机械设计基础课程标准.docx
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机械设计基础课程标准
1机械设计基础课程标准
1课程定位
本课程是机械机械类专业的一门专业基础课。
通过本课程的学习，使学生掌握基本的工程计算与简单机械零部件的设计，并初步具有分析、解决实际工程问题的能力，为后续专业课的学习打下了良好的基础，使学生具有机械设计的初步能力和为专业学习起到承前启后的作用。
通过本课程各知识模块的学习和能力项目的训练，使学生在课程单项实验实训基础上对学生进行综合性、系统性的强化学习和训练，特别强调专业基础理论和技能的学习，既提高了学生的机械设计和创新能力，又培养学生工作适应能力、团队协作精神；培养良好的工程技术人员职业道德、实事求是的科学态度。
本课程是在学生学完《机械制图》、《工程力学》、《工程材料》等课程和完成认识实习、课程单项实训后开设的一门基础课程。
学生在学习本课程前，须掌握机械制图和机械CAD的基础知识，了解金属材料特性及热处理常识。
具有机械制图和工程图纸识别的基本能力；该课程将为后续专业课程的学习打下良好的专业技术基础。
《机械设计基础》课程通过设计工作整体过程的岗位综合训练，将学生按课程顺序和教学环节进度分散掌握的知识、能力、素质贯穿起来，并将职业能力和岗位技能有机联系，让学生到企业顶岗实习之前就有一个对真实机械设计工作环境的全面了解和对技能的综合训练。
通过这一综合实训，让学生对前期学习成果进行一次综合、总结和提升，为进入企业顶岗实习和零距离上岗奠定基础。
2工作任务和课程目标
2.1工作任务及职业能力
工作任务与职业能力分析表
工作领域
工作任务
职业能力
学习项目
机械设计
机械设计
机械装置开发
能对不太复杂的机械设备进行改造和设计；能根据产品功能及性能要求正确设计和选用传动系统与联接控制部件并对其试制与安装过程进行技术指导
常用机构设计
联接件设计
传动件设计
轴系零部件设计
设备维护
机械设备维修、产品售后服务
具有机械的故障分析和排除能力；具有机械产品及主要部件的安装、调试、运行管理与维护能力
常用机构设计
联接件设计
传动件设计
轴系零部件设计
2.2课程目标
学生通过本课程的学习，能够达到如下具体目标：
（1）知识目标
基于工作岗位的能力要求，根据我校的办学定位和高职学生“理论教学以应用理论为主、突出操作能力和职业素养培养”的实际，本课程知识目标应使学生明确机械设计基础在机械专业职业能力培养中的地位和作用，加深知识的理解和综合运用。
1）了解本课程的应用领域；
2）掌握常用机构的工作原理、特性及应用，掌握通用机械零部件设计创新基础知识；
3）掌握常用联接机构的工作特性，掌握机械安装、维护工艺技术规程；
4）掌握各种传动的工作原理和机构工作特点；
5）了解现代创新理念和设计创新思想；
（2）技能目标
1）具有在设计过程中，运用所学理论知识分析解决机械工程力学与材料力学相关问题的能力；
2）具有机械传动系统的机构分析、设计创新和排除故障能力；
3）具有生产机械的安装、调试、运行管理与维护能力；
4）能对常用机构、通用部件进行改进和优化设计；
5）能根据矿山工程实际，正确设计、选用和拆装常用矿山机械及其零部件，并能够对其进行改进和优化设计；
6）具有一定的工装与工艺设计、工程应用的能力；
7）初步具有机械产品的设计开发与应用创新的能力。
8）具有自主学习能力和自我发展能力；
9）具有一定的质疑能力，信息收集和处理能力，分析、解决问题能力和交流、合作能力；
10）能自觉评价学习效果，找到适合自己的学习方法和策略；
11）具有开拓创新的思维能力。
（3）态度目标
通过工程案例分析、项目驱动教学、现场体验等实践教学培养学生
1）遵守有关法律、法规、国家标准及有关规定；
2）爱岗敬业，具有高度的责任心；
3）严格执行工作程序、工作规范、工艺文件和安全操作规程；
4）工作认真负责，培养团结协作和环境适应能力；
5）培养应变能力和创新能力；
6）着装整洁，符合规定，保持工作环境清洁有序，文明生产；
7）关心国内外科技发展现状与趋势，有振兴中华的使命感与责任感，有将技术服务于人类的意识。
3教学组织
根据工作任务与职业能力分析，为使学生会干机械装置的设计工作，本课程设计了四个学习项目，在项目的教学实施中，进一步分解成十一个学习型工作任务。
