《机械设计基础》课程教学大纲.docx

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《机械设计基础》课程教学大纲

课程名称

机械设计基础

FundamentalsofMechanicalDesign

课程代码

102134323020

课程性质

专业必修

课程类别

专业核心

先修课程

大学物理、工程图学、工程力学、机械工程材料等

学分/学时

3.5/56

理论学时/实验学时

56/0

适用专业

车辆工程

开课单位

智能制造学院

课程负责人

xxx

审定日期

2023年09月

课程简介

《机械设计基础》是车辆工程专业必修的一门专业基础课，通过对常见机构和通用零件基本概念、原理、性能和设计方法等知识的学习，使学生掌握机构参数计算与方案设计和零件强度计算与尺寸设计的基本方法，为后续课程的学习和毕业后从事车辆类专业技术工作打下基础。本课程主要讲授平面连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、轮系机构和其他机构的性能特点与连接件、传动件、轴系零部件和他零部件的设计方法，提高学生改进或开发新的零部件及设计简单机械装置的能力，使学生能胜任相关机构的整体设计与校核计算等工作。该课程是《汽车构造》和《汽车设计》的前续课程。

在教学实施过程中，将工程与社会、职业操守、家国情怀与本课程常见机构的参数计算和通用零件的强度计算等技能深度融合，激励学生在机构方案设计与零件尺寸设计等方面勇于创新，培养学生的职业道德意识和安全责任意识。

课程目标

本课程有3个课程目标，具体如下：

目标1：掌握常见机构的基本概念、结构原理和性能特点等理论知识，掌握通用零件的类型

特征、设计原理和设计方法等基本知识，了解机械设计基础知识的发展前沿。具备基本的实际应用能力，能够运用所学知识对车辆领域工程实际问题进行简化，树立正确的设计思想，初步提出车辆领域工程实际问题的解决方案。

目标2：掌握常用机构的分析和设计方法，具备初步拟定机械运动方案的能力，能够综合运

用所学知识进行机构分析和设计，对较为复杂的车辆领域工程问题提出相应解决方案，进行可行性分析，具备一定的车辆领域工程实际应用能力。

目标3：综合运用所学知识，能够熟练分析已知机构，改进或开发新的零部件，设计简单的

机械装置，对车辆领域工程相关的各类机械现象和机构特性进行较为专业和深入的研究，解决车辆领域相关的工程实际问题。

各课程目标对毕业要求指标点的支撑关系见下表：

课程目标

毕业要求

毕业要求指标点

课程目标1

1.工程知识

指标点1.4：能够利用系统思维的能力，将车辆工程知识用于本专业工程问题解决方案的比较与综合，并体现本专业领域先进的技术。

课程目标2

2.问题分析

指标点2.2：能够基于数学、自然科学和工程科学的基本原理，对汽车设计、制造和电子电控系统开发集成中的复杂工程问题进行计算分析或建模。

课程目标3

3.设计/开发解决方案

指标点3.1：掌握车辆设计和产品开发全周期、全流程的基本设计/开发方法和技术，了解影响设计目标和技术方案的各种因素。

教学内容

知识单元

对应课程目标

学习成果

教学内容（含思政点）

课程目标达成方式

学时分配

常见机构的基本知识

目标1

1.掌握运动副的特性和平面运动简图的绘制方法；

2.掌握平面四杆机构的类型、应用和基本特性；

3.掌握凸轮机构的应用及分类和基本知识，掌握推杆的运动规律计算，掌握凸轮基本尺寸确定方法；

4.了解齿轮机构的特点及类型，掌握渐开线齿廓的啮合特点，了解渐开线齿廓的切制原理与根切现象，了解渐开线变位齿轮的性能；

5.了解齿轮系及其分类，了解轮系的功用。

0.解读课程大纲、考核方式及评价方法；

1.运动副及其分类，绘制平面机构运动简图；

2.平面四杆机构的分类应用和基本特性；

3.凸轮的分类应用和基本尺寸的确定，从动件运动规律；

4.齿轮机构的特点及类型，齿廓实现定传动比的条件，渐开线齿廓标准齿轮的参数，渐开线齿廓的啮合特点；渐开线齿廓的切制原理；渐开线变位齿轮；

5.齿轮系极其分类，轮系的功用。

教学活动：课堂讲授、多媒体观看、课堂讨论、课堂测试。

学习任务：线下作

业、网络课堂、即时答疑。

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常见机构的设计方法

目标2

1.掌握机构自由度的计算和自由度计算中的注意事项；

2.掌握平面连杆机构的设计方法；

3.掌握凸轮轮廓曲线的设计方法；

4.掌握渐开线标准齿轮的基本参数和几何尺寸计算方法，掌握平面斜齿圆柱齿轮与直齿圆锥齿轮的性能和运动参数计算方法；

5.掌握定轴轮系、周转轮系和复合轮系的传动比计算方法。

1.平面机构的自由度；

2.平面连