(OA自动化)农业机械化及其自动化(1)

（OA自动化）农业机械化

及其自动化

农业机械化及其自动化

课程教学大纲

目录

1

《机械原理》课程教学大纲 0

《机械设计》课程教学大纲 (8)

《机械制图（机类）》（上、下）课程教学大纲 (14)

《机械工程测试技术》课程教学大纲 (22)

《机械制造技术基础》课程教学大纲 (26)

《机械工程控制基础》课程教学大纲 (28)

《液气压传动和控制》课程教学大纲 (32)

《热工学》课程教学大纲 (36)

《互换性和测量技术基础》课程教学大纲 (38)

《工程材料及其成形技术基础》课程教学大纲 (42)

《微机原理和接口技术》课程教学大纲 (46)

《CAD/CAM技术及应用》课程教学大纲 (50)

《机械原理》课程教学大纲

课程中文名称：机械原理

课程英文名称： Theor of Machines and Mechanisms

课程类别：必修

课程编号:0803100021

课程归属单位：机械工程学院

制定时间：2007年8月10日

一、课程的性质、任务

1.课程基本类型、基本属性和任务：

本课程是高等工业学校本科机械类专业教学计划中的主干课程之一，也是工科机械类专业的一门综合性很强的主要专业基础课。它以机械制图、理论力学、金属工艺学、公差配合和技术测量及等专业基础课为理论依托，综合应用学生在进校俩年多时间来所学过的上述课程的知识，使学生掌握机构学和机器动力学的基本理论、基本知识和基本技能，学会常用基本机构的分析和综合方法，且具有进行机构系统运动方案设计的初步能力。本课程为学生从事机械方面的设计、制造、研究和开发奠定重要的基础，且具有增强学生适应机械技术工作能力的作用。在培养学生的机械综合设计能力和创新能力的全局中，占有十分重要的地位。

2.教学基本要求：

机械原理课程着重解决机构的设计和机械系统的运动方案设计上。其教学内容应是精选、优化及缩减传统的基本内容，而必须引入和现代机电一体化产品设计和创新设计有关的新知识，以及反映当前学科研究的新知识等，增强机构和系统设计的内容。又考虑到该课程是一门技术基础课程，首要的任务是要让学生打好基本知识、理论和技能的基础。因此，为了兼顾打基础和素质及能力的培养，机械原理的课程体系为：以机构的分析和设计且重、机构的分析为基础，最后落脚于机构和机械系统运动方案的设计。

3.适用专业和学时数：

本大纲适用于工科机械类本科学生。本课程理论总学时为63学时，其中讲课56学时，实验7学时，机动2学时。理论教学结束后，进行2周的课程设计。

4.本门课程和其他课程关系：

本门课程是“机械设计”课程的先修课程。学习本门课程前，学生应修完机械制图、理论力学、金属工艺学、公差配合和技术测量等专业基础课。

5.推荐教材及参考书：

推荐教材：

[1]孙桓主编.机械原理（第七版）.北京：高教出版社，2005

[2]陈作模主编.机械原理学习指南（第四版）.北京：高教出版社，2001

[3] 牛鸣歧等编.机械原理课程设计.重庆：重庆大学出版社，2001

参考资料：

[1] 申永胜主编.机械原理教程.北京：清华大学出版社，1999

[2] 申永胜主编.机械原理辅导和习题.北京：清华大学出版社，1999

[3] 郑文纬主编.机械原理（第七版）.北京：高教出版社，1997

[4]陆品等主编.机械原理导教.导学.导考.西安：西北工业大学出版社，2004

[5]О.озол著、唐炜柏等译.机械原理教程.重庆：重庆大学出版社，1999

[6] Machines and Mechanisms， Chapter 8

[7] Engineering Design，Chapter 2

[8] Mechanical Engineering Design Education，Chapter 23

6.主要教学方法和媒体要求：

教学方法：课堂教学和直观教学相结合、理论教学和工程实际相结合、课内讨论和课外辅导答疑相结合、教师讲授和学生自学相结合、外语教学和母语教学相结合(双语教学大纲另行制定)。

教学手段：以多媒体技术和板书、教具相结合。

教学设施：多媒体软件、多媒体教室和机械原理实验设备。

二、各章教学内容和要求

一）几点说明：

1.对教学内容掌握层次的描述：

本大纲教学要求中，对具体内容所规定的深浅程度采用以下各个层次：

1）对基本理论和基本知识，有“了解”和“理解”俩个层次：“了解”指一般知道，“理解”指能够较为深入地了解；

2）基本技能和设计计算，有“了解”和“掌握”俩个层次：“了解”指一般知道，“掌握”指能够进行实际运用。

2.教学中应注意的问题：

（1）本课程和前期的基础课程均有联系，在学习中需要应用所学多学科知识，因此要注意各门课程实施的衔接。

（2）进行机构设计时选用图解法或解析法，可根据本校情况和工程实用性原则自行确定。提倡使用解析法。

（3）重视教学方法和教学手段的改革，加强学生自学、思维、实践、创新能力的培养。在学时减少的情况下，应注意加大课堂教学的信息量，大力推广现代化教学手段如CAI课件等的应用，提高教学效率和教学效果，调动学生学习主动性。

（4）课程作业有一定的难度，容易导致学生在作业中互相抄袭，教师在批改作业时要严格把关，对相互抄袭的学生迎严肃处理，使学生养成独立思考、认真学习的习惯。

（5）教学中要注重培养学生的动手能力和自学能力。

二）各章教学内容和基本要求

第一章绪论(2学时)

