include basic concepts of signals and systems,mathematic expressions of signals and systems analysis for continuous time signals and discrete time signals,analysis for continuous time systems and discrete time systems.typical applications of Discrete Fourier Transform and basic design methods of digital filters.It also includes some experiments that realize many different signals and systems by MATLAB programming language.This course leads students to leam the important knowledge points of basic types of signals and systems.analysis methods in time domain and frequency domain,and signal processing techniques,laying foundation for grasping techniques of analysis and processing of signals and systems in measurement instruments and devices.After learning this course,students will get the abilities to identify signal types,analyze signal frequency spectrum,build basic system structure,analyze system function,design and apply classic discrete time systems(digital filters). 《精密机械设计(1)（②）) 课程编号 0BH02302-3 学分 6 总学时 96 实验/上机学时 12 课程名称 精密机械设计(1)2) 英文名称 Precision Machine Design 课程类别 必修 适用专业 测控技术与仪器 执笔人 李月强 审核人 董明利 先修课程 高等数学、线性代数、工程力学、工程制图、C语言程序设计 一、 课程的地位与作用 本课程是测控技术与仪器专业的专业基础课，课程主要学习精密机械和仪器中常用机构 的组成、原理和设计方法，常用机械零部件的工作原理、特点、适用范围、选型以及有关基 础理论与设计计算方法，以及常用机械传动的基本原理，并适当介绍材料与热处理、公差与 配合以及制造工艺方面的基础知识和应用等。通过本课程的学习，使学生学会分析、研究机 构的组成和原理，掌握常见机构的设计计算方法，掌握常用机械零件的工作原理和设计方法， 了解常用机械传动的工作原理，为精密机械和仪器的机械设计打下基础， 学习本课程，需要具备高等数学、线性代数、工程力学、工程制图、C语言程序设计的 理论基础知识。通过本课程的学习，为后续的精密机械设计实践、测控仪器设计、光机电 体化技术与系统、测控专业综合实践、毕业设计等理论课程和实践环节提供基础。 本课程培养学生综合利用所学内容，结合本专业需要，能够解决精密机械和仪器中机械 设计的问题，并针对本专业领域内复杂工程问题，培养学生分析和解决具体问题的方法、思 路和能力
