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1、机械基础课程教学大纲 课程编号适用专业：机械类专业学时：128（讲课114：，实验：14）学分：7执笔者：曾德江 编写日期：2004年4月一、课程的性质和任务 机械基础是机械类各专业的一门重要的专业基础课，为进一步学习专业课程和新的科学技术做准备。 本课程的任务是：使学生掌握常用机械工程材料的性能、用途及选择，初步掌握机械零件毛坯的基础知识；初步掌握分析解决工程实际中简单力学问题的方法；初步掌握对杆件进行强度个刚度计算的方法，并具有一定似的实验能力；掌握常用机构和通用机械零件的基本知识，初步具有分析、选用和设计机械零件及简单机械传动装置的能力。为学习专业课和新的科学技术打好基础，为解决生产实际
2、问题和技术改造工作打好基础。二、课程内容和要求模块一 机械工程材料（17学时）第一单元 绪论（1学时）介绍与本课程相关的基本概念，本课程研究的主要内容及新技术的应用。掌握与本课程相关的基本概念。 第二单元 金属材料与热处理基础（10学时） 介绍金属材料的性能、金属学基础、钢的热处理的基本知识。 理解金属材料的性能、金属学相关的基本概念、基本知识，了解铁碳合金状态图的应用，掌握金属材料常用的热处理方法和适用范围。第三单元 钢铁材料（4学时）介绍工业用钢、工程铸铁的分类、特点及牌号表示。了解工业用钢、工程铸铁的分类、特点，掌握工业用钢、工程铸铁的牌号表示。第四单元 非铁金属与粉末冶金金属材料（2学
3、时） 介绍非铁金属与粉末冶金金属材料的分类及牌号表示。 了解非铁金属与粉末冶金金属材料的分类、特点及应用。模块二 静力学（16学时）第五单元 静力学基础（5学时）介绍静力学的基本概念，静力学公理，约束、约束反力与受力图。掌握静力学的基本概念、基本公理及物体的受力分析与受力图的绘制。第六单元 平面力系（19学时）介绍平面汇交力系、平面力偶系、平面任意力系的合成与平衡，建立平面力系的平衡条件和平衡方程式，求解平面力系。掌握平面力系的合成与平衡，解决物系的平衡问题。 第七单元 平面图形的几何性质（2学时）介绍平面图形的形心、惯性矩的求解。掌握平面图形的形心坐标、平面图形的惯性矩的求解。模块三 杆件的
4、基本变形与组合变形（31学时） 第八单元 拉伸与压缩（10学时）本章主要介绍材料力学的任务和研究对象。拉伸和压缩的概念，求内力的截面法，横截面上的正应力；轴向横向变形、应变、虎克定律；材料拉伸和压缩时的力学性能，轴向拉伸和压缩时的强度计算。理解拉伸和压缩的概念、材料拉伸和压缩时的力学性能；掌握求解内力的截面法、轴向拉伸和压缩时的强度与刚度计算。第九单元 剪切与挤压（2学时）介绍剪切和挤压的概念、 剪切力和剪切应力，剪切的实用计算，剪切面积的确定；挤压力和挤压应力，挤压的实用计算，挤压面积的确定；剪切和挤压的强度计算。理解剪切和挤压的概念；掌握剪切与挤压面积的确定、剪切和挤压的强度计算。第十单元
5、 扭转（5学时）介绍园轴扭转的概念；外力偶矩的计算，园轴扭转时横截面上的内力扭矩及扭矩图绘制；园轴扭转时横截面上的应力，园轴扭转时的变形，扭转角，单位长度扭转角，抗扭刚度；园轴扭转的强度条件，园轴扭转的刚度条件，园轴扭转的强度条件和刚度条件的应用。理解园轴扭转的概念及横截面应力分布规律；掌握外力偶矩的计算及扭矩图绘制；园轴扭转时横截面上的应力分布规律，园轴扭转的强度和刚度计算。第十一单元 弯曲（12学时） 介绍了平面弯曲的概念、直梁弯曲时的内力计算、剪力图和弯矩图的画法、弯曲时梁横截面上的应力及其计算、梁弯曲的强度条件。 理解平面弯曲的概念及截面应力分布规律；掌握剪力图和弯矩图的画法、平面弯曲
6、的强度计算。第十二单元 组合变形（2学时） 介绍组合变形的概念与实例；拉伸（压缩）与弯曲的组合变形、扭转与弯曲的组合变形的应力分布及强度计算。 理解组合变形的概念；掌握拉伸（压缩）与弯曲的组合变形、扭转与弯曲的组合变形的强度计算。模块四 常用机构和机械传动（45学时）第十三单元 平面连杆机构概述（6学时）介绍平面机构的运动副、运动副的分类、机构运动简图的绘制、平面机构的自由度计算及几种特殊情况的处理。理解平面机构相关的基本概念；掌握机构运动简图的绘制、平面机构自由度的计算。第十四单元 平面连杆机构（7学时）介绍平面四杆机构的基本类型、特点及应用（铰链四杆机构、滑块四杆机构）；平面四杆机构的运动
