《机械设计基础》课程教学大纲要点

第一篇：《机械设计基础》课程教学大纲要点

《机械设计基础》课程教学大纲

课程代码：

课程名称：机械设计基础/ The basics of machinery design 教材：刘江南、郭克希主编《机械设计基础》湖南大学出版社 学时/学分：88 /4.5 先修课程：高等数学、机械制图、工程材料、工程力学等 适用专业：机械类专业

一、本课程的性质、目的机械设计基础是一门介绍常用机械和通用零件的基础知识及基本设计方法的技术基础课。教学内容着重基本知识、基本理论和基本方法，以及有关的设计技能的基本训练。

教学目的： 1． 培养学生掌握机构的结构、运动特性和机械动力学的基本知识，使之初步具有分析、选用和设计基本机构的能力，并对机械运动方案的确定有所了解。2． 培养学生掌握通用零件的工作原理、特点、维护和设计计算的基本知识，使之初步具有设计机械传动装置和简单机械的能力。

3． 培养学生初步应用标准、规范、手册、图册等有关技术资料的能力。

二、本课程的教学内容和基本要求

第1章

绪 论

(一)教学基本要求：

1．明确本课程的研究对象和内容，以及学习本课程的目的。

2．了解机械设计基础在培养机械类高级工程技术人才全局中的地位、任务和作用。

(二)重点与难点

本章的学习重点是课程的研究对象和内容，机器、机构和机械的概念，机器和机构的用途以及区别；了解机械设计基础课程的性质和特点。(三)教学内容 本课程的研究对象 2 本课程的研究内容 本课程的地位及学习本课程的目的(四)学时分配：2课时

第2章 机械及机械零件设计基础知识

(一)基本要求：

建立机械设计的总体概念，了解机械零件的失效形式及计算准则，了解机械零件的设计方法，了解机械零件设计的一般步骤，理解机械设计中的标准化原则。(二)重点与难点

机械零件的主要失效形式与计算准则；机械零件的设计方法和设计步骤； 机械零件材料的选用原则和标准化。(三)教学内容

1.机械零件设计概论 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.机械零件的工艺性及标准化(四)学时分配：3课时