§1.1 本课程研究的对象及内容

研究对象：机械、机器和机构的概念。

研究内容：机构结构分析的基本知识；机构运动分析；机器动力学；常用机构的分析和设计；机械传动学运动方案的设计

§1.2 学习本课程的目的

本课程的地位及作用；反映现代机械的发展。

§1.3 如何进行本课程学习

§1.4 机械原理学科发展现状简介

基本要求：明确本课程研究的对象和内容，以及在培养高级工程技术人才全局中的地位、任务和作用；了解机械原理课程的性质和特点。对机械原理学科的发展趋势有所了解。

重点：本章的学习重点是机械原理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。

第二章机构的结构分析(4学时)

§2.1 机构结构分析的内容及目的

§2.2 机构的组成

构件；运动副；运动链；机构

§2.3 机构运动简图

机构运动简图的概念；机构运动简图的绘制

§2.4 机构具有确定运动的条件

机构自由度概念；机构具有确定运动的条件

§2.5 机构自由度的计算

平面机构自由度的计算；

§2.6 计算机构自由度时应注意的事项

正确计算运动副的数目（复合铰链）；局部自由度及除去的方法；虚约束及其常出现的几种情况。

§2.7 虚约束对机构工作性能的影响和机构结构的合理设计

虚约束的应用；虚约束对机构工作性能的影响；实别虚约束及其除去的方法

§2.8 平面机构的组成原理、结构分类和结构分析

基本杆组及机构的组成原理；平面机构的结构分类；平面机构的结构分析

§2.9 平面机构中的高副低代

高副低代的概念、目的及其条件；高副低代的方法及举例基本要求：理解机器设计和机械零件设计的总体概念，即理解从机器设计的总体要求，到机械零件设计的基本要求，到其失效形式、设计准则，到设计方法整个过程。

基本要求：了解机构的组成要素；能绘制常用机构运动简图：能正确判断机构是否具有确定运动；能计算平面机构的自由度，了解空间机构的自由度计算和平面机构的组成原理。

重点：机构的组成(构件、运动副、运动链及机构等概念)；机构运动简图及机构具有确定运动的条件；平面机构自由度的计算。

难点：实别虚约束及其除去的方法。

第三章平面机构的运动分析（4学时）

§3.1 机构运动分析的任务、目的和方法

§3.2 用速度瞬心法作机构的速度分析

速度瞬心法：速度瞬心及其位置的确定；用速度瞬心作机构的速度分析。

§3.3 用矢量方程图解法作机构的速度及加速度分析

矢量方程图解法的基本原理及作法；用矢量方程图解法作机构的速度及加速度分析

§3.5 用解析法作机构的运动分析（矢量方程解析法、复数法、杆组法或矩阵法）

基本要求：用图解法和解析法对Ⅱ级机构进行运动分析，特别是能运用计算机进行机构的运动分析。

重点：机构中瞬心位置的确定;利用速度瞬心的等速重合点的概念列出其速度等式，难点：速度瞬心及其位置的确定；用矢量方程图解法作机构加速度分析。

第四章平面机构的力分析（4学时）

§4.1 机构力分析的任务、目的和方法

作用在机械上的力；机构力分析的任务和目的；机构力分析的方法

§4.2 构件惯性力的确定

一般力学方法；质量代换法

§4.3 运动副中摩擦力的确定

移动副中摩擦力及总反力方位的确定；转动副中摩擦力矩及总反力方位的的确定；平面高副中的摩擦力的确定

§4.4 不考虑摩擦时机构的力分析

构件组的静定条件；用作图法作机构的动态静力分析；

基本要求：了解作用在机械中的力的分类，掌握运动副中摩擦力的计算方法和总反力方向的确定。

重点：运动副中总反力的确定

难点：转动副中摩擦力矩及总反力方位的的确定。

第五章机械的效率和自锁（2学时）

§5.1 机械的效率

§5.2 机械的自锁

基本要求：明确机械效率和自锁的概念，能确定机构的瞬时机械效率和机构的自锁条件，机械和机组的机械效率计算和机械自锁条件的确定。

重点：机械效率计算和机械自锁条件的确定。

难点：机械自锁条件的确定

第六章机械的平衡（3学时）

§6.1 机械平衡的目的及内容

机械平衡的目的；机械平衡的内容

§6.2 刚性转子的平衡计算

刚性转子的静平衡计算；刚性转子的动平衡计算

§6.3 刚性转子的平衡实验

静平衡实验；动平衡实验；现场平衡

§6.4 转子的许用不平衡量

§6.6 平面机构的平衡简述

基本要求：掌握刚性转子的静平衡和动平衡的条件、平衡原理和方法，转子的许用不平衡量概念；了解平面四杆机构的平衡原理。

重点：掌握刚性转子的平衡设计方法。

第七章机械的运转及其速度波动的调节（5学时）

§7.1 概述

研究内容及目的；机构动转的三个阶段；驱动力和生产阻力

§7.2 机械的运动方程式

机械运动方程的一般表达式；机械系统的等效动力学模型；运动方程式的推演

§7.3 机械运动方程式的求解

等效转动惯量和等效力矩均为位置的函数；

§7.4 稳定运转状态下机械的周期性速度波动及其调节

产生周期性速度波动的原因；周期性速度波动的调节

§7.5 机械的非周期性速度波动及其调节

非周期性速度波动的概念；自调性；离心调速器

基本要求：掌握建立单自由度机械系统的等效动力学模型及运动方程式的方法，会求解力为函数时的运动方程式；了解飞轮的调速原理和特点，掌握飞轮转动惯量的简易计算方法；了解非周期性速度波动调节的基本概念。

重点：机械系统的等效动力学模型；机械的周期性和非周期性速度波动产生的原因及其调节原理和方法；

难点：机械系统的等效动力学模型（等效转动惯量或等效质量和等效力矩或等效力的概念）

第八章平面连杆机构及其设计（6学时）

§8.1 连杆机构及其传动特点

连杆机构概念；连杆机构的特点

§8.2 平面四杆机构的类型和应用

基本型式；演化形式

§8.3 平面四杆机构的基本知识

平面四杆机构有曲柄的条件；急回运动和行程速比系数；四杆机构的传动角和死点；铰链四杆机构的运动连续性

§8.4 平面四杆机构的设计

连杆机构设计的基本问题；用解析法设计四杆机构；用图解法设计四杆机构；用实验法设计四杆机构

基本要求：了解平面连杆机构的基本形式及其演化；对平面四杆机构的运动和传力性能有明确概念；结合具体实例，掌握反转法原理；能按给定构件三个相对位置和行程速比系数要求设计平面四杆机构。

