《机械设计基础》教学大纲 (Mechanical Design Foundation) 一、基本信息 课程 B2430115 课程 代码 属性 必修■选修如 学分 25 总学时48 理论 上机 学时 0 实验16 学时 学时 课程 公共基础 综合素质口 大类基础 院内平台。 专业基础 类别 专业主干和专业方向特色口专业任选▣顶峰课程▣ 先修 甲银 高等数学、工程制图、互换性与测量技术基础、理论力学B、材料力学B 开课 机械工程学院 适用 专业 材料成型及控制工程 单位 课程 负责人 杨怿 撰写人 杨铎 审核人 郑双阳 二、课程说明 1.课程介绍 《机械设计基础》是研究机械共性问题的一门技术基础课，它的任务主要 是使学生掌握机构学和机械动力学的基本理论、基本知识和基本技能，培养学生 初步拟定机械运动方案、分析和设计基本机构的能力：培养学生树立正确的设计 思想，掌握通用零部件的设计原理、方法和机械设计的一般规律，具有综合运用 所学的知识设计传动装置和简单机械的能力：培养具有运用标准、规范、手册和 查询有关技术资料的能力：学握典型机械零件的实验方法，获得实验技能的基本 训练：了解机械设计的最新发展，并初步具有机械设计编程和运用计算机进行工 程设计的能力：增强学生对机械技术工作的适应能力和开发创新能力。 Mechanical Design Foundation is a technical basic course for studying the common problems of machinery.Its task is mainly to enable students to master the basic theory,basic knowledge and basic skills of mechanism science and mechanical dynamics,and train students to initially formulate mechanical motion plans,analysis and analysis.The ability to design basic mechanisms,train students to establish correct design ideas,master the design principles and methods of general parts and the general rules of mechanical design,have the ability to comprehensively use the knowledge they have learned to design transmissions and simple machines,develop the ability to use standards,Specifications,manuals,and the ability to query relevant technical information,Master the experimental methods of typical mechanical parts. obtain basic training in experimental skills Understand the latest development of mechanical design;Have preliminary ability of mechanical design programming and
27 《机械设计基础》教学大纲 （Mechanical Design Foundation） 一、基本信息 课程 代码 B2430115 课程 属性 必修■ 选修□ 学分 2.5 总学时 48 理论 学时 32 上机 学时 0 实验 学时 16 课程 类别 公共基础□ 综合素质□ 大类基础□ 院内平台■ 专业基础□ 专业主干□ 专业方向/特色□ 专业任选□ 顶峰课程□ 先修 课程 高等数学、工程制图、互换性与测量技术基础、理论力学 B、材料力学 B 开课 单位 机械工程学院 适用 专业 材料成型及控制工程 课程 负责人 杨铎 撰写人 杨铎 审核人 郑双阳 二、课程说明 1.课程介绍 《机械设计基础》是研究机械共性问题的一门技术基础课，它的任务主要 是使学生掌握机构学和机械动力学的基本理论、基本知识和基本技能，培养学生 初步拟定机械运动方案、分析和设计基本机构的能力；培养学生树立正确的设计 思想，掌握通用零部件的设计原理、方法和机械设计的一般规律，具有综合运用 所学的知识设计传动装置和简单机械的能力；培养具有运用标准、规范、手册和 查询有关技术资料的能力；掌握典型机械零件的实验方法，获得实验技能的基本 训练；了解机械设计的最新发展，并初步具有机械设计编程和运用计算机进行工 程设计的能力；增强学生对机械技术工作的适应能力和开发创新能力。 