7、特性（极限位置、极位夹角、行程速比系数、压力角、传动角、死点位置）、平面四杆机构的设计。掌握平面四杆机构的基本类型及演化、铰链四杆机构类型的判断、平面四杆机构运动特性的分析、平面四杆机构的设计。第十五单元 凸轮机构（5学时） 介绍凸轮机构的类型、工作原理及应用实例；凸轮机构从动件常用运动规律、凸轮轮廓的设计； 掌握凸轮机构从动件常用运动规律及位移线图的绘制、直动从动件盘形凸轮轮廓的设计。第十六单元 间歇运动机构（1学时） 介绍棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构、凸轮式间歇运动机构的工作原理及应用实例。 了解各种间歇机构在机械与仪表中应用。第十七单元 螺旋机构（1学时） 介绍螺旋机构的类型和应用
8、；螺纹的形成、分类和参数；螺旋机构及运动分析。 了解螺旋机构的类型和应用；掌握螺纹的形成、分类和参数；螺旋机构及运动分析。 第十八单元 带传动（5学时） 介绍带传动的类型和工作原理，带传动过程中的受力及失效分析，带传动的设计计算；带传动张紧与维护。 了解带传动的类型和工作原理，带传动的张紧与维护，掌握带传动的受力分析，带传动的设计计算及相关图册的查阅。第十九单元 齿轮机构（14学时） 介绍齿轮机构的组成、特点、分类，直齿圆柱齿轮的主要参数、主要尺寸的计算；直齿圆柱齿轮传动强度计算、设计方法及润滑；齿轮齿形加工方法；简要介绍了与斜齿、锥齿轮传动的相关问题。 了解齿轮机构的组成、特点、分类，斜齿、
9、锥齿轮传动；掌握直齿圆柱齿轮主要尺寸的计算、直齿圆柱齿轮传动的受力分析及强度计算。第二十单元 轮系（6学时） 介绍轮系的类型、定轴轮系、行星轮系、混合轮系的传动比计算。 了解轮系的分类、特点及应用，掌握定轴轮系、行星轮系传动比计算。模块五 联接与轴系零部件（19学时）第二十一单元 联接（3学时） 介绍键联接、销联接、螺纹联接的类型和特点；普通平键的选择计算；螺纹联接的预紧与防松。 了解键联接、销联接、螺纹联接的类型和特点；掌握普通平键的选择计算，螺纹联接的预紧与防松。第二十二单元 轴（6学时） 介绍轴的分类与应用、轴的材料选择；轴的结构设计、轴的强度计算。 了解轴的分类与应用、轴的材料选择；掌
10、握轴的结构设计、轴的强度计算。第二十三单元 轴承（8学时） 介绍滑动轴承及其工作原理、滑动轴承的结构、轴瓦的材料和轴瓦结构；滚动轴承的类型、代号和类型选择，滚动轴承的计算，滚动轴承的组合结构和润滑、密封与维护。 了解滑动轴承工作原理、结构及轴瓦的材料，滚动轴承的类型、润滑、密封及维护；掌握滚动轴承的代号表示，滚动轴承的轴向固定方法及选择计算。第二十四单元 联轴器与离合器（2学时） 介绍联轴器与离合器的类型及适用场合，联轴器的选择计算及相关图表的查阅。 了解联轴器与离合器的类型及适用场合，掌握联轴器的选择计算。附：实训内容项目一、金属材料的拉伸与压缩实验（2学时）项目二、金属材料的热处理（2学时
11、）项目三、金属材料的硬度测定（2学时）项目四、机构测绘与运动简图绘制（2学时）项目五、机构运动特性分析（2学时）项目六、范成法加工齿轮（2学时）项目七、齿轮参数的测定（2学时）三、学时分配表（见附表）四、推荐教材及教学参考书1、何元庚，机械原理与机械零件，高等教育出版社2、胡家秀，机械设计基础，机械工业出版社3、濮良贵、纪名刚，机械设计，高等教育出版社4、程嘉佩，材料力学，高等教育出版社5、胡仰磬，理论力学，高等教育出版社6、李培根，机械工程基础，机械工业出版社7、王军，机械基础，华南理工大学出版社8、曾宗福，机械基础，化学工业出版社五、几点说明1、课堂讲授：教学过程中可以采取课堂讲授、多媒体