第3章

平面机构基础知识

(一)基本要求

1、掌握运动副、约束和自由度等概念。

2、能较熟练的绘制平面机构运动简图。

3、能熟练掌握平面机构自由度计算，掌握机构具有确定运动的条件。

(二)重点与难点

本章的学习重点是运动副及其分类、绘制平面机构运动简图、平面机构自由度计算。

(三)教学内容

1、机构的组成

2、机构运动简图

3、平面机构自由度

（四）学时分配：5课时

（五）习题与作业： 3-

5、3-7

第4章

平面连杆机构

（一）基本要求

1、了解平面连杆机构传动的特点及其主要优缺点。

2、掌握平面四杆机构的基本类型及其演化型式和平面四杆机构的一些应用实例。

3、掌握四杆机构的一些基本知识（如有曲柄的条件、行程速比系数、急回特性等）

4、了解四杆机构设计的基本问题，学会根据给定的运动和几何条件设计平面四杆机构的基本原理和方法(二)重点与难点

本章的学习重点是平面四杆机构的基本类型及其演化，四杆机构的一些基本知识，平面连杆机构的运动分析，四杆机构的一些基本设计方法。(三)教学内容

1、平面连杆机构的类型

2、平面四杆机构的工作特性

3、平面四杆机构的特点及功能

4、平面四杆机构的设计。

（四）学时分配：6课时

（五）习题与作业：4-

1、4-

4、4-

6、4-7

第5章

凸轮机构

(一)基本要求

1、了解凸轮机构的应用及分类。

2、熟悉从动件常用运动规律及其特性。

3、了解凸轮机构压力角的意义

4、了解凸轮机构常用凸轮轮廓曲线的设计方法。(二)重点与难点

凸轮机构的应用及分类，从动件常用运动规律及其特性，凸轮机构压力角的意义。

(三)教学内容

1、凸轮机构的应用和分类

2、从动件的运动规律

3、凸轮机构的压力角

4、凸轮轮廓设计

（四）学时分配：5课时

（五）习题与作业：5-

1、5-

5、5-6

第6章 齿轮传动

（一）基本要求

1、了解齿廓啮合的基本定理。

2、了解渐开线及其性质，掌握渐开线齿轮啮合特性。

3、熟悉渐开线齿轮传动的各部分的名称、基本参数，会计算渐开线齿轮传动的基本尺寸。

4、熟悉渐开线齿轮传动的正确啮合条件、连续传动条件等有关问题。

5、了解渐开线齿轮齿廓切削加工原理。

6、了解各类齿轮（斜齿圆柱齿轮、直齿圆锥齿轮）传动的特点，并能了解其几何设计。

7、了解齿轮传动的失效形式、计算准则、齿轮材料及其选择。

8、掌握直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、圆锥齿轮传动的受力分析。

9、掌握直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮传动的齿根弯曲强度计算及齿面接触强度计算

10、了解齿轮结构与齿轮传动的润滑。

11、了解蜗杆传动的类型、特点和应用。

12、了解普通圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算方法。

13、了解蜗杆传动的失效形式和计算准则，了解蜗杆蜗轮材料的选择。

14、掌握蜗杆传动的受力分析方法。

15、了解蜗杆传动的润滑、效率及热平衡计算。

（二）重点与难点

学习本章的重点是渐开线圆柱齿轮机构的传动设计。对于其他齿轮机构重点掌握其与直齿圆柱齿轮机构的特性及异同点。应重点注意 ：

1．渐开线的性质和渐开线方程是研究渐开线齿轮机构的基础，只有牢固掌握这些内容，才能正确理解一对渐开线齿廓的啮合特性和轮齿啮合过程。2．齿轮材料的选取原则。

3．齿轮传动的受力分析和计算载荷。4．齿轮传动的失效形式和计算准则。

5．直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮传动的强度计算。6．易混淆的概念的分辨：

（1）法向齿距与基圆齿距

（2）分度圆与节圆

（3）压力角与啮合角（4）标准齿轮与变位齿轮（5）齿面接触线与啮合线

（6）理论啮合线与实际啮合线

7．普通圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算 8．蜗杆传动的受力分析。

9．蜗杆传动的材料、失效形式和计算准则。

（三）教学内容

1、齿轮机构类型和应用

2、齿廓啮合基本定律

3、渐开线及渐开线齿廓

4、渐开线标准直齿圆柱齿轮

5、渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动

6、渐开线齿轮的加工及根切现象

7、渐开线变位齿轮

8、斜齿圆柱齿轮机构

9、圆锥齿轮机构

10．齿轮传动的类型、特点和应用。11．齿轮材料、热处理及其选择。12．齿轮的失效形式和计算准则。

13．直齿圆柱齿轮传动的计算：受力分析和计算载荷：齿根弯曲疲劳强度计算：齿面接触疲劳强度计算。

14．斜齿圆柱齿轮传动的计算：受力分析和计算载荷。15．直齿锥齿轮传动：受力分析。16．蜗杆传动的类型。

17．普通圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算。18．蜗杆传动的受力分析。

19．蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算。20．圆柱蜗杆与蜗轮的结构设计。

（四）学时分配：15课时

（五）习题与作业：6-

3、6-

5、6-

11、6-

13、6-

14、6-

15、6-16

第7章

轮系及减速器

（一）基本要求

1、了解轮系的类型及功用。

2、熟练掌握各类轮系传动比计算与应用。

（二）重点与难点

本章的重点是轮系的传动比的计算。

（三）教学内容

1、轮系的类型

2、定轴轮系传动比的计算

3、周转轮系传动比的计算

4、复合轮系传动比的计算

5、轮系的功用

（四）学时分配：4课时

（五）习题与作业：7-

2、7-

4、7-

5、7-9

第8章 间歇运动机构

(一)基 本 要求

1、掌握棘轮机构、槽轮机构的工作原理、特点、功能和适用场合。

2、了解凸轮式间歇运动机构、不完全齿轮机构的工作原理、特点、功能。

(二)教学重点

本章的重点是搞清各种间歇运动机构的工作原理、运动特点和功能，并了解其适用的场合。(三)教学内容

1、棘轮机构

2、槽轮机构

3、凸轮式间歇运动机构

4、不完全齿轮机构

(四)学时分配：3课时

（五）习题与作业： 8-

2第9章 带传动和链传动

（一）基本要求

了解带传动的主要类型、工作原理、特点和应用，了解V带的类型与结构，了解带传动的力分析，了解带的弹性滑动、打滑现象。了解带传动的失效形式和计算准则，了解V带传动的设计计算方法，了解V带轮的材料、结构及尺寸确定，了解带传动的布置、张紧方式和张紧装置。了解链传动的类型、特点和应用，了解链传动的运动特性（速度的不均匀性及动载荷）；了解滚子链的结构、特点与材料，了解链传动的布置、张紧与润滑。(二)重点与难点 1．带传动、链传动的主要类型、工作原理、特点 2．带传动的工作原理、受力分析、应力分析。2．Ｖ带传动的设计与计算。3．链传动的运动特性。4．滚子链传动的失效形式。(三)教学内容

1．带传动的主要类型、工作原理、特点和应用范围。2．带传动的受力分析、应力分析。3．带的弹性滑动概念与传动比。4．带传动的失效形式和计算准则。

5．Ｖ带传动的设计计算，带轮材料、结构和尺寸。6．带传动作用在轴上的载荷及张紧装置。

（四）学时分配：6课时

（五）习题与作业：9-

2、9-

4第10章

螺纹联接和螺旋传动

(一)基本要求

掌握螺纹和螺纹联接的基本知识；了解螺旋副受力分析；了解螺栓联接的强度计算理论和方法，以及螺纹联接的预紧与防松措施；了解提高螺纹联接强度的各种措施；了解螺旋传动的主要类型，掌握键联接的类型、结构、特点。(二)重点与难点

