《机械结构设计与维护》课程标准解析

《机械结构设计与维护》课程标准

《机械结构设计与维护》课程标准

一、课程定位

《机械结构设计与维护》课程是为培养学生具备高、中级专门人才所必需的机械结构设计与维护的基础知识和基本技能而开设的课程，是机械类相关专业的专业必修课，也是一门能直接用于工程实际技术的学科。通过本课程的学习使学生掌握常用机构的结构、运动特性，具有分析和设计常用机构的能力；掌握通用机械零件的工作原理、结构特点、设计计算、维护、修理和装配等基本知识，具有设计机械传动装置的能力，以及拆卸、清洗、检验、修理及装配机械零件的基本能力。

二、课程目标

通过《机械结构设计与维护》课程的学习，使学生具备从机械结构设计到机械维护基本知识，为学习和掌握专业知识及职业技能打下基础。

1.知识目标

（1）掌握常用机构和通用零部件的工作原理、运动特点、结构特点、运动和动力性能、基本设计理论和计算方法；

（2）掌握国家标准和规范、标准零部件的选用原则和方法；

（3）掌握通用零部件的使用、维护和修理等基本知识。

2.能力目标

（1）初步具有分析和设计常用机构的能力；

（2）具有设计机械传动装置的能力；

（3）具有拆卸、清洗、检验、修理及装配机械零件的基本能力；

（4）具有运用标准、规范、手册、图册等有关技术资料的能力。

3.素质目标

（1）培养良好的团队合作意识和文字表达能力；

（2）具有较好的语言表达能力和沟通交流能力；

（3）具有系统概括知识的能力；

（4）具有拆卸、清洗、检验、修理及装配机械零件的基本能力；

（5）具有良好的工程表达能力；

（6) 具有科学思维方法；

（7) 具有分析问题和解决问题的能力；

（8) 具有自主学习新知识、新技术的能力。

三、课程设计

1．设计思想

教学内容框架

机器的组成、润滑、修理——机械机构的受力分析——机构的自由度计算和简图绘制——平面连杆机构的受力和强度——凸轮机构的工作原理——间歇运动机构的工作原理——机械联接装拆——带传动设计——齿轮传动设计——蜗杆传动设计——齿轮系各轴的转速计算——轴的结构设计——轴承的组合设计。通过项目引领和任务驱动，配以案例分析进行教学。

总体设计思路

构建《机械结构设计与维护》理实一体化教学体系，将理论知识、实训有机融合，为学生提供一个“教、学、做”一体化系统方案。营造一个职业基本技能、专业技术应用能力、创新意识与创新能力、良好综合素质培养的环境。

课程开发和学习情境设计，整个学习领域由以下学习情境（课程单元）组成：学习情境0 绪论

学习情境1 物体的受力及其分析

学习情境2 平面机构的组成及其运动分析

学习情境3 平面连杆机构

学习情境4 凸轮机构

学习情境5 间歇运动机构

学习情境6 机械联接

学习情境7 挠性传动

学习情境8 齿轮传动

学习情境9 蜗杆传动

学习情境10 齿轮系

学习情境11 轴

学习情境12 轴承

2.课时分配

建议本课程课时为130课时，其中理论教学110课时，实践教学20课时，。

序号课程单元学习任务及教学要求参考学时

学习任务教学要求理

论

教

学

实

践

教

学

0 绪论机械零件的

拆卸、清洗、

检验、修理

及装配

1.了解机器、机构、机械、零件、构件的

基本概念；

2.了解本课程的学习对象、内容；

3.掌握机械设计的基本要求及一般程序；

4.掌握机械摩擦、磨损及润滑基本知识；

5.掌握机械零件失效的基本形式；

6.了解机械零件拆卸、清洗、检验、修

理及装配基本方法。

4

机器总体与

局部的关系

分析

1.了解齿轮插齿机的组成；

2.了解支承零部件的结构；

3.能识别构件与零件。

2

1 物体的受力

及其分析

各种机械结

构的受力分

析

1.了解力、刚体、平衡、力矩、力偶及约

束等基本概念；

2.掌握平面力系平衡的条件及其平衡方

程应用；

3.能分析简单物体的受力；

4.能利用平面力系的平衡方程求解力的

大小。

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2 平面机构的

组成及其运

动分析

机构自由度

计算

1.明确机构、运动副、平动、定轴转动及

平面运动等概念；

2.理解速度、加速度、角速度及角加速度

的含义；

3.掌握平面机构自由度的计算；

4.能对平面机构中各构件运动进行分析。

6

机构简图绘

制

1.掌握正确绘制一般平面机构运动简图

的方法和技能；

2.能判断机构的相对运动是否确定；

2

3

平面连杆机

构机构运动特

性和受力分

析

1.明确平面四杆机构主要形式及其用途；

2.了解铰链四杆机构的组成；

3.掌握铰链四杆机构曲柄存在的条件；

4.掌握铰链四杆机构类型的判别；

5.了解平面四杆机构的工作特性及其运

动设计；

6.了解构件内力、应力、许用应力及应变

等概念；

7.掌握轴向拉伸和压缩的内力、应力、变

形及强度计算；

8.能分析实际生产、生活中平面连杆机构

的工作原理；

9.能利用拉压强度条件解决简单工程结

构的强度问题。

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机械零件强

度和刚度问

题

1.观察低碳钢和铸铁在拉压过程中分别

表现出的弹性、屈服、强化、颈缩、断裂

等物理现象；

2.能正确操作万能材料试验机。

2

4 凸轮机构

凸轮机构的

工作原理1.了解凸轮机构的类型和特点；

2.理解凸轮机构的工作原理及应用。

4

5 间歇运动机

构

间歇运动机

构的工作原

理

掌握棘轮机构、槽轮机构和不完全齿轮机

构的组成、工作原理、运动特点及适用场

合；

2

6 机械联接分析机器中

零件的各种

联接结构

1.了解铆接、焊接、胶接的特点与应用；

2.掌握键联接、销联接、螺纹联接及螺旋

传动特点与应用；

3.了解联轴器、离合器结构、特点与应用；

4.理解键联接、销联接、螺纹联接及联轴

器的拆装；

5.掌握平键联接的尺寸选择、强度计算；

6.掌握螺纹联接的防松方法；

7.掌握联轴器的选择。

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