第一篇：機械設計基礎課程教學大綱(6)

機械設計基礎課程教學大綱

課程編碼： 學分：3

總學時：48學時 適用專業：非機械類

一、課程的性質、目的與任務

本課程是一門介紹常用機構和通用零件的基本知識和基本方法的技術基礎課，其主要任務在于培養學生掌握機構和機械零部件方面的基本知識、基本理論和設計方法，使其在設計構思和設計技能方面得到基本訓練。

二、先修課程

畫法幾何及機械制圖、材料力學、理論力學、工程材料和金工實習等。

三、教學基本要求

了解：課程的研究對象、內容、性質和任務，機械零件設計應滿足的要求與方法，螺紋聯接的類型和應用，常用機構的類型、工作原理、特點和應用，設計準則，通用零件的材料、構造、主要類型和特性、失效形式和設計準則和選用方法。

掌握：機械的組成和特性和機械設計的一般原則，掌握平面機構自由度計算，簡單機構運動簡圖的畫法，常用機構的受力分析、強度計算及參數選擇，掌握周期性速度波動和非周期性速度波動的原因及調節方法，通用零件的設計和計算。

理解：機械專有名詞的概念。

四、教學內容

（一）緒論

1學時

1.本課程研究的對象和內容 2.本課程在教學計劃中的地位 3.機械設計的基本要求和過程

（二）平面連桿機構 4學時

1.平面機構的運動簡圖和自由度 2.平面四桿機構的基本類型

3.平面四桿機構的特點及其設計簡介

（三）凸輪機構

4學時

1.凸輪機構的應用和分類 2.從動件的常用運動規律

3.按給定從動件運動規律繪制凸輪輪廓

（四）間歇運動機構

2學時

1.槽輪機構 2.棘輪機構

3.不完全齒輪機構 4.凸輪間歇運動機構

（五）機械的調速和平衡

2學時

1.機械速度波動的調節 2.機械的平衡

（六）機械零件設計和計算概論

2學時 1.機械零件的工作能力準則 2.機械制造中常用材料及其選擇 3.許用應力和安全系數

4.機械零件的工藝性和標準化

（七）聯接 6學時

1.螺紋聯接 2.鍵聯接 3.鉚接 4.焊接

（八）帶傳動和鏈傳動 6學時

1.帶傳動的特點 2.帶傳動的主要形式 3.帶傳動的受力分析 4.帶的耐久性

5.帶傳動的彈性滑動及傳動比 6.普通V帶傳動的設計計算

7.張緊力、張緊裝置和帶傳動的維護 8.鏈傳動的特點

9.鏈傳動的主要參數及其選擇 10.鏈傳動的使用維護

（九）齒輪傳動 71.齒輪傳動的應用和分類 2.齒廓嚙合的基本定律 3.漸開線及漸開線齒輪

4.漸開線標準齒輪的各部分名稱及其基本尺寸 5.一對漸開線齒輪的嚙合 6.輪齒切削加工方法的原理

7.根切、最少齒數及變位齒輪的概念 8.齒輪的材料

9.輪齒的實效形式及計算準則

10.直齒圓柱齒輪輪齒表面的接觸疲勞強度計算11.直齒圓柱齒輪輪齒的彎曲疲勞強度計算 12.斜齒圓柱齒輪傳動

13.斜齒圓柱齒輪傳動的強度計算 14.錐齒輪傳動

15.錐齒輪傳動的強度計算 16.齒輪的構造

（十）蝸桿傳動

1.概述

2.圓柱蝸桿傳動的幾何參數及尺寸計算 3.蝸桿傳動的運動學及效率 4.蝸桿、蝸輪的材料及結構 5.蝸桿傳動的強度計算 6.蝸桿傳動的熱平衡計算

（十一）輪系、減速器和無級變速傳動 41.定軸輪系

學時

2學時

學時

2.行星輪系的傳動比 3.少齒差行星齒輪傳動 4.減速器

5.各種機械傳動的比較

（十二）軸

2學時

1.概述

2.軸的結構和材料 3.軸的計算

（十三）軸承 6學時

1.概述

2.滑動軸承的結構 3.滑動軸承的材料 4.潤滑劑和潤滑裝置

5.非全液體摩擦滑動軸承的計算 6.滾動軸承的機構 7.滾動軸承的代號

8.滾動軸承的主要類型及其選擇 9.滾動軸承的失效形式及選擇計算 10.滾動軸承組合設計

11.滾動軸承和滑動軸承的比較

（十四）聯軸器、離合器和制動器

五、教學參考書

[1] 盧玉明.機械設計基礎.第六版.北京：高等教育出版社，1998 [2] 楊可楨.機械設計基礎.第四版.北京：高等教育出版社，1999 [3] 孫桓.機械原理.第六版.北京：高等教育出版社，2000 [4] 濮良貴.機械設計.第七版.北京：高等教育出版社，2000

自學

第二篇：《機械設計基礎A》課程教學大綱

《機械設計基礎A（1）》課程教學大綱

Foundation of Machine Design A（1）

課程代碼：10100231 課程性質：專業基礎理論課、必修 適用專業：機自、材料加工、模具 開課學期：3 或4 總學時數：48 總學分數：3

編寫年月：2004年6月 修訂年月：2007年6月 執 筆：甘慧慶、林怡青

一、課程的性質和目的

《機械設計基礎A（1）》課程是機械類各專業的一門重要技術基礎課，理論性和實踐性都很強，通過本課程各個教學環節的學習，使學生獲得機械工程常用機構和通用零件的基本知識，并得到有關機械設計方面的基本技能訓練，為學生學習后續課程的機械部分奠定必要的基礎。

