机械设计（一）基本信息中文课程名称：机械设计英文课程名称：MechanicalDesign课程编号：0311002学分：3学时：56（其中：理论学时：42实验学时：6上机学时：8)课程性质：必修适用专业：机械电子工程先修课程：《高等数学》、《画法儿何与机械制图》、《大学物理》、《理论力学》、《材料力学》、《金属材料及热处理》、《机械原理》开课系（教研部）：机械设计教研部执笔：刘文光审核：贺红林课程简介：《机械设计》是一门综合应用各先修课程理论和实践知识、以通用零件设计为主的设计性专业核心课。本课程的主要任务是介绍整台机器机械部分设计的基本知识，重点讨论常用工作参数下的通用零件的设计，包括基本设计理论和方法以及技术资料、标准的应用等。通过本课程的学习，可以培养学生运用手册设计机械传动装置和简单机械的能力：使学生具备综合运用所学知识，分析、解决工程实际问题的能力；为后续机械类专业课的学习，以及未来从事机械产品的设计、研究与开发，打下一个良好的基础。（二）课程目标本课程的主要培养学生运用手册设计机械传动装置和简单机械的能力，提高学生运用所学知识，解决工程实际问题的能力，支撑专业毕业目标中相应指标点的达成。课程自标对学生的能力要求如下：1.应用数学知识对常用连接形式、常用机械传动形式和轴系零部件的结构、运动及受力的关键环节和参数进行建模和表达。2、能够应用自然科学知识对常用连接形式、常用机械传动形式和轴系零部件的相关设计问题进行识别、表达和分析，以获得结论。3．能够考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素，提出满足特定需求的常用连接形式、常用机械传动形式和轴系零部件的合理设计方案。4，能够应用机械设计专业知识，对机电装置的设计计算问题进行数据分析和综合，得到有效结论。5.能够掌握机电装置的性能制定中与社会、健康、安全、法律以及文化等相关的基础理论知识和工程相关背景知识
机械设计 （一）基本信息 中文课程名称：机械设计 英文课程名称：Mechanical Design 课程编号：0311002 学分：3 学时：56 (其中：理论学时：42 实验学时：6 上机学时：8) 课程性质：必修 适用专业：机械电子工程 先修课程：《高等数学》、《画法几何与机械制图》、《大学物理》、《理论力学》、《材料力学》、 《金属材料及热处理》、《机械原理》 开课系（教研部）：机械设计教研部 执笔：刘文光 审核：贺红林 课程简介： 《机械设计》是一门综合应用各先修课程理论和实践知识、以通用零件设计为主的设计 性专业核心课。本课程的主要任务是介绍整台机器机械部分设计的基本知识，重点讨论常用 工作参数下的通用零件的设计，包括基本设计理论和方法以及技术资料、标准的应用等。通 过本课程的学习，可以培养学生运用手册设计机械传动装置和简单机械的能力；使学生具备 综合运用所学知识，分析、解决工程实际问题的能力；为后续机械类专业课的学习，以及未 来从事机械产品的设计、研究与开发，打下一个良好的基础。 （二）课程目标 本课程的主要培养学生运用手册设计机械传动装置和简单机械的能力，提高学生运用所 学知识，解决工程实际问题的能力，支撑专业毕业目标中相应指标点的达成。 课程目标对学生的能力要求如下： 1. 应用数学知识对常用连接形式、常用机械传动形式和轴系零部件的结构、运动及受 力的关键环节和参数进行建模和表达。 2. 能够应用自然科学知识对常用连接形式、常用机械传动形式和轴系零部件的相关设 计问题进行识别、表达和分析，以获得结论。 3. 能够考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素，提出满足特定需求的常用 连接形式、常用机械传动形式和轴系零部件的合理设计方案。 4. 能够应用机械设计专业知识，对机电装置的设计计算问题进行数据分析和综合，得 到有效结论。 5. 能够掌握机电装置的性能制定中与社会、健康、安全、法律以及文化等相关的基础理 论知识和工程相关背景知识
