《机械设计基础B》课程教学大纲
Foundation of Machine Design B
课程代码：10103450 课程性质：专业基础课、必修 适用专业：制冷、热电、包装、车辆 开课学期：4 或 5 总学时数：80
执 笔：俞爱林 甘慧庆
一、课程的性质和目的
《机械设计基础》课程是近机械类各专业的一门重要技术基础课，理论性和实践性都很强，通过本课程各个教学环节的学习，使学生获得机械工程常用机构和通用零件的基本知识，并得到有关机械设计方面的基本技能训练，为学生学习后续课程的机械部分和参与技术革新奠定必要的基础。
本课程的任务是：
1．培养学生掌握常用机构和通用零件的基本知识和设计方法；
2．培养学生树立正确的设计思想，掌握机械设计的一般规律，学会用标准、规范、手册、图册和查阅有关设计资料；
3．培养学生初步具有分析零件失效原因和提出改进措施的能力，并具有设计机械传动装置和简单机械的能力。
总学分数：5.0
编写年月：2006年6月 修订年月：2007年6月
二、课程教学内容及学时分配
绪论(1学时)
了解本课程研究的对象和内容，本课程在教学中的地位，以及机械设计的基本要求和一般过程。
本章知识点为： 机器、机构及机械的基本概念，课程研究的对象和内容，机械设计的基本要求和一般过程。
第一章平面机构的自由度和速度分析(7学时)
掌握各种平面运动副的表示方法，看懂并能绘制平面机构运动简图，掌握平面机构运动自由度的计算和运动确定条件的判定，能用速度瞬心法作平面机构速度分析。
本章知识点为：运动副及其分类，平面机构运动简图，平面机构的自由度，速度瞬心及其在机构速度分析上的应用。
第二章平面连杆机构(6学时) 掌握平面连杆机构的类型、工作原理、特点和应用，能按已知的几何条件和运动条件的要 1 求设计平面连杆机构。
本章知识点为：铰链四杆机构的基本型式和特征，铰链四杆机构有整转副的条件，铰链四杆机构的演化，平面四杆机构的设计。
第三章 凸轮机构(4学时) 掌握凸轮机构的类型、工作原理、特点和应用，了解凸轮机构的基本尺寸确定的主要原则，掌握盘形凸轮廓线设计方法。
本章知识点：凸轮机构的应用和类型，从动件的常用运动规律，凸轮机构的压力角，图解法设计凸轮轮廓。
第四章 齿轮机构（8学时）
掌握齿轮机构的类型、工作原理、特点和应用；熟练掌握渐开线标准齿轮传动的尺寸计算；掌握渐开线标准齿轮的啮合，渐开线齿轮的切齿原理及根切、最少齿数及变位齿轮。
本章知识点为：齿轮机构的特点和类型，齿廓实现定角速比传动的条件，渐开线齿廓 齿轮各部分名称和渐开线标准齿轮的基本尺寸，渐开线标准齿轮的啮合传动，渐开线齿轮的切齿原理，根切、最少齿数及变位齿轮，平行轴斜齿轮机构，圆锥齿轮机构。
第五章 轮系（4学时）
了解轮系的类型及应用，熟练掌握定轴轮系和简单周转轮系的传动比计算方法。 本章知识点为：轮系的类型，定轴轮系及其传动比，周转轮系及其传动比，复合轮系及其传动比，轮系的应用，几种特殊的行星传动简介。
第六章 间歇运动机构（2学时）
掌握间歇运动机构的类型、工作原理、特点和应用。
本章知识点为：棘轮机构，槽轮机构，不完全齿轮机构，凸轮间歇运动机构。 第七章 机械运动速度波动的调节（2学时）
了解周期性速度波动和非周期性速度波动的区别及其调节方法，掌握飞轮转动惯量的简易计算方法。
本章知识点为：速度波动调节的目的和方法，飞轮设计的近似方法，飞轮主要尺寸的确定。 第八章 回转件的平衡（2学时） 了解回转件的平衡原理和方法。
本章知识点为：回转件平衡的目的，回转件的平衡计算，回转件的平衡试验。 第九章 机械零件设计概论（4学时）
掌握机械零件设计的基本要求、零件承载能力的判定条件和有关基础知识，了解零件的材料、工艺性等知识，掌握公差与配合、表面粗糙度相关知识。
本章知识点为：机械零件设计概述，机械零件的强度，机械零件的接触强度，机械零件的耐磨性，机械制造常用材料及其选择，机械零件的工艺性及标准化。
第十章 联接（8学时）
了解螺纹、螺纹联接和键联接的类型、结构、特点和应用，掌握螺旋副受力分析、效率和自锁，熟练掌握单个螺栓联接的强度计算方法，掌握提高螺纹联接强度的各种措施，了解滑动 2 螺旋传动的主要失效形式和设计准则，了解键联接的失效形式和强度校核方法。
本章知识点为：螺纹参数，螺旋副的受力分析、效率和自锁，机械制造常用螺纹，螺纹联接的基本类型和螺纹联接件，螺纹联接的预紧与防松，螺纹联接的强度计算，螺栓的材料和许用应力，提高螺纹联接强度的措施，螺旋传动简介，键联接和花键联接，销联接。
第十一章 齿轮传动（8学时）
掌握齿轮传动的失效形式和计算准则、材料选择及其热处理方法，掌握齿轮传动的受力分析及其强度计算，了解齿轮传动的构造、润滑及效率。
