《机械设计》课程教学大纲 课程中文名称：机械设计 课程英文名称：machine design 课程编号：JC16106 课程类型：学科基础课 学时：（总学时54、理论课学时46、实验课学时8） 学分：3 适用对像：机械设计制造及其自动化 先修课程：机械制图、材料力学、机械原理、互换性与测量技术、机械工程材料 课程简介： 机械设计是机械设计制造及其自动化专业教学计划中的一门主干技术基础课，在专业培养体系 中起着承前启后的作用。通过本课程的学习使学生握机械设计的基础知识、基本理论和基本方法 受到设计技能的训练，为学生进一步学习专业课和今后从事机械设计工作打下坚实的基础 一、教学目标及任务 本课程的主要任务是培养学生：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实践能力以及初步的设计构思及创新能力：具有运用标准、规 范、手册、 图册和查阅有关技术资料的能力：掌握典型机械零件的实验方法，获得实验技能的基本 训练：树立正确的设计思想，并对机械设计的新发展有所了解。 二、学时分配 章节 理论教学内容 理论学时 实验项目 实验学时 第一章 机械设计总论 2 第二章 螺纹联接 8 第三章 键和销联接 2 第四章 带传动 4 带传动实验 2 第五章 链传动 4 第六章 齿轮传动 10 第七章 蜗杆传动 4 第八章 滚动轴承 6 第九章 轴 4 轴系搭接 3 第十章 联轴器和离合器 2 减速器拆装实验 3 合 计 46 合计 8
《机械设计》课程教学大纲 课程中文名称：机械设计 课程英文名称：machine design 课程编号：JC16106 课程类型：学科基础课 学 时：（总学时 54、理论课学时 46、实验课学时 8） 学 分：3 适用对象：机械设计制造及其自动化 先修课程：机械制图、材料力学、机械原理、互换性与测量技术、机械工程材料 课程简介： 机械设计是机械设计制造及其自动化专业教学计划中的一门主干技术基础课，在专业培养体系 中起着承前启后的作用。通过本课程的学习使学生掌握机械设计的基础知识、基本理论和基本方法； 受到设计技能的训练，为学生进一步学习专业课和今后从事机械设计工作打下坚实的基础。 一、教学目标及任务 本课程的主要任务是培养学生：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实践能力以及初步的设计构思及创新能力；具有运用标准、规 范、手册、图册和查阅有关技术资料的能力；掌握典型机械零件的实验方法，获得实验技能的基本 训练；树立正确的设计思想，并对机械设计的新发展有所了解。 二、学时分配 章 节 理论教学内容 理论学时 实验项目 实验学时 第一章 机械设计总论 2 第二章 螺纹联接 8 第三章 键和销联接 2 第四章 带传动 4 带传动实验 2 第五章 链传动 4 第六章 齿轮传动 10 第七章 蜗杆传动 4 / 第八章 滚动轴承 6 / 第九章 轴 4 轴系搭接 3 第十章 联轴器和离合器 2 减速器拆装实验 3 合 计 46 合计 8
三、教学内容及教学要求 第一章机械设计总论(2学时) 教学重点：机械零件的失效形式和计算准则。 教学难点：失效形式和计算准则。 教学要求：了解本课程的内容、性质和任务：了解设计机器和机械零件时应满足的基本要求和 一般程序：掌握机械零件的主要失效形式和设计准则。 第一节机械设计课程的性质及任务 第二节机械设计的主要失效形式、计算准则和设计步骤 1.机械设计的主要失效形式和计算准则 2.机械零件的设计方法与一般步骤 第二章螺纹联接(8学时) 教学重点：在不同外载荷作用下 螺栓组中各螺栓的受力分析：单个螺栓强度的计算 教学难点：紧螺栓连接的强度计算：承受倾覆力矩螺栓组连接的受力分析。 教学要求：了解常用螺纹的特点和应用，掌握螺纹联接的类型和结构特点：理解螺纹联接的预 紧和防松：掌握螺栓组联接的结构设计和受力分析：掌握单个螺栓的强度计算：理解提高螺栓联接 强度的措施 第一节蝶纹和螺纹联接的类型 1.