本課程的任務是：

1．培養學生掌握機構的結構分析、運動分析和動力分析的基本理論、基本知識和基本技能；

2．培養學生掌握機構設計的一般規律，并初步具有機械系統運動方案設計和簡單機構設計的能力。

二、課程教學內容及學時分配

第一章 緒論（1學時）

了解機械原理課程研究的對象和內容，了解機械原理課程的地位和學習方法，了解機械原理的現狀和展望。

本章知識點：機械、機器、機構、機械原理學科發展。第二章平面機構的結構分析（6學時）

了解機構組成要素，熟練掌握機構運動簡圖的繪制、機構自由度的計算、機構運動確定條件的判定；了解平面機構的組成原理、結構分類及結構分析。

本章知識點：運動副、運動鏈、約束、自由度、機構運動簡圖、復合鉸鏈、局部自由度、虛約束等。

第三章平面機構的運動分析（4學時）

了解機構運動分析的目的和方法，掌握瞬心法對簡單機構進行速度分析，了解矢量方程圖解法和解析法在平面機構運動分析中的應用。

本章知識點：相對運動、速度瞬心、三心定理、矢量方程、矢量多邊形、數學模型建立等。第四章平面機構的力分析（2學時）

了解運動副中摩擦力的確定及其考慮摩擦時機構的受力分析，了解平面連桿機構力分析特 1 點，本章知識點：摩擦角、摩擦圓、動態靜力分析。第五章 機械的效率和自鎖（2學時）

了解機械的效率和自鎖現象，掌握簡單機械裝置自鎖條件的確定和簡單機械系統效率的計算。

本章知識點：效率、自鎖。第六章 機械的平衡（2學時）

了解機械平衡的基本概念，了解剛性轉子的靜平衡及動平衡原理和方法，了解剛性轉子的許用不平衡量和動、靜平衡實驗方法。

本章知識點：剛性轉子、靜平衡、動平衡 第七章 機械的運轉及其速度波動的調節（4學時）

了解等效運動方程的建立方法，了解周期性速度波動及非周期性速度波動的區別及其調節方法，掌握飛輪轉動慣量的簡易計算方法。

本章知識點：等效運動方程式及四個等效量、速度波動及調節方法、飛輪簡易計算 第八章平面連桿機構及其設計（6學時）

熟悉平面四桿機構的基本型式及其演化方法，掌握平面連桿機構的基本知識，掌握按已知幾何條件和運動條件的要求設計平面連桿機構（包括剛體導引、函數綜合、急回機構設計）。了解按照預定軌跡求解鉸鏈四桿機構的圖表方法，了解連桿機構設計的實驗方法。

本章知識點：平面四桿機構的基本型式及其演化、曲柄存在條件、急回運動特性、傳力性能、死點、運動連續性、平面四桿機構的設計。

第九章 凸輪機構及其設計（5學時）

了解凸輪機構的應用和分類，掌握推桿幾種常用運動規律的特點及其適用場合。掌握盤形凸輪輪廓曲線的設計，了解從動件運動失真的原因和處理方法，了解凸輪機構基本尺寸的確定方法。

本章知識點：運動規律、基圓、壓力角、效率與自鎖、反轉法原理、凸輪輪廓的設計。第十章 齒輪機構及其設計（7學時）

了解齒輪機構的應用和分類，了解齒廓嚙合基本定律及其共軛齒廓，理解漸開線齒廓的嚙合特性，深入理解漸開線特性、漸開線直齒圓柱齒輪的正確嚙合條件和連續傳動條件等，掌握漸開線標準齒輪的基本參數和幾何尺寸計算。了解漸開線齒廓的加工、根切現象及齒輪變位修正。了解斜齒圓柱齒輪齒廓曲面的形成、嚙合特點以及幾何尺寸計算，了解蝸桿傳動和圓錐齒輪傳動的類型、特點和應用，掌握普通圓柱蝸桿傳動和圓錐齒輪傳動的主要參數及幾何尺寸計算。

本章知識點：齒廓嚙合基本定律、漸開線特性、漸開線標準直齒圓柱齒輪的基本參數和幾何尺寸計算、漸開線齒輪的嚙合傳動、漸開線齒廓的加工、根切、變位齒輪。斜齒圓柱齒輪傳動、蝸桿傳動和圓錐齒輪傳動等。

第十一章 齒輪系（5學時）

了解齒輪系及其分類的概念，掌握定軸輪系的傳動比計算，掌握周轉輪系的傳動比計算，掌握復合輪系的傳動比計算。了解輪系的功用。

本章知識點：定軸輪系、周轉輪系、復合輪系傳動比計算。第十二章 其它常用機構（2學時）

了解棘輪機構、槽輪機構、不完全齒輪機構等間歇運動機構的工作原理，了解萬向聯軸節、復式螺旋傳動、差動螺旋傳動、超越離合器等常用機構的工作原理。

本章知識點：棘輪機構，槽輪機構，不完全齒輪機構，凸輪間歇運動機構。第十四章 機械系統的方案設計（2學時）

了解機械系統設計的一般過程。了解執行構件的運動設計、運動循環圖擬定、機構的選型與組合、機械系統運動方案的擬定及其評價。

本章知識點: 運動循環圖、機構的選型，組合方式，機械系統運動方案。（教學內容完）

三、課程教學的基本要求

本課程是機械類及相關專業的專業技術基礎課，涉及的內容較多、較廣，并且是一門工程實踐很強的課程。在教學方法上，采用課堂講授，課后自學，課堂討論等教學形式。

（一）課堂講授

由于本課程比較抽象，在講述的過程中，教師應盡量展示各種機構模型，結合課件的動畫等進行授課，以增加感性認識，幫助學生加深理解；采用結合實例講解，或者引入工程實例進行教學，以激發學生的學習興趣。教學中，應注意重點，由淺入深，著重學生實際動手能力的培養。

本課程可采用雙語教學，但必須保證教學內容按質按量完成，不降低要求。在采用英文課本的同時可以加設中文參考書，以便于英語基礎較差的學生順利完成學習。

（二）課后自學

為了培養學生整理歸納，綜合分析和處理問題的能力，選擇一部分內容，課上教師只給出自學提綱，不作詳細講解，課后學生自學。

（三）課堂討論和答疑

課堂討論的目的是活躍學生思維，解決同學疑難問題，培養學生興趣。教師應認真組織，安排重點發言，充分調動每一名同學的學習積極性，并做好相關的總結工作。

（四）習題課

習題課以典型例題分析為主，并適當安排開闊思路及綜合性的練習及討論。

（五）課外作業

合理布置作業習題，以鞏固和加深學生對所學知識的理解。

（六）平時測驗

為及時了解教學情況，教師可適當安排平時的課堂測驗，每次測驗不超過30分鐘。

（七）考試

本課程主要采用閉卷考試方式，主要考核學生對基本概念、基本原理和方法的理解和掌握程度，應涵蓋所有自學和講授內容。試題一般不涉及繁瑣的計算，但必須包括知識和原理的運用。試卷若涉及難記難背的公式與數據，應直接給出。

