《精密机械设计基础》教学大纲

第一篇：《精密机械设计基础》教学大纲

《精密机械设计基础》教学大纲

课程类别：专业基础必修课课程代码：BT1407 总学时：64（讲授56学时，实验8学时）学分：4 适用专业：微电子制造工程

先修课程：工程力学

一、本课程的地位、性质和任务

本课程是微电子制造工程专业的专业基础必修课，其作用与任务是：使学生系统的掌握电子精密机械设计的基本理论、基本方法、具备进行电子精密机械设计的总体设计、精度分析与设计、机械结构设计的初步能力。

二、课程教学的基本要求

1、掌握电子设备机械装置各种典型载荷的分析计算方法；

2、正确选择电机和总传动比，正确确定传动链的级数和各级传动比；

3、掌握基本的机构精度分析方法及典型机构的精度分析与计算；

4、掌握机电系统的常用机械，能正确地设计和选用常用机械结构；

5、了解微电子机械最新成就，微电子机械系统制作技术

6、掌握微位移机械的基本概念，熟悉各种常用的微位移机械；

7、了解常用的位置检测与定位系统

三、课程主要内容及学时分配

1、典型载荷分析（4学时）

摩擦载荷、惯性载荷、环境载荷、动载荷

2、伺服电机、总传动比与各级传动比（6学时）

3、机械精度分析与计算（12学时）

四连杆机构的精度分析与计算，凸轮机构精度分析与计算，直齿圆柱齿轮传动链误差分析与计算，螺旋机构传动精度分析与计算

4、电子机构常用的零部件（10学时）

精密丝杠螺母机构，支承、导轨、机座与机架

5、微电子机械系统（6学时）

微电子机械最新成就，微电子机械系统制作技术

6、微位移机构（6学时）

低速运动的平稳性，微位移机构的主要类型

7、位置检测与自动对准（8学时）

光栅检测定位系统，感应同步器检测定位系统，激光干涉仪检测定位系统等

8、总体设计（4学时）伺服电机与总传动比的选择，传动链级数和各级传动比的确定，转动惯量的折算

9、实验（8学时）

四、实验教学内容与学时分配

1）精密螺旋机构精度实验；（2学时）

深入理解精密螺旋机构传动精度和定位精度的基本概念，了解传动精度测试系统的构成和工作原理，掌握传动误差的测量方法；

2）微位移机构的特性实验；（2学时）

了解微位移机构的工件原理、性能特点和应用范围，掌握电致伸缩微位移机构特性的测试技术；

3）精密位置数显装置实验。（4学时）

了解精密位置数显装置的构成和工作状况，深入理解光栅数显装置的工作原理，能初步进行精密位置数显装置实验的设计与调试，能正确处理实验数据，具有误差分析的初步能力，能写出符合要求的实验报告

五、教学方法的原则建议

教学重点：机械精度分析与计算，电子机械常用的零部件，微位移机构。

教学难点：机械精度分析与计算

教学方法提示与指导：结合实验将本课程的基本原理讲透，教师备课时应多参考几本参考书。

六、考核方式与成绩评定

考核方式：闭卷笔试，120分钟

成绩评定：实验15%，平时15%，期终70%

七、教材及参考书目

推荐教材：王生洪等．电子机械设计．西安：西安电子科技大学出版社．1994

徐祥和等．电子精密机械设计（第三版）．南京．东南大学出版社．2000

参考书目：王启民，梁滨．机械电子学．长沙．国防科技大学出版社

庞振基，黄其圣．精密机械设计．北京．机械工业出版社．2003

八、说明

本大纲依据：本大纲所确定的授课内容及学时分配是依据微电子制造工程专业特色和本院教学计划所确定的课程学时而制订的。

（执笔人：宋宜梅）

第二篇：2012精密机械设计教学大纲

精密机械设计基础教学大纲

一、课程名称：精密机械设计基础

二、课程代码：12000535

三、课程英文名称： Design of precision instrument Syllabus

四、课程负责人：刘京诚、陈小强

五、学时与学分：56学时，3.5学分

六、课程性质：必修课程

七、适用专业：工科本科测控仪器,光电信息工程等专业

八、选课对象：理、工、文各专业

九、预修课程：工程制图

十、课程教材：裘祖荣主编.精密机械设计.北京：机械工业出版社，2008.十一、参考书目：

朱家诚.机械设计基础.合肥:合肥工业大学出版社，2003.黄锡恺.机械原理.北京:人民教育出版社，1981.十二、开课单位：光电工程学院

十三、课程的性质、目的和任务：

精密机械设计是仪器仪表类专业的学科基础课,主要研究精密机械中常用机构和常用的零、部件。从机构分析、功能、精度和性能等方面来研究这些机构和零、部件的工作原理、特点、应用范围、选型、材料、精度以及一般设计计算的原则和方法。

本课程的主要任务：

1.使学生初步掌握常用的机械的结构分析、运动分析、动力分析及其设计方法。

2.教会学生掌握通用零、部件的工作原理、特点、选型及其计算方法，培养学生能运用所学基础理论知识，解决精密机械零、部件的设计问题。

3.培养学生具有设计精密机械传动和仪器机械结构的能力以及典型零、部件的精度分析的能力。

4.了解常用机构和零、部件的实验研究方法；初步掌握某些零、部件的测试和结构分析能力。5.了解材料与热处理、公差与配合方面的基本知识在工程设计中如何正确使用。

十四、课程基本要求： 1.绪论

了解精密机械设计课程的地位和作用以及本课程的性质、任务和内容。

知道设计精密机械时应满足的基本要求，精密机械设计的一般步骤，零件的主要失效形式和计算准则以及载荷和应力的分类、静压力下零件的强度、交变压力下零件的强度、许用应力和安全系数、疲劳强度、零件的刚度、零件特性的精度分析和误差的估算的要点。

2.平面机构的结构分析 研究机构结构的目的。

机构的组成：构件、运动副、运动链、机构。机构运行简图。

平面机构的组成原理和结构分析。

3.平面连杆机构

平面连杆机构的应用及其设计的基本问题。铰链四杆机构的基本型式及其演化。

平面四杆机构有曲柄的条件和几个基本概念(压力角和传动角、行程速度变化系数、死点)。图解法设计四杆机构。

解析法设计四杆机构：曲柄滑动机构、正弦、正切机构的传动特性及其设计。

4.凸轮机构

凸轮机构的应用和分类。从动件常用运动规律。用作图法设计平面凸轮轮廓。用解析法设计平面凸轮轮廓。凸轮机构基本尺寸的确定。

5.带传动

带传动的工作原理、特点和主要类型。

带传动的几何关系、受力分析、应力分析和弹性打滑与滑动率。同步齿形传动的特点和应用、构造和规格，同步齿形带传动的设计。其它带传动的简介。

6.齿轮传动

齿轮传动的应用和分类。齿廓啮合的基本定律。渐开线及其性质。

齿轮各部分的名称、符号以及标准直齿轮几何尺寸的计算。渐开线直齿圆柱齿轮传动的啮合过程和正确啮合条件。渐开线直齿圆柱齿轮传动的重叠系数。渐工线齿廓的切制原理、根切现象和最少齿数。变位齿轮传动。

齿轮传动的失效形式和计算准则。齿轮的材料和热处理。

直齿圆柱齿轮传动的计算：受力分析、计算载荷和强度计算简介。

斜齿圆柱齿轮传动、直齿圆锥齿轮传动和蜗杆传动的特点、正确啮合条件、受力分析和计

算要点。

齿轮传动链的设计：传动型式的选择、轮系传动比计算和分配原则、齿数和模数的确定、齿轮传动的精度、齿轮传动的空回和齿轮传动的结构设计。

7.螺旋传动

螺旋传动的工作原理和主要类型。

滑动螺旋传动的计算：耐磨性计算；刚度计算；稳定性计算；驱动力矩；效率和自锁。滑动螺旋传动的设计：传动型式的选择；螺纹类型和主要参数的确定；影响传动精度的因素及提高传动精度的方法；影响空回的因素及消除空回的方法；螺旋副零件与移动件联接方法。

滚珠螺旋传动的特点。滚珠螺旋副的予紧。

滚珠螺旋的精度、代号和标记方法。静压螺旋传动简介。

8.轴、联轴器、离合器

轴的应用和主要类型。轴的材料及其选择。轴的结构设计。

轴的强度计算：按扭转强度计算；按弯扭复合强度计算。轴的刚度计算：扭转刚度计算；弯曲刚度计算。联轴器、离合器的主要类型和应用。

固定式联轴器；刚性可移式联轴器；弹怀联轴器的结构特点；离合器的结构特点。

9.支承

支承的组成和主要类型。

圆柱面滑动摩擦支承的结构、材料和润滑。

圆柱面滑动摩擦支承的计算：压强[p]和[pv]值的验算；摩擦力矩的计算。其它型式滑动摩擦支承(顶尖、轴尖、球支承)简介。标准滚动轴承的基本类型，结构特点，精度和代号。

