机械设计创新课程的教与学

第一篇：机械设计创新课程的教与学

以创建精品本科为目标的机械创新课程体系构建

上海理工大学机械工程学院 王新华 陈彩凤

[摘要] 本文针对以创建精品本科为目标的机械创新课程体系进行了深入的研究与探索，以上海市和上海理工大学精品本科建设为契机，紧密结合“机械设计制造及其自动化专业”的创新创业课程及实践的实际教学要求，集中机械工程学院的“工程型、创新性、国际化”优质资源，探讨“以培养精品本科为目标的机械创新课程体系构建”的途径和措施。[关键词] 机械创新 课程体系 探讨

一、引言

精品本科建设是高校教学改革的重中之重，也是“十二五”期间上海理工大学进行内涵建设的核心任务。打造精品本科教育，培养卓越创新人才是当今社会的需求，也是国家实现“大众创新，大众创业”的关键所在。打造精品本科要做到六个“精”，即“精良厚德的师资队伍、精确卓越的培养方案、精彩丰富的课程体系、精密完善的教学设施、精细严谨的教学管理、精致实用的人才产品”。其中精彩丰富的课程体系建设尤关重要，通过创新型的课程体系构建，淘汰不合时宜的传统课程体系，营造崭新的课堂氛围，激发学生的学习积极性，让学生重新回到课堂，真正做到学有所长、学有所用。当然，精品本科建设不可能一蹴而就，其课程体系的建设需要不断摸索、不断完善，本文针对机械创新课程体系的构建，结合作者多年来从事机械创新设计课程教学和指导大学生创新项目的实际体会，谈谈机械创新课程体系建设的途径和措施。

二、机械创新设计实践课程教学的思路和实施

（一）颠覆传统教学模式，实现师生角色转换

传统的教学模式以教师讲授为主，学生被动接受知识，即使有互动也是以教师讲解的概念为主题，对学生的吸引力不大。对于以理论为主的课程来说，这种教学模式无可挑剔，只要教师在课堂上能把握课程主线，结合学生的互动以及课后作业的巩固，完全能够实现教学目标要求。然而，对于以创新为灵魂的机械创新实践课程来说，这种教学模式很难激发学生的创新思维，更谈不上培养学生的创新能力和实际设计能力。

为适应精品本科建设和卓越工程师的培养目标，我校将大学生创新能力的培养作为工程类大学生的首要目标，机械工程学院为此增加了很多与创新设计有关的课程，对大学生选课与培养目标进行导向，选拔有经验的指导教师进行授课与指导，获得了可喜的教学成果。

机械创新设计实践课程首先由学生自由结合组成小组，按照指导教师布臵的选题方向进行选题，由小组组长负责组织小组成员讨论，确定设计方案与设计思路，并做成PPT进行小组汇报。指导教师针对每个小组的汇报进行实时点评，给出指导意见，其他小组的同学也可以进行提问并给出自己的见解与意见。这样的授课模式让学生站上了讲台，教师坐在了观众席。一方面，学生上课前必须进行认真讨论和精心准备，调动了学生的主观能动性和创新设计意识，所有的创新设计方案都来自小组成员而非教师的讲授，真正发挥了每个同学的灵感和智慧，在设计过程中会产生很多奇思妙想，从而呈现出很多优秀作品，这仅仅靠指导教师的思维是很难实现的；另一方面，这种教学模式也真正能够将每个学生融入到课程的教学环节中，上课教师不再需要点名，学生会自觉地走进课堂，否则将会令自己很难融入到自己的设计小组，当然自己创新、自己设计的产品必然会吸引学生投入自己的时间和精力。

通过学生每堂课的讲解与指导教师的讲评，学生的创新设计不断得到完善，最终形成完整的设计方案和设计图纸，小组成员分工严密，各自发挥自己的特长，当然也可以从小组其他成员学习自己缺乏的知识，锻炼了协作能力与集体意识。

