《机械系统设计》教学大纲

《机械系统设计》教学大纲大纲说明课程代码：3335045总学时：48学时（讲课44学时，实验4学时）总学分：3课程类别：专业模块选修课适用专业：机械设计制造及其自动化专业预修要求：机械系统设计是一门重要专业课程，在这门课程中将综合运用机械设计等知识一、课程的性质、目的、任务：本课程是机械设计制造及其自动化专业一门重要的专业主干课，它是为适应专业改革而新开设的一门课程，它在专业培养目标中具有重要的地位和作用。通过本课程的学习，使学生能从整机的角度和系统的观点了解一般机械产品设计的规律和特点，拓展学生的知识面，扩大机械结构设计知识，增强机械设计能力，掌握机械产品设计基本方法和技术，培养学生具有开发设计性能良好的有市场竞争力的机械产品的初步能力。二、课程教学的基本要求：使学生具有较宽广的知识和视野，有较强的工作能力，不仅有从事机械设计的基础知识和基本技能，有对机械设计中的具体技术问题进行分析和设计的能力，而且还具有对各类产业机械进行整机设计的初步能力。为了拓宽学生的知识面，应从各个不同行业及机械中选择有代表性的典型实例来说明一般机械产品设计的共性规律和设计方法。本课程以课堂讲授为主，采用启发式教学，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；引导和鼓励学生通过实践和自学获取知识，课堂教学将充分利用计算机技术；教材配有相应的习题，适当布置一些作业，以巩固和加深对基本原理的理解和应用。在教学中尽可能采用幻灯和插播教学录象片等手段。并逐渐采用电子教案、CAI课件及多媒体教学系统等先进教学手段。课程考试形式采用笔试，试题命题题型分为：填空、选择、判断、计算题，总评成绩将参考平时作业和实验情况。三、大纲的使用说明：机械系统设计是一门重要专业课程，在这门课程中将综合运用机械设计等知识来解决设计问题，故本课程必须在学完上述各门课程以后进行。大纲正文第一章绪论学时：3学时（讲课3学时）熟悉机械系统的概念、组成。掌握机械系统设计的任务、方法本章讲授要点：机械系统的概念、组成。机械系统设计的任务、方法重点：机械系统设计的任务、方法第一节机械与机械系统第二节机械系统设计的任务第三节机械系统设计方法概述习题：2～3题第二章机械系统的方案设计与总体设计学时：5学时（讲课5学时）掌握方案评价的内容和方法。设计任务，工艺原理，技术过程，系统边界，基本结构布局，方案评价。掌握总体设计的内容，布置，主要参数，总体设计图及编写设计文件本章讲授要点：方案评价的内容和方法。设计任务，工艺原理，技术过程，系统边界，基本结构布局，方案评价。总体设计的内容，布置，主要参数，总体设计图及编写设计文件重点：方案评价的内容和方法，机械系统的总体设计难点：机械系统的总体设计第一节机械系统的方案设计第二节机械系统的总体设计习题：2～3题第三章机械系统的载荷特性和动力机选择学时：5学时（讲课5学时，实验2学时）掌握工作机械的载荷，随机载荷的特征和处理方法，掌握电动机、内燃机、液压马达的机械特性本章讲授要点：工作机械的载荷，随机载荷的特征和处理方法，电动机、内燃机、液压马达的机械特性重点：随机载荷的特征和处理方法，电动机、内燃机、液压马达的机械特性难点：电动机、内燃机、液压马达的计算和选择第一节工作机械的载荷和工作制第二节动力机的种类、机械特性及其选择习题：2～4题第四章执行系统设计学时：5学时（讲课5学时）了解执行系统的组成、功能及分类，掌握常用执行机构的主要性能特点，掌握执行系统的设计本章讲授要点：执行系统的组成、功能及分类，常用执行机构的主要性能特点，执行系统的设计重点：常用执行机构的主要性能特点，执行系统的设计难点：执行系统的设计第一节执行系统的组成、功能及分类第二节机构选型及常用执行机构的主要性能特点第三节执行系统设计习题：2～3题第五章传动系统设计学时：7学时（讲课7学时）了解传动系统的功能和要求，掌握传动系统类型及其选择，掌握传动系统组成、运动设计本章讲授要点：传动系统的功能和要求、类型及其选择、组成、运动设计重点：传动系统的转速图，传动系统的运动设计原则，等效动力学模型难点：等效动力学模型的建立和计算第一节传动系统的功能和要求第二节传动系统的类型及其选择第三节传动系统的组成第四节传动系统的运动设计不从心第五节传动系统动力学分析概述习题：2～4题第六章操纵系统设计学时：5学时（讲课5学时，实验2学时）掌握操纵系统的功能和要求，掌握操纵系统的组成和分类、设计本章讲授要点：操纵系统的功能和要求、组