郑州大学：过程装备与控制工程专业《机械设计基础》课程教学大纲（2020版）.docx_大学文库

《机械设计基础》课程教学大纲课程编号：012020、012022 课程名称：机械设计基础/Fundamentals of Mechanical Design 课程类型：专业基础课总学时：102讲课学时：94实验学时：8 学分6 适用对象：非机械工程专业的工科本科生先修课程：机械制图、工程材料及机械制造基础、金工实习、理论力学、材料力学等后续课程：各专业机械设备课程开课单位：机械与动力工程学院一、课程简介《机械设计基础》是一门培养学生具备一定机械设计能力的技术基础课。本课程在教学内容方面者重基本知识、基本理论和基本方法，在培养实践能力方面着重设计技能的基本训练课程日标 1、本课程的教学目标是培养学生： 1)掌握机械的结构、运动特性和机械动力学的基本知识，初步具有分析和设计基本机构的能力，并对机械运动方案的确定有所了解 2)掌握通用机械零件的工作原理、特点、及其设计计算的基本知识，并初步具有设计机械传动装置和简单机械的能力。 3)能够绘制机构简图，能够通过查阅技术材料等设计计算通用机械零件。 4)能够对现有通用设备和零件进行改进和再设计，以提高其传动和力学性能以及安全性。 5)具有运用标准、规范、手册、图册等有关技术资料的能力。 6)了解典型常用机构和机械零件的实验方法，获得实验技能的基本训练。 2、课程目标与毕业要求的关系表课程教学日标毕业要求 2-2能够认识解决过程工业装备复杂工程问题方案的多样性，并能够通过文献分析，正确表达解决方案：0.4 93具有跨领域的组织管理能力，能够综合团队成员意见，并进行合理决策0.5 三、教学内容、基本要求与学时分配教学对应教号教学内容教学要求学时学目标第0章：绪论使学生弄清机器和机构、构讲授1、2 0.1本课程的研究对象和内件和零件、通用零件和专用零

《机械设计基础》课程教学大纲课程编号:012020、012022 课程名称：机械设计基础／Fundamentals of Mechanical Design 课程类型: 专业基础课总学时：102 讲课学时：94 实验学时：8 学分：6 适用对象: 非机械工程专业的工科本科生先修课程：机械制图、工程材料及机械制造基础、金工实习、理论力学、材料力学等后续课程：各专业机械设备课程开课单位：机械与动力工程学院一、课程简介《机械设计基础》是一门培养学生具备一定机械设计能力的技术基础课。本课程在教学内容方面着重基本知识、基本理论和基本方法，在培养实践能力方面着重设计技能的基本训练。二、课程目标 1、本课程的教学目标是培养学生： 1）掌握机械的结构、运动特性和机械动力学的基本知识，初步具有分析和设计基本机构的能力，并对机械运动方案的确定有所了解。 2）掌握通用机械零件的工作原理、特点、及其设计计算的基本知识，并初步具有设计机械传动装置和简单机械的能力。 3）能够绘制机构简图，能够通过查阅技术材料等设计计算通用机械零件。 4）能够对现有通用设备和零件进行改进和再设计，以提高其传动和力学性能以及安全性。 5）具有运用标准、规范、手册、图册等有关技术资料的能力。 6）了解典型常用机构和机械零件的实验方法，获得实验技能的基本训练。 2、课程目标与毕业要求的关系表课程教学目标毕业要求 1 2 2-2 能够认识解决过程工业装备复杂工程问题方案的多样性，并能够通过文献分析，正确表达解决方案；0.4 √ 9-3 具有跨领域的组织管理能力，能够综合团队成员意见，并进行合理决策 0.5 √ √ 三、教学内容、基本要求与学时分配序号教学内容教学要求学时教学方式对应教学目标 1 第 0 章：绪论 0.1 本课程的研究对象和内容 1. 使学生弄清机器和机构、构件和零件、通用零件和专用零 2 讲授 1、2

