机械设计基础教案

《机械设计基础》少学时教学内容（参考）第1章绪论学时分配：教学目的与要求：1.了解机械的组成及机器、机构、构件和零件；2.了解本课程的性质、任务、内容和学习方法。教学重点与难点：1.掌握机械的基本组成。2.掌握机器、机械、机构、零件等概念。3.机器与机构的区别。教学手段与方式：课堂讲授CAI实物教学内容：引言本课程的性质一、机械概述本课程的任务机械的特征本课程的学习方法机器、机构、构件和零件作业布置机械的分类二、本课程的内容、性质、任务本课程的内容第2章平面机构的结构分析学时分配：教学目的与要求：1.熟悉运动副及其分类，明确运动链和机构的区别。2.掌握平面机构运动简图的绘制方法。3.掌握平面机构自由度的计算方法，明确平面机构具有确定运动的条件。教学重点与难点：1.机构及运动副的概念、绘制机构运动简图。2.自由度计算，虚约束。教学手段与方式：课堂讲授CAI实物教学内容：2.1机构的组成2.1.1自由度2.1.2运动副及其分类2.2平面机构运动简图2.2.1运动副及构件的表示法2.2.2机构运动简图的绘制步骤2.2.3绘制机构运动简图的步骤2.3平面机构的自由度2.3.1平面机构自由度的计算2.3.2机构具有确定运动的条件2.3.3计算机构自由度注意的事项作业布置第3章平面连杆机构学时分配：教学目的与要求：1.了解铰链四杆机构的基本类型及其演化。2.明确四杆机构的曲柄存在条件。3.熟悉铰链四杆机构压力角、传动角、行程速度变化系数和死点位置等基本概念。4.掌握平面四杆机构设计的图解法（按给定的连杆长度和连杆的两个位置设计四杆机构、按给定的行程速度变化系数设计四杆机构）。教学重点与难点：1.四杆机构的曲柄存在条件。2.压力角、传动角、行程速度变化系数和死点位置。3.平面四杆机构设计的图解法教学手段与方式：课堂讲授CAI实物教学内容：3.1铰链四杆机构的基本类型及其演化3.1.1铰链四杆机构的基本类型3.1.2平面四杆机构的演化3.2平面四杆机构的特性3.2.1铰链四杆机构曲柄存在条件3.2.2急回特性3.2.3压力角和传动角3.2.4死点位置3.3图解法设计平面四杆机构3.3.1按照给定的行程速比系数设计四杆机构3.3.2按给定连杆位置设计四杆机构3.3.3按照给定两连架杆对应位置设计四杆机构作业布置第4章凸轮机构学时分配：教学目的与要求：1.了解凸轮机构的特点，能按运动规律绘制S-ф曲线2.掌握图解法设计凸轮轮廓，了解凸轮机构的自锁、压力角与基圆半径的关系教学重点与难点：1.常用从动件运动规律的特点，刚性冲击，柔性冲击，S-ф曲线绘制2.凸轮轮廓设计原理—反转法，自锁、压力角与基圆半径的概念教学手段与方式：课堂讲授CAI实物教学内容：4.1概述4.1.1凸轮机构的应用及特点4.1.2凸轮机构类型4.2常用从动件运动规律4.2.1凸轮与从动件运动关系4.2.2常用从动件运动规律4.3图解法设计凸轮轮廓4.3.1反转法原理4.3.2图解法4.4凸轮机构基本尺寸的确定4.4.1压力角的确定4.4.2基圆半径的确定4.4.3滚子半径的确定作业布置第5章间歇机构学时分配：教学目的与要求：1.了解棘轮机构、槽轮机构的工作原理、类型、特点和应用。2.了解不完全齿轮机构的工作原理、类型、特点和应用教学重点与难点：1.棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构的工作原理、特点和应用教学手段与方式：课堂讲授CAI实物教学内容：5.1棘轮机构5.1.1棘轮机构的工作原理5.1.2棘轮机构的类型5.1.3棘轮机构的转角调节方法5.1.4棘轮机构的特点和应用5.2槽轮机构5.2.1槽轮机构的组成及工作原理机构5.2.2槽轮机构的类型、特点和应用5.3不完全齿轮机构简介5.3.1不完全齿轮机构的工作原理和类型5.3.2不完全齿轮机构的特点和应用作业布置第6章机械平衡和调速学时分配：教学目的与要求：1.平衡和调速的基本原理、特点及应用。2.飞轮设计。3.静平衡和动平衡计算教学重点与难点：1.平衡和调速的基本原理。2.飞轮设计。3.