《機械基礎(chǔ)》課程教學(xué)大綱課程編號適用專業(yè)：機械類專業(yè)學(xué)時：128（講課114：，實驗：14）學(xué)分：7執(zhí)筆者：曾德江編寫日期：2004年4月一、課程的性質(zhì)和任務(wù)機械基礎(chǔ)是機械類各專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，為進一步學(xué)習(xí)專業(yè)課程和新的科學(xué)技術(shù)做準備。本課程的任務(wù)是：使學(xué)生掌握常用機械工程材料的性能、用途及選擇，初步掌握機械零件毛坯的基礎(chǔ)知識；初步掌握分析解決工程實際中簡單力學(xué)問題的方法；初步掌握對桿件進行強度個剛度計算的方法，并具有一定似的實驗?zāi)芰?；掌握常用機構(gòu)和通用機械零件的基本知識，初步具有分析、選用和設(shè)計機械零件及簡單機械傳動裝置的能力。為學(xué)習(xí)專業(yè)課和新的科學(xué)技術(shù)打好基礎(chǔ)，為解決生產(chǎn)實際問題和技術(shù)改造工作打好基礎(chǔ)。二、課程內(nèi)容和要求模塊一機械工程材料（17學(xué)時）第一單元緒論（1學(xué)時）介紹與本課程相關(guān)的基本概念，本課程研究的主要內(nèi)容及新技術(shù)的應(yīng)用。掌握與本課程相關(guān)的基本概念。第二單元金屬材料與熱處理基礎(chǔ)（10學(xué)時）介紹金屬材料的性能、金屬學(xué)基礎(chǔ)、鋼的熱處理的基本知識。理解金屬材料的性能、金屬學(xué)相關(guān)的基本概念、基本知識，了解鐵碳合金狀態(tài)圖的應(yīng)用，掌握金屬材料常用的熱處理方法和適用范圍。第三單元鋼鐵材料（4學(xué)時）介紹工業(yè)用鋼、工程鑄鐵的分類、特點及牌號表示。了解工業(yè)用鋼、工程鑄鐵的分類、特點，掌握工業(yè)用鋼、工程鑄鐵的牌號表示。第四單元非鐵金屬與粉末冶金金屬材料（2學(xué)時）介紹非鐵金屬與粉末冶金金屬材料的分類及牌號表示。了解非鐵金屬與粉末冶金金屬材料的分類、特點及應(yīng)用。模塊二靜力學(xué)（16學(xué)時）第五單元靜力學(xué)基礎(chǔ)（5學(xué)時）介紹靜力學(xué)的基本概念，靜力學(xué)公理，約束、約束反力與受力圖。掌握靜力學(xué)的基本概念、基本公理及物體的受力分析與受力圖的繪制。第六單元平面力系（19學(xué)時）介紹平面匯交力系、平面力偶系、平面任意力系的合成與平衡，建立平面力系的平衡條件和平衡方程式，求解平面力系。掌握平面力系的合成與平衡，解決物系的平衡問題。第七單元平面圖形的幾何性質(zhì)（2學(xué)時）介紹平面圖形的形心、慣性矩的求解。掌握平面圖形的形心坐標、平面圖形的慣性矩的求解。模塊三桿件的基本變形與組合變形（31學(xué)時）第八單元拉伸與壓縮（10學(xué)時）本章主要介紹材料力學(xué)的任務(wù)和研究對象。拉伸和壓縮的概念，求內(nèi)力的截面法，橫截面上的正應(yīng)力；軸向橫向變形、應(yīng)變、虎克定律；材料拉伸和壓縮時的力學(xué)性能，軸向拉伸和壓縮時的強度計算。理解拉伸和壓縮的概念、材料拉伸和壓縮時的力學(xué)性能；掌握求解內(nèi)力的截面法、軸向拉伸和壓縮時的強度與剛度計算。第九單元剪切與擠壓（2學(xué)時）介紹剪切和擠壓的概念、剪切力和剪切應(yīng)力，剪切的實用計算，剪切面積的確定；擠壓力和擠壓應(yīng)力，擠壓的實用計算，擠壓面積的確定；剪切和擠壓的強度計算。理解剪切和擠壓的概念；掌握剪切與擠壓面積的確定、剪切和擠壓的強度計算。