1、 1 机械设计 B 教案 授课教师 秦小屿 职称 副教授 开课单位 机械工程与自动化学院 课程名称 机械设计 B 课程代码 8206900 课程性质 必修 公共基础课 学科基础课 专业课 实践性环节 其它选修 选修 课程学时 54 学时 课程学分 4 学时分配 理论学时（ 54） 实践学时（ 0） 优选专业 汽车、材料等 教学班 （ 2011-2012-1） -8206900-0119980073-1 学年学期 11 12 学年第 1 学期 授课方式 课堂讲授 考核方式 考试 考查 教材名称 机械设计 作者 濮良贵 纪名刚 出版社及出版时间 高等教育出版社 2006 年 5 月 第 8 版第
2、4 次印刷 指定参考书 无 作者 出版社及出版时间 教案编写时间 2011 年 8 月 注：表中选项请“” 2 章节名称 第一章 绪论 第二章 机械设计总论 教学时数 2 学时 授课方式 课堂教学 教学目的及要求 了解课程性质、研究对象及内容，学习本课程的目及如何学习本课程，机械 设计 学科的发展现状 ；了解机器的 组成；了解对机器的主要要求及机器设计的步骤；了解机械零件的主要失效形式，设计零件时应满足的基本要求，设计准则、方法和步骤；了解零件材料的选择；了解零件设计时的标准化；介绍现代设计方法。 教学重点与难点 学习本课程的目及如何学习本课程 ；机械零件的主要失效形式；设计零件时应满足的基本
3、要求，设计准则、方法和步骤 讨论练习作业 无 教学手段 多媒体 参考资料 1、机械 设计 ，西工大 .濮良贵 .高教 2、机械 设计 习题集，西华大学机械基础教学部 具体内容 课程性质、研究对象及内容，学习本课 程的目及如何学习本课程，机械 设计 学科的发展现状 了解机器的组成；了解对机器的主要要求及机器设计的步骤；了解机械零件的主要失效形式，设计零件时应满足的基本要求，设计准则、方法和步骤；了解零件材料的选择；了解零件设计时的标准化；介绍现代设计方法。 章节名称 第三章 机械零件的强度 第四章 摩擦、磨损及润滑概述 教学时数 2 学时 授课方式 课堂教学 教学目的及要求 1、 了解材料的疲劳
4、特性 ； 2、掌握 机械零件的疲劳强度的计算 ； 3、 了解 掌握机械零件的抗断裂强度和接触 强度 。 4、 了解摩擦、磨损及润滑的 基本概念； 教学重点与难点 材料的疲劳特性、机械零件的疲劳强度的计算 讨论练习作业 课外作业：利用网络查找各类典型机械产品实例 教学手段 多媒体 参考资料 1、机械设计，西工大 .濮良贵 .高教 2、机械设计习题集，西华大学机械基础教学部 具体内容 1、材料的疲劳特性 1) max、 min、 a、 m、 r 五个参数的作用，只有两个独立参数。 2） -N疲劳曲线：利用（公式 3-3）解题。 3）材料的极限应力图及应用。 2、机械零件的疲劳强度的计算 1）零件的
5、极限应力图及应用。 2） r=C， m=C， min=C 三种情况的分析和计算。 3）提高机械零件强度的措施。 3、机械零件的抗断裂强度和接触 强度 ： 基本概念 4、 摩擦、磨损及润滑的基本概念：名称概念 5、 润滑剂、添加剂和润滑方法：名称概念 6、 流体润滑原理 ： 楔效应承载机理（为讲“动压滑动轴承”作准备） 3 章节名称 第五章 螺纹联接及螺旋传动 5-1 螺纹 5-2 螺纹联接的类型和标准联接件 5-3 螺纹联接的预紧 教学时数 2 学时 授课方式 课堂教学 教学目的及 要求 1、了解螺纹的类型、特点和应用； 2、熟悉螺纹联接的类型及应用场合； 3、了解标准联接件；了解螺纹联接的预