Mechanical Design Foundation is a technical basic course for studying the common problems of machinery. Its task is mainly to enable students to master the basic theory, basic knowledge and basic skills of mechanism science and mechanical dynamics, and train students to initially formulate mechanical motion plans, analysis and analysis. The ability to design basic mechanisms; train students to establish correct design ideas, master the design principles and methods of general parts and the general rules of mechanical design, have the ability to comprehensively use the knowledge they have learned to design transmissions and simple machines; develop the ability to use standards , Specifications, manuals, and the ability to query relevant technical information; Master the experimental methods of typical mechanical parts, obtain basic training in experimental skills; Understand the latest development of mechanical design; Have preliminary ability of mechanical design programming and
engineering design with computer,Enhance students'adaptability and development innovation ability for mechanical technology work. 2.课程目标及对毕业要求的支撑 (1)课程目标 课程目标1（知识目标）：学习常用机构的工作原理、组成及其特点，掌握 通用机构的分析和设计的基本方法：学习通用机械零件的工作原理、结构及其特 点，掌握通用机械零件的选用和设计的基本方法。 课程目标2（能力目标）：具有对机构分析设计和零件计算问题的运算、制 图和使用技术资料的能力：具有综合运用所学知识和实践的技能，设计简单机械 和简单传动装置的能力：具有通过实验和观察去识别常用机构组成、工作特性和 通用机械零件结构特点的能力。 课程目标3（素质目标）：提高学生的工程素养，培养学生正确的设计思想 和严谨的工作作风。 (2)课程目标对毕业要求的支撑 毕业要求 课程目标 (与专业培养方案一致 2 3 3.设计/开发解决方案 能够设计针对材料成型过程工程问题的解决方案，设计满 特定需求的系统、单元（部件）或成型工艺流程，并能够在设 计环节中体现一定的创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、 文化以及环境等因素。 使田丽代T且 能够针对材料成型工程问愿，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，包括对程问题的预测与 模拟，并能铭理解其局限性。 0用1△作 能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负贵 人的角色 3.课程资源 (1)推荐参考教材及参考书目 类别 教材名称 主编 出版社 出版时间 参考 机械设计基础 李育锡、苏华 教材 高等教有出版社 2018.5 (第四版) 机械设计基础 郑树琴 机械工业出版社 2017.1 参考 机械设计基础（第4版 陈秀宁 浙江大学出版社 2017.3 书目 机械设计基础（第6版） 杨被、程光掉高等数有出版补2013.8 机械设计手册（第6版） 成大先 化学工业出版社2016.4 (2)课程网站 机械设计基础_西安交通大学中国大学MOOC(慕课 28