17 include basic concepts of signals and systems, mathematic expressions of signals and systems, analysis for continuous time signals and discrete time signals, analysis for continuous time systems and discrete time systems, typical applications of Discrete Fourier Transform and basic design methods of digital filters. It also includes some experiments that realize many different signals and systems by MATLAB programming language. This course leads students to learn the important knowledge points of basic types of signals and systems, analysis methods in time domain and frequency domain, and signal processing techniques, laying foundation for grasping techniques of analysis and processing of signals and systems in measurement instruments and devices. After learning this course, students will get the abilities to identify signal types, analyze signal frequency spectrum, build basic system structure, analyze system function, design and apply classic discrete time systems (digital filters). 《精密机械设计(1)(2)》 课程编号 0BH02302-3 学 分 6 总 学 时 96 实验/上机学时 12 课程名称 精密机械设计(1)(2) 英文名称 Precision Machine Design 课程类别 必修 适用专业 测控技术与仪器 执 笔 人 李月强 审 核 人 董明利 先修课程 高等数学、线性代数、工程力学、工程制图、C 语言程序设计 一、课程的地位与作用 本课程是测控技术与仪器专业的专业基础课。课程主要学习精密机械和仪器中常用机构 的组成、原理和设计方法，常用机械零部件的工作原理、特点、适用范围、选型以及有关基 础理论与设计计算方法，以及常用机械传动的基本原理，并适当介绍材料与热处理、公差与 配合以及制造工艺方面的基础知识和应用等。通过本课程的学习，使学生学会分析、研究机 构的组成和原理，掌握常见机构的设计计算方法，掌握常用机械零件的工作原理和设计方法， 了解常用机械传动的工作原理，为精密机械和仪器的机械设计打下基础。 学习本课程，需要具备高等数学、线性代数、工程力学、工程制图、C 语言程序设计的 理论基础知识。通过本课程的学习，为后续的精密机械设计实践、测控仪器设计、光机电一 体化技术与系统、测控专业综合实践、毕业设计等理论课程和实践环节提供基础。 本课程培养学生综合利用所学内容，结合本专业需要，能够解决精密机械和仪器中机械 设计的问题，并针对本专业领域内复杂工程问题，培养学生分析和解决具体问题的方法、思 路和能力