6、紧 教学重点与难点 螺纹联接的类型及应用场合 讨论练习作业 教学手段 多媒体 参考资料 1、机械设计，西工大 .濮良贵 .高教 2、机械设计习题集，西华大学机械基础教学部 具体内容 1、 介绍 联接 的分类（从多个角度分类，如“动静性”、“可拆性”等）； 2、 常用 螺纹的类型、特点和应用，螺纹的主要参数。 3、 螺纹联接的类型及应用场合，说明普通螺栓联接和铰制孔螺栓联接、双头螺柱联接和螺钉联接 区别。 4、 标准螺纹联接件（ 标准件的标注及代号） 。 5、 螺纹联接预紧的目的，控制预紧力的方法。 章节名称 第五章 螺纹联接及螺旋传动 5-3 螺纹联接的防松 5-4 螺纹联接的强度计算 5-6
7、 螺栓组联接的设计 教学时数 2 学时 授课方式 课堂教学 教学目的及要求 1、了解螺纹联接的防松； 2、掌握螺纹联接的强度计算 3、了解螺栓组联接的结构设计； 4、掌握螺栓组联接的受力分析； 教学重点与难点 螺纹联接的强度计算，特别是紧螺栓联接 -承受预紧力和工作拉力的紧螺栓联接的强度计算 讨论练习作业 教学手段 多媒体 参考资料 1、机械设计，西工大 .濮良贵 .高教 2、机械设计习题集，西华大学机械基础教学部 具体内容 1、 螺纹联接防松的目的、根本问题、方法。 2、 螺纹联接失效形式、强度计算基本要求。（以螺栓联接为代表进行讲解） 3、 松螺栓联接的强度计算。 4、 紧螺栓联接的强度计
8、算。 1）仅承受预紧力的紧螺栓联接； 2）承受预紧力和工作拉力的紧螺栓联接； 3）承受工作剪力的紧螺栓联接。 5、 螺栓组联接结构设计应考虑的问题。 6、 受横向载荷的螺栓组联接的受力分析 4 章节名称 第五章 螺纹联接及螺旋 传动 5-7 螺纹联接件的材料及许用应力 5-8 提高螺纹联接强度的措施 5-9 螺旋传动 教学时数 2 学时 授课方式 课堂教学 教学目的及要求 了解螺纹联接件的材料及许用应力 ； 3、了解提高螺纹联接强度的措施； 4、了解螺旋传动的类型和应用 教学重点与难点 螺栓组联接的受力分析 ；螺栓组联接的设计举例（ p88 例题） 讨论练习作业 教学手段 多媒体 参考资料 1
9、、机械设计，西工大 .濮良贵 .高教 2、机械设计习题集，西华大学机械基础教学部 具体内容 1、 受转矩的 螺栓组联接的受力分析 2、 受轴向载荷的螺栓组联接的受力分析 3、 受倾覆力矩的螺栓组联接的受力分析 4、 受组合力 的螺栓组联接的受力分析 5、 螺纹联接件的材料及许用应力 6、 提高螺纹联接强度的措施 7、 螺旋传动的类型和应用 8、螺栓组联接的设计举例（ p88 例题） 章节名称 第六章 键、花键、无键联接和销联接 6-1 键联接 6-2 花键联接 6-3 无键联接 6-4 销联接 教学时数 2 学时 授课方式 课堂教学 教学目的及要求 1、熟悉键联接的功能、分类、结构型式及应用；
10、 2、掌握键的选择和键联接的强度计算； 3、了解 花键类型、特点和应用； 3、了解花键联接的强度计算； 4、了解无键联接的类型及应用场合； 5、熟悉销联接的分类和应用。 教学重点与难点 键的选择和键联接的强度计算 讨论练习作业 教学手段 多媒体 参考资料 1、机械设计，西工大 .濮良贵 .高教 2、机械设计习题集，西华大学机械基础教学部 具体内容 1、 键联接的功能、分类、结构型式及应用。 2、 键的选择和键联接的强度计算。 3、 花键类型、特点和应用。 4、 花键联的强度计算 5、 型面联 接 6、 胀紧联 接 7、 销联接 5 章节名称 第八章、带传动 8-1 概述 8-2 带传动的工作情