總評成績：考勤、課外作業、平時測驗30%；期末閉卷考試占70%。

四、本課程與其它課程的聯系與分工

先修課程：高等數學、畫法幾何與機械制圖、理論力學 后續課程：機械設計、專業課、畢業設計

五、建議教材及教學參考書

［1］葉仲和編，《Mechanism and Machine Theory》，高等教育出版社，2001年出版 ［2］孫桓，陳作模，葛文杰編，《機械原理》，高等教育出版社，2006年出版 ［3］申永勝主編，《機械原理》多媒體教材．北京：清華大學出版社．2005出版 ［4］鄒慧君編，《機械原理》，高等教育出版社，2006年出版

第三篇：機械設計基礎課程教學大綱

《機械設計基礎》課程教學大綱

課程名稱：《機械設計基礎》

適用專業：2017級電氣工程及其自動化（專升本 函授）2017級機電一體化技術（專科 函授）2016級車輛工程（專升本 函授 業余）輔導教材：《機械設計》(第二版),王為主編，華中科技大學出版社，2014.一、本課程的地位、任務和作用

本課程是一門介紹常用機構和通用零件的工作原理、結構特點、基本設計理論和計算方法的技術基礎課。其任務是培養學生：

1.掌握常用機構的結構、特性等基本知識，并初步具有選用和分析基本結構的能力；

2.掌握通用零部件的工作原理、特點、應用和簡單的設計計算方法，并初步具有選用和分析簡單機械和傳動裝置的能力；

3.具有運用標準、規范、手冊、圖冊等有關技術資料的能力。

二、本課程的相關課程

1、先修課程：《畫法幾何及機械制圖Ⅰ》、《工程訓練Ⅰ》、《理論力學Ⅱ》、《材料力學Ⅱ》、《機械原理》

2、后續課程：《CAD/CAM》、《機械制造裝備設計》、課程設計、畢業設計

三、本課程的基本內容及要求

（一）平面機構的運動簡圖和自由度

了解機構運動的可能性和確定性，熟悉構件及其自由度、運動副及其約束以及運動副的分類和代表符號；明確平面機構具有確定運動的條件和計算機構自由度的意義；基本掌握簡單機構運動簡圖繪制方法，熟練掌握平面機構自由度的計算方法。

（二）平面連桿機構

熟悉鉸鏈四桿機構的三種基本形式和特點，明確曲柄存在的條件，了解機構形式與尺寸之間的關系；了解鉸鏈四桿機構的主要演化形式及其特點；掌握用圖解法設計平面四桿機構的方法。

（三）凸輪機構

了解凸輪機構的類型，掌握從動件的常用運動規律、壓力角的概念，熟悉作圖法設計凸輪機構。

（四）齒輪機構 掌握齒輪機構的特點、類型、齒輪各部分的名稱，漸開線標準齒輪的切齒原理、根切現象及變位齒輪的概念；明確齒廓嚙合基本定律、漸開線及其性質、齒輪傳動正確嚙合條件、可分性、重合度；掌握漸開線圓柱齒輪的嚙合原理及幾何尺寸的計算；了解平行軸斜齒輪機構齒廓曲面的形成、正確嚙合條件、當量齒數的概念、螺旋角的選取范圍；了解直齒圓錐齒輪機構的傳動特點、正確嚙合條件。

（五）輪系

明確輪系的分類和應用；掌握輪系傳動比的計算方法。

（六）間歇運動機構

理解棘輪機構、槽輪機構的用途及其運動分析；了解不完全齒輪機構和凸輪式間歇運動機構的原理和用途。

（七）機械零件設計概論

了解機械零件應滿足的要求，理解機械零件的工作能力和設計準則。

（八）連接

了解機械零件連接的一般形式和應用；熟悉鍵連接的用途、平鍵尺寸的選擇及強度校核，螺紋牙型標準、主要幾何參數、防松裝置；能進行螺栓連接的受力分析、強度計算，按國標正確選擇螺紋標準。

（九）齒輪傳動

了解齒輪傳動的常用精度等級，明確輪齒的失效形式及設計準則、齒輪材料及熱處理工藝；掌握直齒圓柱齒輪傳動的受力分析及強度計算。

（十）蝸桿傳動

了解蝸桿傳動的工作原理、結構特點及應用；掌握蝸桿傳動主要參數的選用原則、幾何尺寸計算和受力分析；明確特性系數的意義、滑動速度對蝸桿傳動的影響，失效形式和選材原則。

（十一）帶傳動和鏈傳動

了解帶傳動的工作原理，V帶的型號、規格及失效形式，掌握帶的打滑及彈性滑動的概念；明確帶傳動的工作情況及應力狀態，帶傳動的特點和應用范圍；熟悉V帶型號的選擇原則，V帶輪的結構，掌握帶傳動的設計計算；了解鏈傳動的特點、類型和應用。

（十二）軸

掌握軸的類型及其應用；掌握軸的結構設計和強度計算的一般方法和步驟，并能解決一級圓柱齒輪減速器中軸的設計問題。

（十三）滑動軸承

了解摩擦狀態、滑動軸承的結構型式和動壓潤滑的基本原理，了解軸瓦和軸承襯材料和軸承的計算。

（十四）滾動軸承

熟悉軸承的類型及用途，掌握滾動軸承的基本構造、性能、代號及類型選用原則；了解滾動軸承的當量負荷的計算、壽命計算及尺寸選擇方法，滾動軸承的組合設計。

四、習題數量及要求

以教材課后思考題為主，針對課程內容適時進行討論。

五、教學方式與考核方式

教學方式：面授輔導、平時作業、小論文寫作 考核方式：考勤、作業和開卷考試

六、建議參考書

[1]吳昌林.機械設計（第三版）[M].武漢：華中科技大學出版社，2011.[2]蒲良貴.機械設計（第八版）[M].北京：高等教育出版社，2006.[3]張霄鵬.機械設計同步輔導及習題全解[M].北京：中國礦業大學出版社，2008.[4]王為.機械設計(第二版).武漢：華中科技大學出版社，2014.《機械設計基礎》復習重點