课程目标对毕业要求的支撑关系如下：毕业要求毕业要求指标点课程目标指标点2.1：能够应用数学知识对机电工程领域的复杂工程问课程目标毕业要求21题进行建模和表达。指标点2.2：能够应用自然科学知识对机电领域的复杂工程问课程目标毕业要求22题进行识别、表达和分析，以获得结论。指标点3.4：在机电一体化复杂系统设计开发过程中，能够考课程目标毕业要求33虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。指标点4.3：能够应用机械电子工程基础知识、专业知识，对课程目标毕业要求4机械电子工程的复杂问题进行数据分析和综合，得到有效结4论。指标点6.2：掌握工程领域中与社会、健康、安全、法律以及课程目标毕业要求65文化等相关的基础理论知识和工程相关背景知识。（三）教学内容推荐教学对应的序号教学内容教学要求学时方式课程目标1)明确机械设计课程的地位和作用，树立学生的家国情怀：单元1：机械设计总论2)明确机械设计课程的课堂研究对象、研究内容和1)课程的研究对象、研究内学习方法；讲授容和学习方法：课程目标3)熟悉机械零件的主要2+32）零件的主要失效形式及课程失效形式及应满足的基应满足的基本要求；讨论本要求，掌握零件设计3）零件的设计准则及方法：准则及设计方法，熟悉4）机械设计的一般步骤。设计的一般步骤，培养学生的科学精神与工匠精神。课堂1)掌握疲劳强度的基本单元2：机械零件的强度讲授课程目标概念，材料疲劳特性和x1等寿命疲劳曲线，极限1）材料的疲劳强度；课程X2应力线图的画法，培养2）零件的疲劳强度；讨论课程目标学生的科学精神和理论3）零件的抗断裂强度；5+联系实际的能力：4）零件的接触强度。案例2)掌握机械零件的极限
课程目标对毕业要求的支撑关系如下： 毕业要求 毕业要求指标点 课程目标 毕业要求 2 指标点 2.1：能够应用数学知识对机电工程领域的复杂工程问 题进行建模和表达。 课程目标 1 毕业要求 2 指标点 2.2：能够应用自然科学知识对机电领域的复杂工程问 题进行识别、表达和分析，以获得结论。 课程目标 2 毕业要求 3 指标点 3.4：在机电一体化复杂系统设计开发过程中，能够考 虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。 课程目标 3 毕业要求 4 指标点 4.3：能够应用机械电子工程基础知识、专业知识，对 机械电子工程的复杂问题进行数据分析和综合，得到有效结 论。 课程目标 4 毕业要求 6 指标点 6.2：掌握工程领域中与社会、健康、安全、法律以及 文化等相关的基础理论知识和工程相关背景知识。 课程目标 5 （三）教学内容 序号 教学内容 教学要求 推荐 学时 教学 方式 对应的 课程目标 1 单元 1：机械设计总论 1）课程的研究对象、研究内 容和学习方法； 2）零件的主要失效形式及 应满足的基本要求； 3）零件的设计准则及方法； 4）机械设计的一般步骤。 1）明确机械设计课程的 地位和作用，树立学生 的家国情怀； 2）明确机械设计课程的 研究对象、研究内容和 学习方法； 3）熟悉机械零件的主要 失效形式及应满足的基 本要求，掌握零件设计 准则及设计方法，熟悉 设计的一般步骤，培养 学生的科学精神与工匠 精神。 2 课堂 讲授 + 课程 讨论 课程目标 3 2 单元 2：机械零件的强度 1）材料的疲劳强度； 2）零件的疲劳强度； 3）零件的抗断裂强度； 4）零件的接触强度。 1）掌握疲劳强度的基本 概念，材料疲劳特性和 等寿命疲劳曲线，极限 应力线图的画法，培养 学生的科学精神和理论 联系实际的能力； 2）掌握机械零件的极限 3 课堂 讲授 + 课程 讨论 + 案例 课程目标 1 + 课程目标 5