11、况分析 教学时数 2 学时 授课方式 课堂讲授 教学目的及要求 掌握带传动受力分析和欧拉公式，了解弹性滑动的概念，了解带传动的类型与特点 教学重点与难点 受力分析、欧拉公式及弹性滑动。 讨论练习作业 思考题： 1） 摩擦力在主、从动轮上的方向 怎样确定 ？ 2） 打滑是失效形式之一，不允许的，应当避免的，但又有过载保护作用，是否矛盾？（过载保护作用与打滑是否矛盾？） 教学手段 多媒体 参考资料 1、机械设计，西工大 .濮良贵 .高教 2、机械设计习题集，西华大学机械基础教 学部 具体内容 1、 带传动的工作原理及特点 2、 带传动的主要类型与应用 3、 V 带构造及其标准 4、 带传动的受力分
12、析 5、带传动的最大有效圆周拉力及其影响 6、 弹性滑动与打滑 章节名称 第八章、带传动 8 3 V 带传动的设计计算 8 4 V 带轮设计计算 8-5 带传动的张紧装置 教学时数 2 学时 授课方式 课堂讲授（多媒体） 教学目的及要求 掌握带应力分布规律和 V 带设计方法， 教学重点与难点 带的应力分布图 ； 以及 V 带传动的设计方法和注意事项掌握带应力分布规律和 V 带设计方法 ； 带的应力分布 图， V 带传动的设计方法和带应力分布规律和 V 带设计方法 讨论练习作业 教学手段 多媒体 参考资料 1、机械设计，西工大 .濮良贵 .高教 2、机械设计习题集，西华大学机械基础教学部 具体内
13、容 1、 工作应力分析 2、 V 带传动的设计计算 3、失效形式与设计计算 4、 V 带轮设计计算 5、 V 带传动的张紧装置 6 章节名称 第九章 链传动 9-1 链传动的特点及应用 9-1 传动链的结构特点 9-3 滚子链链轮的结构与材料 9-4 链传动的运动特性 教学时数 2 学时 授课方式 课堂 讲授（多媒体） 教学目的及要求 了解套筒滚子链结构以及链运动不均匀性 教学重点与难点 链运动不均匀性 ； 链运动不均匀性 讨论练习作业 教学手段 多媒体 参考资料 1、机械设计，西工大 .濮良贵 .高教 2、机械设计习题集，西华大学机械基础教学部 具体内容 1、 链传动的特点及应用 2、 传动
14、链的结构特点 3、 滚子链链轮的结构与材料 4、链运动的运动不均匀性 章节名称 第九章 链传动 9-4 链传动的运动特性 9-5 链传动的受力分析 9-6 滚子链传动的设计计算 9-7 链传动的布置、张紧和润滑 教学时数 2 学时 授课方式 课堂讲授（多媒体） 教学目的及要求 掌握链运动的不均匀性和动载荷 ； 掌握链传动失效形式和设计计算方法 教学重点与难点 失效形式和设计方法 ； 失效形式和设计方法 讨论练习作业 教学手段 多媒体 参考资料 1、机械设计，西工大 .濮良贵 .高教 2、机械设计习题集，西华大学机械基础教学部 具体内容 1、 链传动的运动特性 2、链传动的动载荷 3、 链传动的
15、受力分析 4、 滚子链传动的设计计算 失效形式 ； 链传动的承载能力 ； 链传动的设计 计算 5、 链传动的布置、张紧和润滑 7 章节名称 第十章 齿轮传动 10-1 概述 10-6 齿轮传动的精度选择 10-2 齿轮传动的失效形式及设计准则 10-3 齿轮的材料及其选择原则 教学时数 2 学时 授课方式 课堂讲授 教学目的及要求 认识齿轮传动的概况，掌握齿轮传动的失效形式，了解齿轮材料的要求，会合理选用常用齿轮材料。 教学重点与难点 合理选用常用齿轮材料，齿轮传动的失效形式及设计准则 ； 齿轮传动的失效形式和设计准则的应用 讨论练习作业 教学手段 多媒体 参考资料 1、机械 设计，西工大 .
