《机械基础》课程标准.docx
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《机械基础》课程标准
《机械基础A》课程标准
课程编码:
课程类别:
适用专业:
授课单位:
机械系
学时:
编写执笔人及编写日期:
学分:
审定负责人及审定日期:
1.课程定位和课程设计
1.1课程性质与作用
课程的性质《机械基础》是工业设计专业学生必修的一门重要的专业基础课,将《理论力学》、《材料力学》、《机械原理》和《机械零件》的相关内容有机融合而形成的一门整合学科课程。
它以机械中常用机构和通用零件为基础,为培养学生处理一般工程问题的能力和学习有关后继课、专业课打下基础,也是工业设计专业学生岗位能力培养的一门必修课程。
课程的作用本课程是是学习机械工程的重要入门课,也是一门实用型课程,综合运用各先修课程的基础理论和生产实践知识,为机械零部件设计提供基本的力学理论、计算方法和试验技术,解决常用机构及通用零部件的分析和设计问题。
前期开设的主要课程有《高等数学》、《工程制图》等,学生完成这些前续课程的学习后,已具备一定的机械设计理论知识和分析问题、解决问题的能力。
为后续《机械基础课程设计》等打下基础。
本课程是理论性和实践性都很强的近机类专业的主干课程之一,在教学中具有承上启下的作用。
1.2课程设计理念
终身学习的教育观,多元智力的学生观,建构主义的学习观和教学观、全面发展等。
1.3课程设计思路
以专业教学计划培养目标为依据,以岗位需求为基本出发点,以学生发展为本位,设计课程内容。
本课程标准在设计上本着懂理论,重应用的总体思路,突出体现职业教育的技能型、应用性特色,着重培养学生的实践应用技能,力求达到理论够用,技能过硬的目的。
在课程实施过程中,注重利用课程特征,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,树立终身学习理念。
2.课程目标
2.1知识目标
(1)掌握简单机械设计的一般设计方法、原理和设计规律。
(2)掌握机械零部件强度设计所需的基本知识和基本方法。
(3)掌握常用机构的工作原理、结构特点及一般的设计理论和设计方法。
(4)掌握通用零件的工作原理、结构特点、常见失效形式,掌握其设计的基本方法、基本步骤及应遵循的原则。
(5)掌握常用机械传动的设计方法。
(6)了解现代创新设计的基本知识。
2.2技能目标
(1)具有材料基本力学性能测试的能力。
(2)具有对零件和结构进行受力分析和强度计算的基本能力。
(3)具有通用零、部件的合理选用能力。
(4)具有常用机械传动的设计能力
(5)具有手册、国家标准等常用机械设计技术资料查阅和分析的基本能力。
(6)具备机械设计实验技能和设计简单机械及传动装置的基本技能。
2.3情感态度与价值观目标
(1)工作认真负责,爱岗敬业,具有高度的责任心,注重团结协作。
(2)严格贯彻标准规范,执行工作流程和安全操作规程。
(3)树立崇尚科学精神,坚持求真、求实的科学态度,形成科学的人生观、世界观。
3.课程内容与教学要求
3.1课程教学基本要求及重点难点分析
单元一静力学基础
掌握力、刚体和平衡的概念,静力学公理,约束和约束反力,能熟练画受力图。
重点:
静力学公理;受力图。
难点:
约束和约束反力。
单元二平面基本力系
掌握平面汇交力系的合成方法及其平衡条件,能熟练应用平衡条件;理解力矩的概念;掌握平面力偶系的合成方法及其平衡条件,能熟练应用平衡条件。
重点:
汇交力系、平面力偶系的平衡条件应用。
难点:
力矩的概念,汇交力系平衡条件应用。
单元三平面任意力系
掌握力线平移定理;掌握平面任意力系的简化方法,平面任意力系的简化结果,平面任意力系的平衡条件,能熟练应用平衡条件;理解静定与静不定问题的概念。
了解滑动摩擦的概念和滑动摩擦定律,摩擦角与自锁的概念;了解考虑摩擦时平衡问题的解法;基本了解滚动摩擦的概念。
重点:
平面任意力系、刚体系统的平衡问题。
难点:
刚体系统平衡问题。