（一）平面機構的運動簡圖和自由度

構件及其自由度、運動副及其約束以及運動副的分類和代表符號；簡單機構運動簡圖繪制方法，平面機構自由度的計算方法。

（二）平面連桿機構

鉸鏈四桿機構的三種基本形式和特點，曲柄存在的條件，機構形式與尺寸之間的關系；

（三）凸輪機構

凸輪機構類型，從動件的常用運動規律、壓力角的概念，作圖設計凸輪機構。

（四）齒輪機構

齒輪機構的特點、類型、齒輪各部分的名稱，齒廓嚙合基本定律、漸開線及其性質、齒輪傳動正確嚙合條件、重合度；漸開線圓柱齒輪的嚙合原理及幾何尺寸的計算。

（五）機械零件設計概論

機械零件應滿足的要求，機械零件的工作能力和設計準則。

（六）連接

機械零件連接的一般形式和應用；螺栓連接的受力分析、強度計算。

（七）齒輪傳動

了解齒輪傳動的常用精度等級，明確輪齒的失效形式及設計準則、齒輪材料及熱處理工藝；掌握直齒圓柱齒輪傳動的受力分析及強度計算。

（八）蝸桿傳動 蝸桿傳動的工作原理、結構特點及應用。

（九）帶傳動和鏈傳動

帶傳動的工作原理及失效形式；帶傳動的工作情況及應力狀態，帶傳動的特點和應用范圍。

（十）軸

軸的類型及應用；軸的結構設計和強度計算的一般方法和步驟。

（十一）滑動軸承

摩擦狀態、滑動軸承的結構型式和動壓潤滑的基本原理，軸瓦和軸承襯材料和軸承的計算。

（十二）滾動軸承

軸承的類型及用途；滾動軸承的當量負荷的計算、壽命計算及尺寸選擇方法。

第四篇：機械設計基礎課程教學大綱

《機械設計基礎》課程教學大綱

課程名稱：機械設計基礎 課程代碼：INDE3001 英文名稱：Fundamentals of mechanical design 課程性質：專業必修課程

學分/學時：3學分/54學時 開課學期：第四學期 適用專業：工業工程

先修課程：機械制圖、金工實習、工程材料

后續課程：機械設計課程設計、機電一體化、物流工程 開課單位：機電工程學院 大綱執筆人：楊宏兵

課程負責人：楊宏兵 大綱審核人：王傳洋

一、課程性質和教學目標

課程性質：機械設計基礎是工業工程專業的一門專業必修課程。本課程是一門綜合應用工程制圖和工程力學等基礎理論知識的技術基礎課程，研究常用機構和通用零件的工作原理、結構特點以及它們設計理論與方法，同時介紹相關國家標準和規范，以及某些標準零件的選用原則和方法。

教學目標：機械設計基礎是工業工程專業的一門必修專業基礎課程，本課程綜合應用力學、機械理論和生產知識，解決常用機構及通用零部件的分析和設計問題。使學生掌握各種常用機構的基本特性和設計方法；掌握有關通用零件的工作原理、特點和應用的知識，學會根據具體條件選用零件的類型，并對其強度或工作能力進行簡單的校核；了解有關通用零件的維護方法；會初步使用機械零件手冊和與本課程有關的標準、規范，設計簡單的機械系統，為學生進行機電產品的設計開發、維修維護及其正確操作奠定基礎。

本課程的具體教學目標：

1.掌握平面機構的運動簡圖的繪制方法和自由度的計算方法。熟練掌握鉸鏈四桿機構的曲柄判斷方法。掌握凸輪機構、齒輪傳動機構、輪系、撓性傳動機構的特點、工作原理及其使用場合，掌握齒輪機構的相關參數計算。學會正確選擇的鍵的聯結類型。掌握滑動軸承和滾動軸承的工作原理及適用場合。了解聯軸器、離合器和制動器的工作原理及特點。

2、掌握平面連桿機構、凸輪機構、齒輪機構、撓性機構、軸轂等常用機構的設計計算方法和設計步驟。能夠正確計算軸承使用壽命并學會正確選擇軸承型號。掌握常見螺紋聯結的設計方法及螺紋聯結的強度校核。

3、基于各種機構的基本特性和設計方法，使用機械零件手冊和與本課程有關的標準、規范，能夠初步設計一些簡單的機械系統。

二、課程教學內容及學時分配（重點內容：?；難點內容：?）

第一章 緒論（3課時）

1.1 機械、機器、機構及其組成 1.2 本課程的內容、性質和任務 1.3 機械設計的基本要求和設計過程 1.4 機械零件的工作能力及其計算準則 1.5 機械零件的載荷、應力和許用應力 1.6 機械零件材料的選用原則 1.7 機械設計的新發展 ? 目標及要求：

1）弄清機器與機構、構件與零件的概念，了解它們的區別和聯系；

2）明確機械的基本設計要求，初步理解機械零件的主要失效形式以及強度、剛度、抗磨性、耐熱性、振動穩定性等工作能力計算準則；?

3）能正確判斷零件中應力的循環特性，了解疲勞斷裂和疲勞點蝕的產生機理和影響因素；?

4）了解機械設計常用材料的選用原則。第二章平面機構的結構分析（4課時）

2.1 運動副及其分類 2.2平面機構運動簡圖 2.3平面機構自由度計算 ? 目標及要求：

1）了解機構的組成，掌握各種平面運動副的一般表示方法，熟練看懂平面機構運動簡圖，初步掌握將實際機構繪制成機構運動簡圖的技能；

2）能識別平面機構運動簡圖中的復合鉸鏈、局部自由度和最常見的虛約束，正確使用平面機構自由度的計算公式，弄清機構具有確定運動的條件。?? 第三章平面連桿機構設計（4課時）

3.1 鉸鏈四桿機構基本型式和特性 3.2 鉸鏈四桿機構有曲柄的條件 3.3 鉸鏈四桿機構的演化 3.4平面四桿機構的設計 ? 目標及要求：

1）了解組成鉸鏈四桿機構的各構件的名稱，熟悉鉸鏈四桿機構的基本形式、應用和演化，掌握行程速度變化系數、傳動角、壓力角、死點等的基本概念；? 2）能根據四桿機構中存在曲柄的條件，熟練判斷出平面四桿機構的基本類型；?

3）了解平面四桿機構設計通常采用的作圖法、解析法、實驗法和圖譜法，掌握按行程速度變化系數給定連桿位置和給定兩連架桿對應位置設計四桿機構的作圖法。??