螺纹的类型和应用 2.蝶纹联接的基本类型 第二节螺纹联接的预紧和防松 1.螺纹联接的预紧 2.螺纹联接的防松 第三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 第四节单个螺栓的强度计算 1.松螺栓联接强度计算 2。紧螺栓联接强度计 第五节提高螺纹链接强度的措加 本章习题要点：螺栓组联接强度的计算 第三章键和销联接(2学时) 教学重点：平键联接的工作原理、 失效形式和强度校核计算：平健剂面尺寸及长度的确定 教学难点：平键联接的工作原理、失效形式和强度校核计算：平键剖面尺寸及长度的确定。 教学要求：了解键联接的种类、构造特点和应用：掌握键的选择和键的强度计算方法：了解销 的类型和应用。 第一节键联接 1.键的类型和应用 2。键的选择和键的强度计算 第二节销联接 本章习题要点：平键连接的失效形式、尺寸选择方法和设计步骤 第四章带传动(4学时)
三、教学内容及教学要求 第一章 机械设计总论（2 学时） 教学重点：机械零件的失效形式和计算准则。 教学难点：失效形式和计算准则。 教学要求：了解本课程的内容、性质和任务；了解设计机器和机械零件时应满足的基本要求和 一般程序；掌握机械零件的主要失效形式和设计准则。 第一节 机械设计课程的性质及任务 第二节 机械设计的主要失效形式、计算准则和设计步骤 1．机械设计的主要失效形式和计算准则 2．机械零件的设计方法与一般步骤 第二章 螺纹联接（8 学时） 教学重点：在不同外载荷作用下，螺栓组中各螺栓的受力分析；单个螺栓强度的计算。 教学难点：紧螺栓连接的强度计算；承受倾覆力矩螺栓组连接的受力分析。 教学要求：了解常用螺纹的特点和应用，掌握螺纹联接的类型和结构特点；理解螺纹联接的预 紧和防松；掌握螺栓组联接的结构设计和受力分析；掌握单个螺栓的强度计算；理解提高螺栓联接 强度的措施。 第一节 螺纹和螺纹联接的类型 1．螺纹的类型和应用 2．螺纹联接的基本类型 第二节 螺纹联接的预紧和防松 1．螺纹联接的预紧 2．螺纹联接的防松 第三节 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 第四节 单个螺栓的强度计算 1．松螺栓联接强度计算 2．紧螺栓联接强度计算 第五节 提高螺纹链接强度的措施 本章习题要点：螺栓组联接强度的计算 第三章 键和销联接（2 学时） 教学重点：平键联接的工作原理、失效形式和强度校核计算；平键剖面尺寸及长度的确定。 教学难点：平键联接的工作原理、失效形式和强度校核计算：平键剖面尺寸及长度的确定。 教学要求：了解键联接的种类、构造特点和应用；掌握键的选择和键的强度计算方法；了解销 的类型和应用。 第一节 键联接 1．键的类型和应用 2．键的选择和键的强度计算 第二节 销联接 本章习题要点：平键连接的失效形式、尺寸选择方法和设计步骤 第四章 带传动（4 学时）
教学重点：带传动的工作原理、特点及其应用：带传动的工作情况分析：带传动的失效形式、 设计准则和普通V带传动的设计计算。 专动中的弹性 骨动与打滑现象及其相互间的区别：带的应力分 教学要求 了解带传动的类型、工作原理、特点及应用（含同步带传动）：熟悉V带与V带轮的 结构、规格与基本尺寸：掌握带传动的受力分析、应力分析与应力分布图、弹性滑动和打滑的基本 理论：掌握带传动的失效形式、设计准则、普通V带传动的设计计算方法和参数选择原则。 第一节概林 第二节带传动的工作情况的分析 带传动的力分析 2.带的应力分析 3,带的弹性滑动和打滑 第三节V带传动的设计计算 1.设计准则 2。设计方 第四节V带轮的设计和张紧 1.V带轮的机构设计 2.V带传动的张紧方法 本章习题要点：V带传动设计计算 第五章链传动(4学时) 教学重点：链传动的运动分析、主要参数及其选择，滚子链传动的失效和额定功率。 