滚动轴承滚动元件上的载荷分布；滚动轴承的失效形式和计算准则。滚动轴承额定动载荷计算；寿命和可靠性；额定动载荷；当量动载荷。滚动轴承额定静载荷计算：额定静载荷；当量静载荷。滚动轴承摩擦力矩的计算。

滚动轴承组合结构设计：轴承的固定、配合和予紧；轴承的润滑和密封。填入式滚动轴承的结构特点与应用，设计与计算要点。

精密轴系(圆柱形、圆锥形、滚珠填入式)的典型结构和影响其旋转精度的主要因素。弹性摩擦支承，流体摩擦支承的工作原理和结构特点简介。

10.导轨

导轨的类型及设计时应满足的基本要求。

滑动摩擦导轨的基本型式、结构特点以及导轨间隙调整的方法。推力方向和作用点以及温度的变化对导轨工作的影响。提高导轨耐磨性的方法。

导轨的材料和热处理，提高导轨耐磨性的方法。滚动摩擦导轨的类型和结构特点。滚动导轨的予紧。滚动摩擦导轨结构尺寸的确定。

弹性摩擦导轨、静压导轨的工作原理和结构特点简介。

11.弹性元件

弹性元件的应用和分类。

弹性元件的基本特性。影响基本特性的主要因素：几何尺寸、弹性模量、弹性滞后和后效。弹性元件的刚度和柔度的概念。弹性元件的材料和热处理。

螺旋弹簧的类型和应用，材料和许用应力。圆柱形拉、压螺旋弹簧的结构、基本参数和特性线。圆柱形拉、压螺旋弹簧的设计与计算。圆柱形扭转螺旋弹簧的结构和计算要点。游丝的应用和材料，游丝的结构和设计方法。片簧的主要类型、用途和结构。

热双金属弹簧工作原理、材料、用途和基本特性。压力弹簧管、波纹管、膜片等弹性元件简介。

12.联接

联接的应用与分类。

设计联接时应满足的基本要求。

机械零件联接的形式：可拆联接和永久联接。

可拆联接的主要类型(螺钉联接和螺纹联接、销钉联接、键联接)及其应用。永久联接的主要类型(铆接、焊接、胶接、压合、铸合)及其应用。机械零件与光学零件联接的特点和应满足的基本要求。圆形光学零件的固紧方法和结构特点。非圆形光学零件的固紧方法和结构特点。

13.仪器常用装置

微动装置。限动器。减震器。

指针标尺示数装置。14.实验

百分表拆装技能实践。

减速器拆装。

教学机器人机电系统分析。1mm高精度测长机观察研究。

十五、课程描述： 1.绪论

了解精密机械设计课程的地位和作用以及本课程的性质、任务和内容。知道设计精密机械时应满足的基本要求，精密机械设计的一般步骤，零件的主要失效形式和计算准则以及载荷和应力的分类、静压力下零件的强度、交变压力下零件的强度、零件特性的精度分析和误差的估算等要点。2.平面机构的结构分析

机构、运动副、平面机构运动简图、平面机构自由度及其计算、机构组成原理与结构分析。3.平面连杆机构

什么是平面四杆机构及其分类、平面四杆机构曲柄存在的条件和几个基本概念(压力角和传动角、行程速度变化系数、死点)、图解法设计四杆机构、解析法设计四杆机构：曲柄滑动机构、正弦、正切机构的传动特性及其设计。4.凸轮机构

凸轮机构及其应用和分类、从动件常用运动规律、用作图法设计平面凸轮轮廓、用解析法设计平面凸轮轮廓、凸轮机构基本尺寸的确定。5.带传动

什么是带传动及其工作原理，带传动的计算基础，同步齿形传动的特点和应用、构造和规格，同步齿形带传动的设计其它带传动的简介。6.齿轮传动

什么是齿轮传动及其应用和分类、齿廓啮合的基本定律、渐开线及其性质、渐开线直齿圆柱齿轮传动的啮合过程和正确啮合条件、渐开线直齿圆柱齿轮连续传动条件、根切现象和最少齿数、变位齿轮传动、齿轮传动的失效形式和计算准则、受力分析；斜齿圆柱齿轮传动、直齿圆锥齿轮传动和蜗杆传动的特点、受力分析和计算要点；齿轮传动链的设计；齿轮传动的空回和齿轮传动的结构设计。7.螺旋传动

什么是螺旋传动及其工作原理和分类，滑动螺旋传动以及耐磨性、刚度、稳定性、驱动力矩、效率和自锁的计算、滑动螺旋传动设计，影响传动精度的因素及提高传动精度的方法，影响空回的因素及消除空回的方法,螺旋传动精度校正；什么是滚珠螺旋传动及其特点、滚珠螺旋的精度、代号和标记方法。8.轴、联轴器、离合器

什么是轴及其应用和分类、轴的结构设计、轴的强度计算、轴的刚度计算；什么是联轴器、什么是离合器，原理、分类、特点。9.支承

什么是支承，支承的主要类型，圆柱面滑动摩擦支承，其它型式滑动摩擦支承；滚动轴承的基本类型，结构特点，精度和代号，滚动轴承滚动元件上的载荷分布，滚动轴承的失效形式和计算，滚动轴承组合结构设计；精密轴系的典型结构和影响其旋转精度的主要因素；弹性摩擦支承，流体摩擦支承。10.导轨

什么是导轨及其分类型，导轨精度，滑动摩擦导轨，牵引力作用点与温度变化对导轨工作 的影响；滚动摩擦导轨、弹性摩擦导轨、静压导轨。11.弹性元件

什么是弹性元件及其的应用和分类，弹性元件的基本特性，弹性元件的刚度和柔度、弹性滞后、弹性后效，螺旋弹簧的设计；游丝、片簧、热双金属弹簧、压力弹簧管、波纹管、膜片等弹性元件。12.联接

什么是联接、可拆联接和永久联接，螺钉联接和螺纹联接、销钉联接、键联接；机械零件与光学零件联接，圆形光学零件的固紧方法，非圆形光学零件的固紧方法。13.常用仪器装置

微动装置、限动器、减震器、指针标尺示数装置。14.实验

a.百分表拆装技能学习

b.通过减速器拆装，观察研究减速器、轴结构设计特点以及力传递、预紧、调整等设计；测量齿轮参数。

c.从运动分析出发观察研究 “教学机器人”模型，初步感性认识机电系统的构成、设计规律和步骤；分析机器人所采用的机构、传动、结构、传感器以及电力驱动。

d.观察研究1 mm高精度测长机,初步认识在满足“阿贝原则”基础上测长机结构设计的要点。

十六、学时分配：

1.绪论及精密机械设计的基础知识 2学时 2.平面机构的结构分析 3.平面连杆机构 5学时 4.凸轮机构 4学时 5.带传动 4学时

6.齿轮传动 12学时 7.螺旋传动 5学时 8.轴、联轴器、离合器 9.支承 6学时 10.导轨 12.联接

3学时

3学时 3学时 11.弹性元件

4学时 4学时

13.常用仪器装置 14.实验

8学时

十七、能承担此课的教师：刘京诚、陈小强、汪同庆。

教学大纲制订者：刘京诚、陈小强 教学大纲审定者：高潮

1学时

精密机械设计基础考试大纲

一、课程名称：精密机械设计基础

二、课程代码：12000535

三、课程性质：必修课程

四、考核内容：

1）绪论及精密机械设计的基础知识 2）机械原理

a:平面机构的结构分析：机构、运动副、平面机构运动简图、平面机构自由度及其计算、机构组成原理与结构分析 b:平面连杆机构

铰链四杆机构的基本型式及其演化，平面四杆机构有曲柄的条件和几个基本概念(压力角和传动角、行程速度变化系数、死点)，图解法设计四杆机构 c: 凸轮机构

凸轮机构及其分类、从动件常用运动规律、凸轮机构基本尺寸的确定、用作图法设计平面直动（摆动）凸轮机构凸轮轮廓。d: 带传动

带传动的工作原理、特点和主要类型，欧拉公式、受力分析和应力分析；同步齿形传动的特点和应用、构造和规格。e: 齿轮传动

分类、啮合的基本定律、渐开线性质、标准直齿轮几何尺寸的计算、啮合过程和正确啮合条件、重叠系数、连续传动条件、根切现象、最少齿数、变位齿轮传动、齿轮传动的失效形式和计算准则、直齿圆柱齿轮传动的受力分析、计算载荷和强度计算，斜齿圆柱齿轮传动、直齿圆锥齿轮传动和蜗杆传动的特点、正确啮合条件、受力分析和计算，轮系、复合轮系传动计算，齿轮传动链设计原则、空回。f：.螺旋传动