二、课程教学目标 通过课堂学习、资料查阅、讨论、实验、作业、报告等形式，掌握与精密机械设计有关 的基础知识和基本概念，掌握实现精密机械设计的基本思路和方法，掌握精密机械设计的有 关技术，了解精密机械设计的发展趋势，能独立设计机械结构和零件。具体目标如下（括号 中数字对应本专业毕业要求)： 1.能根据平面机构的组成原理，绘制平面机构运动简图并计算自由度：(1) 2.能利用作图法和解析法设计典型平面连杆机构：(1、3) 3.能利用作图法和解析法设计典型凸轮机构：(1、3) 4.能解释渐开线直齿圆柱齿轮机构的工作原理和加工原理，能对齿轮机构进行原理性 设计和计算：(1、3) 5.能对轮系进行分析，并能计算轮系的传动比：(1) 6.能正确使用尺寸公差、形状和位置公差及表面粗糙度的相关标准：(1) 7.能根据常用工程材料的力学性能合理选用工程材料：(1) 8.能解释同步带传动、齿轮传动和蝶旋传动的工作原理，并能正确选用和设计各类传 动：(1、3) 9.能进行轴类零件的结构设计和参数计算：(1、3) 10.能解释常用滚动支承的工作原理，并能正确选用和计算：(1) 11.能解释导轨的工作原理和特点，并能对常用导轨进行选用：(1) 12.能对螺旋弹簧和游丝进行设计计算：(1、3) 13.能在设计中考虑加工和装配工艺性的问题。(1、3) 三、课程教学内容提要与基本要求 理论部分 序号 教学内容提要 基本要求 学时 绪论 】本课程的性质、任务和内容 2本课程在教学计划中的地位和与其他 了解精密机械设计课程的性质、学习 1 课程的关系 3如何进行本课程的学习 内容及学习方法，理解精密机械设计 第一章精密机械设计的基础知识 的基本概念和设计思想。 2机被设计的方法及其发展 第二章平面机构的结构分析 )1机物的组成 理解平面机构的组成原理，重点掌据 2.2机构运动简图 平面机构运动简图的绘制以及机构自 6 2.3运动链成为机构的条件 由度的计算方法，掌握平面机构的结 2.4机构的组成原理和结构分析 构分析方法
18 二、课程教学目标 通过课堂学习、资料查阅、讨论、实验、作业、报告等形式，掌握与精密机械设计有关 的基础知识和基本概念，掌握实现精密机械设计的基本思路和方法，掌握精密机械设计的有 关技术，了解精密机械设计的发展趋势，能独立设计机械结构和零件。具体目标如下（括号 中数字对应本专业毕业要求）： 1. 能根据平面机构的组成原理，绘制平面机构运动简图并计算自由度；（1） 2. 能利用作图法和解析法设计典型平面连杆机构；（1、3） 3. 能利用作图法和解析法设计典型凸轮机构；（1、3） 4. 能解释渐开线直齿圆柱齿轮机构的工作原理和加工原理，能对齿轮机构进行原理性 设计和计算；（1、3） 5. 能对轮系进行分析，并能计算轮系的传动比；（1） 6. 能正确使用尺寸公差、形状和位置公差及表面粗糙度的相关标准；（1） 7. 能根据常用工程材料的力学性能合理选用工程材料；（1） 8. 能解释同步带传动、齿轮传动和螺旋传动的工作原理，并能正确选用和设计各类传 动；（1、3） 9. 能进行轴类零件的结构设计和参数计算；（1、3） 10. 能解释常用滚动支承的工作原理，并能正确选用和计算；（1） 11. 能解释导轨的工作原理和特点，并能对常用导轨进行选用；（1） 12. 能对螺旋弹簧和游丝进行设计计算；（1、3） 13. 能在设计中考虑加工和装配工艺性的问题。（1、3） 三、课程教学内容提要与基本要求 理论部分 序号 教学内容提要 基本要求 学时 1 绪论 1 本课程的性质、任务和内容 2 本课程在教学计划中的地位和与其他 课程的关系 3 如何进行本课程的学习 第一章 精密机械设计的基础知识 1.1 概述 1.2 机械设计的方法及其发展 了解精密机械设计课程的性质、学习 内容及学习方法，理解精密机械设计 的基本概念和设计思想。 1 2 第二章 平面机构的结构分析 2.1 机构的组成 2.2 机构运动简图 2.3 运动链成为机构的条件 2.4 机构的组成原理和结构分析 理解平面机构的组成原理，重点掌握 平面机构运动简图的绘制以及机构自 由度的计算方法，掌握平面机构的结 构分析方法。 6