第十單元扭轉(zhuǎn)（5學(xué)時）介紹園軸扭轉(zhuǎn)的概念；外力偶矩的計算，園軸扭轉(zhuǎn)時橫截面上的內(nèi)力—扭矩及扭矩圖繪制；園軸扭轉(zhuǎn)時橫截面上的應(yīng)力，園軸扭轉(zhuǎn)時的變形，扭轉(zhuǎn)角，單位長度扭轉(zhuǎn)角，抗扭剛度；園軸扭轉(zhuǎn)的強度條件，園軸扭轉(zhuǎn)的剛度條件，園軸扭轉(zhuǎn)的強度條件和剛度條件的應(yīng)用。理解園軸扭轉(zhuǎn)的概念及橫截面應(yīng)力分布規(guī)律；掌握外力偶矩的計算及扭矩圖繪制；園軸扭轉(zhuǎn)時橫截面上的應(yīng)力分布規(guī)律，園軸扭轉(zhuǎn)的強度和剛度計算。第十一單元彎曲（12學(xué)時）介紹了平面彎曲的概念、直梁彎曲時的內(nèi)力計算、剪力圖和彎矩圖的畫法、彎曲時梁橫截面上的應(yīng)力及其計算、梁彎曲的強度條件。理解平面彎曲的概念及截面應(yīng)力分布規(guī)律；掌握剪力圖和彎矩圖的畫法、平面彎曲的強度計算。第十二單元組合變形（2學(xué)時）介紹組合變形的概念與實例；拉伸（壓縮）與彎曲的組合變形、扭轉(zhuǎn)與彎曲的組合變形的應(yīng)力分布及強度計算。理解組合變形的概念；掌握拉伸（壓縮）與彎曲的組合變形、扭轉(zhuǎn)與彎曲的組合變形的強度計算。模塊四常用機構(gòu)和機械傳動（45學(xué)時）第十三單元平面連桿機構(gòu)概述（6學(xué)時）介紹平面機構(gòu)的運動副、運動副的分類、機構(gòu)運動簡圖的繪制、平面機構(gòu)的自由度計算及幾種特殊情況的處理。理解平面機構(gòu)相關(guān)的基本概念；掌握機構(gòu)運動簡圖的繪制、平面機構(gòu)自由度的計算。第十四單元平面連桿機構(gòu)（7學(xué)時）介紹平面四桿機構(gòu)的基本類型、特點及應(yīng)用（鉸鏈四桿機構(gòu)、滑塊四桿機構(gòu)）；平面四桿機構(gòu)的運動特性（極限位置、極位夾角、行程速比系數(shù)、壓力角、傳動角、死點位置）、平面四桿機構(gòu)的設(shè)計。掌握平面四桿機構(gòu)的基本類型及演化、鉸鏈四桿機構(gòu)類型的判斷、平面四桿機構(gòu)運動特性的分析、平面四桿機構(gòu)的設(shè)計。第十五單元凸輪機構(gòu)（5學(xué)時）介紹凸輪機構(gòu)的類型、工作原理及應(yīng)用實例；凸輪機構(gòu)從動件常用運動規(guī)律、凸輪輪廓的設(shè)計；掌握凸輪機構(gòu)從動件常用運動規(guī)律及位移線圖的繪制、直動從動件盤形凸輪輪廓的設(shè)計。第十六單元間歇運動機構(gòu)（1學(xué)時）介紹棘輪機構(gòu)、槽輪機構(gòu)、不完全齒輪機構(gòu)、凸輪式間歇運動機構(gòu)的工作原理及應(yīng)用實例。了解各種間歇機構(gòu)在機械與儀表中應(yīng)用。第十七單元螺旋機構(gòu)（1學(xué)時）介紹螺旋機構(gòu)的類型和應(yīng)用；螺紋的形成、分類和參數(shù)；螺旋機構(gòu)及運動分析。了解螺旋機構(gòu)的類型和應(yīng)用；掌握螺紋的形成、分類和參數(shù)；螺旋機構(gòu)及運動分析。第十八單元帶傳動（5學(xué)時）介紹帶傳動的類型和工作原理，帶傳動過程中的受力及失效分析，帶傳動的設(shè)計計算；帶傳動張緊與維護。了解帶傳動的類型和工作原理，帶傳動的張緊與維護，掌握帶傳動的受力分析，帶傳動的設(shè)計計算及相關(guān)圖冊的查閱。第十九單元齒輪機構(gòu)（14學(xué)時）介紹齒輪機構(gòu)的組成、特點、分類，直齒圓柱齒輪的主要參數(shù)、主要尺寸的計算；直齒圓柱齒輪傳動強度計算、設(shè)計方法及潤滑；齒輪齒形加工方法；簡要介紹了與斜齒、錐齒輪傳動的相關(guān)問題。了解齒輪機構(gòu)的組成、特點、分類，斜齒、錐齒輪傳動；掌握直齒圓柱齒輪主要尺寸的計算、直齒圓柱齒輪傳動的受力分析及強度計算。第二十單元輪系（6學(xué)時）介紹輪系的類型、定軸輪系、行星輪系、混合輪系的傳動比計算。