教学难点：链传动的运动特性、链传动的“多边形效应”。 教学要求：了解链传动的类型特点和应用：掌捉链传动的运动特性：链传动的主要参数及其选 择：学会套筒滚子链传动的设计计算。 第一节概述 第二节链传动的工作特性 1.运动特性 2.受力分析 第三节滚子链传动的设计计算 1.失效形 2.设计步骤和方法 本章习题要点：滚子链传动的设计计算 第六章齿轮传动(10学时) 教学重点：标准直齿、斜齿圆柱齿轮传动的设计原理及强度计算方法：齿轮受力分析：失效形 式及设计准则 教学难点：齿轮受力分析（直齿、斜齿、锥齿）：齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度计算。 教学要求：了解齿轮传动的特点、分类和应用：掌握齿轮传动的失效形式和设计准则：常用的 齿轮材料及其热处理：齿轮传动的受力分析，计算载荷的概念和齿轮强度计算理论：掌握圆柱齿轮 传动的强度计算和设计计算方法 第一节齿轮传动的失效形式和设计准则 1.失效形式 2.设计准则 第二节齿轮传动的载荷系数
教学重点：带传动的工作原理、特点及其应用；带传动的工作情况分析；带传动的失效形式、 设计准则和普通 V 带传动的设计计算。 教学难点：带传动中的弹性滑动与打滑现象及其相互间的区别；带的应力分布。 教学要求：了解带传动的类型、工作原理、特点及应用(含同步带传动)；熟悉 V 带与 V 带轮的 结构、规格与基本尺寸；掌握带传动的受力分析、应力分析与应力分布图、弹性滑动和打滑的基本 理论；掌握带传动的失效形式、设计准则、普通 V 带传动的设计计算方法和参数选择原则。 第一节 概述 第二节 带传动的工作情况的分析 1．带传动的力分析 2．带的应力分析 3．带的弹性滑动和打滑 第三节 V 带传动的设计计算 1．设计准则 2．设计方法 第四节 V 带轮的设计和张紧 1．V 带轮的机构设计 2．V 带传动的张紧方法 本章习题要点：V 带传动设计计算 第五章 链传动（4 学时） 教学重点：链传动的运动分析、主要参数及其选择，滚子链传动的失效和额定功率。 教学难点：链传动的运动特性、链传动的“多边形效应”。 教学要求：了解链传动的类型特点和应用；掌握链传动的运动特性；链传动的主要参数及其选 择；学会套筒滚子链传动的设计计算。 第一节 概述 第二节 链传动的工作特性 1．运动特性 2．受力分析 第三节 滚子链传动的设计计算 1．失效形式 2．设计步骤和方法 本章习题要点：滚子链传动的设计计算 第六章 齿轮传动（10 学时） 教学重点：标准直齿、斜齿圆柱齿轮传动的设计原理及强度计算方法；齿轮受力分析；失效形 式及设计准则。 教学难点：齿轮受力分析（直齿、斜齿、锥齿）；齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度计算。 教学要求：了解齿轮传动的特点、分类和应用；掌握齿轮传动的失效形式和设计准则；常用的 齿轮材料及其热处理；齿轮传动的受力分析，计算载荷的概念和齿轮强度计算理论；掌握圆柱齿轮 传动的强度计算和设计计算方法。 第一节 齿轮传动的失效形式和设计准则 1．失效形式 2．设计准则 第二节 齿轮传动的载荷系数
，齿轮材料的选择 2。齿轮传动的载荷系数 第三节标准直齿圆柱齿轮传动的强度计 1.轮齿的受力分析 2.齿根弯曲疲劳强度计算 3.齿面接触强度计算 4.设计参数选择 第四节其他齿轮传动的设计计 1,斜齿 2.锥齿轮 第五节齿轮的结构设计和润滑 1.齿轮的结构设计 本章习要点：齿轮传动的受力分析及计算：直齿、斜齿的设计 第七章蜗杆传动(4学时) 教学重点：蜗杆传动的特点及正确啮合条件。蜗杆传动受力分析和主要参数选择：效率和热平 衡计算方法。 