理论部分 序号 教学内容提要 基本要求 学时 第三章平面连杆机构及其设计 了解平面连杆机构的基本类型及演化 平面连杆机构类生 3.2平面连杆机构工作 方式，重点掌握平面连杆机构运动及 及功能 动力分析方法，掌握典型平面连杆机 > 构的设计方法。 第四章凸轮机构及其 41轮机均的组成 类型 特点和功能 了解凸轮机构的特点和应用，掌握从 4.2从动件常用运动规 动件常用运动规律描述，重点掌握凸 4.3凸轮机构的设计 轮机构的设计方法。 第五章齿轮机构 了解齿轮机构的类型及应用：理解齿 廓腋合基本定律：了解浙开线形成 5.1齿轮机构的类型和应用 5.2齿廓啮合的基本定伸 程，草座渐开线性质、渐开线方程及 渐开线齿廓的啮合特性：理解并掌 5 直齿圆柱齿轮 渐开线直齿圆柱齿轮 合传动需要满 2 通连续啮合条件 足的条 现范成 切齿的基 本烟 生根切 5.8轮系 比的计算方法 第六章公差与配合 6.1公差与配合的基本术语及定义 理解公差与配合的基本概念， 掌握常 6 6.2光滑圆柱件的公差与配合及其选择 用尺寸、形状、位置公差、表面粗糙 8 6.3形状和位置公差 度的概念、标注与选择。 6.4表面粗糙度 2常用工程材 程性能 觉国丁积材的性能特占 7.3钢的热处理 用， 了解钢的热处理， 4 74表面精饰 择原 7.5材料的选择原则 第八章同步带传动 了解带传动的类型及工作原理，理解 8.1同步带传动工作原理、特点、应用范 带传动的受力分析及有关设计计算， 5 掌握同步带传动的设计计算及同步带 82同步带带传动设计 轮设计。 第九章齿轮传动 9.1齿轮传动的失效形式和计算准则 9,2齿轮材料及其热处理 9.3直齿圆柱齿轮传动的受力分析、载荷 了解齿轮传动的失效形式，掌握圆村 回特点，掌提圆柱齿轮传动 9 的结构设计。 h比 单及分配原则 9.8齿轮传动的结构设计
19 理论部分 序号 教学内容提要 基本要求 学时 3 第三章 平面连杆机构及其设计 3.1 平面连杆机构类型 3.2 平面连杆机构工作特性 3.3 平面连杆机构的特点及功能 3.4 平面连杆机构的设计 了解平面连杆机构的基本类型及演化 方式，重点掌握平面连杆机构运动及 动力分析方法，掌握典型平面连杆机 构的设计方法。 7 4 第四章 凸轮机构及其设计 4.1 凸轮机构的组成、类型、特点和功能 4.2 从动件常用运动规律 4.3 凸轮机构的设计 了解凸轮机构的特点和应用，掌握从 动件常用运动规律描述，重点掌握凸 轮机构的设计方法。 4 5 第五章 齿轮机构 5.1 齿轮机构的类型和应用 5.2 齿廓啮合的基本定律 5.3 渐开线及其性质 5.4 渐开线标准直齿圆柱齿轮 5.5 渐开线齿轮正确连续啮合条件 5.6 渐开线齿轮的加工 5.7 渐开线变位齿轮 5.8 轮系 了解齿轮机构的类型及应用；理解齿 廓啮合基本定律；了解渐开线形成过 程，掌握渐开线性质、渐开线方程及 渐开线齿廓的啮合特性；理解并掌握 渐开线直齿圆柱齿轮啮合传动需要满 足的条件；了解范成法切齿的基本原 理和根切现象产生的原因，掌握不发 生根切的条件；了解各类轮系的组成 和运动特点，熟练掌握各种轮系传动 比的计算方法。 12 6 第六章 公差与配合 6.1 公差与配合的基本术语及定义 6.2 光滑圆柱件的公差与配合及其选择 6.3 形状和位置公差 6.4 表面粗糙度 理解公差与配合的基本概念，掌握常 用尺寸、形状、位置公差、表面粗糙 度的概念、标注与选择。 8 7 第七章 工程材料及热处理 7.1 金属材料的工程性能 7.2 常用工程材料 7.3 钢的热处理 7.4 表面精饰 7.5 材料的选择原则 了解常见工程材料的性能、特点、应 用，了解钢的热处理，掌握材料的选 择原则。 4 8 第八章 同步带传动 8.1 同步带传动工作原理、特点、应用范 围 8.2 同步带带传动设计 了解带传动的类型及工作原理，理解 带传动的受力分析及有关设计计算， 掌握同步带传动的设计计算及同步带 轮设计。 5 9 第九章 齿轮传动 9.1 齿轮传动的失效形式和计算准则 9.2 齿轮材料及其热处理 9.3 直齿圆柱齿轮传动的受力分析、载荷 计算 9.4 直齿圆柱齿轮强度计算 9.5 齿轮传动的精度 9.6 传动比计算及分配原则 9.7 齿轮传动的空回 9.8 齿轮传动的结构设计 了解齿轮传动的失效形式，掌握圆柱 齿轮传动的设计计算，了解齿轮传动 精度和空回特点，掌握圆柱齿轮传动 的结构设计。 9
