2024版最新最全《机械设计基础》教案(完整版)

•课程介绍与教学目标
•机械零件设计基础知识•连接件与紧固件设计•传动装置设计原理及应用
•轴系零部件设计要点与实例分析•轴承类型选择及校核方法论述•总结回顾与拓展延伸
目录
01
课程介绍与教学目标
《机械设计基础》课程简介
《机械设计基础》是机械类专业的一门重要技术基础课程，主要研究常用机构和通
用零件的工作原理、结构特点、基本的设计理论及计算方法。

课程内容包括机械设计总论、连接、机械传动、轴系零部件和其他常用零部件等，
涉及机械设计的基本理论、基本知识和基本技能。

通过本课程的学习，学生应掌握常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、设计
方法和选型原则，具备进行简单机械系统设计的初步能力。

教学目标与要求
01020304
教材及参考书目
教材
参考书目
02
机械零件设计基础知识
机械零件分类及功能
包括齿轮、带轮、链轮等，用于传递动力和扭
矩。

包括轴承、轴、联轴器
等，用于支撑和定位旋
转部件。

包括螺栓、键、销等，
用于连接和固定各个部
件。

包括密封垫、密封圈、
密封条等，用于防止流
体或气体泄漏。

传动零件轴系零件连接零件密封零件
零件设计基本原则与方法
设计原则
设计方法
典型零件设计案例分析
齿轮设计
根据传动比、扭矩和转速等要求，选
择合适的齿轮类型、材料和精度等级，
并进行齿形、齿向和齿距等参数的设
计。

轴承设计
根据轴的转速、载荷和工作环境等条
件，选择合适的轴承类型、尺寸和材
料，并进行轴承寿命和可靠性等方面
的校核。

螺栓连接设计
根据连接件的材质、厚度和工作环境等条件，选择合适的螺栓类型、规格和材料，并进行拧紧力矩和防松措施等方面的设计。

03
连接件与紧固件设计
螺纹类型选择螺纹参数确定
螺纹连接件材料选择螺纹连接件结构设计
螺纹连接件设计
键连接与销连接设计
01020304键连接类型选择键连接参数确定销连接类型选择销连接参数确定
过盈配合与过渡配合选择
过盈配合选择过渡配合选择配合表面粗糙度要求配合件材料选择
04
传动装置设计原理及应用
齿轮传动装置设计原理
齿轮传动的类型及特点
01
齿轮传动的精度等级和公差配合
02
齿轮传动的强度计算和校核
03
链传动和带传动装置设计
链传动的类型及特点
了解链传动的类型、结构特点和工作原理，以及各自的优缺点和适用
范围。

链传动的参数选择和计算
掌握链传动的参数选择和计算方法，如链条节距、链轮齿数、中心距
等，以及如何根据实际需求进行参数优化。

带传动的类型及特点
了解带传动的类型、结构特点和工作原理，以及各自的优缺点和适用
范围。

带传动的参数选择和计算
掌握带传动的参数选择和计算方法，如带型、带宽、带轮直径等，以
及如何根据实际需求进行参数优化。

减速器类型选择及参数确定
减速器的类型及特点
减速器的参数选择和计算
减速器的选型和匹配
05
轴系零部件设计要点与实例分析
轴系零部件概述及功能特点轴系零部件定义
功能特点
轴系零部件在机械传动中起到支撑、定
位和传递扭矩的作用，其性能直接影响
整个机械系统的运行平稳性、精度和寿
命。

轴系零部件结构类型选择依据
载荷性质
转速高低
工作环境
安装与调整
稳定性校核
针对高速旋转的轴系零部件，需进行稳定性校核以防止失稳现象的发生。

常用方法包括临界转速计算、模态分析等。

静强度校核
通过计算轴系零部件在静载荷作用下的应力分布，判断其是否满足静强度要求。

常用方法包括解析法、图解法、有限元分析等。

疲劳强度校核
考虑轴系零部件在交变载荷作用下的疲劳破坏，采用疲劳强度理论进行校核。

常用方法包括S-N 曲线法、局部应力应变法等。

刚度校核
分析轴系零部件在载荷作用下的变形情况，判断其是否满足刚度要求。

常用方法包括解析法、有限元分析等。

轴系零部件强度校核方法
06
轴承类型选择及校核方法论述
载荷大小和性质
转速高低
调心性能要求安装和拆卸方便性
第二季度
第三季度
第一季度第四季度载荷大小和性质转速高低摩擦和磨损性能润滑方式
轴承校核方法及注意事项
静载荷校核
01
动载荷校核
02
疲劳寿命校核
03
07
总结回顾与拓展延伸
关键知识点总结回顾
机械零件设计基础
包括零件的强度、刚度、稳定性
等基本概念，以及零件设计的基
机械制造工艺基础
包括机械制造工艺的基本概念、
工艺流程、加工方法等基础知识，
以及机械制造工艺设计的基本原
学生可以展示自己的学习成果，包括完成的作业、项目、实验等，并对自己的学习过程进行反思和总结。

学生可以分享自己的学习经验
和心得，包括学习方法、时间
管理、团队协作等方面的经验
和教训。

学生可以提出自己在学习过程
中遇到的问题和困难，并寻求
老师和同学的帮助和建议。

学生自我评价报告展示
行业前沿动态分享
老师可以介绍机械设计领域的最新研
究成果和前沿技术，包括新材料、新
工艺、新机构等方面的进展和应用。

老师可以分享机械设计领域的行业趋
势和未来发展方向，包括智能化、绿
色化、个性化等方面的趋势和挑战。

老师可以引导学生关注机械设计领域的热点问题和争议，包括设计伦理、知识产权、环保等方面的讨论和思考。