了解輪系的分類、特點及應(yīng)用，掌握定軸輪系、行星輪系傳動比計算。模塊五聯(lián)接與軸系零部件（19學(xué)時）第二十一單元聯(lián)接（3學(xué)時）介紹鍵聯(lián)接、銷聯(lián)接、螺紋聯(lián)接的類型和特點；普通平鍵的選擇計算；螺紋聯(lián)接的預(yù)緊與防松。了解鍵聯(lián)接、銷聯(lián)接、螺紋聯(lián)接的類型和特點；掌握普通平鍵的選擇計算，螺紋聯(lián)接的預(yù)緊與防松。第二十二單元軸（6學(xué)時）介紹軸的分類與應(yīng)用、軸的材料選擇；軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計、軸的強度計算。了解軸的分類與應(yīng)用、軸的材料選擇；掌握軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計、軸的強度計算。第二十三單元軸承（8學(xué)時）介紹滑動軸承及其工作原理、滑動軸承的結(jié)構(gòu)、軸瓦的材料和軸瓦結(jié)構(gòu)；滾動軸承的類型、代號和類型選擇，滾動軸承的計算，滾動軸承的組合結(jié)構(gòu)和潤滑、密封與維護。了解滑動軸承工作原理、結(jié)構(gòu)及軸瓦的材料，滾動軸承的類型、潤滑、密封及維護；掌握滾動軸承的代號表示，滾動軸承的軸向固定方法及選擇計算。第二十四單元聯(lián)軸器與離合器（2學(xué)時）介紹聯(lián)軸器與離合器的類型及適用場合，聯(lián)軸器的選擇計算及相關(guān)圖表的查閱。了解聯(lián)軸器與離合器的類型及適用場合，掌握聯(lián)軸器的選擇計算。附：實訓(xùn)內(nèi)容項目一、金屬材料的拉伸與壓縮實驗（2學(xué)時）項目二、金屬材料的熱處理（2學(xué)時）項目三、金屬材料的硬度測定（2學(xué)時）項目四、機構(gòu)測繪與運動簡圖繪制（2學(xué)時）項目五、機構(gòu)運動特性分析（2學(xué)時）項目六、范成法加工齒輪（2學(xué)時）項目七、齒輪參數(shù)的測定（2學(xué)時）三、學(xué)時分配表（見附表）四、推薦教材及教學(xué)參考書1、何元庚，《機械原理與機械零件》，高等教育出版社2、胡家秀，《機械設(shè)計基礎(chǔ)》，機械工業(yè)出版社3、濮良貴、紀名剛，《機械設(shè)計》，高等教育出版社4、程嘉佩，《材料力學(xué)》，高等教育出版社5、胡仰磬，《理論力學(xué)》，高等教育出版社6、李培根，《機械工程基礎(chǔ)》，機械工業(yè)出版社7、王軍，《機械基礎(chǔ)》，華南理工大學(xué)出版社8、曾宗福，《機械基礎(chǔ)》，化學(xué)工業(yè)出版社五、幾點說明1、課堂講授：教學(xué)過程中可以采取課堂講授、多媒體教學(xué)、課程實驗環(huán)節(jié)相結(jié)合的方法，將幾種教學(xué)方法穿插進行，以增強學(xué)生學(xué)習(xí)的感性認識，提高學(xué)習(xí)的積極性，并以此提高教學(xué)效果，達到教學(xué)要求。2、作業(yè)：多采用筆頭作業(yè)、適當采用習(xí)題課集體批。3、考核方式：采用平時小測驗（占10%）、課堂提問及課后作業(yè)（占15%）、課程實踐（占25%）、期末考試（占50%）等多種方式相結(jié)合。4、能力培養(yǎng)要求：培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會靜力分析、物系平衡計算和簡單工程構(gòu)件的設(shè)計能力；培養(yǎng)學(xué)生利用所學(xué)知識，解決工程實際問題的能力；培養(yǎng)學(xué)生掌握一般機械傳動裝置、機械零件的設(shè)計方法及