（二）设计工程师走向课堂，实现理论与实际相结合 机械创新设计方案完成后，下一步工作就是进行产品的详细设计与零部件绘图，而这恰恰是很多指导教师和学生的短板，产品设计完成后需要通过加工和装配来实现产品的功能。以前很多创新作品拿到工厂以后会发现很多作品是没有办法生产出来的，有些作品虽然可以生产出来，但同学的设计图纸很不规范，对公差和工艺了解不够，让工人无法进行加工。图纸不能反应出设计意图，还需要学生现场说明，大大影响了创新作品的设计与加工进度。

为此，学院聘请了企业有经验的设计工程师走向课堂，在方案讨论阶段就融入到创新作品的设计过程中，及时发现问题，及早进行解决，以避免后期作品无法进行生产的弊端；另外，设计工程师结合实际产品的生产与加工要求，对学生进行加工工艺知识的指导与培训，让学生真正了解到设计图纸就是工程师的语言，是指导加工的技术文件，并对图纸的规范进行示范，将大学生的理论设计与生产实践真正得结合起来，大大提高了设计效率，也锻炼了大学生的实践能力。

（三）学生走向车间，培养学生动手能力

机械创新设计实践课程也让学生走向了车间，真正见识到自己创新作品的实现过程，增强了对产品设计的感性认识。机械产品理论设计和实际产品的制造以前是脱节的，学生对产品设计仅仅停留在图纸阶段，至于产品是怎样生产出来的缺乏必要的了解与认识。有的同学看到自己的作品实物，很难与自己的设计联系起来，有的虽然按设计理论设计出图纸，但产品到底如何制造却一无所知，当然会造成理论设计与生产加工的不匹配现象。

针对这种想象，学院与多家制造企业建立了产学研联合培养基地，企业为大学生创新作品的制作提供了加工设备与场所，使得大学生可以从课堂走向车间，自己动手加工制作自己的设计作品。为了让学生顺利进入角色，企业专门配备了经验丰富的设计工程师实时进行指导。这样，学生根据自己设计的图纸在工程师的指导下进行工艺流程规划，编制零部件的加工工艺工序卡片，完成零部件的加工；然后根据装配图纸编制装配工艺卡片，进行零部件的装配；最后完成创新作品的制作。在车间中大学生真正了解了产品加工制作的过程，学习了零部件材料的选择应该与生产实践相适应，加工方法与刀具的选择应该与现有的设备相匹配，公差配合应该符合现有的制造工艺水平，这些都是理论课程上无法学习到的知识。

（四）建立课程网站，以创新案例教学

机械创新设计实践课程注重创新能力与创新思维，而创新能力的培养离不开创新理论的指导和实际创新产品的启发与借鉴。为方便指导教师与学生的互动交流，学院建立了创新课程网站，开辟了互联网教学平台。网站建立了创新课程培养大纲、培养目标、创新理论课件；创立了创新案例库，将前期学生获奖作品制作成案例，添加到案例库中，供学生创新学习与参考；搭建了教师与学生的互动交流平台，进行互联网指导与讨论。

另外，学院还和易班建立了校外互联网教学资源创新平台，目前该平台正在实施之中。这样学生可以登录易班的创新教学平台，完成创新理论学习以及同学之间、师生之间的交互，大大促进了创新设计效率，提高产品设计质量。

（五）课程考核淡化知识考核，注重创新能力测试

机械创新设计实践课程是以创新能力培养与实际应用为核心的实践类课程，必须对传统的考核方式进行改革，突出创新能力与应用能力的测评。怎么做到这一点呢，当然要追踪整个创新设计的过程，在平时小组答辩与讨论时就将学生的表现进行记录考评，整个考核是在创新设计过程中完成的，而不是靠最后一次的作品评估与答辩进行评分。这样的考核可以全面评估学生的综合创新能力与实际表现能力，可以做到真正的公平、公正。

