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《机械设计》教学大纲
课程名称：机械设计/mechanicaldesign
学时/学分：64/4
先修课程：工程制图,材料力学,理论力学，机械原理，工程材料，金属工艺学、互换性
与技术测量，
适用专业：机械类
开课学院（部）、系(教研室)：机电学院机械设计部,物流学院

一、课程的性质与任务
机械设计是一门培养学生具有机械设计能力的必修的学科基础课。在以机械学为主干
学科的各专业教学计划中，它是主要课程。本课程在教学内容方面应着重基本知识，基本
理论和基本方法，在培养实践能力方面应着重设计构思和设计技能的基本训练。
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；
5，对机械设计的新发展有所了解，

二、课程的教学内容、基本要求及学时分配
（一）教学内容
1.机械设计概述
机械设计的性质与任务，机械设计的一般程序，机械零件设计概述，机械设计中的一
般原则，标准化等。

2.机械零、部件设计中的强度问题
载荷和应力，静应力下机械零件的强度，变应力下零件的强度，摩擦、磨损和润滑.

3.联接件设计
螺纹联接:螺纹概述，螺纹种类，螺纹参数，自锁和效率的概念;螺纹联接的主要类
型，预紧和防松;单个螺栓联接的强度计算;螺栓组联接的设计;提高螺栓联接措施;键
联接﹕键联接的类型和结构、特点和应用﹔失效形式和计算准则﹔花键联接的类型、定心
方式、工作特点、强度计算﹔销联接的作用种类、应用。

4.带传动设计
带传动的类型、工作原理、特点和应用，失效形式和计算准则﹔Ｖ带传动的设计计算
﹔Ｖ带轮的结构、材料及设计。
5.链传动设计
链传动的类型、工作原理、特点和应用﹔链传动的多边形效应、速度的不均匀性和动
载荷﹔滚子链国家标准结构、规格、主参数及其选择﹔滚子链的设计计算。

6.齿轮传动
齿轮传动类型、特点和应用﹔齿轮传动轮齿的失效形式和计算准则﹔齿轮材料、热处
理及材料选择﹔直齿圆柱齿轮传动受力分析及计算载荷﹔直齿圆柱齿轮的强度计算，齿面
接触疲劳强度、齿根弯曲疲劳强度﹔设计参数的选择及许用应力﹔斜齿圆柱齿轮传动的特
点、受力分析、强度计算﹔直齿圆锥齿轮传动的特点、受力分析、强度计算﹔齿轮结构设
计﹔齿轮传动新技术新工艺新材料简介。
7.蜗杆传动
蜗杆传动的类型、特点及应用﹔普通圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸﹔普通圆柱
蜗杆传动的受力分析﹔蜗杆传动失效分析，蜗杆传动的强度计算﹔蜗杆与蜗轮的材料选择
与结构设计﹔蜗杆传动的效率、润滑及热平衡计算。

8.轴
轴的类型，轴的材料及结构设计﹔按扭转强度条件计算﹔按弯扭合成强度条件计算
﹔按疲劳强度条件进行计算﹔轴的刚度计算。
9.滑动轴承
滑动轴承的结构形式﹔轴瓦的结构和材料﹔滑动轴承的润滑﹔非液体摩擦滑动轴承设
计﹔液体摩擦动压径向滑动轴承设计﹔其它轴承简介。
10.滚动轴承
概述﹔滚动轴承的类型、代号和选择﹔滚动轴承的载荷、应力、失效形式及计算准则
﹔滚功轴承的寿命计算﹔滚动轴承的组合设计。
11.联轴器与离合器﹕联轴器的功用与分类﹔常见联轴器﹔离合器的功用与分类﹔常
用离合器。

（二）基本要求
1.要求掌握的基本知识
机械设计一般知识，机械零件的主要类型，性能，结构特点、应用，材料，标准等。
2.要求掌握的基本理论和方法：
机械设计的基本原则。机械零件的工作原理受力分析、应力状态、失效
形式等。
机械零件工作能力计算准则，体积强度与表面强度，静强度与疲劳强度，刚度与柔
度，摩擦，磨损与润滑，寿命与可靠性，以及热平衡，冲击能，稳定性等。
计算载荷，条件性计算，等强度计算，当量法或等效转化法，试算法等。改善载荷
和应力的分布不均匀性，提高零件疲劳强度，降低或增强摩擦，改善局部品质，提高零部
件工艺性的途径和方法，以及预应力、变形协调原则等在设计中的应用。
(3)要求掌握的基本技能：
设计计算，结构设计和制图技能，实验技能，编制技术，文件技能等．

（三）学时分配
本课程的教学时数为58学时，实验学时数为6学时，学时分配如下表：

教学环节

课程内容学时讲课实验小计机械设计概述22机械零、部件设计中的强度问题
66联接件设计88带传动设计426链传动设计44齿轮传动1212蜗杆传动55轴527滑动轴承44滚
动轴承628联轴器与离合器22合计58664
（四）课程内容的重点、难点
1.机械零、部件设计中的强度问题
重点：载荷和应力，机械零件的瘦劳极限，机械零部件中的磨损与润滑，机械零件的
工作能力和计算准则。
难点：计算应力，疲劳极限，极