PAGEPAGE4《機械設計》教學大綱課程編號：課程名稱：機械設計/MechanicalDesign學時/學分：64/4（其中含實驗4學時）先修課程：機械原理，材料力學，機械制圖，工程材料，互換性與技術測量適用專業(yè)：機電類（本科）開課學部系：機電工程學部機械電子系一、課程的性質與任務1、本課程的性質：機械設計是一門技術基礎課。2.本課程的任務：1./要求掌握的基本知識機械設計一般知識，機械零件的主要類型，性能，結構特點、應用，材料，標準等。2./要求掌握的基本理論和方法：機械設計的基本原則。機械零件的工作原理受力分析、應力狀態(tài)、失效形式等。機械零件工作能力計算準則，體積強度與表面強度，靜強度與疲勞強度，剛度與柔度，摩擦，磨損與潤滑，壽命與可靠性，以及熱平衡，沖擊能，穩(wěn)定性等。計算載荷，條件性計算，等強度計算，當量法或等效轉化法，試算法等。改善載荷和應力的分布不均勻性，提高零件疲勞強度，降低或增強摩擦，改善局部品質，提高零部件工藝性的途徑和方法，以及預應力、變形協(xié)調原則等在設計中的應用。3./要求掌握的基本技能：設計計算，結構設計和制圖技能，實驗技能，編制技術，文件技能等．二．基本要求：理論課時60考核方法是閉卷考試；實驗課時4考核方法是實驗報告；課程設計2周考核方法是圖紙、設計說明書和答辯。三．教學內容1.機械設計概述機械設計的性質與任務，機械設計的一般程序，機械零件設計概述，機械設計中的一般原則標準化等。2.機械設計分析載荷和應力，靜應力下機械零件的強度，變應力下零件的強度，摩擦、磨損和潤滑。3.齒輪傳動齒輪傳動類型、特點和應用；齒輪傳動輪齒的失效形式和計算準則；齒輪材料、熱處理及材料選擇；直齒圓柱齒輪傳動受力分析及計算載荷；直齒圓柱齒輪的強度計算，齒面接觸疲勞強度、齒根彎曲疲勞強度；設計參數的選擇及許用應力；斜齒圓柱齒輪傳動的特點、受力分析、強度計算；直齒圓錐齒輪傳動的特點、受力分析、強度計算；齒輪結構設計；齒輪傳動新技術新工藝新材料簡介。4.蝸桿傳動蝸桿傳動的類型、特點及應用；普通圓柱蝸桿傳動的主要參數及幾何尺寸；普通圓柱蝸桿傳動的受力分析；蝸桿傳動失效分析，蝸桿傳動的強度計算；蝸桿與蝸輪的材料選擇與結構設計；蝸桿傳動的效率、潤滑及熱平衡計算。5.帶傳動設計帶傳動的類型、工作原理、特點和應用，失效形式和計算準則；Ｖ帶傳動的設計計算；Ｖ帶輪的結構、材料及設計。6.鏈傳動設計鏈傳動的類型、工作原理、特點和應用；鏈傳動的多邊形效應、速度的不均勻性和動載荷；滾子鏈國家標準結構、規(guī)格、主參數及其選擇；滾子鏈的設計計算。7聯(lián)接件設計螺紋聯(lián)接：螺紋概述，螺紋種類，螺紋參數，自鎖和效率的概念；螺紋聯(lián)接的主要類型，預緊和防松；單個螺栓聯(lián)接的強度計算；螺栓組聯(lián)接的設計；提高螺栓聯(lián)接措施；鍵聯(lián)接﹕鍵聯(lián)接的類型和結構、特點和應用；失效形式和計算準則；花鍵聯(lián)接的類型、定心方式、工作特點、強度計算；銷聯(lián)接的作用種類、應用。8軸軸的類型，軸的材料及結構設計；按扭轉強度條件計算；按彎扭合成強度條件計算；按疲勞強度條件進行計算；軸的剛度計算。