4 第 3 章：凸轮机构 3.1 凸轮机构的应用和类型 3.2 从动件的常用运动规律 3.3 凸轮机构的压力角 3.4 图解法设计凸轮机构 3.5 解析法设计凸轮机构 1. 掌握等速运动、等加速等减速运动、简谐运动位移线图的绘制方法，能判断它们何时出现刚性或柔性冲击 2. 熟练掌握按给定位移线图绘制滚子从动件盘形凸轮轮廓的反转法 3. 定性了解选择滚子半径的原则、压力角与自锁的关系以及基圆半径对压力角的影响 5 讲授作业 1、2 5 第 4 章：齿轮机构 4.1 齿轮机构的特点和类型 4.2 齿廓实现定比传动条件 4.3 渐开线齿廓 4.4 齿轮各部分名称及渐开线标准齿轮的基本尺寸 4.5 渐开线标准齿轮的啮合 4.6 渐开线齿轮的切齿原理 4.7 根切、最少齿数及变位齿轮 4.8 平行轴斜齿轮机构 4.9 锥齿轮机构 1. 掌握齿廓定比传动条件和渐开线特性。理解渐开线齿轮啮合中的啮合线、重合度和可分性，知道正确啮合条件和最少齿数 2. 熟练掌握正常齿渐开线标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算 3. 了解斜齿圆柱齿轮和直齿圆锥齿轮的特点。能够根据教材上的公式计算它们的尺寸。 4. 对变位齿轮有初步的概念 5. 了解当量齿轮的概念，会计算斜齿轮、锥齿轮的当量齿数。 9+(2) 讲授实验作业 1 6 第 5 章：轮系 5.1 轮系的类型 5.2 定轴轮系及其传动比 5.3 周转轮系及其传动比 5.4 复合轮系及其传动比 5.5 轮系的应用 5.6 几种特殊的行星传动简介 1. 熟练掌握各种定轴轮系传动比的计算，会判断包含圆锥齿轮或蜗轮蜗杆的定轴轮系的转向 2. 熟练掌握各种基本周转轮系传动比的计算 4 讲授作业 1 7 第 6 章：间歇运动机构 6.1 棘轮机构 6.2 槽轮机构 6.3 不完全机构对棘轮机构、槽轮机构、不完全机构、凸轮间歇运动机构的工作原理和应用场合有一般了解 2 讲授作业 1

分析 12.5 圆柱蜗杆传动的强度计算 12.6 圆柱蜗杆传动的的效率、润滑和热平衡 14 第 13 章：带传动和链传动 13.1 带传动的类型和应用 13.2 带传动的受力分析 13.3 带的应力分析 13.4 带传动的弹性滑动和传动比 13.5 V 带传动的计算 13.6 V 带轮的结构 13.7 同步带传动简介 13.8 链传动的特点和应用 13.9 链条和链轮 13.10 链传动的运动分析和受力分析 13.11 链传动的主要参数及其选择 13.12 滚子链传动的计算 13.13 链传动的润滑和布置 1. 了解带传动和链传动的工作原理、特点、应用场合 2．掌握 V 带传动许用功率表达式推导的理论依据 3. 了解带传动失效形式，掌握 V 带传动设计计算 4.了解带传动弹性滑动与滑动的区别，了解弹性滑动产生原因及其对传动比的影响 5. 理解链传动功率曲线图的意义，能正确使用功率曲线图解决链传动设计计算问题 6. 了解链传动的多边形效应及其与瞬时传动比不恒定的关系。 7、能正确确定带轮和链轮结构形式 6+(2) 讲授实验作业 2 15 第 14 章：轴 14.1 轴的功用和类型 14.2 轴的材料 14.3 轴的结构设计 14.4 轴的强度计算 14.5 轴的刚度计算 14.6 轴的临界转速的概念 1. 能根据具体条件选择轴的材料、进行强度计算，确定轴的形状和尺寸 2. 对轴的临界转速有一般了解 4 讲授作业 2 16 第 15 章：滑动轴承 15.1 摩擦状态 15.2 滑动轴承的结构型式 15.3 轴瓦及轴承衬材料 15.4 润滑剂和润滑装置 15.5 非液体摩擦滑动轴承的计算 15.6 动压润滑的基本原理 15.7 向心动压轴承的几何 1. 能对非液体摩擦滑动轴承进行必要的的设计计算 2. 能按照手册中的标准规范选择适度的轴承结构，如果手册中的轴承结构不合适，应能自行设计 3. 熟悉润滑油和润滑脂的性能和选用原则。对润滑装 5 讲授作业 2