机械创新设计实践课程是以项目为载体、创新为手段、产品实现为目标的一门课程，其评估标准应该贯穿于创新设计过程中，对每个环节进行综合测试，客地对每个学生进行实时追踪和考核，全面地评估其能力。在实际操作中，将考核分成三部分：第一部分对学生综合创新能力考核，这主要依据平时的小组答辩与方案讨论，结合产品的实际制作过程。这部分可以充分衡量学生的创新与应用能力；第二部分对学生的参与度进行考核，这主要依据小组分工与工作量的大小、难易程度来衡量。这部分分数由小组组长给定，并经小组讨论修改后确定；第三部分对学生作品的质量进行考核，主要依据参加大赛获奖情况与评委的打分来决定。

三.总结

综上所述，机械创新设计实践课程的教学必须进行创新，采取多种灵活多变的教学模式，废除一刀切的教学理念，形成一套完善的创新理念和方法，以提高课程的教学效果。本文以创新项目为载体、以学生为主体、以企业为基地建立了完整的创新课程教学体系，该体系的形成必然会促进创新理论与实践的完美结合，拓展大学生的创新意识与创新思维，锻炼其机械产品的实际设计能力与综合素质，真正实现学有所成、学有所用，为学校精品本科建设提供一套学以致用的教学途径。

[参考文献] [1] 王新华主编《机械设计基础》化学工业出版社2015年1月 [2] 2014年8月 [3] 邱宣怀 主编《机械设计》高等教育出版社1997年07月

[4] 黄胜伟 主编《计算机辅助设计（CAD）》科学出版社 2002年

 文章发表请注明：

本文的研究受到（1）上海理工大学“以创建精品本科为目标的机械创新课程体系构建”（2015-JPBKY-011）精品本科课程建设项目的资助

作者：王新华，男，出生于1969年9月，上海理工大学机械工程学院教师，工学硕士，研究方向机械设计及理论，发表科研论文数十篇。

地址：上海控江路1505弄43号1301室 邮编：200093 电话： ***

第二篇：《机械设计》课程教学大纲

机械设计课程教学大纲

课程编码：4030103 学

分：4 总 学 时：72 适用专业：机械设计制造及其自动化、工业设计、过程装备与控制

一、课程的性质、目的与任务

本课程是一门培养学生具有机械设计能力的技术基础课，是机械类专业教学计划中的主干课程。在本课程的学习过程中，要综合运用先修课程中所学的有关知识与技能，结合各个教学环节进行机械工程技术人员的基本训练，逐步提高自己的理论水平、构思能力、工程洞察力和判断力，特别是不断增殖的汲取、融会与分析问题及解决问题的能力，为顺利地过渡到专业课程的学习及进行专业产品和设备的设计打下宽广而坚实的基础。

本课程的主要任务是培养学生：

1．掌握通用机械零件的设计原理、方法和机械设计的一般规律，具有设计机械传动装置和简单机械的能力；

2．树立正确的设计思想，了解国家当前的有关技术经济政策； 3．具有运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料的能力； 4．掌握典型机械零件的实验方法，获得实验技能的基本训练。

二、先修课程

高等数学、理论力学、材料力学、金属工艺学、工程制图、机械原理、金属材料及热处理、互换性与技术测量等

三、教学基本要求

了解本课程的内容、性质、任务，机械零件的失效、设计要求、设计方法及一般步骤，疲劳曲线及极限应力曲线的来源、意义及用途，根据材料的基本机械性能及零件的几何特性绘制出零件的极限应力简图，摩擦和磨损的分类、机理、物理特征以及影响因素，螺纹的基本知识，轴毂联接的类型、特点，带传动的类型、工作原理、特点及应用，普通V带的型号、带轮结构、带传动的张紧，链传动的类型、特点及其应用，滚子链条与链轮的结构、规格、主要尺寸和参数，齿轮常用材料及热处理、齿轮的结构、齿轮传动的润滑，蜗杆传动的特点及应用，滑动轴承和滚动轴承的类型、结构、特点及轴瓦材料与结构，联轴器、离合器的功用与分类，轴的功用、分类和常用材料。

