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学生获奖
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教学大纲

西安石油大学

《 机械设计基础 II 》教学大纲

总 学 时: 54

实验时数: 8

学 分: 3

适用专业:非机械类本科各专业

开课教研室:机械工程学院机电工程系

课程编号: 01060122

课程类别: 学科大类基础课

课程性质: 必修课

一、课程的性质和目的

《机械设计基础 II 》是 学科大类基础课 。目的是培养学生具有一定机械设计能力的技术基础课,是学习机械工程的重要入门课,因此在教学内容方面应着重基本知识、基本理论、基本方法,在培养实践能力方面应着重设计构思和设计技能的基本训练。

本课程的主要学习目的是:

•  培养学生基本 掌握机构的结构原理,运动特性和机械动力学的基础知识,初步具有分析和设计机构的能力,并对机械运动方案的确定有所了解;

•  基本掌握通用机械零件的工作原理、特点、选用和设计计算的基本知识,并初步具有设计机械传动装置和简单机械的能力;

•  基本具有运用标准规范手册等有关技术资料的能力;能通过实验来验证理论,并巩固和加深对理论的理解。

•  培养学生树立正确的设计思想,了解国家当前有关技术经济政策。

•  培养学生基本掌握典型机械零件的实验方法,获得基本的实验技能。

•  使学生对机械设计的新发展有所了解。

二、课程教学内容

第 0 章 绪论

0.1 本课程研究的对象和内容

0.2 本课程在教学中的地位

0.3 机械设计的基本要求和一般过程

第 1 章 平面机构的自由度和速度分析

1.1 运动副及其分类

1.2 平面机构运动简图

1.3 平面机构的自由度

1.4 速度瞬心及其在机构速度分析上的应用

重点:平面机构自由度的分析

第 2 章 平面连杆机构

2.1 铰链四杆机构的基本型式和特性

2.2 铰链四杆机构曲柄存在的条件

2.3 铰链四杆机构的演化

2.4 平面四杆机构的设计

重点:铰链四杆机构的特性、铰链四杆机构曲柄存在的条件、平面四杆机构的设计

第 3 章 凸轮机构

3.1 凸轮机构的应用和类型

3.2 从动件的常用运动规律

3.3 凸轮机构的压力角

3.4 图解法设计凸轮轮廓

重点:从动件的常用运动规律、图解法设计凸轮轮廓

第 4 章 齿轮机构

4.1 齿轮机构的特点和类型

4.2 齿廓实现定角速比传动的条件

4.3 渐开线齿廓

4.4 齿轮各部分名称及渐开线标准齿轮的基本尺寸

4.5 渐开线标准齿轮的啮合

4.6 渐开线齿轮的切齿原理

4.7 根切、最小齿数及变位齿轮

4.8 平行轴斜齿轮机构

4.9 圆锥齿轮机构

重点:齿廓啮合基本定律、渐开线齿廓、渐开线标准齿轮的几何尺寸、

渐开线标准齿轮的啮合

第 5 章 轮系

5.1 轮系的类型

5.2 定轴轮系及其传动比

5.3 周转轮系及其传动比

5.4 混合轮系及其传动比

5.5 轮系的应用

重点:混合轮系传动比的计算

第 6 章 间歇运动机构

6.1 棘轮机构

6.2 槽轮机构

6.3 不完全齿轮机构

6.4 凸轮间歇运动机构

第 7 章 机械速度波动的调节

7.1 机械运转速度波动调节的目的和方法

7.2 飞轮设计的近似方法

7.3 飞轮主要尺寸的确定

重点:周期性速度波动的调节方法及飞轮设计

第 8 章 回转件的平衡

8.1 回转件的平衡的目的

8.2 回转件的平衡计算

8.3 回转件的平衡试验

重点:回转件静平衡与动平衡计算

第 9 章 机械零件设计概论

9.1 机械零件设计概述

9.2 机械零件的强度

9.3 机械零件的接触强度

9.4 机械零件的耐磨性

9.5 机械制造常用材料及其选择

9.6 公差与配合、表面粗糙度和优先系数

9.7 机械零件的工艺性及标准化

第 10 章 联接

10.1 螺纹参数

10.2 螺旋副的受力分析、效率和自锁

10.3 机械制造常用螺纹

10.4 螺纹联接的基本类型及螺纹紧固件

10.5 螺纹联接的预紧和防松

10.6 螺纹联接的强度计算

10.7 螺纹的材料和许用应力

10.8 提高螺纹联接强度的措施

10.11 键联接和花键联接

10.12 销联接

重点:螺纹联接的预紧和防松、螺纹联接的强度计算、提高螺纹联接强度的措施、 键、花键及销联接的类型、特点及应用

第 11 章 齿轮传动

11.1 齿轮的失效形式

11.2 齿轮材料及热处理

11.3 齿轮传动的精度

11.4 直齿圆柱齿轮传动的作用力及计算载荷

11.5 直齿圆柱齿轮传动的齿面接触强度计算

11.6 直齿圆柱齿轮传动的轮齿弯曲强度计算

11.7 斜齿圆柱齿轮传动

11.8 直齿圆锥齿轮传动

11.9 齿轮的构造

11.10 齿轮传动的润滑和效率

重点:齿轮的失效形式、直齿圆柱齿轮传动的齿面接触强度计算、直齿圆柱齿轮传动的轮齿弯曲强度计算

第 12 章 蜗杆传动

12.1 蜗杆传动的特点和类型

12.2 圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸

12.3 蜗杆传动的失效形式、材料和结构

12.4 圆柱蜗杆传动的受力分析

12.5 圆柱蜗杆传动的强度分析

12.6 圆柱蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算

重点:圆柱蜗杆传动的受力分析

第 13 章 带传动与链传动

13.1 带传动的类型和应用

13.2 带传动的受力分析

13.3 带的应力分析

13.4 带传动的弹性滑动和传动比

13.5 普通 V 带传动的计算

13.6 V 带轮的结构

13.7 同步带传动简介

13.8 链传动的特点和应用

13.9 链条和链轮

13.10 链传动的运动分析和受力分析

13.11 链传动的主要参数及其选择

13.12 滚子链传动的计算

13.13 链传动的润滑和布置

重点:带传动的受力分析、带的应力分析、普通 V 带传动的计算、链传动的特点、主要参数及其选择

第 14 章 轴

14.1 轴的功用和类型

14.2 轴的材料

14.3 轴的结构设计

14.4 轴的强度计算

14.5 轴的刚度计算

重点:轴的结构设计、轴的强度计算

第 15 章 滚动轴承

15.1 摩擦状态

15.2 滑动轴承的结构型式

15.3 轴瓦及轴承衬材料

15.4 润滑剂和润滑装置

15.5 非液体摩擦滑动轴承的计算

15.6 动压润滑的基本原理

15.7 液体动压多油楔轴承简介

15.8 静压轴承与空气轴承简介

重点:滑动轴承的结构型式、动压润滑的基本原理、非液体摩擦滑动轴承的计算

第 16 章 滚动轴承

16.1 滚动轴承的基本类型和特点

16.2 滚动轴承的代号

16.3 滚动轴承的选择计算

16.4 滚动轴承的润滑和密封

16.5 滚动轴承的组合设计

重点:滚动轴承的代号、滚动轴承的选择计算、滚动轴承的组合设计

第 17 章 联轴器、离合器和制动器

17.1 联轴器、离合器的类型和应用

17.2 固定式刚性联轴器

17.3 可移式刚性联轴器

17.4 弹性联轴器

17.5 牙嵌离合器

17.6 圆盘摩擦离合器

17.7 瓷粉离合器

17.8 定向离合器

17.9 制动器

三、课程教学的基本要求

学生按本大纲学完《机械设计基础 II 》课程后,应对此规定的全部内容有系统的了解,掌握其中的基本知识、基本理论、基本方法和基本技能。

1. 要求基本掌握的基本理论和基本方法:

(1) 机构的组成、工作原理和运动特性

(2) 机器动力学的有关基本理论。

(3) 机械零件的工作原理、受力分析、应力状态、失效形式等。

(4) 机械零件工作能力计算:强度、刚度、耐磨性、寿命、热平衡等。

(5) 条件性计算、当量法、试算法等。

(6) 改善载荷和应力分布不均的方法,提高零件疲劳强度的措施,改善摩擦学性能的途径。

2. 机械设计的一般知识

(1) 机构和机械零件的主要类型、性能、特点、应用。机械零件的常用材料、标准、结构工艺性。

(2) 润滑剂、润滑装置和密封的一般知识。

•  要求掌握的基本技能:

绘制机构简图,零部件的设计计算,查阅技术资料,编写技术文件等。

四、课程学时分配

讲 课 内 容

学 时

第 0 章 绪论

1

第 1 章 平面机构的自由度和速度分析

4

第 2 章 平面连杆机构

2

第 3 章 凸轮机构

2

第 4 章 齿轮机构

6

第 5 章 轮系

3

第 6 章 间歇运动机构

1

第 7 章 机械速度波动的调节

2

第 8 章 回转件的平衡

2

第 9 章 机械零件设计概论

2

第 10 章 联接

3

第 11 章 齿轮传动

5

第 13 章 带传动与链传动

4

第 14 章 轴

2

第 15 章 滑动轴承

2

第 16 章 滚动轴承

4

第 17 章 联轴器、离合器和制动器

1

实验 1 :机构测绘实验

2

实验 2 :齿轮范成法 演示加工齿轮

2

实验 3 : V 带传动实验

2

实验 4 :减速器拆装实验

2

合 计

54

五、建议教材与教学参考书

教材:

杨可桢, 程光蕴 主编 . 机械设计基础(第四版) . 高等教育出版社, 1999

教学参考书 :

吴伟,秦彦斌等与西北工业大学等四院校合编,《机械设计基础》 高等教育出版社1999.11 第一版, 2006 年第二版;

傅则绍、吴伟主编,《机械原理》,石油工业出版社, 2006.06 ;

孙 桓, 付则绍主编 . 机械原理(第六版) . 高等教育出版社, 2000

濮良贵主编 . 机械设计(第七版) . 高等教育出版社, 2000

王鸿飞,梁秀山主编 . 机械设计基础 . 山东:石油大学出版社, 2000

王宁侠,魏引焕主编 . 机械设计基础 . 北京:机械工业出版社, 2005

陆品,秦彦斌主编 . 机械原理 . 导教导学导考 . 西北工业大学出版社 , 2004

秦彦斌,陆品主编 . 机械设计 . 导教导学导考 . 西北工业大学出版社, 2005

郭瑞峰,史丽晨主编 . 机械设计基础 . 导教导学导考 . 西北工业大学出版社, 2006

 

版权@西安石油大学机械工程学院2009