《机械工程基础 (7)》课程教学大纲.docx

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1、机械工程基础课程教学大纲课程代码：ABJD0353课程中文名称：机械工程基础课程英文名称：Fundamenta1ofMechanica1Engineering课程性质：必修课程学分数：3.5课程学时数：56授课对象：粉体工程本课程的前导课程：高等数学、工程制图等一、课程简介机械工程基础是机械类、机电类、近机类专业必修的一门技术基础课，它在教学计划中起着承先启后的桥梁作用，为学生学习后续的专业课打下必要的基础。它不仅具有较强的理论性，同时具有较强的实用性。它在培养机械类、机电类、近机类工程技术人才的全局中，具有增强学生的机械理论基础，提高学生对机械技术工作的适应性，培养其开发创新能力的作用。本课

2、程的作用在于培养学生掌握机械设计的基本知识、基本理论和基本方法；培养学生具备机械设计中的一般通用零部件设计方法的能力，为后继专业课程学习和今后从事设计工作打下坚实的基础。二、教学基本内容和要求本课程通过理论教学使学生掌握关于机构的结构分析、机构的运动分析、受力分析和机器动力学方面的基本理论和基本知识，并具有初步的分析和设计能力。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，具有设计一般通用零部件和一般机器装置的能力；逐渐形成规范的设计思想和逻辑思维能力；具有运用标准、规范、手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及技能；了解一些机械领域的新成果和发展动向。培养学生掌握机

3、械设计的基本理论、基本方法、基础知识和具备一定的机械设计基本技能。通过课程设计，综合运用所学理论知识，培养学生设计并分析机械系统的实际工作能力。绪论教学内容：1 .机器的组成2 .机械设计的基本要素3 .机械零件材料选用原则4 .机械零件的制造工艺性及标准化5 .本课程的内容、性质和任务要求：了解机械、机器、机构、构件和零件的概念；明确本课程研究的对象和内容。第一篇工程力学基础第1章：物体的受力分析与平衡教学内容：（-）掌握力的概念（二）了解力矩和力偶的概念，会使用力的平移定理。（三）掌握五种约束及约束力的画法（四）掌握物体和物体系统受力图的画法（五）了解平面任意力系的概念和简化结果的讨论。（

4、六）掌握平面任意力系平面汇交力系平面平行力系未知约束力的求解。要求：了解力的概念，力和约束的表示方法，力矩和力系等等；理解力学的一些基本定理和定律，会画受力图。掌握力的合成和力系的平衡计算。重点：受力图分析。力的合成和力系的平衡计算。难点：力矩与力偶的联系与区别。第2章：轴向拉伸与压缩教学内容：（一）了解轴向拉伸与压缩的概念。（二）掌握横截面上的应力、拉压杆的变形及虎克定律、材料拉压时的力学性能。要求：了解轴向拉伸与压缩的概念；掌握横截面上的应力、拉压杆的变形及虎克定律、材料拉压时的力学性能。重点：外力、内力、应力的区别与联系；拉压拉压应力校核。难点：拉伸试验和应力应变曲线。第3章：剪切与圆轴

5、扭转教学内容：（-）掌握扭转的概念、扭矩及扭矩图。（二）掌握圆轴扭转的应力与强度计算、圆轴扭转时的刚度计算。重点：圆轴扭转的应力与强度计算。难点：圆轴扭转时的刚度计算。第4章：梁的弯曲教学内容：（一）了解梁的计算简图及分类（二）掌握梁的内力、剪力与弯矩计算；掌握弯矩、剪力与载荷集度间的关系；掌握剪力、弯矩图的绘制。（三）梁弯曲时的强度与刚度计算；了解试验观察与假设和提高梁的强度和刚度的措施;掌握弯曲正应力的计算、梁的强度计算。（四）组合变形的强度计算；掌握拉伸（压缩）与弯曲组合变形的强度计算；掌握组合变形的强度计算。要求：了解力的概念，力和约束的表示方法，力矩和力系等等；理解力学的一些基本定理