教学组织表
学习项目编号
学习项目名称
学习型工作任务
学时
1
常用机构设计
1.常用机器和机构功能认识
2.自由度与
机构运动简图
3.连杆机构设计
4.凸轮机构设计
5.其它常用机构
19
2
联接件设计
1.螺纹连接
6
3
传动件设计
1.带传动与链传动的设计
2.齿轮传动设计
26
4
轴系零部件设计
1.轴承选择及轴承组合设计
2.轴的设计及轴毂连接
3.联轴器、离合器选择
17
考核
2
合计
70
4教学内容与能力要求
4.1项目一常用机构设计
（1）项目概述：
常用机构设计、19学时，分为5个学习型工作任务：
常用机器和机构功能认识；自由度计算与机构运动简图绘制；连杆机构设计；凸轮机构设计；其它常用机构。
（2）项目的任务
1）常用机器和机构功能认识
2）自由度与机构运动简图
3）连杆机构设计
4）凸轮机构设计
5）其它常用机构
（3）教学目标
1）知识目标
了解本课程学习对象、内容，增强感性认识；机械零件的常用材料与结构工艺性。
理解机械零件的失效形式及设计计算准则。
掌握机器的组成及特征。
理解平面机构、运动副、自由度等基本概念。
掌握机构运动简图绘制的基本方法和自由度的计算。
掌握机构具有确定运动的条件
了解四杆机构的类型、演化及变换，理解曲柄存在的条件。
理解四杆机构的极位夹角、行程速比系数、传动角、压力角、及死点的概念。
掌握图解法设计四杆机构。
了解凸轮机构的组成、类型及应用。
理解从动件常用运动规律，掌握位移曲线的绘制。
掌握图解法设计凸轮轮廓曲线的方法。
理解基圆半径、滚子半径确定的基本原则。
了解其它常用机构
2）技能目标
具有判别机械类型的能力。
具有阅读、绘制一般机构运动简图的能力
能正确判断四杆机构的类型；能用作图法按给定的运动规律设计四杆机构。
能够用反转法设计盘形凸轮轮廓
3）态度目标
遵守有关法律、法规、国家标准及有关规定；
爱岗敬业，具有高度的责任心；
严格执行工作程序、工作规范、工艺文件和安全操作规程；
工作认真负责，培养团结协作和环境适应能力；
培养应变能力和创新能力；
着装整洁，符合规定，保持工作环境清洁有序，文明生产；
（4）项目的教学实施
以内燃机为对象引入教学内容
（5）项目教学内容
通过参观和多媒体课件展示，进行机械类别特征学习，运动简图绘制，设计内燃机的凸轮机构，曲柄滑块机构。
（6）工作方法
参观，讲授，讨论，动手设计。
（7）工作成果
设计计算文件
（8）考核评价
对设计成果进行评价并计入项目成绩
4.2项目二联接件设计
（1）项目概述
联接件设计、6学时，分为1个学习型工作任务：
螺纹及螺纹联结知识，联结结构、强度计算。
（2）项目的任务
螺纹连接设计
（3）教学目标：
1）知识目标
了解螺纹的主要参数，螺纹的预紧、防松。
理解螺纹联接的主要类型及应用。
掌握螺纹联接强度计算方法。
2）技能目标
能进行螺纹连接的结构设计和强度计算
3）态度目标
遵守有关法律、法规、国家标准及有关规定；
爱岗敬业，具有高度的责任心；
严格执行工作程序、工作规范、工艺文件和安全操作规程；
工作认真负责，培养团结协作和环境适应能力；
培养应变能力和创新能力；
着装整洁，符合规定，保持工作环境清洁有序，文明生产；
（4）项目的教学实施：
以减速器引入螺纹连接结构设计和强度计算
（5）项目教学内容
螺纹连接的基本知识和设计
（6）工作方法
课件演示减速器，引入螺纹连接。
（7）工作成果
设计连接结构
（8）考核评价
对设计成果进行评价并计入项目成绩
4.3项目三传动件设计
（1）项目概述：
传动件设计、学时26，分为2个学习型工作任务：
带传动与链传动设计；直齿轮、斜齿轮、圆锥齿轮、蜗杆蜗轮机构设计。
（2）项目的任务
1）带传动与链传动的设计
2）齿轮传动设计
（3）教学目标：
1）知识目标
了解v带标准规格，链传动的类型、特点、滚子链的主要参数。
理解v带传动工作原理及类型。
掌握v带传动设计方法。
了解齿轮传动的特点和类型，理解齿廓啮合基本定律，渐开线及其性质。
了解齿轮的加工方法和根切现象。
了解齿轮的失效形式和齿轮常用材料及计算准则。
了解斜齿圆柱的啮合特点及强度计算。
理解斜齿圆柱齿轮的受力分析。
了解直齿圆锥齿轮传动的几何尺寸、受力分析和强度计算。
理解齿轮正确啮合条件、标准安装、标准中心距和连续传动条件。
掌握渐开线直齿、斜齿圆柱齿轮几何尺寸的计算。