应力线图的画法和零件分析的疲劳计算方法，了解+提高机械零件疲劳强度作业的措施，培养学生理论练习联系实际的能力；3)了解抗机械零件断裂强度和接触强度的基本概念。课堂1）掌握摩擦的分类、磨单元3：摩擦、磨损和润滑讲授损的失效形式，常用润课程目标+1）摩擦；滑剂、添加剂以及润滑1课程2）磨损：方法，培养学生解决问x32讨论3）润滑剂、添加剂和润滑方题和分析问题的能力：课程目标+法；52)明确流体润滑的基本案例4）流体润滑的基本原理。原理。分析1)掌握螺纹的类型和应用、螺栓主要参数、螺纹连接的基本类型、标准螺纹连接件；2)了解常用螺纹连接预课程目标紧措施，明确螺纹连接1课堂防松的重要性，掌握常单元4：螺纹连接+用的防松方法：培养学讲授课程目标1）螺纹；+生解决问题和分析问题2课程2）螺纹连接的类型：的能力：+3)掌握螺栓组连接的设3）螺纹连接的预紧；讨论课程目标644）螺纹连接的防松：计和受力分析，螺栓联+3案例5）螺栓组连接的结构设计：接的一般失效形式和强+分析6）螺栓连接的强度计算；度计算：培养学生严谨课程目标7）螺纹连接件的材料；的科学精神与精益求精+4作业8）提高螺纹连接强度的常的工匠精神；+用措施。练习3）了解螺纹连接件的常课程目标用材料、螺纹连接件许5用应力的计算方法和提高螺纹连接强度的常用措施，培养学生的科学精神和理论联系实际的熊力。课堂课程目标单元5：键、花键和销连接了解键的功能、分类与讲授152应用；掌握键的选择和1）键连接：x+强度计算：了解花键的课程2）花键连接；课程目标
应力线图的画法 和零件 的疲劳计算方法 ，了解 提高机械零件疲劳强度 的措施 ，培养学生理论 联系实际的能力 ； 3 ）了解抗机械零件断裂 强度和接触强度的基本 概念。 分析+ 作业 练习 3 单元 3 ：摩擦、磨损和润滑 1 ）摩擦； 2 ）磨损； 3 ）润滑剂、添加剂和润滑方 法；4）流体润滑的基本原理。 1 ）掌握摩擦 的分类 、 磨 损的失效形式，常用 润 滑剂、添加剂以及润滑 方法 ，培养学生解决问 题和分析问题的能力 ； 2 ）明确流体润滑的基本 原理。 2 课堂 讲授+ 课程 讨论+ 案例 分析 课程目标 1+ 课程目标 5 4 单元 4 ：螺纹连接 1 ）螺纹； 2 ）螺纹连接的类型； 3 ）螺纹连接 的预紧； 4 ）螺纹连接 的防松； 5 ）螺栓组连接的结构设计 ； 6 ）螺栓连接的强度计算； 7 ）螺纹连接件的材料 ； 8 ）提高螺纹连接强度的常 用措施。 1 ）掌握螺纹的类型 和 应 用 、螺栓主要参数 、 螺 纹连接的基本类型 、 标 准螺纹连接件； 2）了解常用螺纹连接预 紧措施 ，明确螺纹连接 防松的重要性 ，掌握常 用的防松方法；培养学 生解决问题和分析问题 的能力 ； 3 ）掌握螺栓组连接的设 计和受力分析 ，螺栓联 接的一般失效形式 和 强 度计算；培养学生严谨 的科学精神与精益求精 的工匠精神 ； 3 ）了解螺纹连接件的常 用材料 、螺纹连接件许 用应力 的计算方法 和 提 高螺纹连接强度的常用 措施 ，培养学生的科学 精神和理论联系实际的 能力 。 6 课堂 讲授+ 课程 讨论+ 案例 分析+ 作业 练习 课程目标 1+ 课程目标 2+ 课程目标 3+ 课程目标 4+ 课程目标 5 5 单元 5 ：键、花键和销连接 1 ）键连接； 2 ）花键连接； 了解键的功能、分类与 应用；掌握键的选择 和 强度计算；了解花键的 2 课堂 讲授+ 课程 课程目标 1+ 课程目标