掌握单向变应力时的强度计算方法，理解应力等效转化的概念；掌握螺纹联接的基本知识、单个螺栓联接的强度计算方法、螺栓组联接设计、提高螺纹联接强度的措施；掌握键联接的类型、结构、工作原理及应用；掌握带传动的力分析、应力分析、弹性滑动与打滑现象，带传动的失效形式及设计准则，普通V带传动的设计；掌握链传动的运动特性及参数选择，链传动的设计；掌握齿轮传动的失效形式和设计准则，齿轮传动的受力分析（各力大小的计算和方向判定）；掌握圆柱蜗杆传动的主要参数及其选择，蜗杆传动的受力分析及其强度计算特点；掌握非液体摩擦滑动轴承的失效形式、计算方法，液体动压润滑基本方程和油楔承载机理，形成液体动压润滑的必要条件；掌握滚动轴承的主要类型、特点及选择；滚动轴承的代号、失效形式及计算方法；掌握联轴器所联两轴的偏移形式，各类联轴器对偏移形式的补偿能力及补偿方式；掌握轴的结构设计的基本要求和方法，设计轴的结构以及轴的强度计算方法。

四、教学内容

（一）绪论

1学时

（二）机械设计、机械零件设计概述 1． 机器和机械零件设计基本要求 2． 机械零件的失效形式和计算准则 3． 机械零件的一般设计方法和步骤

（三）机械零件强度计算的理论基础 材料的疲劳特性

机械零件的疲劳强度计算

（四）摩擦、磨损、润滑概述

（五）螺纹联接

螺纹、螺纹联接的类型、预紧及防松

单个螺栓的强度计算、螺栓组联接的设计、提高螺纹联接强度的措施

（六）轴毂联接 键联接

花键联接，销联接

（七）螺旋传动

（八）带传动

带传动概述及理论基础

普通V带传动的设计计算及普通V带的张紧装置

（九）链传动 链传动的类型及特点

滚子链的结构及主要参数，滚子链传动的运动特性及失效形式

（十）齿轮传动

1． 齿轮传动的类型、特点

2． 齿轮传动的失效形式和设计准则

3． 齿轮轮齿弯曲疲劳强度和齿面接触疲劳强度计算

4． 齿轮传动主要参数的选择，许用应力的确定方法及设计计算 5． 斜齿圆柱齿轮传动的受力分析和强度计算 6． 直齿锥齿轮传动的受力分析和强度计算

（十一）蜗杆传动 1． 蜗杆传动的类型、特点

2． 普通圆柱蜗杆传动的运动关系、几何参数及选择原则

3． 蜗杆传动的受力分析、失效形式、设计准则、常用材料及选用原则 4． 蜗杆传动效率的计算，热平衡的概念和润滑方法

（十二）滑动轴承

1． 滑动轴承的类型、特点、应用及轴瓦材料与结构 2． 滑动轴承的润滑及与润滑装置

2学时

5学时 2学时 6学时 2学时 4学时 4学时 12学时 4学时 6学时 3． 非液体润滑轴承的失效形式、设计准则及条件性计算 4． 流体动压润滑的基本概念、基本方程和油楔承载机理 5． 流体动压向心滑动轴承的设计计算