28 engineering design with computer; Enhance students' adaptability and development innovation ability for mechanical technology work. 2.课程目标及对毕业要求的支撑 （1）课程目标 课程目标 1（知识目标）：学习常用机构的工作原理、组成及其特点，掌握 通用机构的分析和设计的基本方法；学习通用机械零件的工作原理、结构及其特 点，掌握通用机械零件的选用和设计的基本方法。 课程目标 2（能力目标）：具有对机构分析设计和零件计算问题的运算、制 图和使用技术资料的能力；具有综合运用所学知识和实践的技能，设计简单机械 和简单传动装置的能力；具有通过实验和观察去识别常用机构组成、工作特性和 通用机械零件结构特点的能力。 课程目标 3（素质目标）：提高学生的工程素养，培养学生正确的设计思想 和严谨的工作作风。 （2）课程目标对毕业要求的支撑 毕业要求 （与专业培养方案一致） 课程目标 1 2 3 3.设计/开发解决方案 能够设计针对材料成型过程工程问题的解决方案，设计满足 特定需求的系统、单元（部件）或成型工艺流程，并能够在设 计环节中体现一定的创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、 文化以及环境等因素。 √ √ 5.使用现代工具 能够针对材料成型工程问题，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，包括对程问题的预测与 模拟，并能够理解其局限性。 √ √ 9.团队合作 能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责 人的角色。 √ 3.课程资源 （1）推荐参考教材及参考书目 类别 教材名称 主编 出版社 出版时间 参考 教材 机械设计基础 （第四版） 李育锡、苏华 高等教育出版社 2018. 5 参考 书目 机械设计基础 郑树琴 机械工业出版社 2017. 1 机械设计基础（第4版） 陈秀宁 浙江大学出版社 2017. 3 机械设计基础（第6版） 杨可桢、程光蕴 高等教育出版社 2013. 8 机械设计手册（第6版） 成大先 化学工业出版社 2016. 4 （2）课程网站 机械设计基础_西安交通大学_中国大学 MOOC（慕课）
https://www.icourse163.org/course/XJTU-1001595002 机械设计基础_重庆大学_中国大学MOOC(幕课〉 https://www.icourse163.org/course/CQU-1205802836 机械基础实景教学哈尔滨工业大学_中国大学MOOC(慕课)》 https://www.icourse163.org/coursc/HIT-1002492007 4.考核及成绩评价标准 考核方式：考试 评价标准 成绩构成 评价方式 评价依据 课后作业 主要考核学生对每章节知识点的复习、理解 (10%) 和堂据程度：每次作业单独评分。 主要考核学生应用所学知识、文献查阅和先 进工具分析和评价工程问题的实践能力、口 平时成绩 课堂表现 (30%) (10%) 头和文字表达能力。对学生的课堂活动评分 如参与课堂讨论、课堂发言的踊跃程度及正 确率 出勤 对出勒情况评分。 (10%) 实验操作 对学生实验仪器使用及操作技能的熟练程废 实验 (5%) 及准确性，回答问题准确性等进行评分。 (10%) 实验报告 对实验报告完成质量、内容完整、书写规范、 (5%) 计算准确、结论正确等讲行评分 期末考试 主要题型有名词解释、填空题、选择题、简 闭卷考试 答题、计算题和综合分析题等。其中，基础 (60%) 知识题约占60%，能力题约占40%