16、濮良贵 .高教 2、机械设计习题集，西华大学机械基础教学部 具体内容 1、 齿轮传动的特点和应用 2、 按齿轮的润滑、密封形式可将齿轮传动分为 :开式、半开式传动和闭式传动 3、 机械设计中应该确定的圆柱齿轮的基本参数 4、 齿轮传动的精度等级及其选择 5、 齿轮传动的失效形式和设计准则 齿轮传动的失效形式：轮齿的失效形式 -轮齿折断、齿面点蚀、齿面磨损、齿面胶合、齿面塑性变形 6、 齿轮的材料及其选择原则 齿轮材料的选择原则 ； 常用齿轮材料及热处理 章节名称 第十章 齿轮传动 10-4 齿轮传动的计算载荷 ； 10-5 标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算 ； 教学时数 2 学时 授课方式 课堂
17、讲授 教学目的及要求 了解齿轮传动的计算载荷。掌握标准直齿圆柱齿轮传动进行强度计算和并能对齿轮传动中各齿轮进行受力分析。 教学重点与难点 对齿轮传动中各齿轮进行受力分析，标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算和并能按强度设计齿轮参数 ； 确定斜齿轮、蜗杆和蜗轮的轴向力饿方向，齿轮强度计算公式的应用和公式中个参数的只的确定。 讨论练习作业 教学手段 多媒体 参考资料 1、机械设计，西工大 .濮良贵 .高教 2、机械设计习题集，西华大学机械基础教学部 具体内容 1、 齿轮传动的计算载荷 接触线单位长度上的最大载荷为： LKFKpp nca ，其中 K KA Kv K K 讨论上述四种载荷系数的含义，影响情
18、况和系数值的确定 2、 标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算 齿轮传动的受力分析：直齿、斜齿、圆锥和蜗杆和蜗轮的受力情况 8 章节名称 第十章 齿轮传动 10-5 标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算 教学时数 2 学时 授课方式 课堂讲授 教学目的及要求 掌握标准直齿圆柱齿轮传动进行强度计算和并能按强度设计齿轮参数。 教学重点与难点 强度公式的合理应用，极限应力值的确定 讨论练习作业 教学手段 多媒体 参考资料 1、机械设计，西工大 .濮良贵 .高教 2、机械设计习题集，西华大学机械基础教学部 具体内容 1、 标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算 直齿圆柱齿轮的齿面接触疲劳强度计算 ： 使用场合 、 满足接触
19、疲劳强度的条件 ；得到接触应力的公式的推导思路 ； 一对渐开线标准直齿圆柱齿轮传动接触疲劳强度够的公式和公式中各参数和系数的介绍及公式应用注意事项。 直齿圆柱 齿轮的齿根弯曲疲劳强度计算 ： 使用场合 ； 满足齿根弯曲强度的条件 ；得到齿根弯曲应力的公式的推导思路 ； 一对渐开线标准直齿圆柱齿轮传动齿根弯曲疲劳强度够的公式和公式中各参数和系数的介绍及公式应用注意事项。 2、 参数的选择 章节名称 第十章 齿轮传动 齿轮传动实例分析 教学时数 2 学时 授课方式 课堂教学 教学目的及要求 进一步掌握 齿轮传动的设计计算 教学重点与难点 分析、查表等 讨论练习作业 教学手段 多媒体 参考资料 1、
20、机械设计，西工大 .濮良贵 .高教 2、机械设计 习题集，西华大学机械基础教学部 具体内容 举 一个综合实 例 对 齿轮传动的设计计算进行分析和讲解。 讲清以下问题： 1、设计过程； 2、资料查阅； 3、参数选择； 4、计算公式运用； 9 章节名称 第十一章 蜗杆传动 11-1 蜗杆传动的类型 11-2 普通圆柱蜗杆传动的主要参数及尺寸计算 教学时数 2 学时 授课方式 课堂教学 教学目的及要求 1、了解蜗杆传动的类型； 2、熟悉普通圆柱蜗杆传动的主要参数及尺寸计算。 教学重点与难点 普通圆柱蜗杆传动的主要参数及尺寸计算 讨论练 习作业 教学手段 多媒体 参考资料 1、机械设计，西工大 .濮良
