為了適應(yīng)機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)教學(xué)體系及內(nèi)容改革的發(fā)展趨勢(shì)，本教學(xué)將“機(jī)械原理”、“機(jī)械設(shè)計(jì)”兩門(mén)課程合一，目標(biāo)是重組、融合相關(guān)教學(xué)內(nèi)容，建立起內(nèi)容合理、各內(nèi)容之間銜接緊密的“大機(jī)械設(shè)計(jì)”課程教學(xué)

體系，使學(xué)生用較小的學(xué)時(shí)數(shù)完成技術(shù)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)，掌握較扎實(shí)、較寬廣的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)。

——課程團(tuán)隊(duì)課程概述

本課程是研究機(jī)械共性問(wèn)題的一門(mén)工程科學(xué)課，主要內(nèi)容包括機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)、機(jī)械工作能力設(shè)計(jì)等。

課程以一般機(jī)械中的常用機(jī)構(gòu)和通用零部件為對(duì)象，闡述了常用機(jī)構(gòu)和通用零部件的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、運(yùn)動(dòng)與傳力特性、運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)和工作能力設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)理論知識(shí)與方法。

常用機(jī)構(gòu)主要有連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)等；通用零部件則有帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)、軸、軸承、螺紋連接、聯(lián)軸器與離合器等。

內(nèi)容.png

授課目標(biāo)

性質(zhì)：工科專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課

培養(yǎng)目的：

1、機(jī)構(gòu)學(xué)和機(jī)械動(dòng)力學(xué)的基本理論、基本知識(shí)和基本技能，初步具有擬定機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案、分析和設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的能力。

2、通用機(jī)械零件的設(shè)計(jì)原理、方法和機(jī)械設(shè)計(jì)的一般規(guī)律，具有設(shè)計(jì)一般機(jī)械的能力，并有運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊(cè)、圖冊(cè)等有關(guān)技術(shù)資料的能力。

課程大綱

01

緒論（2學(xué)時(shí)）

1.掌握機(jī)器的特征及組成；2.了解本課程內(nèi)容、性質(zhì)、特點(diǎn)和任務(wù)；3.了解機(jī)器、機(jī)構(gòu)、機(jī)械、常用機(jī)構(gòu)、通用零件、標(biāo)準(zhǔn)件、專(zhuān)用零件和部件的概念；

課時(shí)

1.1機(jī)械組成

1.2本課程的內(nèi)容、性質(zhì)和任務(wù)

02

機(jī)械設(shè)計(jì)概述（2學(xué)時(shí)）

1.了解機(jī)器的功能分析及功能原理設(shè)計(jì)；2.了解機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求和程序；3.機(jī)械設(shè)計(jì)中的常用設(shè)計(jì)方法。

課時(shí)

2.1概述

2.2機(jī)器的功能分析及功能原理設(shè)計(jì)

2.3機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求和程序

2.4機(jī)械設(shè)計(jì)中的常用設(shè)計(jì)方法

03

機(jī)械運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)與分析基礎(chǔ)（4學(xué)時(shí)）

1.掌握機(jī)構(gòu)的組成要素；2.掌握平面運(yùn)動(dòng)副的定義、分類(lèi)、特征和表示方法；3.掌握平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖繪制方法；4.掌握平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算方法；5.掌握利用速度瞬心分析平面機(jī)構(gòu)中構(gòu)件速度的方法。

課時(shí)

3.1概述

3.2機(jī)構(gòu)的組成

3.3平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖

3.4平面機(jī)構(gòu)的自由度計(jì)算

3.5平面機(jī)構(gòu)的速度瞬心

04

平面連桿機(jī)構(gòu)（4學(xué)時(shí)）

1.了解平面連桿機(jī)構(gòu)的組成及其主要優(yōu)缺點(diǎn)；2.了解平面連桿機(jī)構(gòu)的基本形式及其演化和應(yīng)用；3.掌握平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性；4.能夠根據(jù)給定運(yùn)動(dòng)條件應(yīng)用圖解法進(jìn)行平面四桿機(jī)構(gòu)的綜合；5.了解其它平面四桿機(jī)構(gòu)的綜合方法。

課時(shí)

6.1概述

6.2平面連桿機(jī)構(gòu)的基本形式及演化

6.3平面連桿機(jī)構(gòu)的基本特性

6.4平面連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)

05

凸輪機(jī)構(gòu)（4學(xué)時(shí)）

1.了解凸輪機(jī)構(gòu)的組成、分類(lèi)及應(yīng)用；2.了解從動(dòng)件常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律的特性及選擇原則；3.掌握盤(pán)形凸輪輪廓曲線的繪制方法；4.掌握凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的確定方法。

課時(shí)