重点：平面四杆机构的运动和传力性能概念；掌握反转法原理；能按给定构件三个相对位置和行程速比系数要求设计平面四杆机构

难点：根据具体设计条件及实际需要，选择合适的机构型式和合理的设计方法。

第九章凸轮机构及其设计（6学时）

§9.1 凸轮机构的应用和分类

凸轮机构的应用；凸轮机构的分类

§9.2 推杆的运动规律

推杆常用的运动规律；推杆运动规律的选择

§9.3 凸轮轮廓曲线的设计

凸轮轮廓曲线设计方法的基本原理；用作图法设计凸轮廓线；用解析法设计凸轮的轮廓曲线

§9.4 凸轮机构基本尺寸的确定

凸轮机构中的作用力和凸轮机构的压力角；凸轮基图半径的确定；滚子推杆滚子半径的选择；平底推杆平底尺寸的确定

基本要求：了解凸轮机构的类型和应用，对推杆的运动规律，凸轮机构的压力角及自锁有明确的概念，能确定盘形凸轮机构的基本尺寸；掌握盘形凸轮廓线的设计方法。

重点：根据适用场合和工作要求选择凸轮机构的型式、根据工作要求和使用场合选择或设计从动件的运动规律、合理选择凸轮的基圆半径、正确设计出凸轮廓线、对设计出来的凸轮机构进行分析以校核其是否满足设计要求。

难点：灵活运用反转法原理

第十章齿轮机构及其设计（12学时）

§10.1齿轮机构的应用及分类

用于平行轴间传动的齿轮机构；用于相交轴间传动的齿轮机构；用于交错轴间传动的齿轮机构

§10.2 齿轮的齿廓曲线

齿廓啮基本定律；齿廓曲线的选择

§10.3 渐开线齿廓的啮合特点

渐开线的形成及其特性；渐开线方程式；渐开线齿廓的啮合特点

§10.4 渐开线标准齿轮的基本参数和几何尺寸

齿轮各部分的名称和符号；渐开线齿轮的基本参数；渐开线齿轮各部分的几何尺寸；齿条及内齿轮的尺寸

§10.5 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合转动

一对渐开线齿轮正确啮合的条件；齿轮传动的中心距及啮合角；一对轮齿的啮合过程及连续传动条件

§10.6 渐开线齿轮的变位修正

变位修正齿轮的切制；变位修正齿轮的几何尺寸；变位齿轮传动

§10.7 斜齿圆柱齿轮传动

斜齿轮的基本参数和几何尺寸计算；一对斜齿轮的啮合传动；斜齿轮的当量齿轮和当量齿数；斜齿轮转动的主要优缺点；交错轴斜齿轮传动简介

§10.8 蜗杆传动

蜗杆传动及其特点；蜗杆传动类型简介；蜗杆蜗轮正确啮合的条件；蜗杆传动的主要参数及几何尺寸

§10.9 圆锥齿轮传动

圆锥齿轮传动概述；直齿圆锥齿轮的当量齿轮及当量齿数；直齿圆锥齿轮传动的几何参数和尺寸计算。

基本要求：了解齿轮机构的类型和应用；掌握齿廓啮合基本定律，深入了解渐开线直齿圆柱轮传动的啮合特性；掌握标准直齿圆柱齿轮传动的基本参数和几何尺寸的计算方法；了解渐开线齿轮的展成原理和根切、最少齿数、变位、变位齿轮传动等概念；了解平行轴斜齿圆柱齿轮传动的啮合特点，掌握标准斜齿轮传动几何尺寸的计算方法；了解标准直齿轮圆锥齿轮的传动特点及几何尺寸的计算方法；对蜗轮蜗杆的传动特点有所了解

重点：渐开线直齿圆柱齿轮机构的传动设计是本章的重点。对于其他齿轮机构重点掌握其和直齿圆柱齿轮机构的特性及异同点。掌握直齿圆柱齿轮机构传动需要满足的几个条件：正确啮合条件、无侧隙啮合条件、连续传动条件；掌握重合度概念式的含义，且能从图上找出各有关参数，计算出相应的重合度；