23）无键连接；类型、特点：掌握花键讨论+4）销连接。连接的强度计算，无键x案例课程目标连接的常用形式，销连分析3接的常用类型。+课程目标4+课程目标5课程目标1)掌握带传动的类型与1结构；课堂+2)掌握带传动工作时的讲授课程目标受力情况，了解弹性滑+2课程动与打滑的区别，培养单元6：带传动+学生的科学精神与精益讨论1）带传动工作情况分析：课程目标6杰精的工匠精神；4+2）普通V带传动的设计；3案例3）掌握普通V带传动3)V带轮的设计：+的设计计算内容、带轮分析课程目标4）带传动的维护。的材料、结构形式，带+4传动的张紧、安装与防作业+护等技术，培养学生理练习课程目标论联系实际的能力。51)了解链传动的特点与分类，滚子链的结构组课程目标成特点，链轮齿形、基1课堂本参数、主要尺寸与结+讲授构；课程目标单元7：链传动+22)掌握链传动的受力分课程1）链传动的特点与应用：+析方法，链传动的一般讨论2）传动链的结构特点；课程目标失效形式与链传动的参2+7数选择：滚子链传动的33）滚子链链轮的结构特点；案例4）链传动的工作情况分析；设计计算：培养学生的+分析5）滚子链传动的设计计算；科学精神与精益求精的课程目标+46）链传动的维护。工匠精神；作业+3）了解链传动机构的布练习置、张紧、润滑与防护课程目标5方法，培养学生理论联系实际的能力。课堂课程目标1)掌握齿轮传动的失效单元8：齿轮传动讲授186.形式及设计准则、齿轮1）齿轮传动的设计准则：++材料的选择原则、齿轮
3 ）无键连接； 4 ）销连接。 类型、特点；掌握花键 连接的强度计算 ，无键 连接的常用形式 ，销连 接的常用类型。 讨论+ 案例 分析 2+ 课程目标 3+ 课程目标 4+ 课程目标 5 6 单元 6 ：带传动 1) 带传动工作情况分析； 2) 普通 V 带传动的设计 ； 3 ) V 带轮的设计； 4) 带传动的维护 。 1 ）掌握带传动的类型与 结构； 2）掌握带传动工作时 的 受力情况，了解弹性滑 动与打滑的区别，培养 学生的科学精神与精益 求精的工匠精神 ； 3）掌握普通 V 带传动 的设计计算内容、带轮 的材料、结构形式 ， 带 传动的张紧、安装与防 护等技术，培养学生理 论联系实际的能力 。 4 课堂 讲授+ 课程 讨论+ 案例 分析+ 作业 练习 课程目标 1+ 课程目标 2+ 课程目标 3+ 课程目标 4+ 课程目标 5 7 单元 7 ：链传动 1 ）链传动的特点与应用 ； 2）传动链的结构特点； 3）滚子链链轮的结构特点 ； 4 ）链传动的工作情况分析； 5 ）滚子链传动的设计计算； 6 ）链传动的维护 。 1 ）了解链传动的特点与 分类 ，滚子链的结构组 成特点 ，链轮齿形、基 本参数、主要尺寸与结 构；2）掌握链传动的受力分 析方法，链传动的一般 失效形式 与链传动的参 数选择；滚子链传动的 设计计算；培养学生的 科学精神与精益求精的 工匠精神 ； 3 ）了解链传动机构的布 置、张紧、润滑与防护 方法，培养学生理论联 系实际的能力 。 2 课堂 讲授+ 课程 讨论+ 案例 分析+ 作业 练习 课程目标 1+ 课程目标 2+ 课程目标 3+ 课程目标 4+ 课程目标 5 8 单元 8 ：齿轮传动 1 ）齿轮传动的设计准则 ； 1 ）掌握齿轮传动的失效 形式及设计准则、齿轮 材料 的选择原则、齿轮 6 课堂 讲授+ 课程目标 1+