螺旋传动的工作原理、传动型式（差动螺旋），滑动螺旋传动的耐磨性、刚度、稳定性、驱动力矩、效率和自锁的计算，影响传动精度的因素及螺旋传动位移误差校正方法；滚珠螺旋传动原理及其结构特点。3）机械零件

a: 轴、联轴器、离合器

轴及其分类、轴的结构设计、轴的强度计算、轴的刚度计算，联轴器、离合器的作用特点与区别。

b: 支承

支承定义及其分类、圆柱面滑动摩擦支承；滚动轴承的基本类型、结构特点、精度和代号，滚动轴承的失效形式和计算准则，滚动轴承额定动载荷计算；寿命和可靠性；额定动载荷；当量动载荷，滚动轴承额定静载荷计算：额定静载荷；当量静载荷，滚动轴承组合结构设计，精密轴系的典型结构和影响其旋转精度的主要因素 c: 导轨

导轨及其分类，导轨精度，滑动摩擦导轨，牵引力作用点与温度变化对导轨工作的影响。d: 弹性元件

弹性元件及其分类，弹性元件的基本特性，弹性元件的刚度和柔度、弹性滞后、弹性后效；游丝、片簧、热双金属弹簧、压力弹簧管、波纹管、膜片的特点。e: 联接

什么是联接、什么是可拆联接和永久联接,螺钉联接、螺纹联接、销钉联接、键联接；机械零件与光学零件联接，圆形光学零件的固紧方法，非圆形光学零件的固紧方法。e: 联接常用仪器装置

微动装置、限动器、减震器、指针标尺示数装置的结构特点。

五、试卷结构 a）满分：100分 b）题型结构

a:填空及判断题（25%）b:计算题（25%）c :分析题（15%）d:实验题（10%）e:问答题（10%）f:改错题（15%）

六、成绩评定

总成绩=考试成绩×70%+平时成绩×30%

七、参考书目

朱家诚.机械设计基础.合肥:合肥工业大学出版社，2003.黄锡恺.机械原理.北京:人民教育出版社，1981.考试大纲制订者：刘京诚、陈小强

考试大纲审定者：高潮

第三篇：2012精密机械设计教学大纲

精密机械设计基础教学大纲

一、课程名称：精密机械设计基础

二、课程代码：12000535

三、课程英文名称： Design of precision instrument Syllabus

四、课程负责人：刘京诚、陈小强

五、学时与学分：56学时，3.5学分

六、课程性质：必修课程

七、适用专业：工科本科测控仪器,光电信息工程等专业

八、选课对象：理、工、文各专业

九、预修课程：工程制图

十、课程教材：裘祖荣主编.精密机械设计.北京：机械工业出版社，2008.十一、参考书目：

朱家诚.机械设计基础.合肥:合肥工业大学出版社，2003.黄锡恺.机械原理.北京:人民教育出版社，1981.十二、开课单位：光电工程学院

十三、课程的性质、目的和任务：

精密机械设计是仪器仪表类专业的学科基础课,主要研究精密机械中常用机构和常用的零、部件。从机构分析、功能、精度和性能等方面来研究这些机构和零、部件的工作原理、特点、应用范围、选型、材料、精度以及一般设计计算的原则和方法。

本课程的主要任务：

1.使学生初步掌握常用的机械的结构分析、运动分析、动力分析及其设计方法。

2.教会学生掌握通用零、部件的工作原理、特点、选型及其计算方法，培养学生能运用所学基础理论知识，解决精密机械零、部件的设计问题。

3.培养学生具有设计精密机械传动和仪器机械结构的能力以及典型零、部件的精度分析的能力。

4.了解常用机构和零、部件的实验研究方法；初步掌握某些零、部件的测试和结构分析能力。5.了解材料与热处理、公差与配合方面的基本知识在工程设计中如何正确使用。

十四、课程基本要求： 1.绪论

了解精密机械设计课程的地位和作用以及本课程的性质、任务和内容。

知道设计精密机械时应满足的基本要求，精密机械设计的一般步骤，零件的主要失效形式和计算准则以及载荷和应力的分类、静压力下零件的强度、交变压力下零件的强度、许用应力和安全系数、疲劳强度、零件的刚度、零件特性的精度分析和误差的估算的要点。

2.平面机构的结构分析 研究机构结构的目的。

机构的组成：构件、运动副、运动链、机构。机构运行简图。

平面机构的组成原理和结构分析。

3.平面连杆机构

平面连杆机构的应用及其设计的基本问题。

铰链四杆机构的基本型式及其演化。

平面四杆机构有曲柄的条件和几个基本概念(压力角和传动角、行程速度变化系数、死点)。图解法设计四杆机构。

解析法设计四杆机构：曲柄滑动机构、正弦、正切机构的传动特性及其设计。

4.凸轮机构

凸轮机构的应用和分类。从动件常用运动规律。用作图法设计平面凸轮轮廓。用解析法设计平面凸轮轮廓。凸轮机构基本尺寸的确定。

5.带传动

带传动的工作原理、特点和主要类型。

带传动的几何关系、受力分析、应力分析和弹性打滑与滑动率。同步齿形传动的特点和应用、构造和规格，同步齿形带传动的设计。其它带传动的简介。

6.齿轮传动

齿轮传动的应用和分类。齿廓啮合的基本定律。渐开线及其性质。

齿轮各部分的名称、符号以及标准直齿轮几何尺寸的计算。渐开线直齿圆柱齿轮传动的啮合过程和正确啮合条件。渐开线直齿圆柱齿轮传动的重叠系数。

渐工线齿廓的切制原理、根切现象和最少齿数。变位齿轮传动。

齿轮传动的失效形式和计算准则。齿轮的材料和热处理。

直齿圆柱齿轮传动的计算：受力分析、计算载荷和强度计算简介。

斜齿圆柱齿轮传动、直齿圆锥齿轮传动和蜗杆传动的特点、正确啮合条件、受力分析和计

算要点。

齿轮传动链的设计：传动型式的选择、轮系传动比计算和分配原则、齿数和模数的确定、齿轮传动的精度、齿轮传动的空回和齿轮传动的结构设计。

7.螺旋传动

螺旋传动的工作原理和主要类型。

滑动螺旋传动的计算：耐磨性计算；刚度计算；稳定性计算；驱动力矩；效率和自锁。滑动螺旋传动的设计：传动型式的选择；螺纹类型和主要参数的确定；影响传动精度的因素及提高传动精度的方法；影响空回的因素及消除空回的方法；螺旋副零件与移动件联接方法。

滚珠螺旋传动的特点。

滚珠螺旋副的予紧。

滚珠螺旋的精度、代号和标记方法。静压螺旋传动简介。

8.轴、联轴器、离合器

轴的应用和主要类型。轴的材料及其选择。轴的结构设计。

轴的强度计算：按扭转强度计算；按弯扭复合强度计算。轴的刚度计算：扭转刚度计算；弯曲刚度计算。联轴器、离合器的主要类型和应用。

固定式联轴器；刚性可移式联轴器；弹怀联轴器的结构特点；离合器的结构特点。

9.支承

支承的组成和主要类型。

圆柱面滑动摩擦支承的结构、材料和润滑。

圆柱面滑动摩擦支承的计算：压强[p]和[pv]值的验算；摩擦力矩的计算。其它型式滑动摩擦支承(顶尖、轴尖、球支承)简介。标准滚动轴承的基本类型，结构特点，精度和代号。

滚动轴承滚动元件上的载荷分布；滚动轴承的失效形式和计算准则。滚动轴承额定动载荷计算；寿命和可靠性；额定动载荷；当量动载荷。滚动轴承额定静载荷计算：额定静载荷；当量静载荷。滚动轴承摩擦力矩的计算。

滚动轴承组合结构设计：轴承的固定、配合和予紧；轴承的润滑和密封。填入式滚动轴承的结构特点与应用，设计与计算要点。

精密轴系(圆柱形、圆锥形、滚珠填入式)的典型结构和影响其旋转精度的主要因素。弹性摩擦支承，流体摩擦支承的工作原理和结构特点简介。

10.导轨

导轨的类型及设计时应满足的基本要求。

滑动摩擦导轨的基本型式、结构特点以及导轨间隙调整的方法。推力方向和作用点以及温度的变化对导轨工作的影响。提高导轨耐磨性的方法。

导轨的材料和热处理，提高导轨耐磨性的方法。滚动摩擦导轨的类型和结构特点。滚动导轨的予紧。滚动摩擦导轨结构尺寸的确定。

弹性摩擦导轨、静压导轨的工作原理和结构特点简介。

11.弹性元件

弹性元件的应用和分类。

弹性元件的基本特性。影响基本特性的主要因素：几何尺寸、弹性模量、弹性滞后和后效。弹性元件的刚度和柔度的概念。弹性元件的材料和热处理。

螺旋弹簧的类型和应用，材料和许用应力。

圆柱形拉、压螺旋弹簧的结构、基本参数和特性线。圆柱形拉、压螺旋弹簧的设计与计算。圆柱形扭转螺旋弹簧的结构和计算要点。游丝的应用和材料，游丝的结构和设计方法。片簧的主要类型、用途和结构。

