最新机械设计基础教学改革(七篇)

人的记忆力会随着岁月的流逝而衰退，写作可以弥补记忆的不足，将曾经的人生经历和感悟记录下来，也便于保存一份美好的回忆。那么我们该如何写一篇较为完美的范文呢？这里我整理了一些优秀的范文，希望对大家有所帮助，下面我们就来了解一下吧。

机械设计基础教学改革篇一

课

题：铰链四杆机构的基本性质

科

目：机械基础

设计人：郝相忠

佳木斯市职业技术学校

一、分析学习内容

今天所讲的内容属于中等职业学校教材《汽车机械基础》中第四篇第第十八章的第3节。整个第十八章讲的是平面连杆机构，它作为常用机构中应用最广的一类为学习其他机构提供了分析方法，也是学生今后使用、改造各类机械的理论基础。而该章的第3节“平面连杆机构的类型及应用”一共分两课时，上一节已经讲过了铰链四杆机构和曲柄滑块机构，本节课重点讲解两大问题：急回特性与死点位置。这一部分内容含概的知识点多，理论性较强，是前两节内容的深化和提升，又是后面学习铰链四杆机构演化的基础和铺垫，并对生产实践起着重要指导意义。所以这部分内容是第十八章乃至整本书的重点。二、分析学生特征

要想讲好一堂课，不仅要备教材，还要备学生，只有对授课对象也就是学生的知识结构、心理特征进行分析、掌握，才能制定出切合实际的教学目标和教学重点。在学习本节内容之前，学生已经掌握了曲柄摇杆机构的组成，以及曲柄或摇杆为主动件的运动关系，而且也有一定的力学知识，所以学生已经具备了探究本节内容的理论基础，但是缺乏实践经验和对各学科知识的综合运用能力。基于学生的这些特点结合教材内容，首先要营造平等、宽松的教学氛围，结合授课内容多给出几组实例，把理论性较强的课本知识形象化、生动化，引导学生探究学习并把各科知识进行融会贯通。

三、

1、教学目标

知识目标:（1）掌握急回特性和死点位置产生的条件；（2）明确急回特性和死点位置在实践中的应用 ；（3）掌握行程速比系数和极位夹角的概念。

能力目标：利用本节所学知识点加以拓展，培养学生的主观能动性，思维的积极性，以提高其分析问题和解决问题的能力。

情感目标：通过引导学生参与分析问题和解决问题的过程，使学生体验成功的感受，激发学生的学习热情，增强学生自信心。2、教学重点、难点

1、教学重点为急回特性和死点的产生条件，产生条件对于指导实践生产有着重要意义，所以在教学过程的三个环节中以不同的方式进行强化、突出；

2、教学难点为急回和死点产生原因，产生原因的推导相对学生的基础而言有一定难度，在教学过程中主要以问题诱导方式分步进行化解。

四、选择教学方法、教学媒体与资源 1、教法设计

到这里对于教材的分析就结束了，但教材只是教学的素材，是一种思路，我们必须利用这个素材和思路，想办法达到制定的教学目标，那么授课中教学方法的设计运用就尤其重要。在本节内容的讲授中，根据这一课知识的特点和学生的实际，主要采用启发诱导，探索发现的教学方法，配合以模型感受、多媒体演示等教学手段，增强了师生间的互动性，使教学更直观、形象。2、学法指导

教师的教是为了不教而教，这要求我们教师在授课中不仅要让学生听懂、学会，还要指导他们的学习方法，不能让学生离开老师这根拐棍就不会走路了，必须学会自主学习。在本节内容的讲授中要引导学生积极思考，善于提问，形成主动探究和协作学习的良好学习习惯。

五、实际教学流程 1、复习提问 ：

在这个环节我设置了3个问题，分别复习了铰链四杆机构的组成、分类、三种类型的运动特点，以及曲柄存在的条件。三种基本类型的运动过程一定再演示一遍，加深学生的印象，一方面因为这是上次课的重点，另外它还是今天新课内容的铺垫。2、导入新课 ：

在这里我会先播放一个短片，让学生带着这样一个问题去看，“影片中刨刀的往复运动速度是否相同？”学生很快可以看出，刨刀的运动速度不一样，当它进行切削加工时速度较慢，而不做功的回程速度较快，这时我会告诉学生刨刀的这种运动特性称为急回特性。那么这急回特性是如何产生的呢?它产生的条件是什么，它在生产中又有什么意义呢？带着这些问题进入新课。

这样通过创设情境和设定任务进行开篇，能极大地激发起学生的学习兴趣，使学生很快的进入到探索研究环节。3、探索研究：

新课的第一个问题是要找出急回产生的原因，这是本节中的第一个难点，为了突破这个难点，我把它的探究过程分为以下四步：

第一步：演示曲柄摇杆机构，提出问题。学生根据前面的复习内容，结合图片演示不难看出，曲柄做等速回转时，会使从动的摇杆获得变速摆动，也就是它的空回行程比工作行程速度要快，从而得到这样一个结论：在曲柄摇杆机构中存在有急回特性。

第二步：继续演示机构，提出共线的问题。学生很快会发现在曲柄回转这一周的过程中会和连杆出现两次共线，而且两者共线时，摇杆刚好处于一左一右两个极限位置，这时我会给出极位夹角的概念，并在图中明确的表示出来，这个重点概念的给出为后面的推导做好了铺垫。

第三步：通过分别分析摇杆的工作行程和空回行程，师生共同填表，采集相关数据。在这个步骤中我会采用提问的形式，鼓励学生大胆的说出自己的答案以提高其兴趣。

第四步：根据表格数据和图例，推导出急回产生的原因。

在这里我会先让学生进行分组讨论，这时课堂气氛会非常活跃，学生都要抢着说出自己的答案，这些答案可能不一定相同我会根据情况做适当的引导，最终师生共同得出结论。

以上四步，把难点进行了分解，使整个推导过程循序渐进，步步深入，使学生轻松掌握了所学知识。接下来的问题是要根据急回产生的原因

总结

到这里关于急回特性的探索研究就结束了，新课中第二个问题死点位置的导入也需要设置一个情境。在这里我会给学生观看缝纫机踏板机构的工作过程，并提出这样一个问题“如果对踏板机构操作不够熟练常会出现什么现象？学生结合生活经验很快会给出我答案：那就是踏板很容易卡死不能动或出现飞轮的倒转，这时我会告诉学生，踏板被卡死不动的这个位置在机械中称为死点位置，从而引入对该问题的探究。死点产生的原因是本节中的第二个难点，我采用了以下几个步骤进行化解。

首先结合踏板机构提出问题：“这踏板机构属于我们学过的哪种基本类型”由于前面有相关的复习，学生立刻会想到它是以摇杆为主动件的曲柄摇杆机构。

第二步，根据曲柄摇杆机构继续提出问题：曲柄被摇杆带动回转一周过程中会被卡几次？这被卡住的死点位置又有什么特殊性？在这里我一方面演示机构的运动，一方面拿出课前准备好的几个曲柄摇杆机构的简易模型，让学生分组分别感受一下它的实际运动情况，你别看这模型简单，但它比图片演示感受更加真切。学生很快可以得到曲柄回转一周会被卡两次，而这两个位置刚好是曲柄和连杆的共线位置，那为什么在共线位就会被卡死呢，带着这个问题进入第三步，学生分组讨论。

由于学生已经有了一定的力学知识，这时进行分组讨论，能锻炼他们对各学科知识的综合运用能力，当然在讨论时我会根据情况作适当的引导，要让学生意识到这是一个力学问题。经过讨论、分析和对模型的感受，师生共同得出结论。再根据死点产生的原因定义出死点位置的概念。有了以上的分析死点产生的条件就显而易见了：当摇杆为主动件，只要曲柄和连杆共线，从动曲柄所受力矩为零，无论驱动力矩有多大都不会推动曲柄回转而出现死点。

最后还要明确死点在实践中的应用。一提到应用，学生一般都会想到死点的出现会使机构不能正常运转需要克服，这时我会引导学生从死点产生的原因出发并结合踏板机构和机车车轮的实例找出三种克服的办法。其实死点还有它有用的一面，由于学生缺乏生活经验往往想不到，在这里我会给出飞机起落架和钻床夹紧机构两个实例，通过对这两组图的分析，让学生了解死点在实践中有益的一面。通过对死点有害、有益两方面得分析，引导学生要一分为二地看待问题。到这里教学过程的探究环节全部结束，进而根据课堂板书内容进行总结提炼。4、总结提炼

现在大家看到的这一版就是我的板书设计，其中右下角这一块就是进行的总结提炼，把教学重点以条款的形式列出，对比鲜明加深了学生的印象。5、布置作业

通过课后相应习题的方式进一步强化重点。6、拓展延伸

在这里我设置了一个思考题，让学生思考：除了今天学到的曲柄摇杆机构，另外两种基本类型是否也存在有急回特性和死点位置？这样使学生的探究活动由课内延伸到课外，有利于学生活学活用所学知识，从而做到举一反三。

到此教学过程的6个环节就完成了，回顾整堂课的设计，我是以学生的自主探究为中心，以问题驱动为主线，在各个环节中不断的创设问题情境、设置悬念，并适时的进行点拨诱导，充分调动了学生的学习积极性，活跃了课堂气氛，收到了较好的教学效果。

六、教学评价方案

1、通过本次教学，提高了学生的课堂参与意识

在本次教学中，学生能够积极参与，跟着老师的思路，带着问题去学，积极思考，主动发言，分析急回特性在机械中的应用，找出克服死点位置的方法，明白发动机飞轮的作用，提高了课堂学习的积极性。

2、通过本次教学，提高了学生动手能力，创新能力

在本节课堂教学设计中，我还注重学生动手能力的培养，课前让学生自己动手制做铰链四杆机构；课中让学生自己转动曲柄，找出两个极限位置，分析急回特性存在的原因；课后让学生拓展延伸，提高了学生动手能力，创新能力。

3、通过本次教学，对教师各项能力的提高也有很大的促进作用。

机械设计基础教学改革篇二

劳动版陈海魁机械基础《轮齿加工方法》教学设计

机电组 陈章 09普专 机电专业

2011年5月

一、设计思想

09普专班级的学生作为一个职业中专学生，从幼儿园开始到现在已经在学校进行了10年左右的学习，基本的学习习惯已经养成，但是学习专业课的才刚刚开始，需要从新养成良好的学习习惯，我的教学理念是为学生养成良好的专业课学习习惯而服务，为培养学生自主学习而服务，为学生的专业发展而服务，为学生培养良好的团队精神而服务。对于本节课理论性和实践性都很强的内容，要通过演示，试验，观察，思考，分组讨论，才能得到最后正确的结果，而得到的结论又能指导具体的生产，能真正的实现理论与实践相结合。通过分组的教学组织，降低个体学习的难度，对于认知水平较高的同学，教师要鼓励其在分组内或分组之间充分发挥起带头作用，将学生的个体差异转变为教学资源，让学生在参与合作中互相学习并发挥自己的优势和特长，各有所得，共同进步。