掌握直齿圆柱齿轮的受力分析、齿根弯曲强度计算、齿面接触强度计算、齿轮参数选择和设计方法。
了解蜗杆传动特点、类型，动强度计算及热平衡计算的基本原理和方法。
理解其主要参数和几何尺寸计算，理解蜗杆传的受力分析
2）技能目标
具有设计标准直齿圆柱齿轮的能力
3）态度目标
遵守有关法律、法规、国家标准及有关规定；
爱岗敬业，具有高度的责任心；
严格执行工作程序、工作规范、工艺文件和安全操作规程；
工作认真负责，培养团结协作和环境适应能力；
培养应变能力和创新能力；
着装整洁，符合规定，保持工作环境清洁有序，文明生产；
（4）项目的教学实施：
以减速器设计引入带传动和链传动设计、齿轮传动设计
（5）项目教学内容
带传动、齿轮传动的知识和设计方法
（6）工作方法
以减速器设计引入带传动、链传动、齿轮传动的知识和设计方法
（7）工作成果
设计出带传动、齿轮传动
（8）考核评价
对设计成果进行评价并计入项目成绩
4.4项目四轴系零部件设计
（1）项目概述
轴系零部件设计、学时17，分为3个学习型工作任务：
轴承选择及轴承组合设计；轴的设计及轴毂连接；联轴器、离合器选择。
（2）项目的任务
1）轴承选择及轴承组合设计
2）轴的设计及轴毂连接
3）联轴器、离合器选择
（3）教学目标：
1）知识目标
了解轴的功用及分类、轴的材料。
理解轴的结构设计。
掌握轴的强度计算方法。
了解滑动轴承的结构、材料及分类。
理解滚动轴承的组成、主要类型、代号及类型选择。
了解解向心滑动轴承的设计计算。
理解滚动轴承的组合设计。
掌握滚动轴承的寿命计算
了解用联轴器与离合器的工作原理、类型及选用。
掌握平键联接的设计方法。
2）技能目标
能设计轴及轴系组合
3）态度目标
遵守有关法律、法规、国家标准及有关规定；
爱岗敬业，具有高度的责任心；
严格执行工作程序、工作规范、工艺文件和安全操作规程；
工作认真负责，培养团结协作和环境适应能力；
培养应变能力和创新能力；
着装整洁，符合规定，保持工作环境清洁有序，文明生产；
（4）项目的教学实施：
以减速器设计引入轴及轴系组合设计
（5）项目教学内容
轴、轴承、平键选择和轴及轴系组合设计
（6）工作方法
课件演示减速器获取信息，讲授基本知识，设计方法。
（7）工作成果
设计轴系。
（8）考核评价
对设计成果进行评价并计入项目成绩
5教学方法与手段
在项目一中安排一次参观进行现场教学，以后进行多媒体教学、分组讨论教学。
6考核与评价
考核类型
成绩
权重
课程整体成绩
课程考核
期末考试
100
0.7
100
实验成绩
100
0.1
作业
100
0.2
7说明与建议
7.1课程的设计思路
（1）以专业教学计划培养目标为依据，以岗位任务为基本出发点，以学生发展为本位，设计课程内容。
（2）让学生在了解常用机构及零部件的基本知识及设计方法和设计理论的基础上，能进行简单机械及传动装置的设计，培养学生初步解决工程实际问题的能力。
（3）在课程实施过程中，充分利用课程特征，加大学生工程体验和情感体验的教学设计，激发学生的主体意识和学习兴趣。
7.2重点、难点
项目
教学重点、难点
1
常用机构设计
重点：
机器、机构、构件和零件等概念
机构运动简图绘制
图解法设计四杆机构
图解法设计盘形凸轮轮廓。
难点：
对虚约束的识别与处理
平面四杆机构的基本特性
2
联结
重点：
螺纹连接的基本知识；
螺纹连接的预紧与防松；
单个螺栓连接的强度计算；
难点：
螺栓组连接的结构设计
3
传动件设计
重点：
V带传动的设计。
渐开线直齿几何尺寸的计算。
直齿圆柱齿轮的受力分析、
齿根弯曲强度计算、齿面接触强度计算、
齿轮参数选择和设计方法。
难点：
渐开线及其性质。
齿轮传动的受力分析。
轮系传动比计算
4
轴系零部件设计
重点：
轴的结构设计，轴的强度计算。
滚动轴承的组合设计。
难点：
轴的强度计算，轴承的设计计算。
7.3建议教材
《机械设计基础》王少岩主编大连理工大学出版社
《机械设计基础》陈立德主编高等教育出版社
《机械设计基础课程设计指导书》王少岩主编大连理工大学出版社
《机械设计基础课程设计指导书》陈立德主编高等教育出版社
《机械设计基础》朱敬超主编武汉理工大学出版社
《机械设计基础》邵芳主编吉林大学出版社
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