热双金属弹簧工作原理、材料、用途和基本特性。压力弹簧管、波纹管、膜片等弹性元件简介。

12.联接

联接的应用与分类。

设计联接时应满足的基本要求。

机械零件联接的形式：可拆联接和永久联接。

可拆联接的主要类型(螺钉联接和螺纹联接、销钉联接、键联接)及其应用。永久联接的主要类型(铆接、焊接、胶接、压合、铸合)及其应用。机械零件与光学零件联接的特点和应满足的基本要求。圆形光学零件的固紧方法和结构特点。非圆形光学零件的固紧方法和结构特点。

13.仪器常用装置

微动装置。限动器。减震器。

指针标尺示数装置。14.实验

百分表拆装技能实践。

减速器拆装。

教学机器人机电系统分析。1mm高精度测长机观察研究。

十五、课程描述： 1.绪论

了解精密机械设计课程的地位和作用以及本课程的性质、任务和内容。知道设计精密机械时应满足的基本要求，精密机械设计的一般步骤，零件的主要失效形式和计算准则以及载荷和应力的分类、静压力下零件的强度、交变压力下零件的强度、零件特性的精度分析和误差的估算等要点。

2.平面机构的结构分析

机构、运动副、平面机构运动简图、平面机构自由度及其计算、机构组成原理与结构分析。3.平面连杆机构

什么是平面四杆机构及其分类、平面四杆机构曲柄存在的条件和几个基本概念(压力角和传动角、行程速度变化系数、死点)、图解法设计四杆机构、解析法设计四杆机构：曲柄滑动机构、正弦、正切机构的传动特性及其设计。4.凸轮机构

凸轮机构及其应用和分类、从动件常用运动规律、用作图法设计平面凸轮轮廓、用解析法设计平面凸轮轮廓、凸轮机构基本尺寸的确定。5.带传动

什么是带传动及其工作原理，带传动的计算基础，同步齿形传动的特点和应用、构造和规格，同步齿形带传动的设计其它带传动的简介。

6.齿轮传动

什么是齿轮传动及其应用和分类、齿廓啮合的基本定律、渐开线及其性质、渐开线直齿圆柱齿轮传动的啮合过程和正确啮合条件、渐开线直齿圆柱齿轮连续传动条件、根切现象和最少齿数、变位齿轮传动、齿轮传动的失效形式和计算准则、受力分析；斜齿圆柱齿轮传动、直齿圆锥齿轮传动和蜗杆传动的特点、受力分析和计算要点；齿轮传动链的设计；齿轮传动的空回和齿轮传动的结构设计。7.螺旋传动

什么是螺旋传动及其工作原理和分类，滑动螺旋传动以及耐磨性、刚度、稳定性、驱动力矩、效率和自锁的计算、滑动螺旋传动设计，影响传动精度的因素及提高传动精度的方法，影响空回的因素及消除空回的方法；什么是滚珠螺旋传动及其特点、滚珠螺旋的精度、代号和标记方法。8.轴、联轴器、离合器

什么是轴及其应用和分类、轴的结构设计、轴的强度计算、轴的刚度计算；什么是联轴器、什么是离合器，原理、分类、特点。9.支承

什么是支承，支承的主要类型，圆柱面滑动摩擦支承，其它型式滑动摩擦支承；滚动轴承的基本类型，结构特点，精度和代号，滚动轴承滚动元件上的载荷分布，滚动轴承的失效形式和计算，滚动轴承组合结构设计；精密轴系的典型结构和影响其旋转精度的主要因素；弹性摩擦支承，流体摩擦支承。10.导轨

什么是导轨及其分类型，导轨精度，滑动摩擦导轨，牵引力作用点与温度变化对导轨工作 的影响；滚动摩擦导轨、弹性摩擦导轨、静压导轨。11.弹性元件

什么是弹性元件及其的应用和分类，弹性元件的基本特性，弹性元件的刚度和柔度、弹性滞后、弹性后效，螺旋弹簧的设计；游丝、片簧、热双金属弹簧、压力弹簧管、波纹管、膜片等弹性元件。12.联接

什么是联接、可拆联接和永久联接，螺钉联接和螺纹联接、销钉联接、键联接；机械零件与光学零件联接，圆形光学零件的固紧方法，非圆形光学零件的固紧方法。13.常用仪器装置

微动装置、限动器、减震器、指针标尺示数装置。14.实验

a.百分表拆装技能学习

b.通过减速器拆装，观察研究减速器、轴结构设计特点以及力传递、预紧、调整等设计；测量齿轮参数。

c.从运动分析出发观察研究 “教学机器人”模型，初步感性认识机电系统的构成、设计规律和步骤；分析机器人所采用的机构、传动、结构、传感器以及电力驱动。

d.观察研究1 mm高精度测长机,初步认识在满足“阿贝原则”基础上测长机结构设计的要点。

十六、学时分配：

1.绪论及精密机械设计的基础知识 2学时 2.平面机构的结构分析 3.平面连杆机构 5学时 4.凸轮机构 4学时 5.带传动 4学时

6.齿轮传动 12学时 7.螺旋传动 5学时 8.轴、联轴器、离合器 9.支承 6学时

10.导轨 3学时 11.弹性元件 3学时 12.联接

3学时

4学时 4学时

精密机械设计基础考试大纲

一、课程名称：精密机械设计基础

二、课程代码：12000535

三、课程性质：必修课程

四、考核内容：

1）绪论及精密机械设计的基础知识 2）机械原理

a:平面机构的结构分析：机构、运动副、平面机构运动简图、平面机构自由度及其计算、机构组成原理与结构分析 b:平面连杆机构

铰链四杆机构的基本型式及其演化，平面四杆机构有曲柄的条件和几个基本概念(压力角和传动角、行程速度变化系数、死点)，图解法设计四杆机构 c: 凸轮机构

凸轮机构及其分类、从动件常用运动规律、凸轮机构基本尺寸的确定、用作图法设计平面直动（摆动）凸轮机构凸轮轮廓。d: 带传动

带传动的工作原理、特点和主要类型，欧拉公式、受力分析和应力分析；同步齿形传动的特点和应用、构造和规格。e: 齿轮传动

分类、啮合的基本定律、渐开线性质、标准直齿轮几何尺寸的计算、啮合过程和正确啮合条件、重叠系数、连续传动条件、根切现象、最少齿数、变位齿轮传动、齿轮传动的失效形式和计算准则、直齿圆柱齿轮传动的受力分析、计算载荷和强度计算，斜齿圆柱齿轮传动、直齿圆锥齿轮传动和蜗杆传动的特点、正确啮合条件、受力分析和计算，轮系、复合轮系传动计算，齿轮传动链设计原则、空回。f：.螺旋传动

螺旋传动的工作原理、传动型式（差动螺旋），滑动螺旋传动的耐磨性、刚度、稳定性、驱动力矩、效率和自锁的计算，影响传动精度的因素及螺旋传动位移误差校正方法；滚珠螺旋传动原理及其结构特点。3）机械零件

a: 轴、联轴器、离合器

轴及其分类、轴的结构设计、轴的强度计算、轴的刚度计算，联轴器、离合器的作用特点与区别。

b: 支承

支承定义及其分类、圆柱面滑动摩擦支承；滚动轴承的基本类型、结构特点、精度和代号，滚动轴承的失效形式和计算准则，滚动轴承额定动载荷计算；寿命和可靠性；额定动载荷；当量动载荷，滚动轴承额定静载荷计算：额定静载荷；当量静载荷，滚动轴承组合结构设计，精密轴系的典型结构和影响其旋转精度的主要因素 c: 导轨

导轨及其分类，导轨精度，滑动摩擦导轨，牵引力作用点与温度变化对导轨工作的影响。d: 弹性元件

弹性元件及其分类，弹性元件的基本特性，弹性元件的刚度和柔度、弹性滞后、弹性后效；游丝、片簧、热双金属弹簧、压力弹簧管、波纹管、膜片的特点。e: 联接

什么是联接、什么是可拆联接和永久联接,螺钉联接、螺纹联接、销钉联接、键联接；机械零件与光学零件联接，圆形光学零件的固紧方法，非圆形光学零件的固紧方法。e: 联接常用仪器装置

