(新)机械基础课程教学大纲

《机械基础》课程教学大纲
课程编号
适用专业：机械类专业
学时：128（讲课114：，实验：14）学分：7
执笔者：曾德江编写日期：2004年4月
一、课程的性质和任务
机械基础是机械类各专业的一门重要的专业基础课，为进一步学习专业课程和新的科学技术做准备。

本课程的任务是：使学生掌握常用机械工程材料的性能、用途及选择，初步掌握机械零件毛坯的基础知识；初步掌握分析解决工程实际中简单力学问题的方法；初步掌握对杆件进行强度个刚度计算的方法，并具有一定似的实验能力；掌握常用机构和通用机械零件的基本知识，初步具有分析、选用和设计机械零件及简单机械传动装置的能力。

为学习专业课和新的科学技术打好基础，为解决生产实际问题和技术改造工作打好基础。

二、课程内容和要求
模块一机械工程材料（17学时）
第一单元绪论（1学时）
介绍与本课程相关的基本概念，本课程研究的主要内容及新技术的应用。

掌握与本课程相关的基本概念。

第二单元金属材料与热处理基础（10学时）
介绍金属材料的性能、金属学基础、钢的热处理的基本知识。

理解金属材料的性能、金属学相关的基本概念、基本知识，了解铁碳合金状态图的应用，掌握金属材料常用的热处理方法和适用范围。

第三单元钢铁材料（4学时）
介绍工业用钢、工程铸铁的分类、特点及牌号表示。

了解工业用钢、工程铸铁的分类、特点，掌握工业用钢、工程铸铁的牌号表示。

第四单元非铁金属与粉末冶金金属材料（2学时）
介绍非铁金属与粉末冶金金属材料的分类及牌号表示。

了解非铁金属与粉末冶金金属材料的分类、特点及应用。

模块二静力学（16学时）
第五单元静力学基础（5学时）
介绍静力学的基本概念，静力学公理，约束、约束反力与受力图。

掌握静力学的基本概念、基本公理及物体的受力分析与受力图的绘制。

第六单元平面力系（19学时）
介绍平面汇交力系、平面力偶系、平面任意力系的合成与平衡，建立平面力系的平衡条件和平衡方程式，求解平面力系。

掌握平面力系的合成与平衡，解决物系的平衡问题。

第七单元平面图形的几何性质（2学时）
介绍平面图形的形心、惯性矩的求解。

掌握平面图形的形心坐标、平面图形的惯性矩的求解。

模块三杆件的基本变形与组合变形（31学时）
第八单元拉伸与压缩（10学时）
本章主要介绍材料力学的任务和研究对象。

拉伸和压缩的概念，求内力的截面法，横截面上的正应力；轴向横向变形、应变、虎克定律；材料拉伸和压缩时的力学性能，轴向拉伸和压缩时的强度计算。

理解拉伸和压缩的概念、材料拉伸和压缩时的力学性能；掌握求解内力的截面法、轴向拉伸和压缩时的强度与刚度计算。

第九单元剪切与挤压（2学时）
介绍剪切和挤压的概念、剪切力和剪切应力，剪切的实用计算，剪切面积的确定；挤压力和挤压应力，挤压的实用计算，挤压面积的确定；剪切和挤压的强度计算。

理解剪切和挤压的概念；掌握剪切与挤压面积的确定、剪切和挤压的强度计算。

第十单元扭转（5学时）
介绍园轴扭转的概念；外力偶矩的计算，园轴扭转时横截面上的内力—扭矩及扭矩图绘制；园轴扭转时横截面上的应力，园轴扭转时的变形，扭转角，单位长度扭转角，抗扭刚度；园轴扭转的强度条件，园轴扭转的刚度条件，园轴扭转的强度条件和刚度条件的应用。

理解园轴扭转的概念及横截面应力分布规律；掌握外力偶矩的计算及扭矩图绘制；园轴扭转时横截面上的应力分布规律，园轴扭转的强度和刚度计算。

第十一单元弯曲（12学时）
介绍了平面弯曲的概念、直梁弯曲时的内力计算、剪力图和弯矩图的画法、弯曲时梁横截面上的应力及其计算、梁弯曲的强度条件。

理解平面弯曲的概念及截面应力分布规律；掌握剪力图和弯矩图的画法、平面弯曲的强度计算。

第十二单元组合变形（2学时）
介绍组合变形的概念与实例；拉伸（压缩）与弯曲的组合变形、扭转与弯曲的组合变形的应力分布及强度计算。

理解组合变形的概念；掌握拉伸（压缩）与弯曲的组合变形、扭转与弯曲的组合变形的强度计算。

模块四常用机构和机械传动（45学时）
第十三单元平面连杆机构概述（6学时）
介绍平面机构的运动副、运动副的分类、机构运动简图的绘制、平面机构的自由度计算及几种特殊情况的处理。

理解平面机构相关的基本概念；掌握机构运动简图的绘制、平面机构自由度的计算。

第十四单元平面连杆机构（7学时）
介绍平面四杆机构的基本类型、特点及应用（铰链四杆机构、滑块四杆机构）；平面四杆机构的运动特性（极限位置、极位夹角、行程速比系数、压力角、传动角、死点位置）、平面四杆机构的设计。

