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![《机械设计》课程设计教学大纲要点[修改版]](https://img.taocdn.com/s1/m/d439f57e6529647d26285223.png)
第一篇：《机械设计》课程设计教学大纲要点《机械设计》课程设计教学大纲课程编号：150040 课程类型：必修课设计学时：2周大纲主撰写人：孟俊焕编写日期：2006年6月一、课程设计意义、目的和任务课程名称：机械设计适应专业：交通运输（本科）专业课程设计学分：2学分大纲审核人：王卫东1. 《机械设计》课程设计是机械设计课程中实践性较强、综合性突出的重要教学环节，是机械学相关专业的学生在校期间第一次进行的较长时间、较系统、较全面的工程设计能力训练，在实现学生总体培养目标中占有重要地位。
对于树立学生的创新精神，培育学生的设计意识，激发学生的学习兴趣，加深同学对课堂所学内容的理解和掌握都具有举足轻重的作用和十分重要的意义。
2.本教学环节的实施目的是：1）通过课程设计实践，树立正确的设计思想，培养综合运用机械设计课程和其他先修课程的理论与生产实际知识来分析和解决机械设计问题的能力。
2）学习机械设计的一般方法，掌握机械设计的一般规律。
3）进行机械设计基本技能的训练：例如计算、绘图、查阅资料和手册、运用标准和规范。
4）有条件的话，可熟悉计算机和流行CAD 软件的使用操作，进行计算机辅助设计和绘图的训练。
3.任务（学生应提交的设计成果）机器或部件正式装配图1 张，A0 或A1 图纸。
零件工作图2 张，A3 或A4 图纸。
通常为轴、齿轮（或蜗轮）零件工作图。
设计计算说明书一份，说明书应包括：确定传动装置总体方案，选定电动机，传动装置运动学、动力学计算，传动零件的设计计算，轴、轴承、键联接的校核计算，联轴器选择等内容。
二、课程设计教学的基本要求是：1. 能从机器功能要求出发，制订或分析设计方案，合理地选择电动机、传动机构和零件。
2. 能按机器的工作状况分析和计算作用在零件上的载荷，合理选择零件材料，正确计算零件工作能力和确定零件主要参数及尺寸。
3. 能考虑制造工艺、安装与调整、使用与维护、经济性和安全性等问题，对机器和零件进行结构设计。
《机械设计》教学大纲(新)课程简介- 课程名称：机械设计- 课程代码：MECH101- 学分：3- 先修课程：工程力学、材料力学- 教学时长：48学时（2学分）课程目标本课程旨在培养学生具备以下能力和知识：- 理解机械设计的基本原理和概念- 掌握机械设计的常用方法和工具- 能够进行机械零部件的设计和计算- 具备解决机械设计问题的分析和创新能力教学内容1. 机械设计基础- 机械设计的定义和重要性- 机械设计中的安全和可靠性考虑2. 材料选择和性能评估- 不同材料的特性和应用- 材料的力学性能测试和评估方法3. 零部件设计- 零部件设计的基本原则和步骤- 零部件的尺寸和形状设计4. 摩擦、磨损和润滑- 摩擦和磨损的原理和影响因素- 润滑剂的选择和应用5. 传动系统设计- 齿轮传动和带传动的设计原理- 传动系统的计算和优化方法6. 结构设计- 结构设计的基本原则和方法- 结构的受力分析和优化7. 创新设计- 创新设计的思维方式和方法- 创新设计案例分析和评估教学方法- 理论授课：讲授机械设计基础知识和原理- 实践操作：进行机械设计案例分析和计算实践- 课堂讨论：引导学生思考和交流机械设计问题- 课程项目：要求学生完成机械零部件设计项目教材- 主教材：《机械设计基础》（第三版），作者：李明- 参考书：《机械设计手册》（第六版），作者：王刚评价方式- 平时成绩：课堂参与、作业完成情况等（占比30%）- 期中考试：理论知识考核（占比30%）- 期末项目：机械零部件设计项目评估（占比40%）其他注意事项- 学生需要具备一定的工程力学和材料力学基础- 鼓励学生积极参与课堂讨论和实践操作- 学生需按时完成作业和课程项目。