1．螺纹联接的主要类型及特点。2．螺栓联接受力分析及强度计算。3．螺纹联接的预紧与防松措施。

4．提高螺纹联接强度的结构和工艺措施。5．键联接的类型、结构、特点。(三)教学内容

1．联接螺纹和传动螺纹的概念、主要类型及特点。2．联接件的标准及其性能等级。

3．拧紧力矩，预紧力及其控制，螺纹联接的防松原理及防松措施。4．螺纹联接的失效形式及计算准则。5．螺纹联接的强度计算。6．提高螺栓联接强度的措施 7．螺旋传动的基本类型和应用。8．键联接和花键联接 9．销联接

（四）学时分配：6课时

（五）习题与作业：10-

8、10-

9、10-10

第11章

滚动轴承

(一)基本要求 了解滚动轴承的基本类型、结构特点及代号，了解轴承套圈及滚动体上载荷分布及应力的变化，了解滚动轴承的失效形式和计算准则；了解基本额定寿命、基本额定动载荷及当量动载荷，了解角接触球轴承（7类）和圆锥滚子轴承（3类）轴向载荷的计算方法，了解滚动轴承基本额定寿命的计算方法，掌握滚动轴承的基本额定静载荷的计算；了解滚动轴承的组合设计，了解轴承的配置、固定、配合、预紧和装拆，润滑与密封。(二)重点与难点

1．滚动轴承的基本类型、结构特点及代号。2．轴承组合结构设计。

(三)教学内容

1．滚动轴承的基本类型、结构、特点、精度和代号。

2．滚动轴承元件上的载荷分布。3．滚动轴承的失效形式和计算准则

4．滚动轴承的基本额定动载荷及当量动载荷的计算。

5．滚动轴承的基本额定静载荷及当量静载荷的计算。

6．滚动轴承组合的结构设计：轴承与轴颈、座孔的配合，轴承的游隙、预紧、调整及装拆：轴承的润滑和密封。

(四)学时分配：6课时

（五）习题与作业：

1、11-

2、11-

3、11-7

第12章

滑动轴承

(一)基本要求

了解滑动轴承的用途与分类，了解径向滑动轴承的典型结构；了解滑动轴承的失效形式，了解轴承材料及轴瓦结构，了解滑动轴承润滑剂的选择知识。

(二)重点与难点

1．滑动轴承的用途与分类。2．径向滑动轴承的典型结构。(三)教学内容

1．滑动轴承的应用和分类。

2．滑动轴承的结构，轴瓦结构。3．滑动轴承的材料及其选择。7．滚动轴承与滑动轴承的比较。

(四)学时分配：4课时

（五）习题与作业：

1、12-

2、12-

3第13章

轴

(一)基本要求

了解轴的用途和分类，了解轴的结构设计原则，了解提高轴的疲劳强度的措施，了解轴的材料及其选择方法。(二)重点与难点

1．轴的结构设计原则。

2．提高轴的疲劳强度的措施。(三)教学内容

1．轴的类型及应用，轴的材料及其选择。

2．轴的计算准则：强度、刚度、。3．轴的结构设计。

4．提高轴疲劳强度的措施。

（四）学时分配：4课时

（五）习题与作业：

3、13-8

第14章

联轴器和离合器

(一)基本要求

了解联轴器和离合器的主要类型、结构、特点和应用场合，掌握联轴器和离合器的选择及计算方法。(二)重点与难点

1．联轴器的特性和选择。2．离合器的特性和选择。

(三)教学内容

1．联轴器的分类、特性、标准及选择。

2．离合器的分类、特性、标准及选择。(四)学时分配：2课时

（五）习题与作业：

1、14-

5第15章

弹簧

(一)基本要求

了解圆柱拉、压螺旋弹簧的结构、特性曲线和计算，了解其他类型弹簧的特点和应用。

(二)重点与难点

圆柱拉、压螺旋弹簧的结构、特性曲线和计算。(三)教学内容

1．弹簧的功用、分类、材料和许用应力。

2．圆柱拉、压螺旋弹簧的结构、特性曲线和计算。

（四）学时分配：4课时

（五）习题与作业：

15-1、15-

3第16章

机械平衡及周期性速度波动调节

（一）基本要求

1、了解平衡和速度波动在机械工程中的重要性。

2、了解刚性转子静平衡、动平衡的计算方法。

3、了解刚性转子静平衡、动平衡实验的基本原理。

4、了解周期性速度波动及非周期性速度波动的区别及其调节方法，了解飞轮转动惯量的简易计算方法。

（二）重点与难点

刚性转子静平衡和动平衡的原理和计算方法，周期性速度波动调节方法。

（三）教学内容

1、平衡的目的及分类

2、刚性转子的平衡

3、机械运转速度波动调节的目的和方法

4、飞轮的近似设计方法

(四)学时分配：4课时

(五)习题与作业：16-

4、16-7

三、实验内容

实验目的：验证所学理论，并巩固和加强理解，同时训练学生的动手能力。试验内容：本课程要求开设实验3——4个（6—10学时），试验内容建议从下列题目中选取：

1．机械运动简图绘制实验 2．渐开线齿轮范成实验 3．齿轮几何参数测定的实验 4．轴系结构测绘实验 5．减速器拆装实验 6．带传动实验

7．机械原理与机械零件现场教学实验

四、课程设计

目的：培养学生的设计能力。使学生能根据设计任务拟定总体方案，按机器工作状况分析、计算作用在零件上的力，选择合理的材料、计算确定零件的主要尺寸，考虑制造、使用、维修等问题，进行结构设计，绘制装配图和零件图，注明有关技术要求。