难点：掌握渐开线直齿圆柱齿轮啮合传动需要满足的条件，正确选择传动类型，进行直齿圆柱齿轮机构的传动设计。

第十一章齿轮系及其设计（6学时）

§11.1 齿轮系及其分类

§11.2 定轴轮系的传动比

传动比大小的计算；首、末轮转向关系的确定

§11.3 周转轮系的传动比

§11.4 复合轮系的传动比

§11.5 轮系的功用

实现分路传动；获得较大的传动比；实现变速传动；实现换向传动；用作运动的合成；用作运动的分解；实现大功率传动

§11.7 行星轮系设计的基本知识

行星轮系中各轮齿数的确定。

基本要求：了解轮系的分类和应用；掌握定轴轮系、周转轮系和复合轮系传动比的计算方法；了解行星轮系的齿轮数的选取等基本知识。

重点：轮系的传动比计算和轮系设计。前者是指判断一个给定轮系的类型且确定其传动比；后者指根据工作要求选择轮系的类型且确定各轮的齿数。

难点：复合轮系的传动比大小的计算。

第十二章其他常用机构（2学时）

§12.1 棘轮机构

组成及工作特点；类型及应用；

§12.2 槽轮机构

组成及和工作特点；类型及应用；

§12.4 凸轮式间歇运动机构

组成及工作原理、特点；类型及应用

§12.5 不完全齿轮机构

工作原理和特点；类型及应用

§12－6 非圆齿轮机构

非圆齿轮机构的应用

§12.7 螺旋机构

螺旋机构运动分析；螺旋的螺纹导程角、导程和头数

§12.8 万向绞链机构

单万向绞链机构；双万向绞链机构

基本要求：了解四至六种其他常用机构的工作原理，运动特点及其应用。

第十三章机械传动系统的方案设计（在课程设计中讲授，4学时）

§13.1 机械传动系统方案设计一般过程

§13.2 机械工作原理的拟定

§13.3 执行构件的运动设计和各执行构件间运动协调设计

§13.4 机构的组合

§13.5 机械传动系统方案的拟定

§13.6 机械传动系统设计举例

基本要求：了解机械系统设计的一般过程和创新设计的基本知识；掌握机械系统运动方案设计的基本步骤、内容和方法；

三）考核

1.考核方式：学生最终总成绩由期终考试成绩（或增加半期考试成绩）、平时作业成绩、实验成绩等项组成；

2.成绩构成比例：期终考试成绩占80 %、（若半期考试占20 %）平时作业成绩15%、实验成绩5%；

3.出题原则：主要测试学生对基本知识、基本理论的掌握程度。考题应注重测试学生综合运用所学知识分析和解决问题的能力，避免须死记硬背的题目。

三、实践教学内容和要求

一）实验内容及要求

掌握机构学和机器动力学的基本实验方法，实验内容可从以下不同组别中选取不少于三个实验项目。

第1组机构几何参数的测定和运动简图的测绘

例如：机构运动简图的测绘，渐开线齿轮的范成及几何参数的测定，盘形凸轮廓线的测绘等。

第2组机构综合

例如：平面低副机构的实验法综合，基于机构组成原理的拼装设计，机构组合创新设计等。

第3组机构运动参数的测定

例如：机构运动构件的位移、速度、加速度等的测定。

第4组机械动力参数的测定

例如：机械效率测定，机械速度波动测定及飞轮调速，刚性转子平衡等。

有关实验类型、实验内容、实验目的及基本要求详见《机械原理》实验教学大纲。

二）课程作业及要求

为了使学生深入理解和巩固所学的知识，对课程的重点和难点可安排习题课。对课程基本要求中必须掌握的内容，需保证一定数量的课程作业。主要为“平面机构的结构分析和运动分析、平面连杆机构的设计、凸轮廓线和基本尺寸设计、直齿圆柱齿轮传动基本尺寸计算、

轮系传动比计算、刚性转子的平衡计算、机械的效率和自锁分析计算”等内容。可根据不同班级学生的实际情况，安排不同的习题作业。要求学生必须独立完成习题作业。

三）课程设计内容及要求

机械原理课程设计是机械原理课程的一个重要实践性环节，同时，又是机械类专业人才培养计划中一个相对独立的设计实践，在培养学生的机械综合设计能力（重点在机械系统运动方案的设计）及创新意识和能力方面，起着十分重要的作用。通过机械原理课程设计应达到以下目的：

1）进一步巩固和加深机械原理课程的理论知识；

2）培养运用理论知识独立解决有关本课程实际问题的能力，使学生对于机械的运动学、动力学的分析和设计有一套完整系统的概念;

3）使学生掌握机械运动、动力分析和设计的图解方法，以及借助于计算机进行运动、动力分析和设计的解析方法；

4）进一步提高学生的计算、制图、查问技术资料及计算机操作的能力。

5）要求绘制适量图纸、编制计算机程序和撰写设计说明书。

课程设计成绩单独评分，另设学分。时间为2周，通常是在本课程学习考试结束后集中进行。有关课程设计内容及基本要求详见《机械原理》课程设计大纲。

《机械设计》课程教学大纲

课程中文名称：机械设计

课程英文名称：

课程编号：0803100018

课程类别：必修

课程归属单位：机械工程学院

制定日期：2007年10月

适用专业及年级：机械设计及自动化、机械制造及自动化、机械电子工程、车辆工程、农业机械、过程控制等机械类专业

先修课程：机械制图、理论力学、材料力学、金属工艺学、公差配合和技术测量。

大纲主撰人：尹健

一、课程的性质、任务

1.课程基本类型：本课程是高等工业学校本科机械类专业教学计划中的主干课程之一，也是最后的一门技术基础课。

2.课程教学目的：机械设计是工科机械类专业的一门综合性很强的主要专业基础课。它以机械制图、理论力学、材料力学、金属工艺学、公差配合和技术测量及机械原理等专业基础课为理论依托，综合应用学生在进校俩年多时间来所学过的上述课程的知识，解决具体的机械联接设计、机械传动设计和其他一些常用机械的设计问题。本课程又为后续的专业课程学习以及掌握有关机械方面的最新科技成果，为进行独立机械设计打下基础。

3.教学基本要求：学生通过本课程各个教学环节的学习和实践活动，应达到下列要求：

（1）掌握通用机械零（部）件的设计原理、方法和机械设计的一般规律，具有对机械系统工程综合设计能力及应用计算机技术的能力；

（2）树立正确的设计思想，了解国家当前的有关技术经济政策；

（3）具有运用标准、规范、手册、图册等有关技术资料的能力；

（4）掌握典型机械零件的实验方法，获得实验技能的基本训练；

（5）对机械设计的新发展有所了解；

本课程在教学方面应着重基本知识、基本理论和基本方法的掌握；在实践方面着重设计构思和设计能力的基本技能训练。

4.适用专业和学时数：本大纲适用于工科机械类本科学生。本课程理论总学时为64学时，其中讲课56学时，实验7学时。理论教学结束后，进行3周的课程设计。

5.本课程相关课程：学习本课程前，学生应修完机械制图、理论力学、材料力学、金属工艺学、公差配合和技术测量、机械原理等专业基础课。

6.推荐教材及参考书：

推荐教材：

[1]濮良贵.机械设计（第八版）.北京：高等教育出版社，2006

[2]Ansel C.Ugural.Mechanical Design.McGraw-Hill Company,Inc.