2）齿轮材料的选择原则；传动的计算载荷；课程课程目标讨论23）齿轮传动的计算载荷：2）掌握直齿、斜齿轮的齿根弯曲疲劳强度和接++4）齿轮传动的强度计算：案例课程目标5）齿轮传动的精度、设计参触疲劳强度计算、齿轮分析数与许用应力；传动的精度、设计参数46）齿轮的结构设计；与许用应力：培养学生++作业7）齿轮传动的润滑。的科学精神与精益求精课程目标练习5的工匠精神；3）了解齿轮的结构设计原则和齿轮传动的润滑方法。1)掌握蜗杆传动的常见类型，普通圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺课堂课程目标寸计算；讲授12)掌握蜗杆传动的失效单元9：蜗杆传动+x形式、设计准则及常用课程课程目标1）蜗杆传动的类型：材料；蜗杆传动的受力讨论22）蜗杆传动的尺寸计算：分析和强度计算，蜗杆2++93）蜗杆传动承载能力计算；的刚度计算：培养学生案例课程目标4）蜗杆传动的效率、润滑和的科学精神与精益求精X分析的工匠精神；热平衡计算：++5）蜗杆和蜗轮的结构设计。3）了解普通蜗杆传动的作业课程目标效率、润滑和热平衡计练习5算：了解蜗杆和蜗轮的结构设计：培养学生理论联系实际的能力。1)了解滑动轴承的主要类型、结构形式、失效课堂单元10：滑动轴承形式与常用材料；讲授课程目标2）了解轴瓦的形式与构1）滑动轴承的主要结构；+1造、轴瓦的定位、油孔课程2）滑动轴承的失效形式：与油槽结构：滑动轴承+102讨论3）轴瓦结构：润滑剂的选用方法：课程目标4）滑动轴承润滑剂的选用；+3）了解不完全流体和流4案例5）不完全流体和流体动力体动力润滑滑动轴承的分析润滑滑动轴承的设计。设计方法，培养学生理论联系实际的能力。课堂课程目标单元11：滚动轴承1)掌握滚动轴承的基本讲授1116组成、主要类型及代号；1）滚动轴承的类型与代号；x￥2掌握滚动轴承类型选课程2）滚动轴承的类型选择：课程目标
2 ）齿轮材料 的选择原则 ； 3 ）齿轮传动的计算载荷 ； 4 ）齿轮传动的强度计算 ； 5 ）齿轮传动的精度、设计参 数与许用应力； 6）齿轮的结构设计 ； 7 ）齿轮传动的润滑。 传动的计算载荷 ； 2 ）掌握直齿 、斜齿 轮 的 齿根弯曲疲劳强度 和 接 触疲劳强度计算、齿轮 传动的精度、设计参数 与许用应力；培养学生 的科学精神与精益求精 的工匠精神 ； 3 ）了解齿轮的结构设计 原则和齿轮传动的润滑 方法 。 课程 讨论+ 案例 分析+ 作业 练习 课程目标 2+ 课程目标 4+ 课程目标 5 9 单元 9 ：蜗杆传动 1 ）蜗杆传动的类型； 2 ）蜗杆传动的尺寸计算； 3 ）蜗杆传动承载能力计算 ； 4 ）蜗杆传动的效率、润滑和 热平衡计算； 5）蜗杆和蜗轮的结构设计。 1 ）掌握蜗杆传动的常见 类型 ，普通圆柱蜗杆传 动的主要参数及几何尺 寸计算； 2）掌握蜗杆传动的失效 形式、设计准则及常用 材料；蜗杆传动的受力 分析 和强度计算 ，蜗杆 的刚度计算；培养学生 的科学精神与精益求精 的工匠精神 ； 3 ）了解普通蜗杆传动的 效率、润滑和热平衡计 算；了解蜗杆和蜗轮的 结构设计 ；培养学生理 论联系实际的能力 。 2 课堂 讲授+ 课程 讨论+ 案例 分析+ 作业 练习 课程目标 1+ 课程目标 2+ 课程目标 4+ 课程目标 5 10 单元 10 ：滑动轴承 1 ）滑动轴承的主要结构 ； 2）滑动轴承的失效形式； 3）轴瓦结构； 4）滑动轴承润滑剂的选用； 5）不完全流体和流体动力 润滑滑动轴承的设计。 1 ）了解滑动轴承的主要 类型、结构形式、失效 形式与常用材料； 2）了解轴瓦的形式与构 造、轴瓦的定位、油孔 与油槽结构；滑动轴承 润滑剂的选用方法； 3）了解不完全流体和流 体动力润滑滑动轴承的 设计方法 ，培养学生理 论联系实际的能力 。 2 课堂 讲授+ 课程 讨论+ 案例 分析 课程目标 1+ 课程目标 4 11 单元 11 ：滚动轴承 1 ）滚动轴承的类型 与代号； 2 ）滚动轴承的类型选择 ； 1 ）掌握滚动轴承的基本 组成 、主要类型及代号； 2 ）掌握滚动轴承类型选 6 课堂 讲授+ 课程 课程目标 1+ 课程目标