掌握平面四杆机构的基本类型及演化、铰链四杆机构类型的判断、平面四杆机构运动特性的分析、平面四杆机构的设计。

第十五单元凸轮机构（5学时）
介绍凸轮机构的类型、工作原理及应用实例；凸轮机构从动件常用运动规律、凸轮轮廓的设计；
掌握凸轮机构从动件常用运动规律及位移线图的绘制、直动从动件盘形凸轮轮廓的设计。

第十六单元间歇运动机构（1学时）
介绍棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构、凸轮式间歇运动机构的工作原理及应用实例。

了解各种间歇机构在机械与仪表中应用。

第十七单元螺旋机构（1学时）
介绍螺旋机构的类型和应用；螺纹的形成、分类和参数；螺旋机构及运动分析。

了解螺旋机构的类型和应用；掌握螺纹的形成、分类和参数；螺旋机构及运动分析。

第十八单元带传动（5学时）
介绍带传动的类型和工作原理，带传动过程中的受力及失效分析，带传动的设计计算；带传动张紧与维护。

了解带传动的类型和工作原理，带传动的张紧与维护，掌握带传动的受力分析，带传动的设计计算及相关图册的查阅。

第十九单元齿轮机构（14学时）
介绍齿轮机构的组成、特点、分类，直齿圆柱齿轮的主要参数、主要尺寸的计算；直齿圆柱齿轮传动强度计算、设计方法及润滑；齿轮齿形加工方法；简要介绍了与斜齿、锥齿轮传动的相关问题。

了解齿轮机构的组成、特点、分类，斜齿、锥齿轮传动；掌握直齿圆柱齿轮主要尺寸的计算、直齿圆柱齿轮传动的受力分析及强度计算。

第二十单元轮系（6学时）
介绍轮系的类型、定轴轮系、行星轮系、混合轮系的传动比计算。

了解轮系的分类、特点及应用，掌握定轴轮系、行星轮系传动比计算。

模块五联接与轴系零部件（19学时）
第二十一单元联接（3学时）
介绍键联接、销联接、螺纹联接的类型和特点；普通平键的选择计算；螺纹联接的预紧与防松。

了解键联接、销联接、螺纹联接的类型和特点；掌握普通平键的选择计算，螺纹联接的预紧与防松。

第二十二单元轴（6学时）
介绍轴的分类与应用、轴的材料选择；轴的结构设计、轴的强度计算。

了解轴的分类与应用、轴的材料选择；掌握轴的结构设计、轴的强度计算。

第二十三单元轴承（8学时）
介绍滑动轴承及其工作原理、滑动轴承的结构、轴瓦的材料和轴瓦结构；滚动轴承的类型、代号和类型选择，滚动轴承的计算，滚动轴承的组合结构和润滑、密封与维护。

了解滑动轴承工作原理、结构及轴瓦的材料，滚动轴承的类型、润滑、密封及维护；掌握滚动轴承的代号表示，滚动轴承的轴向固定方法及选择计算。

第二十四单元联轴器与离合器（2学时）
介绍联轴器与离合器的类型及适用场合，联轴器的选择计算及相关图表的查阅。

了解联轴器与离合器的类型及适用场合，掌握联轴器的选择计算。

附：实训内容
项目一、金属材料的拉伸与压缩实验（2学时）
项目二、金属材料的热处理（2学时）
项目三、金属材料的硬度测定（2学时）
项目四、机构测绘与运动简图绘制（2学时）
项目五、机构运动特性分析（2学时）
项目六、范成法加工齿轮（2学时）
项目七、齿轮参数的测定（2学时）
三、学时分配表（见附表）
四、推荐教材及教学参考书
1、何元庚，《机械原理与机械零件》，高等教育出版社
2、胡家秀，《机械设计基础》，机械工业出版社
3、濮良贵、纪名刚，《机械设计》，高等教育出版社
4、程嘉佩，《材料力学》，高等教育出版社
5、胡仰磬，《理论力学》，高等教育出版社
6、李培根，《机械工程基础》，机械工业出版社
7、王军，《机械基础》，华南理工大学出版社
8、曾宗福，《机械基础》，化学工业出版社
五、几点说明
1、课堂讲授：教学过程中可以采取课堂讲授、多媒体教学、课程实验环节相结合的方法，将几种教学方法穿插进行，以增强学生学习的感性认识，提高学习的积极性，并以此提高教学效果，达到教学要求。

2、作业：多采用笔头作业、适当采用习题课集体批。

3、考核方式：采用平时小测验（占10%）、课堂提问及课后作业（占15%）、课程实践（占
25%）、期末考试（占50%）等多种方式相结合。

4、能力培养要求：培养学生学会静力分析、物系平衡计算和简单工程构件的设计能力；培养学生利用所学知识，解决工程实际问题的能力；培养学生掌握一般机械传动装置、机械零件的设计方法及设计步骤；对学生进行基本技能的训练，例如：计算、绘图、熟悉和运用设计资料（手册、标准、图册和规范等）的能力。

5、先修课程：机械制图、公差配合与技术测量、金工实习。

《机械基础》知识模块学时分配表。