二、教材分析

1、本节的作用和地位

本节课选自陈海魁主编，中国劳动社会保障出版社出版的全国中等职业技术学校机械类通用教材（第四版），第三章，第6节。本节主要阐述以下四个方面：渐开线齿轮轮齿的加工方法及原理，齿轮根切现象，根切现象产生的原因，标准齿轮不产生根切的最少齿数，这几方面对齿轮的加工，应用和生产实践有着重要的指导意义，同时也为变位齿轮的提出做好了基础，所以本节内容是本章重点和难点之一。

2、重点难点分析

教学重点：引导学生理解展成法加工齿轮的原理，刀具，工件的运动关系；

教学难点：对于齿轮根切原因学生理解起来有难度，需要用课件直接演示出齿轮被根切后，再去寻找发生根切的原因，接着引导学生思考如何避免根切现象，从而解决不产生根切的最少齿数这个问题。

3、课时要求：2课时

三、学情分析

学生为中等职业学校二年级学生，已经学习了机械制图、工程力学等专业基础课程，对齿轮的画法，齿轮的常用材料和齿轮的受力都已经有所了解，具备了进一步学习齿轮加工方法的基础，经过分析得知学生可以掌握本次课的知识目标，为能力目标和情感德育目标的实现也打下了基础。学生在学习过程中可以采取理解的基础上进行分析记忆，通过实际与理论相结合得出结论，再让结论指导以后的生产生活。

四、教学目标

根据大纳要求，结合学生特点，我将教学目标定为知识目标，能力目标，情感德育目标三个方面。

1、知识目标

（1）理解渐开线齿轮轮齿的加工方法及原理；

（2）掌握展成法加工齿轮的原理，刀具，工件的运动关系。（3）理解齿轮根切现象和根切现象产生的原因；（4）理解避免根切现象的办法，不产生根切的最少齿数。

2、能力目标

（1）培养学生观察、分析及综合归纳能力。

（2）激发学生学习兴趣，提高对机械基础的学习积极性。

3、情感德育目标

(1)使学生积极参与演示、观察、分析、探索，全身心地投入课堂教学的双边活动中，专注听讲，集中精力，主动接受。

(2)通过联系生产实际，使学生明确学习意义，进行专业教育，树立服务宗旨。

五、重点难点

1、教学重点：齿轮的加工方法，根切现象和最少齿数。

2、教学难点：根切现象产生的原因和对策。

六、教学策略

主要采用直观演示法、对比法、讲解法、项目驱动法等教学方法，通过创设问题情境－提

出问题－分析问题－解决问题等环节，体现“教为主导，学为主体”的教学原则。

1、通过教师创设形象生动的教学氛围，让学生能主动参与，积极探究，善于思考，协作学习，从而提高学生分析问题，解决问题的能力。

2、采用提取旧知－积极思维－实验探究－构建新知－巩固深化的学法：

3、坚持理论联系实际，让学生先观察各种齿轮加工方法，最后比较出各自的优点，缺点。 最后完成本节课的项目任务。

七、课前准备

1、学生的学习准备：准备好课本，笔记本，课前预习。

2、教师的教学准备：准备模型，网络搜索视频，制作课件，准备好根切实验模型。

3、教学环境：利用多媒体教室。

八、教学过程

1、复习提问

1、直齿锥齿轮的标准模数是？

2、齿条传动具有那2个特点？

2、创设情境，提出问题，导入新课

由齿轮模型演示引导学生思考，齿轮是怎么加工出来的，然后讲授齿轮加工方法。

3、明确教学目的：

齿轮的加工方法，根切现象和最少齿数，通过项目实验分析产生根切现象的原因。

4、典型分析

借助教学模型和多媒体课件，对仿型法与展成法加工齿轮的原理，方法，运动进行详细分析

仿形法适合于单件加工，展成法加工主要用于成批、大量生产。

1.仿形法

仿形法是铣床上用与齿槽形状相同的盘形铣刀或指形铣刀逐个切去齿槽，从而得到渐开线齿廓。

2.展成法

范成法是利用一对齿轮（或齿轮和齿条）互相啮合的原理来加工齿轮的。用展成法切齿的常用刀具有三种：齿轮插刀、齿条插刀及滚刀。

滚刀加工是连续切削，而插刀加工有进刀和退刀，是间断切削。所以，滚刀加工生产

率较高，是目前应用最为广泛的加工方法

5、展开分析

观察多媒体动画演示，提出问题：如果刀具齿顶线过了理论啮合点n1点，当刀具跟被加工齿轮啮合到这一点以后，会发生什么现象？分析问题：齿轮根本被切除；再提出问题：根部被切以后，对齿轮传动有什么影响？分析问题：齿轮根部变窄，轮齿强度削弱，还会使齿轮传动重合度减小，影响齿轮传动的平稳性；再提出问题：如何避免根切？分析解决问题：增加齿数，采用变位齿轮。

6、项目任务

学生分组完成项目任务单（通过根切试验器在白纸上画出刀具不同位置情况下被切削齿轮产生根切的情况）

7、任务总结

学生通过实验分析出根切产生的根本原因

8、练习巩固

利用简单练习题，巩固已经讲授的重点内容

9、加深强化

介绍不产生根切的最少齿数，引导学生如何变位，为后面的变位齿轮教学打下伏笔。

10、小结布置作业

九、板书设计

一、齿轮的加工方法

1.仿形法

仿形法是铣床上用与齿槽形状相同的盘形铣刀或指形铣刀逐个切去齿槽，从而得到渐开线齿廓。

2.展成法

范成法是利用一对齿轮（或齿轮和齿条）互相啮合的原理来加工齿轮的。用展成法切齿的常用刀具有三种：齿轮插刀、齿条插刀及滚刀。

滚刀加工是连续切削，而插刀加工有进刀和退刀，是间断切削。所以，滚刀加工生产

率较高，是目前应用最为广泛的加工方法

仿形法适合于单件加工，展成法加工主要用于成批、大量生产。

二、根切现象和最少齿数

1.用范成法加工齿轮时，如果齿轮的齿数太少，则切削刀具的齿顶就会切去轮齿根部的一部分，这种现象称为根切

2.不发生根切的最少齿数为

zmin2ha

2sin当 ha*=1,20o时，zmin=17；当 ha*=0.8,20o时，zmin=14。

十、作业设计

利用填空题考察学生对基本概念的理解，比如展成法原理，展成法分类，利用计算题考察学生对不发生根切的最少齿数的掌握，特别是公式zmin2ha的理解。2sin十

一、教学评价设计

学生通过模型演示和观看视频，对齿轮加工方法有一个具体而感性的认识，消除了部分学生对机械加工的神秘感，激发了他们对专业课程的学习兴趣。评价围绕本节的教学目标进行，重在对知识与技术，过程与方法，情感态度与价值观的综合反映。教师可以结合练习内容引导学生开展自我评价活动，通过适当的练习，以及让学生参与在线的课堂教学效果反馈调查，了解课堂的教学效果，可以通过课后练习，了解学生对于齿轮加工基本概念的掌握情况。

十二、教学反思

作为一节跟实际生产密切联系的理论性很强的内容，必须理论联系实际，让学生先从感性认识再到理性认识，通过实验得出结论最后再指导实际生产，有条件的还可以直接把学生带到生产车间直接利用铣床加工出一个齿轮来，这样学生可以进行前后联系，既复习了制图，材料里面的齿轮的相关内容，又为后续机械制造的课程学习打下基础。要坚持学以致用的原则，让学生实实在在的学习到有用的专业知识，过于复杂的理论推导可以进行适当的省略。齿轮的加工方法不仅仅只有这么几种，还有很多，请同学课后通过网络或者书本进行学习，查找还有那些齿轮加工方法。

机械设计基础教学改革篇三

《机械设计基础》教学大纲

课程代码：0410049 适用专业：机电一体化 学时数：90 学分数：5 执笔者： 谢斌 编写日期：2013年6月 审批者： 审批日期：

第一部分 大纲说明

一、课程的性质、任务

1.机械设计基础课程对于高职机械类专业是主干技术基础课程，是研究机械共性问题的主干学科基础。

2.综合运用先修课程中所学到的有关知识和技能，通过学习本课程的机构和通用机械零件的基本知识和基本设计方法，结合各种教学实践环节进行机械工程应用型人才必要的基本训练，为顺利地过渡到学习专业课程及进行机械工程现场的技术应用打下初步的基础。

二、本课程与相关课程的联系

本课程应在学完《机械制图》课程和《工程力学》、《金属工艺学》课程开课一学期以后开讲，可与《公差配合与技术测量》课程同时开设，并为《机械制造工艺学》、《金属切削机床》、《模具设计》、《夹具设计》等专业课打下基础。

三、教学方法的建议

1．教学方法：

本课程是一门技术基础课，在教学过程中应注重建立感性认识，面授课应尽可能为学生演示各类典型机构及其运动情况。

2.实践性环节教学要求：

（1）习题课和课堂讨论

习题课的目的在于帮助学生消化和巩固课程中重要的繁难基本概念和内容，帮助学生提高解题能力和计算技巧，指导学生查阅技术资料。

习题课的方式可以是讲典型例题，也可以组织学生分析问题，讨论解题方法和步骤。

课堂讨论比习题课更进一步，目的在于指导学生对复杂的、有一定难度的综合性问题进行剖析、归纳、对不同设计方案进行比较、判断，启发同学进行新的探索。

课堂讨论的课题必须明确，学生在讨论前要有准备，教师要适当加以引导、归纳。

习题课和课堂讨论的内容、方式、时间均由辅导教师决定，不作统一要求，可以参考学时分配表中推荐的学时。

以下习题课和课堂讨论的内容可供参考： l、轮系的识别和传动比计算；

2、带传动的设计计算；

3、齿轮传动的结构选用和强度计算以及参数分析；

4、滚动轴承选型与组合设计。

（2）实验

实验课是理论联系实际的重要环节，可以使学生验证、巩固和加深所学的基本理论，能训练学生某些有关的实验方法、能力、测量技能，养成踏实细致、严谨认真的作风。

实验前，学生应预习实验指导书，明确实验要求和内容，实验后要填写实验报告，并由实验指导教师批阅，评定成绩。

实验项目：

l．平面机构运动简图的测绘（2学时）要求：掌握一般平面机构的测绘技能，验证机构运动是否确定，巩固和扩展对机构结构的认识。

内容：选择一至两种实际机械模型，顺序测量各运动副间的相对位置，绘制机构运动简图，另选二至三种实际机构或模型，徒手绘制机构示意图。计算上述实物或模型的机构自由度，并验证其运动是否确定。