微动装置、限动器、减震器、指针标尺示数装置的结构特点。

五、试卷结构 a）满分：100分 b）题型结构

a:填空及判断题（25%）b:计算题（25%）c :分析题（15%）d:实验题（10%）e:问答题（10%）f:改错题（15%）

六、成绩评定

总成绩=考试成绩×70%+平时成绩×30%

七、参考书目

朱家诚.机械设计基础.合肥:合肥工业大学出版社，2003.黄锡恺.机械原理.北京:人民教育出版社，1981.考试大纲制订者：刘京诚、陈小强 考试大纲审定者：高潮

第四篇：机械设计基础教学大纲

目录

《机械设计基础》课程教学大纲...................................................1 《机械设计基础》课程教学大纲...................................................6

《机械设计基础》课程教学大纲

课程名称（中文/英文）：机械设计基础/ the basics of machinery design 课程类型：学科基础课

课程性质：必修课 适用专业：高分子、无机、印刷、纺织、包装 学时数： 48 其中：实验/上机学时：6

学分数： 3 考核方式：考试 预修课程：高等数学、机械制图、工程材料、理论力学、材料力学等 教学参考书：初嘉鹏等编.机械设计基础.中国计量出版社.2009

宋育宏等编.机械设计基础.北京理工大学出版社.2012 毛炳秋编.机械设计基础.高等教育出版社.2010 开课单位：机械工程与自动化学院 机原机零教研室

课程简介：

本课程是轻化工各专业的一门主干技术基础课。作为高分子、轻化、无机、印刷、纺织、包装等专业必修的专业基础课程，本课程是介绍常用机构和通用机械零件的基本知识和基本设计方法，培养学生初步具备设计简单机械传动装置能力的技术基础课。内容涉及常用机构的结构、特性以及通用机械零件的工作原理、特点、应用和简单设计计算方法等基本知识和基本设计方法。使学生具备选用、分析基本机构和简单机械传动装置的能力以及运用标准、规范等有关技术资料的能力。

第一章 绪论（2学时）

教学目的和要求

了解机械设计的一般步骤，掌握有关的基本概念，了解零件的常用材料。教学重点和难点

机器、机构等有关概念。教学内容

一、本课程研究的对象和内容

二、机械设计的基本要求和一般步骤

三、机械零件的常用材料及钢的热处理概念

四、机械零件的强度

第二章平面机构的自由度（4学时）

教学目的和要求

掌握平面机构运动简图的绘制及机构自由度计算 教学重点和难点平面机构的运动简图；平面机构自由度计算及注意事项。教学内容

一、运动副及其分类

二、平面机构运动简图

三、平面机构的自由度及其具有确定运动的条件

第三章平面连杆机构（4学时）

教学目的和要求

掌握铰链四杆机构的基本形式和特征，了解铰链的类型判定及其演化，掌握四杆机构的设计。教学重点和难点

曲柄摇杆机构的工作特性：按给定的从动件行程速比系数K图解法设计平面四杆机构的方法。教学内容

一、铰链四杆机构的应用

二、铰链四杆机构的基本型式和特征

三、铰链四杆机构的演化

四、铰链四杆机构的运动设计

第四章 凸轮机构（4学时）

教学目的和要求

掌握按给定运动规律绘制盘形凸轮轮廓曲线方法及设计中应注意的问题。教学重点和难点

盘形凸轮轮廓曲线的绘制。教学内容

一、凸轮机构的分类和应用

二、从动件的常用运动规律

三、凸轮轮廓的设计

四、设计凸轮机构应注意的问题

五、间歇运动机构和组合机构

第五章 齿轮机构（4学时）

教学目的和要求

以渐开线直齿圆柱齿轮的啮合特点、参数计算为主要内容，简介最少齿数。教学重点和难点

各种齿轮传动的啮合特点、受力分析及标准直齿圆柱齿轮的强度计算。教学内容

一、齿轮传动的特点和分类

二、齿廓啮合基本定律和齿廓曲线

三、渐开线齿廓

四、渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和尺寸

五、渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动

六、渐开线齿轮的切削原理

七、根切、最少齿数和变位齿轮

八、斜齿圆柱齿轮机构

九、圆锥齿轮机构

十、蜗杆蜗轮机构

第六章 轮系（4学时）

教学目的和要求

了解轮系传动比计算，减速器结构可进行现场教学。教学重点和难点

轮系传动比的计算。教学内容

一、轮系的类型

二、定轴轮系及其传动比

三、周转轮系及其传动比

四、混合轮系及其传动比

五、轮系的应用

第七章 齿轮传动（4学时）

教学目的和要求

了解轮齿的失效形式，掌握齿轮传动的设计准则，能应用直齿圆柱齿轮传动的强度公式进行强度计算，掌握各种齿轮的受力分析、齿轮的结构等。教学重点和难点

齿轮的强度设计、受力分析。教学内容

一、齿轮的失效形式及设计准则

二、齿轮材料和许用应力

三、齿轮传动的精度

四、直齿圆柱齿轮的强度计算

五、直齿圆柱齿轮传动的设计计算

六、斜齿圆柱齿轮传动的强度计算

七、直齿圆锥齿轮传动的强度计算

八、蜗杆传动的强度计算

九、齿轮的结构与润滑

第八章 带传动（2学时）教学目的和要求

掌握带传动中各力、应力的关系，带的弹性滑动和打滑现象。了解带传动的失效形式及设计准则，掌握带传动的主要参数选择并了解设计步骤。教学重点和难点

带传动的弹性滑动现象、打滑现象及影响带传动能力的因素、带的应力分布、主要失效形式及设计准则。教学内容

一、带传动的类型和特点

二、V带和V带轮

三、带传动的工作情况分析

四、V带传动的设计计算

第九章 链传动（2学时）

教学目的和要求

掌握链传动的特点及多边形效应、了解链传动的主要参数选择。教学重点和难点

链传动的多边形效应、影响链传动工作平稳性的因素及参数选择。教学内容

一、链传动的类型和特点

二、链传动和链轮

三、链传动的运动特性和参数选择

四、链传动的设计计算

五、链传动的布置及润滑

第十章 联接（4学时）

教学目的和要求

掌握螺旋副的受力分析、效率和自锁；了解螺纹联接的基本类型及结构特点；了解螺纹联接的预紧和防松；掌握螺栓联接的强度计算。教学重点和难点

螺旋副的效率和自锁；紧螺栓的强度计算。教学内容

一、螺纹的主要参数及类型

二、螺旋副的受力分析、效率和自锁

三、螺纹联接的基本类型和联接件

四、螺纹联接的强度计算

五、螺纹联接的预紧和防松

六、螺旋传动

第十一章 轴（2学时）教学目的和要求

了解轴的类型、材料；掌握轴的结构设计。教学重点和难点

掌握轴的强度计算方法 教学内容

一、轴的类型和材料

二、轴的结构设计

三、轴的强度计算

四、轴毂联接

第十二章 轴承（4学时）

教学目的和要求

了解向心滑动轴承的结构，掌握非液体摩擦滑动轴承的计算，掌握滚动轴承的主要类型、特点和选用及轴承组合结构，了解向心轴承的选择计算。教学重点和难点

非液体摩擦滑动轴承的计算；滚动轴承的主要类型、特点、代号、选用及组合结构。教学内容

一、轴承的分类

二、滑动轴承的典型结构

三、非液体摩擦滑动轴承的计算

四、润滑剂和润滑装置

五、滚动轴承的结构、类型、代号和应用

六、滚动轴承的失效形式及选择

七、滚动轴承的组合设计

八、滚动轴承的润滑和密封

第十三章 联轴器和离合器（2学时）

教学目的和要求

了解刚性联轴器和弹性联轴器的主要类型及特点；了解常见离合器的类型及特点。教学重点和难点

常见联轴器和离合器的类型与特点。教学内容

一、联轴器

二、离合器

三、联轴器和离合器的选用

执笔人：胡建忠 审核人：初嘉鹏

《机械设计基础》课程教学大纲

课程名称（中文/英文）：机械设计基础/ the basics of machinery design 课程类别：自然科学基础课

课程性质：必修课 适用专业：工业工程 学时数： 48 其中：实验/上机学时：6

学分数： 3 考核方式：考试 预修课程：高等数学、机械制图、工程材料、理论力学、材料力学等 教学参考书：初嘉鹏等编.《机械设计基础》.中国计量出版社.2009

尚久浩编.轻工机械设计基础.中国轻工业出版社.1996 喻怀正编.机械设计基础.高等教育出版社.2000 开课单位：机械工程与自动化学院 机原机零教研室

课程简介：

本课程是服工专业的一门主要自然科学基础课。作为服工专业的必修课程，本课程主要介绍常用机构和通用机械零件的基本知识和基本设计方法，培养学生初步具备设计简单机械传动装置能力。内容涉及常用机构的结构、特性以及通用机械零件的工作原理、特点、应用和简单设计计算方法等基本知识和基本设计方法。