参考资料：

[1]邱宣怀.机械设计.北京：高等教育出版社，2001

[2]刘惟信.机械最优化设计（第二版）. 北京：清华大学出版社，2000

[3]张春林等.机械创新设计. 北京：机械工业出版社，1999

7. 主要教学方法和媒体要求：

教学方法：课堂教学和直观教学相结合、理论教学和工程实际相结合、课内讨论和课外辅导答疑相结合、教师讲授和学生自学相结合、常规设计方法和现代设计方法相结合、外语教学和母语教学相结合(双语教学大纲另行制定)。

教学手段：以多媒体技术为主、板书教具为辅。

教学设施：皮带弹性滑动试验机、动压滑动轴承实验台、摩擦磨损试验机、工业减速器、机械设计创新试验台；多媒体软件、多媒体教室。

二、各章教学内容和要求

一）几点说明：

1.对教学内容掌握层次的描述：

本大纲教学要求中，对具体内容所规定的深浅程度采用以下各个层次：

1）对基本理论和基本知识，有“了解”和“理解”俩个层次：“了解”指一般知道，“理解”指能够较为深入地了解；

2）基本技能和设计计算，有“了解”和“掌握”俩个层次：“了解”指一般知道，“掌握”指能够进行实际运用。

2.教学中应注意的问题

1）讲课中坚持“三简化三强调”：即简化公式推导，强调公式的应用；简化机理的分析，强调参数的选择；简化参数的计算，强调结构的设计；

2）总论中三四章的内容，能够分散到各相关的章节中讲授；

3）将课堂教学、实验教学、课程设计“一体化”：将减速器、联轴器和离合器、弹簧、机架零件等章节放在课程设计和实验中传授。

二）各章教学内容和基本要求

第一篇总论(6学时)

第一章绪论(1学时)

1.机械工业在现代化建设中的作用

2.机器的基本组成要素

3.本课程的内容、性质和任务

基本要求：理解零件的作用、分类，和机器的相互关系；理解本课程“学什么”、“为什么学”、“怎样学”。

重点：本课程的内容、性质和任务。

第二章机械及机械零件设计概要(2学时)

1.机器的组成

2.机器设计的一般程序

3.对机器的主要要求

4.机械零件的主要失效形式

5.设计机械零件应满足的基本要求

6.机械零件的设计准则

7.机械零件的设计方法

8.机械零件设计的一般步骤

9.机械零件材料的选用原则

10.机械零件设计的标准化

11.现代设计方法简介

基本要求：理解机器设计和机械零件设计的总体概念，即理解从机器设计的总体要求，到机械零件设计的基本要求，到其失效形式、设计准则，到设计方法整个过程。

重点：机械零件的主要失效形式、设计准则、材料选用原则、设计标准化。

难点：机械零件的结构工艺性、现代设计方法

第三章机械零件的强度(2学时、本章部分也可融合在第十章、第十五章轴中讲解)

1.材料的疲劳特性

2.机械零件的疲劳强度：单向稳定变应力时的疲劳强度计算、疲劳损伤累积概说（Miner 法则）、双向变应力时强度校核方法、提高疲劳强度的措施

3.机械零件的接触强度

基本要求：了解载荷和应力的分类、了解疲劳极限应力图的意义及用途、了解机械零件受单向稳定变应力时的疲劳强度计算方法、了解机械零件的接触强度计算方法。

重点：疲劳强度计算方法、接触强度计算方法

难点：单向稳定变应力时的疲劳强度计算方法

第四章摩擦、磨损及润滑概述(1学时、本章也可融合在第十二章滑动轴承中讲解)

1.摩擦

2.磨损

3.润滑剂、添加剂和润滑方法

基本要求：了解摩擦、磨损的分类和机理、了解润滑剂的主要性能指标和润滑方法

重点：摩擦、磨损的分类和机理、润滑剂的主要性能指标。

难点：粘性定律、粘度单位

第二篇联接(10学时)

第五章螺纹联接和螺旋传动(8学时)

1.螺纹

2.螺纹联接的类型和标准联接件

3.螺纹联接的预紧

4.螺纹联接的防松

5.螺纹联接的设计

6.螺栓组联接的强度计算

7.螺纹联接的材料及许用应力

8.提高螺纹联接强度的措施

基本要求：掌握螺纹的基本知识（基本参数、种类、特性、应用）；掌握螺纹联接的基本知识（螺纹联接的基本类型、螺纹联接标准件、螺纹联接的预紧和防松）；掌握单个螺栓联接的强度计算、掌握螺栓组联接的综合计算（螺栓组联接的结构设计、受力分析。受力分析包括受横向载荷、受转矩载荷、受轴向载荷、受傾覆力矩载荷几种情况）重点：螺纹的基本知识、单个螺栓联接的强度计算、螺栓组联接的综合计算

难点：受傾覆力矩载荷作用的螺栓组联接计算

第六章键、花键、无键联接和销联接(2学时)

讲述章节：

1.键联接

2.花键联接

3.销联接

基本要求：理解键联接的主要类型及应用特点、理解键的类型及尺寸的选择方法、掌握平键联接强度校核计算；了解花键联接的类型、特点和应用、了解花键联接强度计算；了解销联接的类型、特点和应用。

重点：平键联接选择方法及强度校核计算

第三篇机械传动(22学时)

第八章带传动(4学时)