12、教学、课程实验环节相结合的方法，将几种教学方法穿插进行，以增强学生学习的感性认识，提高学习的积极性，并以此提高教学效果，达到教学要求。2、作业：多采用笔头作业、适当采用习题课集体批。3、考核方式：采用平时小测验（占10%）、课堂提问及课后作业（占15%）、课程实践（占25%）、期末考试（占50%）等多种方式相结合。4、能力培养要求：培养学生学会静力分析、物系平衡计算和简单工程构件的设计能力；培养学生利用所学知识，解决工程实际问题的能力；培养学生掌握一般机械传动装置、机械零件的设计方法及设计步骤；对学生进行基本技能的训练，例如：计算、绘图、熟悉和运用设计资料（手册、标准、图册和规范等）的能力。5
13、、先修课程：机械制图、公差配合与技术测量、金工实习。机械基础知识模块学时分配表单 元 序 号内 容学时备 注模块一机械工程材料（17学时）第一单元 绪论（1）介绍于本课程相关的基本知识1第二单元金属材料与热处理基础（10）金属材料的性能、1金属学基础3钢的热处理4项目二、金属材料的热处理（2学时）项目三、金属材料的硬度测定（2学时）2第三单元 钢铁材料（4）概述、工业用钢2工程铸铁2第四单元 非铁金属与粉末冶金金属材料（2）非铁金属与粉末冶金金属材料的分类、特点及应用2模块二静力学（16学时）第五单元 静力学基础（5）静力学的基本概念，静力学公理。 2约束、约束反力与受力图。2第六单元 平面力
14、系（9）平面汇交力系合成与平衡2力之矩及平面力偶系的平衡力向一点平移、平面一般力系简化2平面任意力系的平衡方程2物体系统的平衡2第七单元 平面图形的几何性质（2）物体重心、平面图形的形心、惯性矩2模块三 杆件的基本变形与组合变形（31学时）第八单元轴向拉伸与压缩（10）轴向拉（压）杆的内力与截面法2轴向拉（压）杆的应力2轴向拉（压）杆的强度计算2轴向拉（压）杆的变形计算材料在拉（压）时的力学性质、许用应力与安全系数2项目一：金属材料的轴向拉伸与压缩实验2第九单元 剪切与挤压（2）剪切与挤压的强度计算2第十单元扭转（5）圆轴扭转的概念、扭矩和扭矩图2圆轴扭转时的应力、强度计算2圆轴扭转时的刚度计
15、算1第十一 单元弯曲（12）平面弯曲的概念和实例、梁的内力2剪力方程和弯矩方程、Q（x）、M（x）图2q(x)、Q（x）、M（x）之间的微分关系、Q、M图的快速作图法4弯曲正应力、弯曲正应力强度条件、应用3弯曲剪应力1第十二 单元 组合变形（2）组合变形的概念、弯曲与拉（压）的组合变形的强度计算、弯曲与扭转的组合变形的强度计算2模块四常用机构和机械传动（45学时）第十三单元 平面连杆机构概述（6）运动副及其分类、平面机构运动简图2平面机构的自由度2项目四：机构测绘与运动简图绘制项目五：平面机构运动分析2第十四单元平面连杆机构（7）平面连杆机构概述、四杆机构的演化1四杆机构类型的判断、四杆机构的
16、基本特性3用图解法设计四杆机构3第十五单元 凸轮机构（5）凸轮机构的类型及应用从动件常用的运动规律2图解法设计盘形凸轮轮廓2凸轮机构设计中的几个问题1第十六 单元间歇运动机构(1 )间歇运动机构的工作原理及应用实例1第十七单元螺旋机构(1)螺旋机构的类型和应用1第十八单元带传动（5）带传动概述、普通V带和普通V带轮2普通V带传动设计2V带传动的张紧装置及安装维护1第十九单元齿轮传动（14）概述、渐开线标准直齿园柱齿轮的基本参数和几何尺寸2渐开线标准直齿园柱齿轮的基本参数和几何尺寸、渐开线标准直齿园柱齿轮的啮合传动2渐开线齿轮加工原理1斜齿园柱齿轮、圆锥齿轮机构1齿轮的失效形式和齿轮材料、直齿园
17、柱齿轮传动强度计算4斜齿园柱齿轮传动、直齿锥轮传动、蜗杆传动2项目六：范成法加工齿轮项目七：齿轮参数的测定2第二十单元 轮系（6）轮系概述、定轴轮系传动比计算2行星轮系传动比计算2混合轮系传动比计算2模块五联接与轴系零部件（19学时）第二十一单元 联接（3）键联接、销联接、螺纹联接的类型和特点2普通平键的选择计算，螺纹联接的预紧与防松。1 第二十二单元 轴（6）概述、轴的结构设计4轴的强度设计2第二十三单元 轴承（8）概述、液体滑动轴承简介3滚动轴承的结构、类型和代号1滚动轴承的组合设计2滚动轴承失效形式和设计准则2第二十四单元联轴器与离合器（2）常用联轴器、离合器的类型及应用特点联轴器的选择计算2