第一章 绪论（2学时）

教学目的和要求

了解机械设计的一般步骤，掌握有关的基本概念，了解零件的常用材料。教学重点和难点

机器、机构等有关概念。教学内容

一、本课程研究的对象和内容

二、机械设计的基本要求和一般步骤

三、机械零件的常用材料及钢的热处理概念

四、机械零件的强度

第二章平面机构的自由度（5学时）

教学目的和要求

掌握平面机构运动简图的绘制及机构自由度计算 教学重点和难点

平面机构的运动简图；平面机构自由度计算及注意事项。教学内容

一、运动副及其分类

二、平面机构运动简图

三、平面机构的自由度及其具有确定运动的条件

第三章平面连杆机构（5学时）

教学目的和要求

掌握铰链四杆机构的基本形式和特征，了解铰链的类型判定及其演化，掌握四杆机构的设计。教学重点和难点

曲柄摇杆机构的工作特性：按给定的从动件行程速比系数K图解法设计平面四杆机构的方法。教学内容

一、铰链四杆机构的应用

二、铰链四杆机构的基本型式和特征

三、铰链四杆机构的演化

四、铰链四杆机构的运动设计

第四章 凸轮机构（4学时）

教学目的和要求

掌握按给定运动规律绘制盘形凸轮轮廓曲线方法及设计中应注意的问题。教学重点和难点

盘形凸轮轮廓曲线的绘制。教学内容

一、凸轮机构的分类和应用

二、从动件的常用运动规律

三、凸轮轮廓的设计

四、设计凸轮机构应注意的问题

五、间歇运动机构和组合机构

第五章 齿轮机构（3学时）

教学目的和要求

以渐开线直齿圆柱齿轮的啮合特点，简介最少齿数。教学重点和难点

直齿圆柱齿轮尺寸计算。教学内容

一、齿轮传动的特点和分类

二、齿廓啮合基本定律和齿廓曲线

三、渐开线齿廓

四、渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和尺寸

五、渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动

六、渐开线齿轮的切削原理

七、根切、最少齿数和变位齿轮

八、斜齿圆柱齿轮机构

九、圆锥齿轮机构

十、蜗杆蜗轮机构

第六章 轮系（4学时）

教学目的和要求

了解轮系传动比计算，减速器结构可进行现场教学。教学重点和难点

轮系传动比的计算。教学内容

一、轮系的类型

二、定轴轮系及其传动比

三、周转轮系及其传动比

四、复合轮系及其传动比

五、轮系的应用

第七章 齿轮传动（4学时）

教学目的和要求

了解轮齿的失效形式，掌握齿轮传动的设计准则，了解直齿圆柱齿轮传动的强度公式进行强度计算，掌握各种齿轮的受力分析、齿轮的结构等。教学重点和难点

受力分析。教学内容

一、齿轮的失效形式及设计准则

二、齿轮材料和许用应力

三、齿轮传动的精度

四、直齿圆柱齿轮的强度计算

五、直齿圆柱齿轮传动的设计计算

六、斜齿圆柱齿轮传动的强度计算

七、直齿圆锥齿轮传动的强度计算

八、蜗杆传动的强度计算

九、齿轮的结构与润滑

第八章 带传动（2学时）

教学目的和要求

了解带传动中各力、应力的关系，带的弹性滑动和打滑现象。了解带传动的失效形式及设计准则，掌握带传动的主要参数选择并了解设计步骤。教学重点和难点

带传动的弹性滑动现象、打滑现象及影响带传动能力的因素、带的应力分布、主要失效形式及设计准则。教学内容

一、带传动的类型和特点

二、V带和V带轮

三、带传动的工作情况分析

四、V带传动的设计计算

第九章 链传动（2学时）

教学目的和要求

了解链传动的特点及多边形效应、了解链传动的主要参数选择。教学重点和难点

链传动的多边形效应、影响链传动工作平稳性的因素及参数选择。教学内容

一、链传动的类型和特点

二、链传动和链轮

三、链传动的运动特性和参数选择

四、链传动的设计计算

五、链传动的布置及润滑

第十章 联接（4学时）

教学目的和要求

了解螺旋副的受力分析、效率和自锁；了解螺纹联接的基本类型及结构特点；了解螺纹联接的预紧和防松；掌握螺栓联接的强度计算。教学重点和难点

螺旋副的效率和自锁；紧螺栓的强度计算。教学内容

一、螺纹的主要参数及类型

二、螺旋副的受力分析、效率和自锁

三、螺纹联接的基本类型和联接件

四、螺纹联接的强度计算

五、螺纹联接的预紧和防松

第十一章 轴（2学时）

教学目的和要求

了解轴的类型、材料、结构设计。教学重点和难点 轴的结构设计 教学内容

一、轴的类型和材料

二、轴的结构设计

三、轴的强度计算

四、轴毂联接

第十二章 轴承（4学时）

教学目的和要求

了解向心滑动轴承的结构，掌握滚动轴承的主要类型、特点，了解向心轴承的选择计算。教学重点和难点

滚动轴承的主要类型、特点、代号、选用及组合结构。教学内容

一、轴承的分类

二、滑动轴承的典型结构

三、非液体摩擦滑动轴承的计算

四、润滑剂和润滑装置

五、滚动轴承的结构、类型、代号和应用

六、滚动轴承的失效形式及选择

七、滚动轴承的组合设计

八、滚动轴承的润滑和密封

第十三章 联轴器和离合器（1学时）

教学目的和要求

了解刚性联轴器和弹性联轴器的主要类型及特点；了解常见离合器的类型及特点。教学重点和难点

常见联轴器和离合器的类型与特点。教学内容

一、联轴器

二、离合器

三、联轴器和离合器的选用

执笔人：胡建忠 审核人：初嘉鹏

第五篇：《机械设计基础》教学大纲

《机械设计基础》教学大纲

一 课程基本情况

课程英文名称: BASIC ON MECHANISM DESIGN 授课对象: 建筑环境与设备工程专业 安全工程专业 开课学期: 第四学期 学 时 数: 48 学 分 数: 3 课程性质: 专业基础课 考核方式: 考查

先修课程: 《机械制图》《高等数学》《工程力学》 后继课程: 《暖通空调》《建筑施工》 开课教研室: 施工与机械教研室 执 笔 人: 刘朝英

二 《机械设计基础》教学目标.任务和地位:

《机械设计基础》课程是建筑环境与设备工程专业的一门必修技术基础课，本课程的任务是使学生掌握机械基础理论、机械材料、机械加工工艺和简单机械运动系统的设计和应用。2.知识要求

通过本课程的学习，使学生初步掌握机械工程材料、冷热加工工艺、热处理和常用机构分析和设计的基本方法,了解通用零部件的工作原理、结构和选用方面的基本知识，以便为学习后继相关专业课打下基础.学习本课程之前，要求学生具备理论力学、材料力学和机械制图等先修课程的基础知识.3.能力要求

通过本课程的各个环节教学，培养学生具有分析简单机械的运动和结构，以及设计简单机械系统运动方案的能力,同时对有关机械问题的处理具有较好的基本技能和适应性.三 教学内容的基本要求和学时分配

1.教学内容及要求

（1）机械基础概论

1)机械设计与制造的基本知识 2)机械设计的基本原则

（2）机械工程材料

1)金属的机械性能 2)金属和合金的晶体结构 3)铁碳合金相图 4)钢的分类牌号和用途 5)钢的热处理

6)铸铁、有色金属及合金

（3）公差与配合1)互换性的基本概念 2)圆柱体的公差与配合 3)形状与位置公差 4)表面粗糙度

（4）平面机构的结构分析

1)平面机构的组成

2)平面机构运动简图

3)平面机构具有确定运动的条件

（5）平面连杆机构

1)平面四杆机构的基本类型和性质 2)铰链四杆机构的演化

（6）螺纹连接

1)螺纹参数及常用螺纹 2)螺纹连接的基本类型和元件 3)螺旋副的受力分析效率和自锁 4)螺纹连接的拧紧和防松 5)螺纹连接的强度计算

（7）键、花键、无键连接和销连接

1)键连接 2)花键和销连接

（8）带传动

1)带传动的类型、应用和特点 2)带传动的工作情况分析 3)V带传动的设计计算 4)V带带轮的结构

（9）齿轮传动

1)齿轮传动类型的原理 2)齿轮的几何尺寸计算 3)齿轮传动条件 4)失效形式及设计准则 5)受力分析和计算载荷 6)齿轮传动的强度计算 7)热处理和许用应力 8)精度等级和结构设计 9)润滑和效率（10）轮系和减速器

