重庆工商大学-机械设计-教学设计
本 科 课 程 教 案 2022～2023 学年(第 一 学期)课程名称： 机械设计B
课程性质：□通识必修课 □大类基础课 √专业核心课
□专业拓展课 □通识限选课 □通识任选课
授课班级： 20机电一班 学生数： 35
授课教师： 杜力
学分/学时： 3学分/48学时
学 时 分 配：理论讲授 48 学时，课堂讨论 学时
实验/课内实践 学时，在线学习 学时
课程设计 (周)
系（教研室）负责人（签名）：
主管教学院长（签名）：
审 核 通 过 日 期： 年 月 日
课程简介
机械设计B是机械设计制造及其自动化本科专业的一门专业核心课。本课程的任务是使学生掌握通用机械零件的设计原理、设计方法和机械设计的一般规律；初步具备一般通用机械的设计能力；培养学生运用标准、规范、手册、图册等技术资料的能力。在培养机械类应用型高级工程技术人才的全局中，为学生从事机械方面的设计、制造、研究和开发奠定重要的基础，具有增强学生适应机械技术工作能力，培养开发创新能力的作用。
课程教学目标
课程教学目标：使学生掌握一般机械通用零件、部件的设计和选用方法，理解通用机械零件的设计原理、设计方法和机械设计的一般规律；初步具备一般通用机械的设计能力；并具有运用标准、规范、手册、图册等技术资料的能力。
使学生掌握连接件设计及选用，带传动、链传动、齿轮传动和蜗杆传动的设计，轴系零部件（轴、轴承、联轴器）设计或选用，理解通用机械零件的设计原理、设计方法和机械设计的一般规律。
使学生了解机械设计最新国家标准及国家当前有关技术经济政策，具有运用标准、规范、手册、图册等技术资料的能力; 树立正确的设计思想, 能够运用通用机械零件的设计原理、设计方法和机械设计的一般规律, 并能综合考虑性能、经济、环境、安全等制约因素,对多种方案进行评价和优选。
考试考核方式（含期中考试、测验、作业）
课程的考核形式建议采用期末考试（闭卷）与平时成绩考评相结合的形式进行。成绩评定方法及标准的建议：期末考试（60%）+ 平时成绩（40%）。平时成绩构成和计算方法：（1）作业，占总成绩15%；（2）课堂互动，占总成绩15%；（3）小组讨论（或课堂展示）占10%。
教材名称、出版社、出版时间、版次
教材名称：机械设计
出版社：高等教育出版社
出版时间：2019年7月第10版
教学目标与教学质量标准
第1章 绪论（1学时）
认识和了解机器及其基本功能；知晓机构的基本功能和结构特征；对机构、可动联接、构件、零件等有明确的概念和具体的认识；知晓本课程的研究对象、主要内容以及在机械设计和人才培养中的地位和作用；知晓学习本课程的要求和方法；通过“绪论”的学习，使学生能为后继内容的学习打下一定的感性认识和理性认识基础；明确本课程的内容与作用，激发学生学习的兴趣和积极性。
第2章 机械设计总论（1学时）
从机器总体设计出发，掌握机械设计的基本原则和一般程序；知晓通用零件的失效形式，掌握零件的设计要求、计算准则、设计方法、设计步骤及材料选择。知晓机械零件设计的常规设计方法和现代设计方法、机械零件设计时必须满足的基本要求、影响零件工作能力的因素。
教学重点与教学难点
教学重点是从机器的主体去认识机器的基本组成要素，明确机械零件和机器之间的关系及与机械零件设计有关的几节。
教学难点是探求具有针对性的学习方法；在于第2章的内容非常原则不具体。
教学方法
本课程的教学内容较多而教学时数相对较少，因此在讲授本课程时，着重讲重点、讲难点、讲思路、讲方法。学生在学习本课程时，应把重点放在掌握研究问题的基本思路和方法上，着重于能力的培养。应强调学习知识和培养能力是相辅相成的，但后者比前者更重要。
教学手段
充分利用多媒体教学手段，通过典型机器案例的功能分析、结构分析具体、形象、生动地认识了解机器及其组成。