7.1概述

7.2凸輪機(jī)構(gòu)的類(lèi)型和應(yīng)用

7.3從動(dòng)件的幾種常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律

7.4盤(pán)形凸輪輪廓曲線的設(shè)計(jì)

7.5凸輪機(jī)構(gòu)的基本尺寸設(shè)計(jì)

06

齒輪傳動(dòng)（8學(xué)時(shí)）

1.了解齒輪機(jī)構(gòu)的組成及分類(lèi)；2.了解齒廓嚙合基本定律及定傳動(dòng)比條件；3.了解漸開(kāi)線的形成、特點(diǎn)及方程；4.掌握漸開(kāi)線齒輪的嚙合特性，基本尺寸計(jì)算方法及嚙合圖；5.了解漸開(kāi)線齒輪的加工方法、根切現(xiàn)象的產(chǎn)生及齒輪變位的概念；6.了解齒輪傳動(dòng)的失效形式及防止失效的措施、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則及材料選擇；7.掌握直齒圓柱齒輪的強(qiáng)度計(jì)算方法；8.了解齒輪的結(jié)構(gòu)形式。

課時(shí)

8.1概述

8.2齒廓嚙合基本定律

8.3漸開(kāi)線齒廓

8.4漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪及其嚙合傳動(dòng)

8.5漸開(kāi)線齒輪的加工方法及齒輪變位的概念

8.6齒輪傳動(dòng)的失效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則及材料選擇

8.7齒輪傳動(dòng)的計(jì)算載荷

8.8直齒圓柱齒輪的強(qiáng)度計(jì)算

8.9齒輪的結(jié)構(gòu)

07

蝸桿傳動(dòng)（4學(xué)時(shí)）

1.掌握蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)、普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)計(jì)算；2.了解蝸桿傳動(dòng)的分類(lèi)、蝸桿傳動(dòng)的精度、自鎖現(xiàn)象及自鎖條件；3.掌握蝸桿傳動(dòng)的受力分析、蝸桿傳動(dòng)的效率計(jì)算；4.掌握蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)及蝸桿傳動(dòng)熱平衡計(jì)算。5.了解蝸桿、蝸輪的結(jié)構(gòu)形式。

課時(shí)

9.1概述

9.2普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)與幾何尺寸計(jì)算

9.3蝸桿傳動(dòng)的工作情況分析

9.4蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)

08

輪系（4學(xué)時(shí)）

1.了解輪系的類(lèi)型與功用；2.掌握基本輪系的劃分及定軸輪系、周轉(zhuǎn)輪系和混合輪系傳動(dòng)比的計(jì)算方法。

課時(shí)

10.1概述

10.2定軸輪系及其傳動(dòng)比計(jì)算

10.3周轉(zhuǎn)輪系及其傳動(dòng)比計(jì)算

10.4混合輪系及其傳動(dòng)比計(jì)算

10.5輪系的功用

09

帶傳動(dòng)（4學(xué)時(shí)）

1.掌握帶傳動(dòng)的主要特點(diǎn)、帶傳動(dòng)的工作情況分析；2.掌握帶傳動(dòng)的主要參數(shù)及設(shè)計(jì)選擇原則、方法；3.掌握帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)方法；4.了解帶傳動(dòng)的使用和維護(hù)。

課時(shí)

11.1概述

11.2V帶和帶輪

11.3帶傳動(dòng)的工作情況分析

11.4帶傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算

11.5普通V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)

11.6V帶的使用和維護(hù)

10

其它傳動(dòng)類(lèi)型簡(jiǎn)介（2學(xué)時(shí)）

1.了解棘輪機(jī)構(gòu)的組成、工作原理、類(lèi)型及運(yùn)動(dòng)特性和應(yīng)用；2.了解槽輪機(jī)構(gòu)組成、類(lèi)型、定位裝置及運(yùn)動(dòng)特性和應(yīng)用。

課時(shí)

12.1概述

12.2棘輪機(jī)構(gòu)

12.3槽輪機(jī)構(gòu)

11

機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)（4學(xué)時(shí)）

1.了解機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析原理；2.掌握機(jī)械系統(tǒng)等效動(dòng)力學(xué)模型的建立方法；3.了解并掌握機(jī)器運(yùn)動(dòng)速度波動(dòng)的原因及調(diào)節(jié)方法；4.掌握剛性轉(zhuǎn)子靜平衡、動(dòng)平衡的原理和方法。

課時(shí)

14.1概述

14.2機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析原理

14.3機(jī)械系統(tǒng)的速度波動(dòng)及其調(diào)節(jié)

14.4剛性回轉(zhuǎn)構(gòu)件的平衡

12

軸（3學(xué)時(shí)）

1.了解軸的功用及類(lèi)型，軸的材料選擇及熱處理方法；2.掌握軸的初步強(qiáng)度計(jì)算方法和軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；3.了解平鍵、花鍵聯(lián)接的特點(diǎn)，鍵強(qiáng)度計(jì)算；4.了解提高軸強(qiáng)度、剛度的方法。

