《机械设计基础》是工科类专业的一门主干技术基础课,课程主要了介绍机械中常用机构和通用零部件的结构特点、工作原理、基本设计理论和计算方法,在教学计划中起着承前启后的桥梁作用。该课程通过运用自然科学的知识(如力学、数学等)来解决机械专业和工程上的技术问题,不仅具有较强的理论性,同时具有较强的实用性。
本课程选用杨可桢、程光蕴等主编的《机械设计基础》(第七版)为教材,主要教学内容包括:
1. 机构和机器的一般共性问题,即机构的结构组成和机构的运动学分析;
2. 常见机构(连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、轮系、间歇运动机构)的类型、应用及设计方法;
3. 常用连接(螺纹连接、键连接)、机械传动(螺旋传动、带传动、链传动、齿轮传动)、轴系零部件(轴、轴承、联轴器)和弹簧的类型、应用及设计计算。
通过本课程的学习和设计实践,学生应能逐步建立工程观念,掌握选用、分析及设计简单机械传动装置的能力,并能够应用理论知识将复杂的工程问题简化成机械上的机构问题,进一步解决实际问题,完成对机械的改进和创新设计。具体目标如下:
1. 掌握机构的组成原理、运动特性、受力特性等基础知识,用于对机构进行识别表达;并考虑机械动力学特性的影响因素,分析机械的平衡问题和速度波动问题,以获得有效结论;
2. 掌握常用机构的基础知识和基本原理,并能够根据特定需求设计出合适的机构及组合系统;
3. 能够选择适当的方法分析零部件的失效机理及设计准则,将其用于整机的设计与实现中,并掌握基本的机械系统设计能力。
本课程通过课堂讲授和章节在线练习的方式,采用启发式教学,激发学生主动学习的兴趣,培养学生独立思考、分析问题、解决问题的能力。多媒体课件运用了大量的实物图片、模拟动画和实际案例,增加了教学内容的丰富性、直观性和生动性,帮助学生更好地将课堂理论知识与实际生活相关联,有利于对知识的掌握和应用。
本课程适用于培养机械类、机电类、近机类工程技术人才,具有增强学生机械理论基础、提高学生对机械技术工作的适应性、培养其开发创新能力的作用,为后继专业课程学习和今后从事机械技术工作,设计工作和研究工作打下坚实的基础。
肖小红,工学博士,2016年毕业于中国石油大学(华东)机电工程学院材料学专业。现为青岛理工大学讲师,主要进行《机械原理》、《机械设计基础》等课程的教学工作,参编教学参考书2部。科研方向为材料电子结构计算和物理性能的研究。