29 https://www.icourse163.org/course/XJTU-1001595002 机械设计基础_重庆大学_中国大学 MOOC（慕课） https://www.icourse163.org/course/CQU-1205802836 机械基础实景教学_哈尔滨工业大学_中国大学 MOOC（慕课） https://www.icourse163.org/course/HIT-1002492007 4.考核及成绩评价标准 考核方式：考试 评价标准 成绩构成 评价方式 评价依据 平时成绩 （30%） 课后作业 （10%） 主要考核学生对每章节知识点的复习、理解 和掌握程度；每次作业单独评分。 课堂表现 （10%） 主要考核学生应用所学知识、文献查阅和先 进工具分析和评价工程问题的实践能力、口 头和文字表达能力。对学生的课堂活动评分， 如参与课堂讨论、课堂发言的踊跃程度及正 确率。 出勤 （10%） 对出勤情况评分。 实验 （10%） 实验操作 （5%） 对学生实验仪器使用及操作技能的熟练程度 及准确性，回答问题准确性等进行评分。 实验报告 （5%） 对实验报告完成质量、内容完整、书写规范、 计算准确、结论正确等进行评分。 期末考试 （60%） 闭卷考试 主要题型有名词解释、填空题、选择题、简 答题、计算题和综合分析题等。其中，基础 知识题约占 60%，能力题约占 40%
三、教学内容及要求 教学 对应的 章节 主要内容 教学要求 方法和手段 误程 课内 课后 目标 本课程研究对象和 诵过学习使学生对 内容：机械设计的 阅读并查 课程研究的对象和任 讲授 绪论 基木要求：学习木 务了解，机械设计的 法 阅相关文 果程的目的和应注 献 般步骤有一定的认识 意的事项 第一章 通过学习使学生能够 在阅读课 机械无 件的常 机械零件常用材料 根据需要选取合适的 讲授 程内容的 及其选用：机械 机械零件常用材料，并 基础上完 1、3 用材料 了解一定的热处理工 法 件的结构工艺性 成课后作 和结物 艺：对零件的加工能够 业 丁艺性 推出合理的结构工艺 第二章 机械零件的工作能 机械零 通过学习使学生能够 件工作 力：机械零件强度 应用疲劳接触强度的 讲授 MOOC学 及相应计算准则： 能力 理论解决零件的工作 法 习 算的 疲劳强度概述： 能力强度计算问题 论基础 触强度概述 第三首 在阅读课 诵讨学习使学生能能 机构云 程内容的 动简图 机构的组成：机构 绘制简单的机械运动 基础上完 简图，能够对平面机构 运动简图：平面机 讲授 成课后作 及平面 的自由度完成独立计 法 构自由度 业： 机构白 算，并判断出机构能不 由度 能有确定的运动 MO0C学 通过对平面连杆机构 讲授 在阅读课 的概念及特性的学习 法、 较链四杆机构的基 程内容的 第五章 本型式及其演化 使学生能够根据要求 讨论 选取合适的平面连村 基础上完 法 平面连 较链四杆机构的厂 成课后作 1、2、3 机构的类型，并能根据 案例 杆机构 个特性：平面四杆 业： 已知条件设计出所需 法、 机构的设计简介 MOOC￥ 要的平面连杆机构尺 练习 在阅读课 马轮机构的特占 诵村对马轮机物的概 程内容的 第六章 应用和分类：推杆 念及特性的学习，使 讲授 凸轮机 的常用运动规律 生能够根据已知条 2 成课后作 1、2、3 凸轮轮廓线的设 选取合适的基圆半径 讨论 构 业： 计：凸轮机构的压 并设计出所需要的凸 力角和基园半径 轮轮廓曲线 MOOC学 习
30 三、教学内容及要求 章节 主要内容 教学要求 学 时 教学 方法和手段 对应的 课程 课内 课后 目标 绪论 本课程研究对象和 内容；机械设计的 基本要求；学习本 课程的目的和应注 意的事项 通过学习使学生对本 课程研究的对象和任 务了解，机械设计的一 般步骤有一定的认识 1 讲授 法 阅读并查 阅相关文 献 3 第一章 机械零 件的常 用材料 和结构 工艺性 机械零件常用材料 及其选用；机械零 件的结构工艺性 通过学习使学生能够 根据需要选取合适的 机械零件常用材料，并 了解一定的热处理工 艺；对零件的加工能够 推出合理的结构工艺 1 讲授 法 在阅读课 程内容的 基础上完 成课后作 业 1、3 第二章 机械零 件工作 能力计 算的理 论基础 机械零件的工作能 力；机械零件强度 及相应计算准则； 疲劳强度概述；接 触强度概述 通过学习使学生能够 应用疲劳接触强度的 理论解决零件的工作 能力强度计算问题 1 讲授 法 MOOC 学 习 1 第三章 机构运 动简图 及平面 机构自 由度 机构的组成；机构 运动简图；平面机 构自由度 通过学习使学生能够 绘制简单的机械运动 简图，能够对平面机构 的自由度完成独立计 算，并判断出机构能不 能有确定的运动 2 讲授 法 在阅读课 程内容的 基础上完 成课后作 业； MOOC 学 习 1 第五章 平面连 杆机构 铰链四杆机构的基 本型式及其演化； 铰链四杆机构的几 个特性；平面四杆 机构的设计简介 通过对平面连杆机构 的概念及特性的学习， 使学生能够根据要求 选取合适的平面连杆 机构的类型，并能根据 已知条件设计出所需 要的平面连杆机构尺 寸 2 讲授 法、 讨论 法、 案例 法、 课堂 练习 在阅读课 程内容的 基础上完 成课后作 业； MOOC 学 习 1、2、3 第六章 凸轮机 构 凸轮机构的特点、 应用和分类；推杆 的常用运动规律； 凸轮轮廓线的设 计；凸轮机构的压 力角和基园半径 通过对凸轮机构的概 念及特性的学习，使学 生能够根据已知条件 选取合适的基圆半径， 并设计出所需要的凸 轮轮廓曲线 2 讲授 法、 讨论 法 在阅读课 程内容的 基础上完 成课后作 业； MOOC 学 习 1、2、3