学难点：蜗杆传动的特点与正确的啮合条件：蜗杆传动变位的特点：蜗杆传动受力分析 教学要求：了解蜗杆传动的特点及应用：掌握普通圆柱蜗杆传动的主要参数及其选择原则：掌 握蜗杆传动的失效形式、设计准则和常用材料及选用原则：掌握蜗杆传动的受力分析及其强度计算 特点：了解蜗杆传动的润滑、效率和热平衡计算，掌握提高传动效率和散热能力的措施。 箱一节杆传动的类 第二节普通圆柱蜗杆传动的主要参数和尺寸计算 1.主要参数及选择 2.几何尺寸计算 第三节普通圆柱蜗杆传动的承载能力计算 1.蜗杆传动的失效形式和设计准则 2。蜗杆传动的受力分析 3.蜗杆传动的强度计算 第四节普通圆柱蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算 1.蜗杆传动的失效形式和设计准则 2.蜗杆传动的受力分析 3.蜗杆传动的强度计算 本章习题要点：蜗杆传动的受力分析及强度计算 第八章滚动轴承(6学时) 教学重点：滚动轴承类型的选择：滚动轴承基本额定寿命的计算（概念与公式）：滚动轴承部件 的组合设计。 教学难点：滚动轴承类型的选择：向心推力轴承(30000,70000)的受力分析和当量动载荷计 算。 教学要求：了解各类轴承的结构和特点，能正确选择轴承的类型：熟悉滚动轴承代号的组成及 常用滚动轴承的类型、尺寸、公差等级、代号：掌握滚动轴承承载能力校核计算方法：能正确进行 滚动轴承部件的组合设计，会画滚动轴承部件装配图：理解轴承的润滑和密封
1．齿轮材料的选择 2．齿轮传动的载荷系数 第三节 标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算 1．轮齿的受力分析 2．齿根弯曲疲劳强度计算 3．齿面接触强度计算 4．设计参数选择 第四节 其他齿轮传动的设计计算 1．斜齿轮 2．锥齿轮 第五节 齿轮的结构设计和润滑 1．齿轮的结构设计 2．齿轮传动的润滑 本章习题要点：齿轮传动的受力分析及计算；直齿、斜齿的设计计算。 第七章 蜗杆传动（4 学时） 教学重点：蜗杆传动的特点及正确啮合条件。蜗杆传动受力分析和主要参数选择；效率和热平 衡计算方法。 教学难点：蜗杆传动的特点与正确的啮合条件；蜗杆传动变位的特点；蜗杆传动受力分析。 教学要求：了解蜗杆传动的特点及应用；掌握普通圆柱蜗杆传动的主要参数及其选择原则；掌 握蜗杆传动的失效形式、设计准则和常用材料及选用原则；掌握蜗杆传动的受力分析及其强度计算 特点；了解蜗杆传动的润滑、效率和热平衡计算，掌握提高传动效率和散热能力的措施。 第一节 蜗杆传动的类型 第二节 普通圆柱蜗杆传动的主要参数和尺寸计算 1．主要参数及选择 2．几何尺寸计算 第三节 普通圆柱蜗杆传动的承载能力计算 1．蜗杆传动的失效形式和设计准则 2．蜗杆传动的受力分析 3．蜗杆传动的强度计算 第四节 普通圆柱蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算 1．蜗杆传动的失效形式和设计准则 2．蜗杆传动的受力分析 3．蜗杆传动的强度计算 本章习题要点：蜗杆传动的受力分析及强度计算 第八章 滚动轴承（6 学时） 教学重点：滚动轴承类型的选择；滚动轴承基本额定寿命的计算(概念与公式)；滚动轴承部件 的组合设计。 教学难点：滚动轴承类型的选择；向心推力轴承（30000，70000）的受力分析和当量动载荷计 算。 教学要求：了解各类轴承的结构和特点，能正确选择轴承的类型；熟悉滚动轴承代号的组成及 常用滚动轴承的类型、尺寸、公差等级、代号；掌握滚动轴承承载能力校核计算方法；能正确进行 滚动轴承部件的组合设计，会画滚动轴承部件装配图；理解轴承的润滑和密封