第四章

凸輪機構（4課時）

4.1 凸輪機構應用和分類 4.2 從動件常用運動規律 4.3 凸輪輪廓設計 4.4 凸輪機構設計中應注意的問題 ? 目標及要求：

1）了解凸輪機構的組成、分類、特點及應用，掌握凸輪機構從動件常用運動規律的特點以及選擇運動規律時應考慮的因素；

2）掌握凸輪機構設計的反轉法原理，能根據給定的運動規律設計出各種從動件盤形凸輪的輪廓曲線；??

3）掌握壓力角與自鎖的關系，基圓半徑對壓力角的影響以及滾子半徑選擇的原則。?

第五章 齒輪傳動（8課時）

5.1 齒輪傳動特點及類型

5.2 齒廓嚙合基本定律及漸開線齒廓

5.3 漸開線標準直齒圓柱齒輪各部分名稱及幾何尺寸 5.4 漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動 5.5 漸開線齒輪的切齒原理和根切現象 5.6 輪齒失效形式及設計準則 5.7 齒輪材料、熱處理和許用應力

5.8 直齒圓柱齒輪傳動的受力分析和強度計算 5.9 斜齒圓柱齒輪傳動 5.10 直齒錐齒輪傳動 5.11 蝸桿傳動 ? 目標及要求：

1）熟練掌握齒輪傳動的特點類型和應用場合； 2）熟練掌握漸開線形成性質；? 3）熟練掌握漸開線齒輪正確嚙合條件；?

4）熟練掌握輪齒的受力分析應力分析失效形式與計算準則；?? 5）掌握齒輪材料的基本要求及材料選用原則； 6）了解齒輪切齒原理根切及變位齒輪的概念；

7）了解齒輪傳動強度計算公式中各參數及系數的物理意義對設計的影響及其選擇方法；?

8）能夠熟練進行齒輪傳動設計計算；?

9）熟練掌握蝸桿傳動的幾何參數計算及主要參數的合理選擇； 10）熟練掌握蝸桿傳動分析及其蝸輪轉向的判斷。第六章

輪系（4課時）

6.1 輪系的分類 6.2 輪系的傳動比 6.3 輪系的應用 6.4 減速器 ? 目標及要求：

1）了解各類輪系的組成運動特點和應用； 2）掌握輪系的主要類型；

3）熟練掌握定軸輪系周轉輪系和復合輪系傳動比計算及主從動輪轉向關系的確定，學會判斷一個已知輪系屬于何種輪系；??

4）了解減速器的主要類型和特點；了解單級減速器傳動比；了解減速器的結構和潤滑。

第七章

繞性傳動設計（6課時）

7.1 帶傳動設計 7.2 鏈傳動設計 ? 目標及要求：

1）熟練掌握撓性傳動的特點類型和應用場合；

2）熟練掌握傳動帶的受力分析應力分析失效形式；掌握傳動帶彈性滑動的性質；?

3）熟練掌握傳動鏈的運動分析失效形式；了解撓性傳動中各參數對設計的影響及其選擇方法。?

第八章

間歇運動機構（2課時）

8.1 棘輪機構 8.2 槽輪機構 8.3 其他間歇運動機構 ? 目標及要求：

1）掌握棘輪機構和槽輪機構的組成工作原理特點和應用等基本概念； 2）了解棘輪機構和槽輪機構的主要參數和幾何尺寸； 3）一般了解不完全齒輪機構和凸輪式間歇運動機構。第九章 螺紋聯接設計（6課時）

9.1 螺紋聯接 9.2 螺紋聯接設計 9.3 螺旋傳動 ? 目標及要求：

1）掌握螺紋的一般知識，如螺紋的類型、圓柱螺紋的基本參數、螺紋連接的基本類型、螺栓連接、螺釘連接、雙頭螺柱連接和緊定螺釘連接的結構特點及其應用場合，螺紋連接件的類型和國家標準，能根據連接類型正確選用連接件； 2）了解松螺栓連接和緊螺栓連接的概念，螺紋連接預緊與防松的目的、方法，預緊力的大小及其控制，掌握各種螺紋連接防松方法的工作原理、特點和應用場合，能根據具體情況選用合適的防松措施；? 3）掌握常見螺紋聯接的強度設計方法；??

4）了解影響螺栓連接強度的因素及提高螺栓連接強度的措施；了解螺旋傳動的主要特點及應用場合。第十章

軸的設計（4課時）

10.1 軸的功用和類型 10.2 軸的材料選擇 10.3 軸的結構設計 10.4 軸的強度及剛度計算 10.5 軸轂設計 ? 目標及要求：

1）了解軸的功用和類型，軸的常用材料及用途鍵連接的類型和結構特點； 2）了解軸及軸轂連接設計的基本概念及一般設計過程；

3）掌握軸的結構設計以及軸的強度計算方法，具有初步分析和綜合能力。?? 第十一章

軸承（7課時）

11.1 摩擦狀態 11.2 滑動軸承 11.3 滾動軸承

? 目標及要求：

1）了解摩擦狀態；掌握液體動壓潤滑的形成機理及其形成的必要條件； 2）了解液體靜壓潤滑的形成機理；了解滑動軸承結構形式和潤滑；掌握非液體潤滑滑動軸承的材料和參數選擇及其設計計算；? 3）掌握滾動軸承的結構類型和代號；掌握選擇滾動軸承類型的基本方法；掌握滾動軸承壽命計算的基本理論及方法；合理進行滾動軸承結構設計。? 第十二章

聯軸器、離合器和制動器（2學時）

12.1 聯軸器

12.2 離合器

12.3 制動器 ? 目標及要求：

掌握聯軸器、離合器和制動器的工作原理及使用場合，學會正確選擇常見型號的聯軸器。

實驗（和課堂教學同步進行）

實驗內容

多媒體演示及機械工程陳列室參觀；機構運動簡圖測繪；機械傳動方案創新設計綜合實驗；帶傳動、齒輪傳動實驗。

三、教學方法

在教學方式上，根據具體教學內容，綜合運用課堂講授和多媒體演示、課堂討論、課堂練習、發現學習法和自學指導法，通過引入問題和啟發式教學，使學生更加明確教學內容的知識體系，引導學生主動學習，激發內在學習動機，提高課堂的積極性。如在講授齒輪一章時，可通過多媒體展示齒輪在坦克、賽車、飛機、航母等高端裝備的應用動畫，提升學生的學習熱情和積極性，也能讓學生有更加感性和直觀的認識和理解。