（十三）滚动轴承

1． 滚动轴承的基本构造、主要类型、轴承代号及选择 2． 滚动轴承的失效形式和计算准则 3． 滚动轴承基本额定寿命的计算

4． 滚动轴承的组合设计及其轴系支承方式的选择

（十四）联轴器和离合器

1． 常用联轴器的类型、结构、工作原理、特点及选择 2． 常用离合器的类型、结构、工作原理、特点及选择

（十五）轴

1． 轴的功用和分类，轴的材料及选择 2． 轴的结构设计基本要求和方法

3． 轴的三种强度计算方法和刚度计算原理（十六）弹簧

五、教学参考书

濮良贵、纪名刚.机械设计.第七版.北京：高等教育出版社，2001年 邱宣怀.机械设计.第四版.北京：高等教育出版社，1997年

谭庆昌、赵洪志、曾平.机械设计.第一版.长春：吉林科学技术出版社，2000年

10学时

2学时4学时

第三篇：《机械设计》课程教学大纲

《铁路运输组织学》考试大纲（专升本）

一、考试内容与要求

0．绪论

了解铁路运输组织的基本原则和主要内容，铁路运营科学的概念、内容和研究方法；学科发展动态；理解铁路运输生产过程及其特点，铁路运输组织的完整概念。1．铁路客流组织与货流组织

1.1 铁路客流组织

了解铁路旅客运输的意义、特点和组织原则；理解客流的概念、分类及其构成、旅客列车的分类，客流调查与铁路旅客运输计划编制原理。

1.2铁路货流组织

了解铁路货物运输的意义、特点和组织原则；理解货源调查与货源组织，货流及其构成、货物运输基本条件的概念原理。掌握货物运到期限的计算方法。2．车站工作组织

2.1 概述

了解车站作业及其分类，车站作业系统的基本特点，车站工作组织的基本原则，车站行车工作细则的内容与作用；理解车站生产活动及其技术作业过程。

2.2 调车工作

了解调车工作理论，牵出线调车与驼峰调车的基本原理；理解调车钩、调车程的概念，牵出线调车与驼峰调车工作特点；熟练掌握调车作业计划编制的原理与方法。

2.3 了解接发列车与中间站工作组织的主要内容。2.4 客运站工作

了解客运站的主要技术设备、技术管理和工作组织；理解旅客和行包流线及流线组织的概念，客运站工作日计划图的编制原理。

2.5 货运站工作组织

了解货运站的主要技术设备、货运站配置、作业及分类；理解车站货运作业组织原理；掌握货场设备合理布置及合理使用方案，货车载重量的合理利用的原理与方法。

2.6 技术站工作组织

了解技术站列车到发技术作业过程，货车集结过程及集结停留时间的概念，车列解编作业组织，货物作业车的取送作业组织，铁路车站与企业专用线的统一技术作业过程。

2.7 车站作业计划、调度指挥及统计分析

理解车站日班计划、阶段计划的内容、编制原理，车站调度工作内容、意义，车站工作的统计和分析的内容及方法，车站工作主要指标的意义及其计算方法。3． 车流组织

3.1铁路车流组织概述

了解货物列车编组计划的意义及任务，货物列车的分类、车流组织方法；理解货物列车编组计划的本质；掌握按不同运程进行货物列车分类的原理与方法。

3.2车流运行径路

了解车流运行的经济径路、特定径路的基本概念及与列车编组计划的关系。3.3 装车地直达列车编组计划的编制

了解装车地直达列车的概念，装车地直达运输的组织方案、效果及开行条件。3.4 技术站列车编组计划的编制

了解技术站列车编组计划的主要影响因素，单组列车编组计划方案的优化原理；理解满足单组列车编组开行去向的必要条件、充分条件和绝对条件的概念原理；掌握运用表格分析法编制4～5个支点站单组列车编组计划的优化方案。了解分组列车和空车直达列车的概念及编制原理。

3.5 货物列车编组计划的确定与执行

了解违反编组计划的概念，货物列车编组计划最终确定的有关问题。4．列车运行图

4.1 列车运行图概述

了解列车运行图的意义及作用；理解列车运行图的分类及图解表示；掌握列车运行图要素的概念及其查定计算方法。

4.2 列车运行图要素

理解运行图构成要素，车站间隔时间及追踪间隔时间的构成原理。4.3 简单了解列车运行图结构原理及晚点传播理论。4.4 列车运行图的编制

了解列车运行图的编制程序及编制资料；理解客车方案与旅客列车运行图的编制，快运列车方案及其运行线的铺画，区段管内货物列车的铺画方案，机车运用工作组织，内燃和电力牵引条件下列车运行图编制特点，运行图指标计算和实行新图前的准备；掌握铺画区段列车运行图的原理与方法。5．铁路运输能力计算与加强

