機械設計微學程


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機械設計微學程分為:機械設計(概論);機械設計(傳動設計);機械設計(軸系與連接設計)。



簡介

“機械設計”微學程系機械工程類本科生必修的一門專業(技術)基礎課程,對培養學生從事機械產品設計和創新設計的能力具有重要的作用。該學程在世界各國機械類培養計劃中均有重要地位,例如在德國該課程稱為“機械零件”,分為“機械零件I”、“機械零件II”、“機械零件III”,分三個學期安排授課,總學時竟達384學時之多,因此該課程適應德國機械工程教育在世界領先位置;在俄羅斯高校也稱為“機械零件”;在亞洲如印度稱為“機械零件”;在美國普遍稱為“機械設計”或“機械工程設計”;在中國由原名“機械零件”改為“機械設計”,以適應課程內涵的發展。鑒于此,本微學程面向世界華人,其內容應兼顧中國現有教學內容并與發達國家相適應。

本微學程構架分成三門課程:
課程1—機械設計(概論);
課程2—機械設計(傳動設計);
課程3—機械設計(軸系與連接設計)。

本微學程的特色:
著眼整體與系統,著力于典型通用零部件,突出理論授課與工程應用相結合,構建完善的教學環節。為了本微學程的實施,授課隊伍由主講教授、技術負責人及助教若干人組成,以便完成講授、答疑互動、作業批改及考試等教學環節。

授課教師

吳鹿鳴,教授,首屆國家級教學名師。1957年畢業于唐山鐵道學院(西南交通大學前身),留校任教至今,曾在西德凱撒斯勞騰大學做高級訪問學者。首批國家精品課程“機械設計”及國家級機械基礎教學團隊負責人,國家工科機械基礎教學基地及國家級機械基礎實驗教學示范中心首任主任。歷任三屆教育部高等學校工科機械基礎課程教學指導委員會委員。現為全崗教授,講授課程有:機械設計(本科)、機械創新設計(本科)、摩擦學(碩士)、潤滑理論(碩士)、高等摩擦學(博士)。

獎勵:
1.享受國務院政府特殊津貼。
2. 2005、2009年,兩次獲國家級教學成果一等獎(第一),2001年,獲二等獎(第一)。
3. 2003年,榮獲教育部首屆“國家級教學名師”。4. 2002年,獲國家級“教育部全國普通高校優秀教材一等獎” (第一)。


學習地圖

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內容

課程一:機械設計(概論)

     
第一單元 機械設計基本原則 機械工業與機械設計
課程內容、性質、任務
機器組成
設計基本要求及主要類型
失效形式及設計準則
標準化
第二單元 現代設計方法簡介
 
優化設計
有限元設計
可靠性設計
逆向設計
虛擬設計
綠色與低碳設計
第三單元 機械零件疲勞強度 材料的疲勞特性
機械零件的疲勞強度計算
第四單元 機械零件接觸強度  
---測驗--- 期中考
第五單元 創新基本原理 創新意識與創新思維
創新基本原理
第六單元 創新技法與應用1 創新基本技法類型
第七單元 創新技法與應用2 TRIZ方法及應用
創新實例
第八單元 摩擦與磨損 摩擦基本原理
磨損基本原理
第九單元 潤滑 潤滑基本理論
潤滑設計與應用
---測驗--- 期末考

 
課程二:機械設計(傳動設計)
 

      
第一單元 帶傳動工作原理
 
傳動總論
帶傳動類型
帶傳動受力與應力分析
第二單元 帶傳動設計計算 帶傳動設計準則
V帶傳動設計計算
同步帶傳動設計計算
第三單元 鏈傳動工作原理 鏈傳動類型
鏈傳動運動分析與不均勻度
第四單元 鏈傳動設計計算 鏈傳動受力分析
鏈傳動失效形式與功率曲線
鏈傳動設計計算
---測驗--- 期中考
第五單元 齒輪傳動設計基礎 齒輪傳動失效形式
直齒圓柱齒輪受力分析與強度計算
第六單元 斜齒圓柱齒輪傳動 受力分析
強度計算
第七單元 錐齒輪傳動 受力分析
強度計算
第八單元 蝸桿傳動 蝸桿傳動特點
失效形式、材料選擇
受力分析
強度計算
熱平衡計算
第九節 螺旋傳動 螺旋傳動特點
類型與應用
滑動螺旋傳動設計
滾動螺旋傳動
靜壓螺旋傳動
---測驗--- 期末考

 
課程三:機械設計(軸系與連接設計)
 

      
第一單元 滾動軸承基本知識 滾動軸承特點
滾動軸承類型選擇
失效形式與設計準則
第二單元 滾動軸承設計計算 基本額定壽命與額定動載荷
當量動載荷
壽命計算
靜強度計算
第三單元 滾動軸承組合設計 滾動軸承軸系的固定方式
滾動軸承調整方法
滾動軸承潤滑與密封
第四單元 滑動軸承基本知識 滑動軸承特點
滑動軸承類型
混合潤滑滑動軸承計算
第五單元 流體潤滑滑動軸承設計 流體潤滑基本方程
承載機理
流體潤滑滑動軸承計算
---測驗--- 期中考
第六單元 軸的結構設計 軸的分類
軸設計的主要問題
擬定裝配方案
軸上零件的定位
軸的結構工藝性
第七單元 軸的強度計算 許用切應力計算
彎扭合成強度計算
安全系數校核計算
第八單元 螺紋連接基本知識與螺栓組設計 螺紋基本知識
螺紋連接基本類型
螺栓組連接結構設計
螺栓組受力分析
第九單元 螺栓連接的設計計算 松連接類型計算
緊連接類型計算
第十單元 軸轂連接 平鍵連接
花鍵連接
成形連接
過盈連接
彈性環連接
第十一單元 聯軸器與離合器 聯軸器的類型
聯軸器的選用
離合器類型
離合器選用
---測驗--- 期末考

先修科目或先備能力

學習本課程需先修高等數學、機械制圖、工程材料、制造技術、工程力學等課程

判斷規準

已成功刪除微學程判斷規準
  • 這一微學程必須頒授給有下列角色的用戶:
    • 管理員