理论部分 序号 教学内容提要 基本要求 学时 第十章螺旋传动 10.1螺旋传动的工作原理和主要类型 10.2滑动螺旋传动的计算 了解螺旋传动的工作原理，掌握滑动 10.3滑动螺旋传动的设计 螺旋的设计计算方法，了解其他常见 4 10.4滚珠螺旋传动的特点、结构和主要类 螺旋传动的特点。 思静压传动介 第十一章轴、联轴器、离合器 111轴的应用和主要类型 11.2轴的材料及选择 了解轴的特点，掌握轴的结构设计， 11 113轴的结构设计 掌捏轴的强度和刚度计算方法，了解 4 11.4抽的强度计异 联轴器和离合器的常见类型。 .5福的刚度计 11.6联轴器和离合器的主要类型 第十二章支承 121支承的组成、主要类型 12.2圆柱面滑动摩擦支承的结构、材料、 12.3其他类型滑动摩擦支承简 12 ,4滚动轴承的基本类型、结构特点、精 选用 6 126额定动载荷计算 1)7领定静载荷计算 12.8滚动轴承组合结构设计 12.9精密轴系典型结构 ,基本要求 了解导轨的米型，鲤想高导轨 13 13.3提高导轨耐磨性的方法 性的方法，了解其他常见导轨的特点 2 134导轨的材料与热处理 和应用。 135滚动摩控导执 13.6弹性摩擦导轨、静压摩擦导轨 第十四章弹性元件 14.1弹性元 特性 4弹性元 14 44圆柱形拉 压螺旋 的结构、特性 了解弹性元件的基本弹性，掌握螺旋 方法，了解其 4 设计与计管 145游丝的应用、结构、设计计算 14.6片簧、压力弹簧管、波纹管、膜片等 弹性元件简介 了解加 工过程中工艺基准的选择及尺 15 和常 8 十销 的加工方法，了 解无
20 理论部分 序号 教学内容提要 基本要求 学时 10 第十章 螺旋传动 10.1 螺旋传动的工作原理和主要类型 10.2 滑动螺旋传动的计算 10.3 滑动螺旋传动的设计 10.4 滚珠螺旋传动的特点、结构和主要类 型 10.5 静压螺旋传动简介 了解螺旋传动的工作原理，掌握滑动 螺旋的设计计算方法，了解其他常见 螺旋传动的特点。 4 11 第十一章 轴、联轴器、离合器 11.1 轴的应用和主要类型 11.2 轴的材料及选择 11.3 轴的结构设计 11.4 轴的强度计算 11.5 轴的刚度计算 11.6 联轴器和离合器的主要类型 了解轴的特点，掌握轴的结构设计， 掌握轴的强度和刚度计算方法，了解 联轴器和离合器的常见类型。 4 12 第十二章 支承 12.1 支承的组成、主要类型 12.2 圆柱面滑动摩擦支承的结构、材料、 润滑 12.3 其他类型滑动摩擦支承简介 12.4 滚动轴承的基本类型、结构特点、精 度、代号 12.5 滚动轴承上的载荷分布、失效形式和 计算准则 12.6 额定动载荷计算 12.7 额定静载荷计算 12.8 滚动轴承组合结构设计 12.9 精密轴系典型结构 了解支承的组成和类型，掌握滚动轴 承的选用计算方法，理解滚动轴承结 构设计，了解精密轴系的基本情况。 6 13 第十三章 导轨 13.1 导轨的类型、基本要求 13.2 滑动摩擦导轨 13.3 提高导轨耐磨性的方法 13.4 导轨的材料与热处理 13.5 滚动摩擦导轨 13.6 弹性摩擦导轨、静压摩擦导轨 了解导轨的类型，理解提高导轨耐磨 性的方法，了解其他常见导轨的特点 和应用。 2 14 第十四章 弹性元件 14.1 弹性元件的基本特性 14.2 弹性元件的材料和热处理 14.3 螺旋弹簧的类型和常用材料 14.4 圆柱形拉、压螺旋弹簧的结构、特性 线、设计与计算 14.5 游丝的应用、结构、设计计算 14.6 片簧、压力弹簧管、波纹管、膜片等 弹性元件简介 了解弹性元件的基本弹性，掌握螺旋 弹簧和游丝的设计计算方法，了解其 他常见弹性元件的特点。 4 15 第十五章 机械结构工艺性分析 15.1 基准的概念 15.2 工艺尺寸链 了解加工过程中工艺基准的选择及尺 寸换算原理，了解加工工程中精度的 控制原理和常见的加工方法，了解零 8