5.1 概述

了解铁路运输能力的概念和构成、综合运输能力的概念；理解能力限制的概念。5.2 铁路区间通过能力计算

了解铁路区间通过能力的概念和影响因素，平行运行图的通过能力计算原理，非平行运行图的通过能力计算原理，高速铁路通过能力计算的特点；理解限制区间及其运行图周期的概念和构成，扣除系数的概念及其构成；掌握单、双线铁路不同行车闭塞条件下的平行运行图通过能力的计算方法，了解非平行运行图通过能力计算原理。

5.3 铁路车站通过能力计算

了解车站通过能力的概念，到发线通过能力计算原理，咽喉道岔通过能力计算原理，车站通过能力的最终确定方法；理解空费时间、交叉干扰的概念；掌握到发线与咽喉道岔通过能力计算方法。

5.4 铁路车站改编能力计算

了解车站改编能力的概念，编组站驼峰解体能力及峰尾编组能力计算的原理；理解驼峰解体能力及峰尾编组能力计算方法。

5.5 了解铁路运输能力加强的基本原理，提高列车重量，提高行车密度，提高行车速度的主要措施与方法；理解各主要加强措施的适用条件，运输能力加强方案的比选原理与方法。

6．铁路运输生产计划 6.1 铁路运输生产货运计划

了解铁路货物运输计划的基本任务和内容，货物运输计划编制的质量要求，货物运输计划的编制方法，货物运输计划的执行与考核。

6.2 铁路运输生产技术计划

了解铁路运输生产技术计划的基本任务和内容；理解技术计划的编制原理方法；掌握技术计划的数量与质量指标。7．铁路运输调度工作

7.1 铁路运输日常管理概述

了解运输调度工作的意义和一般原则。

7.2 旅客运输日常工作计划

了解客运调度工作，客流分配计划与车站旅客输送日计划，站车客流信息传报内容。7.3 车流预测与调整

了解车流预测的作用及原理，车流调整的主要方法及适用条件。

7.4 货物运输工作日常计划的编制

了解铁路局日班计划的基本内容，编制原理与方法。

7.5 列车运行调整－行车调度工作

了解行车调度员进行列车运行调整的技术方法。

二、考试形式

1.答题方式为闭卷笔试 2.答卷时间为60分钟

三、试题类型

1.单项选择题 2．填空题 3.简答题 4.分析计算题 5．论述题

四、参考教材

杨浩,何世伟主编，《铁路运输组织学（第二版）》，中国铁道出版社，2006

第四篇：《机械设计》课程教学大纲

《机械基础》（专升本）考试大纲

一、总纲

本科目包括《机械设计基础》及《金属工艺学》（机械制造基础）两部分。

二、考试内容与要求

1.绪论

了解机器、机构、机械、构件、零件、部件、通用零件、专用零件等概念的含义。2.平面连杆机构

（1）了解机构的组成、运动副、机构运动简图等概念，掌握平面机构自由度的计算方法；（2）了解平面四杆机构的各种类型、演化过程与实际应用以及急回特性与死点位置的概念。3.凸轮机构与间歇运动机构（1）了解凸轮机构的应用与分类；