参考书目及文献（或网络教学资源）
参考书目：
1.龙振宇主编．机械设计．北京：机械工业出版社，2002
2.濮良贵主编．机械设计．北京：高等教育出版社，2013
网络教学资源：重庆工商大学网络教学平台-多媒体课件
阅读材料：重返世界之巅，九项中国制造让全球望尘莫及（推荐文章）
考试考核方式
课外学习要求：学生通过自学了解本学科领域的现状及发展方向、机械工程在国民经济中的地位和作用。
其他内容
相关的实践性环节：参观机械创新设计实验室，认识及了解典型机器和零件。
教学目标与教学质量标准
第3章 机械零件的强度(简介)（2学时）
掌握载荷和应力的分类。熟悉机械零件强度的基本概念。掌握材料的疲劳特性。了解机械零件的强度计算和提高零件疲劳强度的措施。
教学重点与教学难点
教学重点是机械零件的体积强度和接触强度难点
教学难点是机械零件的疲劳强度
教学方法
在教学过程中，注意突出重点，采用启发式、讨论式、教师和学生的互动式教学。
教学手段
充分利用多媒体教学手段与板书相结合，围绕教学基本要求进行教学。
参考书目及文献（或网络教学资源）
1.龙振宇主编．机械设计．北京：机械工业出版社，2002
2.濮良贵主编．机械设计．北京：清华大学出版社，2001
3.邱宣怀主编，机械设计（第四版），高等教育出版社，1998
4.余俊等主编，机械设计（第二版），高等教育出版社，1986
考试考核方式
复习材料力学中关于材料强度的相关知识。
其他内容
无
教学目标与
教学质量标准
第4章 摩擦、磨损及润滑概述（1学时）
明确摩擦学所包含的主要内容、研究对象及其重要性。了解摩擦与磨损的分类、机理和影响因素，形成油膜的动压和静压原理。了解干摩擦、边界摩擦、混合摩擦和流体摩擦的机理、物理特征及其影响因素。了解摩损的一般规律及各种磨损的机理、物理特征和影响因素。了解润滑的作用及润滑剂的主要质量指标。掌握流体动力润滑的基本概念及油楔的承载原理。
第5章 螺纹连接、键连接（5学时）
熟悉螺纹的主要参数、螺旋副的受力分析、效率和自锁条件，以及螺纹连接的主要类型和标准连接件，螺纹连接的拧紧与防松方法，以便在设计时正确的选用；掌握螺栓组连接的受力分析，能够从螺纹连接的失效形式、计算准则和强度计算中较为合理地设计出可靠的螺栓组连接；熟悉提高螺纹连接强度的措施。掌握键的类型及尺寸的选择方法及强度校核计算。
课堂讨论：螺纹连接的作业（1学时）
教学重点与教学难点
教学重点是单个螺栓连接的强度计算；受预紧力和工作拉力的紧螺栓连接；键与花键的类型、尺寸的选择方法及强度校核方法。
教学难点是螺栓组连接的受力分析；受预紧力和工作拉力的紧螺栓连接；受旋转力矩T的螺栓组连接；受翻转力矩M的螺栓组连接。
教学方法
在教学过程中，注意突出重点，分散难点，采用讲授式、启发式、讨论式、案例式教学，注意教师和学生的互动。
教学手段
充分利用多媒体教学手段与板书相结合，在黑板上画出普通螺栓和铰制孔螺栓的力学模型，总结两种螺栓的失效形式、设计准则、强度条件；通过上习题课讲解普通螺栓组与铰制孔螺栓组的受力分析过程是相同的，但因失效形式不同，强度计算公式也不同，围绕教学基本要求进行教学。
参考书目及文献（或网络教学资源）
参考书目：
1.龙振宇主编．机械设计．北京：机械工业出版社，2002
2.濮良贵主编．机械设计．北京：高等教育出版社，2013
网络教学资源：网络教学平台有多媒体课件、大纲、授课计划。
阅读材料：第二篇 连接简介、自学螺旋传动、书上的例题。
考试考核方式
作业：5-1，5-4，5-8
其他内容 无
教学目标与教学质量标准
第6章 键、花键、无键连接和销连接（1学时）
了解键联接的主要类型及应用特点，掌握键的类型及尺寸的选择方法，并能对平键联接进行强度校核计算。了解花键联接的类型、特点及应用，掌握花键联接的强度计算。对销联接、无键联接的类型、特点及应用有一定的了解。
