机械原理课程设计教学大纲

《机械原理课程设计》课程教学大纲

本课程教学大纲依据机械设计制造及其自动化专业2013级人才培养方案制定。

一、课程说明

课程名称：机械原理课程设计 课程编号：0861S2009

总学时：2周（每周按0.5学时/学生） 总学分：2学分

课程性质：专业实践教学

先修课程：画法几何及机械制图、机械原理、C语言等 适用专业：机械设计制造及其自动化

开课学期：第四学期

二、教学目标与要求

教学目标：

机械原理课程设计是工科院校学生在大学期间利用已学过的知识第一次比较全面的、具有实际内容和意义的课程设计，也是机械原理课程的一个重要的实践教学环节。机械原理课程设计是将知识转化为能力的桥梁，其主要目的是进一步巩固和加深学生所学的理论知识，并将其系统化；培养学生综合运用所学知识独立解决实际问题的能力和初步培养学生进行创新设计的能力；使学生初步掌握机械运动方案设计，并在机构分析与综合方面受到一次比较全面的训练。

教学要求:

根据高等学校工科本科《机械原理课程教学基本要求》，机械原理课程设计的目的与基本要求是：

（1）通过机械系统运动方案设计，融会贯通机械原理课程的理论和方法，分析解决实际问题。

（2）使学生具有机构选型组合及运动方案确定的能力，培养创新设计的意识。

（3）了解机械运动的变换与力的传递过程，进行运动学和动力学的分析与设计。

（4）提高运算、绘图、运用计算机完成机械系统整体分析和设计及查阅有关资料的能力。

（5）编写说明书，培养学生归纳、总结的表达能力。

三、教学内容 通过对某种简单机器（它的工艺动作过程比较简单）的分析，进行机械运动简图的设计，其中包括机器动能分析、工艺动作过程确定、执行机构的选择、机械运动方案的评定、机构尺度综合等。

具体内容包括：按照给定的机械总功能要求，分解成子功能进行机构的选型和组合;设计该机械系统的几种运动方案，对各运动方案进行对比和选择；对选定方案中的机构——连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、其他常用机构及组合机构进行分析和设计；制定机构运动循环图；画出机构运动简图。

每个学生应完成的设计工作量：

1、机械运动简图、主要机构装配图一张（A1或A2图纸）

2、零件工作图一至两张（A3或A4图纸）

3、设计说明书一份

分阶段的具体内容

第一阶段 查阅资料、熟悉题目

采用多媒体授课，以典型机械的运动方案为例讲解课程设计的过程，下达任务书。同学根据任务书查阅资料、熟悉题目的具体内容。

第二阶段 方案分析、比较

机械系统方案设计是机械产品设计的重要阶段，也是机械设计工作的基础。机械系统方案设计的好坏，对机械能否完成预期的工作任务、工作质量的优劣以及产品在国际市场上的竞争力起着决定性的作用。同一运动功能可以有不同的设计方案，同一方案可以由不同的机构组成。运动方案设计的创造性基于突破和创新，主要包括原动机、传动系统、执行系统和控制系统等内容的设计。

第三阶段 平面机构尺度综合、运动分析

分解执行机构的工艺动作，确定了运动规律，就要根据各基本动作或功能选择或创造合适的机构型式。执行机构的型式设计或机构的型综合，需要综合考虑机构的功能、结构、尺寸、动力特性等多方面的因素，分析比较。执行机构型式设计的优劣，将直接影响到机械的工作质量、使用效果和结构的繁简。

第四阶段 平面动态静力分析

机械中许多绕固定轴线旋转的回转件由于其结构形状不对称、制造安装不准确或材质不均匀等原因，产生离心惯性力和附加应力，在运动副中引起附加的动压力和摩擦力及周期振动，导致机械的工作精度、可靠性、效率和使用寿命下降。对机构进行受力分析、调节机构的动平衡或整机速度波动，可以消除惯性力的不良影响，把速度波动控制在许可范围内。

第五阶段 绘制方案图、整理设计说明书

图纸包括机械系统运动方案简图和机械运动循环图，主要机构的运动分析。

课程设计说明书的基本内容包括:设计题目及参数和要求；机械系统运动方案拟定；机械系统运动循环图；机构运动简图；方案比较与评价；动力机机选择；用数据和线图表达的计算结果；收获与建议及参考资料目录。有些课程设计说明书还应包括程序清单及运动仿真。

第六阶段 答辩

答辩是考核课程设计是否达到基本要求和相应水平的关键环节，是老师对学生论文的一次会诊和指导。考核内容包括学生对设计手册，资料的运用。老师提问的内容包括选题、选形、制图、理力、材力、计算及设计要求等。重点考察学生设计图纸及说明书的质量，设计过程中的态度。同时检查设计创新性、工作量、有无违反学术规范现象等，提出改进意见。

四、机械原理课程设计的时间安排

根据专业的教学计划安排可采用集中进行和分散进行，但时间均为2周。

时 间 内容

第

一

周 第 1 天 布置题目，方案讨论；分析工艺动作，拟定运动循环图

第 2-4天 运动方案的制定、评价、选择；

第 5-9天 确定各传动机构的尺寸、参数，机构设计；绘图

第10-11天 绘图；整理设计说明书

第12 天 整理设计说明书；答辩

五、考核与成绩评定

每个学生绘制一张A2图纸（应包括机械系统运动方案简图和机械运动循环图），一～二个主要机构的运动分析，写一份设计说明书，最后进行答辩。以设计说明书、图样和在答辩中回答问题的情况为依据，参考设计过程中的表现，由指导教师按五级计分制（优、良、中、及格、不及格）进行评定。其中：