21、贵 .高教 2、机械设计习题集，西华大学机械基础教学部 具体内容 1、 蜗杆传动的类型。 2、 普通圆柱蜗杆传动的主要参数及选择。 3、 蜗杆传动的变位特点。 4、 蜗杆传动的尺寸计算 章节名称 第十一章 蜗杆传动 11-3 普通圆柱蜗杆传动的承载能力尺寸计算 11-5 普通圆柱蜗杆传动的效率、润滑及热平衡计算 11-6 圆柱蜗杆和蜗轮的结构设计 教学时数 2 学时 授课方式 课堂教学 教学目的及要求 1、掌握普通圆柱蜗杆 传动的承载能力计算； 2、了解普通圆柱蜗杆传动的效率、润滑及热平衡计算； 3、了解圆柱蜗杆和蜗轮的结构设计 教学重点与难点 普通圆柱蜗杆传动的承载能力尺寸计算（失效形式、受
22、力分析等） 讨论练习作业 教学手段 多媒体 参考资料 1、机械设计，西工大 .濮良贵 .高教 2、机械设计习题集，西华大学机械基础教学部 具体内容 1、 蜗杆传动的失效形式。 2、 蜗杆传动的受力分析。 3、 蜗杆传动的承载能力计算。 4、 圆柱蜗杆传动的效率、润滑及热平衡计算 5、 圆柱蜗杆和蜗轮的结构设计 10 章节名称 第十二章 滑动轴承 12-1 概述 12-2 径向滑动轴承的主要结构型式 12-3 滑动轴承的失效形式及常用材料 12-4 轴瓦结构 教学时数 2 学时 授课方式 课堂教学 教学目的及要求 了解滑动轴承的类型、特点和应用场合；掌握整体式和剖分式径向滑动轴承的结构特点，了解
23、自动调心轴承的结构特点；了解滑动轴承的失效形式及对轴承材料的基本要求，常用轴承材料，尤其应掌握轴承合金和青铜材料的特性；了解轴瓦结构及设计时应注意的问题。 教学重点与难点 径向滑动轴承及轴瓦的典型结构；常用轴承材 料的性能、特点及其选用。 讨论练习作业 教学手段 多媒体 参考资料 1、机械设计，西工大 .濮良贵 .高教 2、机械设计习题集，西华大学机械基础教学部 具体内容 滑动轴承的应用及类型；径向滑动轴承的主要结构型式（整体式、对开式、调心式等）； 滑动轴承的失效形式、对轴承材料的主要要求以及常用材料； 轴瓦的型式和构造，轴瓦上油孔、油槽形状及其开设位置。 章节名称 第十二章 滑动轴承 12
24、-5 滑动轴承润滑剂的选用 12-6 不完全液体润滑滑动轴承的设计计算 12-7 液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算 教学时数 2 学时 授课方式 课堂教学 教学目的及要求 掌握 不完全液体润滑滑动轴承的设计依据及计算方法；掌握流体动力润滑的基本概念及其基本方程 雷诺方程，明确形成流体动力润滑（即形成动压油膜）的三个必要条件；理解径向滑动轴承形成流体动力润滑的过程。 教学重点与难点 不完全液体润滑滑动轴承的设计依据及计算方法；流体动力润滑的基本方程 一维雷诺方程推导的基本假设、推导思路和方程形式；形成流体动力润滑（即形成动压油膜）的三个必要条件；径向滑动轴 承形成流体动力润滑的过程。 讨论练习作业 教学手段 多媒体 参考资料 1、机械设计，西工大 .濮良贵 .高教 2、机械设计习题集，西华大学机械基础教学部 具体内容 滑动轴承润滑剂的选用 ；不完全液体润滑滑动轴承的设计依据及计算方法；流体动力润滑的基本方程 一维雷诺方程推导的基本假设和推导思路，并通过对方程的分析讨论，明确形成流体动力润滑（即形成动压油膜）的三个必要条件；径向滑动轴承形成流体动力润滑的过程，并明确轴承工作时轴颈的中心位置是随载荷及转速的变化而改变的。