2．渐开线齿廓范成实验（2学时）

要求：观察用范成法形成渐开线齿廓的过程，齿廓根切现象及变位修正后获得的齿形，理解范成原理，分析和验证根切原因和修正后齿轮的尺寸变化。

内容：用渐开线范成仪模拟范成加工过程，先后“切制”（绘制）出标准齿轮齿廓和变位齿轮齿廓，在图纸上要绘制2～3个完整的齿形，按要求分析和比较这两种齿廓。3．轴系结构的观察（2学时）

要求：通过轴系结构的观察分析，理解轴、轴承、轴上零件的结构特点，掌握轴系结构设计要求。

内容：通过对减速箱中典型轮系结构的观察，绘制轴系结构草图，测定和标注各部分尺寸，分析轴头、轴颈等各部分结构特点，并提出自己的见解和评价。

（3）课程设计

课程设计的目的在于进一步巩固和加深所学基本知识，使学生能综合运用已学的有关课程的基本知识。通过简单的机械传动设计，培养学生独立设计能力，掌握基本的设计方法，学会查阅技术资料，树立正确的设计思想和严谨的工作作风。1．课程设计的题目

课程设计的题目应能满足教学要求，符合生产实际，建议采用能包括课程大部分内容的部件，如减速器或简单机械传动装置，一般选单级圆柱齿轮减速器为宜，有条件的也可选双级圆柱齿轮减速器或单级蜗杆蜗轮减速器。2．课程设计的内容

课程设计的内容应包括传动装置的全部设计计算和结构设计，具体要求如下：

（a）设计准备

阅读设计任务书，明确设计要求、工作条件、内容和步骤；通过对减速器的装拆了解设计对象；阅读有关资料，明确课程设计的方法和步骤，初步拟定设计计划。

（b）传动装置的总体设计

根据任务书中所给参数和工作要求，分析和选定传动装置的总体方案；计算功率并选择电动机；确定总传动比和分配各级传动比；计算各轴的转速、转矩和功率；画传动装置方案简图。

（c）各级传动零件的设计计算

通过设计计算，确定各传动零件的主要参数和尺寸，一般包括带传动、联轴器、齿轮传动（或蜗杆蜗轮传动）等。一般应先计算箱外传动件（如带、联轴器），后计算箱内传动件。

（d）减速器装配工作图的结构设计及绘制

分析和选定减速器的结构方案，给轴系结构及箱内、外与其有关部分；选择减速器中受力较复杂的一轴及其轴上零件，校核轴、键和联轴器的强度及滚动轴承寿命（轴的校核按弯担合成强度计算）；进行轴系、箱体及其附件的结构设计，箱体附件一般应包括窥视窗、油标、排油孔及其螺塞、起吊装置等。底图完成后，应进行检查并修改。标注必要的尺寸和公差配合，写出减速器特性、技术要求和零件序号，编写零件明细表及标题栏。

（e）零件工作图的设计和绘制

零件工作图一般选轴和齿轮，尺寸和公差标注及技术要求应完整，绘制齿轮零件工作图应有齿轮公差表。

（f）加深和完成减速器装配图

（g）整理、编写设计说明书

说明书应包括文字叙述、设计计算和必要的简图，在说明书每～页的右侧应单独写明有关计算结果和简短结论（如：“ m＝3”、“满足强度要求”等等）（h）设计总结和答辩

课程设计集中在两周内完成。设计完成后进行总结、验收，必要时应单独考核并评定成绩。3．学生设计工作量

每个学生应完成减速器装配图一张（l号或0号图纸），零件工作图2 张（按1：1比例绘制），设计说明书一份。

四．特殊说明

l．教学媒体设置及要求

本课程教学媒体有文字主教材、学习指导书、录像带、课程设计指导书。主教材为主要教学媒体，应系统地介绍本大纲要求的教学内容；学习指导书为辅助教材，主要帮助学生学习和掌握课程的重点、难点内容，学习解题方法和技巧；录像带主要征对课程的重点、难点内容，以形象教学为主，并可结合生产实际进行讲解，以提高学生的感性认识；课程设计指导书主要征对课程设计为学生提供设计指导、设计规范及标准、设计参考图等。

2．课程的教学要求层次

本课程教学内容按了解、理解、掌握三个层次要求。

3．教学中应注意的问题

本课程是一门技术基础课，是从基础课到专业课的桥梁，同时，本课程的知识也可直接用于生产实际，在教学中应注意培养学生对本专业的感性认识，尽可能将理论教学与生产实际结合起来，将本课程的内容与其它专业课或技术基础课的内容结合起来。

第二部分 大纲本文

绪论

ⅰ。教学目的与要求

绪论部分阐述机构和机器的概念和组成，介绍本课程的性质和研究对象以及学习本课程的方法。要求学生理解机构和机器的概念，了解机器的组成。了解本课程的性质、研究对象和学习本课程的基本要求和学习方法。

ⅱ。教学内容

机器及其组成；本课程的性质和研究对象；学习本课程的基本要求和方法。

第一章平面机构的运动简图和自由度

ⅰ、教学目的与要求

本章是研究和设计机构的基础，要求学生理解平面运动副和机构自由度的概念，掌握手面机构运动简图的绘制方法和平面机构自由度的计算方法，理解机构具有确定运动的条件。

ⅱ、教学内容

第一节平面运动副

运动副的概念；自由度和约束条件；运动副的分类。

第二节平面机构的运动简图、绘制机构运动简图的目的；平面机构运动简图的绘制。

第三节平面机构的自由度

平面机构自由度的计算；机构具有确定运动的条件。

ⅲ、教学建议

在本章教学过程中，教师应尽可能提供一些典型机构的实物或模型，如缝纫机机头等，以增强学生的感性认识，便于掌握好机构运动简图的绘制方法。本章教学完成后应及时完成实验一。

第二章平面连杆机构

ⅰ、教学目的与要求

掌握平面连杆机构的特点和应用，以及铰链四杆机构的类型和曲柄存在的条件。了解压力角、传动角、死点、急回特性等概念。掌握平面四杆机构运动设计的方法。

ⅱ、教学内容

第一节 概述

平面连杆机构的特点；平面连杆机构的应用和分类；

第二节 铰链四杆机构

铰链四杆机构的组成；铰链四杆机构的类型；铰链四杆机构中曲柄存在的条件。

第三节 含有一个移动副的平面四杆机构

曲柄滑块机构；导杆机构：摇块机构和定块机构。

第四节平面四杆机构的工作特性

急回特性；压力角和传动角；死点。

第五节平面四杆机构运动设计

1．接连杆的预定位置设计四杆机构； 2．授给定的行程速比系数设计四杆机构。

ⅲ。教学建议

本章的教学应尽可能结合各种四杆机构的实物或模型进行，讲解过程中可联系学生在生产劳动中碰到的实际机构，从感性到理性的分析，也可组织学生到牛头刨床或插床等有关机床旁进行现场教学。

第三章 凸轮机构

ⅰ。教学目的了解凸轮机构的特点和应用，掌握凸轮轮廓曲线的设计；应注意的问题。

ⅱ。教学内容

第一节 概述

凸轮机构的组成、特点及应用；凸轮机构的分类。

第二节 凸轮的轮廓与从动件的运动规律

确定凸轮轮廓的基本依据；凸轮与从动件的运动关系；从动件常用的运动规律。

第三节 盘形凸轮轮廓曲线的设计 1．尖顶对心移动从动件盘形凸轮； 2．滚子移动从动件盘形凸轮； 3．偏置从动件盘形凸轮； 4．摆动从动件盘形凸轮。

第四节 凸轮机构基本尺寸的确定

滚子半径与运动失真；压力角及其许用值；基圆半径的选择；偏距的大小及其方位：从动件导路尺寸对传动的影响。

第五节 凸轮机构设计的其它总问题

常用材料；凸轮的精度要求和加工方法；凸轮在轴上的固定方法。

ⅲ。教学建议

本章的重点是尖顶对心移动从动件盘形凸轮轮廓的设计，这也是其它盘形凸轮轮廓设计的基础。摆动从动件盘形凸轮轮廓的设计只作简介。

第四章 直齿圆柱齿轮机构

ⅰ。教学目的与要求

了解齿轮机构的特点和类型；理解齿廓啮合基本定律以及渐开线的性质和渐开线齿廓啮合特点；掌握渐开线齿轮的几何尺寸计算，圆柱齿轮传动规律，齿轮加工原理和根切现象。了解变位齿轮和变位系数的概念、变位齿轮的几何尺寸计算。

ⅱ。教学内容

第一节 概述

齿轮机构的特点；齿轮机构的类型。

第二节 齿廓啮合基本定律

第三节 渐开线齿廓

渐开线的形成和性质；渐开线的数学方程式；渐开线齿廓满足齿廓啮合基本定律；渐开线齿廓啮合的特点。

第四节 渐开线齿廓各部分的名称和几何尺寸

齿轮各部分的名称；主要参数；标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸。

第五节 渐开线标准在齿圆柱齿轮的啮合传动

正确啮合条件；中心距与啮合角：连续传动条件。

第六节 渐开线齿轮的加工原理和根切现象

齿轮的加工原理；根切现象与最少齿数；公法线长度与分度圆弦齿厚。

第七节 渐开线变位圆柱齿轮传动 1．概述

*2．变位直齿圆柱齿轮传动的啮合角和中心距 *3．变位传动的类型和特点 *4．选择变位系数的基本要求

ⅲ。教学建议

本章以渐开线直齿圆柱齿轮传动和几何尺寸计算为重点，变位齿轮传动只作了解。带*的部分为选学内容，不作基本要求。

第五章 其它常用齿轮机构

ⅰ。教学目的与要求

了解斜齿圆柱齿轮机构的啮合特点和传动性质，掌握其主要几何尺寸计算，理解当量齿轮的概念，掌握当量齿数的计算。掌握圆锥齿轮机构的几何尺寸计算，理解当量齿轮的概念，掌握当量齿数的计算。了解蜗杆蜗轮机构的特点，掌握其主要参数的几何尺寸计算。