（2）了解间歇运动机构的概念与常见型式。4.机械零件设计和计算概论

（1）了解机械零件的设计准则与设计步骤；

（2）了解机械制造中常用材料的种类与选取原则，能够认识各种常用材料的牌号并明确金属材料热处理的意义与方法；

（3）了解许用应力与安全系数的概念以及它们之间的关系。5.联接

（1）了解机械制造中常用螺纹及螺纹联接件的主要类型和应用场合、螺纹联接的防松方法以及螺旋的概念，掌握单个螺栓的强度计算方法；

（2）了解键、花键联接的类型、特点与应用场合，会对键联接、花键联接进行强度验算。6.带传动与链传动

（1）了解带传动的主要类型、特点、工作原理和应用场合、V带与V带轮的结构、带传动的布置、张紧、维护措施并掌握V带传动的设计方法；

（2）了解链传动的主要类型、特点、工作原理和应用场合、滚子链与链轮的结构、链传动的布置、维护措施并掌握滚子链传动的设计方法。

7.齿轮传动与蜗杆传动

（1）了解齿轮传动的主要类型、特点、应用场合与失效形式，明确齿轮的材料、结构、加工方法与根切现象，掌握直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、直齿圆锥齿轮各尺寸参数之间的关系与计算方法。

（2）了解蜗杆传动的主要类型、特点与应用场合，明确蜗杆、蜗轮常用的材料与结构，掌握圆柱蜗杆传动中几何参数之间的关系与计算方法，了解蜗杆传动的效率计算、热平衡计算的法。

8.轮系与减速器

（1）了解轮系的概念与分类，掌握定轴轮系的传动比计算方法；（2）了解减速器的主要类型、结构型式与工作原理。9.轴与轴承

（1）了解轴的分类、常用材料与结构，并会对直轴进行简单的强度验算；

（2）了解轴承的分类、特点和应用，明确滑动轴承的典型结构与常用材料，能够识别各种滚动轴承的类型、结构、代号并掌握其选择原则。

10.联轴器、离合器与制动器

了解联轴器、离合器与制动器的用途、类别与工作原理。11．金属材料导论

（1）掌握金属材料的机械性能（强度、硬度、弹性、塑性、冲击韧性等）和工艺性能的概念。了解金属材料物理和化学性质对工艺性能的影响。

（2）金属的晶体结构和结晶过程

掌握金属晶格的基本类型、金属的结晶过程和同素异构转变、冷却曲线、过冷度。（3）钢的热处理

掌握钢的退火、正火、淬火、回火热处理方法的实质及其应用。12.铸造

（1）了解铸造生产的基本概念、工艺过程和特点。（2）合金的铸造性能

掌握流动性的概念。理解流动性对铸造工艺的影响；影响流动性的因素；掌握收缩的概念、影响收缩的主要因素、缩孔的形式极其预防措施。了解铸件内应力、裂纹和变形的形成及其防止。

（3）常用合金铸件的生产

了解普通灰口铸铁的化学成分、组织和性能，铸铁石墨化及影响石墨化的因素；普通灰口铸铁的铸造性能。了解提高铸铁强度的途径；孕育铸铁、可锻铸铁及球墨铸铁的特点、生产过程和应用范围。

（4）铸件的结构设计

铸造工艺对铸件结构设计的要求：了解铸件外形、内腔、圆座和凸台、铸件壁和壁的连接、加强筋等的设计要求。

铸造工艺图的制定：掌握浇注位置和分模面的选择；了解机械加工余量；拔模斜度；铸造收缩率；铸造圆角；型芯及铸造工艺图。

13.锻压

（1）了解金属压力加工的实质、分类、特点。（2）金属的塑性变形

了解塑性变形的实质。掌握加工硬化、再结晶、冷变形和热变形的概念。了解解塑性变形对金属组织及机械性能的影响；纤维组织的形成及应用；金属的可锻性及其影响因素。

（3）自由锻

了解自由锻基本工序，掌握锻件图的制定、坯料的确定；自由锻件结构工艺性。（4）模锻 了解锤上模锻的模锻结构、模膛分类。了解制定模锻件工艺规程的方法，锤上模锻零件的结构工艺性。

14.焊接

（1）了解焊接的实质、焊接方法的分类及在工业中的应用。（2）熔化焊

了解焊接电弧、手工电弧焊的焊接过程。了解电弧焊的冶金过程特点；焊条药皮的作用，电焊条的分类及选用原则；焊接接头金属组织与性能变化；改善接头性能的方法；焊接应力与变形的产生原因；减少和消除应力与变形的方法。