齿轮传动的特点和 类型：渐开线齿哪 海开线标准齿轮各 部分的名称和几何 通过对圆柱齿轮、锥齿 尺计，渐开线直状 轮、蜗轮蜗杆的概念及 讲授 圆柱齿轮的呐合传 在阅读课 特性的学习，使学生能 程内容的 动：渐开线齿廓的 第七章 够根据要求选取合话 讨论 根切问题及变位齿 基础上元 法、 齿轮传 的材料，设计出合理的 成课后作 轮的概念：齿轮的 1、2、3 动 失效式和齿 圆柱齿轮、 锥齿轮、 例、 轮蜗杆的尺寸，并能完 料：直齿圆柱齿轮 课堂 MOOC 成相关的齿轮结构设 习 传动的强度计算： 练习 计 斜齿圆柱齿轮传 动： 圆维齿轮传动 蜗杆传动：齿轮的 结构设计 在阅读课 通过学习使学生能够 轮系及其分类：定 根据要求设计出合理 程内容的 第八章 基上元 轴轮系的传动比： 的轮系，对定轴轮系 轮系和 讲授 成课后作 1、2、3 周转轮系及其传动 周转轮系的转速及传 减速器 法 比：轮系的功用 动比的计算能独立完 成 在阅读课 带传动的类型和 通过对带传动和链传 程内容的 第九章 带传动 点：带的工作原理 动的概念及特性的等 基础上 讲授 和工作能力分析：V 习，使学生能够完成对 成课后作 1、2、3 及链传 带的标准和传动设 法 带传动和链传动的设 业： 动 计：链传动 计及相关计算 通过对螺纹联接、键联 接和销联接的概念及 第十 纹联接，镜群接 特性的学习，使学生能 MOOC学 联接 销联接及型面联接 够选取合适的零件连 2 习 1、2、3 接方式，并完成相关的 校核计算 第十 通过对联轴器、离合器 章联轴 联轴器：离合器： 和制动器的概念及特 器、离 性的学习，使学生能够 讲授 MOOC号 1、2、3 制动器 法 习 合器和 选取合适的联轴器、离 制动器 合器、制动器 第十二 滑动轴承的结构和 通过对滑动轴承、滚动 讲授 在阅读课 1、2、3 章支承材料：滑动轴承的轴承的类型、结构及特 法程内容的
31 第七章 齿轮传动 齿轮传动的特点和 类型；渐开线齿廓； 渐开线标准齿轮各 部分的名称和几何 尺寸；渐开线直齿 圆柱齿轮的啮合传 动；渐开线齿廓的 根切问题及变位齿 轮的概念；齿轮的 失效式和齿轮材 料；直齿圆柱齿轮 传动的强度计算； 斜齿圆柱齿轮传 动；圆锥齿轮传动； 蜗杆传动；齿轮的 结构设计 通过对圆柱齿轮、锥齿 轮、蜗轮蜗杆的概念及 特性的学习，使学生能 够根据要求选取合适 的材料，设计出合理的 圆柱齿轮、锥齿轮、蜗 轮蜗杆的尺寸，并能完 成相关的齿轮结构设 计 6 讲授 法、 讨论 法、案 例、 课堂 练习 在阅读课 程内容的 基础上完 成课后作 业； MOOC 学 习 1 、 2 、 3 第八章 轮系和 减速器 轮系及其分类；定 轴轮系的传动比； 周转轮系及其传动 比；轮系的功用 通过学习使学生能够 根据要求设计出合理 的轮系，对定轴轮系、 周转轮系的转速及传 动比的计算能独立完 成 3 讲授法 在阅读课 程内容的 基础上完 成课后作 业； MOOC 学 习 1 、 2 、 3 第九章 带传动 及链传动 带传动的类型和特 点；带的工作原理 和工作能力分析； V 带的标准和传动设 计；链传动 通过对带传动和链传 动的概念及特性的学 习，使学生能够完成对 带传动和链传动的设 计及相关计算 4 讲授法 在阅读课 程内容的 基础上完 成课后作 业； MOOC 学 习 1 、 2 、 3 第十一章 联接 螺纹联接 ；键联接、 销联接及型面联接 通过对螺纹联接、键联 接和销联接的概念及 特性的学习，使学生能 够选取合适的零件连 接方式，并完成相关的 校核计算 2 讲授法 MOOC 学 习 1 、 2 、 3 第十二 章联轴 器、离 合器和 制动器 联轴器；离合器； 制动器 通过对联轴器、离合器 和制动器的概念及特 性的学习，使学生能够 选取合适的联轴器、离 合器、制动器 1 讲授法 MOOC 学 习 1 、 2 、 3 第十三 章支承 滑动轴承的结构和 材料；滑动轴承的 通过对滑动轴承、滚动 轴承的类型、结构及特 4 讲授法 在阅读课 程内容的 1 、 2 、 3