課時(shí)

16.1概述

16.2軸的工作能力計(jì)算模型

16.3軸的設(shè)計(jì)

13

軸承（6學(xué)時(shí)）

1.了解軸承的功用，滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承的主要特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合；2.了解滑動(dòng)軸承軸瓦和軸承襯材料；3.掌握非液體摩擦滑動(dòng)軸承的主要失效形式和設(shè)計(jì)計(jì)算方法；4.了解滾動(dòng)軸承的基本類(lèi)型和各自的主要特點(diǎn)及選擇；5.掌握滾動(dòng)軸承壽命計(jì)算、當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷計(jì)算和軸向載荷計(jì)算；6.了解滾動(dòng)軸承組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；7.了解滾動(dòng)軸承的調(diào)整、固定、裝拆、預(yù)緊、潤(rùn)滑、密封的主要作用和方法。

課時(shí)

17.1概述

17.2滑動(dòng)軸承的類(lèi)型和典型結(jié)構(gòu)

17.3滑動(dòng)軸承軸瓦結(jié)構(gòu)

17.4滑動(dòng)軸承的工作能力計(jì)算

17.5滾動(dòng)軸承的主要類(lèi)型、特點(diǎn)及其代號(hào)

17.6滾動(dòng)軸承的類(lèi)型選擇

17.7滾動(dòng)軸承的工作情況分析

17.8滾動(dòng)軸承的額定載荷與壽命

17.9滾動(dòng)軸承的靜載荷計(jì)算

17.10軸承裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

14

聯(lián)軸器與離合器（1學(xué)時(shí)）

1.了解聯(lián)軸器與離合器的功能；2.了解聯(lián)軸器的類(lèi)型、應(yīng)用及選擇；3.了解離合器的類(lèi)型及應(yīng)用。

課時(shí)

18.1概述

18.2聯(lián)軸器

18.3離合器

15

螺紋連接（4學(xué)時(shí)）

1.了解螺紋連接的基本類(lèi)型、特點(diǎn)及其應(yīng)用；2.掌握螺紋連接的預(yù)緊和防松原理、方法；3.掌握單個(gè)螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算方法和螺栓組連接的設(shè)計(jì)與受力分析；4.了解提高螺紋連接強(qiáng)度的措施。

課時(shí)

15.1概述

15.2螺紋連接的基本知識(shí)

15.3螺紋連接的預(yù)緊和放松

15.4螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算

15.5螺紋連接設(shè)計(jì)

預(yù)備知識(shí)

1、機(jī)械制圖

2、理論力學(xué)

3、材料力學(xué)

4、材料工藝基礎(chǔ)學(xué)

5、互換性與測(cè)量技術(shù)

備注：本門(mén)課程為機(jī)械類(lèi)公開(kāi)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，沒(méi)有先修課程基礎(chǔ)的同學(xué)（如社會(huì)學(xué)習(xí)者、高中生、大一大二等）慎入，以免學(xué)習(xí)效果不佳而耽誤時(shí)間�。�！

證書(shū)要求

為積極響應(yīng)國(guó)家低碳環(huán)保政策，2021年秋季學(xué)期開(kāi)始，中國(guó)大學(xué)MOOC平臺(tái)將取消紙質(zhì)版的認(rèn)證證書(shū)，僅提供電子版的認(rèn)證證書(shū)服務(wù)，證書(shū)申請(qǐng)方式和流程不變。

電子版認(rèn)證證書(shū)支持查詢(xún)驗(yàn)證，可通過(guò)掃描證書(shū)上的二維碼進(jìn)行有效性查詢(xún)，或者訪問(wèn)官方網(wǎng)站，通過(guò)證書(shū)編號(hào)進(jìn)行查詢(xún)。學(xué)生可在“個(gè)人中心-證書(shū)-查看證書(shū)”頁(yè)面自行下載、打印電子版認(rèn)證證書(shū)。

完成課程教學(xué)內(nèi)容學(xué)習(xí)和考核，成績(jī)達(dá)到課程考核標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)生（每門(mén)課程的考核標(biāo)準(zhǔn)不同，詳見(jiàn)課程內(nèi)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)），具備申請(qǐng)認(rèn)證證書(shū)資格，可在證書(shū)申請(qǐng)開(kāi)放期間（以申請(qǐng)頁(yè)面顯示的時(shí)間為準(zhǔn)），完成在線付費(fèi)申請(qǐng)。

認(rèn)證證書(shū)申請(qǐng)注意事項(xiàng)：

1.根據(jù)國(guó)家相關(guān)法律法規(guī)要求，認(rèn)證證書(shū)申請(qǐng)時(shí)要求進(jìn)行實(shí)名認(rèn)證，請(qǐng)保證所提交的實(shí)名認(rèn)證信息真實(shí)完整有效。

2.完成實(shí)名認(rèn)證并支付后，系統(tǒng)將自動(dòng)生成并發(fā)送電子版認(rèn)證證書(shū)。電子版認(rèn)證證書(shū)生成后不支持退費(fèi)。

參考資料

[1]陳曉南,楊培林,等.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（第三版）.北京：科學(xué)出版社，2010.（理論課使用教材）

[2]張策.機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.