第8章 带传动（4学时）
知晓带传动的类型、特点和应用场合；掌握带传动的工作原理、
受力情况、弹性滑动及打滑等基本理论、V带传动的失效形式及设计准则；知晓柔韧体摩擦的欧拉公式、带的应力及其变化规律；学会V带传动的设计方法和步骤。
教学重点与教学难点
教学重点是带传动的工作原理，带的受力分析、应力分析，弹性滑动；带传动的失效形式和设计准则；V带传动的设计计算。
教学难点是带传动的弹性滑动与打滑；传动比、中心距、小带轮包角、基准直径的参数选择与带承载能力等的影响。
教学方法
在教学过程中，要强调从力的变化情况、过载情况、分析出带传动的失效形式、设计准则。注意突出重点，多采用启发式、讨论式、案例式教学，注意教师和学生的互动。
教学手段
充分利用多媒体教学手段、板书相结合，通过习题课讲清普通V带的设计步骤和方法，围绕教学基本要求进行教学。
参考书目及文献（或网络教学资源）
参考书目：
1.龙振宇主编．机械设计．北京：机械工业出版社，2002
2.濮良贵主编．机械设计．北京：高等教育出版社，2013
网络教学资源：重庆工商大学网络教学平台
阅读材料： 带传动的4个参数的选择原则
考试考核方式
作业1：6-1、6-3
作业2：8-1、8-2、8-4
其他内容
课外阅读 第三篇 机械传动简介
教学目标与教学质量标准
第9章 链传动（2学时）
知悉链传动的结构、组成、类型及规格；知悉链传动的工作原理、特点及应用；掌握滚子链传动的运动特点；掌握滚子链传动的设计方法；知悉链传动的布置、张紧、润滑与保护。
教学重点与教学难点
教学重点与教学难点是链传动的运动特性及多边形效应、滚子链传动的设计计算。
教学方法
在教学过程中，注意突出重点，采用讲授式、启发式、讨论式、案例式教学，注意教师和学生的互动。
教学手段
充分利用多媒体教学手段、板书相结合，通过习题课讲清套筒滚子链传动的设计步骤和方法，围绕教学基本要求进行教学。
参考书目及文献（或网络教学资源）
参考书目：
1.龙振宇主编．机械设计．北京：机械工业出版社，2002
2.濮良贵主编．机械设计．北京：高等教育出版社，2013
网络教学资源：重庆工商大学网络教学平台
考试考核方式
作业：9-1、9-3、9-4
其他内容
课外阅读 第三篇 机械传动简介
教学目标与教学质量标准
第10章 齿轮传动（7学时）
掌握齿轮的失效形式及齿轮传动的设计准则；掌握标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算；知晓齿轮的材料及齿轮传动的精度；掌握斜齿圆柱齿轮传动、圆锥齿轮传动的受力分析；搞清斜齿轮的弯曲强度、接触强度与直齿轮弯曲强度、接触强度的不同点，知晓直齿圆锥齿轮传动的设计；知晓齿轮传动的润滑和效率；掌握齿轮的结构设计。
课堂讨论：齿轮传动的作业（1学时）
教学重点与教学难点
教学重点是齿轮传动的失效形式及设计准则；标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算，斜齿圆柱齿轮、圆锥齿轮动的受力分析。
教学难点是针对不同的失效形式恰当地确定设计准则；针对不同的失效形式恰当地选用相应的设计参数；斜齿圆柱齿轮、圆锥齿轮传动的各齿轮受力分析。
教学方法
在教学过程中，注意突出重点，难点分散的原则；采用启发式、提问式、案例式教学，注意教师和学生的互动，让同学们通过这一章内容的学习，抓住两条设计线，掌握弯曲强度、接触强度的力学模型，公式推导过程了解，重点放在公式参变量的含义及选择上。
教学手段