设计题目：简单机械传动装置（以一级圆柱齿轮减速器为主体的机械传动装置）。

工作量：部件装配图一张（0号或1号图纸）；零件工作图一～二张；设计计算说明书一份（约4000字左右）。

课程设计后应进行答辩，按五级分评定成绩。

五、主要教学参考书

1、机械设计基础

王华坤、张庆编

兵器工业出版社

2、机械原理

郑文纬

吴克坚主编

高教出版社

3、孙桓、陈作模主编，机械原理，北京:高等教育出版社

4、机械设计基础课程设计指导书

机械设计教研室编

南京理工大学出版

5、机械设计基础实验指导书

机械设计教研室编

南京理工大学出版

6、机械设计 濮良贵、纪名刚编著 高等教育出版社

7、吴宗泽，罗圣国主编，机械设计课程设计手册，北京:高等教育出版社

第二篇：《机械设计基础A》课程教学大纲

《机械设计基础A（1）》课程教学大纲

Foundation of Machine Design A（1）

课程代码：10100231 课程性质：专业基础理论课、必修 适用专业：机自、材料加工、模具 开课学期：3 或4 总学时数：48 总学分数：3

编写年月：2004年6月 修订年月：2007年6月 执 笔：甘慧庆、林怡青

一、课程的性质和目的

《机械设计基础A（1）》课程是机械类各专业的一门重要技术基础课，理论性和实践性都很强，通过本课程各个教学环节的学习，使学生获得机械工程常用机构和通用零件的基本知识，并得到有关机械设计方面的基本技能训练，为学生学习后续课程的机械部分奠定必要的基础。

本课程的任务是：

1．培养学生掌握机构的结构分析、运动分析和动力分析的基本理论、基本知识和基本技能；

2．培养学生掌握机构设计的一般规律，并初步具有机械系统运动方案设计和简单机构设计的能力。

二、课程教学内容及学时分配

第一章 绪论（1学时）

了解机械原理课程研究的对象和内容，了解机械原理课程的地位和学习方法，了解机械原理的现状和展望。

本章知识点：机械、机器、机构、机械原理学科发展。第二章平面机构的结构分析（6学时）

了解机构组成要素，熟练掌握机构运动简图的绘制、机构自由度的计算、机构运动确定条件的判定；了解平面机构的组成原理、结构分类及结构分析。

本章知识点：运动副、运动链、约束、自由度、机构运动简图、复合铰链、局部自由度、虚约束等。

第三章平面机构的运动分析（4学时）

了解机构运动分析的目的和方法，掌握瞬心法对简单机构进行速度分析，了解矢量方程图解法和解析法在平面机构运动分析中的应用。

本章知识点：相对运动、速度瞬心、三心定理、矢量方程、矢量多边形、数学模型建立等。第四章平面机构的力分析（2学时）

了解运动副中摩擦力的确定及其考虑摩擦时机构的受力分析，了解平面连杆机构力分析特 1 点，本章知识点：摩擦角、摩擦圆、动态静力分析。第五章 机械的效率和自锁（2学时）

了解机械的效率和自锁现象，掌握简单机械装置自锁条件的确定和简单机械系统效率的计算。

本章知识点：效率、自锁。第六章 机械的平衡（2学时）

了解机械平衡的基本概念，了解刚性转子的静平衡及动平衡原理和方法，了解刚性转子的许用不平衡量和动、静平衡实验方法。

本章知识点：刚性转子、静平衡、动平衡 第七章 机械的运转及其速度波动的调节（4学时）

了解等效运动方程的建立方法，了解周期性速度波动及非周期性速度波动的区别及其调节方法，掌握飞轮转动惯量的简易计算方法。

本章知识点：等效运动方程式及四个等效量、速度波动及调节方法、飞轮简易计算 第八章平面连杆机构及其设计（6学时）

熟悉平面四杆机构的基本型式及其演化方法，掌握平面连杆机构的基本知识，掌握按已知几何条件和运动条件的要求设计平面连杆机构（包括刚体导引、函数综合、急回机构设计）。了解按照预定轨迹求解铰链四杆机构的图表方法，了解连杆机构设计的实验方法。

本章知识点：平面四杆机构的基本型式及其演化、曲柄存在条件、急回运动特性、传力性能、死点、运动连续性、平面四杆机构的设计。

第九章 凸轮机构及其设计（5学时）

了解凸轮机构的应用和分类，掌握推杆几种常用运动规律的特点及其适用场合。掌握盘形凸轮轮廓曲线的设计，了解从动件运动失真的原因和处理方法，了解凸轮机构基本尺寸的确定方法。

本章知识点：运动规律、基圆、压力角、效率与自锁、反转法原理、凸轮轮廓的设计。第十章 齿轮机构及其设计（7学时）

了解齿轮机构的应用和分类，了解齿廓啮合基本定律及其共轭齿廓，理解渐开线齿廓的啮合特性，深入理解渐开线特性、渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件和连续传动条件等，掌握渐开线标准齿轮的基本参数和几何尺寸计算。了解渐开线齿廓的加工、根切现象及齿轮变位修正。了解斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的形成、啮合特点以及几何尺寸计算，了解蜗杆传动和圆锥齿轮传动的类型、特点和应用，掌握普通圆柱蜗杆传动和圆锥齿轮传动的主要参数及几何尺寸计算。