《机械设计基础》教学大纲一、课程的性质与任务《机械设计基础》是一门机械类专业的技术基础课程，它综合了工程力学、机械原理、机械零件等方面的知识，旨在培养学生掌握机械设计的基本理论、方法和技能，为后续专业课程的学习和从事机械设计、制造及相关工作奠定基础。
本课程的主要任务是：1、使学生掌握常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、设计计算方法和选用原则。
2、培养学生初步具备运用所学知识进行简单机械传动系统的方案设计和分析的能力。
3、培养学生具有运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料的能力。
4、通过课程的学习，培养学生的工程意识、创新思维和严谨的工作作风。
二、课程的基本要求1、掌握平面机构的结构分析、运动分析和力分析的基本方法。
2、掌握常用机械传动（如带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动等）的工作原理、特点、设计计算和结构设计。
3、掌握常用轴系零部件（如轴、轴承、联轴器、离合器等）的工作原理、设计计算和结构设计。
4、了解机械系统方案设计的基本思路和方法。
三、课程内容（一）绪论1、机械设计的基本概念和任务。
2、机械设计的一般程序和方法。
3、本课程的性质、内容和任务。
（二）平面机构的结构分析1、运动副及其分类。
2、平面机构的运动简图。
3、平面机构的自由度计算及机构具有确定运动的条件。
4、平面机构的组成原理和结构分析。
（三）平面机构的运动分析1、速度瞬心法在机构速度分析中的应用。
2、用相对运动图解法对平面机构进行运动分析。
（四）平面机构的力分析1、运动副中摩擦力的确定。
2、考虑摩擦时机构的受力分析。
（五）机械的效率和自锁1、机械的效率计算。
2、机械的自锁条件。
（六）机械的平衡1、刚性转子的平衡计算和实验。
2、平面机构的平衡。
（七）机械零件设计概论1、机械零件的失效形式和设计准则。
2、机械零件的强度。
3、机械零件的耐磨性。
4、机械制造常用材料及其选择。
5、机械零件的工艺性及标准化。
（八）连接1、螺纹连接的类型、特点和应用。
机械设计教学大纲一、课程介绍机械设计是机械工程专业的核心课程之一，它涉及到机械结构设计、机械零件绘制和机械系统设计等内容。
本课程旨在培养学生掌握机械设计的基本概念和方法，提高学生的机械设计能力。
二、教学目标1.了解机械设计的基本概念，包括机械结构、机械零件和机械系统等内容。
2.学习机械设计的基本原理和方法，包括机械力学、机械材料和机械工艺等方面的知识。
3.掌握机械设计的基本技能，包括机械结构设计、机械零件绘制和机械系统设计等能力。
4.培养学生的创新意识和实践能力，提高学生的解决实际问题的能力。
三、教学内容1.机械设计基础(1)机械设计概述(2)机械设计的基本原理(3)机械设计的基本方法(4)机械设计的基本流程2.机械结构设计(1)机械结构设计的基本原理(2)机械结构设计的基本方法(3)机械结构设计的常用工具和软件3.机械零件绘制(1)机械零件绘制的基本原理(2)机械零件绘制的基本方法(3)机械零件绘制的常用工具和软件4.机械系统设计(1)机械系统设计的基本原理(2)机械系统设计的基本方法(3)机械系统设计的常用工具和软件四、教学方法1.理论教学：介绍机械设计的基本概念、原理和方法，讲解相关的理论知识。
2.实验教学：进行机械结构设计、机械零件绘制和机械系统设计的实验操作，培养学生的实践能力。
3.课程设计：安排机械设计的实践项目，让学生通过实际操作来解决实际问题，提高学生的综合素质。
4.讨论与交流：组织学生进行小组讨论，促进学生之间的互动和交流，培养学生的团队合作能力。
五、教学评估1.平时成绩：包括课堂表现、实验报告和课程设计等内容。
