機械設計基礎是西安交通大學於2016年9月1日首次在中國大學MOOC開設的慕課課程、國家精品課程。該課程授課教師為徐亮、奚延輝、雷亞國等。截至2020年9月，該課程已開課9次。
該課程以一般機械中的常用機構和通用零部件為對象，闡述了常用機構和通用零部件的工作原理、結構特點、運動與傳力特性、運動方案設計和工作能力設計的基礎理論知識與方法。
基本介紹
- 中文名：機械設計基礎
- 提供院校：西安交通大學
- 類別：慕課、國家精品課程
- 開課時間：2016年9月1日（首次）
- 授課平台：中國大學MOOC
- 授課教師：徐亮、奚延輝、雷亞國等
課程性質,開課信息,課程簡介,課程大綱,課前預備,預備知識,學習資料,授課目標,
課程性質
- 課程定位
機械設計基礎是研究機械共性問題的一門工程科學課，為適應機械類專業教學體系及內容改革的發展趨勢，該教學將“機械原理”“機械設計”兩門課程合一，目標是重組、融合相關教學內容，建立起內容合理、各內容之間銜接緊密的“大機械設計”課程教學體系，使學生用較小的學時數完成技術基礎課程的學習，掌握機械設計基礎知識。
開課信息
開課次數 | 開課時間 | 授課教師 | 學時安排 | 參與人數 |
|---|---|---|---|---|
第1次開課 | 2016年09月01日 ~ 2017年01月13日 | 徐亮、奚延輝 | 4小時/周 | 11924 |
第2次開課 | 2017年02月20日 ~ 2017年06月24日 | 4小時/周 | 7823 | |
第3次開課 | 2017年09月01日 ~ 2018年01月12日 | 3-5小時/周 | 10490 | |
第4次開課 | 2018年02月25日 ~ 2018年06月25日 | 4-6小時/周 | 10207 | |
第5次開課 | 2018年09月01日 ~ 2019年01月14日 | 3-5小時/周 | 18362 | |
第6次開課 | 2019年02月15日 ~ 2019年06月30日 | 3-5小時/周 | 21029 | |
第7次開課 | 2019年09月01日 ~ 2020年01月22日 | 3-5小時/周 | 31502 | |
第8次開課 | 2020年02月15日 ~ 2020年06月23日 | 徐亮、奚延輝、雷亞國、曹宏瑞、魯中良、曾群鋒、王恪典、王小鵬、陳麗、陳景龍、陳貴敏、施虎、文永紅、武通海、莊健、張東升 | 3-5小時/周 | 32243 |
第9次開課 | 2020年08月28日 ~ 2021年01月08日 | 徐亮、奚延輝、雷亞國、曹宏瑞、曾群鋒、施虎、文永紅、武通海、陳麗、王小鵬、陳貴敏、莊健、王恪典、陳景龍 | 3-5小時/周 | 待定 |
課程簡介
機械設計基礎主要內容包括機械運動方案設計、機械工作能力設計等。該課程以一般機械中的常用機構和通用零部件為對象，闡述了常用機構（連桿機構、凸輪機構、齒輪機構、間歇運動機構等；通用零部件則有帶傳動、齒輪傳動、蝸桿傳動、軸、軸承、螺紋連線、聯軸器與離合器等）和通用零部件的工作原理、結構特點、運動與傳力特性、運動方案設計和工作能力設計的基礎理論知識與方法。
課程大綱
第1章 緒論 §1機械的組成 §2本課程的內容、性質和任務 第2章 機械設計概述 §1概述 §2機器的功能分析及功能原理設計 §3機械設計的基本要求和程式 §4機械設計中的常用設計方法 第3章 機械運動設計與分析基礎知識 §1概述 §2機構的組成 §3平面機構運動簡圖 §4平面機構的自由度計算 §5平面機構的速度瞬心 第6章 平面連桿機構 §1概述 §2平面連桿機構的基本型式及演化 §3平面四桿機構的基本特性 §3平面四桿機構的基本特性 §4平面連桿機構的運動設計 第7章 凸輪機構 §1概述 §2凸輪機構的類型和套用 §3從動件的幾種常用運動規律 §4盤形凸輪輪廓曲線的設計 §5凸輪機構的基本尺寸設計 第8章 齒輪傳動 §1概述 §2齒廓嚙合基本定律 §3漸開線齒廓 §4漸開線標準直齒圓柱齒輪及其嚙合傳動 §5漸開線齒輪的加工方法及齒輪變位的概念 §6齒輪傳動的失效形式、設計準則及材料選擇 §7齒輪傳動的計算載荷 §8直齒圓柱齒輪的強度計算 第10章 輪系 §1概述 §2定軸輪系及其傳動比計算 §3周轉輪系及其傳動比計算 §4混合輪系及其傳動比計算 §5輪系的功用計 第9章 蝸桿傳動 §1概述 §2普通圓柱蝸桿傳動的主要參數與幾何尺寸計算 §3蝸桿傳動的工作情況分析 | §3蝸桿傳動的工作情況分析 §4蝸桿傳動設 第11章 帶傳動 §1概述 §2 V帶和帶輪 §3帶傳動的工作情況分析 §4帶傳動的強度計算 §5普通V帶傳動的設計 §6 V帶的使用和維護 第12章 其它傳動類型簡介 §1概述 §2棘輪機構 §3槽輪機構 第14章 機械系統動力學 §1概述 §2機械系統動力學分析原理 §3機械系統的速度波動及其調節 §3機械系統的速度波動及其調節 §4剛性迴轉構件的平衡 第16章 軸 §1概述 §2軸的工作能力計算模型 §3軸的設計 第17章 軸承 §1概述 §2滑動軸承的類型和典型結構 §3滑動軸承軸瓦結構 §4滑動軸承的工作能力計算 §5其它滑動軸承簡介 §6滾動軸承的主要類型、特點及其代號 §7滾動軸承的類型選擇 §8滾動軸承的工作情況分析 §9滾動軸承的額定載荷與壽命 §10滾動軸承的靜載荷計算 §11軸承裝置的結構設計 第18章 聯軸器與離合器 §1概述 §2聯軸器 §3離合器 第15章 螺紋連線 §1概述 §2螺紋連線的基本知識 §3螺紋連線的預緊和防松 §4螺紋連線的強度計算 §5螺栓連線設計 |
課前預備
預備知識
學習機械設計基礎需預備機械製圖、理論力學、材料力學、材料工藝基礎學、互換性與測量技術等知識。
學習資料
[1] 陳曉南,楊培林,等.機械設計基礎.北京：科學出版社，2010.（理論課使用教材）
[2] 張策.機械原理與機械設計.北京：機械工業出版社，2004.
[3] 趙衛軍.機械原理.西安：西安交通大學出版社，2003.
[4] 濮良貴，紀名剛.機械設計.北京：高等教育出版社，2001.
[5] 孫桓.機械原理教學指南.北京：高等教育出版社，1998.
[6] 汝元功，唐照民.機械設計手冊.北京：高等教育出版社，1995.
[7] Norton, Robert L. Boston, Design of machinery an introduction to the synthesis and analysis of mechanisms and machines, McGraw-Hill, c2001.
[8] 莫特. 機械設計（4版）（英文版）.電子工業出版社，2007.
授課目標
1、機構學和機械動力學的基本理論、基本知識和基本技能，初步具有擬定機械運動方案、分析和設計機構的能力
2、通用機械零件的設計原理、方法和機械設計的一般規律，具有設計一般機械的能力，並有運用標準、規範、手冊、圖冊等有關技術資料的能力。