9滑動軸承滑動軸承的結構形式；軸瓦的結構和材料；滑動軸承的潤滑；非液體摩擦滑動軸承設計；液體摩擦動壓徑向滑動軸承設計；其它軸承簡介。10.滾動軸承概述；滾動軸承的類型、代號和選擇；滾動軸承的載荷、應力、失效形式及計算準則；滾功軸承的壽命計算；滾動軸承的組合設計。11.聯(lián)軸器與離合器﹕聯(lián)軸器的功用與分類；常見聯(lián)軸器；離合器的功用與分類；常用離合器。四．學時分配表本課程的教學時數為64學時，課內60學時，分配如下表：章序內容課時備注1機械設計概述22機械設計分析43齒輪傳動144蝸桿傳動55帶傳動設計66鏈傳動設計47聯(lián)接件設計88軸59滑動軸承410滾動軸承6111聯(lián)軸器與離合器2實驗課4合計64五．課程內容的重點、難點1.機械設計分析重點：載荷和應力，機械零件的瘦勞極限，機械零部件中的磨損與潤滑，機械零件的工作能力和計算準則。難點：計算應力，疲勞極限，極限應力圖，影響機械零件疲勞強度的主要因素。2.齒輪傳動重點：齒輪傳動輪齒的失效形式和計算準則；直齒圓柱齒輪傳動受力分析及計算載荷；直齒圓柱齒輪的強度計算，齒面接觸疲勞強度、齒根彎曲疲勞強度；設計參數的選擇及許用應力；斜齒圓柱齒輪傳動的特點、受力分析、強度計算；直齒圓錐齒輪傳動的特點、受力分析、強度計算.難點：齒面接觸疲勞強度、齒根彎曲疲勞強度，設計參數的選擇及許用應力，斜齒圓柱齒輪傳動的特點、受力分析。3.蝸桿傳動重點：普通圓柱蝸桿傳動的受力分析，蝸桿傳動失效分析，蝸桿傳動的強度計算，蝸桿與蝸輪的材料選擇，蝸桿傳動的效率、潤滑及熱平衡計算。難點：普通圓柱蝸桿傳動的受力分析，蝸輪齒面接觸疲勞強度計算。4.帶傳動設計重點：帶傳動的受力分析、應力分析和彈性滑動；Ｖ帶傳動的設計計算和主要參數對傳動性能的影響。難點：應力分析和彈性滑動；Ｖ帶傳動的設計計算。5鏈傳動設計重點：滾子鏈傳動的運動特點、失效形式，滾子鏈傳動的設計計算和主要參數的合理選擇。難點：鏈傳動的多邊形效應、速度的不均勻性和動載荷；滾子鏈傳動的失效形式和額定功率曲線。6聯(lián)接件設計重點：螺紋、螺紋聯(lián)接及其零件的結構和類型，螺紋聯(lián)接的受力分析和強度計算，螺紋聯(lián)接的預緊和防松，提高螺栓聯(lián)接強度的措施。難點：受預緊力和軸向工作載荷的緊螺栓聯(lián)接，受剪的鉸制孔用螺栓聯(lián)接，螺栓組聯(lián)接的設計。7.軸重點：軸的結構設計；按扭轉強度條件計算；按彎扭合成強度條件計算；按疲勞強度條件進行計算。難點：軸的結構設計；按彎扭合成強度條件計算；按疲勞強度條件進行計算。8.滑動軸承重點：滑動軸承的結構形式；軸瓦的結構和材料；非液體摩擦滑動軸承設計。難點：非液體摩擦滑動軸承設計。9.滾動軸承重點：滾動軸承的類型、代號和選擇；滾動軸承的壽命計算；滾動軸承的組合設計。難點：滾動軸承的壽命計算；滾10.聯(lián)軸器與離合器重點：聯(lián)軸器的功用與分類；常見聯(lián)軸器。難點：常見聯(lián)軸器。六．、推薦教材及參考書教材：《機械設計》，主編：鐘毅芳出版社：華中科技大學出版社，出版或修