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机械设计基础
课程时长: 16小时44分钟
主讲教师: 刘峰

课程总体描述以及适用的对象和专业层次

  机械设计基础是近机类和非机类专业的一门重要的技术基础课,其核心是研究机械系统的方案设计和结构设计。本课程与工程实际联系密切,学员可采取边实践边学习的方法。

  《机械设计基础》适用对象为高等学校本科、专科学生。

课程教学目标及主要内容

  课程教学目标为系统地介绍和讲解机械原理和设计的知识,并立足于本课程与工程实际联系密切的特点,借助于动画,以工程实际案例讲解本课程的基本内容和核心内容,完成本课程的教学任务和基本要求。

  主要内容包括机械原理和机械设计的内容。前半部分机械原理主要介绍机构的组成和分析、常见机构及其设计和机器动力学的基础知识;后半部分机械设计主要介绍连接类零件、传动类零件和轴系类零件的设计。

先修课程和必须具备的相关知识

  先修课程为工程制图、工程力学、金工实习等,需具备一定的读图、零件加工工艺和工程力学的基础知识和能力。

课程特点、学习方法和建议

  本课程的特点是与工程实际联系密切,实践性强,内容多,但各章节相互联系少。

  本课程应采用理论与实际结合,讲授与自学结合,二维图与三维图、动画结合的“三结合”的学习方法。

  • 模块一 绪论
    • 研究对象
    • 研究内容
  • 模块二 平面机构自由度计算
    • 平面机构的运动副及分类
    • 平面机构的运动简图
    • 平面机构的自由度计算-1
    • 平面机构的自由度计算-2
  • 模块三 平面连杆机构
    • 连杆机构的认识
    • 铰链四杆机构的基本形式
    • 铰链四杆机构的特性
    • 铰链四杆机构有整转副的条件
    • 铰链四杆机构的演化
    • 铰链四杆机构的设计
  • 模块四 凸轮机构
    • 凸轮机构的认识
    • 凸轮机构的类型
    • 从动件的常用运动规律
    • 凸轮机构的压力角与作用力
    • 凸轮轮廓的设计
  • 模块五 齿轮机构
    • 齿轮机构的特点和类型
    • 齿轮啮合的基本定律
    • 渐开线齿廓
    • 齿轮各部分名称
    • 标准齿轮的基本尺寸
    • 渐开线标准齿轮的啮合
    • 渐开线齿廓的切制
    • 根切现象、最少齿数及变位齿轮
    • 斜齿圆柱齿轮1
    • 斜齿圆柱齿轮2
    • 圆锥齿轮机构
  • 模块六 轮系
    • 轮系的类型
    • 定轴轮系的传动比计算
    • 周转轮系的传动比计算
    • 轮系的应用
  • 模块七 间歇运动结构
    • 棘轮机构
    • 槽轮机构
    • 不完全齿轮机构
  • 模块八 机器调速与平衡
    • 机器周期性速度波动的调节
    • 刚性回转件的平衡
    • 刚性转子的静平衡计算
    • 刚性转子的动平衡计算
    • 刚性转子的平衡实验
  • 模块九 机械零件设计概论
    • 机器设计概论
    • 机械零件设计概论(1)
    • 机械零件设计概论(2)
    • 机械零件设计概论(3)
    • 工程材料
  • 模块十 连接
    • 螺纹参数
    • 螺纹的受力分析、效率和自锁
    • 机械制造常用的螺纹
    • 螺纹连接的基本类型及螺纹紧固件
    • 螺纹连接的预紧与防松
    • 螺纹连接的强度计算
    • 螺栓的材料和许用应力
    • 提高螺纹连接强度的措施
    • 键连接
  • 模块十一 带传动和链传动
    • 带传动和链传动
    • 带传动的类型及应用
    • 带传动的受力分析
    • 带的应力分析
    • 带传动的弹性滑动和传动比
    • V带传动的设计
    • 链传动的特点及应用
    • 链传动的基本参数
    • 链轮
    • 链传动的运动分析和受力分析
    • 链传动的主要参数及选择
    • 滚子链传动的设计计算
    • 链传动的润滑和布置
  • 模块十二 齿轮传动
    • 齿轮传动的失效形式及设计准则
    • 齿轮的材料及其选择准则
    • 齿轮传动的受力分析及其计算载荷
    • 直齿圆柱齿轮传动的强度计算
    • 斜齿圆柱齿轮传动的强度计算
    • 齿轮传动的润滑与效率
    • 齿轮传动的结构设计
  • 模块十三 蜗杆传动
    • 蜗杆传动的特点和类型
    • 失效形式、材料选择和结构
    • 圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸
    • 蜗杆传动的受力分析与效率计算
    • 蜗杆传动的强度计算及热平衡计算
    • 蜗杆传动的润滑
  • 模块十四 轴
    • 轴的设计概述
    • 轴的结构设计
    • 改善轴的受力及措施
    • 轴的强度计算
  • 模块十五 滑动轴承
    • 摩擦状态
    • 滑动轴承的结构形式
    • 轴瓦与轴承衬材料
    • 润滑剂和润滑装置
    • 滑动轴承的条件性计算
  • 模块十六 滚动轴承
    • 轴承概述
    • 滚动轴承概述
    • 滚动轴承代号
    • 滚动轴承的类型和选择
    • 滚动轴承的选择计算1
    • 滚动轴承的选择计算2
    • 滚动轴承的组合设计
  • 模块十七 联轴器、离合器
    • 联轴器和离合器的类型和应用
    • 刚性联轴器
    • 无弹性元件挠性联轴器
    • 弹性元件联轴器
    • 离合器
  • 实践教学
    • 01-实际机械的认知-实验
    • 02-机构搭建-实验
    • 03-带传动-实验