《机械设计》课程教学大纲

中国海洋大学本科生课程大纲课程名称机械设计课程代码082102101275Mechanical Design课程属性学科基础课时/学分48/

2.5课程性质必修实践学时16责任教师张保成课外学时16课程属性公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质必修、选修

一、课程介绍

1.课程描述《机械设计》是轮机工程专业的核心课程，是一门论述通用机械零部件在满足包括海洋特殊环境在内的环境条件下工作需求的设计原理、设计方法和设计规律的必修课程课程主要内容包括联接件、传动件、轴系零部件、机架等零部件的设计准则、设计方法及设计步骤、校核与分析等内容结合课程设计实践，培养学生解决工程实践问题中的机械设计能力，为学生进一步学习相关专业课程和日后从事机械设计工作打下良好的基础

2.设计思路依据2016版《轮机工程专业人才培养方案》，对应毕业生应具备的知识和能力相关要求，本课程在课堂讲授教学内容方面应着重基本知识、基本理论和基本方法，在培养学生实践能力方面应着重设计技能的基本训练，同时注意培养学生正确的设计思想和严谨的工作作风，提高学生对机械技术工作的适应性，培养其开发创新能力，并能够使用合适的管理体系，协调组织任务，合理调配资源，提升工作质量和效率课程对应的毕业生能力支撑矩阵要求见下表轮机工程专业毕业生能力要求序号课程内容

2.

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34.

14.

24.31机械设计总论•联接件、传动件、轴系零部件、机2•••架等零部件设计3课程设计性实践训练•••具体要求学生掌握以下专业知识和技能:

（1）掌握能量转换和利用、能量传递、流体流动的基础理论，掌握动力机械设计、机械制造的基本原理和方法

（2）熟悉船舶与海洋工程动力设备及自动化技术、船舶动力装置基本原理和设计制造方法

（3）能够综合运用所学科学理论分析并提出解决问题的方案以及解决工程实际问题，具有操纵船舶动力装置，实施轮机维护和修理的初步能力

（4）能够设计针对复杂工程问题的解决方案，设计满足特定需求的系统，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素

（5）能够基于科学原理并采用科学方法对复杂工程问题进行研究，并通过信息综合得到合理有效的结论

3.课程与其他课程的关系先修课程画法几何与机械制图、理论力学、材料力学、机械原理、工程材料在上述课程知识基础上，以解决机械设计问题为目标，培养学生的工程设计能力，并为后期专业课程的学习及毕业设计奠定基础

二、课程目标本课程的目标是培养学生的工程观点和工程设计能力，达到华盛顿公约要求的国际工程师认证标准，培养符合国家经济建设需要的工程技术人才1使学生掌握设计和选用通用机械零部件的基本理论、方法和机械设计的一般规律，具有设计机械传动装置和简单机械的能力；2树立正确的设计思想，培养理论联系实际、调查研究、刻意创新的作风，以及解决机械设计问题的能力，了解国家当前的有关技术经济政策；3培养学生具有运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料的能力、计算能力、绘图能力和计算机辅助设计能力；4使学生掌握典型零件的实验方法，轴系结构与传动件的设计及组合并获得实验技能的基本训练，培养学生具有实验研究的初步能力和工程实践能力；5使学生对机械设计的新发展有所了解，并根据学科发展动态，对课程内容作必要调整；6培养学生在机械设计方面具有市场经济意识和创新能力

三、学习要求《机械设计》是轮机工程专业核心专业基础课程，涉及到力学、数学、化学、工程与技术等诸多学科综合，是培养学生成为合格工程师所必备的理论基础和专业技能的教育课程该课程具有实践性强的特点，因此在校期间不仅要培养扎实的理论基础和实践能力，而且要有意识地参与现实工程实践，例如寻找机会参观工厂、参观展览会、完成实验并撰写报告等要完成以上学习任务，学生必须1按时上课、认真听讲，积极参与课堂讨论及典型案例分析本课程将包含课下作业、讨论、设计性大作业等活动2保质保量的按时完成课程作业，选择典型题目作课堂讨论，提升学习效果3根据实际情况，以3-5人小组为单位，通过参观工厂、参观展览会、市场调研等，自行确定机械产品设计开发方案、装备技术发展等主题，讨论完成技术报告并作交流讨论本课程重视、奖励参与科研活动中提炼的机械设计技术问题及其形成的完整报告

