机械设计教学大纲.pdf

机械设计

（MechanicalDesign）

（学时58）
一、简要说明
机械设计课程是机械设计制造及其自动化、车辆工程等专业的必修课程。课程以通用机械零、部件为
研究对象，讲述通用机械零、部件的工作原理、特点、应用范围和设计计算方法。学时为58学时，学分
为3.5学分。本课程有为期3周的课程设计，安排在课程结束之后进行，另计3学分，另外还设有0.5学
分的设计性综合性实验。
二、课程的性质、地位和任务
课程的性质：本课程是一门技术基础课。是以通用机械零、部件为设计对象的设计性课程。
课程的地位：本课程应安排在下列课程之后进行教学：机械制图、高等数学、工程材料及热处理、金
属工艺学、理论力学、材料力学、机械原理、公差与技术测量。本课程可为后续专业课中机器或机械装置
中的结构和工作原理的学习讲打下基础。
课程的任务：通过本课程的学习，培养学生具有一定的机械设计能力及和决策能力，能初步设计机械
传动装置和简单机械。具体任务为：
1．培养学生能够运用所学基础理论知识，解决机械中通用零件的设计问题。
2．培养学生掌握通用零、部件的工作原理、特点、选型及其计算方法。
3．培养学生初步了解有关工业技术政策，学会运用手册、标准、规范等资料。
三、教学基本要求和方法
本课程以学生应具备的基础理论、基本技能和基本方法等方面组织教学内容，通过教学实践，全面培
养学生工程设计能力和创造性，更好适应市场经济和新技术发展的需要。在教学过程中，除理论讲授外，
还安排适当的作业、实验及课程设计等实践性环节，培养学生的分析问题和解决问题的能力和工程设计能
力。
四、授课教材及主要参考书目
教材：
濮良贵、纪名刚主编．机械设计（第八版）．高等教育出版社
参考书：
1、邱宣怀主编．机械设计（第四版）．高等教育出版社，高等学校教材
2、吴宗泽主编．机械设计．高等教育出版社
3、吴宗泽、黄纯颖主编．机械设计习题集（第三版）．高等教育出版社
4、吴宗泽等编．机械设计课程设计手册．高等教育出版社
五、学分和学时分配
内容课堂教学（学时）实验或习题课（学时）学分
绪论31
机械零件的疲劳强度3
螺纹联接62
带传动41
链传动2
齿轮传动7
蜗杆传动32（传动）
滑动轴承4
滚动轴承6
联轴器、离合器4
轴（含键、花键、销）64
复习2
合计48103.5
六、教学内容及学时分配
（一）理论教学内容（48学时）
1
第一章绪论
1、目的要求：了解本课程的性质、任务和主要内容
2、要点：
第一节“机械设计”的概念
1.机器——省力增效的工具（代替、超越人力）
功能：变换或传递能量、物料、信息
结构组成：零件——构件——机构→机器
2.机械零件——分：专用零件、通用零件（60%－70%）
3.机械设计：内涵、课程特指
第二节课程性质、任务、教与学
1.性质：设计性课程、综合运用先修课程知识的专业基础课
2.任务与作用：知识获取、能力培养
3.教与学若干问题：教学内容、环节；考核方法；课程难点；学习方法
第三节机械设计概述
1.机器系统的组成
2.设计机器的一般过程
3.机械零件的工作能力
4.主要计算准则
5.机械零件设计的一般步骤
3、重点、难点：
本课程在专业技能与素质教育、能力培养方面的作用，机械设计过程的概貌，课程学习的难点
第二章机械零件的疲劳强度
1、目的要求：
⑴了解交变应力与疲劳失效，疲劳强度的基本理论
⑵熟悉应力循环特征及术语、常见的交变应力规律
⑶掌握σ—N疲劳曲线，机械零件的持久极限计算
2、要求：
第一节交变应力与疲劳失效
疲劳失效：现象、机理、特点
交变应力：交变应力概念、应力循环特征及术语、常见的交变应力规律
第二节疲劳强度的基本理论
σ—N疲劳曲线
疲劳极限应力图
机械零件的持久极限计算
机械零件的疲劳强度计算
3、重点、难点：
重点：疲劳强度的基本理论
难点：机械零件的疲劳强度计算
第三章螺纹联接
1、目的要求：
⑴了解联接的功能和分类、常用螺纹的特点和应用
⑵掌握螺栓组联接的结构设计和受力分析
⑶紧螺栓联接的计算（螺栓仅受预紧力时的计算，螺栓承受预紧力和工作载荷时的计算，螺栓承受
工作剪力的计算）。
2、要点：
联接概论：联接的功能和分类
第一节螺纹概述
1.螺纹的类型与应用
2.螺纹的主要参数
3.螺纹的自锁与效率
第二节螺纹联接的基本类型、标准联结件
1.主要类型
3.标准联接件
2
第三节螺栓联接的预紧
1.预紧目的
2.拧紧力矩T的计算
3.T的控制方法
第四节螺栓联接的防松
1.松脱的原因
2.防松方式
第五节螺纹联接的强度计算
1.工作类型与承载分析
2.计算准则
3.紧螺栓联接的强度计算
第六节螺栓组联接的设计
1.螺栓组联接的结构设计
2.螺栓组联接的受力分析
第七节螺纹联结件的材料及许用应力
1.材料
2.许用应力