22机械产品设计教学大纲-2012

《机械产品设计》课程教学大纲
课程代码： 010141080
课程英文名称：Mechanical Product Design
课程总学时： 32讲课：24 实验：0 上机：8
适用专业：机械设计制造及自动化专业
大纲编写（修订）时间：2010.7
一、大纲使用说明
（一）课程的地位及教学目标
《机械产品设计》是机械设计及制造专业的主干专业课，通过本课程的学习，使学生从系统和整机出发了解各类机械产品的设计规律及特点，掌握机械产品设计的基本方法，能够运用所学理论解决实际问题，具有开发设计新产品的初步能力。

通过本课程的学习，学生将达到以下要求：
1．树立正确的设计思想，学会运用机械原理、零件的设计原理、方法和机械设计的一般规律，具有设计一般机械的初步能力；
2．具有运用标准、规范、手册、图册等有关技术的能力；
3．了解国内外机械设计的新发展。

（二）知识、能力及技能方面的基本要求
1.基本知识：学会运用机械设计一般知识，了解机械的主要类型、性能、结构特点、应用、材料、标准等。

2.基本技能: 进一步拓宽知识面，了解实际工业设备的设计及使用情况，使学生在遇到相关问题时，能顺利地收集、整理技术资料，提出设计及解决问题的初步方案。

（三）实施说明
1．教学方法：本课程的特点是专业面宽，知识面广，涉及基础科目多，课堂教学中重点讲解已学知识的综合应用；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；引导和鼓励学生发现现有产品的不足进行改进；培养学生提高利用标准、规范及手册等技术资料的能力。

联系实际注重培养学生的创新能力，鼓励有能力的同学进行创新设计。

2．教学手段：本课程属于专业课，在教学中采用电子教案、CAI课件及多媒体教学系统等先进教学手段，以确保在有限的学时内，全面、高质量地完成课程教学任务。

3．计算机辅助设计：要求学生采用二维CAD或三维CAD设计软件进行结构设计和大作业的设计。

（四）对先修课的要求
本课程是运用多门基础科目的实践性很强的专业课，必须在完成先修课程之后进行。

主要的先修课程有工程图学、机械制造基础、金属材料及热处理、互换性及技术测量、金工实习、工程力学、机械设计基础（A1）、液压传动、电子技术基础、控制工程基础、现代设计方法、工程材料等。

本课程将为课程设计以及毕业设计的学习打下良好基础。

（五）对习题课、实践环节的要求
以大作业的形式要求学生查找相关资料，提出现有产品改进、提出新结构、新材料、新原理或新的润滑液压及控制方式。

通过大作业提高学生分析问题、解决问题能力，熟悉标准、规范等。

学生必须独立、按时完成大作业，大作业的完成情况作为评定课程成绩的一部分。

（六）课程考核方式
1.考核方式：考查
2.考核目标
在考核学生对机械设计基本知识、基本原理和方法的基础上，重点考核学生分析问题、解决问题的能力、结构设计能力。

3.成绩构成
本课程的总成绩主要由二部分组成：平时成绩（包括课堂测验、出勤情况等）占30%，大作业占70%。

（七）参考书目
《机械制造装备设计》,冯辛安编，机械工业出版社,2006
《食品加工机械与设备》,陈斌编，机械工业出版社,2008
《机械装置的创造性设计》,颜鸿森编，机械工业出版社, 2006
《现代机械创新产品分析与设计》，赵松年，辛恩光，黄耀志主编，2000
《机电一体化系统设计》，张君安主编，兵器工业出版社，1997。

二、中文摘要
本课程是机械设计制造及自动化专业的一门实践性很强的专业课程。

课程通过对各类机械产品的基本原理、基本知识和基本方法的讲授，重点剖析执行元件、传动元件、联接件及其他零部件的设计；材料选择，配套件选用等知识。

通过本课程的学习，使学生掌握机械产品设计的基本特点和规律，学会运用已掌握的理论知识解决实际问题，并具有设计简单机械装置的能力，为相关课程设计、毕业设计奠定基础。

三、课程学时分配表
四、教学内容及基本要求
第1部分绪论
总学时(单位：学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0
具体内容:
1) 机器的组成及在国民经济中的作用；
2) 设计学的历史与发展；
3) 设计与人类文明发展的关系；
重点:
机械产品设计与相关学科理论的结合。

第2部分颚式破碎机
总学时(单位：学时):4 讲课4 实验:0 上机:0
第2.1部分颚式破碎机结构分析（讲课2学时）
具体内容:
颚式破碎机的结构，运动学分析，特征值选取，飞轮的设计及平衡。