本章知识点：齿廓啮合基本定律、渐开线特性、渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算、渐开线齿轮的啮合传动、渐开线齿廓的加工、根切、变位齿轮。斜齿圆柱齿轮传动、蜗杆传动和圆锥齿轮传动等。

第十一章 齿轮系（5学时）

了解齿轮系及其分类的概念，掌握定轴轮系的传动比计算，掌握周转轮系的传动比计算，掌握复合轮系的传动比计算。了解轮系的功用。

本章知识点：定轴轮系、周转轮系、复合轮系传动比计算。第十二章 其它常用机构（2学时）

了解棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构等间歇运动机构的工作原理，了解万向联轴节、复式螺旋传动、差动螺旋传动、超越离合器等常用机构的工作原理。

本章知识点：棘轮机构，槽轮机构，不完全齿轮机构，凸轮间歇运动机构。第十四章 机械系统的方案设计（2学时）

了解机械系统设计的一般过程。了解执行构件的运动设计、运动循环图拟定、机构的选型与组合、机械系统运动方案的拟定及其评价。

本章知识点: 运动循环图、机构的选型，组合方式，机械系统运动方案。（教学内容完）

三、课程教学的基本要求

本课程是机械类及相关专业的专业技术基础课，涉及的内容较多、较广，并且是一门工程实践很强的课程。在教学方法上，采用课堂讲授，课后自学，课堂讨论等教学形式。

（一）课堂讲授

由于本课程比较抽象，在讲述的过程中，教师应尽量展示各种机构模型，结合课件的动画等进行授课，以增加感性认识，帮助学生加深理解；采用结合实例讲解，或者引入工程实例进行教学，以激发学生的学习兴趣。教学中，应注意重点，由浅入深，着重学生实际动手能力的培养。

本课程可采用双语教学，但必须保证教学内容按质按量完成，不降低要求。在采用英文课本的同时可以加设中文参考书，以便于英语基础较差的学生顺利完成学习。

（二）课后自学

为了培养学生整理归纳，综合分析和处理问题的能力，选择一部分内容，课上教师只给出自学提纲，不作详细讲解，课后学生自学。

（三）课堂讨论和答疑

课堂讨论的目的是活跃学生思维，解决同学疑难问题，培养学生兴趣。教师应认真组织，安排重点发言，充分调动每一名同学的学习积极性，并做好相关的总结工作。

（四）习题课

习题课以典型例题分析为主，并适当安排开阔思路及综合性的练习及讨论。

（五）课外作业

合理布置作业习题，以巩固和加深学生对所学知识的理解。

（六）平时测验

为及时了解教学情况，教师可适当安排平时的课堂测验，每次测验不超过30分钟。

（七）考试

本课程主要采用闭卷考试方式，主要考核学生对基本概念、基本原理和方法的理解和掌握程度，应涵盖所有自学和讲授内容。试题一般不涉及繁琐的计算，但必须包括知识和原理的运用。试卷若涉及难记难背的公式与数据，应直接给出。

总评成绩：考勤、课外作业、平时测验30%；期末闭卷考试占70%。

四、本课程与其它课程的联系与分工

先修课程：高等数学、画法几何与机械制图、理论力学 后续课程：机械设计、专业课、毕业设计

五、建议教材及教学参考书

［1］叶仲和编，《Mechanism and Machine Theory》，高等教育出版社，2001年出版 ［2］孙桓，陈作模，葛文杰编，《机械原理》，高等教育出版社，2006年出版 ［3］申永胜主编，《机械原理》多媒体教材．北京：清华大学出版社．2005出版 ［4］邹慧君编，《机械原理》，高等教育出版社，2006年出版

第三篇：机械设计基础课程教学大纲

《机械设计基础》课程教学大纲

课程名称：《机械设计基础》

适用专业：2017级电气工程及其自动化（专升本 函授）2017级机电一体化技术（专科 函授）2016级车辆工程（专升本 函授 业余）辅导教材：《机械设计》(第二版),王为主编，华中科技大学出版社，2014.一、本课程的地位、任务和作用

本课程是一门介绍常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、基本设计理论和计算方法的技术基础课。其任务是培养学生：

1.掌握常用机构的结构、特性等基本知识，并初步具有选用和分析基本结构的能力；

2.掌握通用零部件的工作原理、特点、应用和简单的设计计算方法，并初步具有选用和分析简单机械和传动装置的能力；

3.具有运用标准、规范、手册、图册等有关技术资料的能力。

二、本课程的相关课程

1、先修课程：《画法几何及机械制图Ⅰ》、《工程训练Ⅰ》、《理论力学Ⅱ》、《材料力学Ⅱ》、《机械原理》

2、后续课程：《CAD/CAM》、《机械制造装备设计》、课程设计、毕业设计

三、本课程的基本内容及要求

（一）平面机构的运动简图和自由度

了解机构运动的可能性和确定性，熟悉构件及其自由度、运动副及其约束以及运动副的分类和代表符号；明确平面机构具有确定运动的条件和计算机构自由度的意义；基本掌握简单机构运动简图绘制方法，熟练掌握平面机构自由度的计算方法。