单元四空间力系和重心
掌握空间汇交力系的平衡条件,力对轴之矩,空间任意力系的平衡条件及其应用。
掌握平面组合图形形心和刚体重心的计算方法。
重点:
空间任意力系的平衡条件;组合图形形心计算。
难点:
空间任意力系平衡方程的应用。
单元五构件的轴向拉伸与压缩
掌握拉(压)杆内力的分析方法,能熟练画轴力图;掌握材料拉、压时的机械性能指标,并能熟练进行测试;熟练掌握拉(压)杆的强度计算;理解应力集中的概念;理解剪切和挤压的概念,并掌握其实用计算。
重点:
拉(压)杆的强度条件及应用,材料拉、压时的机械性能指标测试。
难点:
剪切和挤压实用计算。
单元六圆轴扭转
理解扭矩的概念,能熟练绘制扭矩图;理解圆轴扭转时的变形指标,并能计算;熟练掌握圆轴扭转强度条件和刚度条件并能熟练应用。
重点:
圆轴扭转时的强度条件和刚度条件及应用。
难点:
圆轴扭转时的变形计算。
单元七梁的弯曲强度
理解平面弯曲的概念;理解剪力与弯矩的概念,能熟练绘制剪力图和弯矩图;理解载荷集度、剪力和弯矩之间的关系。
掌握弯曲梁横截面惯性矩的计算;熟练掌握梁的正应力强度条件及其应用;掌握拉(压)-弯曲组合变形的强度计算。
了解弯曲切应力及其强度条件;了解提高抗弯强度的主要措施。
重点:
弯曲梁正应力强度条件及应用。
难点:
剪力图和弯矩图;弯曲梁组合横截面惯性矩的计算。
单元八梁的弯曲刚度
理解梁的挠度和转角的概念;了解挠曲线近似微分方程;了解积分法求梁的变形;掌握叠加法求梁的变形;掌握梁的刚度条件及应用;基本了解简单静不定梁的解法。
重点:
叠加法求梁的变形。
难点:
简单静不定梁的解法。
单元九机械设计绪论
理解机器的概念及其构成。
理解设计机器的一般过程及主要内容。
了解本课程的任务和要求。
重点:
机器及机构的相关概念,机器的设计过程
难点:
机器及机构的相关概念
单元十平面机构运动简图及自由度
熟练掌握机构结构分析的目的,平面运动副及其分类、机构运动简图绘制。
掌握平面机构自由度计算。
重点:
平面机构自由度计算。
难点:
机构运动简图绘制。
单元十一平面连杆机构
理解平面连杆机构及其演化形式,掌握平面连杆机构的基本特性。
了解平面四杆机构的设计。
重点:
平面连杆机构的基本特性。
难点:
平面连杆机构的设计。
单元十二凸轮机构
掌握凸轮机构的类型及特点,从动件常用运动规律。
掌握图解法设计凸轮轮廓的方法,了解凸轮设计应注意的问题。
重点:
图解法设计凸轮轮廓。
难点:
从动件常用运动规律
单元十三带传动
掌握带传动特点及应用范围,带传动的失效形式、弹性滑动现象。
掌握普通V型带和带轮的标准,传动的设计方法,能熟练设计普通V型带传动。
重点:
普通V型带传动的设计。
难点:
带传动的失效形式、弹性滑动现象。
单元十四齿轮传动
掌握齿轮传动的类型及其特点,齿廓啮合基本定律,渐开线的性质,直齿、斜齿圆柱齿轮传动正确啮合和连续传动条件。
熟练掌握直齿圆柱齿轮的参数计算。
了解直齿轮的常用切削加工方法、根切现象及最少齿数的概念。
掌握轮齿的失效形式及计算准则、材料选择及热处理方式。
熟练掌握直齿圆柱齿轮传动受力分析和设计计算。
重点:
直齿圆柱齿轮传动的主要参数计算和设计计算。
难点:
齿廓啮合基本定律。
单元十五齿轮系
掌握轮系分类及功用,熟练掌握定轴轮系、行星轮系传动比计算。
重点:
定轴轮系、行星轮系传动比计算。
难点:
行星轮系传动比计算。
单元十六螺纹联接和螺旋传动
掌握螺纹形成原理,螺纹类型、特点及应用。
掌握螺纹联接件类型、连接特点并能熟练选用。
熟练掌握螺纹连接预紧与防松方法。
了解螺栓联接的强度计算。
基本了解提高螺栓强度的措施。
重点:
螺纹连接件及螺纹联接的类型、特点和选用。
难点:
螺栓组联接的设计。
单元十七轴及轴毂联接
了解轴的类型及应用。
掌握轴的结构设计,圆轴的强度计算。
了解轴的刚度计算。
掌握键联接类型、特点,且能选用。
掌握平键联接的强度计算。
重点:
轴的结构设计,轴的强度计算。
难点:
轴的强度计算。
单元十八轴承