2.期末考试：主要测试学生对机械设计基础知识的掌握程度。
3.实践能力评估：考察学生在实验操作和课程设计中的实践能力和解决问题的能力。
六、教学资源1.教材：选用与机械设计相关的的教材。
2.教学软件：使用常见的机械设计软件，如AutoCAD、Solidworks等。
3.实验设备：提供机械设计实验所需的设备和材料。
机械设计基础课程教学大纲一、课程概述机械设计基础课程是为机械工程专业的学生设计的一门基础课程。
本课程旨在培养学生掌握机械设计的基本理论与方法，能够应用机械设计软件进行设计与分析，并获取一定的工程实践能力。
二、课程目标1. 理解机械设计的基本概念和原则；2. 掌握机械零件的基本设计方法和计算原理；3. 熟悉机械设计软件的使用，能够进行零件三维建模和装配设计；4. 能够分析和评估机械设计的性能和可靠性；5. 培养学生的创新能力和解决问题的能力。
三、教学内容1. 机械设计基础知识（1）机械设计的概念与分类（2）机械设计的基本原则与方法（3）机械零件的功能、特性和要求2. 机械零件的设计（1）标准零件的选择与使用（3）轴类零件的设计与计算（4）轴承的选择与安装（5）齿轮传动的设计与计算3. 机械设计软件的应用（1）CAD软件的基本操作（2）三维建模与装配设计（3）有限元分析与性能评估4. 机械设计案例分析（1）实际机械设计案例的讲解和分析（2）学生个人或小组设计项目实践四、教学方法本课程采用多种教学方法相结合，包括理论讲授、实例演示、案例分析、软件操作实践等。
通过理论与实践相结合的教学方式，培养学生的问题解决能力和创新能力。
五、教材与参考书目1. 主教材：《机械设计基础》2. 参考书目：（2）《机械设计与制图》（3）《机械CAD设计与计算》（4）《机械设计案例分析》六、考核与评价1. 平时成绩：包括课堂参与、作业完成情况等。
2. 期中考试：测试学生对机械设计基础知识的掌握情况。
3. 期末考试：测试学生对整个课程内容的综合应用能力。
4. 设计实践项目：学生个人或小组完成一个机械设计项目，包括设计方案、设计报告和实物展示。
七、课程实施计划根据学期的周数和课时安排，制定具体的教学进度安排和实施计划，确保课程内容的全面覆盖，并留出一定时间进行案例分析和设计实践。
八、其他注意事项为了提高课堂效果，学生需要具备一定的计算机基础和CAD软件操作能力。
工业机械设计教学大纲一、课程目标本课程旨在培养学生在工业机械设计领域的专业能力。
通过该课程的学习，学生将掌握机械设计的基本原理和技术方法，能够进行工业机械的设计和改进，并具备解决实际设计问题的能力。
二、课程内容1. 机械设计基础知识- 机械设计的定义和流程- 机械设计的基本原理和理论知识- 机械设计的各种标准和规范2. 机械元件设计- 机械元件的选型和计算- 基本机械元件的设计和优化- 机械传动系统的设计和分析3. 机械系统设计- 机械系统的整体设计- 机械系统的布局和选型- 机械系统的运动分析和优化4. 数字化设计与仿真- 机械设计的CAD工具和软件应用- 机械设计的仿真技术和方法- 数字化设计在工业机械中的应用案例5. 工业机械的强度与可靠性分析- 工业机械的应力分析和强度计算- 工业机械的可靠性分析和评估- 工业机械的寿命预测和改进6. 工业机械的工艺与制造- 工业机械的工艺流程设计- 工业机械的制造工艺和技术- 工业机械的装配和调试三、教学方法本课程采用理论教学与实践相结合的教学方法，注重学生的实际操作和实验能力。
教师将通过课堂讲授、案例分析、小组讨论和实验演示等方式进行教学，培养学生的综合素质和创新能力。
四、教学评价本课程采用多种评价方式，包括笔试、实践操作、实验报告、设计任务和综合评价等。
通过这些评价方式，对学生的知识掌握和能力发展进行全面评估，以促进学生的学习动力和能力提升。
五、参考教材- 《机械设计基础》王明著- 《机械设计手册》机械工业出版社- 《机械设计原理》赵明等著六、教学进度安排本课程为学期课程，共分为16个教学周。