1.概述

2.带传动的工作情况分析

3.V带传动的设计计算

4.V带轮结构

5.带传动的张紧装置

基本要求：理解带传动的类型、特点及应用场合；了解普通V带的结构及其标准；理解带传动的工作原理、受力分析；理解柔韧体摩擦的欧拉公式、带的应力及其变化规律、弹性滑动及打滑；理解V带传动的失效形式及设计准则；掌握V带传动的设计方法和步骤；理解V带带轮的结构形式；理解V带传动的张紧方装置。

重点：带传动的工作原理、特点及应用；带传动的受力分析、应力分析、弹性滑动及打滑；V带传动的失效形式、设计准则、设计方法

难点：弹性滑动和打滑的现象及区别；有效拉力及最大有效拉力的区别；单根V带能传递的功率及影响因素。

第九章链传动(4学时)

1.链传动的特点及应用

2.传动链的结构特点

3.滚子链链轮的结构和材料

4.链传动的运动特性

5.链传动的受力分析

6.滚子链传动的设计计算

7.链传动的布置、张紧和润滑

基本要求：了解链传动的工作原理、特点及应用；了解滚子链的标准、规格及链轮的结构特点；理解滚子链传动的受力分析和运动分析；掌握滚子链传动的设计计算方法；了解链传动的布置、张紧和润滑。

重点：滚子链传动的设计计算方法；

难点：链传动的运动特性

第十章齿轮传动(10学时)

1.概述

2.齿轮传动的失效形式及设计准则

3.齿轮的材料及选择原则

4.齿轮传动的计算载荷

5.标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算

6.齿轮传动的设计参数、许用应力和精度选择

7.标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算

8.标准直齿锥齿轮传动的强度计算简介

9.齿轮的结构设计

10.齿轮传动的润滑

基本要求：理解齿轮传动的失效形式及设计准则；了解齿轮的材料、热处理且理解材料选择原则；理解齿轮传动的计算载荷及载荷系数的选择；掌握齿轮传动的受力分析（大小、方向、作用点）；掌握标准直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮的强度（接触疲劳强度和弯曲疲劳强度）计算；了解标准直齿锥齿轮传动的强度计算，掌握齿轮传动的设计方法和步骤。

重点：齿轮传动的失效形式、设计准则、计算载荷、受力分析、强度计算、强度计算中的重要基本概念（应力和许用应力）和重要系数（YFa、YSa、ZE、ZH等）。

难点：齿轮传动的失效形式及机理分析；载荷系数的主要影响因素；重要系数的物理意义；斜齿圆柱齿轮的轴向力方向判定、计算载荷、许用接触应力。

第十一章蜗杆传动(4学时)

1.蜗杆传动的类型

2.普通圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算

3.普通圆柱蜗杆传动承载能力计算

4.普通圆柱蜗杆传动的效率、润滑及热平衡计算

5.圆柱蜗杆及蜗轮的结构设计

基本要求：了解蜗杆传动的特点及应用；理解普通圆柱蜗杆传动的主要参数及选择；了解蜗杆传动变位的特点；理解几何尺寸计算；理解失效形式、设计准则、常用材料；掌握受力分析及强度计算；了解蜗杆传动的效率、润滑方式及热平衡计算的意义及方法。

重点：蜗杆传动正确啮合条件；受力分析；失效形式、设计准则、常用材料；强度计算；润滑方式及热平衡计算。

难点：蜗杆传动的变位；受力分析；热平衡计算。

第四篇轴系零部件(18学时)

第十二章滑动轴承(5 学时)

1.概述

2.径向滑动轴承的主要结构形式

3.滑动轴承的失效形式及常用材料

4.轴瓦结构

5.滑动轴承润滑剂的选用

6.不完全液体润滑滑动轴承的设计计算

7.液体动力润滑径向滑动轴承设计计算

基本要求：了解滑动轴承的类型、特点及应用；理解滑动轴承的结构特点；了解滑动轴承的失效形式、对轴瓦材料的要求、常用轴瓦材料、轴瓦结构；了解滑动轴承润滑剂的选用及润滑装置；掌握不完全液体润滑滑动轴承的设计计算及其物理意义；掌握液体动力润滑的基本概念、基本方程、油楔承载机理；了解液体动力润滑径向滑动轴承设计计算要点。

重点：对轴瓦材料的要求及常用轴瓦材料；不完全液体润滑滑动轴承的设计计算；液体动力润滑的基本方程及形成液体动力润滑的必要条件。

难点：液体动力润滑的基本方程及形成液体动力润滑的必要条件。

第十三章滚动轴承(6学时)

1.概述

2.滚动轴承的主要类型及代号

3.滚动轴承的类型选择

4.滚动轴承的工作情况

5.滚动轴承尺寸选择

6.轴承装置的设计

基本要求：理解各类滚动轴承的类型及特点、理解滚动轴承的类型选择；理解滚动轴承的代号；掌握滚动轴承尺寸选择；理解轴承装置的设计。

重点：滚动轴承的类型选择；滚动轴承的失效形式、寿命计算公式；轴承装置的设计。

难点：角接触球轴承及圆锥滚子轴承轴向载荷计算。

第十四章联轴器和离合器(2学时)

1.联轴器的种类和特性

2.联轴器的选择

3.离合器

基本要求：理解常用联轴器及离合器的主要结构、工作原理、选择；掌握常用联轴器及离合器的计算方法。

重点：联轴器及离合器的结构、工作原理、选用、计算

第十五章轴(5学时)

1.概述

2.轴的结构设计

3.轴的计算

基本要求：了解轴的用途及分类、轴设计的主要内容、材料；轴的结构设计方法及提高轴承载能力的措施；掌握轴的强度计算（按扭转强度、弯扭合成强度、疲劳强度精确校核）方法；了解轴的刚度校核计算。