1)轮系的分类 2)轮系的传动比计算 3)减速器的类型、特点及应用

（11）轴、轴毂连接和联轴器

1)轴的类型和结构 2)轴的强度计算

3)联轴器类型、特点和应用

（12）滑动轴承

1)滑动轴承的种类、特点和应用 2)轴承的结构和材料 3)润滑剂和润滑装置 4)非液体摩擦滑动轴承的计算

（13）滚动轴承

1)结构类型及代号 2)类型选择 3)滚动轴承的计算 4)滚动轴承的组合设计

2．时间分配和进度 ：

（1）机械基础概论----------------------------2学时;（2）机械工程材料----------------------------5学时;（3）公差与配合------------------------------5学时;（4）平面机构的结构分析----------------------3学时;（5）平面连杆机构----------------------------2学时;（6）机构运动简图测绘实验--------------------2学时;（7）螺纹连接-5学时;（8）带传动---4学时;（9）齿轮传动-5学时;（10）齿轮参数测定实验-----------------------2学时;（11）轴、轴毂连接和联轴器-------------------4学时;（12）轮系、减速器---------------------------3学时;（13）综合设计实验---------------------------2学时;（14）轴承----4学时;3． 教学内容的重点和难点:（1）重点: 钢的热处理

钢的分类、牌号和用途 公差配合和选用

平面机构的的结构分析和平面连杆机构 螺纹连接的类型和强度计算 齿轮的几何尺寸计算 齿轮的强度计算（2）难点: 铁碳合金状态图 钢的热处理机理 公差配合的选用计算 螺旋副的受力分析和自锁 螺栓组连接的受力分析 渐开线齿轮传动原理

4.本课程与其他课程的联系与分工

本课程为建筑环境与设备工程专业和安全工程的重要技术基础课，学习本课程应具有机械制图、工程力学等基本知识.本课程为进一步学习液体机械、热工仪表、锅炉及空调等专业课程提供了必要的基础知识.5.建议使用教材和参考书目

《机械基础》-------刘泽深等主编--中国建工出版社 2000 《机械设计基础》---杨可桢主编----高等教育出版社 2003 《机械设计》-------濮良贵主编----高等教育出版社 2004 四．大纲说明

1.本课程教学环节，包括理论教学课程设计和金工实习，要求学生理论联系实际，系统的掌握机械原理及机械零件的设计和加工工艺，应具有独立设计和初步加工技能.2.配合相应内容应有习题练习，并结合难点进行讲评。

3.结合机构的应用、齿轮传动的学习，设置相应实验课，要求学生能独立动手操作实验，提高工程实践能力.4.配合理论教学，安排有金工实习和课程设计，金工实习要求学生初步熟悉机械工程材料的冷热加工工艺，并具有一定动手能力.课程设计要求学生能独立系统的完成机械装置的理论计算、设计和绘图，初步掌握机械设计的系统方法.5.充分利用图片、模型、实物、电化教学并应创造条件采用多媒体教学。

《机械设计基础》课程设计教学大纲

一、课程设计的基本情况：

课程设计名称：机械设计基础课程设计 课程设计编号： 0203428

先修课程名称： 机械设计基础(化工设备机械基础)课程设计开课学期： 第4（5）学期 课程设计计划周数： 1周 课程设计学分数： 1.0学分

课程设计适用专业： 建筑环境与设备工程 高分子材料与工程 课程设计开课教研室：施工与机械教研室 课程设计执笔人： 刘朝英

二、课程设计的性质和目的

机械设计基础课程设计是《机械设计基础》《化工设备机械基础》课程的综合性与实践性教学环节。是学生综合运用所学过的机械基础知识和理论初步进行工程设计实践。对于培养学生分析问题、解决问题及实际动手能力上起着重要作用。

通过课程设计，使学生了解机械技术系统的设计要求、设计内容、设计步骤和设计方法；培养学生树立正确的设计思想、独立分析与解决工程设计问题的能力，训练学生计算、绘图、使用并熟悉有关常用标准和规范等基本技能，从而对学生进行工程师素质的初步培养与训练。

三、课程设计教学的基本内容和要求

机械设计基础课程设计基本内容是单级圆柱齿轮减速器主轴系的设计，具体内容包括： 1.传动方案的分析与拟定

根据任务书要求,分析比较设计方案的可行性,合理性 2.选择电动机

计算工作机所需电功机功率，确定并选择电动机类型及相关参数 3.确定传动装置总传动比及各级传动比

根据电动机及工作机转速计算总传动比，并合理分配各级传动比 4.计萛运动和动力参数 计萛各轴：功率、转速、转矩 5.主要零部件的设计计算?? 根据各主要零部件在系统中的位置与功用，考虑工况条件，正确判断其主要失效形式，合理确定和计算其工作载荷，按正确的设计准则进行设计计算或校核计算，根据设计需要确定零件结构 6.润滑方法及密封的选择

根据传动及零部件的需要，合理确定并选择相应零部件的润滑方法及密封方式 7.装配图和零件图的绘制

根据主要零部件的计算结果设计并绘制主轴系装配图及主要零件工作图，各工作图应附合相应国家标准

四、课程设计的进度安排 1.设计计算： 12学时 2.装配图： 12学时 3.零件图： 6学时

五、课程设计的考核

考核可从以下几方面评定：独立完成设计能力及工作态度，设计计算质量，绘图完成质量，答辩情

况等构成

最后由设计指导教师根据学生的设计计算、绘图质量、综合表现及答辩，按五级分制综合评定课程设计成绩。

六、其他（黑体小四号）

1.机械设计基础课程设计应在结束《机械设计基础》课或《化工设备机械基础》课并完成《金工实习》后进行，设计时间为1周。

2.由于专业不同，先修课学时、内容不同，课程设计分组不同，课程设计内容可不同，有所区别和侧重，以附合专业要求、题目要求或与先修课内容相符。3.参考资料：

（1）《机械设计基础》 刘泽深 主编 中国建筑工业出版社（2）《化工设备机械基础》赵军 主编 化学工业出版社（3）《机械设计基础课程设计》刘泽深 主编 中国建筑工业出版社（4）《简明机械零件设计手册》 朱龙根 主编 机械工业出版社?（5）《机械设计课程设计图册》 龚淋义 主编 高等教育出版社

《机械设计基础》实习大纲 一．实习时间

第四学期期中1周（6天）二．实习地点

长春工业大学工程训练中心 三．实习的目的

金工实习是机械设计基础课程教学的重要组成部分，通过实习使学生初步接触生产实际，对机械制造过程、机械零件的常用加工方法及其所用设备的工作原理及典型结构、工夹量具的使用及安全操作技术、机械制造工艺知识等有一个基本了解；了解和掌握现代制造技术的基本理论、加工手段和加工工艺过程。了解现代制造技术的操作技能；增强学生的工程实践能力，提高学生的综合素质，培养学生的创新意识和创新能力，为机械设计基础课及后续课的学习奠定基础。四．实习内容及要求

（一）车工

1.目的和要求：

（1）了解车削加工的工艺特点及加工范围。（2）初步了解车床的型号、结构，并能正确操作。（3）能正确使用常用刀具、量具及夹具。

（4）能独立加工一般中等复杂程度零件。具有一定的操作技能。

2.讲解示范内容：

（1）概述：车削特点及加工范围；切削用量

（2）卧式车床：卧式车床型号；卧式车床结构及使用；卧式车床传动

（3）车刀：车刀种类、用途；车刀组成及车刀角度；车刀材料；车刀刃磨及安装

（4）车外圆、端面和台阶：工件在车床上的装夹方法；车削外圆方法；车削端面方法；车削台阶方法。???（5）车槽和切断：车槽刀角度及安装；车槽方法；切断刀及切断方法（6）车圆锥：车圆锥方法；圆锥面工件的测量 3.实习操作内容：