具体教学进度如下：- 第1周：机械设计基础知识- 第2周：机械元件设计- 第3周：机械系统设计- 第4周：数字化设计与仿真- 第5周：工业机械的强度与可靠性分析- 第6周：工业机械的工艺与制造- 第7周：复习与考试七、课程实践为了加强学生的实践能力和工程思维，本课程将安排一定的实践环节。
《机械零件可靠性设计》教学大纲
课程名称：机械零件可靠性设计面向专业：农机化、机师、汽运
课程代码：大纲执笔人：吕钊钦
总学分：2 大纲审定人：王会明
1、课程的教学目的、性质、地位和任务
随着科学技术的飞速发展，可靠性技术已被广泛地应用于各个行业。
可靠性设计作为一门边缘科学受到重视在国外已有40多年的历史了，在航天、航空、机械、电子技术中的应用得到了很大发展。
可靠性设计、优化设计、有限元分析和计算机辅助设计构成了现代化机械设计的新方法。
机械设备是由许多零件组成的，要提高设备的可靠性，必须先提高零件的可靠性。
本课程的基本任务是掌握汽车可靠性设计理论，根据要求将零件的可靠度设计到产品中，保证产品的使用可靠性、实现产品寿命的可预测性，从而达到低成本、高效益之目的。
2、课程教学的基本要求
《机械零件可靠性设计》具有较强的理论性。
要求掌握产品可靠性的评价尺度，威布尔分布、正态分布、对数正态分布等可靠性工程常用的几种概率分布；学会应力、强度分布的确定方法；熟练掌握应力、强度分布干涉理论及可靠度计算；了解可靠性试验与分析方法，学会轴、螺栓、键连接、齿轮传动等机械零件的可靠性设计。
3、课程教学大纲及学时分配（36学时）
第一章：绪论（2学时）
第一节概述
第二节可靠性定义及评价指标
一、可靠性定义
二、可靠性尺度（特征量）
1 可靠度R(t)
2 失效率l(t)
3 平均寿命（平均无故障工作时间）MTBF
4 维修度M(t)
5 有效度
6 可靠寿命三、零件传统设计法与可靠性设计法的比较
内容要点是可靠性发展史、重要性和任务；可靠性定义及其评价指标。
重点是可靠性定义及其评价指标、零件传统设计法与可靠性设计法的比较。
教学方法：采用多媒体教学。
通过理论学习、习题等教学环节的相互配合，突出重点、难点。
思考题：1、可靠性定义及评价指标有哪些？
2、比较零件传统设计法与可靠性设计法的不同点。
第二章：可靠性的数学基础（2学时）
第一节：随机变量
一离散型随机变量
二连续型随机变量
三累积分布函数
四概率密度函数
五随机变量数字特征第二节：可靠性工程常用的几种概率分布
一伯努力试验和二项分布二、泊松分布三正态分布
四对数正态分布五威布尔分布
内容要点是伯努力试验和二项分布、正态分布、对数正态分布、指数分布及威布尔分布。
重点是威布尔分布。
教学方法：采用多媒体教学。
通过理论学习、习题等教学环节的相互配合，突出重点、难点。
思考题：1、可靠性工程常用的几种概率分布有哪些？概率函数表达式？
2、说明威布尔分布分布参数的意义。
第三章：可靠性设计的内容和步骤（1学时）
一、可靠性技术要求
î关键性检查
2 冗余分析（Redundancy Analysis /ri’d L nd¶nsi/）
3 维修性分析
4 设计评审
二、可靠性设计的特点
三、可靠性设计的内容
四、可靠性设计的方法和步骤
内容要点是可靠性的设计特点、内容、方法步骤。
重点是设计步骤。
教学方法：采用多媒体教学。
通过理论学习、习题等教学环节的相互配合，突出重点、难点。
思考题：1、说明可靠性设计的方法和步骤。
第四章：确定应力分布的方法（4学时）
第一节确定应力分布的具体步骤
一确定所有重要的失效模式，并据此确定适当的失效判据。
屈服、断裂、疲劳、变形、失稳、磨损等。
二分析作出应力单元体——危险点的单元体
三计算应力单元体上的6个名义分量
S = f( L,T,G,P,t,m)
四使用应力修正系数，确定每一应力分量的最大值。
五计算主应力
当以最大主应力或最大剪切应力作为失效判据时，应计算主应力。
六各应力综合为复合应力