[3]趙衛(wèi)軍.機(jī)械原理.西安：西安交通大學(xué)出版社，2003.

[4]濮良貴，紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì).北京：高等教育出版社，2001.

[5]孫桓.機(jī)械原理教學(xué)指南.北京：高等教育出版社，1998.

[6]汝元功，唐照民.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：高等教育出版社，1995.

[7]Norton,RobertL.Boston,Designofmachineryanintroductiontothesynthesisandanalysisofmechanismsandmachines,McGraw-Hill,c2001.

[8]莫特.機(jī)械設(shè)計(jì)（4版）（英文版）.電子工業(yè)出版社，2007.

常見(jiàn)問(wèn)題

1、該課程是《機(jī)械原理》和《機(jī)械設(shè)計(jì)》的綜合嗎？

答：該課程為了適應(yīng)課程改革的需要，把大面積本科生機(jī)械專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課中的《機(jī)械原理》和《機(jī)械設(shè)計(jì)》有機(jī)融合在一起，而并不是簡(jiǎn)單地把兩門(mén)課程綜合。課程教學(xué)內(nèi)容的詳細(xì)情況請(qǐng)見(jiàn)上面列出的課程大綱。

2、只參加期末考試或者只參加平時(shí)作業(yè)能取得合格證書(shū)嗎？

答：該課程的記分方式：本課程采用百分制計(jì)分，平時(shí)單元測(cè)試與作業(yè)40%，題型基本來(lái)自教材《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課后作業(yè)及自主命題，需要完成作業(yè)提交和完成規(guī)定的互評(píng)數(shù)量，隨堂布置的課程討論的表現(xiàn)等；課程結(jié)束考試60%。60分及以上為合格，85分及以上為優(yōu)秀。

3、該課程有沒(méi)有實(shí)驗(yàn)課？

答：該課程在西安交通大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院是有專(zhuān)門(mén)的課程實(shí)驗(yàn)，有8個(gè)課程實(shí)驗(yàn)。以往的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為：

實(shí)驗(yàn)1：機(jī)械原理實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)（2）實(shí)驗(yàn)2：縫紉機(jī)機(jī)構(gòu)分析（2）

實(shí)驗(yàn)3：齒輪范成（2）實(shí)驗(yàn)4：機(jī)構(gòu)搭建（2）

實(shí)驗(yàn)5：機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)（2）實(shí)驗(yàn)6：帶傳動(dòng)分析（2）

實(shí)驗(yàn)7：轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡（2）實(shí)驗(yàn)8：軸系結(jié)構(gòu)分析（2）

《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》這門(mén)課程的動(dòng)手實(shí)踐能力培養(yǎng)與訓(xùn)練非常重要，建議網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)有意識(shí)地創(chuàng)造條件進(jìn)行完善。對(duì)于西安地區(qū)的學(xué)生，可以與西安交大機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心（西2-西102，電話：82667984）溝通，并聯(lián)系安排實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)。

4、本門(mén)課程的學(xué)習(xí)門(mén)檻是什么？

答：學(xué)習(xí)門(mén)檻請(qǐng)見(jiàn)前面的先修課程要求。無(wú)先修課程基礎(chǔ)者，請(qǐng)慎入！

5、本門(mén)課程的作業(yè)題量多不多？

答：本門(mén)課程的作業(yè)題量及難度基本按照西安交通大學(xué)本門(mén)課程教學(xué)大綱來(lái)設(shè)定的，為了防止網(wǎng)絡(luò)抄襲，自主命題作業(yè)有一定的挑戰(zhàn)性。如果覺(jué)得可以輕松拿證書(shū)，請(qǐng)飄過(guò)！

6、本門(mén)課程的教綱是不是西安交通大學(xué)機(jī)械學(xué)院的考研要求大綱？

答：不是。本門(mén)課程的教綱完全是針對(duì)工科大類(lèi)的機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程來(lái)設(shè)定的，考研的同學(xué)因?qū)W術(shù)類(lèi)和專(zhuān)業(yè)類(lèi)研究生的不同，本門(mén)課程的考研大綱也會(huì)有所差異。但總體來(lái)說(shuō)，本MOOC課程覆蓋了大部分的考研大綱規(guī)定內(nèi)容。