《机械设计基础》课程标准

机械设计基础（含工程力学）》课程标准课程编码：B010007Z 课程类型：理论+实践（B类）

适用专业：机械制造与自动化课程属性：专业基础课

学时：90 授课单位: 机电工程系

学分：5.5 授课学期：第3 学期

编写执笔人及编写日期：审定负责人及审定日期：

一、课程定位和课程设计

1.课程性质与作用

1.1课程性质《机械设计基础》是机械制造与自动化专业一门主干课程，是在对机械制造与

自动化专业职业工作岗位进行整体调研与分析的基础上，将《理论力学》、《材料力学》、《机械原理》

和《机械零件》的相关内容针对性地有机融合而形成的一门学科整合课程。

1.2课程作用本课程是一门重要的职业基础课，综合应用各先修课程的基础理论和生产知识，为机械零部件设计提供基本的力学理论、计算方法和试验技术，解决常用机构及通用零部件的分析和设计问题。前期开设的主要课程有《机械制图》等，后期主要开设《液压与气动技术》等专业课，本课程是理论性和实践性都很强的机械类及近机类专业的主干课程之一，在教学中具有承上启下的

作用。

2.课程设计理念

通过本课程的教学，提高教师从传授者变为引导者的意识，增强学生从“教学” 向“自主学习” 转换的意识，同时提高学生深入结合工程实践学习专业课且终身学习的能力，牢固树立终身学习理念。

3.课程设计思路

基于就业导向，以机械制造与自动化专业主要面临的机械设备安装操作、机械设备运行维护和

机械加工工艺制定与实施三大岗位需求为基本出发点，以学生发展为本位设计课程内容。在课程实施过程中，注重利用课程特征，加大学生工程体验和情感体验的教学设计，激发学生的主体意识和学习兴趣。

二、课程目标

通过学习本课程，学生应当达到3 个方面的预期目标

1. 专业能力

掌握机械零部件强度设计所需的基本知识和基本方法。掌握常用机构的构成、工作原理和特点。掌握通用零、部件的构成、类型、特点、失效形式及合理选用原则。掌握常用机械传动的设计方法。了解现代创新设计

的基本知识。

2. 方法能力具有材料基本力学性能测试的能力。具有对零件和结构进行受力分析和强度计算的基本能力。具有通用零、部件的合理选用能力。具有常用机械传动的设计能力具有手册、国家标准等常用机械设计技术资料查阅和分析的基本能力。具备机械设计实验技能和设计简单机械及传动装置的基本技能。

3. 社会能力工作认真负责，爱岗敬业，具有高度的责任心，注重团结协作。严格贯彻标准规范，执行工作流程和安全操作规程。树立崇尚科学精神，坚持求真、求实的科学态度，形成科学的人生观、世界观。

三、课程内容与教学要求

1.课程教学基本要求及重难点分析

任务一静力学基础1 学时

教学内容与要求：掌握力、刚体和平衡的概念，静力学公理，约束和约束反力，能熟练画受力图。

重点：静力学公理；受力图。

难点：约束和约束反力。

教学模式、方法与手段：采用案例教学和启发式教学的方法，课堂讲授为主，配合多媒体教学手段。

任务二平面基本力系1 学时

教学内容与要求：掌握平面汇交力系的合成方法及其平衡条件，能熟练应用平衡条件；理解力矩的概念；掌握平面力偶系的合成方法及其平衡条件，能熟练应用平衡条件。

重点：汇交力系、平面力偶系的平衡条件应用。

难点：平面力偶系

教学模式、方法与手段：采用案例教学和启发式教学的方法，课堂讲授为主，配合多媒体教学

手段。

任务三平面任意力系1 学时

教学内容与要求：掌握力线平移定理；掌握平面任意力系的简化方法，平面任意力系的简化结果，平面任意力系的平衡条件，能熟练应用平衡条件；理解静定与静不定问题的概念。了解滑动摩擦的概念和滑动摩擦定律，摩擦角与自锁的概念；了解考虑摩擦时平衡问题的解法；基本了解滚动摩擦的概念。

重点：平面任意力系、刚体系统的平衡问题。

难点：刚体系统平衡问题。

教学模式、方法与手段：采用案例教学和启发式教学的方法，课堂讲授为主，配合多媒体教学手段。

任务四空间力系和重心1 学时

教学内容与要求：掌握空间汇交力系的平衡条件，力对轴之矩，空间任意力系的平衡条件及其应用。掌握平面组合图形形心和刚体重心的计算方法。

重点：空间任意力系的平衡条件；组合图形形心计算。

难点：空间任意力系平衡方程的应用。

教学模式、方法与手段：采用案例教学和启发式教学的方法，课堂讲授为主，配合多媒体教学手段。

任务五旋转构件的运动分析和动力分析1 学时掌握定轴转动刚体速度和加速度的计算，定轴转动刚体的动静法。理解功率和机械效率的概念。教学模式、方法与手段：采用案例教学和启发式教学的方法，课堂讲授为主，配合多媒体教学手段。

任务六构件的轴向拉伸与压缩4 学时

教学内容与要求：掌握拉（压）杆内力的分析方法，能熟练画轴力图；掌握材料拉、压时的机械性能指标，并能熟练进行测试；熟练掌握拉（压）杆的强度计算；理解应力集中的概念；理解剪切和挤压的概念，并掌握其实用计算。

重点：拉（压）杆的强度条件及应用，材料拉、压时的机械性能指标测试。

难点：剪切和挤压实用计算。

教学模式、方法与手段：采用案例教学和启发式教学的方法，课堂讲授为主，配合多媒体教学

手段。

任务七圆轴扭转4 学时

教学内容与要求：理解扭矩的概念，能熟练绘制扭矩图；理解圆轴扭转时的变形指标，并能计算；熟练掌握圆轴扭转强度条件和刚度条件并能熟练应用。

重点：圆轴扭转时的强度条件和刚度条件及应用。

难点：圆轴扭转时的变形计算。

教学模式、方法与手段：采用案例教学和启发式教学的方法，课堂讲授为主，配合多媒体教学手段。

任务八梁的弯曲强度3 学时

教学内容与要求：理解平面弯曲的概念；理解剪力与弯矩的概念，能熟练绘制剪力图和弯矩图；理解载荷集度、剪力和弯矩之间的关系。掌握弯曲梁横截面惯性矩的计算；熟练掌握梁的正应力强度条件及其应用；掌握拉（压）- 弯曲组合变形的强度计算。了解弯曲切应力及其强度条件；了解提高抗弯强度的主要措施。

重点：弯曲梁正应力强度条件及应用。

难点：剪力图和弯矩图；弯曲梁组合横截面惯性矩的计算。