静平衡和动平衡计算教学手段与方式：课堂讲授CAI实物第7章螺纹联接和螺纹传动学时分配：教学目的与要求：1.了解螺纹联接的基本类型；基本参数、特点及应用。2.掌握螺纹联接及其标准件的类型、特点和应用。3.掌握螺纹联接的预紧和防松原理和方法。4.掌握螺纹联接的预紧和防松原理和方法。5.掌握螺纹联接松、紧螺栓联接强度计算6.掌握螺纹联接及其标准件的类型、特点和应用，了解合理布置螺栓位置所考虑的因素、螺栓组布置应遵循的原则。7.了解螺旋传动的类型、特点及应用。8.了解滑动螺旋传动的结构特点及材料。9.了解滚动螺旋传动的特点及应用。教学重点与难点：1.螺纹的主要参数。2.螺纹联接的预紧和防松。3.紧螺栓联接的强度计算和螺纹联接的尺寸选择。教学手段与方式：课堂讲授CAI实物教学内容：7.1螺纹联接的基本知识7.1.1螺纹的形成与类型7.1.2螺纹的主要参数7.1.3常用螺纹的特点及应用7.1.4螺纹副的受力，效率和自锁分析7.1.5螺纹联接的基本类型7.1.6常用螺纹联接7.2螺纹联接的预紧与防松7.2.1螺纹联接的预紧7.2.2螺纹联接的防松7.3螺栓联接的强度计算7.3.1普通螺栓的强度计算7.3.2绞制孔螺栓联接的强度计算7.3.3螺栓组联接的结构设计和受力分析7.4螺纹联接的材料和许用应力7.4.1螺纹联接件的材料7.4.2螺纹联接的许用应力7.5螺旋传动7.5.1螺旋传动的类型及应用7.5.2滑动螺旋传动7.5.3滚动螺旋传动作业布置第8章带传动和链传动学时分配：教学目的与要求：1.了解带传动的类型与特点。2.了解带的张紧与维护特点。3.了解弹性滑动的概念，掌握带传动受力分析、带应力分布规律和V带设计准则。4.掌握带传动设计。5.了解同步带传动。6.了解链传动的类型、特点和应用。7.了解链传动的失效形式、设计准则和参数选择。8.了解滚子链及链轮的基本结构。9.了解链传动的使用与维护。教学重点与难点：1.受力分析、失效形式、弹性滑动，带的应力分布图。2.V带传动的设计方法。3.滚子链传动的失效形式和设计准则和参数选择。教学手段与方式：课堂讲授CAI实物教学内容：8.1带传动概述8.1.1带传动的类型，特点和应用8.1.2V形带和带轮8.1.3带传动的张紧，安装与维护8.2带传动的设计8.2.1带传动的工作情况分析8.2.2带传动的设计8.3同步带传动8.3.1同步带传动的特点8.3.2同步带的参数，形式，尺寸和标记8.4链传动8.4.1链传动的组成，特点及应用8.4.2滚子链8.4.3链轮8.4.4链传动的失效形式及计算准则8.4.5链传动的布置和张紧作业布置第9章齿轮传动学时分配：教学目的与要求：1.了解齿轮机构的特点，熟悉渐开线性质，理解渐开线齿廓啮合特点。2.理解基本参数的概念、掌握直齿圆柱齿轮基本尺寸计算，理解齿轮的正确啮合条件、重合度的意义。3.了解齿轮加工的方法、根切原因及其最少齿数。4.掌握斜齿轮传动特点及尺寸计算，了解直齿圆锥齿轮的传动。5.掌握主要失效形式，了解常用齿轮材料及热处理方法，掌握齿轮传动的计算载荷。6.掌握直齿圆柱齿轮的受力分析和强度计算方法及主要参数的选择方法。7.掌握斜齿圆柱齿轮的受力分析和强度计算方法及主要参数的选择方法。教学重点与难点：1.渐开线性质，渐开线齿廓啮合特点，齿廓啮合基本定理。2.周节、分度圆、模数，啮合过程，正确啮合条件，可分性，重合度的意义3.范成原理，根切原因，无侧隙啮合。4.端面、法面参数的关系，当量齿数，正确啮合条件，重合度。5.轮齿主要失效形式，载荷系数，材料与热处理。6.齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度计算。7.斜齿轮受力分析和强度计算的特点，当量齿轮。