ⅱ。教学内容

第一节 斜齿圆柱齿轮机构

齿廓形成与啮合特点；主要参数和几何尺寸；正确啮合条件；当量齿轮与当量齿数；公法线长度和分度圆弦齿厚。

第二节 直齿圆锥齿轮机构

圆锥齿轮机构的类型和传动比；几何尺寸计算；当量齿轮与当量齿数。

第三节 蜗杆蜗轮机构

蜗杆蜗轮机构的组成和类型；蜗杆蜗轮机构的特点；主要参数和几何尺寸。

第六章 轮系和减速器

ⅰ、教学目的与要求

了解轮系的分类和应用，掌握定轴轮系、行星轮系和复合轮系的传动比计算，了解减速器的主要类型、结构和应用。

ⅱ、教学内容

第一节 概述

轮系的定义和分类。

第二节 定轴轮系的传动比

第三节 行星轮系的传动比；行星轮系的组成；行星轮系的传动比计算。

第四节 复合轮系的传动

第五节 减速器简介

减速器的主要类型。减速器的结构；减速器的选用。

ⅲ、教学建议

本章以轮系的传动比计算为重点，可针对传动比计算上一次习题课。减速器简介一节可结合减速器的装拆实验进行教学。

第七章 其它常用机构

ⅰ、教学目的与要求

了解间隙运动机构（棘轮机构、槽轮机构）的工作原理、类型和应用。ⅱ、教学内容 第一节 棘轮机构

工作原理、类型和应用。第二节 槽轮机构

工作原理、类型和应用。

ⅲ.教学建议

通过应用实例了解棘轮机构和槽轮机构的工作原理与特点，尽可能提供上述机构的实物、模型或进行现场教学。

第八章 键联接和销联接

ⅰ。教学目的与要求

了解联接和联接件，健联接、花键联接、销联接的类型及其应用，掌握平键联接和花键联接的尺寸选择和强度校核。

ⅱ。教学内容

第一节 概述 联接和联接件的概念、类型。

第二节 键联接的类型松键联接；紧键联接。

第三节平键联接的尺寸选择和强度校核尺寸选择；强度校核。

第四节 花键联接花键联接的特点；花键联接的类型：花键联接的选择和强度校核。

第五节 销联接销的类型、特点和应用。

ⅲ。教学建议

本章以普通平键联接为重点，要求学生掌握乎键联接的尺寸选择和强度校核，并运用于课程设计中

第九章 螺纹联接和螺旋传动

ⅰ。教学目的与要求

了解螺纹的类型、主要参数和标准，掌握螺纹联接的主要类型和应用，了解螺纹联接件的种类和标准，掌握螺栓联接的设计和强度计算，了解螺旋传动的应用和计算。

ⅱ。教学内容

第一节 螺纹的形成、类型和主要参数 螺纹的形成和类型；螺纹的主要参数；常用螺纹。*第二节 螺旋副的受力分析、自锁和效率 1．矩形螺纹

螺旋副的受力分析，螺旋传动的效率，螺纹的自锁。2．其它螺纹

第三节 螺纹联接的基本类型和螺纹联接件

螺纹联接的基本类型；螺纹联接件。

第四节 螺纹联接设计应注意的几个问题

螺栓联接的预紧；螺栓联接的防松；螺栓联接结构设计注意事项。

第五节 螺栓强度的计算 1．普通螺栓的强度计算。

（1）松联接

（2）紧联接；只受预紧力的紧螺栓联接；受预紧力和工作拉力的紧螺栓联接。2．配合螺栓联接的强度计算

第六节 螺旋传动

螺旋传动的类型和应用；螺旋传动的计算。

ⅲ、教学建议

本章重点放在螺纹联接方面，螺旋传动部分只作简单介绍。讲授螺纹联接件时应向学生介绍有关标准和规范。

第十章 带传动

ⅰ。教学目的与要求

了解带传动的特点、类型和应用以及三角带的标准，理解带传动的受力分析、应力分析和滑动分析，掌握三角带传动的设计计算和结构设计。

ⅱ。教学内容

第一节 概述

带传动的特点和类型；三角胶带的构造和标准。

第二节 带传动的基本理论

带传动的受力分析；带传动工作时的应力分析；滑动分析。

第三节 三角带传动的设计计算

带传动的设计准则；单根三角胶带所能传递的功率；三角胶带传动的设计方法和步骤。

第四节 三角带轮

带轮材料；带轮结构。

第五节 带传动的张紧、安装和维护

带传动的张紧装置；带传动的安装与维护。

ⅲ。教学建设

三角带传动的设计计算是本章的重点，也是生产实际中经常遇到的设计问题，要求学生要掌握好，同时，对于带传动的特点、受力分析、应力分析、滑动分析以及弹性滑动和打滑的概念也要充分理解。

第十一章 链传动

ⅰ。教学目的与要求

了解链传动的特点、类型和应用，滚子链的规格和主要参数。

ⅱ。教学内容

第一节 概述 链传动的工作原理和特点；链的类型和应用。

第二节 滚子链和链轮

滚子链的规格；*滚子链链轮。

第三节 链传动的运动特性和主要参数

＊链传动的运动特性；链传动的主要参数选择。

ⅲ。教学建议

本章为非重点章节，只要求学生了解链传动的特点和应用，对于链轮的结构、链传动的运动特性等内容可不讲或作简单介绍。

第十二章 齿轮传动

ⅰ．教学目的与要求

理解齿轮传动的失效形式和设计准则，了解齿轮常用材料及热处理，掌握齿轮传动的强度计算和结构设计。

ⅱ。教学内容

第一节 齿轮传动的失效形式和设计准则

齿轮传动的失效形式；齿轮传动的设计准则。

第二节 齿轮常用材料及热处理 *第三节 圆柱齿轮传动精度简介

精度等级；齿轮副侧隙；精度等级与齿轮副侧隙的标注。

第四节 直齿圆柱齿轮传动的强度计算

轮齿受力分析；计算载荷；齿面接触疲劳强度计算；轮齿的弯曲疲劳强度计算；齿轮的许用应力；齿轮传动主要参数的选择。

第五节 斜齿圆柱齿轮传动的强度计算

轮齿受力分析；强度计算；圆柱齿轮的结构设计。

第六节 直齿圆锥齿轮传动的强度计算

轮齿受力分析；强度计算；圆锥齿轮的结构设计。

ⅲ。教学建议

本章以直齿圆柱齿轮传动为重点，应讲清它的失效形式、受力分析和强度计算方法，对于接触强度和弯曲强度的计算公式只要求学生搞清各符号的意义和计算方法，不要求公式的推导。关于齿轮的结构只需讲解其类型和应用范围，而各部分尺寸的确定则不必详细讲解。

第十三章 蜗杆传动

ⅰ。教学目的与要求

理解蜗杆传动的失效形式和设计准则，掌握蜗杆传动的强度计算，了解热平衡计算的目的和计算方法，了解蜗杆蜗轮的常用材料和结构。

ⅱ。教学内容

第一节 概述

蜗杆传动的失效形式和设计准则；蜗杆蜗轮的材料；蜗杆传动的制造精度。

第二节 蜗杆传动的强度计算

受力分析；蜗轮齿面接触疲劳强度计算；蜗轮轮齿的弯曲疲劳强度计算；蜗轮的许用应力；主要参数的选择。

第三节 蜗杆传动的效率和热平衡计算

蜗杆传动的效率；蜗杆传动的热平衡计算。

第四节 蜗杆蜗轮的结构

蜗杆的结构；蜗轮的结构。ⅲ。教学建议

本章蜗杆传动的失效形式和受力分析为重点，对蜗杆传动的效率和热平衡计算仅作一般介绍。

第十四章 轴

ⅰ。教学目的与要求

理解轴的分类，了解轴的材料，掌握轴的结构设计原则和要求，掌握轴的强度计算。

ⅱ。教学内容

第一节 概述

轴的功用和分类；轴的材料：轴的设计要求和一般设计步骤。

第二节 轴的结构设计

轴的结构设计要求；结构设计的步骤和方法；轴上零件的定位和固定；轴的结构工艺性；提高轴疲劳强度的措施。

第三节 轴的强度计算

按扭转强度初步计算轴径；按弯扭组合核核轴的强度。

第四节 轴的刚度计算简介

第五节 轴的工作图

ⅲ。教学建议

本章以轴的结构设计和强度计算为重点，而轴的刚度计算和轴的工作图只需作简要介绍。在讲授轴的强度计算之前，可先让学生复习材料力学的有关内容。讲授轴的结构设计时，可以理论联系实际，列举一些典型轴系结构。

第十五章 滑动轴承

ⅰ。教学目的与要求

了解滑动轴承的类型、结构和材料，非液体摩擦滑动轴承的计算。

ⅱ。教学内容

第一节 概述

滑动轴承的特点和应用；滑动轴承的摩擦状态。

第二节 滑动轴承的主要类型和结构

向心滑动轴承；推力滑动轴承。

第三节 轴瓦和轴承衬

轴瓦的结构；轴瓦的常用材料。

第四节 非液体摩擦滑动轴承的计算

计算准则；向心滑动轴承的校校计算。

ⅲ。教学建议

本章为非重点章节，只需作必要的简介，介绍的重点是非液体摩擦向心滑动轴承的校校计算。

第十六章 滚动轴承

ⅰ。教学目的与要求

了解滚动轴承的类型和代号，掌握滚动轴承类型的选择，理解滚动轴承的失效形式，掌握滚动轴承的寿命计算，了解滚动轴承的静载荷能力计算，掌握滚动轴承的组合设计。

ⅱ。教学内容

第一节 概述

滚动轴承的构造；滚动轴承的类型；滚动轴承的代号。第二节 滚动轴承类型的选择

第三节 滚动轴承的失效形式

第四节 滚动轴承的寿命计算

额定寿命、额定动载荷和寿命计算公式；滚动轴承的当量动载荷；向心推力轴承的轴向力。

第五节 滚动轴承的静载荷能力计算

第六节 滚动轴承的组合设计

轴承的轴向固定；轴的支承结构型式；轴的轴向位置调整；滚动轴承的配合；保证支承部分的刚度和同轴度；滚动轴承的装拆；滚动轴承的润滑与密封。*第七节 滚动轴承与滑动轴承的比较

ⅲ。教学建议

本章以滚动轴承的类型选择和尺寸选择为重点，而寿命计算是尺寸选择的依据，因此在教学中要着重讲授，最好能安排一次习题课，帮助学生掌握好滚动轴承的寿命计算。滚动轴承的静载荷能力计算仅作一般介绍。滚动轴承组合设计应当足够重视。

第十七章 联轴器和离合器

ⅰ。教学目的与要求

了解常用联轴器的类型和特点，联轴器的选择、标记方法；了解常用离合器的类型和特点。

ⅱ。教学内容

第一节 概述

联轴器和离合器的功用。

第二节 常用联轴器

联轴器的分类；常用联轴器的构造和特点；联轴器的选择；联轴器的标记方法。

第三节 常用离合器

操纵式离合器；自动离合器。

ⅲ。教学建议

本章为非重点章节，教学中着重分析、介绍套柱销联轴器的结构、特点、标记和选择方法以及万向联轴器的运动特点，其它内容只作简要介绍。

二、教学媒体的使用说明

本课程教学媒体为文字教材、录像教材及学习指导书三位一体模式，三个方面总体设计，相互联系，充分体现远距离多媒体教学体系的特点。

文字教材是本课程教学的基本指南，教材内容符合本大纲的教学要求，但其内容不能代替多媒体一体化全部教学内容，特别是在涉及生产实际、感性知识、形象思维等方面，必须要有录像教材来补充。