第2.2部分颚式破碎机优化设计（讲课2学时）
具体内容:
1) 已学知识在具体工程中问题中的应用，如重要零件的强度刚度设计及优化设计；
2) 机构的优化设计；
重点:
1)机构的优化设计；
2)偏心距的优化；
3)以生产能力最大作为目标函数对结构参数及工作参数进行优化；
难点:
1)学会对工程实际问题建立数学、力学模型；
2)对实际机械产品进行运动学和动力学分析及优化设计；
3)学会一些实际产品的安装运行，故障分析的方法；
习题:
对颚式破碎机进行曲柄优化设计。

第3部分 MPS中速磨煤机
总学时(单位：学时):4 讲课:4 实验:0 上机:0
第3.1部分 MPS中速磨煤机工作原理（讲课2学时）
具体内容:
了解中速磨煤机的工作原理,工作特点和典型结构。

重点:
打击轮的结构设计及强度、刚度分析。

第3.2部分 MPS中速磨煤机煤粉分级（讲课2学时）
具体内容:
了解风力分级的特点及应用；中速磨煤机的设计改进，温度检测及施力机构。

重点:
1) 分级器如何实现煤粉分级；
2) 通过一些工程实例的研究，培养学生分析和解决工程问题的能力；
第4部分圆锥破碎机
总学时(单位：学时):4 讲课:4 实验:0 上机:0
第4.1部分圆锥破碎机分类及发展（讲课2学时）
具体内容:
1) 圆锥破碎机的结构特点、分类及发展现状；
2)力学模型的建立；
重点:
1) 圆锥破碎机腔形的优化设计；
2) 主轴及动锥强度、刚度的优化设计；
第4.2部分圆锥破碎机运动学、动力学分析（讲课2学时）
具体内容:
1) 圆锥破碎机的运动学、动力学分析；
2) 圆锥破碎机的润滑，油膜强度及油隙大小、形状的确定；
重点:
1) 通过一些工程实例的研究，培养学生分析和解决工程问题的能力；
2) 油膜强度的分析；
难点:
1) 圆锥破碎机腔形的优化设计；
2) 主轴及动锥强度的优化设计；
思考题:
根据不同的破碎条件进行腔形优化设计。

第5部分单齿辊破碎机
总学时(单位：学时):4 讲课:4 实验:0 上机:0
第5.1部分单齿辊破碎机结构及应用（讲课2学时）
具体内容:
1) 单齿辊破碎机的结构及应用；
2) 转动部及轴承部的水冷设计；
重点:
1) 单齿辊破碎机的结构特点及改进；
2) 篦板的结构及产品粒度的控制；
第5.2部分单齿辊破碎机滚齿寿命及设计（讲课2学时）
具体内容:
1) 单齿辊破碎机主轴的结构和滚齿的设计；
2) 热应力对单齿辊破碎机寿命的影响；
重点:
1) 单齿辊破碎机转动部及篦板部的强度及刚度分析；
2) 单齿辊破碎机的结构改进；
第6部分颗粒包装机
总学时(单位：学时):4讲课:4 实验:0 上机:0
第6.1部分颗粒包装机工作原理分析（讲课2学时）
具体内容:
了解B.DZ.F-30A型颗粒包装机工作原理,工作特点和典型结构,学会对颗粒包装机的主功能和分功能的功能原理分析。

重点:
包装速度，制袋长度，传动分析及传动链计算。

难点:
纵封和横封及给料盘速度的分配。

习题:
1) 绘制纵封、横封传动链；
2) 计算包装速度定量袋长传动式；
第6.2部分颗粒包装机故障分析（讲课2学时）
具体内容:
了解纵封和横封同步不同步问题的设计，行星轮系负反馈机构的设计。

重点:
包装起皱和标牌位置的确定采取的典型结构。

难点:
1) 通过偏心链轮的典型结构设计解决纵封和横封同步；
2) 设置行星轮系负反馈机构解决封袋质量问题；
第7部分平面抛光机
总学时(单位：学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0
具体内容:
1) 平面抛光机的设计背景；
2) 抛光机的设计特点；
3) 抛光轮速度的选择；
重点:
1) 抛光轮的设计；
2) 压紧机构的设计；
3) 传输机构的设计；
第8部分实际课题或模拟题目的方案设计
总学时(单位：学时):8 讲课:0 实验:0 上机:8
具体内容:
查资料写论文，以提出新的设计构思和在原有基础上进行改进为主。

重点:
通过一些工程实例的研究，培养学生分析和解决工程问题的能力。

难点:
运用已学知识按实际或模拟进行方案设计。

上机：
机械产品设计大作业。

实际产品或模拟产品的方案及主要零件设计。

编写人：郭虹
审核人：安晓卫
批准人：丁茹。