优秀（90∽100）：设计方案新颖，创新点突出，设计图纸及设计说明书规范，内容丰富，在设计过程中勤奋好学，有创新思想。 良好（80∽90）：设计方案比较新颖，创新点比较突出，设计图纸及设计说明书比较规范，内容比较丰富，在设计过程中勤奋好学，有创新思想。

中等（70∽80）：设计方案一般，创新点一般，设计图纸及设计说明书欠规范，内容不够丰富，在设计过程中比较勤奋，创新思想不明显。

及格（60∽70）：设计方案不完善，存在一些小错误，设计图纸及设计说明书欠规范，内容一般，在设计过程中不够勤奋。

不及格（60分以下）：设计方案有严重错误，设计图纸及设计说明书不规范，内容严重不足，在设计过程中不够认真。

六、教材与主要参考书目

（一）教材

１．王强.机械原理课程设计指导书[M].重庆：重庆大学出版社，2013

（二）主要参考书目

1.孙桓等主编.机械原理[M].北京:高等教育出版社，2006.

2.姜琪．机械运动方案及机构设计--机械原理课程设计题例及指导[M]．北京：高等教育出版社，1991

3.牛鸣岐，王保民，余述凡等．机械原理课程设计手册［M].重庆：重庆大学出版社，2010.

执笔人： 教研室审核签名： 院系审核签名： 附：

表1 2014——2015学年第二学期机械原理课程设计题目汇总表

序号 题目

1 半自动冲床机构设计

2 半自动钻床机构设计

3 旋转型灌装机主要机构设计

4 四工位专用机床设计主要机构设计

5 蜂窝煤成型机机构设计

6 洗瓶机机构设计

7 电阻压帽机机构设计

8 压片成形机机构设计

9 块状物品推送机机构设计

10 搅拌机搅拌机构设计

表2 13机自1班学生分组及指导教师名单

指导教师 周明健 周明健 周明健 龚智强 龚智强 龚智强

序号 第1组(10人) 第2组（10人) 第3组

(11人) 第4组(11人) 第5组(11人) 第6组(11人)

1 汪澄 董志文 李广 母超林 孙宏奎 王宇

2 余祥 胡钊 李健 潘翔 孙利成 徐清晨

3 安朋 华俊 李维嘉 裴震 孙壮 江煜

4 卜明冬 黄怀良 李学红 钱吟坤 唐磊 张荣春

5 查王春 黄少华 李友明 全松岭 汪朝勇 蔡乐

6 陈迪 姜雪丽 刘东东 邵强 王海 李欢欢

7 陈胜 金强 刘萌 邵帅 王锦璋 李鹏

8 陈义 晋大鹏 刘扬扬 沈启明 王磊 刘健

9 慈乔彬 靳魁 刘遇军 盛思涵 王梦强 张慈行

10 崔北乐 康志 卢建锋 宋靖 王鹏 谷磊

11 马帅 宋聚磊 王瑞 黄兴举

表3 13机自2班学生分组及指导教师名单

指导教师 许磊 许磊 许磊 邢刚 邢刚 邢刚

序号 第1组(10人) 第2组(11人) 第3组

(10人) 第4组(10人) 第5组(10人) 第6组(10人)

1 王少壮 杨静 朱德康 邓家一 刘冰 黄卫

2 王旭 杨龙蕊 朱洪富 丁琼琼 刘少黄 陶新亮

3 王振 杨山山 曹杰 冯少鹏 刘文 周少武

4 魏如志 杨伟 曹志勇 桂雪娟 刘永庆 华菲阳

5 魏振毅 余宏乐 常数数 侯文华 陆创创 牛宏帅

6 吴瀚 余天龙 陈飞 胡华奎 马向阳 孙玮

7 吴阳阳 袁文剑 陈爽 胡毓洁 潘东 李尔康

8 谢圣达 曾亨利 陈俨然 李建国 许升 潘浩宇

9 薛少 张海枫 陈宇 李淩豪 李丹丹 汪锴

10 杨道明 赵洪亮 程森 李青松 韩康 刘涛

11 周宗亮

表4 13机自3班学生分组及指导教师名单

指导教师 徐兵 徐兵 徐兵 邢刚 龚智强 许磊

序号 第1组(10人) 第2组

(10人) 第3组

(10人) 第4组(10人) 第5组(10人) 第6组(10人)

1 彭凤武 王亮 吴泽众 余吴建 张晓颖 陈磊磊

2 司剑 王鹏 谢仁升 余新城 赵将 阚文宾

3 孙方旭 王文款 徐浩 张东方 赵润翔 王铭安

4 孙浩 王云 徐煜 张凡 郑浩 郑子扬

5 孙之全 王哲浩 杨冲 张飞 周万军 徐旷

6 陶新雨 吴克奇 杨传喜 张福林 周伟 张沪陶

7 汪明友 吴娜 杨俭 张金旺 周小祥 顾金芋

8 汪洋 吴锐 杨震宇 张雷魁 朱啊楠 李劭玮

9 王晨 吴双雷 于广森 张罗 朱毅然 刘阳

10 王飞 吴祥 余璜 张涛 金明 杨亮