教学手段与方式：课堂讲授CAI实物教学内容：9.1齿轮传动的特点和基本类型9.2渐开线性质及渐开线齿廊啮合性9.2.1渐开线的形成9.2.2渐开线的性质9.2.3渐开线齿廊的啮合特点9.3渐开线标准直齿轮的基本参数和几何尺寸9.3.1基本参数9.3.2标准直齿轮的几何尺寸9.4渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动9.4.1渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件9.4.2无齿侧间隙啮合条件9.4.3连续传动的条件9.5渐开线齿轮的加工与齿轮的根切9.5.1渐开线齿轮的加工方法9.5.2根切现象与最小齿数9.6齿轮的失效形式与材料的选择9.6.1常见的失效形式9.6.2设计准则9.6.3常用材料9.7直齿轮圆柱齿轮传动的强度计算9.7.1轮齿的受力分析和计算载荷9.7.2齿面接触疲劳强度计算9.7.3齿根弯曲疲劳强度计算9.8斜齿圆柱齿轮传动9.8.1啮合特点9.8.2基本参数及几何尺寸计算9.8.3正确啮合条件和重合度9.8.4斜齿圆柱齿轮的当量齿数9.8.5斜齿圆柱齿轮的强度计算9.9直齿圆锥齿轮的传动9.9.1圆锥齿轮传动概述9.9.2几何尺寸计算9.10齿轮的结构设计9.11标准齿轮传动的设计计算9.11.1主要参数的选择9.11.2精度等级的选择9.11.3设计计算步骤作业布置第10章蜗杆传动学时分配：教学目的与要求：1.了解蜗杆传动特点和类型。2.理解主要参数的概念、掌握蜗杆蜗轮几何尺寸计算。3.理解蜗杆传动的受力分析、滑动速度，失效形式和计算准则。4.了解蜗杆传动的材料选择。5.了解蜗杆传动的效率，热平衡计算方法。教学重点与难点：1.蜗杆传动特点、参数计算、直径系数q。2.正确啮合条件，蜗轮转向判断。教学手段与方式：课堂讲授CAI实物教学内容：10.1概述10.1.1蜗杆传动的特点和类型10.1.2蜗杆的主要参数和几何尺寸计算10.2蜗杆传动的失效形式、材料和结构10.2.1受力分析10.2.2齿面间相对滑动速度10.2.3失效形式和计算准则10.2.4蜗杆传动的材料10.2.5蜗杆、蜗轮的结构10.3蜗杆传动的效率及热平衡10.3.1蜗杆传动的效率10.3.2蜗杆传动的热平衡计算作业布置第11章轮系学时分配：教学目的与要求：1.掌握定轴轮系传动比的计算。2.了解周转轮系的组成、分类。3.了解新型齿轮传动力学减速器。教学重点与难点：1.定轴轮系传动比的计算。2.定轴轮系转向判别。教学手段与方式：课堂讲授CAI实物教学内容：11.1轮系11.1.1定轴轮系传动比的计算11.1.2空间定轴轮系传动比的计算11.2周转轮系11.2.1周转轮系的组成11.2.2周转轮系的分类11.3轮系的应用11.4其他新型齿轮传动简介11.5减速器作业布置第12章轴和轴毂联接学时分配：教学目的与要求：1.了解轴的分类和材料。2.掌握轴结构设计特点及轴的强度计算方法。3.了解轴的刚度计算。4.了解轴毂联接的类型和特点。5.掌握键联接的类型和特点。教学重点与难点：1.轴结构设计2.轴的弯扭合成法强度计算方法3.轴毂联接教学手段与方式：课堂讲授CAI实物教学内容：12.1轴和轴毂联接12.1.1轴的分类和材料12.1.2轴的材料及选择12.2轴的结构设计12.2.1轴的结构12.2.2轴径的初步确定12.2.3轴结构设计的基本要求12.3轴的强度计算12.3.1按弯扭合成进行强度计算12.3.2轴的强度校核步骤12.4轴的刚度计算简介12.5轴毂联接12.5.1键联接的类型和特点12.5.2销联接12.5.3成形联接12.5.4过盈配合联接作业布置第13章轴承学时分配：教学目的与要求：1.了解滑动轴承的结构、特点和应用。2.掌握常用滚动轴承的类型与特点，了解其受载及失效情况3.掌握寿命计算方法和滚动轴承组合结构设计的方法与原则教学重点与难点：1.滚动轴承的类型、特点、代号，滚动轴承的疲劳点蚀。2.寿命计算、当量动、静载荷，滚动轴承的组合结构设计。教学手段与方式：课堂讲授CAI实物教学内容：13.1概述13.2滑动轴承13.2.1滑动轴承的结构13.2.2滑动轴承的材料和装配13.3滚动轴承13.3.1概述13.3.2滚动轴承的选用13.3.3滚动轴承的选用13.3.4滚动轴承的设计计算13.3.5滚动轴承的寿命计算13.3.6滚动轴承的静强度计算1