一、基本情况

• 课 程 名 称： 机械设计基础

课程英文译名： MACHINE DESIGN BASIS

• 主要教材及参考书：

《机械设计基础》， 宋宝玉主编，哈工大出版社

《机械设计课程设计》， 王连明主编，哈工大出版社

《机械设计作业指导》， 陈铁鸣、王连明编 ，哈工大教材科

《机械设计实验教材》， 哈工大教材科

• 教学时数： 60 学时（讲课 52 学时、习题课 2 学时、实验 6 学时）

4 、考核方式及记分办法：

平时作业 10 分

实 验 10 分

随堂测试 10 分

期末考试 70 分

二、作业与实验

1 、各主要章的课后的习题与作业

{dy}章： P3 ： 1.1 题。

第二章： P48~49 ： 2.14 ， 2.24 ：（ b ）、（ d ）， 2.25 题。

第三章： P67 ： 3.9 ， 3.10 ， 3.14 题。

第四章： P83 ： 4.9 题。

第五章： P103 ： 5.9 题。

第六章： P136 ： 6.12 ， 6.14 ， 6.15 题。

第七章： P149 ： 7.4 题。

第八章： P160~161 ： 8.6 ， 8.9 ， 8.10 题。

第十章： P193~194 ： 10.3 ， 10.13 ， 10.15 题。

第十一章： P211~212 ： 11.5 ， 11.9 ， 11.11 题。

第十二章： P230 ： 12.1 ， 12.3 ， 12.5 题。

第十三章： P247 ： 13.5 题。

第十四章： P256 ： 14.2 ， 14.4 题。

第十八章： P295 ： 18.1 题。

2 、设计性大作业

• 平面四杆机构设计

• 盘形凸轮机构设计

• 螺纹联接结构设计

• 轴系部件结构设计

共四个设计性大作业，每个大作业都包括设计图纸一张和设计计算说明书一份（螺纹联接结构设计不写说明书）。

3 、实验

①机构运动简图测绘实验（ 2h ）；

②轴承部件拆装测绘实验（ 4h ）；

每个实验项目都有相应的实验指导书。

实验报告使用学校统一印制的封面和实验报告纸书写，并装订成册。

三、各章的主要内容、基本要求、重点与难点（按教学日历顺序）

{dy}章 绪论

内容及基本要求：

掌握机械的一般组成单元，本课程的研究对象和内容，本课程的性质和任务。

• 机械设计概论

内容及基本要求：

• 掌握机械设计的基本要求和一般过程；机械设计中的标准化。

• 掌握机械零件的主要失效形式和设计准则；机械零件的结构工艺性。

• 了解金属材料的机械性能及工艺性能；掌握钢的几种常用的热处理、表面处理方法，以及处理后所能达到的机械性能；掌握几种常用的金属、非金属材料的性能特点及应用场合。

• 了解互换性的基本概念及作用，公差、偏差、配合的基本概念及选用原则，误差、精度的基本概念。

• 掌握尺寸公差与配合的选用与标注；掌握表面粗糙度的选用与标注；掌握形位公差的选用与标注。

• 掌握有关机构组成中的构件、运动副、运动链及机构等概念，掌握机械运动简图的绘制。

• 掌握机构自由度的定义、计算和机构具有确定运动的条件。

• 了解现代设计方法的发展。

重点与难点：

1) 机械零件的结构工艺性。

2) 钢的热处理方法及应用。

3) 各种公差、粗糙度的选用。

4) 机构自由度的计算。

第三章 平面连杆机构

内容及基本要求：

1 ）掌握平面四杆机构的类型，压力角、传动角、死点位置、急回特性、行程速比系数等概念。

2 ）掌握平面四杆机构的演化，平面四杆机构的设计。

3 ）会判断曲柄是否存在。

4 ) 掌握速度瞬心在机构分析中的应用。

重点与难点：

平面四杆机构的设计。

第四章 凸轮机构

内容及基本要求：

1 ）掌握凸轮机构的应用及分类，从动件运动规律。

2 ）学会图解法设计凸轮轮廓。

3 ）掌握压力角对凸轮机构受力及尺寸的影响。

重点与难点：

反转法设计凸轮轮廓要正确确定从动件的反转方向、从动件在反转运动中占据的位置及从动件的位移量。

第五章 带传动与链传动

内容及基本要求：

1 ）了解带传动的类型、工作原理、特点及应用。

2 ）掌握带传动的受力分析、应力分析与应力分布图、弹性滑动和打滑的基本理论。

3 ）掌握带传动的失效形式、设计准则、 V 带传动的设计计算方法。

4 ）熟悉 V 带与 V 带轮的结构、标准与基本尺寸。

5 ）链传动自学。

重点与难点：

1 ）带传动的受力分析、应力分析、弹性滑动与打滑。

2 ）带传动的失效形式、设计准则和 V 带传动的设计计算。

第六章 齿轮机构（ 4h ）

内容及基本要求：

• 了解齿轮传动类型及应用，齿廓实现定传动比的条件，渐开线齿廓。

• 掌握圆柱齿轮参数及其尺寸计算，渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合条件，齿廓加工原理，斜齿圆柱齿轮机构。