七确定每个名义应力，应力修正系数和设计参数的分布
八综合为应力分布
九对于每一重要失效模式，均重复上述步骤。
第二节影响应力分布的物理参数及几何参数的统计数据
一弹性模量E,剪切模量G,泊松比二几何尺寸第三节：代数法综合应力分布
一、基本原理
二、举例
第四节：矩法综合应力分布
一、一维随机变量
二、多维随机变量
内容要点是弹性模量、泊松比、断面截面模量，代数法综合应力分布和矩法综合应力分布计算公式及应用。
重点是矩法综合应力分布公式与应用。
教学方法：采用多媒体教学。
通过理论学习、习题等教学环节的相互配合，突出重点、难点。
思考题：1、确定应力分布的具体步骤是什么？
2、说明矩法综合应力分布原理。
第五章：确定强度分布的方法（4学时）
第一节代数法综合强度分布
一确定强度判据 二确定名义强度分布
三强度修正系数：
应力集中系数kf
温度系数
时间系数
四综合成为强度分布
五、呈分布状态的S-N曲线
六、复合疲劳应力下的强度分布
第二节：矩法综合强度分布
一、基本原理
二、应用
内容要点是呈分布状态的S—N曲线，复合疲劳应力下的强度分布；代数法和矩法确定强度分布的计算公式及应用。
重点是矩法确定应力分布的公式与应用。
教学方法：采用多媒体教学。
通过理论学习、习题等教学环节的相互配合，突出重点、难点。
思考题：1、代数法和矩法综合强度分布的原理。
2、说明复合疲劳应力下的强度分布。
第六章：应力-强度分布干涉理论及可靠度计算（12学时）
第一节：可靠度函数与失效率
一、基本概念
二、基本原理
第二节：应力-强度分布干涉理论与可靠度的一般表达式
一、应力-强度分布干涉理论
二、可靠度的一般表达式
第三节：应力和强度都呈正态分布时可靠度计算
一、基本原理
二、联结方程
第四节：应力和强度都呈对数正态分布时可靠度计算
一、基本原理
二、联结方程
第五节可靠度的计算方法
一、数值积分法
二、图解法
三、应力呈布尔分布、强度呈正态分布的可靠度计算
四、疲劳应力下的可靠度计算
五、复合疲劳用力下的可靠度计算
六、可靠度与安全系数的关系
内容要点和重点：掌握应力和强度都呈正态分布时可靠度计算。
教学方法：采用多媒体教学。
通过理论学习、习题等教学环节的相互配合，突出重点、难点。
思考题：1、推倒应力-强度分布干涉理论与可靠度的一般表达式。
2、应力呈布尔分布、强度呈正态分布的可靠度计算。
3、说明可靠度与安全系数的关系。
第七章可靠度的置信度和置信区间（4学时）
一、基本概念
1、置信度、置信区间与风险
2、可靠度的置信度的单侧置信区间
3、置信度对可靠度单侧置信区间下限R L1的影响
4、样本容量n对可靠度的单侧置信区间下限R L1的影响
二、在规定的置信度下把目标可靠度设计到零件中
三、机械零件可靠性设计数据及获得方法
要点及重点：置信度、置信区间与风险、可靠度的置信度的单侧置信区间、试验及经验法作S-N线图，古德曼线图确定。
教学方法：采用多媒体教学。
通过理论学习、习题等教学环节的相互配合，突出重点、难点。
思考题：1、基本概念：置信度、置信区间与风险
2、可靠度的置信度的单侧置信区间及其影响因素。
3、如何在规定的置信度下把目标可靠度设计到零件中？
第八章机械零件可靠性设计应用（5学时）
第一节可靠性设计应用举例一、机械零件可靠性设计应考虑的问题
二、螺栓联结的可靠性设计
1、受拉螺栓联接
2、紧螺栓联接
3、受剪螺栓联接
4、按栓杆或孔壁受挤压进行设计过盈联接的可靠性设计
四、花键联接的可靠性设计
五、焊缝强度的可靠度计算
六、轴的可靠性设计
要点及重点：轴、螺栓、键连接等机械零件的可靠性设计。
教学方法：采用多媒体教学。
通过理论学习、习题等教学环节的相互配合，突出重点、难点。
思考题：1、机械零件可靠性设计应考虑哪些问题？
3、建议使用教材
《机械零件可靠性设计》（牟志忠）机械工业出版社。
参考书
《可靠性设计与维修》等相关教材。
4、课程考核要求
课程的考核：笔试。
