《机械设计基础》教学大纲 课程名称：机械设计基础 课程类别（必修/选修）：必修 课程英文名称：Mechanical Design Foundation 总学时/周学时/学分：48/3/3 其中实验/实践学时：6 先修课程：高等数学、普通物理、机械制图、理论力学等 后续课程支撑：相关设备设计课程等 授课时间： [1-16 周] 周一 5-7 节 授课地点： 松山湖校区 6C201 授课对象：2020 金属材料班 开课学院：材料科学与工程学院 任课教师姓名/职称：田君/教授 答疑时间、地点与方式：1. 每次上课的课前、课间和课后，采用一对一的问答方式；2. 每次发放作业时，采用集中讲解方式；3. 分散随机答疑：通过 电话、电子邮件、qq 等进行答疑。 课程考核方式：开卷（）闭卷（√）课程论文（）其它（） 使用教材：《机械设计基础》，杨可桢、程光蕴、李仲生编，高等教育出版社，2013，第 6 版。 教学参考资料： 孙桓主编.《机械原理》（第 8 版）.高等教育出版社，2016 年. 郭瑞峰编.《机械设计基础·导教·导学·导考》，西北工业大学出版社，2012。 郭维林等. 《机械设计同步辅导及习题全解》.中国水利水电出版社，2012 年. 课程简介： 《机械设计基础》是一门培养学生具有一般机械设计基本知识的技术基础课。本课程主要介绍一般机械中的常用机构和通用零件的工作原理、结构 特点、基本的设计理论和计算方法，同时扼要介绍与本课程有关的国家标准和规范。在教学过程中综合运用先修课程中有关的知识与技能，结合各实践 环节进行工程技术人员所需的基本训练，为学生日后的工作打下良好的基础
课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑 课程教学目标 支撑毕业要求指标点 毕业要求 目标 1（知识目标）： 1. 掌握一般机械中的常用机构和通用零件的工作原理、 结构特点、基本的设计理论和计算方法； 2. 熟悉与本课程有关的国家标准和规范。 1.3 掌握电工、金工、制图和机械相关工程 技术知识；具有运用相关工程技术知识解决 复杂工程问题的能力。 C1. 工程知识：能够运用数学、自然科学、工程 基础和金属材料专业知识用于解决金属材料工 程专业领域的复杂工程问题。 目标 2（能力目标） 1. 具有使用和维护机械设备的能力； 2. 具有运用标准和规范、设计手册以及查阅有关资料进 行设计简单机械传动装置的能力。 2.2 掌握运用专业基础知识分析金属材料工 程问题的能力； C2．问题分析：能够应用数学、自然科学和工程 科学的基本原理，识别、表达、并通过文献研究 分析金属材料领域的复杂工程问题，以获得有效 结论。 目标 3（素质目标） 1. 培养学生具有主动参与、积极向上、崇尚科学、 探究科学的学习态度和思想意识； 2. 养成理论联系实际、科学严谨、认真细致、实事求是 的科学态度和职业道德。 5.2 能够应用现代工程工具和信息技术工 具，对金属材料制备、加工领域复杂工程问 题进行预测与模拟，并能够理解其局限性。 C5．使用现代工具：能够针对金属材料的设计、 制备、加工等问题，开发、选择与使用恰当的技 术、资源、现代工程工具和信息技术工具，对金 属材料工程领域复杂问题进行预测与模拟，并能 够理解其局限性。 理论教学进程表 周次 教学主题 授课教师 学 时 数 教学内容（重点、难点、课 程思政融入点） 学生学习预期成 果 教学模式 （线上/混合式/线下 教学方 法 作 业 安 排 支撑课程 目标
1 绪论、机构简图 田君 3 重点：机构、机械等概念、 机构简图绘制方法 难点：机器种类、特征、组 成，理解并掌握机构简图绘 制方法 课程思政融入点：介绍机械 学科发展过程，历代伟人的 巨大贡献，培养学生的爱国 精神。 1. 掌握与理 解机构、机械 等概念。理解 机构简图绘制 方法2.了解机器种 类、特征、组 成。理解并掌 握机构简图绘 制 线上教学 讲授 1. 习 题；2. 课程思 政 作 业：要 求学生 每人至 少阅读 两篇与 机械产 品发展 有关的 文章或 书籍。 目标 1 目标 2 2 平面机构自由度 田君 3 重点：局部自由度、复合铰 链、虚约束； 难点：理解并掌握机构自由 度的计算 1. 理解局部 自由度、复合 铰链、虚约束。 2. 掌握机构 自由度的计算 线上教学 讲授 习题 目标 1 4 平面连杆机构 田君 3 重点：曲柄存在条件、急回 特性、传动角等概念； 难点：理解并掌握曲柄存在 条件、急回特性、传动角等 概念课程思政融入点：结合机械 1. 理解并掌 握曲柄存在条 件、急回特性、 传动角。 线上教学 讲授 习题 目标 1
产品设计的多样性，让学生 树立敢于创新和求实精神。 5 平面连杆机构 田君 3 重点：四杆机构的几何设计 方法。 难点：理解并掌握四杆机构 的几何设计 1. 掌握四杆 机构的几何设 计 线上教学 讲授 习题思政作 业：阅 读建国 来我国 机械工 业取得 的成就。 目标 1 目标 2 6 凸轮机构 田君 3 重点：凸轮机构应用类型、 常用推杆运动规律及其特 点；难点：理解并掌握凸轮机构 应用类型、常用推杆运动规 律及其特点 课程思政融入点：讲述凸轮 机构在自动化中的应用历 史，我国自动化领域在世界 经济发展中所处的较弱地 位，激化同学们的努力为中 华民族腾飞的学习热情。 1. 掌握凸轮 机 构 应 用 类 型、常用推杆 运动规律及其 特点 线上教学 讲授 习题 目标 1 7 齿轮机构 田君 3 重点：啮合定律、渐开线的 形成及特性； 1. 理解啮合 定律、渐开线 线下教学 讲授 习题 目标 1
难点：理解啮合定律、渐开 线的形成及特性 的形成及特性 8 齿轮机构 田君 3 重点：渐开线齿轮的啮合传 动、渐开线齿轮切齿原理； 难点：理解渐开线齿轮的啮 合传动、渐开线齿轮切齿原 理 1. 理解渐开 线齿轮的啮合 传动。 2. 掌握渐开 线齿轮切齿原 理。 线下教学 讲授 习题 目标 1 目标 2 9 轮系 田君 3 重点：轮系类型和应用；定 轴轮系及其传动比的计算； 能理解轮系类型和应用； 难点：掌握定轴轮系及其传 动比的计算 掌握定轴轮系 及其传动比的 计算 线下教学 讲授 习题 目标 1 10 连接 田君 3 重点：螺纹标准；主要几何 参数； 难点：主要几何参数 掌 握 螺 纹 标 准； 线下教学 讲授 习题 目标 1 11 连接 田君 3 重点：螺栓联接的受力分 析、强度；掌握螺纹标准； 难点：螺栓联接的受力分 析、强度计算 掌握螺栓联接 的受力分析、 强度计算 线下教学 讲授 习题 目标 1 12 齿轮传动 田君 3 重点：齿轮失效 难点：齿轮材料及热处理、 齿轮传动精度 掌握齿轮失效 机理 线下教学 讲授 习题 目标 1