6、和定律，会画受力图。掌握力的合成和力系的平衡计算。重点：梁驾曲时的强度计算。剪力、弯矩图的绘制。难点：组合变形的强度计算和刚度计算。第二篇常用平面机构第5章：平面机构自由度和速度分析教学内容：（一）了解平面机构运动简图的定义和画法（二）掌握平面机构自由度计算方法和四杆机构设计要求：了解机构的组成，运动副、运动链、约束和自由度等基本概念；能绘制常用机构的机构运动简图；能计算平面机构的自由度,了解机构的组成原理并能进行结构分析。重点：运动副和运动链的概念、机构运动简图的绘制、机构具有确定运动的条件及机构自由度的计算。难点：机构自由度计算中有关虚约束的识别及处理。第6章：平面连杆机构教学内容：（-）

7、了解平面连杆机构的基本类型分类（二）理解平面四杆机构的三个工作特性（三）理解平面连杆机构的演化方式和类型要求：了解平面连杆机构的组成及特点，平面连杆机构的基本型式及其演化和应用，曲柄存在条件、传动角、死点、急回运动、行程速比系数、运动连续性等基本概念。明确机构运动分析的目的和方法；能用解析法和图解法对平面二级机构进行运动分析；理解速度瞬心（绝对瞬心和相对瞬心）的概念，并能运用“三心定理”确定一般平面机构各瞬心的位置；能用瞬心法对简单高、低副进行速度分析。了解解析法设计四杆机构，掌握用作图法设计平面四杆机构的方法。重点：平面钱链四杆机构的演化，速度瞬心的概念和“三心定理的应用。难点：曲柄存在条件

8、的全面分析、平面多杆机构的传动角和平面四杆机构最小传动角的确定、平面铁链四杆机构运动连续性的判断。第7章：凸轮机构教学内容：（一）了解凸轮机构的应用和分类（二）掌握凸轮轮廓曲线设计方法（）掌握凸轮机构基本尺寸的确定要求：了解凸轮机构的应用和类型；理解从动件常用运动规律的形式、特点、应用，凸轮机构的压力角与基圆半径的关系，以及选择滚子半径和确定平底尺寸的原则；掌握运动线图的绘制方法、盘形凸轮轮廓曲线的设计。重点：从动件常用运动规律的特点和应用，盘形凸轮轮廓曲线的设计。难点：凸轮轮廓曲线设计中所应用的“反转法”原理和压力角的概念。第8章：齿轮机构教学内容：（-）了解齿轮机构的特点及类型（二）理解渐

9、开线齿廓的形成及特性（三）掌握渐开线齿廓的几何尺寸计算第9章：轮系教学内容：（一）了解轮系的功用和分类（二）理解轮系传动比的定义（三）掌握定轴轮系传动比的计算要求：了解轮系分类；掌握定轴轮系、周转轮系及混合轮系传动比的计算。第10章：间歇运动机构教学内容：（一）了解棘轮机构（二）了解槽轮机构要求：了解棘轮机构和槽轮机构的工作原理、运动特点和应用第三篇机械传动与轴系零部件第11章：机械零件设计概论教学内容：（-）了解机械零件设计基本要求、一般步骤（二）了解机械零件的常用材料及其选择（三）了解许用应力与安全系数，机械零件的工艺性及标准化要求：了解机械零件设计的基础知识。第12章：连接教学内容：（一

10、）了解螺纹的形成及主要参数（二）掌握螺纹连接的设计计算（二）了解螺旋传动、键连接、销连接要求：了解键连接的种类、构造特点和应用；花键连接的种类、对中方式、特点和应用；掌握了解键连接的公差、花键连接的公差。焊接、钾接、粘接的类型、特点及设计；过盈配合连接的工作原理及装配方法。理解平键连接的失效形式、设计步骤和尺寸选择方法；过盈配合连接的设计计算。掌握键、花键的类型和特点、尺寸选择和强度校核方法。第13章：齿轮传动教学内容：（一）了解齿轮传动的实效形式及设计准则（二）掌握闭式软硬齿面齿轮的设计准则（三）掌握闭式齿轮的设计方法要求：了解齿轮传动的特点和类型,齿廓啮合基本定律，渐开线的形成及其性质;深

11、入了解渐开线齿轮的啮合特点、渐开线齿轮传动的正确啮合条件和连续传动的条件；熟悉渐开线标准直齿圆柱齿轮的各部分名称、主要参数和几何尺寸计算；了解渐开线齿轮的加工方法、根切现象、渐开线标准直齿圆柱齿轮不产生根切的最少齿数及变位齿轮简介；理解齿轮轮齿的失效形式及计算准则、标准直齿圆柱齿轮的强度计算；理解斜齿圆柱齿轮传动的特点、受力分析、主要参数、基本尺寸计算和强度计算；了解直齿圆锥齿轮传动的特点与应用、受力分析、主要参数和基本尺寸计算；了解齿轮的结构、材料和齿轮传动的润滑。重点：渐开线标准圆柱齿轮外啮合传动的基本理论和设计计算，斜齿圆柱齿轮传动的受力分析、主要参数和基本尺寸计算。难点：一对轮齿的啮合