录像教材包括：各章节基本内容的讲解、规纳，重点、难点内容的专题讲解，现场教学，动化及图表、图形的形象演绎等。

学习指导书主要包括：

（1）各章节的基本要求，学习指导，典型例题，习题提示和自我测验题；

（2）课程设计要求；

（3）实验指导实验报告参考格式。

三个方面一体化设计，相互联系，缺一不可。文字教材中有的内容学生自学即可掌握，有的内容则要通过录像教材综合自学才能掌握。学习指导书可帮助学生复习和掌握各章节的内容，完成习题和实验等。因此，学生可在没有面授教师的情况下，通过自学，看教学录像带，做习题，做实验，在教师的帮助和指导下完成本课程教学大纲所规定的学习任务。

第三部分 课程教学的基本要求

教学环节包括：课堂讲授及习题课，课外作业，实验，课程设计，考试考查等。1.课堂讲授（1）教学方法：

采用启发式教学，培养学生思考问题，分析问题和解决问题的能力；引导和鼓励学生通过实践和自学获取知识，增加讨论课，现场课以及答疑等教学环节。（2）教学手段：

在教学中采用幻灯和插播幻灯教学录像片等手段，并采用电子教案，cai课件及多媒体教学系统等先进教学手段。（3）计算机的应用（4）对外语的要求 2.教学辅助资料

机械原理录像，机械设计基础试题库，机械原理cai教学软件，机械设计cai教学软件 3.实验环节

（1）实验要求：学生分5人一组，依据实验报告要求，方法，步骤，每人动手自己操作，填写实验报告，判定成绩。

（2）实验内容：机构简图测绘，带传动的效率的测定，齿轮范成法，轴的组合安装。4.习题课，课外作业，答疑和质疑

（1）习题课：以典型例题为先导巩固概念，突出重点，突破难点，达到掌握基本理论提高基本计算能力的训练。

（2）课外习题：第3章

1、8、9题，第4章

7、8、10、11题，第7章

7、8、9题，第8章

4、5题，第9章6题，第10章

22、23、25、26、27、29、30、31、32题，第11章

9、10题，第12章

7、8、9、10题，第13章

5、7题，第15章

8、9、10题。（3）答疑和质疑：每周一个半天答疑，对学习稍差的学生进行每个章节中的重点、难点的质疑。5.课程设计

要求：完成一级减速器的设计，绘出一号图纸的装配图，两张二号图纸的零件图，设计计算说明书一份。6.考试环节

采用笔试，用试题库命题，题型分为：填空、选择、判断、计算题、作图题。课程设计采用答辩形式评定成绩。

第四部分 建议教材与教学参考书

建议教材：范顺成主编 机械设计基础 北京 机械工业出版社 2000 教学参考书：卢玉明主编 机械设计基础 北京 高等教育出版社 1998 郑志祥主编 机械设计 北京 高等教育出版社 1996

机械设计基础教学改革篇四

机械设计（上）综合练习

江苏广播电视大学

林小宁

注：综合练习中所标分数为对应题型分值的参考范围 一．填空题（共30分）

1．机械零件丧失预定的功能而不能正常工作的现象，称为（）。2．载荷按其大小和方向是否随时间变化分为（）和（）两类。

3．根据原动机或负载的额定功率计算出的作用在零件上的载荷叫（）。4．载荷系数k与名义载荷的乘积叫（）。

5．按照应力的大小和方向是否随时间变化分为（）和（）。

6．合理选择安全系数的原则是：在保证（）的原则下，尽可能（）安全系数。7．疲劳设计有（）和（）两种不同的设计方法。8．在疲劳曲线中，纵坐标rn表示零件材料的（）。9．许多机器都是由（）、（）和（）三部分组成的。10．按工作原理，机械传动可分为（）和（）两大类。11．带传动的主要失效形式是（）、（）和（）。

12．带传动的设计准则是：在保证带传动在工作时（）的条件下，具有一定的（）和（）。13．v带轮的材料主要采用（），转速高时可采用（）。

14．与带传动相比，链传动无（）和（）现象，工作可靠，具有准确的（），传动效率较高。

15．在带传动中，弹性滑动和滑动率的大小与（）和（）的拉力差有关，随着传递（）的增加，弹性滑动和滑动率也将增大。

16．单根v带所能传递功率主要取决于（）和（）。

17．链条的长度以（）来表示，一般应尽量避免（）节。18．滚子链传动最主要的参数是（）。

19．按螺旋机构的工作情况，螺旋主要用于以下三种情况：（）、（）和（）螺旋。20．按照母体形状，螺纹分为（）螺纹和（）螺纹。

21．按螺旋和螺母的运动情况，螺旋传动有四种结构，但它们的（）关系是相同的。22．按螺纹副的摩擦性质，可分为（）螺旋、（）螺旋和（）螺旋。23．在齿轮传动中，齿轮齿面常见的失效形式有（）、（）、（）和（）。24．开式齿轮传动的主要失效形式是（）和（）。25．闭式齿轮传动的主要失效形式是（）和（）。

26．齿轮能承受动载荷的大小取决于齿轮的（）及（）。

27．设计齿轮传动时，为限制整个传动的尺寸过大，一般应限制大小齿轮的齿数比≤（）。，28．对闭式蜗杆传动，为避免油温升高而导致胶合，设计时要进行（）计算。二．填空题（共20分）

1．机械零件的计算载荷由（）确定。

a．原动机的额定功率和效率

b．工作机的负载和机械效率 c．零件名义载荷和工作应力

d．零件名义载荷和附加载荷 2．机械零件静应力计算的强度准则是（）。

a．使计算应力≤极限应力

b．使计算应力≤许用应力 c．使计算安全系数≤许用安全系数 d．使计算安全系数≤1 3．在带传动中（i>1），传动带内部应力的最大值发生在带（）。a．绕入大轮带处

b．离开大带轮处 c．绕入小带轮处

d．离开小带轮处

4．在v带传动设计中，所规定的各种型号v带轮的最小直径与（）有关。

a．传动尺寸

b．传动比 c．小带轮转速

d．弯曲应力 5．链速的不均匀性取决于（）。

a．链的节距

b．传动比 c．主动链轮的齿数

d．从动链轮的齿数 6．对于低速链传动设计，应按静强度确定（）。

a．链的节距和排数

b．链的传递功率 c．链速和传动比

d．链轮齿数 7．设计滚子链传动时，小链轮齿数的选取要同时考虑（）。

a．链的节距和传动比

b．链的节距和链速 c．链速和传动比

d．链轮转速和计算功率 8．传导螺旋的特点是（）。

a．多为间歇工作，要求自锁

b．传递运动，有精度要求 c．用于举升或压紧工作

d．用于调整或固定零件 9．螺杆相对于螺母转过一周，它们沿轴线方向相对移动的距离是（）。

a．一个螺距

b．螺距×线数 c．导程×线数

d．导程/线数 10．变速箱中的滑移齿轮，一般应选用（）。

a．直齿圆柱齿轮

b．斜齿圆柱齿轮 c．人字齿圆柱齿轮

d．直齿锥齿轮 11．齿轮传动中的内部动载荷与（）有关。

a．齿轮轴系刚度不足

b．齿轮弯曲强度不足 c．齿轮啮合误差

d．工作中的冲击载荷 12．对于软齿面的闭式齿轮传动，设计时一般先按（）计算。

a．弯曲疲劳强度

b．接触疲劳强度 c．磨损条件

d．胶合条件

13．一对圆柱齿轮传动，通常把小齿轮的齿宽取值略大于大齿轮，其目的是（）。

a．提高小齿轮轴的刚度

b．提高小齿轮的齿轮强度 c．便于设计计算

d．便于安装时保证接触线长度 14．为提高蜗杆传动的啮合效率1，可考虑（）。

a．采用多头蜗杆

b．加大蜗杆直径系数 c．加大蜗轮齿数

d．加大模数

15．蜗杆传动在单位时间内的发热量，是以（）来进行计算的。

a．润滑油的油温和黏度

b．环境温度和散热能力 c．蜗杆转速和传动效率

d．传动功率和传动效率 三．名词解释（共10分）1．机械零件失效

2．机械零件的计算准则 3．v带基准长度 4．带传动的滑动率 5．螺纹升角 6．螺纹牙型角 7．齿面点蚀

8．齿面收敛性点蚀

四．简答题（共15分）

1．什么是机械零件的计算准则？常用的机械零件计算准则有那些？ 2．带传动的失效形式

3．在v带传动设计中，带的型号是由哪些参数确定的？当选定带轮直径、验算带速后，应计算或校核传动中的哪些几何参数？

4．如何正确选择滚子链传动中节距和排数？ 5．螺纹传动的运动方式

6．在齿轮传动中,为了改善载荷沿齿向分布不均匀的现象,可采取哪些措施? 7．齿轮的计算准则

8．连续工作的闭式蜗杆传动，若润滑油的工作温度过高而不满足热平衡条件，应采取哪些措施？

五．计算题（2题，共25分）参考题型出自：

【1】《机械设计》教材：

p27，习题二：2-

1、2-2； p51，习题三：3-1；

p134，习题六：6-

1、6-

2、6-

16、6-21。 【2】《机械设计学习指导》：

p8，自测练习题：5；

p15，自测练习题：12；

p29，典型例题：例z6-1；

p33，自测练习题：9；

p101，第i套试题：三；

p103，第ii套试题：三；

p106，第iii套试题：四；

机械设计基础教学改革篇五

机械设计基础（专业基础课）fundament of mechanical designing 以下部分标题填写用黑体五号字体，具体填写内容字体为宋体五号）【课程编号】bj26609 【学分数】4 【学时数】64

【课程类别】专业基础课 【编写日期】2011.9.22 【先修课程】工程制图

【适用专业】金属材料工程

一、教学目的、任务

《机械设计基础》是在具备机械制图、工程力学知识的基础上展开的。它融合机械原理，机械零件，工程材料与热处理，零件的精度设计于一门课程，对机械及仪器仪表中常用机构和零部件的工作原理，适用范围，结构设计，理论计算方法，工程材料以及零件几何精度的基础知识等诸方面进行阐述，是该专业本科学习期间的一门综合性机械类课程。通过本课程学习，使学生掌握常用机构和通用机械零件的工作原理、结构特点和应用知识，并初步具有运用设计资料和查阅机械零件手册的能力，为学习专业课和从事机电技术应用工作打下必要的基础。