充分利用多媒体教学手段与板书相结合，以两级斜齿轮传动、圆锥齿轮与斜齿轮传动为例，通过取齿轮和轴整体为研究对象，进行各齿轮的受力分析，为轴的弯扭组合计算及轴承的支座反力分析打下基础；通过习题课讲清齿轮材料、精度、硬度及热处理方法的匹配；通过习题课讲清标准齿轮传动的设计步骤和方法及图表的查用，围绕教学基本要求进行教学。
参考书目及文献（或网络教学资源）
参考书目：
1.龙振宇主编．机械设计．北京：机械工业出版社，2002
2.濮良贵主编．机械设计．北京：高等教育出版社，2013
网络教学资源：重庆工商大学网络教学平台
阅读材料：圆弧齿圆柱齿轮传动简介
考试考核方式
作业：10-1、10-2、10-6（按照直齿计算），10-8
其他内容
课外阅读： 第三篇 机械传动简介
实验：齿轮传动效率测定实验
教学目标与教学质量标准
第11章 蜗杆传动（4学时）
知晓蜗杆传动的类型，掌握蜗杆传动的几何参数的计算和选择方法，掌握蜗杆传动的几何尺寸计算。掌握蜗杆传动的力分析及强度计算。知晓蜗杆传动的热平衡的重要性并掌握其计算方法；理解圆柱蜗杆的刚度计算及蜗杆、蜗轮的结构设计。
教学重点与教学难点
教学重点是蜗杆传动的几何参数、蜗杆传动的传动比、蜗轮齿数的选择；蜗杆传动的受力分析、强度计算；蜗杆传动的热平衡计算。
教学难点是蜗杆传动的受力分析及设计计算。
教学方法
在教学过程中，注意突出重点，采用启发式、讨论提问式、案例式教学，注意教师和学生的互动。
教学手段
充分利用多媒体教学手段与板书相结合，以两级蜗杆传动为例进行各轴上蜗杆蜗轮的转向、旋向的确定及各轮受力分析，注意讲清蜗杆传动的力分析与斜齿轮的力分析的不同点，蜗杆传动的设计准则与齿轮传动设计准则的区别点，通过习题课讲清蜗杆传动的设计步骤和方法及图表的查用，围绕教学基本要求进行教学。
参考书目及文献（或网络教学资源）
参考书目：
1.龙振宇主编．机械设计．北京：机械工业出版社，2002
2.濮良贵主编．机械设计．北京：高等教育出版社，2013
3.邱宣怀主编，机械设计（第四版），高等教育出版社，1998
4.余俊等主编，机械设计（第二版），高等教育出版社，1986
网络教学资源：重庆工商大学网络教学平台
考试考核方式
作业：11-1、11-4
其他内容
课外阅读：圆弧圆柱蜗杆传动设计计算
教学目标与教学质量标准
第12章 滑动轴承（2学时）
知晓滑动轴承的特点和应用场合；对滑动轴承的典型结构、轴瓦
材料及其选用原则有较全面的认识；掌握不完全液体润滑滑动轴承和液体动力润滑径向滑动轴承的设计原理及设计方法。
教学重点与教学难点
教学重点是轴瓦材料及其选用；不完全液体润滑滑动轴承的设计
准则及设计方法；液体动力润滑径向滑动轴承的设计。
教学难点是为液体动力径向滑动轴承的设计
教学方法
在教学过程中，注意突出重点，采用启发式、提问讨论式教学，注意讲课的艺术性，注意与学生的互动。
教学手段
充分利用多媒体教学手段与板书相结合，围绕教学基本要求进行教学。
参考书目及文献（或网络教学资源）
参考书目：
1.龙振宇主编．机械设计．北京：机械工业出版社，2002
2.濮良贵主编．机械设计．北京：高等教育出版社，2013
3.邱宣怀主编，机械设计（第四版），高等教育出版社，1998
4.余俊等主编，机械设计（第二版），高等教育出版社，1986
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考试考核方式
思考题：
1.径向滑动轴承形成流体动力润滑的过程？
2.不完全流体润滑滑动轴承失效形式及设计准则是什么？
3.流体动力润滑径向滑动轴承设计步骤是什么？
4.为什么流体动力润滑径向滑动轴承要进行热平衡计算？
其他内容
课外阅读： 其他形式滑动轴承简介
实验：液体动压滑动轴承油膜压力与摩擦仿真及测试分析
教学目标与教学质量标准
第13章 滚动轴承（7学时）