成和分类、设计重点：操纵系统设计内容和确定，人与操纵系统的关系难点：人与操纵系统的关系第一节操纵系统的功能和要求第二节操纵系统的组成和分类第三节操纵系统设计第四节操纵系统与人机工程学习题：3～4题第七章控制系统设计学时：6学时（讲课6学时）了解控制系统的作用、分类、组成和原理，掌握控制电机的特性及适用场合，掌握伺服系统的设计本章讲授要点：控制系统的作用、分类、组成和原理，控制电机的特性及适用场合，伺服系统的设计重点：控制电机的特性及适用场合，伺服系统的设计难点：伺服系统的设计计算第一节控制系统的作用、分类和组成第二节控制原理第三节控制电机和位置检测装置第四节伺服系统设计习题：3～5题第八章机械系统的噪声及控制学时：4学时（讲课4学时）掌握机械系统噪声的分类和特性，掌握机械系统噪声控制，了解机械噪声测量简介。本章讲授要点：机械系统噪声的分类和特性，机械系统噪声控制，机械噪声测量简介重点：机械系统噪声的特性和控制方法第一节机械系统噪声的分类和特性第二节机械系统噪声控制第三节机械噪声测量简介习题：１～２题第九章机械基础设计学时：4学时（讲课4学时）了解机械基础的结构型式，机械基础设计的一般规定与步骤，机械基础的静力学计算，掌握机械基础的动力学计算，了解机械基础的构造与材料，了解机械基础的隔振简介。本章讲授要点：机械基础的结构型式，机械基础设计的一般规定与步骤，机械基础的静力学计算，机械基础的动力学计算，机械基础的构造与材料，机械基础的隔振简介。重点：机械基础的动力学计算难点：机械基础的动力学计算第一节机械基础的要求第二节机械基础的静力学计算第三节机械基础的动力学计算第四节机械基础的构造与材料第五节机械基础的构造与材料第六节机械基础的隔振简介习题：１～２题本课程对学生自学的要求：本课程的显著特点是理论必须联系实践，原理必须理解应用。因此要求学生课前认真预习，记下疑点；课中积极参与，跟上进度；课后及时消化，独立完成作业。参照每章后面的思考题，同学们应自主归纳各章基本内容，做好小结工作。课时数分配表：序号内容学时讲课习题实验小计1第一章绪论332第二章机械系统的方案设计与总体设计553第三章机械系统的载荷特性和动力机选择5274第四章执行系统设计555第五章传动系统设计776第六章操纵系统设计5277第七章控制系统设计668第八章机械系统的噪声及控制449第九章机械基础设计44合计44448考核方式与要求：1、平时成绩以作业、实验情况及课堂讨论等为主，不超过总成绩30%；期末考核与平时成绩相加构成总成绩。2、单项成绩低于各自的50%或上课缺席、作业缺交超过学校规定者，不能参加期末考核，作不及格处理。推荐教材与参考书目：推荐教材：朱龙根主编《机械系统设计》北京机械工业出版社2001年8月参考书目：胡建钢主编《机械系统设计》北京水利电力出版社1991年8月刘跃南主编《机械系统设计》北京机械工业出版社2000年8月《机械系统设计》实验大纲一、总则1.本大纲的适用范围1)本大纲相关的课程名称及课程属性本实验大纲属《机械系统设计》课程实验，《机械系统设计》是机械设计制造及自动化专业本科学生的必修专业课。2)本大纲的适用范围机械设计制造及自动化专业本科学生在完成《机械系统设计》课程实验时使用。3)实验总时数总时数4学时2.本大纲的实验目的和要求《机械系统设计》是一门实践性较强的学科，因此动手操作等是课程必不可少的重要环节。只有通过实践，才能巩固、应用所学理论，培养学生实际制作、设计的基本技能；培养学生工程意识和实际设计能力；培养学生认真负责的工作态度和严谨细致的工作作风。要求学生实验前认真准备，实验时积极思考，实验后认真总结提高，并按要求上交实验结果及相关材料。3.本实验课程的重点和内容1）机械工作载荷的测试与分析2）人体人机学参数测4.本大纲所需实验设备1）实验场地及工作台2）计算机及相关应用软件3）实验试验机、常用测绘工具（钢皮尺、游标尺等）。二、实验项目及学时安排1.实验项目一机械工作载荷的测试与分析实验1)实验类型验证性实验2)实验开设属性必开实验3)学时数24)实验目的a．熟悉基本测试仪器的工作原理和使用方法。b．掌握编制载荷谱的方法。5)实验要求通过实验掌握基本测试仪器的使用和编制载荷谱的方法2.实验项目二人体人机学参数测1)实验类型验证性实验2)实验开设属性必开实验3)学时数24)实验目的a．了解不同人各项人体学参数,b.掌握人的生理特征和规律对操作系统的影响。5)实验要求通过测量不同人各项人体学参数，掌握人的生理特征和规律对操作系统的影响。