二、课程教学的基本要求

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、材料和标准等。

2、要求掌握的基本理论和方法: 机械设计基本原则、机械零件的失效形式、工作能力计算准则、受力分析、应力分析和提高零件强度的措施。

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、编制技术文件技能和cad应用技能等。

三、教学内容和学时分配 1+1+ 4 + 2 +6 +2 +4 + 4 + 8 + 3 + 5 + 5 + 2 + 4+4 +5= 64学时

第一章 总论（或绪论、概论等）1 学时（课堂讲授学时+课程实验学时）主要内容：

总体介绍该门课程的主要内容和课程结构；介绍该门课程的基础和该课程所学知识的应用领域及发展前景。

教学要求：了解机器在经济建设中的作用；课程的研究对象、内容、性质、任务、特点及学习方法。其它教学环节（如实验、习题课、讨论课、其它实践活动）：

第二章 机械设计总论(1学时)主要内容：

1、本课程的内容、性质和任务。

2、机械设计的一般程序：方案设计、技术设计的主要内容：机器设计的基本准则等。

3、机械零件的主要失效形式。

4、机械零件的计算准则：强度、刚度、振动稳定性、耐磨性、寿命与可靠性等。

5、机械零件材料的选用原则

第三章 机械零件的强度（4学时）主要内容：

1、循环应力下机械零件的强度、影响疲劳强度的因素、安全系数计算。

2、损伤积累假说。

3、提高机械零件疲劳强度的措施。

4、低周循环时机械零件的疲劳强度计算。

教学要求：了解低周循环疲劳概述、影响机械零件疲劳强度的主要因素、机械零件的抗断裂强度；掌握疲劳曲线和极限应力图、稳定变应力下机械零件的疲劳强度计算；理解变应力下机械零件的疲劳强度计算、机械零件的接触强度。

其它教学环节（如实验、习题课、讨论课、其它实践活动）：1学时习题 第四章

摩擦、磨损及润滑概述（2学时）主要内容：

1、摩擦机理与摩擦定律。

2、磨损：磨损类型，磨损过程，磨合。

3、润滑：润滑的分类，润滑剂与添加剂，润滑剂的粘度。

4、流体动力润滑基本原理。

教学要求：了解摩擦的种类及其基本性质，干摩擦、边界摩擦润滑、弹性流体动压润滑理轮、常用润滑剂及添加剂的种类、工业常用润滑脂的种类及性能；掌握磨损的概念、分类及设计原则、润滑油粘度及其单位换算、形成流体动压润滑的基本条件。

其它教学环节（如实验、习题课、讨论课、其它实践活动）：

第五章 螺纹联接和螺旋传动（6学时）主要内容：

1、联接螺纹和传动螺纹的概念、主要类型及特点。

2、联接件的标准及其性能等级。

3、拧紧力矩，预紧力及其控制，螺纹联接的防松原理及防松措施。

4、螺纹联接的失效形式及计算准则。

5、螺栓联接的计算：受横向载荷，受轴向静载荷，受轴向变载荷。

6、螺栓组联接受力分析。

7、螺纹联接的许用应力。

8、联接件的刚度和预紧力

教学要求：了解螺纹的特点及其应用、螺旋传动的分类及常用设计方法、螺纹联接标准件；掌握螺纹的基本参数、常用螺纹的种类、螺纹联接的基本类型、结构特点及其应用，螺纹联接的拧紧和防松、螺栓组联接的受力分析和单个螺栓的强度计算的理论和方法；熟悉螺纹联接件的材料及许用应力；理解提高螺栓联接强度的各种措施。

其它教学环节（如实验、习题课、讨论课、其它实践活动）：1学时习题

第六章 键、花键、无键联接和销联接（2学时）主要内容：

1、键联接的类型、结构、特点和应用，平键联接的失效形式和强度计算：键的材料、键联接的许用应力。

2、花键联接的类型、对中方法、工作特点和应用，花键联接的强度计算。 3、销联接的种类和应用。

教学要求：熟悉键联接的类型、特点；掌握平键联接的工作原理、结构特点，平键的剖面的尺寸和长度的确定方法及平键联接强度校核的计算方法；了解花键联接的齿形、特点、工作原理；对销联接、无键联接作一般性了解。

其它教学环节（如实验、习题课、讨论课、其它实践活动）：

第七章 铆接、焊接、胶接和过盈连接（自学）主要内容：

1、键联接的类型、结构、特点和应用，平键联接的失效形式和强度计算：键的材料、键联接的许用应力。

2、花键联接的类型、对中方法、工作特点和应用，花键联接的强度计算。 3、销联接的种类和应用。

教学要求：熟悉键联接的类型、特点；掌握平键联接的工作原理、结构特点，平键的剖面的尺寸和长度的确定方法及平键联接强度校核的计算方法；了解花键联接的齿形、特点、工作原理；对销联接、无键联接作一般性了解。

其它教学环节（如实验、习题课、讨论课、其它实践活动）：

第八章 带传动

（4学时）主要内容：

1、带传动的主要类型、工作原理、特点和应用范围。

2、带传动的受力分析：欧拉公式，带传动的应力分析。

3、带的弹性滑动概念与传动比。

4、带传动的失效形式和计算准则。

5、ｖ带传动的设计计算，带轮材料、结构和尺寸。

6、带传动作用在轴上的载荷及张紧装置。

教学要求：了解带传动的类型与结构、v带轮的结构设计、其他带传动的特点；掌握带传动的工作原理、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，失效形式和设计准则；熟悉v带传动的设计计算方法和步骤、设计时应注意的问题。

其它教学环节（如实验、习题课、讨论课、其它实践活动）：1学时习题

第九章 链传动

（4学时）主要内容：

1、链传动的类型、特点及应用。

2、链传动的工作原理和运动特点（速度的不均匀性和动载荷）。

3、滚子链的结构和规格，链轮的结构和材料。

4、滚子链传动的主要参数及选择。

5、滚子链传动的设计计算，链传动作用在轴上的载荷。

6、链传动的布置，张紧装置和润滑。

7、齿形链简介。

教学要求：了解链传动的类型、工作原理、特点及其应用；了解套筒滚子链的结构、规格和尺寸，链轮的结构特点、链传动的动载荷；掌握链传动的主要参数、滚子链的标记、运动特性分析及失效形式； 熟悉链传动的受力分析、套筒滚子链传动的设计步骤和方法，链传动的布置、张紧和润滑。其它教学环节（如实验、习题课、讨论课、其它实践活动）：1学时习题

第十章 齿轮转动（8学时）主要内容：

1、齿轮传动的类型、特点和应用。

2、齿轮材料、热处理及其选择。

3、齿轮的失效形式和计算准则。

4、直齿圆柱齿轮传动的计算：受力分析和计算载荷：齿根弯曲疲劳强度计算：齿面接触疲劳强度计算。

5、斜齿圆柱齿轮传动的计算：受力分析和计算载荷：齿根弯曲疲劳强度计算：齿而接触疲劳强度计算。

6、直齿锥齿轮传动：受力分析，强度计算。

教学要求：了解齿轮传动的主要特点、变位齿轮传动的设计、齿轮传动的润滑、圆弧齿圆柱齿轮传动、选用齿轮材料及热处理方式的基本要求；掌握齿轮传动的失效形式及其机理、失效部位以及针对不同失效形式的设计计算准则，直齿圆柱齿轮传动的齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度的计算的力学模型、理论依据、力的作用点及计算点（或截面）、应力的类型及变化特性，掌握强度计算公式中各参数的物理意义及对其应力（或强度）的影响、斜齿圆柱齿轮传动强度的理论和方法（比较与直齿圆柱齿轮传动的异同点）；熟练掌握齿轮传动的受力分析方法：假设条件、力的作用点、各分力大小的计算与各分力方向的判断；理解计算载荷的定义及载荷系数的物理意义、影响因素及减小载荷系数的措施；熟悉齿轮传动的设计方法与步骤（包括材料、热处理方式和精度选择、参数选择和结构设计），直齿圆锥齿轮传动的几何计算，直齿、斜齿和锥齿轮零件图的绘制。其它教学环节（如实验、习题课、讨论课、其它实践活动）：1学时习题

第十一章 蜗杆传动（3学时）主要内容：

1、蜗杆传动的类型、特点及应用。

2、蜗杆传动的运动关系和主要参数，传动比，蜗杆传动变位的特点。

3、蜗杆传动的受力分析，4、蜗杆传动的失效形式和计算准则。

5、蜗杆、蜗轮材料的选择：许用应力。

6、蜗杆传动的计算：齿面接触疲劳强度计算，齿根弯曲疲劳强度计算；主要几何尺寸。

7、蜗杆传动的润滑、效率和热平衡计算。

8、蜗杆轴的刚度对传动性能的影响。

9、蜗杆传动精度的选择，蜗杆蜗轮的结构。

10、新型蜗杆传动（环面蜗杆传动，圆弧齿圆柱蜗杆传动）简介。

教学要求：了解蜗杆传动的特点及应用、圆弧圆柱蜗杆传动的设计、蜗杆传动的润滑、提高传动效率和散热能力的措施、蜗杆和蜗轮的结构设计；掌握普通圆柱蜗杆传动的主要参数及其选用原则、主要失效形式和设计准则、受力分析（力的作用点、大小及方向）、蜗杆传动的强度计算特点；熟悉蜗杆传动的常用材料及其选用原则、进行效率计算和热平衡计算的意义和方法。自学圆弧圆柱蜗杆传动的设计计算。

其它教学环节（如实验、习题课、讨论课、其它实践活动）：1学时习题

第十二章 滑动轴承（5学时）主要内容：

1、滑动轴承的应用和分类。

2、滑动轴承的结构，轴瓦结构。

3、滑动轴承的材料及其选择。

4、不完全液体润滑滑动轴承的失效形式和计算。

5、润滑的雷诺方程式。

6、液体动力润滑单油楔径向轴承承载能力和温升的计算，几何参数、工况参数对运转参数的影响。

7、滚动轴承与滑动轴承的比较。

教学要求：了解径向滑动轴承的主要类型、特点及其应用、各类滑动轴承结构特点、对轴瓦材料的基本要求和常用轴瓦材料、轴瓦结构、滑动轴承采用的润滑剂与润滑装置、多油楔轴承等其它动压轴承的工作原理、特点及应用；熟悉液体动压润滑径向滑动轴承的计算要点、工作过程，压力曲线及需要哪些计算；掌握非液体润滑轴承的失效形式、设计计算准则，流体动压润滑的基本方程——一维雷诺方程、油楔承载机理及条件、热平衡的计算。

其它教学环节（如实验、习题课、讨论课、其它实践活动）：1学时习题

第十三章 滚动轴承（5学时）主要内容：

1、滚动轴承的基本类型、结构、特点、精度和代号。

2、滚动轴承元件上的载荷分布。

3、滚动轴承的失效形式和计算准则。

4、滚动轴承的基本额定动载荷及当量动载荷的计算。

5、滚动轴承的基本额定静载荷及当量静载荷的计算。

6、滚动轴承组合的结构设计：轴承与轴颈、座孔的配合，轴承的游隙、预紧、调整。 教学要求：了解各类轴承的结构特点、选用轴承的类型、予紧、润滑、静负荷计算及极限转速计算、特殊滚动轴承的特点；理解滚动轴承的工作情况、密封的作用及方式；熟练掌握常用滚动轴承的代号及表示方法、滚动轴承的主要失效形式及基本额定寿命计算方法（概念与公式）、正确进行滚动轴承部件的组合结构设计；能够正确画出滚动轴承部件装配图。