了解埋弧自动焊、气体保护焊的特点及其应用。（3）常用金属材料的焊接

掌握金属材料的可焊性概念；了解碳钢的焊接。（4）焊接结构设计

掌握焊接方法的选择；焊接结构工艺性。了解焊接接头形式及焊缝布置；焊接质量检验。15.切削加工

（1）了解金属切削加工的实质和分类；切削加工在机械制造中的作用与地位。掌握加工精度和表面粗糙度的概念。

（2）切削加工的基本知识

切削运动:理解切削要素和切削面积；刀具材料；外圆车刀几何参数的定义和作用。了解切削过程及切削种类；切削力和切削功率；切削热的来源、切削液的应用。掌握切削用量的选用原则。掌握刀具磨损、刀具耐用度和材料的切削加工性概念。

（3）常用加工方法综述

了解车削、钻削、镗削、刨削、铣削、磨削的工艺特点及应用范围。（4）典型表面的加工分析

了解外圆面削、孔、平面的加工方案分析。（5）工艺过程的基本知识

了解零件机械加工工艺过程的基本概念、工艺规程的拟定。（6）零件的结构工艺性

了解零件结构工艺性的概念；掌握切削运动切削用量、刀具材料及刀具几何参数。

三、考试形式

1.答题方式为闭卷笔试 2.答卷时间为60分钟

四、试题类型

1.单项选择题 2.简答题 3.分析计算题

五、参考教材

卢玉明主编.机械设计基础(第六版).高等教育出版社 邓文英主编《金属工艺学》第5版 北京：高等教育出版社

第五篇：机械设计课程答辩4

1．你所设计的传动装置的总传动比如何确定和分配的？

2． 在闭式齿轮传动中，若将齿轮设计成软齿面，一般使两齿轮齿面 硬度有一差值，为多少 HBS？，为什么有差值？

3．简述减速器上部的窥视孔的作用。其位置的确定应考虑什么因 素？

4．轴上的传动零件（如齿轮）用普通平键作周向固定时，键的剖面 尺寸 b×h 值是根据何参数从标准中查得？

5．当被联接件之一不易作成通孔，且需要经常拆卸时，宜采用的螺 纹联接形式是螺栓联接、双头螺柱联接还是螺钉联接？

6．在设计单级原柱齿轮减速器时，一般减速器中的最大齿轮的齿顶 距箱体的距离大于 30—50mm，简述其主要目的。

7．７、你所设计的齿轮减速器中的齿轮传动采用何种润滑方式？轴 承采用何种润滑方式？简述润滑过程。

８、简述减速器的油标的作用。

8．齿轮和轴满足何种条件时，应齿轮和轴一体，作成齿轮轴。

答题要点：圆柱齿轮的齿顶圆直径与轴径很接近时，一般齿根圆与键 槽底的距离 x≤2.5m，作成齿轮轴。

９、请简述你所设计的从动轴上主要零件的周向和轴向定位和固定方 式。

１０、简述减速器上的通气器的作用。１１、在闭式齿轮传动中，若将齿轮设计成软齿面，应按什么准则进 行参数设计，按何种准则进行强度校核。１２、请介绍你所设计的齿轮减速器中在什么地方需要密封，采用的 是何种方式。１３、在轴的设计中，如果采用轴肩固定轴承内圈，在确定轴肩高度 时，应注意什么问题，为什么？ １４、在传动装置的设计方案中，V 带传动放在高速级，有何优点。

１５、简述轴承盖的作用。１６、你所设计的减速器中的轴承盖的类型是凸缘式还是内嵌式，有 何优缺点。１７、简述定位销的作用，定位销孔的位置应如何放置。１８、为什么大、小齿轮的齿宽不同，且 b1>b2？

１９、简述启盖螺钉的作用