理论部分 序号 教学内容提要 基本要求 学时 3加工精度及加工表面质量 件结构工艺性的慨念，培养面向制造 的设计理念。 实验（上机）部分 序 实验项目名称 学 实验内容、要求及时间安排、仪器要求 选开类型 1 机构运动简图绘制与结构 分析 2 必开综合 凸轮机构的计算机辅助设 利用C语言编程进行凸轮轮廓设计，随 课程进度安排实验 必开设计 3 渐开线齿廓的范成、根切 2 绘制齿轮范成原理加工渐开线齿轮图形， 和变位 随课程进度安排实验 必开验证 线性尺寸、形位误差及表 2 必开 设计 [面租糙度测量 百分表拆装及结构分析 拆装百分表，熟悉工作原理、内部结构及 装配讨程，随课程进度安排实哈 必开综合 6典型零件工艺分析 2 分析百分表中典型零件（轴类、盘类）结 构工艺1 其加 工艺 必开综合 说明： 1.课程教学内容中绪论、第一章至第六章为《精密机械设计(1)》的教学内容，第七 章至第十五章为《精密机械设计(2)》的教学内容。第一至第四个实验为《精密机械设计(1)》 的实验内容，第五个实验为《精密机械设计(2)》的实验内容。 2.由于《精密机械设计(1)》和《精密机械设计(2)》的课程实验学时和作业安排情 况不同，所以考核方式也不同。 四、课程目标达成措施 以课堂教学为主，结合课程实验和团组大作业等形式。 1.课堂教学主要讲解精密机械和仪器中常用机构的组成、原理和设计方法，常用机械 零部件的工作原理、特点、适用范围、选型以及有关基础理论与设计计算方法，以及常用机 械传动的基本原理，并适当介绍材料与热处理、公差与配合以及制造工艺方面的基础知识和 应用等。全部采用多媒体课件授课，引用最新的与本课程相关的学科前沿知识：采用案例式 和任务驱动式教学方法，强调以学生为教学主体，提高学习自主性。 2.作业：在每章教学内容结束后布置与本章课程知识点相关的习题，并全部批改计分。 3.课程实验：本课程实验内容与理论知识相结合，锻炼学生的实际动手能力，训练内 容包括理论知识理解、实验方案设计、实验过程操作、实验结果与分析，并提交实验报告 4.分组大作业：通过分组完成大作业的形式，根据课程要求布置若干题目，由学生小 21
21 理论部分 序号 教学内容提要 基本要求 学时 15.3 加工精度及加工表面质量 15.4 常见加工方法 15.5 零件结构工艺性 件结构工艺性的概念，培养面向制造 的设计理念。 实验（上机）部分 序 号 实验项目名称 学 时 实验内容、要求及时间安排、仪器要求 必开/ 选开 实验 类型 1 机构运动简图绘制与结构 分析 2 根据机构模型绘制机构运动简图，随课程 进度安排实验 必开 综合 2 凸轮机构的计算机辅助设 计 2 利用 C 语言编程进行凸轮轮廓设计，随 课程进度安排实验 必开 设计 3 渐开线齿廓的范成、根切 和变位 2 绘制齿轮范成原理加工渐开线齿轮图形， 随课程进度安排实验 必开 验证 4 线性尺寸、形位误差及表 面粗糙度测量 2 对典型零件的线性尺寸、形位误差和表面 粗糙度进行测量，随课程进度安排实验 必开 设计 5 百分表拆装及结构分析 2 拆装百分表，熟悉工作原理、内部结构及 装配过程，随课程进度安排实验 必开 综合 6 典型零件工艺分析 2 分析百分表中典型零件（轴类、盘类）结 构工艺性及其加工工艺。 必开 综合 说明： 1. 课程教学内容中绪论、第一章至第六章为《精密机械设计（1）》的教学内容，第七 章至第十五章为《精密机械设计（2）》的教学内容。第一至第四个实验为《精密机械设计（1）》 的实验内容，第五个实验为《精密机械设计（2）》的实验内容。 2. 由于《精密机械设计（1）》和《精密机械设计（2）》的课程实验学时和作业安排情 况不同，所以考核方式也不同。 四、课程目标达成措施 以课堂教学为主，结合课程实验和团组大作业等形式。 1. 课堂教学主要讲解精密机械和仪器中常用机构的组成、原理和设计方法，常用机械 零部件的工作原理、特点、适用范围、选型以及有关基础理论与设计计算方法，以及常用机 械传动的基本原理，并适当介绍材料与热处理、公差与配合以及制造工艺方面的基础知识和 应用等。全部采用多媒体课件授课，引用最新的与本课程相关的学科前沿知识；采用案例式 和任务驱动式教学方法，强调以学生为教学主体，提高学习自主性。 2. 作业：在每章教学内容结束后布置与本章课程知识点相关的习题，并全部批改计分。 3. 课程实验：本课程实验内容与理论知识相结合，锻炼学生的实际动手能力，训练内 容包括理论知识理解、实验方案设计、实验过程操作、实验结果与分析，并提交实验报告。 4. 分组大作业：通过分组完成大作业的形式，根据课程要求布置若干题目，由学生小