其它教学环节（如实验、习题课、讨论课、其它实践活动）：1学时习题

第十四章 联轴器和离合器（2学时）主要内容：

1、联轴器的分类、特性、标准及选择

2、离合器的分类、特性、标准及选择

教学要求：了解联轴器的特性和选择及离合器的特性和选择。其它教学环节（如实验、习题课、讨论课、其它实践活动）

第十五章 轴（4学时）主要内容：

1、轴的类型及应用，轴的材料及其选择

2、轴的计算准则、强度、刚度、振动稳定性

3、轴的结构设计

4、提高轴疲劳强度的措施

5、轴的强度计算：扭转强度计算、弯扭合成强度计算，安全系数校核计算

教学要求：了解轴的功用、刚度计算；掌握轴的分类、各种轴的受力与应力分析、轴的结构设计基本要求和方法、轴的强度计算方法和原理；熟悉转轴零件工作图的绘制。其它教学环节（如实验、习题课、讨论课、其它实践活动）

第十六章 弹簧（4学时）主要内容：

1、弹簧的功用、分类、材料和许用应力

2、离合器的分类、特性、标准及选择

教学要求：了解弹簧的功用、分类、材料和许用应力，离合器的分类、特性、标准及选择。

其它教学环节（如实验、习题课、讨论课、其它实践活动）

四、研究教学内容及时数（5）

1．平面连杆机构研究 2.齿轮传动研究

五、教学重点、难点及教学方法

课程重点：功能原理设计的工作特点、工作内容、功能类型及求解思路；传动机构和执行机构、常用的机械传动方法功能原理设计；机械产品的结构设计；结构设计中的强度和刚度问题；机械产品商品化设计；机械疲劳设计，机械产品的摩擦学设计，可靠性设计；模型试验及相似理论；优势设计概念及分析方法。

课程难点：功能类型、功能结构及求解思路；机构的创新设计；分析结构能实现的动作；结构方案设计，结构设计中的强度和刚度问题；产品的适应性变型设计；机械产品的造型设计；机械产品的摩擦学设计，可靠性设计；模型试验及相似理论；优势设计的物理学基础。

处理方法：教师在授课过程中应突出重点、分散难点，使学生对于主要的内容有清晰、深刻的印象，牢固掌握所学的知识。采用多媒体等现代化教学手段辅助教学，丰富教学内容，力争图文并茂。通过启发式、提问式等灵活多样的教学方法，联系工厂实际，激发学生的兴趣，提高课堂教学效果。

六、考核方式及成绩评定方式 考试

七、教材及参考书目

推荐教材：《机械设计》第八版，濮良贵主编，高等教育出版社，2010年

主要参考书：

1、《机械设计基础》，南通航运职业技术学院编，2003年

2、《机械设计基础实验指导书》，南通航运职业技术学院编，2003年

3、《机械设计基础》，邓昭铭、张莹主编，高等教育出版社，2000年

4、《机械设计基础》，陈立德主编，高等教育出版社，2000年

机械设计基础教学改革篇六

目录

《机械设计基础》课程教学大纲...................................................1 《机械设计基础》课程教学大纲...................................................6

《机械设计基础》课程教学大纲

课程名称（中文/英文）：机械设计基础/ the basics of machinery design 课程类型：学科基础课

课程性质：必修课 适用专业：高分子、无机、印刷、纺织、包装 学时数： 48 其中：实验/上机学时：6

学分数： 3 考核方式：考试 预修课程：高等数学、机械制图、工程材料、理论力学、材料力学等 教学参考书：初嘉鹏等编.机械设计基础.中国计量出版社.2009

宋育宏等编.机械设计基础.北京理工大学出版社.2012 毛炳秋编.机械设计基础.高等教育出版社.2010 开课单位：机械工程与自动化学院 机原机零教研室

课程简介：

本课程是轻化工各专业的一门主干技术基础课。作为高分子、轻化、无机、印刷、纺织、包装等专业必修的专业基础课程，本课程是介绍常用机构和通用机械零件的基本知识和基本设计方法，培养学生初步具备设计简单机械传动装置能力的技术基础课。内容涉及常用机构的结构、特性以及通用机械零件的工作原理、特点、应用和简单设计计算方法等基本知识和基本设计方法。使学生具备选用、分析基本机构和简单机械传动装置的能力以及运用标准、规范等有关技术资料的能力。

第一章 绪论（2学时）

教学目的和要求

了解机械设计的一般步骤，掌握有关的基本概念，了解零件的常用材料。教学重点和难点

机器、机构等有关概念。教学内容

一、本课程研究的对象和内容

二、机械设计的基本要求和一般步骤

三、机械零件的常用材料及钢的热处理概念

四、机械零件的强度

第二章平面机构的自由度（4学时）

教学目的和要求

掌握平面机构运动简图的绘制及机构自由度计算 教学重点和难点

1平面机构的运动简图；平面机构自由度计算及注意事项。教学内容

一、运动副及其分类

二、平面机构运动简图

三、平面机构的自由度及其具有确定运动的条件

第三章平面连杆机构（4学时）

教学目的和要求

掌握铰链四杆机构的基本形式和特征，了解铰链的类型判定及其演化，掌握四杆机构的设计。教学重点和难点

曲柄摇杆机构的工作特性：按给定的从动件行程速比系数k图解法设计平面四杆机构的方法。教学内容

一、铰链四杆机构的应用

二、铰链四杆机构的基本型式和特征

三、铰链四杆机构的演化

四、铰链四杆机构的运动设计

第四章 凸轮机构（4学时）

教学目的和要求

掌握按给定运动规律绘制盘形凸轮轮廓曲线方法及设计中应注意的问题。教学重点和难点

盘形凸轮轮廓曲线的绘制。教学内容

一、凸轮机构的分类和应用

二、从动件的常用运动规律

三、凸轮轮廓的设计

四、设计凸轮机构应注意的问题

五、间歇运动机构和组合机构

第五章 齿轮机构（4学时）

教学目的和要求

以渐开线直齿圆柱齿轮的啮合特点、参数计算为主要内容，简介最少齿数。教学重点和难点

各种齿轮传动的啮合特点、受力分析及标准直齿圆柱齿轮的强度计算。教学内容

一、齿轮传动的特点和分类

二、齿廓啮合基本定律和齿廓曲线

三、渐开线齿廓

四、渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和尺寸

五、渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动

六、渐开线齿轮的切削原理

七、根切、最少齿数和变位齿轮

八、斜齿圆柱齿轮机构

九、圆锥齿轮机构

十、蜗杆蜗轮机构

第六章 轮系（4学时）

教学目的和要求

了解轮系传动比计算，减速器结构可进行现场教学。教学重点和难点

轮系传动比的计算。教学内容

一、轮系的类型

二、定轴轮系及其传动比

三、周转轮系及其传动比

四、混合轮系及其传动比

五、轮系的应用

第七章 齿轮传动（4学时）

教学目的和要求

了解轮齿的失效形式，掌握齿轮传动的设计准则，能应用直齿圆柱齿轮传动的强度公式进行强度计算，掌握各种齿轮的受力分析、齿轮的结构等。教学重点和难点

齿轮的强度设计、受力分析。教学内容

一、齿轮的失效形式及设计准则

二、齿轮材料和许用应力

三、齿轮传动的精度

四、直齿圆柱齿轮的强度计算

五、直齿圆柱齿轮传动的设计计算

六、斜齿圆柱齿轮传动的强度计算

七、直齿圆锥齿轮传动的强度计算

八、蜗杆传动的强度计算

九、齿轮的结构与润滑

第八章 带传动（2学时）

3 教学目的和要求

掌握带传动中各力、应力的关系，带的弹性滑动和打滑现象。了解带传动的失效形式及设计准则，掌握带传动的主要参数选择并了解设计步骤。教学重点和难点

带传动的弹性滑动现象、打滑现象及影响带传动能力的因素、带的应力分布、主要失效形式及设计准则。教学内容

一、带传动的类型和特点

二、v带和v带轮

三、带传动的工作情况分析

四、v带传动的设计计算

第九章 链传动（2学时）

教学目的和要求

掌握链传动的特点及多边形效应、了解链传动的主要参数选择。教学重点和难点

链传动的多边形效应、影响链传动工作平稳性的因素及参数选择。教学内容

一、链传动的类型和特点

二、链传动和链轮

三、链传动的运动特性和参数选择

四、链传动的设计计算

五、链传动的布置及润滑

第十章 联接（4学时）

教学目的和要求

掌握螺旋副的受力分析、效率和自锁；了解螺纹联接的基本类型及结构特点；了解螺纹联接的预紧和防松；掌握螺栓联接的强度计算。教学重点和难点

螺旋副的效率和自锁；紧螺栓的强度计算。教学内容

一、螺纹的主要参数及类型

二、螺旋副的受力分析、效率和自锁

三、螺纹联接的基本类型和联接件

四、螺纹联接的强度计算

五、螺纹联接的预紧和防松

六、螺旋传动

第十一章 轴（2学时）

4 教学目的和要求

了解轴的类型、材料；掌握轴的结构设计。教学重点和难点

掌握轴的强度计算方法 教学内容

一、轴的类型和材料

二、轴的结构设计

三、轴的强度计算

四、轴毂联接

第十二章 轴承（4学时）

教学目的和要求

了解向心滑动轴承的结构，掌握非液体摩擦滑动轴承的计算，掌握滚动轴承的主要类型、特点和选用及轴承组合结构，了解向心轴承的选择计算。教学重点和难点

非液体摩擦滑动轴承的计算；滚动轴承的主要类型、特点、代号、选用及组合结构。教学内容

一、轴承的分类

二、滑动轴承的典型结构

三、非液体摩擦滑动轴承的计算

四、润滑剂和润滑装置

五、滚动轴承的结构、类型、代号和应用

六、滚动轴承的失效形式及选择

七、滚动轴承的组合设计

八、滚动轴承的润滑和密封

第十三章 联轴器和离合器（2学时）

教学目的和要求

了解刚性联轴器和弹性联轴器的主要类型及特点；了解常见离合器的类型及特点。教学重点和难点

常见联轴器和离合器的类型与特点。教学内容

一、联轴器

二、离合器

三、联轴器和离合器的选用

执笔人：胡建忠 审核人：初嘉鹏

5 《机械设计基础》课程教学大纲

课程名称（中文/英文）：机械设计基础/ the basics of machinery design 课程类别：自然科学基础课

课程性质：必修课 适用专业：工业工程 学时数： 48 其中：实验/上机学时：6

学分数： 3 考核方式：考试 预修课程：高等数学、机械制图、工程材料、理论力学、材料力学等 教学参考书：初嘉鹏等编.《机械设计基础》.中国计量出版社.2009

尚久浩编.轻工机械设计基础.中国轻工业出版社.1996 喻怀正编.机械设计基础.高等教育出版社.2000 开课单位：机械工程与自动化学院 机原机零教研室

课程简介：

本课程是服工专业的一门主要自然科学基础课。作为服工专业的必修课程，本课程主要介绍常用机构和通用机械零件的基本知识和基本设计方法，培养学生初步具备设计简单机械传动装置能力。内容涉及常用机构的结构、特性以及通用机械零件的工作原理、特点、应用和简单设计计算方法等基本知识和基本设计方法。