本章知识点为：轮齿的失效形式，齿轮材料及其热处理，齿轮传动的精度，直齿圆柱齿轮传动的作用力及计算载荷，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齿根弯曲强度计算，斜齿圆柱齿轮传动，直齿圆锥齿轮传动，齿轮的构造，齿轮传动的润滑和效率。
第十二章 蜗杆传动（4学时）
掌握蜗杆传动的失效形式和计算准则、材料选择及其热处理方法，掌握蜗杆传动的受力分析及其强度计算，了解蜗杆传动的润滑、效率及热平衡计算。
本章知识点为：蜗杆传动的类型、特点和应用，普通圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸，蜗杆传动的失效形式、材料和结构，圆柱蜗杆传动的受力分析，圆柱蜗杆传动的强度计算，圆柱蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算。
第十三章 带传动和链传动（8学时）
了解带传动、链传动的工作原理、特点和应用，了解带传动和链传动的布置、张紧方式和张紧装置，掌握带传动、链传动的失效形式和计算准则、材料选择及其热处理方法。
本章知识点为：带传动的类型和应用，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，普通V带传动的计算，V带轮的结构，同步齿形带传动简介，链传动的特点和应用，链条和链轮，链传动的运动分析和受力分析，链传动的主要参数及其选择，滚子链传动的计算，链传动的润滑和布置。
第十四章 轴（4学时）
了解轴的功用和类型，掌握轴的结构设计方法及强度计算方法。
本章知识点为：轴的功用和类型，轴的材料，轴的结构设计，轴的强度计算，轴的刚度计算。
第十五章 滑动轴承（2学时）
了解滑动轴承的结构型式、轴瓦及轴承衬材料，熟悉滑动轴承的设计依据、掌握非液体摩擦滑动轴承的计算方法，了解动压润滑的基本原理。
本章知识点为：摩擦状态，滑动轴承的结构型式，滑动轴承的失效形式，轴瓦和轴承衬材料，润滑剂和润滑装置，非液体摩擦滑动轴承的计算，动压润滑的基本原理。
第十六章 滚动轴承（5学时）
熟悉滚动轴承的基本类型、结构特点及其代号，能正确选择滚动轴承的类型，熟练掌握轴承疲劳寿命计算，掌握滚动轴承的组合设计，能识别其错误结构并能改正之。
本章知识点为：滚动轴承的基本类型和特点，滚动轴承的代号，滚动轴承的选择计算，滚 3 动轴承的润滑与密封，滚动轴承的组合设计。
第十七章 联轴器、离合器和制动器（1学时）
了解联轴器和离合器的主要类型、结构、特点、应用场合和选用方法。
本章知识点为：联轴器、离合器的类型和应用，刚性联轴器，弹性联轴器，牙嵌离合器，圆盘摩擦离合器，制动器。
三、课程教学的基本要求
本课程是机械类及相关专业的专业技术基础课，涉及的内容较多、较广，并且是一门工程实践很强的课程。在教学方法上，采用课堂讲授，课后自学，课堂讨论等教学形式。
（一） 课堂讲授
由于本课程的实践很强，在讲述的过程中，对各种机构及零件，教师应尽量展示模型，结合课件的动画等进行讲解，以增加感性认识，帮助学生加深理解；采用结合实例讲解，或者引入工程实例进行教学，以激发学生的学习兴趣。教学中，应注意重点，由浅入深，着重学生实际动手能力的培养。
（二）课后自学
为了培养学生整理归纳，综合分析和处理问题的能力，选择一部分内容，课上教师只给出自学提纲，不作详细讲解，课后学生自学。
（三）课堂讨论和答疑
课堂讨论的目的是活跃学生思维，解决同学疑难问题，培养学生兴趣。教师应认真组织，安排重点发言，充分调动每一名同学的学习积极性，并做好相关的总结工作。
（四）习题课
习题课以典型例题分析为主，并适当安排开阔思路及综合性的练习及讨论。
（五）课外作业
合理布置作业习题，以巩固和加深学生对所学知识的理解。
（六）平时测验
为及时了解教学情况，教师可适当安排平时的课堂测验，每次测验不超过30分钟。
（七）考试
考试采用闭卷形式。试题内容涉及到基本概念、理论、方法及实际应用，题型可采用填空、选择、判断、简答、分析和设计等方式。
总评成绩：平时考勤、测验、课外作业占20%；期末闭卷考试占80%。
四、本课程与其它课程的联系与分工
先修课程：高等数学、画法几何与机械制图、工程力学、金属工艺学、金工实习后续课程：专业课、毕业设计
五、建议教材及教学参考书
［1］杨可桢等 主编，《机械设计基础》，高等教育出版社，2006年版 ［2］孙 桓等 主编，《机械原理》，高等教育出版社，2006年版 ［3］濮良贵等 主编，《机械设计》，高等教育出版社，2006年版