（二）平面连杆机构

熟悉铰链四杆机构的三种基本形式和特点，明确曲柄存在的条件，了解机构形式与尺寸之间的关系；了解铰链四杆机构的主要演化形式及其特点；掌握用图解法设计平面四杆机构的方法。

（三）凸轮机构

了解凸轮机构的类型，掌握从动件的常用运动规律、压力角的概念，熟悉作图法设计凸轮机构。

（四）齿轮机构 掌握齿轮机构的特点、类型、齿轮各部分的名称，渐开线标准齿轮的切齿原理、根切现象及变位齿轮的概念；明确齿廓啮合基本定律、渐开线及其性质、齿轮传动正确啮合条件、可分性、重合度；掌握渐开线圆柱齿轮的啮合原理及几何尺寸的计算；了解平行轴斜齿轮机构齿廓曲面的形成、正确啮合条件、当量齿数的概念、螺旋角的选取范围；了解直齿圆锥齿轮机构的传动特点、正确啮合条件。

（五）轮系

明确轮系的分类和应用；掌握轮系传动比的计算方法。

（六）间歇运动机构

理解棘轮机构、槽轮机构的用途及其运动分析；了解不完全齿轮机构和凸轮式间歇运动机构的原理和用途。

（七）机械零件设计概论

了解机械零件应满足的要求，理解机械零件的工作能力和设计准则。

（八）连接

了解机械零件连接的一般形式和应用；熟悉键连接的用途、平键尺寸的选择及强度校核，螺纹牙型标准、主要几何参数、防松装置；能进行螺栓连接的受力分析、强度计算，按国标正确选择螺纹标准。

（九）齿轮传动

了解齿轮传动的常用精度等级，明确轮齿的失效形式及设计准则、齿轮材料及热处理工艺；掌握直齿圆柱齿轮传动的受力分析及强度计算。

（十）蜗杆传动

了解蜗杆传动的工作原理、结构特点及应用；掌握蜗杆传动主要参数的选用原则、几何尺寸计算和受力分析；明确特性系数的意义、滑动速度对蜗杆传动的影响，失效形式和选材原则。

（十一）带传动和链传动

了解带传动的工作原理，V带的型号、规格及失效形式，掌握带的打滑及弹性滑动的概念；明确带传动的工作情况及应力状态，带传动的特点和应用范围；熟悉V带型号的选择原则，V带轮的结构，掌握带传动的设计计算；了解链传动的特点、类型和应用。

（十二）轴

掌握轴的类型及其应用；掌握轴的结构设计和强度计算的一般方法和步骤，并能解决一级圆柱齿轮减速器中轴的设计问题。

（十三）滑动轴承

了解摩擦状态、滑动轴承的结构型式和动压润滑的基本原理，了解轴瓦和轴承衬材料和轴承的计算。

（十四）滚动轴承

熟悉轴承的类型及用途，掌握滚动轴承的基本构造、性能、代号及类型选用原则；了解滚动轴承的当量负荷的计算、寿命计算及尺寸选择方法，滚动轴承的组合设计。

四、习题数量及要求

以教材课后思考题为主，针对课程内容适时进行讨论。

五、教学方式与考核方式

教学方式：面授辅导、平时作业、小论文写作 考核方式：考勤、作业和开卷考试

六、建议参考书

[1]吴昌林.机械设计（第三版）[M].武汉：华中科技大学出版社，2011.[2]蒲良贵.机械设计（第八版）[M].北京：高等教育出版社，2006.[3]张霄鹏.机械设计同步辅导及习题全解[M].北京：中国矿业大学出版社，2008.[4]王为.机械设计(第二版).武汉：华中科技大学出版社，2014.《机械设计基础》复习重点

（一）平面机构的运动简图和自由度

构件及其自由度、运动副及其约束以及运动副的分类和代表符号；简单机构运动简图绘制方法，平面机构自由度的计算方法。

（二）平面连杆机构

铰链四杆机构的三种基本形式和特点，曲柄存在的条件，机构形式与尺寸之间的关系；

（三）凸轮机构

凸轮机构类型，从动件的常用运动规律、压力角的概念，作图设计凸轮机构。

（四）齿轮机构

齿轮机构的特点、类型、齿轮各部分的名称，齿廓啮合基本定律、渐开线及其性质、齿轮传动正确啮合条件、重合度；渐开线圆柱齿轮的啮合原理及几何尺寸的计算。

（五）机械零件设计概论

机械零件应满足的要求，机械零件的工作能力和设计准则。

（六）连接

机械零件连接的一般形式和应用；螺栓连接的受力分析、强度计算。

（七）齿轮传动

了解齿轮传动的常用精度等级，明确轮齿的失效形式及设计准则、齿轮材料及热处理工艺；掌握直齿圆柱齿轮传动的受力分析及强度计算。

（八）蜗杆传动 蜗杆传动的工作原理、结构特点及应用。

（九）带传动和链传动

带传动的工作原理及失效形式；带传动的工作情况及应力状态，带传动的特点和应用范围。

（十）轴

轴的类型及应用；轴的结构设计和强度计算的一般方法和步骤。

（十一）滑动轴承

摩擦状态、滑动轴承的结构型式和动压润滑的基本原理，轴瓦和轴承衬材料和轴承的计算。

（十二）滚动轴承

轴承的类型及用途；滚动轴承的当量负荷的计算、寿命计算及尺寸选择方法。

第四篇：《机械设计基础》实验教学大纲要点

《机械设计基础》实验教学大纲

一、课程简介

课程名称(中英文 :机械设计基础 Foundation of Mechine Design 课程编码: 101002 学分和总学时: 5.5,100 实验(上机学时: 课上 10学时,课外 10学时 开课单位: 机电工程学院