在教學方法的實際執行過程中，每個教學環節都應具有明確的目的性。教學方法需要根據教學過程中的實際效果、學生對知識點的掌握和應用情況不斷改進。教學效果不好、學生對知識點理解程度不高時，應適當調整教學方法，在講授后續教學內容時，引導學生前后聯系，如講授鏈傳動內容時，可引導學生和前面章節中的齒輪傳動、帶傳動等傳動方式的特點及應用場合進行對比。結合前置難點內容進行討論，強化知識掌握。在學生對知識掌握情況較好情況下，適當提高教學內容的難度，或增加發現學習法和自學指導法，設置具體應用問題，如在螺紋聯接設計部分，可引導學生結合生活的螺紋聯接觀察分析各種類型螺紋聯接的適用場合和特點。

四、考核及成績評定方式

考核方式：閉卷筆試，平時及作業

成績評定方式：期末考試70%，平時成績10%，期中考試20%

五、教材及參考書目

教材：

李威，王小群．機械設計基礎［M］．北京：機械工業出版社． 參考書目：

[1]

濮良貴，紀名剛.機械設計[M]．北京：高等教育出版社． [2]

楊可禎，程光蘊．機械設計基礎[M]．北京：高等教育出版社．

[3]

邱宣懷.機械設計[M]．北京：高等教育出版社． [4]

朱龍英.機械設計基礎[M]．北京：機械工業出版社．

第五篇：《機械設計基礎》課程教學大綱要點

《機械設計基礎》課程教學大綱

課程代碼：

課程名稱：機械設計基礎/ The basics of machinery design 教材：劉江南、郭克希主編《機械設計基礎》湖南大學出版社 學時/學分：88 /4.5 先修課程：高等數學、機械制圖、工程材料、工程力學等 適用專業：機械類專業

一、本課程的性質、目的機械設計基礎是一門介紹常用機械和通用零件的基礎知識及基本設計方法的技術基礎課。教學內容著重基本知識、基本理論和基本方法，以及有關的設計技能的基本訓練。

教學目的： 1． 培養學生掌握機構的結構、運動特性和機械動力學的基本知識，使之初步具有分析、選用和設計基本機構的能力，并對機械運動方案的確定有所了解。2． 培養學生掌握通用零件的工作原理、特點、維護和設計計算的基本知識，使之初步具有設計機械傳動裝置和簡單機械的能力。

3． 培養學生初步應用標準、規范、手冊、圖冊等有關技術資料的能力。

二、本課程的教學內容和基本要求

第1章

緒 論

(一)教學基本要求：

1．明確本課程的研究對象和內容，以及學習本課程的目的。

2．了解機械設計基礎在培養機械類高級工程技術人才全局中的地位、任務和作用。

(二)重點與難點

本章的學習重點是課程的研究對象和內容，機器、機構和機械的概念，機器和機構的用途以及區別；了解機械設計基礎課程的性質和特點。(三)教學內容 本課程的研究對象 2 本課程的研究內容 本課程的地位及學習本課程的目的(四)學時分配：2課時