重点：轴的结构设计；轴的强度计算

难点：轴的结构设计；按弯扭合成进行的轴强度计算

三）考核

1.考核方式：学生最终总成绩由期终闭卷考试成绩、平时作业成绩、实验成绩三项组成；

2.构成比例：期终闭卷考试成绩占70%、平时作业成绩20%、实验成绩10%；

3.出题原则：主要测试学生对基本知识、基本理论的掌握程度。考题应注重测试学生综合运用所学知识分析和解决问题的能力，避免须死记硬背的题目。

三、实践教学内容和要求

一）实验内容及要求

目前共开设4个实验，每个学生要求必做实验1.实验2.实验3，选做实验4。

实验1：带传动实验 (2学时)

实验2：滑动轴承实验 (2学时)

实验3：减速器装拆实验 (2学时)

实验4：机械传动综合实验 (2学时)

有关实验类型、实验内容、实验目的及基本要求详见《机械设计》实验教学大纲。

二）课程作业及要求

每章必须安排适当的课外作业。可根据不同班级学生的实际情况，安排不同的习题及设计大作业。

要求学生必须独立完成习题和设计大作业。每个学生要完成1~2个设计作业（包括设计计算书和结构装配图）。

三）课程设计内容及要求

课程设计是本课程的重要教学实践环节，其主要目的是培养学生综合运用已修课程的基本理论知识和生产实际知识来完成机械设计、计算和绘图能力的实践过程。

课程设计时间为3周，通常是在本课程学习考试结束后集中进行。也可将设计任务提前发给学生，在完成相关章节的课程学习后进行分散设计。

课程设计题目由指导教师和学生商定。每位指导教师指导的题目类型不得少于三个，每位学生的设计参数均不相同。每位指导教师指导10～15名学生。

课程设计结束后由指导教师对学生逐一进行答辩，且单独记录成绩。教师主要依据学生的设计能力，设计质量和答辩情况综合判定成绩，满分为100分。

学生完成的工作量包括：设计计算说明书1份(7000～9000字,约35页)，装配结构图一张(0号图纸)，零件工作图二张(1号图纸)，其中一张为箱体零件。

有关课程设计内容及基本要求详见《机械设计》课程设计大纲。

《机械制图（机类）》（上、下）课程教学大纲

课程中文名称：机械制图

课程英文名称： Mechanical Graphics`

课程类别：必修

课程编号：0803100038，0803100050

课程归属单位：机械工程学院

制定时间：2007年8月1日

一、课程的性质、任务

工程图样被喻为“工程界的语言”。它是表达和交流技术思想的重要工具，是工程技术部门的一项重要技术文件。

工程图学是高等工科院校工科类专业本科生必修的一门技术基础课程。它研究绘制和阅读机械工程图样的基本原理和基本方法,主要讲授画法几何、制图基础、机械图和计算机交互式绘图四部分内容。其中画法几何部分学习用正投影法表达空间几何形体和图解空间几何

问题的基本理论和方法；制图基础部分学习用仪器和徒手绘制阅读投影图；机械图部分学习如何绘制和阅读机械图样。本课程的主要目的是培养学生懂得正投影法的基本原理、培养学生具有具有一定的绘制和阅读机械图样的基本能力、培养学生具有图解简单空间几何问题的能力、培养学生具有空间逻辑思维能力和形象思维能力，同时，它又是学生学习后续课程和完成课程设计、毕业设计不可缺少的基础。

本课程的主要任务：

1.学习正投影的基本原理。

2.培养绘制和阅读机械图样的初步能力。

3.培养空间想象和空间分析的初步能力。

4.使学生对计算机绘图有初步的了解。

5.培养认真负责的工作态度和严谨细致的工作作风。

此外，在教学过程中仍必须有意识地培养自学能力、分析问题和解决问题能力、创造能力。

本教学大纲适用于工科四年学制机械类本科学生。机械类是指机械制造、机械设计、化工机械、矿山机械、汽车等教学要求相近的专业。计划学时为120～130学时，开课学期为一、二俩个学期。

工程图学的基础是平面几何、立体几何。它是后续相关课程（如金属工艺学、电力系统自动化、汽轮机原理、发电厂热力设备、课程设计等）的重要基础，也是学生进行工程创新的技术基础。

所用教材及参考书

（一）教材

[1]王美兰等.机械制图.北京：高教出版社，2004

[2]王美兰等.机械制图习题集.北京：高教出版社，2004

[3]杨巧绒等.AUTOCAD工程制图.北京：北京大学出版社，2006

（二）参考书

[1] 中国纺织大学工程图学教研室编写组.画法几何及机械制图（第五版）.上海：上海科学技术出版社，

[2] 中国纺织大学工程图学教研室编写组.画法几何及机械制图习题集（第五版）.上海：上海科学技术出版社，

[3] 同济大学、上海交通大学编.机械制图.北京：高等教育出版社，

[4] 同济大学、上海交通大学编.机械制图（第五版）.北京：高等教育出版社，

[5] 刘小年、刘庆国主编.工程制图.北京：高等教育出版社，2004

[6] 刘小年、郭纪林主编.工程制图习题集. 北京：高等教育出版社,2004

[7]童秉枢.机械CAD技术基础. 北京：清华大学出版社，2000

[8]胡仁喜等.AutoCAD2005练习宝典. 北京：北京理工大学出版社，2004

本课程通过模型、挂图、课件、教师示范等方式进行教学，应尽量采用课件和模型结合进行多媒体教学。为了增强学生的感性认识和读图能力，可安排一些参观实习和课外阅读。且应创造条件，对学生进行网上辅导和答疑。