熟悉滚动轴承的主要类型、特点和代号，能正确选择滚动轴承的类型；掌握滚动轴承的失效形式，滚动轴承的基本额定寿命、基本额定动载荷和基本额定静载荷等概念，能够综合运用所学知识进行滚动轴承的当量动载荷及轴承承载能力的计算；能根据载荷、结构形式、定位、调整、装拆、预紧、润滑和密封等要求，进行滚动轴承组合设计和分析已有的轴承组合结构。
课堂讨论：滚动轴承作业（1学时）
教学重点与教学难点
教学重点是滚动轴承的主要类型和代号；滚动轴承的工作情况、滚动轴承尺寸的选择；轴承装置的设计。
教学难点是滚动轴承尺寸的选择；轴承装置的设计。
教学方法
在教学过程中，注意突出重点，分散难点，采用启发式、提问讨论式、习题课、教师和学生的互动式教学。
教学手段
充分利用多媒体教学手段与板书相结合，围绕教学基本要求进行教学。
参考书目及文献（或网络教学资源）
参考书目：
1.龙振宇主编．机械设计．北京：机械工业出版社，2002
2.濮良贵主编．机械设计．北京：高等教育出版社，2013
3.邱宣怀主编，机械设计（第四版），高等教育出版社，1998
4.余俊等主编，机械设计（第二版），高等教育出版社，1986
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仔细阅读：图13-14、图13-15、图13-17、图13-19、图13-20
考试考核方式
作业：13-1、13-4、13-5
其他内容
课外阅读： 高速滚动轴承简介、高温滚动轴承简介，表13-11滚动轴承与滑动轴承性能的对比。
实验：创意组合式轴系结构设计实验
教学目标与教学质量标准
第14章 联轴器、离合器及制动器（2学时）
熟悉常用联轴器、离合器及制动器的用途和主要类型；掌握常用联轴器、离合器的结构、工作原理、特点及影响工作性能的因素；掌握联轴器的选择。
教学重点与教学难点
教学重点是弹性联轴器的选择与计算。
教学方法
在教学过程中，注意突出重点，多采用启发式、讨论式、教师和学生的互动式教学。
教学手段
充分利用多媒体教学手段与板书相结合，围绕教学基本要求进行教学。
参考书目及文献（或网络教学资源）
参考书目：
1.龙振宇主编．机械设计．北京：机械工业出版社，2002
2.濮良贵主编．机械设计．北京：高等教育出版社，2013
3.邱宣怀主编，机械设计（第四版），高等教育出版社，1998
4.余俊等主编，机械设计（第二版），高等教育出版社，1986
网络教学资源：重庆工商大学网络教学平台-多媒体课件
考试考核方式 无
其他内容
课外阅读： 无
教学目标与教学质量标准
第15章 轴（5学时）
搞清转轴、心轴和传动轴的载荷和应力的特点；知晓轴的设计特点，学会进行轴的结构设计的方法，熟悉轴上零件的轴向和周向定位方法及特点，明确轴的结构设计中应注意的问题及提高轴的承载能力的措施；掌握轴的三种强度计算方法，分清各自的计算特点和适用场合。知晓轴的刚度计算。
课堂讨论：轴的课后作业（1学时）
教学重点与教学难点
教学重点是阶梯转轴的结构设计、弯扭组合强度校核计算。
教学难点是阶梯转轴的结构设计及结构改错题、弯扭组合强度校核计算。
教学方法
在教学过程中，注意突出重点，分散难点，多采用启发式、讨论式、习题课、教师和学生的互动式教学。
教学手段
充分利用多媒体教学手段与板书相结合，围绕教学基本要求进行教学。
参考书目及文献（或网络教学资源）
参考书目：
1.龙振宇主编．机械设计．北京：机械工业出版社，2002
2.濮良贵主编．机械设计．北京：高等教育出版社，2013
3.邱宣怀主编，机械设计（第四版），高等教育出版社，1998
4.余俊等主编，机械设计（第二版），高等教育出版社，1986
网络教学资源：重庆工商大学网络教学平台-多媒体课件
考试考核方法
作业：15-4、15-6
其他内容
实验：机械拆装及结构分析