了解滑动轴承的结构类型、特点及适用范围;基本了解滑动轴承的设计计算,了解完全液体润滑轴承的润滑形成条件和结构形式。
掌握滚动轴承主要类型、特点、适用场合、代号,能合理选用。
了解滚动轴承的受力分析、失效形式及设计计算准则。
掌握滚动动轴承的寿命计算。
了解滚动轴承的常见组合设计形式,并能合理选用。
重点:
滚动轴承主要类型、特点、代号及合理选择,滚动轴承寿命计算。
难点:
滚动轴承的组合设计。
3.2课时分配
单元
课程内容
学时
理论
实验
单元一
静力学基础
(4)
课题一
静力分析基本概念
0.5
课题二
静力分析基本公理
1.5
课题三
约束与约束反力
1
课题四
受力分析和受力图
1
单元二
平面基本力系
(4)
课题一
平面汇交力系合成与平衡的几何法
1
课题二
平面汇交力系合成与平衡的解析法
2
课题三
平面力偶系
1
单元三
平面任意力系
(4)
课题一
力向一点平移
0.5
课题二
平面任意力系的简化
0.5
课题三
平面任意力系简化结果分析和合力矩定理
1
课题四
平面任意力系的平衡方程及应用
1
课题五
刚体系统的平衡问题
0.5
课题六
考虑摩擦时的平衡问题与滚动摩察简介
0.5
单元四
空间力系和重心
(4)
课题一
空间力系的平衡方程及应用
2
课题二
重心和形心
2
单元五
构件的轴向拉伸与压缩
(8)
课题一
构件承载能力概述
2
课题二
轴向拉伸与压缩的概念
课题三
轴向拉伸与压缩时横截面的内力
课题四
轴向拉伸与压缩时横截面的应力
1
课题五
拉(压)杆的变形
课题六
材料在拉伸时的力学性质
1
课题七
材料在压缩时的力学性质
课题八
拉(压)杆斜截面的应力
0.5
课题九
拉(压)杆的强度计算
1.5
课题十
应力集中的概念
0.5
课题十一
简单拉(压)超静定问题
0.5
课题十二
连接件的实用计算
1
实验1
低碳钢、铸铁的拉伸与压缩实验
2
单元六
圆轴扭转
(4)
课题一
圆轴扭转时的内力
1
课题二
圆轴扭转时的应力和强度计算
2
课题三
圆轴扭转时的变形和刚度计算
1
实验2
扭转实验
2
单元七
梁的弯曲强度
(6)
课题一
概述
0.5
课题二
弯曲内力
1.5
课题三
弯曲正应力
2
课题四
弯曲切应力简介
1
课题五
提高梁弯曲强度的措施
课题六
拉伸(压缩)与弯曲组合变形的强度计算
1
实验3
弯曲正应力的测定
2
单元八
梁的弯曲刚度
(2)
课题一
挠曲线近似微分方程
1
课题二
积分法求梁的位移
课题三
叠加法求梁的位移
0.5
课题四
梁的刚度计算提高梁弯曲刚度的措施
0.5
课题五
简单超静定梁
单元九
机械设计绪论
(2)
课题一
引言
1
课题二
机器的组成及其特征
课题三
机械设计的基本要求及一般程序
1
课题四
机械设计基础课程的内容、性质和任务
单元十
平面机构运动简图及自由度
(4)
课题一
平面机构的组成
1
课题二
平面机构运动简图
1
课题三
平面机构的自由度
2
单元十一
平面连杆机构
(4)
课题一
概述
0.5
课题二
铰链四杆机构的基本型式及其演化
1.5
课题三
平面四杆机构的基本特性
1
课题四
平面四杆机构的设计
1
课题五
平面多杆机构简介
实验4
机构运动简图测绘
2
单元十二
凸轮机构
(4)
课题一
凸轮机构的应用与分类
0.5
课题二
常用从动件运动规律
1
课题三
用图解法设计盘形凸轮轮廓曲线
1.5
课题四
解析法设计凸轮轮廓
1
课题五
设计凸轮机构应注意的问题
实验5
常用机构运动演示
2
单元十三
带传动
(6)
课题一
带传动的类型和应用
1
课题二
V带和V带轮
1
课题三
带传动的受力分析和应力分析
1
课题四
带传动的弹性滑动和传动比
0.5
课题五
普通V带传动的设计
2
课题六
带传动的张紧和维护
0.5
实验6
带传动实验
2
单元十四
齿轮传动
(6)
课题一
齿轮传动的类型和对他的基本要求
0.5
课题二
齿廓啮合基本定律
1
课题三
渐开线齿廓
0.5
课题四
渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要参数和几何尺寸
1
课题五
渐开线齿轮的啮合传动
1
课题六
渐开线齿轮的加工方法及根切现象
1
课题八
轮齿的失效和齿轮的材料
1
实验7
齿轮范成实验
2
实验8
齿轮参数测定
2
单元十五
齿轮系
(4)
课题一
齿轮系的分类
0.5
课题二
定轴轮系传动比的计算
1.5
课题三
行星轮系传动比的计算
1.5
课题四
齿轮系的功用
0.5
单元十六
螺纹联接和螺旋传动
(4)
课题一
机械制造中常用螺纹
1
课题二
螺旋副的受力分析、效率和自锁
1
课题三
螺纹联接的基本类型及其预紧和防松
1
课题四
螺栓联接的强度计算
1
单元十七
轴及轴毂联接
(4)
课题一
概述
1
课题二
轴的结构设计
1.5
课题三
轴的设计计算
1.5
单元十八
轴承
(3)
课题一
滑动轴承的结构和材料
1
课题二
滚动轴承的构造、类型及特点
1
课题三
滚动轴承的代号及类型选择
1
合计
76
16
4.教学模式、教学方法与手段
4.1教学模式
课堂讲授与实验教学相结合的教学模式。
根据不同的教学内容,采用注入式、启发式、问题式或范例式教学模式。
4.2教学方法
(1)启发、引导式教学讲解知识点时,提出问题、介绍解决问题的方法、归纳总结出一般规律或概念。
这种方法能培养学生的科学思维方式,培养学生敢于大胆质疑,激发学生学习的积极性和创新精神。
(2)讨论式教学法结合工程实例,提出问题、学生思考展开讨论、教师加以引导。
教师提出问题,学生对同一问题用多种不同观点进行观察、比较、分析、综合等交互活动,充分发挥学生的主动性,激发学习兴趣,提高学习效果。
(3)直观教学机械基础是实践性很强的一门课程,教学中注重结合工程实际,充分利用实验室和现场实物,以其真实、可触摸、更直观、展示灵活的特点,帮助学生空间思维能力的形成,进而通过直观教学将知识点融入,达到事半功倍的教学效果。
4.3教学手段
以传统教学、多媒体教学、实验教学、生产现场教学等多种形式的教学手段为主,辅之以自学、看录像、网络教学、课程设计、作习题等教学环节,在授课时突出主线,摒弃“满堂灌”的授课方式,大大提高了授课效率。
4.4考核方式及课程的成绩评定
成绩考核包括三部分:
平时成绩占35%(其中包括平时的出勤情况、学习态度、作业、测验成绩等),实验成绩15%,期末考试成绩占50%(笔试,开或闭卷)。
5.课程实施条件
5.1对任课教师的教师资格、专业背景、教学能力和知识结构的要求
教师为双师复合型人才,具有机械设计制造相关职业资格证书,具有企业阅历,具有深厚的机械工程专业背景,教学能力强,专业知识扎实,能将理论性较强的知识转化为生动的工程实例讲授给学生,具备系统的机械知识结构。
5.2对教学条件要求
本课程要求在多媒体教室授课,利用多媒体教学课件提高教学效率。
本课程是一门实践性很强的专业基础课,实验在机械设计基础实验室进行,实验室有满足本课程标准要求的实验条件和基本设施。
主要仪器设备附表
序号
名称
备注
1
各种机构模型及实物
2
范成仪
3
公法线尺、待测齿轮
4
带传动实验台
5
万能材料试验机
6
扭转试验台
7
综合实验台
5.3课程资源的开发与利用、教材的选用与编写。
利用学校的网络教学资源和硬件环境,构建本课程的教学资源库。
网络教学资源包括课程标准、授课计划、PPT课件、各单元重点和小结、各单元学习要求和知识重点等资源。
推荐教材和指导书:
(1)
(2)
(3)
课程资源开发与利用:
参考资料:
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
6.其他说明
- 配套讲稿:
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- 特殊限制:
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- 关 键 词:
- 机械基础 机械 基础 课程标准