（4）完成规定的实验并撰写实验报告

（5）完成设计性大作业，包括设计图纸和撰写设计说明书

四、教学内容

（一）课堂教学内容计戈U内容顺序主题主要内容概述课时绪论1机器的基本组成要素；课程的特点、内容、性质与任务机械零件的设计机器的一般程序及主要要求；机械零件的主要失效形式1设计基础和基本设计要求、设计准则；材料及其选用原则

1.机械设计总论载荷与应力的分类；材料的疲劳特性；机械零件的疲劳强度机械零件的强2计算；机械零件的接触强度；机械零件的抗断裂强度；机械度零件的刚度及动态特性螺纹；螺纹联接的类型及标准件；预紧和防松；单个螺栓联螺纹联接和接的强度计算，螺栓组设计要点螺纹联接的强度计算；螺4螺旋传动纹联接件的材料及许用应力；提高螺纹联接强度的措施；螺

2.联接设计旋传动轴毂联接2键联接；花键联接；无键联接；销联接及其它联接简介带传动概述，带传动的理论基础，普通V带传动设计，同挠性件传动5步带传动简介链传动的特点，链传动特性分析齿轮传动概述、失效形式、材料、计算载荷，齿轮结构、润

3.传动设计齿轮传动6滑，圆柱直齿轮传动强度计算，圆柱斜齿轮强度计算，参数选择及许用应力蜗杆传动2蜗杆传动概述、设计准则，普通圆柱蜗杆传动设计概述，滑动轴承的结构和轴瓦材料，流体动压轴承简介，液滑动轴承2体动压滑动轴承的计算要点

4.轴系设计滚动轴承的构造、类型、代号及其类型选择，滚动轴承的承滚动轴承2载能力计算，轴系部件结构、润滑与密封联轴器、离合器2联轴器、离合器及制动器的类型、应用及选择及制动器轴2轴的概述，轴的结构设计，轴的强度及刚度计算机座和箱体的截面形状及肋板布置；机座和箱体设计概要

5.机架设计简介机座和箱体1

（二）实践教学内容与课程教学内容相配合，设置如下五个设计性大作业，要求课上和课下相结合每个大作业的工作量一般为A3或A2图纸一张，完成设计说明书一份1）螺纹联接结构设计，课上2学时，课下2学时；2）螺旋传动设计，课上4学时，课下4学时；3）带传动设计，课上4学时，课下4学时；4）齿轮传动设计，课上4学时，课下4学时；5）轴系部件组合设计，课上2学时，课下2学时

五、参考教材与主要参考书

1、参考教材机械设计.濮良贵等主编.北京高等教育出版社，2006年第八版.

2、主要参考书1）机器和机构综合与分析（英文版）.R.L.诺顿（美）.北京机械工业出版社，2004年第2版.2）机械工程设计Mechanica EngineeringDesign（英文版）.约瑟夫E.希格利（JosephE.Shigley）,查尔斯R.米施克（Charles R.Mischke）（美）.北京机械工业出版社，2002年第6版.3）机械设计.吴宗泽，刘莹等.北京机械工业出版社，

2003.4）机械设计与理论.李国柱等.北京科学出版社，

2003.5）机械设计.宋宝玉等.北京高等教育出版社，

2010.6）机械设计.李良军等.北京高等教育出版社，

2010.

六、成绩评定（-）考核方式E.其他A.闭卷考试B.开卷考试C.论文D.考查E.其他

（二）成绩综合评分体系:成绩综合评分体系比例％

1.课堂讨论、课堂提问、出勤率15%

2.平时作业成绩15%

3.设计性大作业20%

4.期末闭卷考试成绩50%总计100%

七、学术诚信学习成果不能造假，如考试作弊、盗取他人学习成果、一份报告用于不同的课程等，均属造假行为他人的想法、说法和意见等如不注明出处按盗用论处本课程如有发现上述不良行为，将按学校有关规定取消本课程的学习成绩

八、大纲审核教学院长:院学术委员会签章:。