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《机械设计基础》课程教学大纲课程代码：课程名称：机械设计基础/The basics of machinery design教材：刘江南、郭克希主编《机械设计基础》湖南大学出版社学时/学分：88 /4.5先修课程：高等数学、机械制图、工程材料、工程力学等适用专业：机械类专业一、本课程的性质、目的机械设计基础是一门介绍常用机械和通用零件的基础知识及基本设计方法的技术基础课。
教学内容着重基本知识、基本理论和基本方法，以及有关的设计技能的基本训练。
教学目的：1．培养学生掌握机构的结构、运动特性和机械动力学的基本知识，使之初步具有分析、选用和设计基本机构的能力，并对机械运动方案的确定有所了解。
2．培养学生掌握通用零件的工作原理、特点、维护和设计计算的基本知识，使之初步具有设计机械传动装置和简单机械的能力。
3．培养学生初步应用标准、规范、手册、图册等有关技术资料的能力。
二、本课程的教学内容和基本要求第1章绪论(一)教学基本要求：1．明确本课程的研究对象和内容，以及学习本课程的目的。
2．了解机械设计基础在培养机械类高级工程技术人才全局中的地位、任务和作用。
(二) 重点与难点本章的学习重点是课程的研究对象和内容，机器、机构和机械的概念，机器和机构的用途以及区别；了解机械设计基础课程的性质和特点。
(三) 教学内容1 本课程的研究对象2 本课程的研究内容3 本课程的地位及学习本课程的目的(四) 学时分配：2课时第2章机械及机械零件设计基础知识(一) 基本要求：建立机械设计的总体概念，了解机械零件的失效形式及计算准则，了解机械零件的设计方法，了解机械零件设计的一般步骤，理解机械设计中的标准化原则。
(二) 重点与难点机械零件的主要失效形式与计算准则；机械零件的设计方法和设计步骤；机械零件材料的选用原则和标准化。
(三) 教学内容1.机械零件设计概论2．机械零件的强度3.机械零件的接触强度4.机械零件的耐磨性5.机械零件的工艺性及标准化(四) 学时分配：3课时第3章平面机构基础知识(一) 基本要求1、掌握运动副、约束和自由度等概念。
机械工程机械设计与制造基础知识归纳机械工程是一门应用科学，涉及设计、制造、使用和维护机械的原理和技术。
机械设计与制造是机械工程的关键环节，它涉及到机械零件和装配件的设计、选择材料、加工方法、制造过程等方面的知识。
在本文中，我将对机械工程机械设计与制造的基础知识进行归纳和总结。
一、机械设计基础知识1. 设计流程：机械设计的基本流程包括需求分析、概念设计、详细设计和验证测试等步骤。
需求分析阶段用于明确设计的功能要求和性能指标，概念设计阶段将需求转化为初步设计方案，详细设计阶段则是对概念设计进行细化和优化。
最后，通过验证测试来验证设计的可行性和合理性。
2. 工程材料：机械设计中常用的工程材料包括金属材料和非金属材料。
金属材料的选择应考虑其力学性能、耐磨性、耐腐蚀性和加工性等因素。
而非金属材料主要包括塑料、橡胶和复合材料等。
在选择材料时，还需考虑到使用环境和成本等因素。
3. 机械结构设计：机械结构设计是机械设计中的重要环节，它涉及到零件的选择、定位和连接方式等。
在设计机械结构时，需要考虑零件的受力情况、装配方式和工作条件等因素。
4. 运动学和动力学：机械设计与制造的基础还包括运动学和动力学。
运动学研究物体在空间中的运动规律，而动力学则研究物体的受力和运动的关系。
在机械设计过程中，运动学和动力学的知识可用于优化机械系统的性能。
二、机械制造基础知识1. 加工工艺：机械制造中常用的加工工艺包括铣削、车削、钻削、磨削和冲压等。
每种加工工艺都有其适用的材料和形状。
在选择加工工艺时，需要考虑到零件的形状、尺寸和精度要求等因素。
2. 数控技术：数控技术是现代机械制造中的重要技术之一。
它通过计算机控制加工设备的运动，实现高精度和高效率的加工。
数控技术的应用使得机械制造过程更加自动化和智能化。
3. 装配和调试：机械制造完成后，还需要进行零部件的装配和系统的调试。
装配过程中需要注意零部件的安装顺序、紧固力度和润滑等。
而调试则是对整个机械系统进行测试和调整，以确保其正常运行。
机械设计基础知识总结(总11页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--机械设计基础知识总结关于机械设计基础知识总结第一章绪论1、机械的组成：完整的机械系统由原动机、传动装置、工作机、和控制系统四大基本组成部分2、机械结构组成层次：零件→构件→机构→机器3、机械零件：加工的单元体4、机械构件：运动的单元体5、机械机构：具有确定相对运动的构件组合体第二章机械设计概论1、机械设计的基本要求：使用功能、工艺性、经济性、其他2、机械设计的一般程序：（1）确定设计任务书（2）总体方案设计（3）技术设计（4）编制技术文件（5）技术审定和产品鉴定3、机械零件的失效：机械零件不能正常工作、失去所需的工作效能4、设计计算准则：保证零件不产生失效5、机械零件的结构工艺性：铸造工艺性；模锻工艺性；焊接工艺性；热处理工艺性；切削加工工艺性；装配工艺性；6、工程材料：金属材料、非