二、各章教学内容和要求

第一部分制图基础（第一学期 54学时）

绪论部分: 明确本课程的研究对象、学习目的、要求和学习方法。

（一）制图的基本知识和基本技能（6学时）

1.制图基本规格

2.绘图工具和仪器的使用方法

3.几何作图

4.平面图形的尺寸分析和作图步骤

5.绘图的方法和步骤

6.绘仪器图: 圆弧连接习题课（A4）

重点和难点：

1）握正确使用绘图工具和仪器的方法，绘制仪器图和徒手绘图的技巧；

2）守机械制图国家标准的有关内容；

3）掌握长仿宋体字、数字和字母的写法。

4）掌握常见几何图形的作图；（等分线段、等分圆、正多边形作图、锥度、斜度作图及标记、圆弧连接）

5）掌握平面图形的线段及尺寸分析，会标注平面图形的尺寸，掌握平面图形的画法和和步骤。

第二部分画法几何

（二）点、直线（6 学时）

1.投影的基本知识

2.点在俩投影体系中的投影(第一分角)

3.点在三投影体系中的投影(第一分角)

4.俩点的相对位置即重影点。

5.直线的投影

6.各种位置直线的投影特性

7.直线上点的投影

8.俩直线的相对位置

9.垂直俩直线的投影

重点和难点：

1)中心投影法和平行投影法的概念，正投影图的特点和用途。

2)点在俩投影面体系中的第一角内的投影；

3)点在三投影面体系中的第一角内的投影；

4)俩点的相对位置和重影点；

5)三类七种位置直线的投影特性

6)俩直线的相对位置。

7)垂直俩直线的投影作图。

（三）平面 (6 学时)

1.平面在投影图中的表示法

2.各种位置平面的投影特性

3.属于平面的点和直线

4.直线和平面、平面和平面的相对位置；(特殊位置的平行、相交、垂直)

重点和难点

1)几何元素平面在投影图上的表示方法及相互转换。

2)三类七种位置平面的投影特性

3)平面上作点、作线、作投影面的平行线和最大斜度线。

4)直线和平面、平面和平面的平行问题的投影特性及作图方法。

5)直线和平面、平面和平面相交问题的投影特性及作图方法；。

6)直线和平面、平面和平面的垂直问题的投影特性及作图方法；

7)掌握点、直线、平面之间的一般定位问题及度量问题的图解法。

（四）投影变换、(4学时)

1.投影变换的基本概念及方法

2.变换投影面法

重点和难点

1)了解旋转法掌握变换投影平面法。

2)掌握一次变换、二次变换的作图方法和运用。

（五）立体的投影（14学时）

1.平面立体投影及其表面上的点和线

2.曲面立体投影及其表面上的点和线

3.平面和平面立体表面相交

4.平面和回转体表面相交求截交线. （单一平面、多个平面和单一立体相交及组合立体相交

5.俩回转体表面相交求相贯线。(俩个回转体为特殊位置的回转体,且且有一个回转体的轴线垂直投影面)

重点和难点：

1)面立体 (棱柱、棱锥)；

2)曲面立体 (圆柱、圆锥、圆球、圆环)；

3)平面立体和曲面立体表面上取点和线；

4)平面和平面立体的交线(主要是特殊位置平面截交及切口作图方法)；

5)平面和回转体表面的交线；( 掌握表面取点法和辅助平面求截交线)

6)俩回转体表面交线。(掌握表面取点法和辅助平面法求相贯线,辅助面为特殊位置平面,了解辅助球面法求相贯线的作图)

（六）组合体的视图及尺寸注法（14学时）

1.三视图的形成及其投影特性

2.组合体的形体分析

3.组合体视图的画法及步骤。

4.读组合体视图的基本方法

5.组合体的尺寸注法

6.木模测绘习题课及读组合体的视图习题课

重点和难点：

1)视图名称、配置、三视图的投影规律及主视图的选择；

2)组合体视图的画法及步骤

3)运用形体分析法和线面分析法读懂中等难度形体的投影图。

4)组合体视图的尺寸标注

注：机动时间4学时

第三部分　机械图（第二学期 54学时）

（七）零件常用的表达方法（12学时）

1.视图——六个基本视图，向视图；局部视图；斜视图。

2.剖视图——全剖，半剖；局部剖（平行面投影的单一平面，垂直投影面的相交俩平面剖切－旋转剖，一组平行投影面的平面剖切－阶梯剖，斜剖视图，复合剖视图）

3.断面图

4.简化画法和局部放大图画法

5.表达方法综合举例

6.轴测剖视图的画法(选学内容)

7.第三角投影简介(选学内容)

8.绘仪器图: 综合表达(A3)

重点和难点：

1)掌握国家标准《机械制图》规定的各种视图、剖视、剖面的画法；

2)掌握简化画法和规定画法。

3)能较合理的选择中等难度机件的综合表达方案。

4)综合表达作业达到投影正确、尺寸完全、字体工整、图面整洁；

（八）连接件（8学时）

1.螺纹的规定画法和标注

2.常用螺纹紧固件的规定画法和标注

3.键和销

4.绘仪器图: 螺纹紧固件的三种连接 (A3)

重点和难点：

1)螺纹及其连接的规定画法和标注；

2)常用螺纹紧固件(螺栓、双头螺柱、螺钉、螺母、垫圈)的连接画法和规定标记及螺纹紧固件的装配画法；

3)掌握键、销连接的规定画法.

（九）传动零件（4学时）

1.齿轮

2.锥齿轮

3.蜗轮、蜗杆

4.滚动轴承弹簧、弹簧

重点和难点：

1)个圆柱齿轮的规定画法及啮合画法和轮齿参数的计算。

2)单个斜齿轮的规定画法及啮合画法

3)了解锥齿轮和蜗轮、蜗杆的规定画法

4)滚动轴承弹簧、弹簧的表示法及画法

（十）零件图（10学时）

1.零件图的内容

2.零件的表达分析

3.零件的视图选择和尺寸标注

4.零件图上的技术要求

5.见零件图的方法和步骤

6.零件的工艺结构

重点和难点

1)零件图的内容

2)四类零件的表达分析。

3)零件图上的技术要求（会一般的标注、能见懂一般的标注，不要求制定技术要求）

4)能见懂一般的工艺结构。