选课对象: 机械类、近机械类、非机械类

二、课程内容与实验目的: 《机械设计基础》是我国高等工科院校机械类、近机械类和非机械类各专业的一门 主干技术基础课,它起到由基础理论课向专业课过渡的承上启下的作用。机械设计基础 实验是机械设计基础课程的重要实践环节,其教学目标是使学生开始认知机械设备与机 械,加深对基本理论的理解和验证,培养分析问题和解决问题的能力,获得实际设计的基 本工程训练能力。

进入二十一世纪培养高水平综合型人才是高等教育的重要使命, 《机械设计基础》 课程还担负着培养学生具有综合设计能力和创新设计能力的任务。在实践中培养综合设 计能力和创新设计能力尤为重要,开设具有创造性的实验对培养学生创新意识和创新素 质有很大帮助,在培养学生的全局教育中起着重要作用。

三、实验教材与实验考核

实验教材:《机械设计基础实验指导书》及配套光盘

实验考核的方法:学生成绩从实验报告和实验过程中的表现两个方面综合评定。实验报 告的审核根据实验要求加以评定,主要看是否能提出问题、分析问题、解决问题及对实 验相关知识、技术的的学习和掌握;实验表现主要看学生对实验的态度,纪律遵守情况 等。

评分标准:实验报告占实验总成绩的 70%,实验过程中的表现占实验总成绩的 30%。实验各项目在实验总成绩的比例根据学时分配;实验成绩占课程总考核分数的 20%。

四、实验项目内容 实验项目明细表 项目 序号 实验项目名称 实验 属性 实验内容 实验 学时 是否 必选

实验所需主要仪器设 备名称 1 机构认知实验 普 通

实 验

初步了解《机械原理》 课程所研究的各种常 用机构的结构、类型、特点及应用实例。1√ 机构陈列柜 2 机构运动简图测绘 实验 普 通 实 验

初步掌握根据实际机 器或机构模型绘制机 构运动简图的技能。验证和巩固机构自由 度的计算方法。通过实验机构的比较，巩固对机构结构分析 的了解。1√ 机构模型 机构运动分析实验 普 通 实 验

利用计算机对平面机 构动态参数进行采集、处理, 作出实测的动态 参数曲线。

利用计算机对平面机 构结构参数进行优化, 仿真和测试分析。1 机构运动分析仪 4 齿轮范成原理实验 普 通

实 验

掌握用范成法加工渐 开线齿轮的基本原理, 观察渐开线齿轮齿廓 曲线的形成过程。了解渐开线齿轮齿廓 的根切现象和用径向 变位避免根切的方法。分析比较标准齿轮与 变位齿轮齿形的异同。齿轮范成仪 5 齿轮参数测量实验 普 通 实 验

掌握应用普通游标卡 尺和公法线千分尺测

1√

定渐开线直齿圆柱齿 轮基本参数的方法。进一步巩固并熟悉齿 轮各部分名称、尺寸与 基本参数之间的关系 及渐开线的性质。1 齿轮实物 6 普 通 实 验

工作原理。

掌握用动平衡机进行 刚性转子动平衡的原 理与方法。1 转子动平衡仪 7 机械零件认知实验 普 通

实 验

初步了解《机械设计》 课程所研究的各种常 用零件的结构、类型、特点及应用。了解各种标准零件的 结构形式及相关的国 家标准。

了解各种传动的特点 及应用。

增强对各种零部的结 构及机器的感性认识。机械零件陈列柜 8 螺纹连接拉伸实验 普 通 实 验

1√

了解螺栓联接在拧紧 过程中各部分的受力 情况。

计算螺栓相对刚度, 并 绘制螺栓联接的受力 变形图。

验证受轴向工作载荷 时, 预紧螺栓联接的变 形规律, 及对螺栓总拉 力的影响。

通过螺栓的动载实验, 改变螺栓联接的相对 刚度, 观察螺栓动应力 幅值的变化, 以验证提 高螺栓联接强度的各 项措施。1 螺纹拉伸仪 9 带传动实验 普

通 实 验

观察带传动中主动轮 和从动轮上的弹性滑 动和打滑现象。了解预紧力及从动轮 负载的改变对带传动 的影响, 测绘出弹性滑 动曲线和效率曲线。了解试验机的工作原 理与测试方法。1√ 带传动实验台 10 普 通 实 验