答疑四、课程建设与改革（含教学思想、教学方法、教学手段）机械设计基础是过程装备与控制工程专业的必修课程，也是重要的专业基础课，因此，必须从教学思想上高度重视，采取多媒体授课、课程实验等多种教学手段强化教学内容。五、课程考核内容及方式 1、考核成绩评定：期末考试+平时作业+课堂表现，均采用百分制。期末考试占0%，平时作业占20%，课堂表现占10%。 2、考试形式：平时成绩通过课堂提问、讨论、作业等评定：期末考试采用闭卷笔试，恋型一般采用判断正误题、选择题、填空题、计算题、分析题、标注题等，考试内容见考试大纲、试卷、标准答案，支撑相关毕业要求指标点。 3、评价依据： D期末考试按期末考试的标准答案、评分标准百分制评分，总评后折算成70分。 2)平时作业：每次作业必须在规定时间上交，迟交作业或作业不满足下列要求，均以零分计，每次作业按百分制评分，总评后折算为20分。完成情况得分严格按照作业要求并及时完成，基本概念清晰，解决问题的方案正确 80-100分合理，能提出不同的解决问题方案。基本按照作业要求并及时完成，基本概念基本清晰，解决问题的方案基60-9分本正确、基本合理。不能按照作业要求，未及时完成，基本概念不清晰，解决问题的方案基 40-59分本不正确、不合理。不能按照作业要求，未及时完成，基本概念不清晰，不能制定正确和合039分理解决问题的方案。 3)课堂及平时表现：通用机械结构与零件分析讨论、知识点讨论、作业讨论等，总评后折算为10分。完成情况得分资料的查阅、知识熟练运用，积极参与讨论、能阐明自己的观点和想法， 9-10分能与其他同学合作、交流，共同解决问题。基本做到资科的查阅、知识的运用，能参与讨论、能阐明自己的观点和 6-8分想法，能与其他同学合作、交流，共同解决问题。做到一些资料的查阅和知识的运用，参与讨论一般、不能阐明自己的观 3-5分点和想法，与其他同学合作、交流，共同解决问题的能力态度一般。不能做到资料的查阅和知识的运用，不积极参与讨论，不能与其他同学 02分合作、交流，共同解决问题。六、教材和参考书

答疑四、课程建设与改革（含教学思想、教学方法、教学手段）机械设计基础是过程装备与控制工程专业的必修课程，也是重要的专业基础课，因此，必须从教学思想上高度重视，采取多媒体授课、课程实验等多种教学手段强化教学内容。五、课程考核内容及方式 1、考核成绩评定：期末考试+平时作业+课堂表现，均采用百分制。期末考试占 70％，平时作业占 20%，课堂表现占 10%。 2、考试形式：平时成绩通过课堂提问、讨论、作业等评定；期末考试采用闭卷笔试，题型一般采用判断正误题、选择题、填空题、计算题、分析题、标注题等，考试内容见考试大纲、试卷、标准答案，支撑相关毕业要求指标点。 3、评价依据： 1）期末考试：按期末考试的标准答案、评分标准百分制评分，总评后折算成 70 分。 2）平时作业：每次作业必须在规定时间上交，迟交作业或作业不满足下列要求，均以零分计，每次作业按百分制评分，总评后折算为 20 分。完成情况得分严格按照作业要求并及时完成，基本概念清晰，解决问题的方案正确、合理，能提出不同的解决问题方案。 80-100 分基本按照作业要求并及时完成，基本概念基本清晰，解决问题的方案基本正确、基本合理。 60-79 分不能按照作业要求，未及时完成，基本概念不清晰，解决问题的方案基本不正确、不合理。 40-59 分不能按照作业要求，未及时完成，基本概念不清晰，不能制定正确和合理解决问题的方案。 0-39 分 3）课堂及平时表现：通用机械结构与零件分析讨论、知识点讨论、作业讨论等，总评后折算为 10 分。完成情况得分资料的查阅、知识熟练运用，积极参与讨论、能阐明自己的观点和想法，能与其他同学合作、交流，共同解决问题。 9-10 分基本做到资料的查阅、知识的运用，能参与讨论、能阐明自己的观点和想法，能与其他同学合作、交流，共同解决问题。 6-8 分做到一些资料的查阅和知识的运用，参与讨论一般、不能阐明自己的观点和想法，与其他同学合作、交流，共同解决问题的能力态度一般。 3-5 分不能做到资料的查阅和知识的运用，不积极参与讨论，不能与其他同学合作、交流，共同解决问题。 0-2 分六、教材和参考书