• 掌握齿数、模数、压力角、螺旋角、重合度等基本概念。

• 掌握渐开线圆柱齿轮基本尺寸的计算。

• 掌握齿轮传动的失效形式、失效部位，以及针对不同失效形式的设计计算准则。

• 掌握选用齿轮材料及热处理方式的基本要求。

• 掌握齿轮传动的受力分析方法，包括假设条件、力的作用点、各分力大小的计算与各分力方向的判断。

• 掌握直齿圆柱齿轮传动的齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度计算的力学模型、理论依据、力作用点及计算点（或截面）、应力的类型及变化特性。

• 掌握齿轮传动的结构设计。

重点与难点：

• 渐开线标准直齿圆柱齿轮外啮合传动的基本理论及设计计算。

• 一对齿轮传动的啮合过程。

• 齿轮传动设计中主要参数的选择（ Z 1 ， ）及参数的协调与中心距圆整。

第七章 蜗杆传动

内容及基本要求：

• 了解蜗杆传动的特点、类型、应用。

• 掌握普通圆柱蜗杆传动的主要参数及尺寸计算。

• 掌握蜗杆传动的受力方向分析。

• 了解蜗杆传动的失效和材料选择。

重点与难点：

1 ）蜗杆传动的特点及正确啮合条件。

2 ） 蜗杆传动的转向、旋向、受力方向分析。

第八章 轮系

内容及基本要求：

• 了解轮系的类型和应用。

• 掌握定轴轮系、周转轮系、复合轮系传动比计算。

重点与难点：

轮系传动比计算。

第九章 间歇运动机构

内容及基本要求：

了解棘轮机构、槽轮机构、不xx齿轮机构的类型、特点及应用。

第十章 螺纹 联接与螺旋传动

内容及基本要求：

1 ）掌握螺纹的基本参数、常用螺纹的种类、特性及其应用。

2 ）掌握螺纹联接的基本类型、结构特点及其应用，螺纹联接标准件，螺纹联接的预紧与防松。

• 掌握单个螺栓联接（松螺栓联接、受横向载荷的紧螺栓联接）的强度计算理论与方法。

重点与难点：

1 ）螺纹联接的结构设计与表达。

2 ）受横向载荷的紧螺栓联接的强度计算。

3 ）各种防松方法。

第十一章 轴

内容及基本要求：

• 了解轴的功用与分类，掌握各类轴的受力与应力分析。

• 了解转轴的一般设计步骤。

2 ）了解轴的材料和选用。

3 ）掌握轴的结构设计基本要求和方法。

4 ）掌握轴的强度计算方法。

5 ）掌握平键联接的工作原理、失效形式和强度校核计算；平键剖面尺寸及长度确定。 重点与难点：

1 ）各类轴的受力与应力分析。

2 ）转轴的强度计算。

• 轴的结构设计（轴上零件的定位固定方法、与轴的配合、结构工艺性、确定各段轴的直径 d 和长度 l 等）。

第十二章 滚动轴承

内容及基本要求：

1 ）了解各类轴承的结构和特点，能正确选择轴承的类型。

2 ）熟悉滚动轴承代号的组成及常用滚动轴承的类型代号。

3 ）掌握滚动轴承的选择计算方法。

4 ）能正确进行滚动轴承部件的组合设计，会画滚动轴承部件装配图。

重点与难点：

1 ）滚动轴承类型的选择。

2 ）角接触轴承轴向载荷的计算。

3 ）滚动轴承部件的组合设计，特别是支承结构形式的选用，轴承内外圈的定位固定及角接触轴承的安装方式，润滑与密封形式。

轴和滚动轴承部件设计习题课

通过实例使学生进一步掌握轴和滚动轴承部件组合设计的基本要求、结构设计要点及设计步骤。

第十三章 滑动轴承

内容及基本要求：

1 ）了解各类摩擦的机理、特性及其影响因素。

2 ）了解滑动轴承的类型、特点及其应用。

3 ）掌握各类滑动轴承的结构特点。

• 了解对轴瓦材料的基本要求和常用轴瓦材料。

• 掌握非液体摩擦轴承的设计计算。

• 掌握流体动压润滑的基本原理。

重点与难点：

1 ）摩擦的分类、特性及其影响因素，

2 ）形成液体动压润滑的必要条件。

3 ）轴瓦材料及其应用。

4 ）非液体摩擦滑动轴承的设计准则与方法。

第十四章 联轴器、离合器和制动器

内容及基本要求：

• 掌握常用联轴器、离合器和制动器的主要类型、结构、工作原理、特点及选择与计算方法。

• 掌握联轴器联接的两轴间位置补偿的原理及联轴器和离合器在功能上的同异。

重点与难点：

各类联轴器、离合器和制动器的结构、工作原理、特点及选用。

第十五章 弹簧

内容及基本要求：

• 了解弹簧的功用、分类、材料及许用应力的确定；

重点与难点：

掌握弹簧的功用、分类。

第十六章 机架零件

通过课程设计掌握

第十八章 机械传动系统方案设计

内容及基本要求：

了解传东装置在机器中的作用与分类，掌握传动方案的拟定要求及传动类型的选择，方案创新设计。

《机械设计基础》 60 学时教学日历

注： 教材中部分章节列为自学内容，不作为考试内容。