圆柱齿轮传动中，忽略齿面的摩擦力，则轮齿间受有圆周力、径向力和轴向力三个力作用。（）
7、蜗杆传动一般用于传动大功率、大速比的场合。（）
8、设计键联接时，键的截面尺寸通常根据传递转矩的大小来选择。（）
9、在螺纹联接的结构设计中，通常要采用凸台或鱼眼坑作为螺栓头和螺母的支承面，其目的是使螺栓免受弯曲和减小加工面。（）
10、在相同工作条件的同类型滚动轴承，通常尺寸越大，其寿命越长。（）
11、运动副是联接，联接也是运动副。（）
12、曲柄的极位夹角θ越大，机构的急回特性也越显著。（）
13、在实际生产中，机构的“死点”位置对工作都是不利的，处处都要考虑克服。（）
14、分度圆上压力角的变化，对齿廓的形状有影响。（）
15、速比公式i12=n1/n2=Z2/Z1不论对齿轮传动还是蜗杆传动都成立。（）
16、机器是由机构组合而成的，机构的组合一定就是机器。（）
17、曲柄滑块机构滑块为主动时，有死点位置。（）
18、拉伸试验一般在高温、静载荷条件下进行，实验采用标准试件。（）
19、摆动导杆机构有急回特性。（）
20、m,d,ħa*,c*都是标准的齿轮是标准齿轮。()
机械设计基础 练习题参考答案
一、单项选择题
1、C
2、B
3、C
4、C
5、A
6、A
7、A
8、C
9、A
10、A
11、A
12、A
13、A
14、B
15、C
16、C
17、A
18、C
19、B 20、B
21、C
22、A
23、A
24、B
25、B
26、C
27、B
28、A
29、B 30、A
二、判断题(对的打“√”，错的打“×”)
1、×
2、√
3、√
4、×
5、×
6、×
7、×
8、×
9、√
10、√
11、×
12、√
13、×
14、√
15、×
16、×
17、√
18、×
19、√ 20、×
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