裂现象、分析影响滑动 轴承油膜承载能力的

主要因素;测量轴承周向及轴向 的油膜压力、绘制其油 膜压力分布曲线;测定轴承的摩擦力、绘 制轴承特性曲线;掌握滑动轴承试验机 的工作原理及其参数 测试方法。1 滑动轴承实验台 11 减速器结构分析及 拆装实验 普 通 实 验

了解减速器的整体结 构及工作要求。了解减速器的箱体零

件、轴、齿轮等主要零 件的结构及加工工艺。了解减速器主要部件 及整机的装配工艺。了解齿轮、轴承的润 滑、冷却及密封。通过自己动手拆装, 了 解轴承及轴上零件的 调整、固定方法,及消 除和防止零件间发生 干涉的方法。了解拆装工具与减速 器结构设计间的关系, 为课程设计做好前期 准备。1√ 减速器模型 轴系结构测绘实验 普 通

实 验

减速器结构分析及拆 装实验基础上, 在测量 一种轴系的各部结构 尺寸, 并绘出轴系结构 装配图。1 减速器模型 机构运动学和动力 学仿真实验 综 合 性

运用 MATLAB 语言对平面机构的运动分析 和综合进行数值求解。并 对 设 计 结 果 用 MATLAB 进行可视化 输出, 以提高对机构的

分析和综合的理性认 识.1个 教学 学 时, 另有 5个 课外 分散 学时 √

Matlab 软件 机械传动效率分析 实验 综 合 性

通过实验, 使学生们能

了解封闭功率流式试 验台的基本原理, 机械 传动效率及承载能力 的测试方法。1个 教学 学 时, 另有 5个 课外 分散 学时 √

机械传动效率实验 台 合计 20 注:本课程实验总计 20 学时,其中课上 10 学时,课外 10 学时;安排 10 次实验,基础实 验 1至 12必须选足 8个(8学时 ,综合 性 实验 2个。其中普通实验(按学时计算占 40 %,综合 性实验占 60 %。

第五篇：《机械设计基础》课程设计教学大纲要点

《机械设计基础》课程设计教学大纲

课程设计名称：《机械设计基础》课程设计 课程设计编号：02020006S 课程设计学分：2 课程设计周（时）数：2周 授课单位：机械工程与自动化学院 指导方式：讲辅

课程设计适用专业：近机类 服务课程名称：《机械设计基础》 服务课程编号：02020006 服务课程讲课学时：88 服务课程学分：5.5 课程设计教材及主要参考资料：《机械设计基础》、《机械设计课程设计手册》

一、课程设计教学目的及基本要求

它是《机械设计基础》课程的最后一个重要教学环节，也是高等工科院校近机类专业学生第一次较全面的设计能力训练，在实现学生总体培养目标中占有重要地位。

1、培养学生综合运用《机械设计基础》课程的理论和生产实际知识进行设计的能力，使学生将所学的知识得到进一步巩固。

2、学习机械设计的一般方法和步骤，初步培养学生分析和解决工程实际问题的能力，树立正确的设计思想，为今后毕业设计和工作打下良好的基础。

3、进行设计基本技能的训练。例如计算，绘图，熟悉和运用设计资料。

4、学生应明确设计任务和要求，并拟定设计计划，注意掌握进度，按时完成。

5、学生在设计过程中要独立思考、深入钻研，主动地、创造性地进行设计，反对照抄照搬或依赖教师。要求设计态度严肃认真，有错必改，反对敷衍了事。

二、课程设计的内容及安排

1、设计分段进行，每一阶段的设计都要认真检查，没有原则错误时才能继续进行下一阶段设计，以保证设计质量。设计计算

选择电动机，计算传动装置的运动和动力参数，进行传动件的设计计算，校核轴、轴承、键等。草图绘制、审查和修改

根据上述设计计算，绘制传动件等，设计轴上其它零件和减速器机体及附件，标注尺寸。要求只绘制装配图的主、俯视图。绘制装配图

除绘制草图内容外，绘制装配图的侧视图，编写技术要求，对零件编号，填写明细表及标题栏等。绘制零件图

选择所设计减速器中任一轴和齿轮进行绘制。鼓励采用计算机绘图。5 编写设计说明书 6）答辩

2、每个学生应完成的设计任务 1 草图 1张（A1坐标纸）2 装配图 1张（A0图）零件图 2张（A3图，传动零件轴和齿轮各一张，鼓励用计算机绘图）4 设计说明书一份

设计题目

设计题目为来源于工程或生活实际的机械传动或简单机械（比较成熟的题目是以齿轮减速器为主的机械传动装置）。设计题目应多样化，并鼓励学生进行创新设计。学生也可自拟课题，但须经指导老师审定后才能作为课程设计题目。

三、课程设计的考核方法及成绩评定

课程设计应根据设计说明书、图纸和答辩情况等，按优、良、中、及格、不及格评定成绩。具体评分办法如下：

平时成绩（出勤、态度等）10%

四、课程设计的时间安排

名称 设计计算 草图绘制、审查和修改 绘制装配图 绘制零件图 编写设计说明书 答辩 合计

说明书 30% 学时 2天 2.5天 2.5天 1天 1天 1天 10天（2周）图纸 40% 小计

2天

2.5天

2.5天

1天

1天

1天

10天（2周）答辩

20%