一节概述 第二节滚动轴承的主要类型和代号 1.主要类型和代号 2.类型的选择 第三节滚动轴承的工作情况和尺寸选择 1。工作情况 第四节轴承装置的设 1.结构配置和设计 2.轴承的润滑和密封 本章习题要点：轴承类型的选择及寿命计算 第九章轴(4学时) 教学重点：各类轴的受力与应力分析：轴的结构设计：转轴的结构设计和强度校核。 教学难点：各类轴的受力与应力分析：转轴的强度校核：轴的结构设计。 数学要求：了解轴的功用与分类，掌握各类轴的受力与应力分析：掌握轴的结构设计基本要求 和方法：掌握轴的三种强度计算方法 第一节概述 1.轴的作用和分类 2。轴的洗材 第二节轴的结构设计 1.装配方案的拟定 2.定位方法 第三节轴的计算 1.轴的强度计算 2.轴的刚度计算 本章习题要点：转轴的结构设计 第十章联轴器与离合器(2学时) 教学重点：各类联轴器、离合器的结构、工作原理、特点及选用。 教学难点：各类联轴器、离合器的结构、工作原理、特点及选用。 数学要求：了解联轴器与离合器的主要类型、特点和用途：堂挥联轴器和离合器的结构特点， 工作原理和选用方法步骤 第一节联轴器 1.联轴器的种类与特性：联轴器的选择。 第二节离合器 1.离合器的功用：牙嵌离合器：摩擦离合器。 本章习题要点：联轴器的类型选择和计算 四、考核方式及要求 1.考核方式 根据学习态度（出勤率、课堂表现）、平时作业、实验报告、期末考试，进行定量综合考核
第一节 概述 第二节滚动轴承的主要类型和代号 1．主要类型和代号 2．类型的选择 第三节 滚动轴承的工作情况和尺寸选择 1．工作情况 2．失效形式和设计准则 3．轴承寿命计算 第四节 轴承装置的设计 1．结构配置和设计 2．轴承的润滑和密封 本章习题要点：轴承类型的选择及寿命计算 第九章 轴（4 学时） 教学重点：各类轴的受力与应力分析；轴的结构设计；转轴的结构设计和强度校核。 教学难点：各类轴的受力与应力分析；转轴的强度校核；轴的结构设计。 教学要求：了解轴的功用与分类，掌握各类轴的受力与应力分析；掌握轴的结构设计基本要求 和方法；掌握轴的三种强度计算方法。 第一节 概述 1．轴的作用和分类 2．轴的选材 第二节 轴的结构设计 1．装配方案的拟定 2．定位方法 第三节 轴的计算 1．轴的强度计算 2．轴的刚度计算 本章习题要点：转轴的结构设计 第十章 联轴器与离合器（2 学时） 教学重点：各类联轴器、离合器的结构、工作原理、特点及选用。 教学难点：各类联轴器、离合器的结构、工作原理、特点及选用。 教学要求：了解联轴器与离合器的主要类型、特点和用途；掌握联轴器和离合器的结构特点、 工作原理和选用方法步骤。 第一节 联轴器 1．联轴器的种类与特性；联轴器的选择。 第二节 离合器 1．离合器的功用；牙嵌离合器；摩擦离合器。 本章习题要点：联轴器的类型选择和计算 四、考核方式及要求 1．考核方式 根据学习态度（出勤率、课堂表现）、平时作业、实验报告、期末考试，进行定量综合考核
2.考核目标 主要考核学生对基本概念、基本原理和方法的理解和掌握程度，涵盖所有讲授的内容，可不包 括实验内容。试题 一般不涉及繁琐的计算，但必须包括知识和原理的运用。 3.成绩评定方法 考核记分为百分制：总成锁=平时成绩(10%)+实验报告(20%)+期末考试(70%) 五、教材及教学主要参考书 良贵，纪名刚主编。机械设计.第八版.高等教有出版社，2006 [2]邱怀宜主编.机械设计.第四版.高等教有出版社，2000 [3]徐龙样，周瑾主编。机械设计.，高等教有出版社，2008 大纲制定人： 易勇 大纲审定人： 张春雨 制定时间： 2011年7月
2．考核目标 主要考核学生对基本概念、基本原理和方法的理解和掌握程度，涵盖所有讲授的内容，可不包 括实验内容。试题一般不涉及繁琐的计算，但必须包括知识和原理的运用。 3．成绩评定方法 考核记分为百分制：总成绩 =平时成绩（10%）+实验报告（20%）+期末考试（70%） 五、教材及教学主要参考书 [1]濮良贵，纪名刚主编．机械设计．第八版．高等教育出版社，2006 [2]邱怀宣主编．机械设计．第四版．高等教育出版社，2000 [3]]徐龙祥，周瑾主编．机械设计．.高等教育出版社，2008 大纲制定人： 易 勇 大纲审定人： 张春雨 制 定 时 间 ： 2011 年 7 月