第一章 绪论（2学时）

教学目的和要求

了解机械设计的一般步骤，掌握有关的基本概念，了解零件的常用材料。教学重点和难点

机器、机构等有关概念。教学内容

一、本课程研究的对象和内容

二、机械设计的基本要求和一般步骤

三、机械零件的常用材料及钢的热处理概念

四、机械零件的强度

第二章平面机构的自由度（5学时）

教学目的和要求

掌握平面机构运动简图的绘制及机构自由度计算 教学重点和难点

平面机构的运动简图；平面机构自由度计算及注意事项。教学内容

一、运动副及其分类

二、平面机构运动简图

三、平面机构的自由度及其具有确定运动的条件

第三章平面连杆机构（5学时）

教学目的和要求

掌握铰链四杆机构的基本形式和特征，了解铰链的类型判定及其演化，掌握四杆机构的设计。教学重点和难点

曲柄摇杆机构的工作特性：按给定的从动件行程速比系数k图解法设计平面四杆机构的方法。教学内容

一、铰链四杆机构的应用

二、铰链四杆机构的基本型式和特征

三、铰链四杆机构的演化

四、铰链四杆机构的运动设计

第四章 凸轮机构（4学时）

教学目的和要求

掌握按给定运动规律绘制盘形凸轮轮廓曲线方法及设计中应注意的问题。教学重点和难点

盘形凸轮轮廓曲线的绘制。教学内容

一、凸轮机构的分类和应用

二、从动件的常用运动规律

三、凸轮轮廓的设计

四、设计凸轮机构应注意的问题

五、间歇运动机构和组合机构

第五章 齿轮机构（3学时）

教学目的和要求

以渐开线直齿圆柱齿轮的啮合特点，简介最少齿数。教学重点和难点

直齿圆柱齿轮尺寸计算。教学内容

一、齿轮传动的特点和分类

二、齿廓啮合基本定律和齿廓曲线

三、渐开线齿廓

四、渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和尺寸

五、渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动

六、渐开线齿轮的切削原理

七、根切、最少齿数和变位齿轮

八、斜齿圆柱齿轮机构

九、圆锥齿轮机构

十、蜗杆蜗轮机构

第六章 轮系（4学时）

教学目的和要求

了解轮系传动比计算，减速器结构可进行现场教学。教学重点和难点

轮系传动比的计算。教学内容

一、轮系的类型

二、定轴轮系及其传动比

三、周转轮系及其传动比

四、复合轮系及其传动比

五、轮系的应用

第七章 齿轮传动（4学时）

教学目的和要求

了解轮齿的失效形式，掌握齿轮传动的设计准则，了解直齿圆柱齿轮传动的强度公式进行强度计算，掌握各种齿轮的受力分析、齿轮的结构等。教学重点和难点

受力分析。教学内容

一、齿轮的失效形式及设计准则

二、齿轮材料和许用应力

三、齿轮传动的精度

四、直齿圆柱齿轮的强度计算

五、直齿圆柱齿轮传动的设计计算

六、斜齿圆柱齿轮传动的强度计算

七、直齿圆锥齿轮传动的强度计算

八、蜗杆传动的强度计算

九、齿轮的结构与润滑

第八章 带传动（2学时）

教学目的和要求

了解带传动中各力、应力的关系，带的弹性滑动和打滑现象。了解带传动的失效形式及设计准则，掌握带传动的主要参数选择并了解设计步骤。

8 教学重点和难点

带传动的弹性滑动现象、打滑现象及影响带传动能力的因素、带的应力分布、主要失效形式及设计准则。教学内容

一、带传动的类型和特点

二、v带和v带轮

三、带传动的工作情况分析

四、v带传动的设计计算

第九章 链传动（2学时）

教学目的和要求

了解链传动的特点及多边形效应、了解链传动的主要参数选择。教学重点和难点

链传动的多边形效应、影响链传动工作平稳性的因素及参数选择。教学内容

一、链传动的类型和特点

二、链传动和链轮

三、链传动的运动特性和参数选择

四、链传动的设计计算

五、链传动的布置及润滑

第十章 联接（4学时）

教学目的和要求

了解螺旋副的受力分析、效率和自锁；了解螺纹联接的基本类型及结构特点；了解螺纹联接的预紧和防松；掌握螺栓联接的强度计算。教学重点和难点

螺旋副的效率和自锁；紧螺栓的强度计算。教学内容

一、螺纹的主要参数及类型

二、螺旋副的受力分析、效率和自锁

三、螺纹联接的基本类型和联接件

四、螺纹联接的强度计算

五、螺纹联接的预紧和防松

第十一章 轴（2学时）

教学目的和要求

了解轴的类型、材料、结构设计。教学重点和难点

9 轴的结构设计 教学内容

一、轴的类型和材料

二、轴的结构设计

三、轴的强度计算

四、轴毂联接

第十二章 轴承（4学时）

教学目的和要求

了解向心滑动轴承的结构，掌握滚动轴承的主要类型、特点，了解向心轴承的选择计算。教学重点和难点

滚动轴承的主要类型、特点、代号、选用及组合结构。教学内容

一、轴承的分类

二、滑动轴承的典型结构

三、非液体摩擦滑动轴承的计算

四、润滑剂和润滑装置

五、滚动轴承的结构、类型、代号和应用

六、滚动轴承的失效形式及选择

七、滚动轴承的组合设计

八、滚动轴承的润滑和密封

第十三章 联轴器和离合器（1学时）

教学目的和要求

了解刚性联轴器和弹性联轴器的主要类型及特点；了解常见离合器的类型及特点。教学重点和难点

常见联轴器和离合器的类型与特点。教学内容

一、联轴器

二、离合器

三、联轴器和离合器的选用

执笔人：胡建忠 审核人：初嘉鹏

机械设计基础教学改革篇七

机械基础教学设计

一、课题名称

硬质合金

二、教材版本

高等教育出版社

李世维主编

三、教学目标

1、能力目标

培养学生研究新生事物的能力，激发学生的创造潜能以及对新生事物的好奇心。

2、情感目标

激发同学们利用自己的所学为祖国贡献才干的热情与豪情。

3、知识目标

能使学生认识硬质合金，了解它的特点和应用，掌握几种最常见的硬质合金的牌号和用于。

四、教学重点

硬质合金的分类和牌号

五、教学难点 硬质合金的加工

六、教学过程

1、通过小说人物引出主题

2、讲授新课

一、定义

是将一种或多种难熔的金属碳化物粉末与粘结剂混合，加压成型，再经烧结而成的粉末冶金材料。即将高硬度、难熔的碳化钨（wc）、碳化钛（tic)、碳化钽（tac)等和钴（co）、镍（nie）等粘结剂金属，经制粉、配料（按一定比例混合）、压制成型，再通过高温烧结而成。

二、特点



1、硬度高（86～93hra，相当于69～81hrc ）



2、红硬性好（温度达900～1000℃时，仍保持60hrc）

3、耐磨性好。硬质合金刀具比高速钢切削速度高4～7倍，刀具寿命高5～80倍。制造模具、量具，寿命比合金工具钢高 20～150倍。可切削50hrc左右的硬质材料



4、硬质合金脆性大。不能进行切削加工，难以制成形状复杂的整体刀具，因而常制成不同形状的刀片，采用焊接、粘接、机械夹持等方法安装在刀体或模具体上使用。

 被誉为“工业牙齿” 

三、用途



1、硬质合金广泛用作刀具材料，如车刀、铣刀、刨刀、钻头、镗刀等，用于切削铸铁、有色金属、塑料、化纤、石墨、玻璃、石材和普通钢材，也可以用来切削耐热钢、不锈钢、高锰钢、工具钢等难加工的材料。新型硬质合金刀具的切削速度等于碳素钢的数百倍。



2、硬质合金还可用来制作矿山工具（如凿岩工具、采掘工具、钻探工具）、量具、耐磨零件、金属磨具、汽缸衬里、精密轴承、喷嘴、五金模具（如拉丝模具、螺栓模具、螺母模具、以及各种紧固件模具 ）等。 3 日常用品，钨钢手表等

四、分类 

1、钨钴类硬质合金

（1）主要成分：碳化钨（wc）和粘结剂（co）

（2）牌号：是由“yg”（“硬、钴”两字汉语拼音字首）和平均含钴量的百分数组成。



例如，yg8，表示平均含co=8%其余为碳化钨的钨钴类硬质合金。常用牌号，yg3yg6yg8yg15yg20等。

（3）用途：适用于加工铸铁等脆性材料，如，yg3含钴量少，适合精加工；yg8含钴量多，适合粗加工。

2、钨钴钛类硬质合金

（1）主要成分：是碳化钨、碳化钛（tic）及钴

（2）：牌号:由“yt”（“硬、钛”两字汉语拼音字首）和碳化钛平均含量组成. 例如，yt15，表示平均含tic=15%，其余为碳化钨和钴含量的钨钴钛类硬质合金.常用牌号，yt5yt15yt30 (3)用途：适用于加工钢或其他韧性较大的塑性材料。如，yt5含钴量多，适合粗加工，yt15含钴量少，适合精加工。

3、钨钛钽（铌）钴类硬质合金

（1）主要成分：是碳化钨、碳化钛、碳化钽（或碳化铌）及钴，这类硬质合金又称“通用硬质合金”或“万能类硬质合金”。

（2）牌号：由“yw”（“硬”、“万”两字汉语拼音字首）加顺序号组成，如 yw1 ,yw2，yw3等。

（3）用途：既可以加工钢又可以加工铸铁及有色金属等，主要用于加工高温合金、高锰钢、不锈钢以及可锻铸铁、球墨铸铁、合金铸铁等难加工的材料。

4、钢结硬质合金

（1）主要成分：碳化钛和高速钢（粘剂）

（2）特点：性能介于高速钢与硬质合金之间，可以锻造、焊接、切削加工和热处理，韧性好。

（3）用途：适用于制造各种形状复杂的刀具，如麻花钻头、铣刀等，也可制造较高温度下工作的模具和耐磨零件。 小结



一、定义

 碳化物+粘结剂-------------硬质合金 

二、特点 

1、硬 

2、红硬 

3、耐磨 

4、脆 

三、用途 

1、高速刀具 

2、矿山工具 

3、钨钢手表 

四、分类

 1钨钴类硬质合金       yg3(精）

yg8

（粗）

2、钨钴钛类硬质合金

yt15

(粗）

yt30（精）

3、万能硬质合金 yw1

yw2 4钢结类硬质合金