12、过程，选择斜齿圆柱齿轮传动的主要参数。第14章：蜗杆传动教学内容：（一）了解蜗杆传动的特点和类型（二）了解蜗杆传动的主要参数、材料和结构（三）掌握蜗杆传动的设计计算要求：了解蜗杆传动的组成和特点；理解蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算、蜗杆传动中蜗轮的旋转方向和齿面间滑动速度、受力分析、材料选择；了解蜗杆传动的设计计算、蜗杆传动的效率、润滑与热平衡计算。重点：蜗杆传动的主要参数、受力分析。难点：蜗杆传动中蜗轮的旋转方向第15章：带传动和链传动教学内容：（一）了解带传动的类型、类型及工作原理（二）理解带传动的打滑、弹性滑动及丢转等概念（三）掌握V带传动的设计重点：带传动的工作原理，打滑、弹性滑动的

13、区别。难点：V带传动的设计第16章：轴教学内容：（一）了解轴的类型（二）掌握轴的结构设计方法要求：了解轴的分类，了解轴的材料，转轴、心轴和传动轴的承载特点和轴的结构设计特点。掌握轴的结构设计，熟悉轴上零件的轴向和周向定位方法，明确轴的结构设计应注意的问题及提高轴承载能力的措施。重点与难点：阶梯轴的结构设计和强度校核。轴强度计算：按扭距初步估算轴的直径。按弯、扭合成强度计算轴的直径。按疲劳强度进行轴的精确校核。第17T9章：轴承、联轴器、离合器教学内容：（一）了解滑动轴承和滚动轴承的类型结构（二）理解滚动轴承的失效形式和设计准则（三）掌握滚动轴承的选型设计（四）了解联轴器和离合器的功能、工作原理

14、要求：了解滚动轴承的精度等级、内径与外径的公差带及其特点。掌握滚动轴承与轴和壳体孔。理解轴承的用途和分类；滑动轴承的特点和应用；轴瓦材料和轴瓦结构；非液体摩擦滑动轴承失效形式、设计准则及设计计算；流体动力润滑的基本理论：形成液体动压润滑的必要条件。动压轴承的基本方程式。动压润滑状态的建立过程；液体摩擦动压向心滑动轴承的设计计算。掌握滚动轴承的类型、代号，主要轴承类型、特点和选择；滚动轴承的额定寿命、额定动负荷、当量动负荷及其寿命计算；滚动轴承的组合设计。了解联轴器和离合器的功用、类型和性能特点；掌握联轴器类型和型号的选择。重点：轴瓦的材料及其选用，不完全液体润滑滑动轴承的设计准则及设计方法，液

15、体动力润滑径向滑动轴承的设计。三、实验教学内容及基本要求实验一平面机构运动简图的测绘（2学时）实验目的：1.学会根据实际机械绘出其运动简图的技能：2.加深对机构自由度计算公式的理解。实验设备和工具：1.机构模型、钢尺；2.三角板、铅笔、橡皮和稿纸（学生自备）。实验内容：针对实际机构或模型，进行机构运动简图的测绘，计算机构自由度判别其运动是否确定。实验二齿轮参数的测定（2学时）实验目的：1.熟悉齿轮各部分名称和几何关系；2.学会运用般测量工具测定渐开线齿轮的各基本参数，通过参数测量，从中掌握标准齿轮与变位齿轮的基本判别方法；3.学会测量齿厚的一般方法。实验设备和工具：被测齿轮、游标卡尺，并自备计算器和稿纸。实验要求：测量或计算齿数Z、模数m、压力角a、齿顶高系数、顶隙系数Cx、变位系数X等是齿轮的基本参数，这些参数一旦被确定，则该齿轮的各部分尺寸即可确定。实验三轴系结构测绘（2学时）实验目的：熟悉并掌握轴系结构中有关轴的结构设计、滚动轴承组合设计的基本方法。实验设备和工具：1）组合式轴系结构设计实验箱2）测量及绘图工具（绘图