金属材料7、金属材料的机械性能：强度、刚度、硬度、塑性、韧性和疲劳强度8、金属材料的工艺性能：铸造性、铸造性、焊接性、切削加工性9、钢的热处理方式：退火、正火、淬火与回火、表面淬火、表面化学热处理10、常用金属材料：铸铁、碳素钢、合金钢、有色金属材料11、配合：间隙配合：具有间隙的配合，孔的公差带在轴公差带上过盈配合：具有过盈的配合，孔的公差带在轴公差带下过度配合：可能具有间隙或过盈的配合，孔的公差带与轴的公差带相互交叠12、基准值：基孔制、基轴制（优先选用基孔制）13、运动副：构件与构件之间通过一定的相互接触和制约，构成保持相对运动的可动连接低副：通过面接触构成的运动副，分为回转副和移动副高副：两构件通过电线接触构成的运动副14、机构中的构件：机架、原动件、从动件15、机构具有确定运动的条件：（1）机构的自由度F>0（2）机构的原动件数等于机构的自由度F16、机构自由度的计算：机构自由度计算的注意事项：复合铰链：两个以上的构件同时在一处用转动副相联结就构成复合铰链.由K个构件组成的复合铰链应含有(K-1)个转动副局部自由度：在机构中常会出现一种与输出构件运动无关的自由度，称局部自由度（或多余自由度）。
机械设计基础（1） 通常材料的力学性能是选材的主要指标。
（厂）（2）抗拉强度是表示金属材料抵抗最大均匀塑性变形或断裂的能力。
（厂）（3）强度越高，塑性变形抗力越大，硬度值也越高。
（厂）（4） 屈服强度是表示金属材料抵抗微量弹性变形的能力。
塑性（X ） （5）疲劳强度是表示在冲击载荷作用下而不致引起断裂的最大应力。
（X ）无数次交变载荷（6） 受冲击载荷作用的工件，考虑力学性能的指标主要是疲劳强度。
冲击韧性（X ） （7）金属材料在外载荷作用下产生断裂前所能承受最大塑性变形的能力称为塑性。
（厂）（8）硬度是指金属材料抵抗其他物体压入其表面的能力。
（X ）（9）硬度是指金属材料抵抗比它更硬的物体压入其表面的能力。
（/）（10）—般来说，材料的硬度越高，耐磨性越好。
（/）（1）下列不是金属力学性能的是（D ）。
A.强度B.硬度C.韧性D.压力加工性能（2）金属材料在外力作用下，对变形和破裂的抵抗能力称为（A ）。
A .强度B •塑性C .韧性D .硬度（3） 根据拉伸实验过程中拉伸实验力和伸长量关系，画出的力一一伸长曲线（拉伸图）可以确定出金属的（ B ）。
A.强度和硬度B.强度和塑性C.强度和韧性D.塑性和韧性（4）材料被拉断前承受最大载荷时的应力值称为（D ）。
A.抗压强度B.屈服强度C.疲劳强度（5）拉伸实验中，试样所受的力为（D ）。
A.冲击载荷B.循环载荷C.交变载荷（6） 大小不变或变化过程缓慢的载荷称为（ A ）。
A .静载荷B .冲击载荷C .交变载荷（7）金属材料在外力作用下产生塑性变形而不破裂的能力称为（8）常用的塑性判断依据是（ A ）。
（9）适于测试硬质合金、表面淬火钢及薄片金属的硬度的测试方法是（B ）。
A.布氏硬度B.洛氏硬度C.维氏硬度D.以上方法都可以（10）用金刚石圆锥体作为压头可以用来测试（B ）。
□.抗拉强度 A .弹性B.强度 C .韧性 D •塑性A.伸长率和断面收缩率B.塑性和韧性C.断面收缩率和塑性D.伸长率和塑性A.布氏硬度B.洛氏硬度C.维氏硬度D.以上都可以（1）正火的冷却速度比退火稍慢一些。
《机械设计基础》教材答案第1章机械概述一、判断题1.√2.×二、选择题1．C三、填空题1．它们是各种实物的组合体；各实物之间具有确定的相对运动2. 机器；机构四、简答题1. 它们是各种实物的组合体；各实物之间具有确定的相对运动；能代替或减轻人类的劳动，能利用机械能做功或进行能量转换。
2. 机构的自由度数大于0，且等于原动件个数；第2章常用机械工程材料一、判断题1.×2.×3.×4.×二、填空题1．钢；纯铁；铸铁；2. 结构钢；优质钢；碳素钢3．工具钢；高级优质钢；碳素钢4．调质5. 锌6．黄铜；青铜；白铜7．轴瓦；内衬8．塑料；橡胶；陶瓷；复合材料9．热塑性；热固性三、简答题1.铸铁的强度、塑性、韧性等力学性能不如钢材，但它具有良好的铸造性能、切削加工性能、减振性、耐磨性，而且价格低廉。
因此，铸铁被广泛应用于工业中，用来制造一些力学性能要求不高、形状复杂、锻造困难的零件。
2.退火、正火、淬火、回火、调质、时效；表面热处理分为：表面淬火和化学热处理。
表面淬火又分为火焰淬火和感应淬火；化学热处理又分为渗碳、渗氮和碳氮共渗。
第3章静力学基础知识一、判断题1.×2.×3.×4.×5.×1．D 2．B ． 3．C ． 4．D三、填空题1．刚体2. 大小；方向；作用点3. 柔性约束；光滑面约束；铰链约束；固定端约束4. 转动；05. 大小；转向；作用面6. 静止；匀速直线7. 各分力在x 轴上投影的代数和等于零；各分力在y 轴上投影的代数和等于零8. 力偶系中各分力偶矩的代数和等于零9. 力系的主矢和对任意一点的主矩都等于零四、简答题1. 不计自重，只受两个力而处于平衡状态的构件称为二力构件，简称二力杆。
二力杆的受力特点是：两个力沿着两个作用点的连线，且大小相等，方向相反。
2. 不对。
若两分力大小相等，方向相反，在一条直线上，则合力为0，此时分力大于合力。
