《机械设计》课程手册
一．课程概况
1.教学目标
通过本课程的学习，使学生获得机械零部件设计的基础知识和基本技能，培养学生具有分析机械零件失效原因和提出改进措施的能力，以便为顺利过渡到专业课程的学习及进行专业产品与设备的设计打下初步基础。
2.课程性质和学时
本课程是工科机械类的专业基础课。
理论课时： 58 学时；实验课时： 6 学时。
3.课程基础知识要求
本课程的先修课程：高等数学、机械制图、金属工艺学、工程材料、互换性原理及技术测量、理论力学、材料力学和机械原理。
二、课程教学内容
1、绪论（1学时）
机器的基本组成要素；本课程的内容、性质与任务。
本章重点：机器的组成和机械设计的主要内容；本课程的内容、性质与任务；本课程的特点和学习方法。
2、机械设计概论（2学时）
机器应满足的基本要求；设计机器的一般程序及主要内容；机械零件设计的基本要求及一般步骤；机械零件的主要失效形式及计算准则；机械零件材料的选用原则；机械零件的结构工艺性及标准化；机械设计方法及其新发展。
本章重点：机械零件的失效形式及设计准则；机械零件的设计计算方法。
3、机械零件的强度（3学时）
载荷和应力的分类；静应力下机械零件的整体强度；变应力下机械零件的整体强度；稳定变应力时安全系数的计算；机械零件的表面接触疲劳强度。
本章重点：稳定变应力下机械零件的疲劳强度计算。
4、摩擦、磨损和润滑（2学时）
叙述摩擦的分类、机理和影响因素；磨损的一般规律及磨损种类；润滑剂及润滑方法；流体润滑原理简介。
本章重点：各类摩擦的机理、物理特征及其影响因素；各类磨损的机理、物理特征及其影响因素；流体动压润滑的基本原理。
5、带传动（4学时）
带传动的类型，V带的结构与类型；带传动工作情况的分析；V带传动的设计；带传动的张紧、安装与维护。
本章重点：带传动的工作原理、受力分析及应力分析；带传动的失效形式和计算准则；V带传动的设计计算和参数选择。
6、链传动（2学时）
传动链的结构特点；滚子链、链轮的结构和材料；链传动的工作情况分析；滚子链传动的设计计算；链传动的布置、张紧和润滑。
本章重点：链传动的运动特性——多边形效应及链传动的设计计算。
7、齿轮传动（12学时）
简述齿轮传动特点及应用；齿轮传动的失效形式和设计准则；常用齿轮材料及许用应力；齿轮传动的计算载荷和载荷系数确定；标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算；齿轮传动设计参数的选择和齿轮传动精度的选择；标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算；标准圆锥齿轮传动的强度计算；齿轮的结构设计；齿轮传动的润滑方式和润滑剂的选择。
本章重点：标准直齿圆柱齿轮传动的设计原理及强度计算方法。
8、蜗杆传动（4学时）
蜗杆传动的类型及特点；普通圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算；普通圆柱蜗杆传动的失效形式、设计准则和材料选择；普通圆柱蜗杆传动的强度计算；普通圆柱蜗杆传动的效率，润滑及热平衡计算；圆柱蜗杆和蜗轮的结构设计。
本章重点：蜗杆的直径系数q及蜗杆传动的传动比；蜗轮齿数的选择；蜗杆传动的受力分析；蜗杆传动的强度计算；蜗杆传动的热平衡计算。
9、滚动轴承（7学时）
常用滚动轴承的结构、特点；滚动轴承的主要类型及其代号；滚动轴承类型的选择；滚动轴承的工作情况分析、失效形式和计算准则；滚动轴承的寿命计算；滚动轴承的静强度计算；滚动轴承的组合设计。
本章重点：轴承类型的确定；轴承尺寸的确定。
10、滑动轴承（3学时）
滑动轴承的特点、类型及应用场合；滑动轴承的典型结构；滑动轴承材料和轴承结构；滑动轴承的润滑；不完全油膜滑动轴承的设计计算；液体动压润滑径向滑动轴承的设计计算。
本章重点：轴瓦材料及其选用；不完全油膜滑动轴承的设计准则及设计方法；动压轴承的承载原理；液体摩擦动压向心滑动轴承的设计。
11、联轴器、离合器和制动器（2学时）
联轴器的种类和特性；联轴器的选择；牙嵌式离合器与圆盘摩擦式离合器结构特点和种类；安全离合器及安全联轴器；制动器的功用、分类及基本要求，常用类型。
本章重点：最常用的几种联轴器特点、结构和应用；区别联轴器和离合器。
12、轴（6学时）
轴的用途及分类，轴设计的主要内容和设计步骤；轴的材料选择；轴的结构设计；轴的强度和刚度校核计算；
本章重点：轴的结构设计；轴的强度计算。
13、轴毂联接（2学时）
键联接的功能、分类及平键联接的强度计算与选用方法；花键联接；无键联接；销联接。
本章重点：键联接的功能、分类及平键联接的强度计算与选用方法。
14、螺纹联接和螺旋传动（8学时）
螺纹的主要参数、常用螺纹的类型、特点及应用场合；螺纹联接的类型和标准联接件；螺纹联接的预紧力与拧紧力矩的关系；螺纹联接的强度计算；螺栓组联接的设计；螺纹联接的材料及许用应力；提高螺纹联接强度的措施；螺旋传动。
本章重点：螺栓组联接的受力分析；单个螺栓联接的强度计算。
三、课程实践环节
1、课程设计
课程设计题目可以做双级齿轮减速器，也可以做其它类型的减速器。设计前安排减速器的拆装实验，以加强学生的感性知识。
每个学生应完成的作业量：设计计算说明书1份；装配图1张；零件图2张。
2、实验内容
（1）机械零件认识实验 （开课前1学时）
（2）带传动实验 （1学时）必做
（3）齿轮传动实验 （1学时）必做
（4）滑动轴承实验 （2学时）选做
（5）减速器拆装实验 （课程设计前1学时）
（6）螺栓组联接实验 （2学时）必做
（7）轴系结构设计和分析实验 （2学时）必做
（8）自主设计的实验 （2学时）选做
四．教学方法与手段
用多媒体教学课件及网络课件教学，便于学生自学和复习。
采用习题课、讨论课等形式对重点内容进行详细阐述，便于学生掌握。
五．课程教学质量控制
课内外学时比例：一般要求为 1 ： 1.5 ，要学习达到高标准要求，应满足 1 ： 2 的学时比。
习题总量：教材中 70% 的习题作为作业题，另外还要酌情补充，其中基本要求题、中等难度题和提高题的比例约为 5 ： 4 ： 1 。
教师每周批改作业一次。
六.考核方式和成绩评定
考核方式：闭卷或开卷。
出题方式：A、B、C卷或试卷库或外校试卷。
试题类型：判断题、选择题、简答题、结构分析题、设计计算题。
考试时数：2小时。
成绩评定：平时20%；实验10%；期末70%构成学生本门课的总评。
七、教材及主要参考书目
（1）徐锦康主编，机械设计，高等教育出版社，2004
（2）濮良贵主编，机械设计（第七版），高等教育出版社，2001
（3）杨明忠.机械设计.武汉：武汉理工大学出版社.2001
（4）吴克坚. 机械设计.北京.高等教育出版社.2003