第2章 機械及機械零件設計基礎知識

(一)基本要求：

建立機械設計的總體概念，了解機械零件的失效形式及計算準則，了解機械零件的設計方法，了解機械零件設計的一般步驟，理解機械設計中的標準化原則。(二)重點與難點

機械零件的主要失效形式與計算準則；機械零件的設計方法和設計步驟； 機械零件材料的選用原則和標準化。(三)教學內容

1.機械零件設計概論 2．機械零件的強度

3.機械零件的接觸強度

4.機械零件的耐磨性

5.機械零件的工藝性及標準化(四)學時分配：3課時

第3章

平面機構基礎知識

(一)基本要求

1、掌握運動副、約束和自由度等概念。

2、能較熟練的繪制平面機構運動簡圖。

3、能熟練掌握平面機構自由度計算，掌握機構具有確定運動的條件。

(二)重點與難點

本章的學習重點是運動副及其分類、繪制平面機構運動簡圖、平面機構自由度計算。

(三)教學內容

1、機構的組成

2、機構運動簡圖

3、平面機構自由度

（四）學時分配：5課時

（五）習題與作業： 3-

5、3-7

第4章

平面連桿機構

（一）基本要求

1、了解平面連桿機構傳動的特點及其主要優缺點。

2、掌握平面四桿機構的基本類型及其演化型式和平面四桿機構的一些應用實例。

3、掌握四桿機構的一些基本知識（如有曲柄的條件、行程速比系數、急回特性等）

4、了解四桿機構設計的基本問題，學會根據給定的運動和幾何條件設計平面四桿機構的基本原理和方法(二)重點與難點

本章的學習重點是平面四桿機構的基本類型及其演化，四桿機構的一些基本知識，平面連桿機構的運動分析，四桿機構的一些基本設計方法。(三)教學內容

1、平面連桿機構的類型

2、平面四桿機構的工作特性

3、平面四桿機構的特點及功能

4、平面四桿機構的設計。

（四）學時分配：6課時

（五）習題與作業：4-

1、4-

4、4-

6、4-7

第5章

凸輪機構

(一)基本要求

1、了解凸輪機構的應用及分類。

2、熟悉從動件常用運動規律及其特性。

3、了解凸輪機構壓力角的意義

4、了解凸輪機構常用凸輪輪廓曲線的設計方法。(二)重點與難點

凸輪機構的應用及分類，從動件常用運動規律及其特性，凸輪機構壓力角的意義。

(三)教學內容

1、凸輪機構的應用和分類

2、從動件的運動規律

3、凸輪機構的壓力角

4、凸輪輪廓設計

（四）學時分配：5課時

（五）習題與作業：5-

1、5-

5、5-6

第6章 齒輪傳動

（一）基本要求

1、了解齒廓嚙合的基本定理。

2、了解漸開線及其性質，掌握漸開線齒輪嚙合特性。

3、熟悉漸開線齒輪傳動的各部分的名稱、基本參數，會計算漸開線齒輪傳動的基本尺寸。

4、熟悉漸開線齒輪傳動的正確嚙合條件、連續傳動條件等有關問題。

5、了解漸開線齒輪齒廓切削加工原理。

6、了解各類齒輪（斜齒圓柱齒輪、直齒圓錐齒輪）傳動的特點，并能了解其幾何設計。

7、了解齒輪傳動的失效形式、計算準則、齒輪材料及其選擇。

8、掌握直齒圓柱齒輪、斜齒圓柱齒輪、圓錐齒輪傳動的受力分析。

9、掌握直齒圓柱齒輪、斜齒圓柱齒輪傳動的齒根彎曲強度計算及齒面接觸強度計算

10、了解齒輪結構與齒輪傳動的潤滑。

11、了解蝸桿傳動的類型、特點和應用。

12、了解普通圓柱蝸桿傳動的主要參數及幾何尺寸計算方法。

13、了解蝸桿傳動的失效形式和計算準則，了解蝸桿蝸輪材料的選擇。

14、掌握蝸桿傳動的受力分析方法。

15、了解蝸桿傳動的潤滑、效率及熱平衡計算。

（二）重點與難點

學習本章的重點是漸開線圓柱齒輪機構的傳動設計。對于其他齒輪機構重點掌握其與直齒圓柱齒輪機構的特性及異同點。應重點注意 ：

1．漸開線的性質和漸開線方程是研究漸開線齒輪機構的基礎，只有牢固掌握這些內容，才能正確理解一對漸開線齒廓的嚙合特性和輪齒嚙合過程。2．齒輪材料的選取原則。

3．齒輪傳動的受力分析和計算載荷。4．齒輪傳動的失效形式和計算準則。

5．直齒圓柱齒輪、斜齒圓柱齒輪傳動的強度計算。6．易混淆的概念的分辨：

（1）法向齒距與基圓齒距

（2）分度圓與節圓

（3）壓力角與嚙合角（4）標準齒輪與變位齒輪（5）齒面接觸線與嚙合線

（6）理論嚙合線與實際嚙合線

7．普通圓柱蝸桿傳動的主要參數及幾何尺寸計算 8．蝸桿傳動的受力分析。

9．蝸桿傳動的材料、失效形式和計算準則。

（三）教學內容

1、齒輪機構類型和應用

2、齒廓嚙合基本定律

3、漸開線及漸開線齒廓

4、漸開線標準直齒圓柱齒輪

5、漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動

6、漸開線齒輪的加工及根切現象

7、漸開線變位齒輪

8、斜齒圓柱齒輪機構

9、圓錐齒輪機構

10．齒輪傳動的類型、特點和應用。11．齒輪材料、熱處理及其選擇。12．齒輪的失效形式和計算準則。

13．直齒圓柱齒輪傳動的計算：受力分析和計算載荷：齒根彎曲疲勞強度計算：齒面接觸疲勞強度計算。

14．斜齒圓柱齒輪傳動的計算：受力分析和計算載荷。15．直齒錐齒輪傳動：受力分析。16．蝸桿傳動的類型。

17．普通圓柱蝸桿傳動的主要參數及幾何尺寸計算。18．蝸桿傳動的受力分析。

19．蝸桿傳動的效率、潤滑和熱平衡計算。20．圓柱蝸桿與蝸輪的結構設計。

（四）學時分配：15課時

（五）習題與作業：6-

3、6-

5、6-

11、6-

13、6-

14、6-

15、6-16

第7章

輪系及減速器

（一）基本要求

1、了解輪系的類型及功用。

2、熟練掌握各類輪系傳動比計算與應用。

（二）重點與難點

本章的重點是輪系的傳動比的計算。

（三）教學內容

1、輪系的類型

2、定軸輪系傳動比的計算

3、周轉輪系傳動比的計算

4、復合輪系傳動比的計算

5、輪系的功用

（四）學時分配：4課時

（五）習題與作業：7-

2、7-

4、7-

5、7-9

第8章 間歇運動機構

(一)基 本 要求

1、掌握棘輪機構、槽輪機構的工作原理、特點、功能和適用場合。

2、了解凸輪式間歇運動機構、不完全齒輪機構的工作原理、特點、功能。

(二)教學重點

本章的重點是搞清各種間歇運動機構的工作原理、運動特點和功能，并了解其適用的場合。(三)教學內容

1、棘輪機構

2、槽輪機構

3、凸輪式間歇運動機構

4、不完全齒輪機構

(四)學時分配：3課時

（五）習題與作業： 8-

2第9章 帶傳動和鏈傳動

（一）基本要求

了解帶傳動的主要類型、工作原理、特點和應用，了解V帶的類型與結構，了解帶傳動的力分析，了解帶的彈性滑動、打滑現象。了解帶傳動的失效形式和計算準則，了解V帶傳動的設計計算方法，了解V帶輪的材料、結構及尺寸確定，了解帶傳動的布置、張緊方式和張緊裝置。了解鏈傳動的類型、特點和應用，了解鏈傳動的運動特性（速度的不均勻性及動載荷）；了解滾子鏈的結構、特點與材料，了解鏈傳動的布置、張緊與潤滑。(二)重點與難點 1．帶傳動、鏈傳動的主要類型、工作原理、特點 2．帶傳動的工作原理、受力分析、應力分析。2．Ｖ帶傳動的設計與計算。3．鏈傳動的運動特性。4．滾子鏈傳動的失效形式。(三)教學內容

1．帶傳動的主要類型、工作原理、特點和應用范圍。2．帶傳動的受力分析、應力分析。3．帶的彈性滑動概念與傳動比。4．帶傳動的失效形式和計算準則。

5．Ｖ帶傳動的設計計算，帶輪材料、結構和尺寸。6．帶傳動作用在軸上的載荷及張緊裝置。

（四）學時分配：6課時

（五）習題與作業：9-

2、9-

4第10章

螺紋聯接和螺旋傳動

(一)基本要求

掌握螺紋和螺紋聯接的基本知識；了解螺旋副受力分析；了解螺栓聯接的強度計算理論和方法，以及螺紋聯接的預緊與防松措施；了解提高螺紋聯接強度的各種措施；了解螺旋傳動的主要類型，掌握鍵聯接的類型、結構、特點。(二)重點與難點

1．螺紋聯接的主要類型及特點。2．螺栓聯接受力分析及強度計算。3．螺紋聯接的預緊與防松措施。

4．提高螺紋聯接強度的結構和工藝措施。5．鍵聯接的類型、結構、特點。(三)教學內容

1．聯接螺紋和傳動螺紋的概念、主要類型及特點。2．聯接件的標準及其性能等級。

3．擰緊力矩，預緊力及其控制，螺紋聯接的防松原理及防松措施。4．螺紋聯接的失效形式及計算準則。5．螺紋聯接的強度計算。6．提高螺栓聯接強度的措施 7．螺旋傳動的基本類型和應用。8．鍵聯接和花鍵聯接 9．銷聯接