（1）按讲解顺序分别进行车床操作、刀具安装、车刀刃磨、车外园、车端面、台阶、车槽、车圆锥及车螺纹等分项练习。

（2）综合练习：加工一个具有外圆、端面、凹槽、锥面和外螺纹等特征的零件。

（二）铣工

1.目的和要求：

铣削加工的工艺特点及加工范围 铣削设备、附件、工具的性能和使用方法

（1）了解铣床的操作技能及简单零件表面的铣削方法 2.讲解示范内容

（1）概述：铣削运动与铣削用量；铣削特点及加工范围

（2）铣床的种类和型号；卧式万能铣床：①构造及使用②铣床传动；立铣；铣床附件（3）铣刀：铣刀种类、用途及安装。

（4）加工内容：铣平面①用圆锥铣刀铣平面；②用端铣刀铣平面；铣斜面方法；铣台阶面；铣沟槽：①铣键槽②铣T型槽 3.实习操作内容：

（1）操作铣床练习：停车练习；低速开车练习（2）铣平面练习，铣四方件平面（3）铣键槽练习

（三）刨工

1.目的要和要求：

（1）了解刨削的工艺特点和加工范围（2）能操纵牛头刨床，掌握其主要调整方法

（3）掌握各牛头刨床上正确安装刀具与工件方法，完成刨平面与垂直面的加工 2.讲解示范内容：

（1）概述：刨削运动与刨削用量；刨削特点及加工范围

（2）牛头刨床：牛头刨型号；牛头刨床构造；牛头刨床的运动；牛头刨床的调整（3）刨平面及沟槽：刨水平面；刨垂直面和斜面 3.实习操作内容：

1.刨床操作及调整练习2.刨削一长方体

（四）磨工

1.目的和要求：

（1）了解磨削加工工艺特点及范围

（2）了解磨床的种类及用途，掌握外圆磨床和平面磨床的操作方法（3）了解砂轮的特性、砂轮的选择和使用方法

（4）了解掌握在外圆磨床及平面磨床上正确安装工件方法，完成磨外圆和磨平面的加工 2.讲解示范内容

（1）概述：磨削运动和磨削用量；磨削特点及加范围（2）磨床：外圆磨床：①型号②结构（3）砂轮：砂轮特性

（4）外圆磨床：工件的装夹方法；磨削方法 3.实习操作内容：

1.外圆磨床及平面磨床的操纵练习2.磨削平面及外圆练习

（五）钳? 工

1.目的和要求：

（1）了解钳工工作在零件加工、机械装配及维修中的作用、特点和应用；（2）能正确使用钳工常用工具；

（3）初步掌握主要工作(划线、锯割、锉削、钻孔、扩孔、攻螺纹等)的基本操作方法，并能按图纸要求独立加工简单零件(锺头、六角螺母等)；（4）装配的概念及部件装拆方法。2.讲解示范内容：

（1）概述：钳工工作；常用工具、量具的使用；（2）划线：划线工具；划线基准；操作示范(轴承座)（3）锯割：手锯；锯割操怍与示范（4）锉削：锉刀①锉刀材料②锉刀组成③锉刀种类与选用；锉削方法；锉削操作与示范（5）钻孔扩孔和铰孔：钻孔①钻床的种类与结构：②钻头及夹具；③钻孔；操作与示范（6）攻螺纹与套螺纹：①丝锥与铰杠：②底孔直径与深度的确定：③攻螺纹操作与示范 3.综合实习操作内容：制作手锤

（六）铸造

1.目的与要求：

（1）了解铸造生产的工艺过程、特点及应用；

（2）了解砂型铸造的主要造型方法(整体模、分模、活块等)的工艺过程、特点及应用，并进行独立操作：

（3）初步了解各种特种铸造方法的工艺过程、特点及应用；（4）了解型砂、芯砂等造型材料的性能、组成及制备过程（5）了解感应电炉的构造，铸铁的熔炼和浇注（6）熟悉砂型铸造的铸件缺陷及产生原因。2.讲解示范内容：

（1）概述：铸造的特点、方法及应用；砂型铸造的工艺过程、砂型的组成、模样及芯盒（2）型砂和芯砂：型砂和芯砂应具备的性能；型(芯)砂的组成；型(芯)砂的制备

（3）整体模造型及造芯：整模造型①砂箱及造型工具：②造型方法；③浇注系统；④置口与冷铁；造芯①芯的用途：②制芯方法；整模造型操作与示范（4）分模造型：分模造型的应用；分模造型方法与操作； 3.实习操作内容：独立完成一零件的整模造型

（七）锻压

1.目的和要求: 1.了解锻造与冲压生产的工艺过程、特点及应用：

（2）了解锻造与冲压生产设备(空气锤、冲床)构造、工作原理和使用方法：（3）了解锻件、冲压件缺陷产生原因：（4）熟悉自由锻的基本工序并进行操作；（5）了解胎模锻造的工艺过程；（6）了解冲压基本工序及冲模结构：

（7）了解其他金属压力加工方法的特点及应用。2.讲解示范内容：

1.概述：锻造的分类、特点及应用；

2.坯料加热：加热目的和要求；锻造温度范围；加热方法与加热设备；加热缺陷及防止措施（3）手工自由锻：手工锻工具；基本工序与操作

（4）机器自由锻与胎模锤：空气锤结构与操作；胎模锻的特点及应用；胎模种类 3.实习操作内容：机锻一长方体

（八）焊接

1.目的与要求： 1.解各种焊接方法的工艺过程、特点及应用：

（2）了解手工电弧焊所用设备工作原理及使用，电焊条的组成及作用：（3）了解手弧焊的焊接规范，常见接头型式、坡口类型；（4）初步掌握手弧焊操作方法；

（5）了解气割、等离子切割原理和切割过程。2.讲解示范内容：

（1）焊接、焊接接头等概念

（2）手工电弧焊：焊接过程及焊接电弧；手弧焊设备；焊条；手弧焊工艺①焊接接头型式②焊缝空间位置③焊接规范；手弧焊操作 3.实习操作内容：手工电弧焊操作

用300×30×3两块钢板，焊一条长3COmm对接平焊缝。

（九）现代制造技术

1.目的与要求：

（1）了解熟悉数控车床、数控铣床、数控电火花线切割加工机床的基础知识、基本理论，了解其程序编制、数据传输、操作数控系统和进行实际操作加工的知识。

（2）了解数控电火花成形加工机床加工的基础知识、基本理论，了解程序编制、数据传输、数控系统和操作加工的基本知识。2.教学内容及教学要求

（1）数控车床实习：教学内容：①数控车床的基本理论②? 数控车床的产生、发展、加工范围及加工特点。数控车床的分类、工作原理和结构。数控车床的坐标系的确立。③数控车床加工程序的编制：手工编程。程序代码格式和代码构成。自动编程，利用自动编程软件进行绘制加工图形，形成加工轨迹和数控代码程序。数控程序的数据传输过程；④数控车床的操作：数控系统的操作使用，机床操作面板的操作使用；工、夹、量具的使用，刀具的装夹和定位，工艺过程的控制；工件的加工。

（2）数控铣床实习：教学内容：①数控铣床的基本理论；数控铣床的产生发展、加工范围及加工特点、数控铣床的分类、工作原理和结构、数控铣床坐标系的确立；②数控铣床加工程序的编制：手工编程，程序代码格式和代码构成；自动编程，利用自动编程软件进行绘制加工图形，形成加工轨迹和数控代码程序；数控程序的数据传输过程；③数控铣床的操作：数控系统的操作使用，机床操作面板的操作使用；工、夹、量具的使用，刀具的装夹和定位，工艺过程的控制；工件的加工。（3）数控电火花线切割加工机床实习：教学内容：①了解数控电火花成形加工机床的基本理论；②了解程序代码格式、构成和手工编程的过程；③了解自动编程和数据传输的过程；④了解数控电火花成形加工机床数控系统、机床操作面板的使用；⑤了解工具电极的安装与调整方法和加工成形工件的加工过程；⑥数控电火花成形加工机床的操作；数控系统的操作使用，机床操作面板的操作使用；工、夹、量具的使用，电极丝的安装和运丝机构的调整，工艺过程的控制；工件的加工。五．实习指导教师的责任

金工实习是以工程训练中心为实习基地，学生在实习指导教师和工程训练中心指导教师具体指导下，互相协同做好实习组织管理工作。

实习指导教师负责实习计划的制订及实习学生的安排；实习指导教师应经常到实习基地对学生的实习工作进行督促、检查和指导；对实习中发生的问题及时进行处理，以保证实习正常进行。实习结束后指导教师应认真批阅学生的实习报告和实习理论试卷根据其实习报告、考核成绩及综合表现评定实习成绩，并对实习报告、实习考核卷进行批改并给出实习成绩。六．实习成绩评定标准

1.实习成绩按五级记分制，单独记入学生成绩册。2.实习成绩评定：

1.各工艺实习操作成绩和出勤表现，占总成绩的70％； 2.实习报告成绩占10％； 3.实习理论考核成绩占20％。七.说明

本大纲内容可进行适当调整，如不同专业的需要、机械加工方法的进步与更新、时间和实习基地条件等。

施工与机械教研室2 0 0 7年1月2 0 日