（四）學時分配：6課時

（五）習題與作業：10-

8、10-

9、10-10

第11章

滾動軸承

(一)基本要求 了解滾動軸承的基本類型、結構特點及代號，了解軸承套圈及滾動體上載荷分布及應力的變化，了解滾動軸承的失效形式和計算準則；了解基本額定壽命、基本額定動載荷及當量動載荷，了解角接觸球軸承（7類）和圓錐滾子軸承（3類）軸向載荷的計算方法，了解滾動軸承基本額定壽命的計算方法，掌握滾動軸承的基本額定靜載荷的計算；了解滾動軸承的組合設計，了解軸承的配置、固定、配合、預緊和裝拆，潤滑與密封。(二)重點與難點

1．滾動軸承的基本類型、結構特點及代號。2．軸承組合結構設計。

(三)教學內容

1．滾動軸承的基本類型、結構、特點、精度和代號。

2．滾動軸承元件上的載荷分布。3．滾動軸承的失效形式和計算準則

4．滾動軸承的基本額定動載荷及當量動載荷的計算。

5．滾動軸承的基本額定靜載荷及當量靜載荷的計算。

6．滾動軸承組合的結構設計：軸承與軸頸、座孔的配合，軸承的游隙、預緊、調整及裝拆：軸承的潤滑和密封。

(四)學時分配：6課時

（五）習題與作業：

1、11-

2、11-

3、11-7

第12章

滑動軸承

(一)基本要求

了解滑動軸承的用途與分類，了解徑向滑動軸承的典型結構；了解滑動軸承的失效形式，了解軸承材料及軸瓦結構，了解滑動軸承潤滑劑的選擇知識。

(二)重點與難點

1．滑動軸承的用途與分類。2．徑向滑動軸承的典型結構。(三)教學內容

1．滑動軸承的應用和分類。

2．滑動軸承的結構，軸瓦結構。3．滑動軸承的材料及其選擇。7．滾動軸承與滑動軸承的比較。

(四)學時分配：4課時

（五）習題與作業：

1、12-

2、12-

3第13章

軸

(一)基本要求

了解軸的用途和分類，了解軸的結構設計原則，了解提高軸的疲勞強度的措施，了解軸的材料及其選擇方法。(二)重點與難點

1．軸的結構設計原則。

2．提高軸的疲勞強度的措施。(三)教學內容

1．軸的類型及應用，軸的材料及其選擇。

2．軸的計算準則：強度、剛度、。3．軸的結構設計。

4．提高軸疲勞強度的措施。

（四）學時分配：4課時

（五）習題與作業：

3、13-8

第14章

聯軸器和離合器

(一)基本要求

了解聯軸器和離合器的主要類型、結構、特點和應用場合，掌握聯軸器和離合器的選擇及計算方法。(二)重點與難點

1．聯軸器的特性和選擇。2．離合器的特性和選擇。

(三)教學內容

1．聯軸器的分類、特性、標準及選擇。

2．離合器的分類、特性、標準及選擇。(四)學時分配：2課時

（五）習題與作業：

1、14-

5第15章

彈簧

(一)基本要求

了解圓柱拉、壓螺旋彈簧的結構、特性曲線和計算，了解其他類型彈簧的特點和應用。

(二)重點與難點

圓柱拉、壓螺旋彈簧的結構、特性曲線和計算。(三)教學內容

1．彈簧的功用、分類、材料和許用應力。

2．圓柱拉、壓螺旋彈簧的結構、特性曲線和計算。

（四）學時分配：4課時

（五）習題與作業：

15-1、15-

3第16章

機械平衡及周期性速度波動調節

（一）基本要求

1、了解平衡和速度波動在機械工程中的重要性。

2、了解剛性轉子靜平衡、動平衡的計算方法。

3、了解剛性轉子靜平衡、動平衡實驗的基本原理。

4、了解周期性速度波動及非周期性速度波動的區別及其調節方法，了解飛輪轉動慣量的簡易計算方法。

（二）重點與難點

剛性轉子靜平衡和動平衡的原理和計算方法，周期性速度波動調節方法。

（三）教學內容

1、平衡的目的及分類

2、剛性轉子的平衡

3、機械運轉速度波動調節的目的和方法

4、飛輪的近似設計方法

(四)學時分配：4課時

(五)習題與作業：16-

4、16-7

三、實驗內容

實驗目的：驗證所學理論，并鞏固和加強理解，同時訓練學生的動手能力。試驗內容：本課程要求開設實驗3——4個（6—10學時），試驗內容建議從下列題目中選取：

1．機械運動簡圖繪制實驗 2．漸開線齒輪范成實驗 3．齒輪幾何參數測定的實驗 4．軸系結構測繪實驗 5．減速器拆裝實驗 6．帶傳動實驗

7．機械原理與機械零件現場教學實驗

四、課程設計

目的：培養學生的設計能力。使學生能根據設計任務擬定總體方案，按機器工作狀況分析、計算作用在零件上的力，選擇合理的材料、計算確定零件的主要尺寸，考慮制造、使用、維修等問題，進行結構設計，繪制裝配圖和零件圖，注明有關技術要求。

設計題目：簡單機械傳動裝置（以一級圓柱齒輪減速器為主體的機械傳動裝置）。

工作量：部件裝配圖一張（0號或1號圖紙）；零件工作圖一～二張；設計計算說明書一份（約4000字左右）。

課程設計后應進行答辯，按五級分評定成績。

五、主要教學參考書

1、機械設計基礎

王華坤、張慶編

兵器工業出版社

2、機械原理

鄭文緯

吳克堅主編

高教出版社

3、孫桓、陳作模主編，機械原理，北京:高等教育出版社

4、機械設計基礎課程設計指導書

機械設計教研室編

南京理工大學出版

5、機械設計基礎實驗指導書

機械設計教研室編

南京理工大學出版

6、機械設計 濮良貴、紀名剛編著 高等教育出版社

7、吳宗澤，羅圣國主編，機械設計課程設計手冊，北京:高等教育出版社